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L’Étoile polaire qui sert de guide aux explorateurs et aux marins depuis la nuit des temps n’a pas toujours été celle qu’on observe actuellement. En fait, Polaris, Étoile polaire de l’hémisphère nord, aurait commencé à être utilisée comme repère au Moyen-Âge, si on se fie aux écrits historiques, soit après l’an 1000. Elle aurait aussi guidé les Européens dans leur traversée de l’Atlantique au 17e siècle et aurait aidé les esclaves à fuir des États-Unis vers le Canada.

Mais au moment où les Égyptiens bâtissaient leurs pyramides, c’était plutôt Thuban de la constellation du Dragon, qui était la référence. Elle aurait régné en tant qu’Étoile polaire entre les années 3700 et 1900 av. J.-C.

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Précession causée par la rotation de la Terre sur son axe, avec le cercle imaginaire qui détermine les étoiles polaires.
(Crédit : JPL NASA)

La précession de la Terre

L’Étoile polaire change à travers les siècles parce que notre planète tourne sur elle-même autour d’un axe un peu incliné, à la manière d’une toupie qui est sur son déclin. Cet axe de rotation semble faire un cercle imaginaire sur la voûte céleste tous les 26 000 ans. C’est ce mouvement qui occasionne le changement de l’Étoile polaire au cours des siècles. L’étoile qui se trouve le plus près du pôle Nord céleste, donc sur la trajectoire de ce cercle imaginaire, deviendra l’Étoile polaire du moment.

Thuban, Kochab, Polaris…

Après Thuban et avant Polaris, Kochab, de la constellation de la Petite Ourse aurait été l’Étoile polaire entre les années 1500 av. J.-C. et 500 apr. J.-C.

En ce moment, le pôle Nord céleste se rapproche de Polaris, dont il sera à sa distance minimale en 2100 et s’en éloignera ensuite peu à peu. Il arrivera dans la constellation de Céphée vers 3100 pour en sortir en 9400. Les quatre prochaines étoiles polaires seront donc dans cette constellation. Et c’est Alrai qui d’abord succédera à Polaris. Après les étoiles de Céphée, dans environ 12 000 ans, la brillante Vega de la constellation de la Lyre servira d’excellent guide pour repérer le nord… mais qui sera là pour s’en servir?

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La rotation de la Terre autour de son axe donne l’impression que les étoiles « nous tournent autour ». C’est ce qu’on voit par les cercles concentriques faits par une longue exposition photographique. En fait, le point central est le pôle Nord céleste. Le petit trait plus clair au milieu est la danse de Polaris, notre Étoile polaire.
(Crédit : David Malin, NASA)

Étoile polaire = étoile immobile

L’Étoile polaire pourrait être illustrée comme étant le centre d’une grande horloge céleste autour de laquelle tournent toutes les étoiles. Cependant, il faut préciser que Polaris étant légèrement décalée du Nord céleste, en fait aussi le tour, mais en un si petit cercle qu’on la perçoit immobile et on peut s’y fier.

Et, tant qu’à être précis, ajoutons que Polaris n’est pas une seule étoile, mais un système triple dont la principale étoile est Polaris A, une supergéante dont la masse est six fois celle de notre Soleil. Tout près d’elle, se trouve Polaris Ab, et assez éloignée de cette paire, se situe Polaris B. Ce système triple est situé à 430 années-lumière de nous (c’est loin, ça!), et on le perçoit comme une seule étoile brillante avec la luminosité de 2500 soleils.

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Système triple qu’est en réalité notre Étoile polaire Polaris
(Crédit : Space.com)

Repérer Polaris

Polaris n’est pas le plus brillant objet de notre ciel. Il est approximativement au 50e rang. Mais c’est tout de même possible de l’observer en ville et aussi en campagne, même les nuits de pleine Lune, pour autant qu’on sache où regarder.

Pour ce faire, trouvons d’abord la Grande Ourse, cette constellation d’une vingtaine d’étoiles dont les sept plus visibles tracent la silhouette d’une casserole : trois forment la poignée et quatre, le récipient. À l’extrémité de la casserole la plus éloignée de la poignée se trouvent les étoiles Merak et Dubhe, surnommées les Pointeurs. En traçant une ligne entre cette paire d’étoiles et en répétant cette distance cinq fois vers le haut de la casserole, on tombe pile sur l’Étoile polaire.

