Arrakis, Aspects astronomiques d'

ARRAKIS, Aspects astronomiques d’

     Comme les techniques pour étudier les sciences physiques s’étaient améliorées, l’univers et les matières organiques qui y sont contenues devinrent plus beaux et plus complexes. Plus on regarde l’espace profond et plus les objets que l’on y découvre sont étranges et variés. L’inimaginable devient réel, l’impossible devient réalité. Cela est certainement vrai pour le système planétaire Canopus, un système avec de nombreuses propriétés uniques. Les données qui suivent furent glanées dans la multitude d’articles rédigés par des scientifiques d’Arrakis depuis des centaines d’années.

Canopus – Localisation galactique

     Canopus est situé dans le brasd secondaire de la spirale de la galaxie fermée de Starspen. Sa position place Canopus à une distance de 129.000 années-lumière du noyau de la galaxie. Etant de forme spirale fermée, la galaxie est sur la voie de l’évolution galactique, indiquant un âge cosmique de 12 milliards d’années. Par conséquent, la galaxie starspen entre dans un âge moyen.

     La galaxie Starspen réalise une rotation tous les 300.000 ans, ce qui est plus lent que la plupart des galaxies de ce type. En apparence, la galaxie est typique, sauf pour sa teneur en poussière. A cause des vastes nuages de poussière et des gaz au centre, le noyau galactique est totalement obscur. Le seul moyen de le pénétrer est par micro-ondes énergétiques ; la nature physique du noyau galactique était totalement inconnu jusqu’en 15117, lorsque Nilen développa le détecteur Microtronic. Presque immédiatement, on découvrit que la région centrale était dominée par un trou blanc de 100 millions de masses solaires. Le vaste épanchement de masse et d’énergie remettait à niveau les réserves de masse et d’énergie de la galaxie. Bien sûr, il est maintenant connu que toutes les galaxies sont propulsées par un trou blanc nucléaire massif en leur centre. L’origine de cette masse et de l’énergie qui en provient n’a pas été établie avec certitude, mais on soutient la théorie arrekeen selon laquelle la masse et l’énergie (c’est-à-dire les photons) sont aspirés par une spirale gravitationnelle, ou un trou noir, dans un univers alternatif et entre dans cet univers par le biais d’une spirale gravitationnelle inverse, ou trou blanc. De toute évidence, les caractéristiques physiques de ces objets et les distorsions temporelles et spatiales qui en résultent s’avèrent en effet bizarres.

Canopus – Groupe d’étoiles locales

     La région occupée par Canopus est relativement peu peuplée. 57 étoiles gravitent dans un rayon de 10 années-lumière (8.000 al³). La majorité (44 étoiles) de ces étoiles sont des naines rouges de classe P0. Elles ont une magnitude moyenne apparente de +16, et sont intrinsèquement très faibles et vielles, des étoiles de faible masse dont la vie se terminera en naines noires froides. Sur las 13 autres étoiles, huit sont des étoiles fixes de classe R4 à R9. Ces étoiles jaunes, de masse moyenne, sont connues pour abriter au moins trois planètes en orbite, susceptibles de réunir les conditions adéquates pour accueillir la vie organique. La plus proche appartenant à ce groupe est à 7,76 années-lumière de Canopus.

     Pour les quatre des cinq autres étoiles restantes, les plus proches sont de classe T et T3, des variables de super géantes. Ces énormes machines énergétiques subissent non seulement les variations de leurs rayons stellaires, mais aussi de leur couleur. Trios, la moins massive des étoiles, est une variable T3 qui subit un changement de couleur, du violet foncé au rouge, en 1,35 jour. Cette variation de couleur est accompagnée par des changements dans la production d’énergie.

