Nouvelle parution : “Évolution(s) – Science, art et littérature” — Une contribution originale de Nobuaki Fuji, géophysicien à l’IPGP
L’ouvrage Évolution(s). Science, art et littérature, paru en mai 2025 aux éditions Matériologiques, rassemble les contributions de 18 membres de l’Institut universitaire de France (IUF) dont Nobuaki Fuji, géophysicien à l’Institut de physique du globe de Paris, qui signe le chapitre 18 intitulé " Évolution(s) vue(s) par un géophysicien ".
Date de publication : 02/06/2025
Évènements, Grand Public, Recherche
Pensée comme une œuvre collective et interdisciplinaire, cette publication prolonge les échanges du colloque organisé en 2023 sur le thème « Évolution(s) », en explorant les mutations du vivant, des langages, des techniques et des imaginaires.
Parmi les auteurs figure Nobuaki Fuji, géophysicien à l’Institut de physique du globe de Paris, qui signe le chapitre 18 intitulé « Évolution(s) vue(s) par un géophysicien ». À travers une réflexion personnelle mêlant science de la Terre et création musicale, ce chercheur propose une interprétation sensible de l’évolution, inspirée par les rythmes internes de notre planète. Sa contribution se distingue par l’originalité de sa forme illustrant la manière dont les tremblements du globe peuvent nourrir des résonances artistiques.
Cet ouvrage collectif souligne l’importance de l’interdisciplinarité dans la recherche contemporaine et témoigne de l’engagement de l’IPGP dans des dialogues entre science et société.
À propos du livre
Titre : Évolution(s). Science, art et littérature
Direction : Gisèle Séginger & Julien Yvonnet
Éditions : Matériologiques
Nouvel éclairage sur l’origine de l’appauvrissement en éléments volatils de la Lune
La Lune intrigue depuis longtemps par sa surface aride, dépourvue d’eau liquide et soumise à des variations de température extrêmes. Ces caractéristiques traduisent un déficit marqué en éléments volatils, comme l’eau ou certains gaz. Les travaux récents menés par le doctorant Wei Dai, sous la direction de Frédéric Moynier, et par leurs collègues du CNRS au sein de l’équipe CAGE (Cosmochimie, Astrophysique et Géophysique Expérimentale) de l’Institut de physique du globe de Paris (CNRS/IPGP/Université Paris Cité), ont permis d’apporter des éléments de réponse quant à l’origine de cet appauvrissement, tout en confirmant une certaine homogénéité chimique à l’échelle lunaire. Ces résultats sont parus le 28 mai dans la revue PNAS.
Écantillon de météorite lunaire
Date de publication : 28/05/2025
Évènements, Presse, Recherche
Équipes liées :
Cosmochimie, astrophysique et géophysique expérimentale (CAGE)
Les échantillons rapportés par les missions Apollo avaient déjà mis en évidence cette pauvreté en volatils, sans que son origine soit entièrement comprise. Grâce à l’utilisation de méthodes isotopiques de nouvelle génération, les chercheurs ont pu montrer que cet appauvrissement résulterait d’une évaporation importante survenue après un impact géant entre la Terre et un autre corps céleste, événement aujourd’hui considéré comme à l’origine de la formation de la Lune.
Une analyse détaillée de météorites lunaires
Afin de mieux cerner l’étendue de ce phénomène, l’équipe de recherche a examiné des météorites lunaires, qui proviennent d’impacts ayant projeté des fragments de la Lune jusqu’à la Terre. Ces échantillons, distincts de ceux des missions Apollo, présentent des compositions légèrement différentes. Leur analyse a néanmoins révélé une cohérence isotopique et chimique avec les échantillons lunaires déjà connus, ce qui tend à montrer que l’appauvrissement en volatils serait global, et non limité à certaines zones.
Des perspectives nouvelles pour l’étude de la Lune
Frédéric Moynier souligne : « Ces résultats permettent de mieux cerner les conditions de formation de la Lune et les processus thermiques qui ont pu influencer sa composition. Le fait de retrouver une telle homogénéité entre différents types d’échantillons constitue une avancée pour l’évaluation de la composition globale de notre satellite et la validation des modèles de sa formation. »
Vers de nouvelles confirmations avec la mission Chang’e 6
La mission Chang’e 6, qui a récemment permis le retour d’échantillons inédits en provenance de la face cachée de la Lune, offrira l’opportunité de tester ces conclusions sur des matériaux encore jamais analysés. Ces données viendront enrichir la compréhension de l’histoire chimique et isotopique de la Lune, et pourraient confirmer les hypothèses avancées par l’équipe de recherche.