On peut comprendre comment nos ancêtres s’en servaient : quand on regarde l’Étoile polaire, on sait qu’on est face au Nord. Le Sud est donc derrière nous, et en plaçant les bras en croix, on a l’Est à droite et l’Ouest à gauche.

Cette étoile guide seulement les pas des voyageurs de l’hémisphère nord, car plus on descend vers le sud, plus Polaris s’approche de l’horizon, où elle disparaîtra pour les observateurs de l’équateur et plus au sud. Étant l’Étoile polaire « du Nord », on comprend qu’elle soit invisible de l’hémisphère sud.

Cependant, le principe est le même et cet hémisphère aurait droit à son étoile polaire. Mais actuellement, et pour encore 2000 ans, aucune étoile n’est assez proche du pôle Sud céleste pour mériter cette appellation. Malgré tout, les voyageurs nocturnes de cet hémisphère se servent de la Croix du Sud, la plus petite de toutes les constellations, pour repérer le pôle Sud céleste, en prolongeant 4,5 fois la distance entre deux de ses étoiles.

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Crédit: Jerry Lodriguss – NASA

La Petite Ourse

En plus de nous guider au sol, Polaris nous aide à retrouver des constellations comme celle de la Petite Ourse qui est beaucoup moins lumineuse que la Grande Ourse. Comme sa « grande sœur », la Petite Ourse est repérable par le dessin d’une casserole, petite, dont Polaris est le bout de la poignée. En longeant cette poignée courbée formée de deux autres étoiles, on arrive au récipient délimité par quatre étoiles. D’ailleurs, Kochab — l’ex-Étoile polaire, forme avec Perkhad la partie extérieure du récipient. Autrefois appelées les Gardiennes du pôle, elles sont avec Polaris les étoiles les plus visibles de cette figure.

Les deux casseroles (qui sont aussi appelées chariots) ne sont pas des constellations à proprement parler : ce sont des astérismes, c’est-à-dire des figures dessinées par des étoiles brillantes faisant partie de constellations reconnues, dans ce cas-ci : Ursa Major et Ursa Minor (la Grande et la Petite Ourse).

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La Petite Ourse (en fait, la petite casserole) avec l’Étoile polaire, Polaris, au bout de la poignée. Voyez le léger décalage de Polaris avec le pôle Nord céleste.
Et Kochab, qui a déjà été l’Étoile polaire.
(Crédit: Rogelio Bernal Andreo – NASA)

Ceci était mon dernier blogue de la saison estivale. Je pars en vacances et serai de retour à la fin d’août. Profitons de cet été pour lever les yeux au ciel et trouver notre étoile guide.

Bonnes vacances!

Aïe! moustique, ne me pique pas

Jeudi 16 juillet 2015 à 16 h 15 | | Pour me joindre

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Vous pensez être LA cible préférée des moustiques dans un groupe? Ce n’est peut-être qu’une impression, mais attention de ne pas faire en sorte qu’ils vous préfèrent.

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Ochlerotatus triseriatus
(Crédits photo : Christopher Cloutier, McGill, @C_Cloutier15)

Mythe ou réalité?

  • « Je suis diabétique, c’est pour ça que les moustiques m’attaquent. »
  • « J’aime manger épicé; c’est pour cette raison que je suis une proie pour les maringouins. »
  • « Les moustiques me repèrent parmi les autres individus parce que mon groupe sanguin est O. »
  • « J’aime la bière, que voulez-vous. Je dois faire un choix : en boire et me faire piquer, ou me priver et ne plus me gratter! »

Vous avez déjà entendu ce genre d’affirmations? Qu’est-ce qui est vrai, qu’est-ce qui est faux?

D’abord attirés par la chaleur

Attention : masse chaude à l’horizon! C’est probablement ce que se disent les insectes piqueurs quand ils aperçoivent un mammifère (animal ou homme), car c’est comme ça qu’ils nous repèrent en premier lieu. Une fois à proximité, ils vont détecter le CO2 qu’on émet. Ensuite, c’est la chimie corporelle qui joue un rôle, selon ce qu’a montré une expérience américano-britannique faite avec des couples de jumeaux identiques et non identiques. Face à des jumeaux identiques (ayant le même code génétique et la même chimie corporelle), les moustiques n’ont pas de préférence. Par contre, ils attaquent davantage l’un ou l’autre des jumeaux non identiques.

Explications complémentaires de Marjolaine Giroux, entomologiste à l’Insectarium de Montréal.

Pourquoi les moustiques piquent-ils?

