Une étude, dont les résultats intitulés «High-Precision Measurement of the Proton's Atomic Mass» sont publiés dans la revue Physical Review Letters, révèle que le proton aurait une masse de 1,007276466583 au lieu de 1,007276466879 unité atomique, soit 300 millièmes de milliardième de moins que la valeur communément admise.

Pour effectuer cette mesure, cette étude a fait appel «à des champs (l'un électrique, l'autre magnétique) intenses (piège de Penning *)», car «soumis à pareilles conditions, le proton oscille à une fréquence qui est fonction de sa masse» de sorte qu'en mesurant «cette fréquence (comparativement à la fréquence de référence qui est celle d'un noyau de carbone 12)», on remonte à la masse de la particule.

Cependant, comme «les champs magnétiques ont tendance à varier, dans le temps et dans l'espace, engendrant de petites erreurs de mesure», il a fallu contourner le problème en choisissant «de capturer le proton et le carbone 12 dans deux pièges différents avant de les injecter rapidement dans le piège équipé d'un nombre de détecteurs plus élevé que classiquement» en «seulement 3 minutes au lieu de 30» pour «réduire les risques d'erreur et atteindre une précision inégalée de quelque 32 parties par trillion».

Si cette infime différence, qui reste inexpliquée, se confirme, elle pourrait permettre de résoudre certains problèmes «comme le fait par exemple que l'univers soit formé de matière alors que l'antimatière y est extrêmement rare».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

* Piège de Penning

Une étude, dont les résultats intitulés «Identifying early modern human ecological niche expansions and associated cultural dynamics in the South African Middle Stone Age» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de montrer que les hommes modernes vivant en Afrique australe entre 66000 et 58000 ont développé, dans un période de forte aridification, des innovations élargissant significativement les environnements qu’ils exploitaient. Il s'agit là du premier cas d’un changement culturel permettant aux hommes modernes du Middle Stone Age africain de s’adapter à des changements environnementaux avec des innovations culturelles.

Soulignons tout d'abord que l'émergence d'Homo sapiens en Afrique, il y a plus de 200000 ans, «ne s’accompagne pas immédiatement de l’acquisition des comportements qui caractérisent les sociétés préhistoriques plus récentes et historiquement connues»: en effet, «pendant des dizaines de milliers d’années, les populations africaines d’hommes anatomiquement modernes ont utilisé des technologies qui ne se distinguaient guère de celles des populations non-modernes qui les ont précédées ou qui vivaient à l’époque dans certaines régions d’Afrique, ainsi que hors de ce continent».

Cependant, «plusieurs découvertes archéologiques ont révélé au cours des deux dernières décennies qu’à partir d’environ 80000 ans, certaines populations africaines d’hommes modernes utilisaient des pigments, portaient des objets de parure, gravaient des motifs abstraits et façonnaient des outils en os», de sorte qu'à partir de ce moment «on arrive à bien différencier une culture archéologique d’une autre, à saisir avec une certaine précision son étendue chronologique et à la corréler avec l’évolution du climat».

Afin de savoir si «les premiers hommes modernes africains ont développé des innovations culturelles pour faire face à des changements environnementaux», l'étude ici présentée s’est focalisée sur «deux cultures archéologiques de l’Afrique australe, le Still Bay (76000–71000 avant le présent) et le Howiesons Poort (66000–59000 avant le présent)».

Après avoir mis en évidence, par des données et des modèles climatiques, «que la deuxième culture s’est développée dans une période accrue d’aridité», deux algorithmes prédictifs ont été appliqués «à la distribution géographique des sites appartenant à ces cultures» pour «établir la niche écologique occupée par chacune d’entre elles» et faire des comparaisons.

Il est ainsi apparu clairement que «les groupes du Howiesons Poort ont été capables, en dépit de la forte aridité qui a caractérisé leur période, d’investir des territoires et écosystèmes délaissés auparavant par les groupes du Still Bay», un élargissement de niche qui «coïncide avec le développement d’innovations culturelles alliant efficacité et plus forte souplesse de mise en œuvre».

