Une étude, dont les résultats intitulés «First seismic evidence for continental subduction beneath the Western Alps» ont été publiés dans la revue Geology, a permis d'apporter des preuves décisives de l’enfouissement de croûte continentale européenne dans le manteau adriatique sous le massif de Dora Maira.

Néanmoins, alors que «dans les années suivant l’avènement de la tectonique des plaques, les scientifiques pensaient la subduction continentale impossible, du fait de la faible densité de la croûte continentale», la «première preuve de l’enfouissement (et de l’exhumation) de croûte continentale à grande profondeur» avait été apportée avec «la découverte par le français Christian Chopin en 1984, de coésite, minéral de ultra-haute pression (UHP) formé à plus de 90 km de profondeur, dans des roches métamorphiques du massif de Dora Maira (Alpes occidentales)».

Depuis cette date, le concept de subduction continentale est «très largement accepté», car «de nombreux affleurements de roches métamorphiques de UHP aux caractéristiques similaires à celles de Dora Maira ont été découverts dans toutes les chaînes de collision». Cependant, «il est extrêmement rare qu’un lien direct puisse être établi par imagerie géophysique entre la présence de coésite en surface et celle de croûte continentale enfouie à grande profondeur».

Par ailleurs, «dans les Alpes occidentales, les traces les plus profondes du Moho européen (limite croûte-manteau) ont été détectées par sismique réflexion grand-angle à 50 km sous le massif du Grand Paradis lors des expériences ECORS-CROP (1986-1987), donc bien en deçà des 90 km indiqués par la coésite».

Dans ce contexte, l’étude ici présentée a analysé les «données de l’expérience sismologique CIFALPS menée en 2012-2013 dans les Alpes franco-italiennes», qui «a consisté en l’installation sur une durée de 14 mois de 55 stations sismologiques». Il est ainsi apparu, «en utilisant les ondes issues de séismes lointains et réfractées par les discontinuités de vitesse sous le réseau», que le Moho européen «s’enfonce jusqu’à 75 km de profondeur sous Dora Maira».

De plus, la découverte «que la zone de suture entre les deux lithosphères (européenne et adriatique) est très épaisse et caractérisée par une décroissance de la vitesse des ondes sismiques du haut vers le bas» implique «que la croûte inférieure européenne enfouie à 75 km, dont la vitesse sismique est relativement lente, est surmontée par des roches de vitesses plus rapides, donc appartenant nécessairement au manteau», ce qui démontre «que la lithosphère continentale européenne plonge dans le manteau de la microplaque Adria».

Ainsi, pour la première fois, ces données géophysiques et une nouvelle coupe interprétative d’échelle lithosphérique «construite sur la base des contraintes géologiques et géophysiques (sismologiques et gravimétriques)» établissent «un lien direct entre la lithosphère européenne enfouie par subduction dans le manteau adriatique et les minéraux de UHP en surface», le lien étant «démontré, non seulement là où la coésite fût découverte, mais aussi sous la seule chaîne de collision continentale qui conserve l’intégralité de l’enregistrement métamorphique, structural et stratigraphique de la subduction et de l’exhumation».

Une étude, dont les résultats intitulés «Orbital pacing of carbon fluxes by a ~9-My eccentricity cycle during the Mesozoic» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de montrer qu’un facteur orbital de longue durée a temporisé la dynamique saisonnière du climat entre le Jurassique et le début du Crétacé.

Rappelons tout d'abord que «les cycles de Milankovitch sont des variations de l’insolation reçue par la Terre pilotées par des modifications périodiques des mouvements orbitaux»: en particulier, ces mouvements sont connus «pour avoir rythmé la dynamique des phases glaciaires et interglaciaires au cours du Quaternaire, mais de nombreuses études montrent que ces variations de l’ordre de la dizaine à la centaine de milliers d’années se sont aussi manifestées dans des périodes géologiques plus reculées».

Pour sa part, l'étude ici présentée, qui «repose sur une analyse (spectrale) inédite la composition géochimique de bélemnites, des céphalopodes fossiles ressemblant à des calamars, ayant enregistré la composition isotopique en carbone et oxygène de l’eau de mer entre -200 et -125 Ma (millions d’années)» met en lumière, de façon surprenante, «une fluctuation cyclique de la composition en carbone de l’eau tous les 9 Ma».

