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    de la revue La Semaine

     

    Astronomie:  Les 5 plus beaux phénomènes célestes de 2016

     

     

    Astronomie:  Les 5 plus beaux phénomènes célestes de 2016

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    Les lunes de Mars, Phobos et Deimos,

    seraient nées d'un impact géant

     

     

    Phobos et Deimos, les deux lunes de Mars, ne peuvent être des astéroïdes capturés, conclut une équipe d'astronomes, qui ajoute leur origine ne peut provenir que d’un impact géant. C'est bien cela ! confirme une seconde équipe, dont les simulations numériques démontrent que ces satellites ont pu se former à partir des débris d’une collision titanesque entre Mars et un embryon de planète trois fois plus petit.

     

     
     

    Vue d'artiste de l'impact géant qui aurait donné naissance à Phobos et Deimos et au Bassin boréal. L'impacteur devait faire environ le tiers de la taille de Mars. À cette époque, la Planète rouge était jeune et possédait peut-être une atmosphère plus épaisse et de l'eau liquide en surface. © Université Paris Diderot, Labex UnivEarthS

    Vue d'artiste de l'impact géant qui aurait donné naissance à Phobos et Deimos et au Bassin boréal. L'impacteur devait faire environ le tiers de la taille de Mars. À cette époque, la Planète rouge était jeune et possédait peut-être une atmosphère plus épaisse et de l'eau liquide en surface. © Université Paris Diderot, Labex UnivEarthS

     
     

    L’origine des deux lunes de Mars, Phobos et Deimos, restait un mystère. Par leur petite taille et leur forme irrégulière, elles ressemblent beaucoup à des astéroïdes, mais les astronomes ne comprennent pas comment la Planète rouge aurait pu les capturer pour en faire des satellites enorbite presque circulaire, dans son plan équatorial.

     

    Selon une théorie concurrente, Mars aurait subi à la fin de sa formation un impact géant avec un embryon de planète… Mais pourquoi les débris d’un tel impact auraient-ils formé deux petits satellites plutôt qu'une énorme lune, comme celle de la Terre ?

     

    Une troisième possibilité serait que les satellites Phobos et Deimos se soient formés en même temps que Mars, ce qui impliquerait qu’ils aient la même composition que leur planète. Cependant, leur faible densité semble contredire cette hypothèse. Aujourd’hui, deux études indépendantes viennent conforter la théorie de l’impact géant.

     

     

    Une grosse lune et une dizaine de petites issues

    d'une collision

     

    Dans l’une d’elles, une équipe de recherche belgo-franco-japonaise propose, pour la première fois, un scénario complet et cohérent de formation de Phobos et Deimos, qui seraient nés des suites d’une collision entre Mars et un corps primordial trois fois plus petit, 100 à 800 millions d’années après le début de la formation de la planète.

     

    Selon les chercheurs, les débris de cette collision auraient créé un disque très étendu autour de Mars, formé d’une partie interne dense, composée de matière en fusion, et d’une partie externe très fine, majoritairement gazeuse. Dans la partie interne de ce disque se serait d’abord développée une lune 1.000 fois plus massive que Phobos, aujourd’hui disparue. Les perturbations gravitationnelles créées dans le disque externe par cet astre massif auraient catalysé l’assemblage de débris pour former d'autres petites lunes (une dizaine) plus lointaines.

     

    Au bout de quelques milliers d’années, la planète Mars se serait alors retrouvée entourée d'un cortège d'une dizaine de petits satellites et d’une énorme lune. Plusieurs millions d’années plus tard, une fois le disque de débris dissipé, les effets de marée avec Mars auraient fait retomber sur la planète la plupart de ces satellites, dont la très grosse lune. Seules ont subsisté les deux petites lunes les plus lointaines, Phobos et Deimos (voir schéma ci-dessous).