     L’étoile restante n’est pas vraiment une étoile. C’et élément est Canopus B, le trou blanc, compagnon de Canopus. Tous deux sont gravitationnellement liés et effectuent une rotation mutuelle tous les 5,1 jours. Le ratio de masse de Canopus sur Canopus B est très élevé, 11520 pour 1 de sorte que le centre de masse du système binaire se situe 79.000 km en dessous de la photosphère de Canopus. La masse de Canopus B et le ratio de masse expliquent pourquoi Canopus B passe à moins de 40 km de la photosphère de Canopus, au point orbital le plus proche. Bien sûr, l’âge de Canopus reste inconnu, mais il remonte probablement aux origines galactiques. Cet objet unique serait probablement inconnu aujourd’hui s’il n’avait pas été découvert fortuitement par Ravan en 14491. Au cours d’une enquête dans la région, près de la planète la plus proche, Seban, le système de propulsion du croiseur de Ravan et de son équipage, tomba temporairement en panne, plus près de Canopus que ne l’avait jamais fait personne auparavant. Ravan observa et enregistra un mince filet de matière coronale montant en spirale le long des lignes tordues du champ magnétique. Ce filet se situait à 25.000 km au-dessus de la surface de Canopus. A ce stade, Ravan fut émerveillé car il comprit que le filet provenait d’un objet blanc, brillant, d’un diamètre inférieur à 12.000 m, et que le flux de matière ne montait pas mais descendait sur Canopus. Ce que Ravan observait était Canopus B, le trou blanc, qui transférait la masse et l’énergie vers Canopus, le minuscule nourrissait le puissant.

Canopus – Description physique.

     Canopus est une étoile blanche, l’étoile principale de classe Q5 et de séquence spectrale. L’étoile a une masse de de 2,1x10³⁴ g et un diamètre équatorial de 1,7x10⁶ km. Brillant d’une magnitude absolue de -3, elle est le centre d’un système planétaire de 6 planètes en orbite autour d’elle.

     Comme toutes les étoiles de classe Q5, les caractéristiques spectrales analysées révèlent que les émissions de radiations de Teridium triplement ionisé (Tr +++) et de Zeon ionisé (Ze+) prédominent. La température au sommet de la photosphère est de 7400°K et la température centrale est estimée à plus de 70 millions de degrés. A cette température, les lignes spectrales des éléments les plus légers sont présentes mais de faible intensité.

     Le fractionnement du doublet tertiaire d’absorption de korane fut découvert par Quanal en 14797, qui établit la présence d’un champ magnétique général. Les mesures du champ magnétique furent réalisées en utilisant des techniques raffinées, qui donnèrent un niveau moyen de 92 kiloreyvals. Ce champ magnétique est atypique des étoiles de classe Q5, ces dernières dépassant rarement les 75 kr. Aucune explication définitive à cette anomalie ne fut mise en avant, mais une explication possible réside dans la teneur anormalement élevée de terellium. Le terellium est censé posséder une capacité magnétique anormalement élevée dans des conditions d’extrême densité et de haute température, une condition qui n’est pas encore obtenue en laboratoire. Il y a aussi une petite région discrète, de très haute résistance sur le terrain, qui résulte de la présence du compagnon, trou blanc binaire, de Canopus B.

     Canopus est une étoile de grande sensibilité avec une production d’énergie variant de moins de 1,2x10-6 au cours d’une période d’un an. Les tâches sur les étoiles se forment rarement dans la photosphère et ne durent au plus que quelques jours. La couronne n’est pas étendue, mais présente de légères variations périodiques. Ces variations se manifestent dans le changement de densité des particules chargées du vent stellaire et de la vitesse de ce vent.

     Le champ gravitationnel de Canopus est suffisamment fort pour maintenir son cortège de 6 planètes, des myriades de fragments d’astéroïdes et des nuages de poussière et de gaz situés à proximité de la périphérie extérieure du système planétaire. A cause de la masse élevée de l’étoile primaire, la vitesse requise pour échapper à l’emprise gravitationnelle de Canopus est de 53,5 km/sec. D’où la nécessité d’un système de propulsion de haute énergie pour les véhicules de l’espace interstellaire.

Systèmes planétaires

Seban. La planète la plus proche, Seban, a un rayon moyen de 2380 km et des orbites à une distance moyenne de 52 millions de km de Canopus. Bien que Seban s’avère suffisamment massive pour maintenir une atmosphère, l’extrême proximité physique de Canopus et les intenses vents coronaux, projettent invariablement n’importe quelle atmosphère existante dans l’espace. Ces vents sont si intenses à l’approche de Canopus qu’un nuage ionisé se forme dans l’espace orbital. Ce nuage, ténu, se compose essentiellement d’ions de fer hautement cinétiques, d’irenium et de melorium. L’existence de ce nuage ionique ne fut découverte que par la deuxième sonde planétaire de la série Dren, lors d’une mission dans l’espace proche de Seban. Aucune vie n’a jamais été détectée sur Seban, les conditions y sont bien trop dures.

