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Une étude, dont les résultats intitulés «Magma oceans and enhanced volcanism on TRAPPIST-1 planets due to induction heating» sont publiés dans la revue Nature Astronomy, révèle que les caractéristiques de la naine rouge TRAPPIST-1 * (2MASS J23062928-0502285) conduisent à un chauffage électromagnétique par induction de certaines de ses exoplanètes, un phénomène dont l'efficacité est telle «que, dans certains cas, en plus d'alimenter un volcanisme copieux, il serait en mesure de créer de véritables océans de magma en environ un à trois milliards d'années à l'intérieur des trois exoplanètes les plus proches de TRAPPIST-1».
Notons tout d'abord que «l'idée d'un chauffage électromagnétique des corps célestes n'est en fait pas nouvelle», puisque, dès 1968, «afin d'expliquer certaines caractéristiques des astéroïdes de la fameuse ceinture entre Mars et Jupiter, le mécanisme de chauffage par induction avait été avancé». Le principe est simple: «en raison des lois de la relativité restreinte, un champ magnétique dans un référentiel au repos peut apparaître comme un champ électrique dans un autre référentiel en mouvement par rapport au premier (et inversement)».
C'est ainsi qu'en «modélisant les astéroïdes comme des corps diélectriques en mouvement dans le champ magnétique du jeune Soleil en phase T-Tauri», un groupe de physiciens en avait conclu «que des courants électriques y étaient produits» de sorte que ce phénomène pouvait «rendre compte des températures élevées atteintes dans certains astéroïdes par effet Joule».
A son tour, l'étude ici présentée considère qu'il «est raisonnable de penser que ce mécanisme opère aussi dans les exoplanètes de TRAPPIST-1», car elles sont «bien plus proches de leur étoile que les planètes telluriques du Système solaire le sont du Soleil» et, en outre, «la naine rouge possède un champ magnétique particulièrement élevé» dont l'axe «que l'on peut considérer comme produit par un aimant, n'est pas parallèle à l'axe de rotation de TRAPPIST-1, lequel est perpendiculaire aux plans orbitaux de ses exoplanètes, ou peu s'en faut».
Comme les exoplanètes en orbite autour de TRAPPIST-1 traversent un champ magnétique «qui leur apparaît comme modulé au cours du temps» («une partie de cette modulation vient d'ailleurs tout simplement de la rotation de l'étoile sur elle-même, de sorte que si elle est rapide, la modulation l'est également»), d'après la loi de Faraday sur l'induction «contenue dans les célèbres équations de Maxwell», cette modulation induit «un chauffage des exoplanètes par effet Joule».
Du fait que ce résultat établi dans le cas de TRAPPIST-1 peut être généralisé à d'autres naines rouges de la Voie lactée, «car certaines tournent très vite et ont un champ magnétique des centaines de fois supérieur à celui du Soleil», il devra être pris en compte «par les exobiologistes en quête de vie dans le cosmos observable».
Lien externe complémentaire (source Simbad)
* 2MASS J23062928-0502285 (TRAPPIST-1 )
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Une étude, dont les résultats intitulés «Programmable base editing of A•T to G•C in genomic DNA without DNA cleavage» ont été publiés dans la revue Nature, a permis d'élaborer une 'machine moléculaire' qui permet de réécrire le génome à la lettre près, «une avancée qui pourrait servir un jour aux traitements de nombreuses maladies génétiques dues à une mutation ponctuelle comme certaines formes de cécité, de surdité et de maladies sanguines». Notons tout de même qu'une «énorme quantité de travail est encore nécessaire avant que ces machines moléculaires puissent être utilisées pour traiter des patients».
La technique, qui est «une sorte de 'crayon' génomique pour réécrire les lettres de base de l'ADN», apparaît «plus efficace et plus propre» que «celle des 'ciseaux moléculaires' (surnom de l'édition du génome avec la technique CRISPR-Cas9) quand le but est simplement de corriger une mutation ponctuelle».
Plus précisément, les instructions, portées par du matériel génétique, ont été introduites dans les cellules «afin qu'elles construisent elles-mêmes ce nouvel éditeur de base pour réparer leurs propres mutations, en l'occurrence pour convertir dans leur génome une paire de lettres A-T en G-C» (dans l'ADN, «l'adénine (A) se couple à la thymine (T) et la guanine (G) à la cytosine (C) pour former des paires»).
