Pourquoi nous intéressons-nous tant au spatial ?
Qu'est-ce qui nous attire tant dans l'étude et la compréhension de cette merveilleuse mécanique céleste ?
Ben en fait : tout. Tout, absolument tout, nous ramène à l'espace. Vous trouvez que j'exagère ? Faîtes-vous un café, prévoyez 15 mn devant vous et concentrez-vous, on part faire un voyage qui va vous donner le vertige !
Les choses les plus communes de notre vie quotidienne sont directement liées à l'astronomie :
La durée d'un jour, 24H, c'est le temps que met la terre pour faire une rotation sur elle-même. Mais la durée de l'ensoleillement, elle, varie : de 8H aux solstices, 12H aux équinoxes, ce sont les saisons qui sont dues au fait que l'axe de rotation de la terre est incliné de 23° (en moyenne) par rapport à l'écliptique.
Les jours de la semaine : c'est tellement évident qu'on ne le voit pas : Lundi > Lune, Mardi > Mars, Mercredi > Mercure, Jeudi > Jupiter, Vendredi > Vénus, Samedi > Saturne. Et Dimanche, ça marche pas ? Essayez en Anglais Sunday > Sun le soleil. C'est pas fini : pourquoi y a t'il 7 jours dans la semaine ? Il pourrait tout aussi bien en avoir 5 ou 10 ! Pourquoi 7 ? parce que nos anciens avaient remarqué que seuls 7 objets célestes se déplaçaient dans la nuit. 7 objets ? ah oui, 7 planètes ! Mais il y a 8 planètes dans notre système solaire ? Oui mais on est sur l'une d'elle, donc en voit 7 dans le ciel. Incroyable n'est-ce pas ?
La durée d'un mois : une lunaison, découpée en 4 phases, soit 7 jours, une semaine. Enfin pour être précis, la lunaison dure 29 jours 12 heures et 44 mn.
La durée d'un an, le temps que met la terre pour effectuer une révolution (non, pas une rotation qui elle s'effectue en 24H) autour du soleil. 365,25 jours. Ah il est bien gênant ce 0,25. Bah on va rajouter 1 jour en février tous les 4 ans et c'est réglé.
Les marées : elles sont la conséquence de 2 facteurs : le 1er c'est la lune (384.000 km de la terre en moyenne) qui exerce une force d'attraction sur la terre du côté où elle se trouve, et par effet de rebond, à l'opposé de la terre. Elle attire donc vers elle une certaine masse d'eau dans les océans, masse qui se rapproche (à peine) de la lune. De fait, l'eau recule sur la plage. Le 2ème facteur c'est le soleil ; bien que beaucoup plus loin que la lune (150 millions de km de la terre) il est aussi beaucoup plus massif et lui aussi exerce sa force d'attraction. Il arrive que la lune et le soleil soient dans le même axe et du même côté que la terre, leur force d'attraction s'ajoute, ce sont les grandes marées. Si les 2 sont sur le même axe, mais chacun d'un côté de terre, leur force d'attraction s'oppose. La marée est alors plus faible. D'où les calculs de coefficients de marées. Dans une (beaucoup) moins grande mesure, la croute terrestre subit, elle aussi cet effet de marée et se déforme au passage de la lune (environ 20 cm).
La terre elle-même sur laquelle nous nous trouvons, on ne s'en rend pas forcément compte parce que nous manquons de recul, mais nous sommes littéralement sur le vaisseau spatial Terre qui fonce autour du soleil qui lui-même tourne dans notre galaxie qui elle fonce vers la galaxie Andromède. Ces 2 galaxies (oui, on est sur l'une des 2) entreront en collision dans 4,5 milliards d'années.