Menaris. La seconde planète intérieure, elle est beaucoup plus grande, en rayon (7862 km), que Seban. Menaris orbite autour de Canopus à une distance moyenne de 68 millions de km. Son orbite est très elliptique et possède une inclinaison axiale de 79°. Ainsi, Menaris roule près de son orbite ‘où des effets de contrastes saisonniers : un des hémisphères est éternellement chaud et l’autre éternellement froid, même si l’atmosphère atténue les températures.

     Menaris possède une atmosphère dense composée de dioxyde de carbone et de traces  de dioxyde d’azote. Cette dernière composante est responsable de la teinte jaune-brun de la planète. Il n’y a pas de forme de vie connue sur Menaris, en raison de son atmosphère oxydante.

Arrakis. Menaris combinée avec Extaris (quatrième planète du système Canopus), sont responsables de l’orbite très excentrique de la troisième planète, Arrakis. En raison de cet effey conjoint et des similitudes de taille et d’orbite, Menaris et Extaris sont généralement surnommées « les jumelles ». Les effets gravitationnels dus aux autres planètes intérieures et extérieures, ainsi que les deux lunes, sont négligeables. A cause de sa grabde inclinaison axiale, l’axe polaire de rotation réalise une révolution complète tous les 43.000 ans. Actuellement, l’étoile la plus proche du pôle nord céleste est Yuspen, de magnitude +9.

     Arrakis a une masse volumique de 4,95g/cm³  et une accélération de la pesanteur de 864 cm/s². Avec une attraction gravitationnelle de cette ampleur, les gaz légers tels que l’hydrogène et l’hélium, ne peuvent pas s’échapper dans l’espace. La pression atmosphérique à l’équateur est de 760 mm, ce qui est une moyenne pour une planète de ce diamètre et de cette masse.

     Arrakis est la seule planète du système Canopus à abriter une forme de vie organique. La vie sur Arrakis fut soumise à des conditions difficiles au cours de son histoire. Avec le groupe d’étoiles à proximité, il y a un vaste nuage de poussière qui imprègne l’espace proche de Canopus. Ce nuage de poussière fut détecté par l’astronome arrakeen Chelin en 12704. Les conséquences du nuage ne furent pas pleinement identifiées jusqu’en 12984, lorsqu’on découvrit que les quasi périodes glaciaires étaient en corrélation avec l’opacité du nuage de poussière. L’opacité du nuage dépend de la vitesse de Canopus. Cela a pour effet de réduire les accidents de rayonnement sur Arrakis, et de provoquer des conditions proches de l’âge glaciaire. Une variation similaire, mais plus grave pour l’environnement, se produisit lorsque la troisième lune d’Arrakis fut détruite par un astéroïde/comète environ 200.000 ans plus tôt.

Krelln. Premier satellite, Krelln est le plus grand des deux satellites arrakeens. Il a un rayon moyen de 488 km et orbite autour de la planète mère à une distance de 324.077 km.

     Le satellite a une masse volumique de 3,97 g/cm³ et est composé de silicate riche en titane, surtout au niveau de la croûte et du manteau. Le silicate du manteau atteint une profondeur de 170 km. Il n’y a pas de différenciation apparente dans la composition, ce qui implique qu’il y ait eu un réchauffement peu après la formation du satellite. La présence d’un petit noyau rocheux fut découverte par des études sismiques.

     Un grand nombre de cratères parsèment la surface de Krelln. Le diamètre des cratères est de 40 km, pour les plus grands, et jusqu’à 1 mm, pour certains impacts. Puisque Krelln n’a pas d’atmosphère, son pa ne peuvent pas se produire.ysage demeure rigide, avec une érosion due aux contraintes thermiques et à l’impact de particules. Une couche de poussière météorique recouvre la surface de Krelln sur une profondeur de 11 cm.

     Krelln orbite autour d’Arrakis en 25,5 jours, avec à peu près toujours la même face vers Arrakis. Une libération de 16° se produit à chaque révolution. A cause du faible diamètre angulaire de Krelln (10,36 minutes d’arc), les éclipses totales de Canopus.

