8 commentaires

Merry Christmas !
Vous l’avez sûrement remarqué, en hiver la journée est courte et la nuit est longue.

Le passage des saisons est une alternance entre deux périodes :

  • du 21 juin au 21 décembre : où la journée dure de moins en moins longtemps et où le Soleil est de plus en plus bas dans le ciel ;
  • du 21 décembre au 21 juin : où la journée est de plus en plus longue et le Soleil va de plus en plus haut dans le ciel.

Nos ancêtres l’avaient également remarqué, et comme le Soleil était essentiel, ne serait-ce que pour faire pousser les récoltes et pour éclairer, ils étaient inquiet que le Soleil descende si bas dans le ciel hivernal.
Quand finalement vint le solstice d’hiver (de « sol », Soleil et « -stice », arrêt), ou le Soleil s’arrête de descendre pour ensuite commencer à se relever, les anciens organisaient alors une fête, le « Sol Invictus » destinée à célébrer le présage de jours plus longs et plus chauds.
L’idée du Soleil renaissant dans sa splendeur a donné l’expression « dies natalis solis invicti », ou « le jour de la naissance du Soleil invaincu ».

Le solstice d’hiver ayant généralement lieu autour du 21 décembre, et comme il faut toujours quelques jours pour que la remontée du Soleil dans le ciel soit visible par les astronomes, Sol Invictus se tenait autour du 25 décembre.

La définition chrétienne de Noël, elle, a été placée ce même jour par l’Église afin de profiter d’une fête qui était déjà largement implantée dans la culture populaire et mieux se propager un peu partout en Europe.
Il a tout de même fallu attendre l’an 336, soit plus de trois siècles après Jésus Christ, pour que la naissance de ce dernier soit placée au 25 décembre et vienne remplacer Sol Invictus. Car bien avant l’an 336, et même avant l’an 1, Sol Invictus et toute cette période était déjà festive pour beaucoup :

  • Sol Invictus, et le retour des jours plus longs ;
  • le Culte de Mithra, chez les Romains ;
  • les Saturnales, chez les Romains, pour fêter le dieu Saturne ;
  • Épona, une déesse Gauloise, également fêtée en décembre ;
  • Les Petites Dionysies (rurales), à la même époque de l’année chez les Grecs et célébrant Dionysos. Les Grandes Dionysies, dans les villes, avaient elles lieue en mars (soit un peu plus tard, certes).

Durant la fin du mois de décembre les anciens organisaient donc des festins et s’échangeaient des cadeaux. Les esclaves et les maîtres étaient temporairement égaux voire leurs statuts échangés, les écoles et le travail suspendus. Tous ces rituels très populaires ont été plus ou moins conservés par l’Église dans ce qui deviendra après le IIe et IIIe siècle, le Noël chrétien.

Le 25 décembre comporte donc à l’origine et avant tout une dimension astronomique et sociale.

Donc si la dimension religieuse de Noël vous gêne ou vous semble anti-laïque, vous pouvez toujours fêter le même jour de l’année pour son côté astronomique. Sinon, vous pouvez également fêter l’anniversaire d’Isaac Newton (le 25 décembre 1642 dans le calendrier Julien, en vigueur à l’époque en Angleterre) , ou « Newtonmas ».
Pour le nouvel an, fêtez donc la périhélie le 4 janvier ! Le jour de l’an actuel est placé 7 jours après Noël par l’église, mais le 4 janvier marque, lui, la date où la Terre est au plus proche du Soleil sur son orbite excentrée.

Références :

image de Mohammadali F.

Lire la suite…

2 commentaires

asteroid 243 Ida
Alors que d’un côté certains éléments extraits de la Terre deviennent de plus en plus rares, et que de l’autre on a des astéroïdes qui sont plein d’éléments rares, il est logique désormais qu’on en arrive à des projets de minage des astéroïdes, y compris par des sociétés du secteur privée (Planetary Ressources, DSI…).

Mais une question peut être posée : pourquoi les astéroïdes sont remplis d’or ?

Déjà, les astéroïdes contiennent de l’or et d’autres éléments. Ils ne sont pas fait uniquement de ça. Mais pour savoir pourquoi il y en a plus que sur Terre, il faut commencer par le début : d’où vient l’or ?

La formation de l’or dans l’univers

Déjà il faut savoir un truc : dans l’univers, 92% des atomes sont de l’hydrogène. La majorité des 8% d’atomes qui restent sont de l’hélium.
Tous les éléments autres que ces deux là sont seulement là à l’état de traces.

Si on a des planètes entières formées de ces éléments, c’est que les planètes représentent une masse ridicule, même face à une étoile de taille moyenne : les 4 planètes telluriques réunies représentent ~0,000007% de la masse du Soleil.
On peut donc considérer que toute la masse des planètes rocheuses ne représente qu’une trace dans le système solaire.

Parmi les éléments autres que l’hydrogène et l’hélium, on distingue deux catégories : les éléments légers (avant le fer dans le tableau périodique) et les éléments lourds (après le fer dans le tableau périodique).