     

    Chronologie des évènements qui auraient donné naissance à Phobos et Deimos. 1. (en haut à gauche) : Mars est percutée par une protoplanète trois fois plus petite. Un disque de débris se forme en quelques heures. 2. Les briques élémentaires de Phobos et Deimos (grains de taille inférieure au micromètre) se condensent directement à partir du gaz dans la partie externe du disque. 3. Le disque de débris produit rapidement une lune proche de Mars, qui s'éloigne et propage ses deux zones d'influence comme des vagues. 4. Ce processus provoque en quelques millénaires l'accrétion des débris plus éloignés en deux petites lunes, Phobos et Deimos. 5. Sous l'effet des marées soulevées par Mars, la grosse lune retombe sur la planète en quelques millions d'années. 6. Les satellites Phobos et Deimos, moins massifs, rejoignent leur position actuelle dans les milliards d'années qui suivent. © Antony Trinh, Observatoire Royal de Belgique


    Chronologie des évènements qui auraient donné naissance à Phobos et Deimos. 1. (en haut à gauche) : Mars est percutée par une protoplanète trois fois plus petite. Un disque de débris se forme en quelques heures. 2. Les briques élémentaires de Phobos et Deimos (grains de taille inférieure au micromètre) se condensent directement à partir du gaz dans la partie externe du disque. 3. Le disque de débris produit rapidement une lune proche de Mars, qui s'éloigne et propage ses deux zones d'influence comme des vagues. 4. Ce processus provoque en quelques millénaires l'accrétion des débris plus éloignés en deux petites lunes, Phobos et Deimos. 5. Sous l'effet des marées soulevées par Mars, la grosse lune retombe sur la planète en quelques millions d'années. 6. Les satellites Phobos et Deimos, moins massifs, rejoignent leur position actuelle dans les milliards d'années qui suivent. © Antony Trinh, Observatoire Royal de Belgique

     

     

    La composition de Phobos et Deimos corrobore

    le scénario

     

    À cause de la diversité des phénomènes physiques mis en jeu, aucune simulation numérique n’est capable de modéliser l’ensemble du processus. L'équipe de Pascal Rosenblatt et Sébastien Charnoz a dû alors combiner trois simulations de pointe successives pour rendre compte de la physique de l'impact géant, de la dynamique des débris issus de l'impact et de leur assemblage pour former des satellites, et enfin de l'évolution à long terme de ces satellites.

     

    Dans l’autre étude (à paraître dans The Astrophysical Journal), des chercheurs du Laboratoire d’astrophysique de Marseille (CNRS, université d’Aix-Marseille) excluent la possibilité d’une capture, sur la base d’arguments statistiques et en se fondant sur la diversité de composition des astéroïdes. De plus, ils montrent que la signature lumineuse émise par Phobos et Deimos est incompatible avec celle du matériau primordial qui aurait pu former Mars (des météorites de la classe des chondritesordinaires, des chondrites à enstatite ou des angrites). Ils s’attachent donc au scénario de l’impact. Ils déduisent de cette signature lumineuse que les satellites sont composés de poussières fines (de taille inférieure au micromètre).

     

    Or, d’après ces chercheurs, la très petite taille des grains à la surface de Phobos et Deimos ne peut pas être expliquée uniquement comme la conséquence d’une érosion due au bombardement par les poussières interplanétaires. Cela signifie que les satellites sont composés dès l’origine de grains très fins, qui ne peuvent se former que par condensation du gaz dans la zone externe du disque de débris (et non à partir du magma présent dans la zone interne). C’est un point sur lequel s’accordent les deux études. Par ailleurs, une formation des lunes de Mars à partir de ces grains très fins pourrait être responsable d’une forte porosité interne, ce qui expliquerait leur densité étonnamment faible.

     


    Simulation de l’impact géant sur la proto-Mars. Les particules bleues sont celles de l’impacteur ; en rouge, le manteau de la proto-Mars et en noir son noyau. Simulation calculée au centre de calcul S-CAPAD. © LabEx UnivEarthS

     

    Une explication de la dichotomie martienne

     

    La théorie de l’impact géant, corroborée par ces deux études indépendantes, pourrait expliquer pourquoi l’hémisphère nord de Mars a une altitude plus basse que le sud : le bassin boréal est sans doute la trace d’un impact géant, comme celui qui a donné naissance in fine à Phobos et Deimos. Elle permet aussi de comprendre pourquoi Mars a deux satellites et non un seul comme notre Lune, également née d’un impact géant. Ce travail suggère que les systèmes de satellites formés dépendent de la vitesse de rotation de la planète, puisqu’à l’époque la Terre tournait très vite sur elle-même (en moins de quatre heures) alors que Mars tournait six fois plus lentement.