Cette durée de 9 Ma semble coïncider, selon les calculs astronomiques, avec «un grand cycle d’excentricité de l’orbite terrestre lié à un autre cycle de 2,4 Ma dépendant des interactions entre la Terre et Mars».

Alors que ce «lien entre composition chimique de l’eau et grands cycles astronomiques reste débattu», cette étude avance l'argument «qu’une orbite très elliptique sur le long terme favoriserait des contrastes climatiques saisonniers importants comme les moussons et sécheresses intenses, défavorables à la préservation du carbone organique sur Terre» tandis que «les périodes à orbite plus circulaire pourraient avoir conduit à des climats humides et stables favorisant le développement de la végétation, la productivité marine et la préservation de matière organique».

Une étude, dont les résultats intitulés «A Cretaceous eutriconodont and integument evolution in early mammals» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de décrire, à partir de restes fossilisés retrouvés dans le gisement de Las Hoyas, une nouvelle espèce de mammifère, baptisée Spinolestes xenarthrosus, appartenant à l’ordre des eutriconodontes, une lignée de mammifères disparus à la fin de l'ère Mésozoïque (- 252,2 à - 66,0 millions d’années) et à la famille des gobiconodontes.

Rappelons tout d'abord que «Las Hoyas est un gisement du Crétacé inférieur (-127 millions d’années) situé en Espagne près de la ville de Cuenca» contenant «une grande diversité de fossiles, emprisonnés dans un ancien environnement marécageux, semblable aux Everglades, en Floride». Fouillé depuis 1986, il a «fourni un grand nombre de fossiles de plantes aquatiques et terrestres, de crustacés, d’insectes, de poissons, mais aussi de crocodiles, de dinosaures et d’oiseaux primitifs»

Spinolestes xenarthrosus, le premier mammifère mis au jour en 2011 dans ce gisement, est «un petit animal d’environ 50 à 70 g et de 25 centimètres de long», caractérisé par «des dents à trois pointes acérées», des vertèbres «du même type que celles des xénarthres», une «crinière tout le long du dos», des «épines similaires à celles du hérisson» et des «pattes fouisseuses» qui suggèrent «un style de vie semblable à celui des tatous modernes, se nourrissant d’insectes et de larves».

C’est grâce aux marécages de Las Hoyas, qui permettent «à la fois un enfouissement et une minéralisation rapide des corps», que «de nombreux morceaux de peau avec des poils et des épines ont été parfaitement conservés», ce qui a indiqué la présence de la «crinière dense de poils longs (3 à 5 mm) de la tête à l’omoplate», des poils longs et fins «sur la région dorsale et sur la majeure partie de la queue» et «de petites épines et quelques écussons dermiques (de petites plaques ovales sans poils, faites de kératine)», le reste du corps étant «couvert par un pelage doux et dense».

L’analyse microstructurale de portions de pelage a montré que les épines sur la région dorsale «possèdent une surface écailleuse et sont composées de poils primaires et secondaires modifiés, c’est-à-dire plus courts, rigides et en forme de bâtonnet, qui ont fusionné ensemble, un processus similaire à ce que l’on observe chez certains mammifères modernes tels que les hérissons ou les porcs-épics».

Ces observations sur Spinolestes conduisent à la conclusion «que les poils et les épines sont différenciés depuis le Crétacé inférieur». Cependant, «le fait que plusieurs spécimens d’eutriconodontes possèdent bien une fourrure dense mais dépourvue d’épines, fait de Spinolestes une espèce unique en son genre, dont l’évolution s’est faite indépendamment d’espèces à épines comme les hérissons et a abouti à cette surprenante convergence avec les espèces épineuses modernes».

 
D'autre part, comme le fossile possédait encore «des bronchioles pulmonaires et des restes du foie», l'emplacement du diaphragme de l’animal a pu être délimité constituant la «première preuve fossile que le système respiratoire unique des mammifères était bien fonctionnel dès le Mésozoïque».

