Le Magazine n°4 jan/fév/mar 2012
Le Magazine n°4 jan/fév/mar 2012
  • Prix facial : 4,90 €

  • Parution : n°4 de jan/fév/mar 2012

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Lafont Presse

  • Format : (210 x 270) mm

  • Nombre de pages : 100

  • Taille du fichier PDF : 67,2 Mo

  • Dans ce numéro : DSK/Anne Sinclair... la rupture.

  • Prix de vente (PDF) : 1 €

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Sciences 80 - Le Magazine Herschel dénoue les filaments interstellaires Herschel est l'observatoire spatial de l'ESA dans le domaine spectral de l'infrarouge et du submillimétrique, une gamme de lumière privilégiée pour observer la naissance des étoiles dans certains nuages interstellaires proches comme IC5146, Aquila et Polaris. Avant Herschel, des observations dans l'infrarouge avaient montré la présence de gigantesques réseaux de filaments de gaz dans ces nuages interstellaires. Herschel a été encore plus loin : il a démontré que la formation des étoiles a lieu principalement dans les plus denses d'entre eux. Un filament imagé dans le complexe d'Aquila contient, par exemple, un amas d'environ 100 étoiles en formation. Le pouvoir de résolution du télescope Herschel permet aux scientifiques d'en mesurer précisément les di mensions. Chaque filament peut s'étendre sur des di zaines d'années lumière dans l'espace. « Curieusement, on remarque aujourd'hui que chaque.filament est de la même largeur », remarque Doris Arzoumanian, du laboratoire AIM Paris Saclay (CEA-Irfu, CNRS, Université Paris Diderot), « et ce quelle que soit la densité et la longueur de chaque.filament, c'est une vraie surprise. » Les chercheurs ont analysé 90 fil aments et ont constaté qu'ils s'étalaient tous sur une bande de près de 0,3 années-lumière. Petite dans le milieu interstellaire, cela reste une largeur énorme correspondant à environ 20000 fois la distance de la Terre au Soleil. Quel sens donner à ces mesures ? La comparaison des observations avec des modèles théoriques laisse penser que les fil aments résulteraient de ce qu'on appelle la turbulence interstellaire. Celle-ci conespond à des mouvements de gaz désordonnés se propageant dans les nuages interstellaires. Les chercheurs s'inteiTogent encore sur l'origine de cette turbulence ; celle-ci ferait suite aux explosions d'étoiles massives - ou supernovae. Ces mouvements de gaz désordonnés ont lieu à des vitesses supersoniques. A l'image du'bang'd'un avion passant le mur du son, ils produiraient donc des chocs qui compliment la matière interstellaire, jusqu'à transformer celle-ci en des fil aments plus denses que leur milieu environnant. Lorsqu'on observe ces nuages interstellaires à grande échelle, les vitesses des turbulences sont élevées, supersoniques. En revanche, si on cible les observations sur de petites régions interstellaires, les vitesses sont plus fai bles, jusqu'à devenir inférieures au mur du son. « La largeur observée des filaments correspondrait à l'échelle intermédiaire où les mouvements turbulents sont proches de la vitesse du son », explique Philippe André, coordinateur du programme « Ceinture de Gould ». « Ce n'est pas une preuve directe mais un indice très fort quant à la connexion entre la turbulence interstellaire et l'origine des.filaments vus par Herschel. »
L'océan piège environ 30% du gaz carbonique émis dans l'atmosphère par les activités humaines : c'est, avec la biosphère terrestre, le principal puits de carbone. Comprendre les mécanismes naturels qui régulent ce puits fait l'objet de nombreuses recherches. Il y a, d'un côté, la pompe biologique : le gaz carbonique dissous dans l'eau est d'abord utilisé pour la photosynthèse du phytoplancton, des al gues microscopiques qui se développent dans la couche superficielle de l'océan. La chaîne alimentaire prend ensuite le relais : le phytoplancton est brouté par le zooplancton, lui-même consommé par des organismes plus grands, etc. Rejetée dans les profondeurs sous forme de déchets organiques, une partie de ce carbone termine son cycle en sédiments au fond des océans. Cette pompe biologique est particulièrement efficace dans l'océan Atlantique Nord, où a lieu chaque année une fl oraison spectaculaire de phytoplancton (le « bloom » ). D'un autre côté, il y a la pompe physique qui, par le biais de la circulation océanique, entraîne les eaux de swface chargées en gaz carbonique di ssous vers des couches plus profondes : le gaz se trouve alors isolé des échanges avec l'atmosphère. A partir des données récoltées dans une région spécifique de l'Atlantique Nord, des chercheurs du CNRS (associés à l'IRD, au Muséum national d'Histoire naturelle, à l'UPMC et à l'UBO) ont pu mettre en place des simulations numériques à haute résolution. Ils ont ainsi établi le premier bilan précis de l'absorption du carbone des pompes physique et biologique. Ils sont parvenus, pour la première fois, à quantifier la propottion respecti ve de chacun des deux mécani smes. Etonnamment, leurs résultats suggèrent que dans cette région de l'Atlantique Nord, la pompe biologique n'absorberait qu'une proportion infime de carbone, de l'ordre du centi ème. Le carbone serait donc principalement piégé grâce à la pompe physique, presque cent fois plus efficace. Sous forme organique et inorganique dissoute, Je carbone plonge avec les masses d'eau formées en surface qui sont entraînées, à cet endroit précis, entre 200 et 400 mètres de profondeur par la circul ation océanique. Le rôle-clé de la pompe physique en Atlantique Nord n'avait jamais été quantifié. Son importance soulève de nombreuses intenogations : combien de temps le carbone transporté par la pompe physique va-t-il rester séquestré en profondeur avant d'être entraîné à nouveau vers la surface par le mécanisme inverse ? Cette proportion entre pompe biologique et physique s'observe-t-elle dans d'autres régions océaniques du globe ? Et surtout, comment ce mécanisme évoluera-t-il avec le changement climatique, qui affecte à la fois la pompe physique et la pompe biologique ? Le Magazine - 81



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