     

    De nouvelles observations permettront bientôt d'en savoir plus sur l’âge et la composition des lunes de Mars. En effet, l'Agence spatiale japonaise (Jaxa) a décidé de lancer en 2022 une mission, baptisée MMX pour Mars Moons Exploration, qui rapportera sur Terre en 2027, des échantillons de Phobos. Leur analyse pourra confirmer ou infirmer ce scénario. L'Agence spatiale européenne (Esa), en association avec l'Agence spatiale russe (Roscosmos), prévoit une mission similaire en 2024.

     

    Ces travaux, fruit d’une collaboration entre des chercheurs de l’université Paris-Diderot et de l’Observatoire royal de Belgique, en collaboration avec le CNRS, l’université de Rennes 12 et l’institut japonais Elsi ont bénéficié du soutien de l’IPGP, du Labex UnivEarthS, d’ELSI, de l’université de Kobe et de l’Idex A*MIDEX. Les résultats viennent de paraître dans la revue Nature Geoscience.

     

    À découvrir en vidéo autour de ce sujet :


    Une animation montrant Phobos, la plus grosse des deux lunes de Mars (27 km dans sa dimension la plus grande). Elle combine des images saisies par la caméra à haute résolution HRSC de l'orbiteur Mars Express, de l’Esa. © Esa

     

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    La banquise d'Encelade serait moins

    épaisse que prévu

     

     

    Selon un nouveau modèle, la petite lune de Saturne, Encelade, aurait, dans son ensemble, une banquise plus fine qu’escompté, atteignant quelques kilomètres seulement autour de son pôle sud. Une bonne nouvelle pour les futures explorations spatiales de ce monde potentiellement habitable, situé à un peu plus d'un milliard de kilomètres.

     
     


    Pour les 15 ans du lancement de la mission Cassini-Huygens, un florilège d'images montrant les lacs de Titan, les geysers d'Encelade, la danse des lunes de Saturne ainsi que le son des ondes radio émises par les éclairs dans les tempêtes de Saturne.

     
     

    Depuis les premières observations de ses geysers en 2005, peu après l’arrivée de la sonde Cassini dans l’environnement de Saturne, Encelade n’a de cesse d’intriguer les planétologues, soucieux de comprendre ce que peut cacher ce petit satellite de 500 km de diamètre sous son armure de glace, fendue notamment à son pôle sud.

     

    En l’espace d’une décennie, ce qui ressemble, vu de l’extérieur, à une boule de glace (les jours les plus chauds, il peut faire -130 °C), est devenu un objet fascinant pour les exobiologistes. Ce monde potentiellement habitable semble aussi prometteur qu’Europe autour de Jupiter, si ce n’est plus, et cela en dépit de sa position à quelque 1,4 milliard de kilomètres du Soleil en moyenne, soit presque dix fois plus loin que la Terre.

     

    Survolé et reniflé à plusieurs reprises par Cassini, le flot continu de vapeur d’eau, de particules de glace, de matière organique, de divers gaz, de sels et de silices, expulsé dans l’espace depuis ses crevasses proches du pôle sud, témoigne d’une activité interne durable. Encelade abriterait un océan global sous son manteau de glace. De plus, selon un nouveau modèle développé par une équipe internationale, sa banquise serait plus fine qu’on ne le supposait, particulièrement dans les régions les plus actives.

     

    Les couleurs indiquent les différentes épaisseurs du manteau de glace qui enrobe Encelade : jusqu’à 35 km dans les régions équatoriales (en jaune), où les cratères sont plus nombreux, et moins de 5 km dans la région des « rayures du Tigre », au pôle sud (en bleu). © LPG-CNRS-U. Nantes, U. Charles, Prague
    Les couleurs indiquent les différentes épaisseurs du manteau de glace qui enrobe Encelade : jusqu’à 35 km dans les régions équatoriales (en jaune), où les cratères sont plus nombreux, et moins de 5 km dans la région des « rayures du Tigre », au pôle sud (en bleu). © LPG-CNRS-U. Nantes, U. Charles, Prague

     

     

    Une épaisseur de seulement quelques kilomètres

    au pôle sud

     

    La banquise d’Encelade recouvre l'océan interne de cette lune (un océan global et non plus local comme cela a été démontré en 2015). Son épaisseur fut estimée, dans un premier temps, entre 30 et 40 km autour du pôle sud et jusqu’à 60 km au niveau de son équateur puis elle avait été ramenée à 20 km en moyenne. Une valeur qui était cependant discutée par les scientifiques, au regard des mesures du champ de gravité du satellite et de sa topographie.

