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L’Observatoire de Haute-Provence et le satellite TESS découvrent deux systèmes planétaires autour d’étoiles similaires au Soleil

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La découverte de la première exoplanète en 1995 à l’Observatoire de Haute-Provence, qui a valu le prix Nobel de physique 2019 aux astronomes Michel Mayor et Didier Queloz, a provoqué une révolution dans notre compréhension des systèmes planétaires. Aujourd’hui, plus de 5 500 exoplanètes sont connues. Nous savons aujourd’hui que le Système solaire n’est pas unique et n’englobe pas tous les types possibles de planètes.
Les résultats publiés aujourd’hui se concentrent sur l’étude de deux étoiles très semblables au Soleil, chacune hébergeant une mini-Neptune et l’une d’elles hébergeant également un super-Jupiter. Ces résultats ont été obtenus en combinant les observations de plusieurs instruments, et notamment TESS et SOPHIE. TESS est un satellite observatoire de la NASA qui détecte les exoplanètes lorsqu’elles passent juste devant leurs étoiles hôtes. Le spectrographe SOPHIE est installé au Télescope de 193 cm de l’Observatoire de Haute-Provence. Régulé en température et en pression, sa grande stabilité et sa haute précision lui permettent de détecter les exoplanètes par les petits effets qu’elles provoquent sur le mouvement de leurs étoiles hôtes.

Le système planétaire TOI-2141

Le premier système de cette découverte, TOI-2141, est constitué d’une étoile située à 250 années-lumière de nous, de taille presque identique et d’un âge légèrement plus avancé que notre Soleil. Sa composition chimique révèle également une rareté d’éléments lourds par rapport au Soleil. La quantité de ces éléments lourds est un facteur important dans le processus de formation planétaire.
La planète TOI-2141b a une taille seulement trois fois plus grande que la Terre ; il s’agit donc d’une mini-Neptune. 24 fois plus massive que notre planète, elle effectue une orbite tous les 18,3 jours autour de son étoile. En raison de sa proximité à cette étoile (seulement 13 % de la distance entre la Terre et le Soleil), on estime que la température de la planète est d’environ 450 degrés. Sa densité suggère la présence d’un noyau rocheux et d’une atmosphère contenant une grande quantité de vapeur d’eau. Notre Système solaire ne comporte pas de telles planète !

Le système planétaire TOI-1736

Le deuxième système de cette découverte, TOI-1736, est encore plus exotique ! Situé à 290 années-lumière, l’étoile est similaire au Soleil mais possède une étoile compagne, plus petite et plus froide. Au moins deux planètes ont été détectées autour de la composante principale de cette étoile binaire.
La première, TOI-1736b, est également une mini-Neptune, avec une taille 2,5 fois plus grande que la Terre et une masse 13 fois supérieure. Elle a une orbite de 7,1 jours autour de son étoile, dont elle est très proche : seulement 7 % de la distance entre la Terre et le Soleil. En raison de cette proximité, la planète reçoit un fort rayonnement de l’étoile, entraînant une température estimée à 800 degrés.
La deuxième planète, TOI-1736c, est neuf fois plus massive que Jupiter, la plus grosse planète du Système solaire. Classée comme super-Jupiter, elle complète une orbite tous les 570 jours autour de son étoile. Cette planète se trouve dans la zone habitable de son étoile. Cette zone est définie comme la région autour de l’étoile ayant une température appropriée pour permettre l’existence d’eau liquide à la surface de la planète. Comme Jupiter, TOI-1736c est très probablement une géante gazeuse ; elle ne devrait donc pas avoir une surface solide. Cependant, si la planète TOI-1736c devait héberger une lune, un tel exosatellite pourrait avoir une atmosphère et de l’eau liquide à sa surface, et peut-être, pourrait constituer un monde habitable.
Les observations de TOI-1736 ont en outre révélé des indications d’une possible troisième planète en orbite à une plus grande distance, nécessitant une surveillance à long terme pour sa confirmation. L’équipe continue donc d’observer TOI-1736 avec le spectrographe SOPHIE à l’Observatoire de Haute-Provence, dans l’espoir de recueillir prochainement plus d’informations sur cette étoile si semblable au Soleil mais hébergeant un système planétaire si différent.
L’article scientifique publié aujourd’hui dans la revue Astronomy & Astrophysics :
Martioli, Hébrard, de Almeida, Heidari et al. (2023), TOI-1736 and TOI-2141 : two systems including sub-Neptunes
around solar analogs revealed by TESS and SOPHIE : https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202347744