Source :
A whole scale volatile depleted lunar interior, PNAS
DOI: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2422726122
Contacts :
IPGP : Pierre-Yves Clausse I I + 33 (0)6 51 67 84 83
CNRS : Bureau de presse I I +33 (0)1 44 96 51 51
VATMOS-SR : Une mission spatiale pour comprendre l’origine et l’évolution de Vénus candidate à l’agence spatiale européenne
Sous la direction de Guillaume Avice à l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) et de Christophe Sotin (Nantes Université, LPG), le projet de mission VATMOS-SR pourrait ouvrir une nouvelle ère pour l'exploration spatiale européenne. Fort de leur expertise en géochimie isotopique et en sciences planétaires, les chercheurs proposent avec des collègues de l’IPGP mais aussi d’autres scientifiques européens, américains et japonais cette initiative audacieuse : rapporter pour la première fois des échantillons de l’atmosphère de Vénus. Ces travaux s’inscrivent pleinement dans l’engagement scientifique de l’IPGP et du LPG à explorer les origines, l’évolution et la dynamique des planètes rocheuses.
Logo VATMOS-SR
Date de publication : 21/05/2025
Évènements, Recherche
Objectifs scientifiques : retracer l’origine et l’histoire de Vénus
Après un trajet de 4 mois vers Vénus, la sonde VATMOS-SR plongera dans l’atmosphère de Vénus pour échantillonner vers 110km d’altitudes plusieurs litres de l’atmosphère de la planète sœur de la Terre. Après un trajet de retour vers la Terre d’environ 8 mois, la récupération des échantillons après la rentrée atmosphérique permettra de déterminer en détail via des mesures dans les laboratoires :
L’origine des éléments volatils (C, N, O) dont les gaz rares (He, Ne, Ar, Kr, Xe) et donc l’origine de l’atmosphère de Vénus ;
L’histoire de la perte d’eau de Vénus par les mécanismes de fuite atmosphérique ;
L’histoire volcanique et notamment l’histoire de dégazage de la planète
L’analyse précise de ces échantillons permettra de répondre à deux grandes questions : Vénus a-t-elle été habitable dans le passé ? Pourquoi l’évolution géologique de notre planète sœur a-t-elle été si différente de celle de la Terre ?
Grâce à plus de 40 types de mesures isotopiques et élémentaires, la mission vise à comprendre pourquoi Vénus a connu une évolution radicalement différente de celle de la Terre malgré des modes de formation similaires.
Le soutien du CNES : un engagement humain et technologique
Le CNES joue un rôle central dans le projet en apportant un soutien stratégique sous forme de moyens humains via le PASO (Plateau d’Architecture des Systèmes Orbitaux) : ingénieurs, experts mission, spécialistes de la conception des technologies de rentrée atmosphérique et du vol interplanétaire. Dès les premières études de faisabilité (phase 0), le CNES a fortement contribué à la définition du concept de mission et a également apporté un soutien financier au proposant (G. Avice)
Le calendrier de la mission
Le projet est soumis dans le cadre de l’appel à projet ESA pour les missions de type F (pour « Fast ») avec le planning suivant :
Mai 2025 : dépôt d’un dossier préliminaire à l’ESA préparé par l’équipe scientifique
Été 2025 : première étape de sélection par l’ESA, étape critique pour déposer un dossier complet en 2026. Cette analyse portera sur la qualité scientifique, la faisabilité technique et le respect des contraintes budgétaires .
Fin 2026 : sélection officielle des missions retenues.
2034 : lancement prévu depuis Kourou par un lanceur Vega-C.
2035 : retour sur Terre des échantillons de l’atmosphère de Vénus, un an après le départ.
La sélection à l’été 2025 est donc déterminante : elle conditionnera la poursuite de ce projet stratégique pour l’Europe et pour la compréhension de l’origine et de l’évolution des planètes telluriques.