     

    Le nouveau modèle présenté dans la revue en ligne Geophysical Research Letters, cosigné par des chercheurs du CNRS, pourrait mettre tout le monde d’accord. L’épaisseur de la glace serait finalement comprise entre 18 et 22 km et, dans la région des « rayures du Tigre », au pôle sud, elle ne serait que de quelques kilomètres.

     

    En somme, son noyau rocheux aurait un rayon compris entre 180 et 185 km ; l'océan qui le recouvre ferait environ 45 km d'épaisseur et représenterait 40 % du volume (sa teneur en sel serait équivalente à celle des océans terrestres). Quant à la coquille de glace qui enveloppe l’ensemble, elle serait épaisse de 20 km en moyenne et jusqu’à seulement 5 km, voire moins, dans les parties les plus fines. Les auteurs de l’étude considèrent que les 200 premiers mètres de la couche de glace fonctionnent comme une coquille élastique.

     

     

    L’hypothèse de sources chaudes renforcée

     

    Le problème avec une couche de glace plus mince est que la dissipation de l’énergie vers l’extérieur est plus importante. Dans ce contexte, les effets de marée de la géante Saturne ne suffisent plus à expliquer l’excès d’énergie observé au pôle sud. « Ce modèle renforce donc l’idée d’une intense production de chaleur dans l’intérieur profond d’Encelade, ce qui serait à l’origine de sources d’eau chaude sur son plancher océanique », indique le communiqué du CNRS.

     

    Autant d’indices qui, une fois encore, suggèrent l’existence d’un environnement sous-marinaccueillant pour d’éventuelles formes de vie. Par chance, cette petite lune d’une planète géante de notre Système solaire est à notre portée pour de futures explorations spatiales. Elle l'est d'ailleurs d'autant plus si sa carapace est effectivement si peu épaisse par endroits. De nombreuses découvertes, et sans doute des surprises, nous y attendent.

     

    La lune Encelade photographiée par Cassini. Selon un nouveau modèle, l’épaisseur de la banquise de ce satellite de Saturne de 500 km de diamètre atteint 35 km au niveau de son équateur et moins de 5 km dans la région active du pôle sud (rayures à gauche sur l'image) où sont observés des geysers. © Nasa, ESA, JPL, Cassini Imaging Team, SSI

    La lune Encelade photographiée par Cassini. Selon un nouveau modèle, l’épaisseur de la banquise de ce satellite de Saturne de 500 km de diamètre atteint 35 km au niveau de son équateur et moins de 5 km dans la région active du pôle sud (rayures à gauche sur l'image) où sont observés des geysers. © Nasa, ESA, JPL, Cassini Imaging Team, SSI

     

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    Un nouveau type de météorite intrigue

    les scientifiques

     

     

    On a collecté environ 50.000 météorites sur Terre mais celle retrouvée dans une carrière suédoise, piégée dans du calcaire qui s’est déposé il y a 470 millions d’années, ne ressemble à aucune autre. Cette découverte nous donne peut-être des informations précieuses et inédites sur l’histoire de la biosphère et du Système solaire.

     
     

    Une vue d’artiste montrant la collision violente entre deux astéroïdes. De nombreux débris sont produits, dont certains retomberont un jour sur Terre. Celles que l’on nomme des chondrites ordinaires constituent 87 % des quelque 50.000 météorites collectées à ce jour sur notre planète. © Nasa

    Une vue d’artiste montrant la collision violente entre deux astéroïdes. De nombreux débris sont produits, dont certains retomberont un jour sur Terre. Celles que l’on nomme des chondrites ordinaires constituent 87 % des quelque 50.000 météorites collectées à ce jour sur notre planète. © Nasa

     
     

    Il y a entre 485 et 460 millions d’années environ, la diversité de la vie marine a augmenté comme jamais et c’est pourquoi on appelle ce moment de l’histoire de la biosphère la grande biodiversification ordovicienne (en anglais Great Ordovician Biodiversification Event ou GOBE), ou encore l’explosion ordovicienne.