Seules les femelles s’adonnent à cette activité et ce n’est pas par loisir, mais par nécessité. Elles ont besoin d’un repas sanguin pour aller chercher les protéines – et non le sucre -, qui servira à la reproduction. Après leur « prise de sang », elles vont se reposer pour digérer, et ingérer les protéines afin de procéder à la maturation de leurs œufs qu’elles iront ensuite pondre. C’est dans ce seul but qu’elles piquent.

Selon les individus, les réactions aux piqûres sont plus ou moins importantes. En piquant, la femelle injecte de la salive et un anticoagulant afin que le sang reste liquide dans sa trompe lorsqu’elle le pompe. C’est notre intolérance à ces substances qui créent les boursouflures sur notre peau et qui nous démange. Mais il y a de l’espoir : les gens qui travaillent dans un milieu foisonnant de moustiques semblent moins sollicités avec le temps et certains se rendent moins compte qu’ils se font piquer.

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Culex restuans
(Crédits photo : Christopher Cloutier, McGill, @C_Cloutier15)

Éloigner les moustiques

Afin de mettre les chances de son côté, mieux vaut éloigner de la maison tout contenant à ciel ouvert qui accumule l’eau stagnante, car elle favorise la reproduction des moustiques. Évitez aussi d’être à l’extérieur aux moments privilégiés par les moustiques, c’est-à-dire avant la pluie, au crépuscule ou lorsque l’humidité est présente. En raison de leur corps frêle, les moustiques ont un grand besoin d’humidité qu’ils laissent entrer par de petites ouvertures sur le côté de leur corps. Si le temps est trop sec, ils risquent la mort par dessiccation. Ils sont donc moins actifs quand le soleil est présent.

Les insectifuges au DEET sont reconnus, mais comme il s’agit d’un ingrédient chimique, il est préférable de vérifier la concentration dans le produit avant de l’utiliser. En bas de 25 %, c’est largement suffisant pour éloigner l’insecte désagréable.

Scientifiquement, le DEET (diéthyl-m-toluamide) bloque les récepteurs qui permettent aux insectes de déceler la présence chimique d’une proie. D’ailleurs, il n’est pas recommandé de l’appliquer sur les jeunes enfants. Petit conseil : on peut vaporiser ce produit sur nos vêtements ou sur un foulard, qu’on noue autour de la jambe ou du bras, plutôt que directement sur la peau. En grande concentration, ce dissolvant peut faire fondre le plastique!

Par contre, la citronnelle, qui avait fait l’objet d’un débat ces dernières années, est reconnue, même si son efficacité répulsive est moindre.

Le vrai du faux

  • Les moustiques aiment bien les buveurs de bières : VRAI, car la bière augmente le taux d’éthanol dans la sueur et hausse la température corporelle.
  • Les moustiques visent les mangeurs de viande et d’aliments contenant des gras saturés : VRAI, en raison de la production d’acide urique.
  • Les mets épicés attirent les maringouins : FAUX, car ils sont digérés avec le repas et n’interfèrent donc pas avec la respiration.
  • Les diabétiques sont une cible convoitée : FAUX, les moustiques cherchent les protéines dans le sang et non le sucre.
  • Les vêtements foncés attirent les moustiques : VRAI, une expérience démontre qu’ils préfèrent les carreaux noirs aux blancs sur un tissu.
  • Donc, logiquement, les peaux plus pâles se font piquer davantage : FAUX, aucune preuve scientifique n’appuie cette idée.
  • Les haies de cèdres sont un endroit de prédilection pour ces insectes : VRAI, mais ce n’est pas que les cèdres. Tout endroit ombragé sera toujours davantage visité par les moustiques.
  • Le moustique est l’animal le plus meurtrier dans le monde : VRAI, maringouins, mouches noires, moustiques et brûlots en plus de ceux qui véhiculent des maladies comme la malaria et la dengue.
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Crédits photo : Insectarium de Montréal, (André Payette)

Et les autres piqueurs?

Les moustiques piquent avec leur bouche dans un but de reproduction. Mais qu’en est-il des abeilles, des guêpes ou des bourdons? A-t-on raison de craindre leur piqûre? Selon Marjolaine Giroux, ces types d’insectes utilisent leur dard pour piquer, injectent un venin et attaquent pour des raisons différentes que les moustiques, notamment à cause de nos agissements.

Merci à Marjolaine Giroux, entomologiste à l’Insectarium de Montréal

La science à la plage!