Chaire de professeur junior « Géologie des exoplanètes »
Une chaire de professeur junior est ouverte au recrutement par l’université Paris Cité pour une affectation à l’Institut de physique du globe de Paris sur la thématique de « la géologie des exoplanètes »
Date de publication : 16/05/2025
Grand Public, Vie de l’Institut
Un nouveau champ de recherche à l’interface de plusieurs domaines scientifiques est en train de s’ouvrir pour l’étude des exoplanètes terrestres. Ces domaines, souvent représentés par des chercheurs dans des instituts ou laboratoires distincts, incluent : (i) l’astronomie-astrophysique (recherche et identification des exoplanètes, détermination de leurs propriétés physiques, spectroscopie de leurs atmosphères et de leurs étoiles, …), (ii) la cosmochimie (processus physiques et chimiques dans la nébuleuse protosolaire à l’origine des premiers solides et de leur accrétion pour former les premiers planétésimaux), (iii) la géochimie élémentaire et isotopique (traçage des processus physiques et chimiques lors de l’accrétion et différentiation planétaire, des différents réservoirs et de leurs interactions), (iv) l’expérimentation haute température et haute pression (composition et propriétés physiques des liquides silicatés et métalliques et des phases minérales qui constituent la surface et l’intérieur d’une exoplanète de composition donnée ou de la Terre, simulations d’impacts et de la différentiation métal-silicate), (v) la géophysique (modélisation de la différentiation, de la convection et de l’évolution des intérieurs planétaires).
L’IPGP a la particularité d’abriter des chercheurs performants dans chacun de ces domaines scientifiques (équipes Cosmochimie astrophysique géophysique expérimentale, Dynamique des fluides géologiques, Planétologie et sciences spatiales, Sismologie, Lithosphère organosphère microbiosphère) et d’avoir développé des collaborations au sein de l’Université Paris Cité avec deux laboratoires d’astrophysique (APC astroparticules et cosmologie, et AIM le département d’astrophysique du CEA) grâce au labex UnivEarthS (2011-2024) et à l’InIdex HERMES (2025-2031). Ces dernières années, la thématique des exoplanètes a connu une forte maturation à l’IPGP, marquée par la publication de résultats significatifs, mais ceci de manière encore assez indépendante, principalement autour de la géophysique et de l’atmosphère des exo-planètes terrestres sub-neptunes.
L’IPGP cherche à travers ce recrutement à développer au meilleur niveau une recherche sur la « géologie des exoplanètes » à l’interface entre toutes ces disciplines et en apportant des savoir-faire qui manquent comme par exemple en simulation numérique, spectroscopie de transit, machine learning, simulation ab-initio, modèles géochimiques et géophysiques et leurs caractéristiques observables avec les moyens d’observations actuels au sol ou en orbite.
La date limite de dépôt des candidatures est le 2 juillet 2025 à 16h, pour une prise de fonction en novembre 2025.
Pour tout renseignement contacter Marc Chaussidon (directeur de l’IPGP, ).
La limite lithosphère-asthénosphère découverte en position intracrustale au toit d’un large réservoir magmatique sous le volcan Axial dans le Pacifique Est
Une équipe de chercheurs américains et de l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP) ont imagé, dans le Pacifique Est, la portion superficielle intracrustale de la limite lithosphère-asthénosphère, celle-ci formant le toit d’un large réservoir magmatique. Leurs travaux, publiés dans la revue Nature le 23 avril 2025, ouvrent de nouvelles perspectives pour comprendre les réservoirs magmatiques intracrustaux, la « plomberie » magmatique des volcans et les éruptions volcaniques.
Navire de recherche américain Marcus G. Langseth - Bureau des opérations maritimes, Lamont-Doherty Earth Observatory
Date de publication : 14/05/2025
Presse, Recherche
Équipes liées :
Géosciences marines
Thèmes liés : Intérieurs de la Terre et des planètes
La limite lithosphère-asthénosphère (« lithosphere-asthenosphere boundary » ou LAB en anglais) est un agent fondamental de la tectonique des plaques. Ainsi, la lithosphère fragile flotte sur l’asthénosphère ductile et mobile, permettant le déplacement des plaques à la surface du globe, en particulier leur écartement le long des dorsales médio-océaniques. Au voisinage des dorsales, la nature de cette limite en base de plaque est demeurée peu connue jusqu’à ce jour, exception faite de l’axe d’accrétion proprement dit où une lentille magmatique étroite de 1-2 km de large (« axial magma lens » ou AML en anglais) a été observée sous les dorsales à taux d’ouverture intermédiaire à rapide, et sépare la croûte supérieure cassante d’une zone de « bouillie cristalline » dans la croûte inférieure. Grâce à la mise en œuvre d’une imagerie par sismique réflexion tridimensionnelle (3D) réalisée au niveau d’un gros volcan sous-marin de dorsale, l’équipe scientifique a imagé cette limite à l’intérieur de la croûte océanique nouvellement créée, de manière continue entre 1,2 km et 6 km de profondeur sous le plancher océanique.