     

    Les calcaires retrouvés dans la carrière de Thorsberg, dans le sud de la Suède, datent de cette période, plus précisément de l'Ordovicien moyen qui s’étend de 470 à 458 millions d’années environ. Depuis le début des années 1990, elle a livré une centaine de météorites dites fossiles car, bien qu’elles aient été altérées, elles ont visiblement bénéficié de conditions d’enfouissement qui leur ont permis de traverser les âges jusqu’à nous.

     

    Jusqu’à 2011, les chercheurs n’avaient découvert qu’un seul type de météorites, des chondritesordinaires de type L qui constituent environ 35 % de l’ensemble des météorites cataloguées, et 40 % des chondrites ordinaires qui constituent 87 % des quelque 50.000 météorites collectées sur Terre. On pense que les chondrites ordinaires proviennent d’un petit nombre de collisions récentes d'astéroïdes, récentes à l’échelle de l’histoire du Système solaire bien sûr. En fait, comme on distingue trois groupes de ces chondrites, H, L et LL, elles devraient provenir de trois principaux corps parents.

     

    Mais dans le cas de la carrière de Thorsberg, la quantité de chondrites retrouvées ne s’explique que par une augmentation brutale du flux de météorites. La mécanique céleste laisse même penser qu’elles sont issues d’un gros d’astéroïde d’environ 100 kilomètres de diamètre qui aurait subi l’impact d’un corps céleste plus petit.

     

    La météorite Österplana 065 a pour dimension de 8 × 6,5 × 2 cm de large. Elle est entourée d'un halo gris dans du calcaire autrement rouge donc oxydé. On pense que l'oxygène a été consommé par l'altération de la météorite alors au fond de la mer de l'Ordovicien où se déposait les sédiments. La pièce de monnaie dans l'image a un diamètre de 2,5 cm.
    La météorite Österplana 065 a pour dimension de 8 × 6,5 × 2 cm de large. Elle est entourée d’un halo gris dans du calcaire autrement rouge, donc oxydé. On pense que l’oxygène a été consommé par l’altération de la météorite alors au fond de la mer de l’Ordovicien où se déposaient les sédiments. La pièce de monnaie a un diamètre de 2,5 cm. © Birger Schmitz

     

    L’explosion ordovicienne a-t-elle été causée

    par une pluie de météorites ?

     

    Tout change donc en 2011 avec la découverte d’une nouvelle météorite qui rentrait mal dans les types connus, même si elle avait été rapprochée des winonaïtes, des achondrites primitives relativement rares, composées de larges cristaux de pyroxène, d’olivine et de sulfures mixtes de fer et de nickel. Or, un groupe de chercheurs suédois et états-uniens vient de publier un article dans Nature Communications qui confirme ce dont ils se doutaient. Il s’agit d’un tout nouveau type de météorite jamais rencontré auparavant. Il s’agit probablement d’un fragment de l’impacteur qui a propulsé dans l’espace les chondrites L retrouvées en Suède.

     

    Baptisée Österplana 065 (Öst 65) conformément aux conventions de la Meteoritical Society, c’est-à-dire du nom de la localité où elle a été trouvée (Österplana), on sait qu’elle a voyagé dans l’espace interplanétaire pendant environ un million d’années avant de rejoindre le fond des mers de l’Ordovicien, il y a 470 millions d’années. En effet, lors d’une collision entre astéroïdes, les fragments produits sont soumis aux rayons cosmiques puisqu’ils proviennent de l’intérieur du corps parent. Ces rayons modifient la matière et il est donc possible d’en déduire un temps d’exposition. C’est l’analyse précise des isotopes d’oxygène et de chrome de Öst 65 qui a finalement permis de la différencier nettement de toutes les météorites retrouvées à ce jour.

     

    La découverte est intéressante à plus d’un titre. D’abord elle nous dit que les types de météorites qui tombent sur Terre depuis des milliards d’années ne sont pas forcément les mêmes, ce qui ouvre des perspectives quant à des découvertes sur ce qui s’est passé dans la ceinture d’astéroïdes et donc plus généralement, l’histoire du Système solaire. Enfin, il est tentant de relier le pic de bombardement météoritique découvert dans la carrière de Thorsberg, et que semblent accompagner des cratères d’impact alignés aux États-Unis comme ceux de Ames et Rock Elm, à la grande biodiversification ordovicienne.