Mercure hydrothermal : l’histoire naturelle d’un contaminant

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Une équipe internationale de chercheurs, coordonnée par le CNRS (voir encadré), a établi la première estimation mondiale des émissions hydrothermales de mercure (Hg) provenant des dorsales médio-océaniques. La Convention de Minamata sur le mercure de l’ONU vise à réduire l’exposition humaine au mercure toxique à travers la réduction des émissions anthropiques. Nous sommes principalement exposés via la consommation de poissons qui bioaccumulent le Hg de l’océan. Le paradigme actuel est que les émissions anthropiques de mercure (actuellement 3 100 t an-1) sont à l’origine de l’augmentation du réservoir océanique mondial de mercure de 21 %. Cette estimation est erronée car nous ne savons pas quelle quantité de mercure naturel résidait dans l’océan avant le début des émissions anthropiques.

Nous ne sommes également pas en mesure de quantifier l’impact des émissions anthropiques sur les niveaux de Hg chez des poissons. L’hydrothermalisme est la seule source directe de Hg naturel vers l’océan. Des études antérieures, basées uniquement sur les mesures des fluides hydrothermaux, suggéraient que les apports du Hg hydrothermal pourraient se situer entre 20 et 2 000 t an-1. Cette nouvelle étude a utilisé, en plus des mesures de fluides, des mesures de panaches hydrothermaux, d’eaux de mer et de carottes de roches provenant de la source hydrothermale Trans-Atlantic Geotraverse (TAG) sur la dorsale médio-atlantique.

La combinaison des observations suggère que la majorité du Hg enrichi dans les fluides, serait diluée dans l’eau de mer et qu’une petite fraction précipiterait localement. Une extrapolation des résultats indique que le flux hydrothermal global de Hg provenant des dorsales médio-océaniques est faible (1,5 à 65 t an-1) par rapport aux missions anthropiques de Hg. Bien que cela suggère que la majeure partie du Hg, présent dans l’océan, est d’origine anthropique, cela laisse également espérer que la mise en œuvre stricte des réductions d’émissions, dans le cadre de la Convention de Minamata, réduira les niveaux de mercure des poissons et l’exposition des humains.

Bourse Marie Sklodowska-Curie de l’Agence Internationale de l’Énergie Atomique à Sophia Alleau

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C’est avec une grande joie que nous vous annonçons que Sophia ALLEAU, récemment diplômée du master MAEVA (Management de l’Environnement, Valorisation et Analyse), formation membre d’ITEM, a été sélectionnée pour recevoir la prestigieuse bourse Marie Sklodowska-Curie de l’Agence Internationale de l’Énergie Atomique.

Sophia ALLEAU fait ainsi partie des 100 femmes dans le monde à être ainsi distinguée !

Quelle est cette bourse ?

Le programme de bourses Marie Skłodowska-Curie vise à accroître le nombre de femmes dans le domaine nucléaire, en appuyant la constitution d’un personnel inclusif composé à la fois d’hommes et de femmes qui stimulent l’innovation scientifique et technologique dans le monde ou y contribuent.
Le programme, qui porte le nom de la physicienne pionnière et Prix Nobel Marie Skłodowska-Curie, a pour but d’inspirer les jeunes femmes et de les encourager à faire des études dans le domaine nucléaire, en octroyant à des étudiantes très motivées une bourse leur permettant de suivre un programme de master et en leur donnant la possibilité d’effectuer un stage à l’AIEA.

Les étudiantes sélectionnées reçoivent une bourse pour effectuer un master dans un domaine ayant trait au nucléaire dans une université accréditée. Elles ont également la possibilité d’effectuer avec l’appui de l’AIEA un stage d’une durée maximale de 12 mois.

Les bourses sont attribuées chaque année et plus de 100 étudiantes peuvent être sélectionnées par an, suivant les fonds disponibles. Il est tenu compte de la diversité géographique et linguistique ainsi que du domaine d’étude.

PRESSION HYPERBAR ! La mer en débat

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Devenu le rendez-vous incontournable de la médiation scientifique en version conviviale, le fameux afterwork “Pression Hyperbar” vous propose une série inédite dédiée à l’avenir de la mer co-signée par l’OSU Institut Pythéas et le média Bleu Tomate. Trois bars des sciences en partenariat avec le débat public d’ampleur organisé par la Commission nationale du débat public (CNDP) “La Mer en débat”. Ces soirées ouvertes à toutes et tous permettront d’informer, comprendre et débattre avec des scientifiques, des usagers de la mers, et d’échanger avec le milieu associatif et les acteurs économiques. 3 dates et 1 lieu : 

Les 5, 12 et 19 décembre à la Brasserie Zoumaï – 7 Cours Gouffé, 13006 Marseille à partir de 19h 

 

La Méditerranée, son littoral et ses habitant·e·s font face à des défis inédits : changement climatique, pression démographique, fréquentation touristique, trafic maritime international croissant, projets d’énergie marine renouvelable, etc. Pour cette mer quasi fermée, fragile, l’effet conjugué de ces pressions sur son bon état écologique et notamment sa biodiversité est particulièrement important.