Le jeu de données de sismique réflexion 3D a été acquis en 2019 sur le site du volcan Axial (Pacifique Est) à bord du navire Marcus Langseth, spécialisé dans les acquisitions sismiques marines (Fig. 1). Il s’agit d’un volcan mis en place à l’intersection de la dorsale à taux intermédiaire Juan de Fuca et du point chaud de Cobb-Eickelberg. Le volcan axial présente une morphologie aplatie avec un sommet entaillé par une caldeira en forme de fer à cheval de 8 km de long par 3 km de large, à 1,4 km sous la surface de la mer. Il comporte plusieurs champs hydrothermaux et a connu trois éruptions dans les dernières décennies, en 1998, 2011 et 2015. Au cours de l’expédition de 2019, le Langseth était équipé de quatre flûtes sismiques de 6 km de long espacées de 150 mètres, et de deux sources d’ondes acoustiques espacées de 75 mètres, permettant d’étudier une tranche de la sub-surface de 300 m de large à chaque passage du navire. La zone couverte s’étend sur 40 km par 16 km, tandis que les images formées renseignent jusqu’à une profondeur de 6 km environ sous le fond marin.
Le volume traité de sismique réflexion 3D image la partie la plus superficielle de la LAB (coïncidant avec la lentille magmatique axiale AML), ainsi que d’autres sills magmatiques plus profonds et des réflexions au niveau des flancs du réservoir, et ce sur une zone d’environ 25 km de long par 5 km de large et jusqu’à une profondeur de 6 km environ sous le fond marin. Ainsi, la LAB forme le toit d’un large réservoir magmatique dans la croûte sous le volcan, prenant la forme d’une série de dômes allongés à différentes profondeurs, légèrement décalés les uns par rapport aux autres. Les sills magmatiques en profondeur sont circonscrits par la structure en dôme de la LAB et des sills tronqués sont fréquemment observés à son contact. Cela suggère que la LAB représente un lieu de migration des liquides magmatiques, qui remontent jusqu’au point le plus topographiquement élevé de cette surface, où s’initient ensuite les éruptions (Fig. 2). La circulation hydrothermale se trouve de plus revigorée par l’apport de magma « frais » provenant de la partie profonde du réservoir. Enfin, la LAB est aussi le site de processus d’assimilation de la croûte supérieure, contrôlés par les variations de profondeur du réservoir magmatique (selon que le système est comme à l’actuel dans une phase fortement magmatique, ou non), avec pour conséquence des variations de la composition chimique des laves.
Cette étude menée sur le volcan axial ouvre de nouvelles perspectives sur la dynamique des réservoirs magmatiques intracrustaux, la « plomberie » magmatique des volcans, les éruptions volcaniques et les circulations hydrothermales en contexte volcanique, et est susceptible d’aider à mieux comprendre d’autres systèmes volcaniques. Elle a bénéficié du soutien de la National Science Foundation aux Etats-Unis.
Pour plus d’information : ">Hélène Carton
Kent, G.M., Arnulf, A., Singh, S.C., Carton, H., Harding, A.J., Saustrup., S. (2025). Melt focusing along the lithosphere-asthenosphere boundary beneath Axial volcano, Nature, Vol. 641, 380-387
La composition isotopique de l’oxygène dans le système solaire enfin expliquée
Une équipe pluridisciplinaire de chercheurs français et britanniques, issus de l'Institut de physique du globe de Paris (Université Paris Cité/IPGP/CNRS), de l'Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (Muséum national d'histoire naturelle/Sorbonne Université/CNRS), du Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (Université Sorbonne Paris Nord/CNRS), du Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CNRS/Université de Lorraine) et du Department of Earth and Environmental Sciences (Université de Manchester), publie dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences une étude qui apporte un éclairage nouveau sur l'un des grands mystères entourant la formation du système solaire : la composition isotopique de l'oxygène.