En fin de compte, cette étude, «qui documente le plus ancien cas connu d’un élargissement de niche éco-culturelle coïncidant avec un changement climatique», démontre «que le processus qui a permis à notre espèce de développer des comportements modernes doit être étudié à l’échelle régionale et dans sa relation avec le climat».

Une étude, dont les résultats intitulés «Remote detection of widespread indigenous water in lunar pyroclastic deposits» ont été publiés dans la revue Nature Géoscience, révèle que, d'après des données satellitaires, les profondeurs de la Lune seraient «étonnamment riches en eau».

Rappelons tout d'abord que, si, pendant longtemps, «on a perçu la Lune comme un astre aride, d'une 'magnifique désolation' ou encore 'complétement sèche'», la présence d'eau sur l'astre «ne fait maintenant plus débat»: ainsi, déjà en 2008, «des chercheurs avaient trouvé des molécules d'eau à l'intérieur de magma ramené par des astronautes des missions Apollo». Il restait donc à savoir «si ces échantillons reflétaient les conditions générales des entrailles de la Lune ou représentaient plutôt des régions riches en eau exceptionnelles, anormales dans un manteau sec».

Grâce à des données satellitaires, l'étude ici présentée a «mis en évidence que des dépôts volcaniques contenaient des quantités exceptionnellement élevées d'eau, venant des profondeurs de la lune»: comme ces gisements riches en eau «sont répartis sur la surface», cela démontre «que l'eau trouvée dans les échantillons d'Apollo n'est pas un cas unique».

Du fait que l'hypothèse la plus largement répandue sur l'origine de la formation de la Lune est «celle d'une énorme collision entre la Terre et un corps de la taille de Mars, peu après la formation du système solaire», cette découverte incite à se demander: «comment l'hydrogène nécessaire à la formation d'eau a pu survivre aux températures extrêmes induits par l'impact?».

En tout cas, selon l'étude, ces gisements «contiennent peu d'eau (moins de 0,05%), mais ils sont énormes, pouvant atteindre jusqu'à 1.000 km2». Cela fait qu'au bout du compte, la Lune serait «étonnamment riche en eau» et que cette ressource in situ pourrait être exploitée «lors d'une futur exploration».

Une étude, dont les résultats intitulés «Inertial wave turbulence driven by elliptical instability» ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, propose un nouveau modèle dans lequel l'agitation des noyaux liquides des planètes serait due aux marées produites par les interactions gravitationnelles entre les astres.

Rappelons tout d'abord que les champs magnétiques des planètes, «véritables boucliers contre les particules à hautes énergies», sont «produits par des mouvements de fer dans leur noyau liquide». Les scientifiques, cependant, ne s'accordent pas sur la désignation de la cause «qui permet à ces masses colossales de se mouvoir».

Plus précisément, «le modèle dominant», basé sur «le lent refroidissement des astres, qui entraîne une convection, qui crée à son tour de grands tourbillons de fer fondu parallèles à l'axe de rotation du corps céleste», pose un problème car «les petites planètes et les lunes se refroidissent trop vite pour qu'un champ magnétique puisse encore s'y maintenir par convection, plusieurs milliards d'années après leur formation».

C'est en cherchant à solutionner cette difficulté que l'étude ici présentée a abouti à proposer «un modèle alternatif où ce sont les interactions gravitationnelles entre les astres qui agitent le noyau»: en effet, comme les marées, produites par ces interactions gravitationnelles, déforment «le noyau périodiquement et amplifient les mouvements ondulatoires naturellement présents dans le fer liquide en rotation», elles finissent «par produire un écoulement complètement turbulent, dont la nature n'est pas encore bien comprise».

Pour mieux l'appréhender, il a été fait appel à «un modèle numérique d'une petite parcelle d'un noyau planétaire, plutôt qu'une simulation du noyau dans son ensemble, qui serait bien trop gourmande en puissance de calcul». Cette approche a ainsi permis «de caractériser finement les mouvements créés dans les régimes géophysiques extrêmes, tout en gardant les ingrédients physiques essentiels».