     

    À découvrir en vidéo autour de ce sujet :


    Le 17 mars 2013, une météorite s’écrasait sur la Lune et laissait un flash lumineux intense visible depuis la Terre. Cette vidéo, en anglais, tente de comprendre les origines et les implications de tels phénomènes sur notre satellite.

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    Pollution lumineuse : 80 % d'entre nous

    ne voient plus les étoiles

     

     

    Le nouvel atlas de la pollution lumineuse montre que 80 % de la population mondiale ne connait plus de nuit noire peuplée d’étoiles. Les scientifiques s’inquiètent de l'impact de cette clarté nocturne, semblable à un « crépuscule permanent », sur la faune, la flore et aussi sur la santé humaine. Malheureusement, les projections indiquent que cela ne devrait pas s’arranger si l’on continue de remplacer les lampes au sodium par des Led.

     

     
     

    Halo de lumière artificielle au-dessus de Berlin. Une partie des étoiles sont noyées dans cette clarté. Le reste de la voûte céleste est aussi affecté, réduisant la visibilité des innombrables objets célestes. © A. Jechow, IGB

    Halo de lumière artificielle au-dessus de Berlin. Une partie des étoiles sont noyées dans cette clarté. Le reste de la voûte céleste est aussi affecté, réduisant la visibilité des innombrables objets célestes. © A. Jechow, IGB

     
     

    Cet été, si vous avez envie d’admirer l’arche de la Voie lactée à travers un ciel constellé de milliers d’étoiles, il vous faudra pour cela rejoindre les derniers et rares territoires en France métropolitaine où la nuit peut encore être d’un noir d’encre : le parc des Causses du Quercy, entre Cahors et Figeac, la partie est du parc des Landes de Gascogne (au sud-est de Bordeaux), ou certains endroits du parc d’Armorique, en Bretagne. Réduits à des portions congrues, ces espaces dénués de pollution lumineuse (celle-ci est principalement créée par l’éclairage public des grandes villes et de leurs banlieues) sont en voie de disparition.

     

    C'est le cas en France, mais aussi dans toute l’Europe. Ainsi, certaines régions comme l’Angleterre, les Alpes du Sud, la Belgique ou les Pays-Bas sont à tel point inondées de lumière artificielle que la plupart de leurs habitants ne peuvent plus voir qu’une poignée d’étoiles lorsqu’ils lèvent les yeux au ciel.

     

    La dernière carte de pollution lumineuse dans le monde, réalisée sous la direction de Fabio Falchi, de l’ISTIL (Italian Light Pollution Science and Technology Institute), a été publiée le 10 juin dans la revue Science Advances. Selon le New World Atlas of Artificial Night Sky Brightness, en Europe et aussi à travers les États-Unis, quelque 99 % de la population vit sous un ciel nocturne orangé, où les étoiles s’éteignent… À l’échelle mondiale, cela représenterait 83 % de la population. L’augmentation est d’environ 6 % par an, soulignent les chercheurs. Et cela ne devrait pas s’arranger (malgré les efforts de certaines localités, sensibilisées au problème). Bien au contraire !

     

    Nouvel atlas mondial de la pollution lumineuse. Ce sont dans les régions les moins peuplées et aussi les moins riches, dont beaucoup sont dans l’hémisphère sud, que l’on trouve les nuits les plus noires de la planète. Les niveaux de pollution lumineuse sont en microcandelas par mètre carré. En noir : inférieur à 1,7 donc ciel noir ; en bleu : entre 1,7 et 14, ce qui se traduit par un horizon dégradé par la clarté ; en vert : entre 14 et 87, soit un ciel dégradé jusqu’au zénith ; en jaune : entre 87 et 688, perte du ciel naturel ; en rouge : entre 688 et 3.000, la Voie lactée n’est plus visible ; en blanc : plus de 3.000, les cônes au fond de l’œil permettant la vision diurne s’activent. © ISTIL
    Nouvel atlas mondial de la pollution lumineuse. Ce sont dans les régions les moins peuplées et aussi les moins riches, dont beaucoup sont dans l’hémisphère sud, que l’on trouve les nuits les plus noires de la planète. Les niveaux de pollution lumineuse sont en microcandelas par mètre carré. En noir : inférieur à 1,7 donc ciel noir ; en bleu : entre 1,7 et 14, ce qui se traduit par un horizon dégradé par la clarté ; en vert : entre 14 et 87, soit un ciel dégradé jusqu’au zénith ; en jaune : entre 87 et 688, perte du ciel naturel ; en rouge : entre 688 et 3.000, la Voie lactée n’est plus visible ; en blanc : plus de 3.000, les cônes au fond de l’œil permettant la vision diurne s’activent. © ISTIL