Condensats de matière organique produits durant l’expérience 77c. La région sombre indique une des analyses de la composition isotopique de l’oxygène réalisée / @IPGP
Date de publication : 05/05/2025
Évènements, Presse, Recherche
Équipes liées :
Cosmochimie, astrophysique et géophysique expérimentale (CAGE)
Pourquoi tous les solides formés dans le système solaire ont-ils des compositions isotopiques si différentes de celle du gaz primordial (la nébuleuse protosolaire) représenté par le Soleil ?
Depuis les années 1970, les scientifiques s’interrogeaient sur les différences marquées entre la composition isotopique de l’oxygène des planètes telluriques, des astéroïdes et des comètes, et celle du Soleil, déterminée précisément à partir de l’analyse du vent solaire ramené sur la Terre par la mission NASA Genesis.
Dans les années 1980, la découverte que la formation de l’ozone dans la haute atmosphère terrestre produisait des variations isotopiques similaires à celles observées dans les météorites a suscité l’hypothèse que des réactions analogues auraient pu se produire dans la nébuleuse protosolaire. Cependant, aucun modèle théorique ni expérience de laboratoire ne permettait de confirmer cette hypothèse.
Pour élucider ce mystère, les chercheurs ont entrepris de reproduire expérimentalement la condensation de solides dans un plasma similaire à la nébuleuse protosolaire par sa composition chimique (méthane et vapeur d’eau), sa pression et son taux d’ionisation. Leurs résultats montrent pour la première fois que des solides condensés à haute température dans un tel plasma possèdent les variations isotopiques de l’oxygène caractéristiques des planètes telluriques et des petits corps du système solaire. Les expériences suggèrent que ces variations proviennent d’une réaction impliquant un complexe activé H2O2* à courte durée de vie dans le plasma. Bien que cette réaction ne puisse expliquer à elle seule toutes les variations isotopiques observées, d’autres complexes activés comme SiO2* ou CO2* pourraient jouer un rôle clé.
Ces découvertes ouvrent la voie à la reconstitution de la chaîne des réactions ayant conduit à la formation des premiers solides dans le système solaire, un objectif jusqu’alors inaccessible.
Source
Mass-independent fractionation of oxygen isotopes during high-temperature condensation in cosmochemical plasmas
DOI : https://doi.org/10.1073/pnas.2426711122
Contacts :
IPGP : Pierre-Yves Clausse I I + 33 (0)6 51 67 84 83
CNRS : Bureau de presse I I +33 (0)1 44 96 51 51
EVO MA-10
Date de publication : 25/04/2025
Recherche
Configuration de l’appareil :
Spécifications | MEB |
Résolution | 10 nm @ 30 kV |
Grandissement | 10x — 100,000x |
Courant de faisceau | 0.5 pA — 5 µA |
Tension d’accélération | 0.2 — 30 kV |
Émission | Filament de tungsten |
Détecteurs d’électrons | SE-HDBSD |
Détecteurs X | Bruker Quanta 200 EDX detector |
Détails du service proposé :
La plateforme est accessible aux utilisateurs extérieurs, qu’ils viennent du secteur académique (université, CNRS, EPST, EPIC, grands établissements, etc.), public (ministères, agences, musées, police, armée, etc.) ou privé (industrie, services, etc.).
L’accueil et les images/analyses sont réalisés par le responsable technique.
Dans certains cas, les utilisateurs expérimentés peuvent avoir accès et travailler de façon indépendante sur les instruments.
Dans certains cas, la présence des clients n’est pas obligatoire. Les échantillons peuvent être envoyés pour imagerie et analyse, dans la mesure où le protocole est clairement établi et assez simple pour ne pas requérir la présence du client.
Nous proposons une formule « service » comprenant une interprétation et une validation des résultats.
Les tarifs internes (IPGP) et académiques sont identiques (majorés des frais de gestion pour les extérieurs) et fixés annuellement par le conseil d’administration de l’IPGP. Les autres tarifs sont négociés au cas par cas avec le responsable administratif.
Les séances sont réservées auprès du responsable technique.
Toute séance programmée et annulée à la dernière minute pourrait être facturée, par exemple dans le cas où il s’avère impossible de la remplacer.
