POUSSIÈRE COSMIQUE: CARACTÉRISTIQUES, TYPES ET THÉORIE - ARTE - 2025

La poussière cosmique est constituée de minuscules particules qui remplissent l'espace entre les planètes et les étoiles, et s'accumule parfois pour former des nuages ​​et des anneaux. Ce sont des particules de matière dont la taille est inférieure à 100 micromètres, où un micromètre est un millionième de mètre. Les plus grosses particules sont renommées «météoroïdes».

Pendant longtemps, on a cru que les vastes espaces interstellaires étaient dépourvus de matière, mais ce qui se passe, c'est que tout ce qui existe n'est pas condensé sous forme de planètes ou d'étoiles.

Figure 1. Poussière cosmique interstellaire et nuages ​​de gaz dans la nébuleuse de Carina à 7500 années-lumière dans la constellation de Carina. Source: NASA via Wikimedia Commons.

Il existe une grande quantité de matière de très faible densité et d'origines diverses, qui avec le temps et les conditions appropriées se transforment en étoiles et en planètes.

Mais il n'est pas nécessaire d'aller aussi loin pour trouver de la poussière cosmique, puisque la Terre reçoit chaque jour environ 100 tonnes de poussière et de fragments qui arrivent de l'espace à grande vitesse. La majeure partie va dans les océans et se distingue de la poussière domestique, à partir de laquelle les éruptions volcaniques et les tempêtes de sable se produisent dans les grands déserts.

Les particules de poussière cosmique sont capables d'interagir avec le rayonnement solaire et également de s'ioniser, c'est-à-dire de capturer ou d'abandonner des électrons. Ses effets sur la Terre sont divers: de la diffusion de la lumière du soleil à la modification de la température, en passant par le blocage du rayonnement infrarouge de la Terre elle-même (chauffage) ou du Soleil (refroidissement).

Types de poussière cosmique

Voici les principaux types de poussière cosmique:

Poussière cométaire

A l'approche du Soleil et exposée à son rayonnement intense, une partie de la comète se désintègre, les gaz sont expulsés formant les cheveux et les queues composés de gaz et de poussières. La queue droite vue sur la comète est faite de gaz et la queue courbée est faite de poussière.

Figure 1. La comète la plus populaire de toutes: Halley. Source: Wikimedia Commons. NASA / W. Liller

Anneaux

Plusieurs planètes de notre système solaire ont des anneaux de poussière cosmique, provenant de collisions entre astéroïdes.

Les restes de collisions traversent le système solaire et impactent fréquemment la surface des lunes, se décomposant en minuscules particules. La surface de notre Lune est recouverte de fines poussières dues à ces impacts.

Une partie de la poussière reste autour du satellite formant un léger halo, comme celui des grands satellites joviens Ganymède et Callisto. Et il se propage également le long des orbites des satellites, formant des anneaux, c'est pourquoi on l'appelle aussi poussière circonférentielle.

C'est à l'origine des anneaux faibles de Jupiter, détectés pour la première fois par la sonde Voyager. Des impacts astéroïdiens sont dus sur les petites lunes joviennes Metis, Adrastea, Amalthea et Thebe (figure 3).

Figure 3. Structure des anneaux de Jupiter. Source: NASA via Wikimedia Commons.

Le système jovien envoie également de grandes quantités de poussière dans l'espace grâce aux éruptions volcaniques sur la lune Io. Mais la géante gazeuse n'est pas la seule à avoir des anneaux de poussière cosmique, comme Uranus et Neptune en ont aussi.

Quant aux célèbres anneaux de Saturne, leur origine est quelque peu différente: on pense qu'ils sont les restes d'une lune glacée qui est entrée en collision avec la planète géante nouvellement formée.

Poussière interstellaire

Les étoiles expulsent de grandes quantités de masse à la fin de leur vie, puis lorsqu'elles explosent en supernovae, laissant derrière elles une nébuleuse. Une petite partie de ce matériau se condense en poudre.

Et bien qu'il y ait à peine 1 atome d'hydrogène pour chaque centimètre cube d'espace, la poussière est suffisamment grande pour faire rincer et éteindre la lumière des étoiles.

Poussière intergalactique

L'espace entre les galaxies contient également de la poussière cosmique, et comme pour les galaxies elles-mêmes, les spirales sont plus riches en gaz et poussières cosmiques que les elliptiques. Dans le premier, la poussière se concentre plutôt vers le disque et les bras spiraux.

