D'où venous-nous?

Ken Tapping, le 18 février 2015

Dans le ciel cette semaine…

  • Vénus brille au sud-ouest après le coucher du Soleil.
  • Jupiter domine la partie sud du ciel toute la nuit.
  • Saturne se lève vers 3 heures.
  • Nouvelle Lune le 18.

C’est un monde de froid et de ténèbres et c’est ainsi depuis plus de quatre milliards d’années. D’ici, le Soleil est une étoile comme les autres qui brille dans le noir profond du firmament. Il y a des objets en mouvement tout autour, la plupart font seulement quelques kilomètres de diamètre – souvent moins – et sont trop petits pour avoir été modelés en sphère sous l’effet de leur propre gravité. Ces petits planétoïdes rocheux sont pratiquement dépourvus d’atmosphère. à 250 °C sous zéro, la majorité des gaz sont gelés en bloc ou à l’état liquide. Dans ce froid, la glace se confond à la roche. Lorsque la température grimpe un peu, des bulles percent la surface de flaques de gaz liquides, comme le néon. Nous sommes aux confins du Système solaire, au-delà de Pluton, à environ 30 fois la distance de la Terre au Soleil. à cette distance, l’intensité des rayons solaires équivaut à peine à 1 % de celle qui baigne la Terre. Les objets qui gravitent dans cette région éloignée renferment des indices utiles sur nos origines.

En 1930, Clyde Tombaugh découvrait Pluton qui a rapidement été désignée planète la plus éloignée du Système solaire, mais ce titre a rapidement été contesté. Tout d’abord, Pluton traverse l’orbite de Neptune, alors que toutes les autres planètes filent sur des trajectoires qui ne se croisent jamais. La taille de Pluton est aussi suspecte – à peine les deux tiers du diamètre de la Lune. En outre, les objets d’aussi petite taille sont extrêmement difficiles à détecter à cette distance; il pourrait donc y en avoir d’autres. Aujourd’hui, nous savons qu’il en existe des milliers, voire des millions dans la ceinture de Kuiper, formation nommée en l’honneur de Gerard Kuiper [se prononce Ky-per].

Ces objets difficiles à déceler et inaccessibles sont dans la mire des scientifiques. Nous pensons que Pluton et les autres objets de la ceinture de Kuiper sont des amas du matériau originel, préservé à l’état congelé, qui a servi à la formation du Système solaire et de la vie il y a quelque 4,5 milliards d’années.

Nous aimerions vraiment connaître nos origines et nous disposons de quelques éléments pour nous aider à élucider ce mystère. Nous savons que l’hydrogène s’est formé après le Big Bang, il y a environ 14 milliards d’années, fournissant la matière brute qui a donné naissance aux étoiles. Celles-ci ont à leur tour fourni l’énergie nécessaire pour induire les réactions de fusion nucléaire nécessaires pour convertir l’hydrogène en d’autres éléments. à la mort des étoiles, ces « déchets nucléaires » ont été retournés dans l’espace et ont enrichi la palette des substances chimiques de base pour pouvoir passer à l’étape suivante. Au fil de millions d’années, les éléments contenus dans les nuages cosmiques froids et sombres ont réagi les uns avec les autres, produisant des substances plus complexes comme l’eau, l’ammoniaque, l’alcool, le cyanure d’hydrogène, le formaldéhyde et toute une gamme d’autres composés à la base de la vie, telle que nous la connaissons. Nous savons que ces éléments peuvent interagir et créer des acides aminés, éléments constitutifs de la vie. Il y a cependant une inconnue : comment ces substances se sont-elles retrouvées sur une planète, où elles ont servi à créer du vivant?

La formation des étoiles et des planètes est un processus spectaculaire, où des collisions entre agrégats de matériaux finissent par former des amas de roche en fusion. Une étoile finit par « s’allumer » et irradier tout son voisinage de sa chaleur et de ses rayons, anéantissant les substances chimiques essentielles à la vie qui s’y trouvent. Comment expliquer notre existence alors? Apparemment, alors que la Terre et les autres planètes internes étaient encore en fusion, les amas aux confins du Système solaire ont pris forme plus lentement et sont demeurés froids. Après avoir été propulsés vers le Système solaire intérieur, sous forme de comètes, ces amas ont relâché leurs précieuses cargaisons de substances organiques sur la Terre et les autres planètes internes à un moment où celles-ci s’étaient suffisamment refroidies. C’est la raison pour laquelle nous braquons nos télescopes sur toutes les comètes qui nous visitent, pour voir de quoi elles sont constituées et comprendre les mécanismes auxquels elles obéissent. C’est aussi la raison pour laquelle nous avons envoyé la sonde spatiale Rosetta larguer un atterrisseur sur une comète. Et c’est également pourquoi cet été, un engin parti de la Terre s’approchera de Pluton et d’autres objets de la ceinture de Kuiper avant de poursuivre sa route aux confins du Système solaire. Tous ces efforts visent à élucider le mystère de nos origines.

Ken Tapping est astronome à l'Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

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