     Krelln fut d’un intérêt commercial limité. Cependant, des mines d’extraction de titanite furent établies. Il a également servit de centre d’observation de l’espace profond.

Arvon. Deuxième satellite, le plus petit, d’Arrakis, avec un rayon de 201 km. Il tourne autour d’Arrakis et effectue une révolution en 5,7 jours et occupe une orbite presque circulaire avec une distance de périgée de 103.000 km. Arvon tourne autour d’Arrakis en moins d’un quart du temps nécessaire pour Krelln. Arvon sous-tend un angle de 13,42 minutes d’arc. Ayant un diamètre plus grand que Krelln, les éclipses totales de Krelln se produisent tous les 547,2 jours.

     Les caractéristiques physiques d’Arvon différent de celles de Krelln. Une densité de seulement 2,02 g/cm³ résulte de la présence de grandes quantités d’eau gelée souterraine et de dioxyde de carbone gelé. L’activité météorique est évidente, elle est moins prononcée à cause de la structure cristalline plus fluide. Arvon ne possède pas de champ magnétique mesurable et est géologiquement inerte. Aucune activité tectonique n’a été détectée par les scientifiques arrakeens.

Extaris. La quatrième planète, Extaris est le plus petit des corps planétaires extérieur avec un rayon équatorial de 8112 km. Sa densité moyenne est de seulement 1,31 g/cm³ ; elle a une masse volumique très faible, caractéristique des planètes extérieures.

     Les constituants primaires de l’atmosphère sont : l’hélium atomique (0,83), le zeon (0,15), le monoxyde de carbone (0,01) et des traces de zenon, krypton et cyanogène.

     La pression atmosphérique ne dépasse pas les 250 atmosphères standards, pourtant le climat est essentiellement calme. Cela est du à trois facteurs :