Poussière interplanétaire

Il se trouve dans tout le système solaire et provient en partie du nuage d'origine qui l'a engendré, en plus de la poussière cométaire et de celle produite par les collisions d'astéroïdes et les impacts sur les lunes.

Théorie de la poussière cosmique

Poussière cosmique de la galaxie d'Andromède, révélée par la lumière infrarouge du télescope spatial Spitzer. Source: NASA / JPL-Caltech / K. Gordon (Université de l'Arizona) Les particules de poussière cosmique sont si petites que la force de gravité n'est qu'une des nombreuses interactions qu'elles subissent.

Sur des particules de seulement quelques microns de diamètre, la pression exercée par la lumière du soleil est importante, poussant la poussière hors du système solaire. Il est responsable des queues des comètes lorsqu'elles se rapprochent suffisamment du Soleil.

Les particules de poussière cosmique sont également soumises à l'effet dit Poynting-Robertson, qui contrecarre la pression du rayonnement solaire et provoque un lent mouvement en spirale vers le Soleil.Il s'agit d'un effet notable sur les très petites particules mais négligeable lorsque la taille dépasse mètre.

Les champs magnétiques affectent également le mouvement des particules de poussière cosmique, les déviant lorsqu'elles sont ionisées, ce qui se produit facilement, car les grains de poussière sont facilement électrifiés en capturant ou en abandonnant des électrons.

Il n'est pas surprenant que ces forces génèrent des flux de poussière se déplaçant à 70 km par seconde ou plus dans l'espace.

Composition et relation avec l'origine de la vie

La poussière cosmique provenant des étoiles est riche en graphite et en silicium cristallisé à partir de températures élevées. En revanche, celui des astéroïdes est riche en métaux comme le fer et le nickel.

Ce qui est surprenant, c'est que des molécules d'importance biologique peuvent également se déposer dans des grains de poussière cosmique. A sa surface, les atomes d'hydrogène et d'oxygène se rencontrent pour former de l'eau qui, malgré les basses températures de l'espace lointain, peut encore être mobilisée.

D'autres composés organiques simples sont également présents, tels que le méthane, l'ammoniac et le monoxyde et dioxyde de carbone. Les scientifiques n'excluent pas que certains êtres vivants comme les tardigrades et certaines plantes et bactéries soient capables de quitter la planète en se transportant dans la poussière. Ils n'excluent pas non plus l'idée que la vie est arrivée sur notre planète depuis un endroit éloigné par le même chemin.

La lumière zodiacale

Observer les preuves de la poussière cosmique est simple. Il y a une bande de lumière diffuse en forme de cône ou de triangle appelée la lumière zodiacale, qui apparaît dans le ciel là où l'écliptique émerge. Elle est parfois appelée la "fausse aube" et a été étudiée par Domenico Cassini au 17ème siècle.

Figure 4. Lumière zodiacale (à droite) vue de l'observatoire Paranal au Chili. Source: Wikimedia Commons. ESO / Y. Beletsky, visible principalement au crépuscule au printemps (fin janvier à début avril) ou à l'aube en automne dans l'hémisphère nord. De leur côté, les observateurs de l'hémisphère sud devraient le rechercher au crépuscule à la fin de l'été et au début de l'automne ou avant le lever du soleil au printemps.

Enfin pour ceux qui se trouvent sous les latitudes équatoriales, la lumière zodiacale est visible toute l'année.

Le nom est dû au fait que la luminosité semble être au-dessus des constellations du zodiaque et que le meilleur moment pour la voir est pendant des nuits claires et sans lune, loin de la pollution lumineuse, de préférence dans les deux semaines après la pleine lune.

La lumière zodiacale est due à la poussière cosmique accumulée dans le plan équatorial du Soleil diffusant la lumière de l'étoile.

Références

1. Association des amateurs d'astronomie. Observer la lumière zodiacale. Récupéré de: aaa.org.uy.
2. Díaz, JV La lumière zodiacale. Récupéré de: josevicentediaz.com.
3. Flandre, A. Poussière cosmique. Récupéré de: revistaciencia.amc.edu.mx.
4. Oster, L. 1984. Astronomie moderne. Éditorial Reverté.
5. Requena, A. Poussière cosmique: la naissance des étoiles. Récupéré de: astrosafor.net.
6. RT. La poussière cosmique pourrait être la clé de la vie sur Terre et sur d'autres planètes. Récupéré de: actuality.rt.com
7. Wikipédia. Effet Poynting-Robertson. Récupéré de: es.wikipedia.org.
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