Jeudi 9 juillet 2015 à 15 h 12 | | Pour me joindre

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En vacances, à la campagne, sur le bord d’un lac ou de la mer, on se fait souvent suivre d’un livre. Je vous propose quelques lectures scientifiques qui peuvent s’apporter dans les valises ou le sac de plage, donc relativement accessibles.

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Toutes les idées géniales qu’on a piquées à la nature — Éditions Delachaux et Niestlé

Dans ce livre qui amusera les lecteurs de tous âges, le biomimétisme est à l’honneur. On y expose simplement, dessins à l’appui, une centaine d’inventions inspirées par les animaux, les poissons, les insectes et les plantes. À titre d’exemple, je vous propose deux objets qu’on utilise dans notre quotidien.

Vous avez parfois remarqué qu’un oiseau lisse son plumage avec son bec? En fait, il ressoude ses plumes ou, dans le langage humain, il attache son gilet! En réalité, chacune de ses plumes a de part et d’autre de son axe central, des barbes et des barbules qui s’attachent avec des petits crochets, tout comme nos fermetures à glissière.

Toujours dans le département des vêtements, cette fois c’est une plante, la bardane, qui a servi d’inspiration. Les graines de cette plante piquante à grandes tiges, dont les fleurs sont violettes, s’accrochent sur nos vêtements lorsqu’on les frôle dans les champs…

Faites de petits crochets, c’est ainsi qu’elles s’attachent à tout ce qui passe pour se détacher plus loin où elles prendront alors racine. Bon moyen de propagation! George De Mestral, ingénieur suisse et aussi grand observateur de la nature, a utilisé ce principe en 1941 pour créer un système de fixation rapide constitué d’une bande de velours et d’une autre de crochets. Vous avez deviné de quoi il s’agit. C’est le velcro.

4 livres blogue

Einstein à la plage, la relativité dans un transat — Édition Dunod

Ce livre contentera ceux qui préfèrent une lecture un peu plus sérieuse. La vie d’Albert Einstein y est décrite de façon romancée. Vous saviez qu’il n’était pas un premier de classe et que son refus de l’autorité lui a valu des difficultés à obtenir ses diplômes d’études avancées?

Une fois sa jeunesse racontée, on entre dans le vif de ses recherches : la relativité restreinte et générale, le paradoxe des jumeaux, l’espace-temps, le big bang. Une partie m’a intéressée particulièrement, soit le regard de scientifiques sur les théories de ce grand savant. Des schémas et des encadrés viennent simplifier les concepts scientifiques énoncés.

L’univers expliqué à mes petits-enfants — Éditions du Seuil

Comme le dit l’auteur dans sa préface, ce livre vise les adolescents de 14 ans et plus. Mais à mon avis, il intéressera aussi les plus jeunes, surtout si on le lit avec eux, comme une histoire à suivre chapitre après chapitre, soir après soir. Hubert Reeves raconte l’histoire du cosmos à l’une de ses petites-filles en répondant clairement à ses multiples questions, dont celles-ci :

  • De quoi sont faites les étoiles et combien y a-t-il de galaxies?
  • Grand-papa, certains disent que l’univers est en expansion. Qu’est-ce que ça veut dire?
  • Tu dis que le Soleil transforme l’hydrogène en hélium comme les bombes H fabriquées par les humains, mais alors pourquoi n’explose-t-il pas?
  • Existe-t-il d’autres univers comme le nôtre, mais complètement séparés du nôtre?

Pour vous illustrer le genre d’explications apportées par le savant, voici sa réponse à cette question de la jeune fille : « Grand-papa, explique-moi comment on peut connaître la distance entre la Terre et le Soleil. »

« Plusieurs méthodes peuvent être utilisées. Tu te rappelles quand on se promenait dans les montagnes l’été dernier? On s’amusait à crier pour écouter l’écho de nos voix. Selon la distance, il nous revenait après un temps plus ou moins long. Le son voyage à 300 mètres par seconde, donc si l’écho nous revient après deux secondes (une pour l’aller, l’autre pour le retour) alors on sait que la falaise est à 300 mètres. C’est le même principe pour mesurer les distances dans le système solaire, mais avec la lumière. »

Hubert Reeves traite aussi de concepts assez abstraits comme la matière et l’énergie sombres et donne à sa petite-fille des arguments pour répondre à son questionnement à savoir s’il faut croire ou non à ce que racontent les scientifiques.