• L’orbite est presque circulaire (excentricité 0,015) ;
• la rotation axiale est lente, le jour d’Extaris est de 42 heures ;
• la couche supérieure de l’atmosphère est constituée à 97% de glace de zeon qui réfléchit dans l’espace le rayonnement de Canopus.
  Ces effets réduisent au minimum le transfert d’énergie thermique à la haute atmosphère. Le manque de radiants thermiques empêche la formation cyclonique ou anticyclonique significative.
       Contrairement aux planètes intérieures à haute densité, Extaris et les autres planètes extérieures ont plusieurs satellites. Extaris dispose de 5 satellites en orbite autour d’elle, à des distances comprises entre 117.000 km et 399.000 km. Les quatre satellites les plus proches, des mondes glacés, tournent sur des orbites circulaires et se sont formés, probablement, à partie de la même matière moléculaire qu’Extaris. Cependant, le satellite externe, rocheux, occupe une orbite très elliptique (excentricité de 0,55) et est incliné, par rapport  au plan équatorial, de 19°. En outre, ce satellite, Aja, tourne autour d’Extaris selon une orbite rétrograde. Ces caractéristiques orbitales impliquent clairement quAja fut capturé gravitationnellement depuis des lustres. Aucun enregistrement des premières observations d’Aja n’a été retrouvé.
       Les quatre satellites intérieurs sont constitués d’un épais manteau de glace qui entoure un noyau externe de particules de silicate. Au centre du noyau externe se trouve une très petite zone dense, le cœur, composé de fer et de nickel. Ce noyau interne n’a aucune fluidité de mouvement, ce qui explique l’absence de champ magnétique mesurable, généré par un effet de dynamo interne.
  Ven. La cinquième planète et la géante du système planétaire de Canopus, avec un rayon équatorial de 210.500 km. Ensemble (Ven et Canopus) ils constituent une masse totale de 99,9% de la masse totale et du moment angulaire du système. Son orbite est légèrement elliptique (excentricité de 0,11) pour une distance moyenne de 2,58x10⁹ km.
       La planète se situe juste en dessous de la masse limite qui sépare une planète d’une étoile mais les températures au sommet des nuages ne dépassent jamais 57° kelvin. A cette température, les seuls composants atmosphériques qui peuvent exister à l’état gazeux sont l’hydrogène, l’hélium et la monophosphorine. Cette dernière molécule est responsable de la couleur rose pâle de Ven.
       De loin, Ven présente une apparence tranquille et agréable. Toutefois, après un examen approfondi, il se trouve que la planète est des plus inhospitalières. Une pression atmosphérique écrasante, couplée avec des températures inférieures au kelvin, excluent l’existence de toute vie organique. Une caractéristique extraordinaire, jamais observée nulle part ailleurs dans le système planétaire, est l’absence totale de molécules organiques. Des études en laboratoire, menées par Kral et al. (15188), ont montré que la monophosphérine a de fortes propriétés catalytiques qui peuvent fausser, et même briser, les chaînes covalentes des molécules organiques. Les éléments restants, le carbone, l’azote, le zeon et d’autres résidus, reposent à des kilomètres de profondeur, sous la surface d’azote liquide de Ven.
       La presque-étoile qu’est Ven, rayonne fortement, loin dans les régions de l’infrarouge et des ondes millimétriques du spectre électromagnétique. Le rayonnement émis n’est pas répartit uniformément sur la planète, mais on observe un rayonnement discret à partir de régions distinctes. Le rayonnement émane de trois zones localisées, l’une dans la zone sous-pernale, la seconde dans la bande supérieure mi-tempérée. Les émissions provenant de ces régions actives sont périodiques, chacune de ces régions ayant une période différente mais constante. Ces émissions vont de 790 microsecondes à 12 millisecondes. Malheureusement, toutes les tentatives pour localiser ces sources, avec des sondes de télédétection, sont restées infructueuses. Alors que spéculations abondent, aucune explication raisonnable n’a pu être établie pour expliquer ce phénomène. La plupart des scientifiques arrakeens estiment que la source de ces rayonnements furent placés dans le corps céleste de la planète par des être  intelligents, dans un passé lointain – peut-être pour fournir une balise de guidage pour des véhicules de navigation dans l’espace profond.
  Revona. Elle est en orbite à une distance de 7,7x10⁹ km. La planète est si éloignée que Canopus apparaît juste comme une étoile brillante de première magnitude.
       Revona a un rayon de 2225 km et occupe une place unique dans le système Canopus. La planète est entièrement composée d’hélium à différents stades. Une atmosphère dense d’hélium atomique couvre la planète à une profondeur de 70.000 m. Les températures, dans cette couche, varient de 11° kelvin, pour la frontière supérieure, à 4,2° k au niveau de la surface quasi liquide. Ce fut la découverte de cette interface, par Daret en 14390, qui étonna les membres du conseil de planétologie d’Arrakis. Juste sous cette interface, la pression est suffisante pour modifier l’état de l’hélium, de la phase gazeuse à la phase liquide. Le résultat de ce changement d’état est la formation d’une mer bleue pâle juste en dessous de l’interface.
       A une profondeur de 3900 m, la température du liquide atteint 2,6° k, et l’hélium se transforme brusquement en hélium 3 avec une viscosité à zéro. Ce brusque changement se produit lorsque l’hélium liquide traverse la transition tri-alpha. Cette transition, épaisse de seulement quelques mètres, se caractérise par une turbulence dynamique élevée. Les études hypo-sismiques ont monté que Revona possède un noyau central solide dont on ne connaît pas la composition. La plupart des planétologues s’accordent pour dire que l’élément de base le plus plausible serait de l’hélium à l’état supra-métallique.
       Revona n’est pas seule sur sa position élevée, elle partage l’espace avec un satellite, Laran. Laran a un rayon de 553 km et une orbite avec Revona à une distance de 37.000 km. La composition de Laran est remarquablement différente de Revona. Le satellite n’a pas d’atmosphère, il a une croûte solide et un cœur  constitué de matériaux carbonés. Des moniteurs géo sismiques, implantés de manière permanente, n’ont enregistré aucune activité interne, seulement des bombardements météoritiques occasionnels. Ces données, ainsi que la composition du satellite, suggèrent que Laran est un corps capturé et que son âge se mesure en coos.
       Laran remplit deux fonctions très utiles : celle d’être l’avant-poste le plus éloigné dans le système, et d’être le site de l’usine de conversion d’hélium de Revona. Cette installation fournit de l’hélium 3, requis pour refroidir les bobines réactives des générateurs de puissance hypo-gravimétriques sur Arrakis.