Il est, en fin de compte, apparu «que la turbulence résulte d'une superposition d'un très grand nombre de mouvements ondulatoires qui échangent entre eux en permanence de l'énergie», un état particulier, «appelé turbulence d'ondes», qui peut être considéré «comme un analogue en trois dimensions du mouvement de la surface de la mer, loin des côtes».

Cette étude, qui s'applique a priori «à tous les corps en orbite, suffisamment déformés par les étoiles, planètes ou lunes voisines», ouvre «la voie à de nouveaux modèles permettant de mieux comprendre et prédire les propriétés du champ magnétique des astres».

Une étude, dont les résultats intitulés «Human occupation of northern Australia by 65,000 years ago» ont été publiés dans la revue Nature, affirme qu'il a enfin été possible de dater de façon rigoureuse le site préhistorique de l'abri rocheux de Madjedbebe, non loin du célèbre parc national de Kakadu, au nord de l'Australie.

Jusqu'ici, ce site, «inscrit sur la liste du patrimoine mondial de l'Unesco depuis 1981», qui «a été fouillé à de nombreuses reprises depuis les années 1970», alimentait «des controverses entre préhistoriens et archéologues concernant la date de l'arrivée des premiers aborigènes, donc d'Homo sapiens, en Australie».

Ainsi, «à partir des données collectées sur tous les sites connus sur le continent, deux camps s'étaient formés»: pour l'un, «l'Homme était probablement arrivé là-bas il y a au moins 60.000 ans», tandis que, pour l'autre, «50.000 ans était probablement l'estimation la plus haute de cette arrivée qui se serait plutôt produite il y a 47.000 ans».

De plus, une estimation récente, provenant de la génétique, a, pour sa part, donné un intervalle de temps large en indiquant que «l'arrivée des ancêtres des aborigènes pouvait s'être produite il y a entre 70.000 et 50.000 ans environ».

En ce qui concerne le site de Madjedbebe, «également connu sous le nom de Malakunanja II grâce à son art rupestre», «des artefacts, notamment des outils, ont été trouvés en abondance» dans les couches sédimentaires de cet abri rocheux et «des datations par la méthode de la thermoluminescence» suggéraient, dès 1989, «qu'il devait être l'un des plus anciens sites archéologiques d'Australie et que les outils en pierre qu'il contenait avaient probablement été taillés il y a entre 60.000 et 50.000 ans», des datations contestées «en invoquant des processus ayant conduit des objets à s'enfoncer dans les couches de sédiments, biaisant ainsi les estimations des dates de leur fabrication».

En vue de trancher ce débat, pour estimer les âges «des très nombreux nouveaux artefacts découverts (des haches de pierre parmi les plus anciennes du monde, des meules pour pulvériser des graines et des pointes de pierre finement fabriqués qui ont servi de pointes de lance)», de nouvelles fouilles ont été entreprises entre 2012 et 2015, en «tenant soigneusement compte du contexte stratigraphique» et une nouvelle méthode de datation a été mise en œuvre «avec une résolution temporelle plus importante, la technologie OSL (Optically Stimulated Luminescence ou luminescence stimulée optiquement)» .

Il est alors apparu que «les objets les plus anciens ont été incontestablement fabriqués il y a entre 70.000 et 60.000 ans, avec un âge le plus probable de 65.000 ans». Comme «il y a un mois», une étude a laissé entendre «qu'il fallait repousser de 100.000 ans la date d'apparition d'Homo sapiens en Afrique», cette découverte va dans le même sens: «en effet, si Homo sapiens est arrivé plus tôt qu'on ne le pensait en Australie, il est donc bien possible qu'il soit également sorti plus tôt que prévu de l'Afrique».

Finalement, en raison du fait que «la génétique suggère assez fortement que les ancêtres des aborigènes» se sont «hybridés partiellement avec des Néandertaliens et des Dénisoviens», des mélanges de gènes qui «seraient survenus il y a entre 53.000 et 45.000 ans» selon les horloges génétiques, on peut «en conclure que l'Australie a connu deux vagues de migration et que la plus récente a conduit une population d'Homo sapiens à largement remplacer la plus ancienne».