Une étude, dont les résultats intitulés «The deuterium/hydrogen distribution in chondritic organic matter attests to early ionizing irradiation» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a abouti à la conclusion que l'irradiation émise par le jeune Soleil a pu modifier la matière organique dans le disque protosolaire.

Indiquons tout d'abord que «la matière organique insoluble présente dans les météorites primitives de type chondrites carbonées est une macromolécule d’origine extraterrestre et non organique qui présente un enrichissement en isotope lourd de l’hydrogène (le deutérium) comparé aux autres constituants du système solaire»: par exemple, dans la chondrite carbonée d’Orgueil, «tombée en 1864 dans le sud de la France», qui a «la composition chimique la plus proche du système solaire», cette matière organique constituant un réservoir majeur d’hydrogène «est deux fois plus riche en deutérium que l’eau des océans sur Terre».

En vue de relier «la signature de la matière organique et de l’eau sur Terre à cette matière carbonée extraterrestre riche en deutérium», jusqu'ici, «les modèles communément admis proposent que l’empreinte isotopique de la matière organique insoluble soit héritée de processus se déroulant dans des environnements froids du disque protoplanétaire ou l’espace interstellaire», sans qu'aucune expérience à basse température n’ait permis à ce jour «de reproduire expérimentalement et quantitativement la deutération d’une macromolécule organique à des niveaux mesurés dans la matière organique d’Orgueil».

L'étude ici présentée a abordé la question d'un autre point de vue en se focalisant sur «l'irradiation induite par le jeune Soleil dans les zones 'chaudes' du disque, c’est-à-dire dans le voisinage de la Terre actuelle ou en surface du disque protoplanétaire»: pour simuler «une composante importante et fortement pénétrante du vent solaire», des «analogues terrestres de la matière organique insoluble ont été irradiés par des électrons».

Comme «il a été découvert que la composition des résidus est enrichie en deutérium dans des proportions comparables à celles mesurées dans Orgueil», on peut en déduire «que des processus simples et directement liés à la présence du Soleil peuvent expliquer la quantité de deutérium dans la matière organique extraterrestre». Ainsi, cette étude «remet en cause le modèle classique : la matière organique pourrait s’enrichir en deutérium sans faire intervenir des processus à basse température».

En conséquence, du fait que «la signature isotopique de la matière organique insoluble des météorites primitives» a été reproduite en partant de précurseurs de composition terrestre, il n’y aurait pas «deux réservoirs différents d’hydrogène pour l’eau et pour la matière organique dans le système solaire, mais un seul».

Une étude, dont les résultats intitulés «The bounded L^2 curvature conjecture» ont été publiés dans la revue Inventiones Mathematica, a permis de démontrer la conjecture de courbure L^2, énoncée il y a quinze ans par Sergiu Klainerman, qui fournit un cadre potentiellement minimal dans lequel il est possible de résoudre les équations d'Einstein: plus précisément, cette conjecture stipule que les équations d'Einstein admettent une solution si, à l'instant initial, le tenseur de courbure de l'espace est de carré intégrable, c'est-à-dire que l'intégrale de son carré est un nombre fini.

Rappelons à ce propos que la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein «stipule que la matière courbe l'espace-temps avec un effet d'autant plus fort que la masse de l'objet est importante», un phénomène qui «se mesure grâce à un outil mathématique appelé tenseur de courbure, sur lequel la conjecture de courbure L^2 se concentre afin de trouver des cadres possibles pour construire des solutions aux équations d'Einstein».

La résolution de la conjecture de courbure L^2 «constitue une étape probable vers la démonstration des célèbres conjectures de censure cosmique de Penrose, qui traitent des singularités gravitationnelles» qui concernent des «régions pathologiques de l'espace-temps où le champ gravitationnel devient infini, comme au centre d'un trou noir».

Comme «la présence de tels cas dans les solutions aux équations d'Einstein pourrait remettre en cause la validité physique de la relativité générale», Roger Penrose «présume que ces singularités ne sont jamais visibles car elles sont génériquement cachées derrière l'horizon des événements : la zone d'un trou noir à partir de laquelle la lumière ne peut plus s'échapper et donc nous parvenir».