Mais le plus fascinant à mes yeux est cette dernière chose : jetez un coup d’œil à tout ce qui vous entoure, cette table basse, cet écran qui vous sert à lire mes bêtises, les fleurs posées sur le buffet, cette pierre précieuse qui orne la bague de votre chérie, vous même, la terre et tout ce qui s'y trouve, tout cela est fait d'atomes. Les atomes sont les briques de l'univers. 94 atomes, pas plus, sont les 94 briques qui, en se combinant, vont former des molécules, donnant cette variété infinie de matières : le bois, l'acier, le verre, vos os, votre sang, tout je vous dis ! L'atome le plus simple, l'hydrogène (1 noyau et 1 seul électron) est aussi le plus répandu dans l'univers. Puis vient l'hélium (1 noyau et 2 électrons). A eux deux, l'hydrogène et l'hélium représentent 98% de la matière connue de l'univers. L'oxygène possède 8 électrons. Le nombre d'électrons qui tourne autour d'un noyau définit la densité de l'atome : ainsi l'hydrogène est l'atome le plus léger et le plus « fin », tellement fin qu'il est complexe et coûteux de fabriquer un réservoir à hydrogène : ses atomes traversent sans problème la paroi d'une bouteille d'oxygène pourtant prévue pour résister à de fortes pressions ! Le plomb lui possède 82 atomes, c'est pourquoi il est si dense.
Mais qu'est-ce que les atomes viennent faire avec l'astro ? Et bien ce sont les étoiles qui fabriquent les atomes. Les premières étoiles (juste après le big-bang) n'étaient constituées que d'hydrogène et d'hélium. Les pressions et températures sont si élevées au sein de l'étoile que ces 2 éléments fusionnent, provoquant une réaction thermonucléaire qui dégage beaucoup de lumière et de chaleur. Lorsque l'étoile a consommé toute sa matière, soit elle rétrécie (je fais simple) et en refroidissant elle devient une naine blanche, soit elle explose en supernovæ (l'évènement le plus violent dans l'univers après le big-bang) ; Cette explosion est si intense (chaleur et pression tendent vers l'infini) que les atomes éjectés subissent des mutations (ils gagnent de nouveaux électrons), donnant naissance à de nouvelles briques, je veux dire de nouveaux atomes (pas au niveau de la quantité, mais à un nouveau type de briques) venant ainsi enrichir le jeu de construction de la vie. L'azote, le carbone, l'oxygène et l'argent sont les suivants sur la liste. D'explosions en supernovæ, de milliers d'années en milliards d'années, on arrive aujourd'hui à 94 atomes connus, les constituants uniques de toute la matière de l'univers qui nous entoure, nous y compris. On peut donc dire que nous sommes de la poussière d'étoiles, littéralement ! Si certaines étoiles n'explosaient pas en supernovæ en fin de vie, l'univers serait composé à 100% d'hydrogène et d'hélium, la terre n'existerait pas, la vie n'aurait jamais vu le jour... Le simple fait de constater que notre corps n'est pas uniquement constitué d'hydrogène et d'hélium, mais aussi de carbone, d'azote et d'oxygène (principalement), signifie que notre étoile, le soleil, est une étoile de 2ème, voire de 3ème génération pour nous mettre à disposition 94 atomes et pas seulement 2 ! Lorsqu'ils sont expulsés par l'explosion, ces nouveaux atomes forment un nuage de gaz (une nébuleuse) qui, peu à peu (échelle de temps : milliards d'années) va à nouveau se contracter et former une nouvelle étoile plus complexe que l'étoile mère décédée (puisqu'il y a de nouveaux atomes) et qui sait, peut-être qu'il restera un peu de ces atomes pour former autre chose qu'une étoile : quelques planètes où, dans encore quelques milliards d'années, la vie, telle que nous la connaissons ici sur terre, finira par apparaître. D'abord unicellulaire, maritime, puis végétale, surmontant de nombreuses barrières, échecs (glaciations, chutes d'astéroïdes, méga volcanisme) et tâtonnements (disparition d'espèces) pour enfin donner vie à des petits êtres très bizarre que l'on appelle : l'homme ! Jusqu'à ce que notre étoile décide, elle aussi d’exploser. Ce qui arrivera dans 5 milliards d'années. Un jeudi, à plus ou moins 3 jours. 😂
Si cette entrée en matière a piqué votre curiosité, je vous invite à lire l'apparition de la vie sur terre, ou encore l'excellent livre de Christophe Galfard : l'univers à portée de main.
Quand on dit que le tableau périodique des éléments recense 94 atomes, on parle d'atomes découverts à l'état naturel, plus ceux étant le produit de désintégration d'autres éléments.
Mais pour être complet, il faut encore ajouter 24 atomes "synthétiques", créés artificiellement dans le cœur de réacteurs nucléaire ou en laboratoire, ce qui porte à 118 le nombre total d'atomes connus à ce jour.
Il est fort probable que l'on en découvre de nouveaux !
Michel Havez, Mai 2021.
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