Pourquoi les montgolfières volent et les pommes tombent – City éditions

Comme la physique est partout et qu’elle fait tourner le monde, il est important de comprendre comment elle opère. Ce livre vulgarise plusieurs aspects comme l’énergie, la quantité de mouvement, la chaleur et la matière, les ondes, l’électricité et les fameux et complexes concepts que sont la relativité et la physique quantique. Mais avant tout, on y dresse la petite histoire de la physique, de sa découverte il y a près de 2500 ans avec les anciens Grecs en passant par des savants relativement connus : Aristote, Galilée, Newton, Einstein, Planck et le plus fou d’entre tous, selon ce livre, Archimède.

Fou pour quoi? Parce qu’il a couru nu dans la rue en criant « Eureka » après s’être aperçu que le niveau d’eau s’était élevé quand il était entré dans son bain! Une folie qui a permis d’établir un tas de théories par la suite.

Vous voyez le style de ce livre. On y décrit les vrais principes, mais avec humour, encarts explicatifs et petits schémas.

Super cerveau — Guy Saint-Jean éditeur

Le sous-titre 12 vérités scientifiques pour booster les performances de votre matière grise dit tout. Le biologiste moléculaire qui en est l’auteur résume tout ce qu’on sait de notre cerveau très concrètement, par 12 vérités.

Prenons la troisième vérité : Bien dormir pour bien penser. Elle traite d’un sujet qui m’interpelle, le sommeil. Dans ce chapitre, plusieurs expériences réalisées dans diverses situations sont décrites et, par celles-ci, sont étalées des idées préconçues qui parfois mènent faussement notre vie. Par exemple, on croit — à tort — que le cerveau se repose quand on dort. Mis à part dans la phase du sommeil lent qui survient dans 20 % du cycle total, il est toujours en action.

Vous ressentez un coup de fatigue vers le milieu de l’après-midi? Vous n’êtes pas seul. Il n’est pas créé par un manque de sommeil nocturne ou par un repas de midi trop copieux. C’est un problème d’équilibre biochimique du cerveau. Les statistiques le prouvent : le public qui assiste à une conférence en après-midi est moins attentif, les accidents de la route sont plus nombreux à ces heures et les moments d’inattention des pilotes sont réduits de 34 % lorsqu’ils ont fait une sieste de 26 minutes, selon une étude de la NASA.

Autre chose, il est vrai que chaque individu fait partie d’un chronotype. Les « alouettes » sont des personnes du matin qui se lèvent facilement avant 6 h sans faire sonner le réveil. À l’opposé, sont appelés les « chouettes », surtout en forme vers 18 h, ceux qui ouvrent rarement l’œil avant 10 h. Ces deux groupes représentent environ 20 % de la population. Tous les autres sont des « colibris », avec des habitudes oscillant entre les deux.

Je crois que je suis un colibri à tendance chouette…

Les autres vérités traitent des bienfaits de l’exercice physique sur la santé mentale, du stress qui bloque l’apprentissage, de la mémoire, de l’attention, de la stimulation par la musique, de l’intégration sensorielle et des cerveaux qui sont différents selon les sexes (oui, oui!). Ils ont une structure et une biochimie différentes. Une lecture passionnante et vivante.

3 livres chronique

À la chronique radio cette semaine :

Ces lectures d’été feront réfléchir un peu et, qui sait, peut-être même apprendre, mais toujours en s’amusant. À ma chronique radio de la semaine, entre autres, avec Jean-Pierre Girard, à l’émission L’heure de pointe sur ICI Radio-Canada Première au Saguenay-Lac-Saint-Jean, j’ai proposé trois autres suggestions de lectures scientifiques estivales. Écoutez la chronique pour avoir les grandes lignes de chacun des bouquins suivants :

  • Un guide pratique pour l’observation du ciel à l’œil nu, aux jumelles ou au télescope : À la découverte du ciel des éditions Dunod;
  • L’énigme d’Einstein et 49 autres façons de s’arracher les cheveux en s’amusant des éditions de l’Homme qui plaira à ceux qui aiment les devinettes plus ou moins complexes;
  • et finalement, pour les docteurs Watson de ce monde que l’union de la médecine légale et de l’anthropologie passionnent Quand la science explore l’histoire des éditions Tallandier, présente des cas d’enquêtes datant de la préhistoire à l’époque moderne, en passant par l’Antiquité, le Moyen âge et la Renaissance.

Même en vacances, le cerveau doit travailler un peu, sinon il s’atrophiera!