Les éléments légers sont produits dans les étoiles, par fusion nucléaire (c’est le cas de l’oxygène, de l’argon, du carbone, du calcium…) et les éléments plus lourds sont produits lors des supernovas, l’explosion des étoiles massives (le cas du cuivre, or, uranium, platine, tungstène…).

C’est donc des supernova que provient le métal qui nous intéresse : l’or.

La présence d’or sur Terre

Après une supernova et la mort d’une étoile géante, tous les éléments se retrouvent diffusées dans l’espace. La matière (toujours majoritairement de l’hydrogène), sous l’effet de la gravité va de nouveau se condenser et une nouvelle génération d’étoiles va se former, avec autour d’elles une série de planètes composées des éléments plus lourds qui n’ont pas eu le temps de tomber dans la nouvelle étoile.

La majorité de l’or sur Terre provient de là… Mais pas celui de vos bijoux !

Notre planète, juste après sa formation, était une boule de magma liquide : les éléments ont peu à peu décantés, et les éléments les plus lourds se sont retrouvés au centre et les plus légers sont restés en surface : on appelle ça la différenciation planétaire.
Parmi les constituants du noyau terrestre, on trouve donc du fer et du nickel, mais aussi de l’or, du platine, du rhodium, du tungstène… La croûte terrestre est composée majoritairement de silicium, d’oxygène, d’aluminium, de titane.

Il y a beaucoup d’or sur Terre : c’est juste qu’elle se trouve dans le noyau.

Alors d’où vient l’or des filons et des mines ?
Il vient en fait des astéroïdes. En effet, ces derniers, bien moins massifs et beaucoup moins chaud, n’ont pas eu de différenciation : tous les éléments chimiques y sont donc plus ou moins mélangés.

Quand un astéroïde frappe la Terre, ses constituants se déposent à la surface de la planète. Il suffit qu’un astéroïde soit tombé assez récemment pour que son contenu soit encore directement accessible à la surface. La matière des météorites tombés plus anciennement remonte quant-à-elle à la surface grâce au volcanisme.

Quand on exploite une mine d’or (ou de n’importe quel métal lourd et particulièrement ceux qui sont inertes chimiquement), on exploite généralement soit les abords d’un ancien site météoritique, soit une région anciennement volcanique. C’est ça qui fait que le minerai est présent sous la forme de filons et non pas de façon uniforme partout sur Terre.

L’or dans les astéroïdes

Je l’ai dit un peu plus haut : les astéroïdes, comme toutes les planètes rocheuses sont formés des restes d’éléments lourds et solides présents sur place lors de la formation du système solaire. L’or n’y est pas plus abondant que sur Terre : l’or y est plus abondant que dans la croûte terrestre seulement. De plus, l’or s’y trouve aussi bien à la surface qu’à l’intérieur, à cause de la différenciation qui n’a pas eu lieu.

C’est parce qu’elle se trouve à la surface qu’il est beaucoup plus rentable et pratique d’aller la chercher là-bas ! En effet, envoyer une sonde spatiale sur un astéroïde, on sait le faire et c’est seulement un problème de coût. Par contre, creuser un trou jusqu’au centre de la Terre, on ne sait pas faire et ce n’est pas possible techniquement (il faut traverser le manteau rocheux à 5000 °C puis creuser dans un noyau métallique, le tout sous des pressions et des contraintes inimaginables).

Voilà pourquoi on parle (souvent de façon hyperbolique quand même) d’astéroïdes « remplis d’or » : l’or y est simplement plus accessible que sur Terre et pas forcément en quantité plus importantes.

Pour aller plus loin, sachez que tous les trésors ou ressources minières qu’il est envisagé de miner ne sont pas d’or ou d’argent : certaines comètes sont remplies de glace d’eau. Or l’eau, si on l’électrolyse, on se retrouve avec de l’hydrogène et de l’oxygène, qui n’est autre que du carburant pour fusée. Il est dès lors possible de faire des « stations essence » pour les expéditions spatiales : ce serait beaucoup plus rentable là aussi que de prendre le carburant sur Terre (qui y est plus abondant, mais qui pèse lourd au décollage).

Sans oublier non plus l’énergie solaire : sur Terre, une bonne partie du flux lumineux reçu du Soleil est directement réfléchie dans l’espace et une autre partie est diffusée ou absorbée par l’atmosphère. L’espace est encore plus propice à l’exploitation de l’énergie solaire qu’elle ne l’est sur Terre : ce n’est pas pour rien que la station spatiale internationale (ISS), le télescope spatial Hubble ou diverses autres sondes ou satellites sont alimentées par des l’énergie solaire.

Enfin, d’autres éléments chimiques sont simplement absents de la croûte terrestre car ils se sont envolés dans l’espace inter-planétaire. C’est le cas de l’hélium-3. À cause du volcanisme et de la modification des roches continentales, tout l’hélium-3 que la Terre avait n’est plus là aujourd’hui. La Lune en revanche possède d’importantes ressources d’hélium-3, piégée dans la roche depuis des milliards d’années. Cet hélium est un possible combustible nucléaire pour des centrales à fusion, qui sont beaucoup plus propres que les centrales actuelles. L’hélium-3 et la Lune sont à la base de l’intrigue du film « Moon ».

Image d’en-tête : Nasa.

Lire la suite…