     

    Trop de lumière la nuit

     

    « Quelle chose horrible pour nous, en tant qu’espèce, de vivre dans un crépuscule permanent et de ne jamais être en mesure de voir les étoiles », déplore Travis Longcore, spécialiste de l’écologie urbaine travaillant sur les moyens de calculer l’ « illuminance horizontale » (comment la lumière artificielle est réfléchie par les nuages et le sol, selon les conditions météo). Cet atlas est un outil dans son étude des nuisances sur la faune et la flore causées par les myriades de lumières artificielles qui éclairent indirectement le ciel. L’exemple le plus connu est celui de la migration des oiseaux qui peut être différée dans la saison. Cela affecte aussi nombre de pollinisateurs nocturnes comme les chauves-souris, sans oublier les écosystèmes sous-marins, rappelle le chercheur à l’université du sud de la Californie.

     

    Enfin, nous ne sommes pas épargnés non plus car cette clarté a pour effet indésirable d’augmenter la production de la mélatonine, et donc de perturber le sommeil. S’ensuit un risque accru de développer certains cancers. « Nous pouvons certainement réduire les niveaux de pollution lumineuse en éteignant les lumières, mais nous ne pouvons pas réparer les dégâts que nous avons déjà fait », s’inquiète Fabio Falchi.

     

    En effet, l’équipe internationale qui a réalisé des projections signale que si chaque lampe au sodiumest remplacée par des lampadaires à Led, comme cela est en cours, le ciel nocturne nous apparaîtrait alors encore plus clair, car ces lampes émettent plus de lumière bleue. L’Homme y est très sensible et, en outre, elle se disperse mieux dans l’atmosphère.

     

    La pollution lumineuse en Europe. © ISTIL
    La pollution lumineuse en Europe. © ISTIL

     

    Un atlas réalisé à l’aide de milliers de

    citoyens scientifiques

     

    « Le nouvel atlas fournit une documentation critique sur l’état de l’environnement nocturne alors même que nous sommes à l’aube d’une transition vers la technologie Led dans le monde entier, résume l’auteur principal de ces travaux. Sauf si un examen attentif est porté sur la couleur et les niveaux d’éclairages des Led, cette transition pourrait malheureusement conduire à une augmentation de 2 à 3 fois la lueur dans le ciel par les nuits claires », déplore Fabio Falchi qui, rappelons-le, avait produit la première carte mondiale de la pollution lumineuse en 2001.

     

    Quinze ans plus tard, les chercheurs ont pu bénéficier des observations du satellite Suomi NPP, équipé du premier instrument spécialement créée pour mesurer la pollution lumineuse des cités terrestres et des données collectées par plus de 30.000 personnes dans le monde sur la qualité du ciel. « Les scientifiques citoyens nous ont fourni environ 20 % de l’ensemble des données utilisées pour l’étalonnage, salue le professeur Christopher Kyba, du GFZ German Research Centre for Geosciences et coauteur de l’étude, sans eux nous n’aurions pas eu de données d’étalonnage en provenance d’autres pays que l’Europe et l’Amérique du Nord ». Plus de 300 cartes régionales ont été assemblées pour ce nouvel atlas. Comme on peut le voir, les régions les plus touchées sont, en tête, Singapour, le Qatar et les Émirats Arabes Unis. Sans surprise, c’est sur le continent africain que l’on trouve les dix pays qui ont la pollution lumineuse la plus faible.

     

    À découvrir en vidéo autour de ce sujet :


    L’observatoire de La Silla, dans le désert d’Atacama, au Chili, devrait bénéficier chaque nuit d’un ciel noir. Cependant, depuis quelques années, d’étranges lumières rouges et vertes viennent plus fréquemment parasiter les observations de la voûte céleste. L’Eso (Observatoire européen austral ou European southern observatory en anglais) nous explique d’où provient ce surprenant phénomène baptisé « lumière du ciel nocturne » durant cet épisode d’Esocast.

     

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