Auriga FEG-FIB
Date de publication : 25/04/2025
Recherche
Configuration de l’appareil :
| Spécifications | MEB | FIB |
Résolution | 1.0 nm @ 15 kV 1.9 nm @ 1 kV | < 2.5 nm @ 30 kV |
Grandissement | 12x — 1,000,000x | 300x — 500,000x |
Courant de faisceau | 4 pA — 20 nA | 1 pA — 20 nA |
Tension d’accélération | 0.1 — 30 kV | 1.0 — 30 kV |
Émission | Schottky field emission diode | Ga LMIS + Pt GIS |
Détecteurs d’électrons | In-Lens, SESI, ESB, NTS-BSD | |
Détecteurs X | Bruker Quanta 200 EDX detector EDAX Octane Elite Super 70 mm2 EDX detector Pegasus Velocity Pro EBSD detector | |
Détails du service proposé :
La plateforme est accessible aux utilisateurs extérieurs, qu’ils viennent du secteur académique (université, CNRS, EPST, EPIC, grands établissements, etc.), public (ministères, agences, musées, police, armée, etc.) ou privé (industrie, services, etc.).
L’accueil et les images/analyses sont réalisés par le responsable technique.
Dans certains cas, les utilisateurs expérimentés peuvent avoir accès et travailler de façon indépendante sur les instruments.
Dans certains cas, la présence des clients n’est pas obligatoire. Les échantillons peuvent être envoyés pour imagerie et analyse, dans la mesure où le protocole est clairement établi et assez simple pour ne pas requérir la présence du client.
Nous proposons une formule « service » comprenant une interprétation et une validation des résultats.
Les tarifs internes (IPGP) et académiques sont identiques (majorés des frais de gestion pour les extérieurs) et fixés annuellement par le conseil d’administration de l’IPGP. Les autres tarifs sont négociés au cas par cas avec le responsable administratif.
Les séances sont réservées auprès du responsable technique.
Toute séance programmée et annulée à la dernière minute pourrait être facturée, par exemple dans le cas où il s’avère impossible de la remplacer.
Les rivières de Titan : des lois physiques similaires à celles de la Terre
Des chercheur.euse.s de l’institut de physique du globe de Paris (Université Paris Cité/ CNRS/ IPGP) ont démontré pour la première fois que les rivières de Titan, la plus grande lune de Saturne, suivent les mêmes lois physiques que celles de la Terre. Leurs travaux, publiés dans la revue Geophysical Research Letters, montrent que la théorie du seuil, utilisée pour étudier les rivières terrestres, peut être appliquée aux rivières extraterrestres. Grâce à cette approche, ils ont pu estimer le débit des rivières de Titan et en déduire les taux de précipitations de méthane. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour l’étude du climat et des rivières de Titan.
Rivière et pluie de méthane sur Titan - @IPGP
Date de publication : 24/04/2025
Évènements, Presse, Recherche
Titan est l’un des rares corps du Système solaire, avec la Terre, à posséder des rivières actives façonnant son paysage. Cependant, sur cette lune glacée, ce n’est pas l’eau qui coule dans les lits fluviaux, mais du méthane liquide. Ce dernier, soumis à un cycle météorologique similaire à celui de l’eau sur Terre, s’évapore, se condense en nuages, puis retombe sous forme de précipitations. Ce processus façonne la surface de Titan en creusant des vallées et des réseaux fluviaux qui s’étendent sur des centaines de kilomètres.
Dans cette étude, les chercheur.euse.s ont analysé des images optiques fournies par la caméra DISR (Descent Imaging and Spectro-Radiometer) de la sonde Huygens pour étudier une rivière proche de l’équateur, ainsi que des données de l’imageur SAR (Cassini Synthetic Aperture Radar) à bord de Cassini pour une rivière située au pôle sud. En utilisant des modèles analytiques issus de l’hydraulique terrestre, ils ont démontré que la relation entre la largeur, la pente et le débit des rivières suit une loi similaire à celle observée sur Terre. Jusqu’à présent, ces relations n’avaient jamais été testées au-delà de notre planète.
Vers une meilleure compréhension des processus géophysiques universels
Ces travaux confirment que les lois qui régissent l’écoulement des rivières et l’érosion sur Terre peuvent être appliquées à des environnements extraterrestres, même sous des conditions gravitationnelles, géologiques et atmosphériques très différentes. Ils offrent ainsi une nouvelle clé pour comprendre comment les paysages planétaires évoluent dans le temps et comment les climats extraterrestres fonctionnent.
L’une des principales applications de ces résultats concerne l’estimation des taux de précipitations de méthane sur Titan. En reliant la géométrie des rivières à leur débit, les scientifiques peuvent déduire la quantité de méthane liquide qui s’écoule à la surface et mieux comprendre le cycle hydrologique de cette lune. Cela permettra de préciser la fréquence et l’intensité des pluies de méthane, encore mal connues.