Les eaux françaises de la Méditerranée constituent pourtant une zone majeure à l’échelle de la Méditerranée pour une grande diversité d’espèces marines, dont les cétacés et de nombreux poissons pélagiques. Au regard des enjeux de biodiversité exceptionnels, le Gouvernement envisage le développement d’un réseau de “zones de protection forte” à hauteur de 5% des eaux de la façade. Dans le même temps, la zone du golfe du Lion a été identifiée comme étant propice au développement de l’éolien en mer. Trois fermes pilotes sont en cours de construction et deux projets de fermes commerciales d’éoliennes flottantes ont été actés, dans le but de produire 1,5 gigawatts de puissance cumulée. À l’horizon 2050, le Gouvernement a pour ambition d’atteindre 4,5 à 7,5 GW via les installations d’éoliennes offshore de cette façade méditerranéenne.

En débattre permettra de mieux comprendre l’impact des usages actuels et futurs de cet espace maritime et d’éclairer les politiques publiques qui doivent répondre aux enjeux de sa protection. “La mer en débat”, c’est l’occasion pour toutes et tous de s’informer, d’échanger, de se forger un avis et de contribuer à éclairer les décisions sur l’avenir de la façade méditerranéenne.

Le programme détaillé :

Mardi 5 décembre / La mer Méditerranée est-elle sous pression ?                          

Pêche, tourisme, transport, énergie… La mer est essentielle pour l’humanité. Les services qu’elle nous offre sont précieux mais toutes ces activités ont évidemment un impact. Quel est aujourd’hui, l’état de la mer et de sa biodiversité ? Quel est l’impact des différents usages/activités ? À tous ces usages s’ajoute la question de la production d’énergie avec l’éolien flottant. Quel est l’équilibre entre nos besoins et la pression que nous exerçons sur les milieux ?

Intervenantes : 

Sandrine Ruitton – Maître de conférences Aix-Marseille Université à l’Institut Méditerranéen d’Océanologie (MIO – OSU Institut Pythéas / CNRS, AMU, IRD, INRAE)
Adeline Adam – Chargée de projets aménagement du littoral chez Surfrider Foundation Europe
Isabelle Poitou – Écologue et Docteure en Aménagement et Urbanisme, spécialiste des écosociosystèmes et des déchets abandonnés diffus et marins, Présidente de l’association MerTerre

Mardi 12 décembre / Comment penser ensemble le futur de la mer Méditerranée ?  

Auxquels de nos besoins essentiels la mer répond-elle ? Alimentation, santé, énergie… Comment l’imaginons-nous dans le futur ? Quels choix sommes-nous prêts à faire ? Comment construire collectivement le futur de la mer ?

Intervenants : 

Fédérico Fabbri – Doctorant Aix-Marseille Université à l’Institut Méditerranéen d’Océanologie (MIO – OSU Institut Pythéas / CNRS, AMU, IRD, INRAE), thèse en cours “Planifier l’espace maritime au large d’une grande ville : comment intégrer les dimensions sociale et écologique au service d’un véritable objectif de durabilité ?”
Javiera Tejerina-Risso – Artiste plasticienne pluridisciplinaire

Marion Brichet – Adjointe à la cheffe de la Mission Coordination des Politiques de la Mer et du Littoral Direction Interrégionale de la Mer Méditerranée 

Mardi 19 décembre / Protéger la mer Méditerranée, mission impossible ?

Protéger les milieux marins, c’est aussi une affaire de droit. Quelles sont ces structures qui légifèrent sur la mer ? Qui contrôle les usages et le respect des mesures mises en place ? Quels sont les moyens de contrôle et leur efficacité ? 

Les aires marines protégées n’ont pas toutes le même statut et n’ont donc pas toutes la même efficacité. Les zones de protection forte sont reconnues comme étant les plus efficaces. Alors, faut-il mettre la mer sous cloche ? Comment évaluer l’efficacité de ces zones ? Quelles autres solutions sont envisageables ? Qu’en est-il de la fameuse séquence « Eviter, Restaurer, Compenser (ERC) » ? 