Cette étude ouvre également des perspectives pour l’exploration future d’autres mondes présentant des signes d’écoulements liquides en surface, comme Mars. Titan, avec son épaisse atmosphère et son cycle hydrologique unique, reste l’un des mondes les plus fascinants du Système solaire et un candidat de premier plan pour la recherche de processus similaires à ceux de la Terre.
Dragonfly : une mission clé pour affiner ces résultats
Les perspectives futures pour l’étude des rivières de Titan sont prometteuses, notamment grâce à la mission Dragonfly, qui devrait atteindre Titan au milieu des années 2030. Ce drone autonome, développé par la NASA, explorera plusieurs régions de la surface de Titan près de l’équateur et collectera des données inédites.
Dragonfly fournira des mesures in situ essentielles, notamment la taille et la densité des grains de sédiments présents dans les lits des rivières, ainsi que des informations détaillées sur la largeur des canaux. Ces observations permettront de valider les modèles actuels et d’améliorer la précision des estimations de débit et de précipitations.
En plus des perspectives offertes par cette étude, la contribution française, dirigée par le Laboratoire Atmophères et Observations Spatiales « LATMOS » (CNRS, Sorbonne Université et Univesité Versailles Saint-Quentin) comprend le développement du système DraMS-GC, un chromatographe en phase gazeuse intégré à l’instrument DraMS. Cet ensemble permettra d’analyser la composition chimique d’échantillons de surface et d’atmosphère, avec pour objectif de détecter une variété de composés organiques et d’éventuelles biosignatures.
Des implications pour la modélisation du climat de Titan
Cette étude souligne l’importance de disposer de modèles numériques de terrain (DTM) à haute résolution pour mesurer avec précision les pentes des rivières de Titan, ainsi que d’images à haute résolution pour déterminer la largeur des canaux. À ce jour, la plupart des modèles disponibles manquent de résolution, limitant ainsi la précision des estimations de débit. Aussi, les chercheur.euse.s estiment que leur approche pourrait être étendue à d’autres régions où des canaux fluviaux sont visibles sur les images radar (SAR).
Source
Inferring Discharge From River Geometry on Titan, Geophysical Research Letters
DOI : http://dx.doi.org/10.1029/2024GL111912
Contacts :
IPGP : Pierre-Yves Clausse I I + 33 (0)6 51 67 84 83
CNRS : Bureau de presse I I +33 (0)1 44 96 51 51
L’IPGP reçoit un précieux échantillon de basalte lunaire de la mission chinoise Chang’e-5
Cérémonie de remise de l'échantillon au National Astronomical Observatories à Pékin
Date de publication : 17/04/2025
Évènements, Recherche
Frédéric Moynier vient de se voir attribuer un échantillon de basalte lunaire collecté par la mission chinoise Chang’e-5, à la suite d’un appel d’offres international lancé par la China National Space Administration (CNSA). Il s’agit du tout premier échantillon de cette mission attribué à une institution scientifique hors de Chine. Il s’agit du plus jeune matériel connu de la Lune (2 milliards d’années tout de même).
L’échantillon a été officiellement remis à Frédéric Moynier, lors d’une cérémonie au National Astronomical Observatories à Pékin en présence de Mr Mathieu Grialou le représentant du CNES à Pékin.
Cette attribution témoigne de la reconnaissance internationale de l’expertise de l’IPGP dans l’étude des corps planétaires et de la matière extraterrestre.
Par ailleurs, deux autres échantillons issus de la même mission Chang’e-5 avaient été offerts symboliquement par le président Xi Jinping au président Emmanuel Macron lors d’une visite d’État en Chine. Ces deux échantillons fournis dans des enceintes étanches ayant possiblement préservé des volatiles lunaires, ont été conservés par le Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris (MNHN) dans une chambre sous atmosphère contrôlée. Ils seront prochainement transférés provisoirement à l’IPGP pour en extraire les volatiles dans une nouvelle salle conçue pour l’étude des échantillons extra-terrestres et financée par le CNES.
Remise officielle de l’échantillon à Frédéric Moynier, lors d’une cérémonie au National Astronomical Observatories à Pékin en présence de Mr Mathieu Grialou représentant du CNES à Pékin.