Intervenants :  

Laurence Le Direach – Chargée de recherche et d’administration chez GIS POSIDONIE
Sophie Gambardella – Chargée de recherche CNRS au Laboratoire Droit International Comparé et Européen (CNRS, AMU) – Directrice adjointe de l’Institut sciences de l’Océan d’Aix-Marseille Université
Fabrice Javel – Directeur du Développement Ports et Milieu Marin (Direction Commerciale France) – SUEZ – Consulting & Engineering Unit

 

À propos de la CNDP : 

La Commission nationale du débat public (CNDP) est l’autorité administrative indépendante qui veille au respect du droit à l’information et à la participation du public sur les grands projets ou politiques publiques ayant un impact sur l’environnement. Elle est saisie de manière obligatoire en fonction de critères et de caractéristiques définis par le Code de l’Environnement. Son champ d’action est vaste et concerne notamment les secteurs suivants : Energie et climat, Transport et mobilités, Équipements industriels, Équipements scientifiques, sportifs, touristiques ou culturels, Déchets et économie circulaire.

La mer en débat

Ce premier débat public sur la planification maritime et l’éolien en mer est animé et mis en œuvre par des équipes du débat, présentes sur chaque façade maritime (Hauts-de-France – Normandie, Bretagne – Pays de la Loire, Nouvelle-Aquitaine et Méditerranée) et présentes au niveau transverse afin de coordonner le débat, de le mutualiser, et de lui donner une ampleur nationale. En toutes circonstances, l’équipe du débat est neutre vis-à-vis des sujets traités, indépendante vis-à-vis des décideurs et des parties prenantes, afin de veiller au respect des principes du débat public.

Le débat national se tiendra de fin novembre 2023 à fin avril 2024 et se décline sur l’ensemble des façades maritimes de France métropolitaine. Il permet à toute personne de prendre part à l’élaboration de choix qui seront faits en 2024 sur l’avenir de la mer et de l’éolien en mer.

À propos de l’OSU Institut Pythéas : 

L’Observatoire des Sciences de l’Univers (OSU) Institut Pythéas est un des 25 OSU impulsés par l’Institut National des Sciences de l’Univers (INSU) du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). Outre le CNRS, il a pour autres tutelles Aix-Marseille Université, dont il est une composante, l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) et l’Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE). Ses grandes missions sont de contribuer à l’enrichissement des connaissances, de valoriser les recherches de ses équipes, de participer à la formation universitaire et au partage de la culture scientifique. Il fédère une unité d’appui et de recherche et six laboratoires dans les domaines des sciences de l’Univers, de la Terre. Près de 1200 personnes y travaillent réparties sur une douzaine de sites en Provence.

À propos de Bleu Tomate : 

Créé en 2015, Bleu Tomate regroupe une agence d’information, un département de médiation scientifique et un média de proximité dédié à la transition écologique en Provence. Sa vocation est de mettre en lumière les acteurs du territoire qui privilégient la naturalité, l’agroécologie, l’éco-tourisme, la biodiversité… Organisés en Société Coopérative d’Intérêt Collectif depuis 2023, l’ensemble des coopérateurs de Bleu Tomate entendent éclairer, faciliter et concrétiser la redirection écologique des territoires en Provence et en Méditerranée. 

 
 

 

 

Le CO2 atmosphérique lié à la ventilation des eaux océaniques ?

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La ventilation des eaux océaniques profondes, riches en carbone, peut fortement affecter le CO2 atmosphérique, mais son histoire à l’échelle millénaire est mal connue. 

Les mesures des paléo-concentration de CO2 atmosphérique effectuées dans les bulles d’air des carottes de glaces polaires présentent – pour les stades froids (stadials) de l’Atlantique Nord , de durée millénaire – des tendances contrastées énigmatiques (hausses, baisses ou stabilité). Cet article présente un enregistrement – à haute résolution et bien daté sur les derniers 150 000 ans –  des variations de l’acidité des eaux profondes de l’Atlantique Nord. Il révèle pour les stades froids, cinq modes de ventilation océanique et leurs conséquences pour le stockage du carbone par l’océan et pour les variations de concentration en CO2 atmosphérique. 

Nos données (ratio Bore/Calcium, proxy de l’ion carbonate (CO3(2-)) mesuré sur une espèce de foraminifère benthique, au long d’une carotte sédimentaire de la marge ibérique) démontrent que lors des stades associés à une forte augmentation du CO2 atmosphérique, l’océan Austral fortement ventilé a libéré de fortes quantités de carbone issu de ses eaux profondes. D’autres stades froids ont été caractérisés par une faible ventilation des océans austral et atlantique nord, ce qui favorisait l’accumulation de carbone dans l’océan profond, ralentissant le transfert de CO2  à l’atmosphère, ou l’inversant, avec pour conséquence une baisse du CO2 atmosphérique. 

Cet article démontre qu’à l’échelle millénaire le stockage de carbone par l’océan et la teneur en CO2 atmosphérique sont modulés par plusieurs modes de ventilation océanique résultant de l’interaction des deux régions polaires, et non pas du seul océan austral.

J. Yu, R. F. Anderson, Z. D. Jin, X. Ji, D. J. R. Thornalley, L. Wu, N. Thouveny, Y. Cai, L. Tan, F. Zhang, L. Menviel, J. Tian, X. Xie, E. J. Rohling & J. F. McManus.

 

Photos © Archives IPEV (Institut polaire Paul-Emile VICTOR)

Des nouvelles d’Euclid

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Quelques semaines seulement après le lancement du satellite Euclid le 1er juillet dernier depuis Cap Canaveral, la mission est arrivée au point L2 de Lagrange et les premières phases de la mise en service ont pu commencer.
A la suite des étapes de dégazage et de mise au point du télescope, les données d’étalonnage nous parviennent depuis l’été. Le satellite a dû faire face à quelques menues difficultés de départ telles qu’une lumière solaire parasite diffusée dans la caméra optique VIS en fonction de l’orientation du satellite (SAA), une sensibilité de la caméra VIS aux flares solaires X et un système de guidage perturbé par les rayons cosmiques (correctif software Thales mis en place, testé et validé en -septembre).
Après ces correctifs1, les données sont d’une remarquable qualité et conformes aux attentes. Diverses autres étapes de caractérisation de la PSF (focalisations/défocalisations) ont eu lieu. Une phase de vérification de performances (instruments et chaîne de traitement) est en cours, de même que des ajustements du relevé. Ce dernier devrait réellement commencer en février 2024.

Pour notre plus grand plaisir et en guise de mise en bouche, l’ESA a proposé au consortium Euclid de conduire quelques observations à délivrance rapide (Early Release Observations) montrant les capacités du satellite: https://www.cosmos.esa.int/web/euclid/home.
Ces premières données font la part belle à l’imagerie des instruments VIS (une bande large 600-900 nm) et NISP (3 bandes Y, J, H).
Jamais auparavant un télescope n’avait été capable de créer des images astronomiques d’une telle netteté sur une si grande portion du ciel et en regardant aussi loin dans l’Univers lointain. Et ce grâce à une conception optique spéciale, une fabrication et un assemblage parfaits du télescope et des instruments, ainsi qu’à un pointage et un contrôle de la température extrêmement précis.

Comme on peut le voir sur l’image ci dessus (amas de Persée) ou ci-dessous (nébuleuse de la tête de cheval), Euclid, avec son miroir primaire d’1.2m de diamètre, une résolution angulaire de 0.18” dans la bande optique et son champ d’environ 0.5 deg2, offre un rapport couverture/résolution unique pour mener à bien l’imagerie de 15000 deg2 du ciel extragalactique d’ici 6 ans.
La mission Euclid est une mission principalement dédiée à la cosmologie, précisément sur l’étude de l’origine, de la nature, de la structure et de l’évolution de l’Univers. Elle a pour but d’accroître nos connaissances sur deux composantes encore mystérieuses de notre Univers, l’énergie noire et la matière noire. Dans ce but, Euclid fournira une carte 3D des grandes structures de l’Univers, en mesurant la forme d’environ 2 milliards de galaxies (signal de lentillage faible) et en mesurant le spectre et donc le redshift d’environ 70 millions de galaxies grâce au spectrographe NISP dont le LAM a eu la maîtrise d’œuvre et le développement technique, en étroite collaboration avec le CNES. Nos voisins du Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM) avaient
quant à eux la responsabilité scientifique de l’instrument. Les scientifiques des deux laboratoires sont donc en première ligne pour la collecte et l’analyse des données. En particulier, nous avons aussi au LAM la responsabilité de la tâche de mesurer les redshifts de sources dans les spectres sans-fente du NISP (module OU-SPE). Le dépouillement et l’étalonnage de ces données vont nécessiter plus de temps que pour l’imagerie. Le volet spectroscopique d’Euclid fera l’objet d’annonces prochaines !