Il s'agit d'une réelle avancée, car jusqu'ici les chercheurs avaient seulement «pu convertir les paires de bases G-C en paires de bases T-A», alors que cette modification «n'intéresserait qu'environ 15% des maladies associées à une mutation ponctuelle» et que, «dans la moitié des maladies liées à des mutations ponctuelles», l'anomalie résulte «d'une paire de bases G-C qui s'est transformée en une paire A-T». De ce fait, le nouveau système de rédacteur ou d' «éditeur de base» d'adénine présenté «supprime cette mutation, en transformant la paire de lettres A-T en G-C» et offre ainsi «la possibilité de corriger de nombreuses mutations».
Le système a été testé «sur des cellules d'un malade atteint d'hémochromatose, une surcharge en fer héréditaire qui nécessite des saignées pour la contrôler» et, de plus, ce crayon pointu a été utilisé «pour inscrire dans des cellules une mutation bénéfique qui entraîne la persistance de l'hémoglobine foetale chez l'adulte», une mutation «connue pour protéger contre certaines pathologies sanguines comme la drépanocytose».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Volcanic suppression of Nile summer flooding triggers revolt and constrains interstate conflict in ancient Egypt» ont été publiés dans la revue Nature communication, laisse penser, en analysant l'histoire détaillée des 300 dernières années de l’Égypte ancienne (305-30 avant notre ère), que de puissantes éruptions volcaniques pourraient avoir contribué à l'affaiblissement de la dernière dynastie, celle des Ptolémée, dont l'ultime souveraine fut la célèbre Cléopâtre.
Cette conclusion découle de simulations informatiques, qui ont été réalisées «en combinant données climatiques et événements historiques comme les grands soulèvements populaires». Les données climatiques proviennent de l'analyse des carottes de glace du Groenland et de l'Antarctique contenant les aérosols (le soufre en particulier) piégés lors des anciennes éruptions et des relevés du Nilomètre, «instrument d'observation qui servait à surveiller annuellement le niveau des crues du Nil».
Il est alors apparu «que des fréquentes éruptions volcaniques massives enregistrées en une décennie à travers le globe ont entraîné un arrêt des moussons» en raison des «grandes quantités de particules injectées dans la haute atmosphère (10-20 km d'altitude).
Plus précisément, lors d'éruptions explosives, les cendres et le soufre s'oxydent en haute altitude, et «forment de petites particules, des aérosols sulfatés, qui réfléchissent le rayonnement solaire, ce qui conduit à un refroidissement des températures» et réduit la quantité d'eau qui s'évapore des océans. La diminution des précipitations qui en découle s'est répercutée sur «les inondations d'été du Nil, les 6825 km du grand fleuve étant principalement alimentées par les pluies du plateau équatorial de l'Afrique de l'Est et des hauts plateaux éthiopiens».
Par exemple, «une puissante éruption volcanique survenue en 44 av.J.C aurait induit des modifications climatiques et, de fait, entraîné un changement de débit du cours du Nil aux conséquences catastrophiques»: ainsi, il n'y aurait pas eu «de récolte dès l'année 43 av. J.C, et donc pas de quoi nourrir la population de l’Égypte, ni remplir les greniers des temples, encore moins prélever les impôts». Conjugué à la pression des Romains, cela aurait pu «contribuer à mettre fin à 3000 ans d'histoire».
L'étude constate également que «ces mêmes mécanismes synchronisant une éruption massive et des évènements politiques majeurs» auraient eu lieu dès 247 avant notre ère, mais elle souligne tout de même que «ces éruptions volcaniques n'ont pas directement provoqué les bouleversements sociaux eux-mêmes, mais ont alimenté et exacerbé des tensions déjà existantes».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Anticipated electrical environment at Phobos: Nominal and solar storm conditions» sont publiés dans la revue Advances in Space Research, a permis de montrer que les missions humaines sur Phobos et Déimos devront tenir compte des risques de chocs électriques pour assurer la sécurité de celles-ci.
Indiquons tout d'abord que, parmi les projets de missions humaines envisagées par les agences spatiales en direction de Mars, il y en a qui pourrait ne pas commencer «par un atterrissage d'astronautes sur la planète mais plutôt sur ses lunes», en partie, car le coût d'une telle entreprise est moins élevé, «du fait de la fiable gravité de Phobos et Déimos, même s'il faudrait, de toute façon, échapper à l'influence de la planète puisque ses lunes en sont proches (9.377 km pour Phobos et 23.460 km pour Déimos)».
Cependant, la raison principale est que l'installation d'une sorte de camp de base sur Phobos et Déimos «permettrait à des astronautes de contrôler des rovers et des robots», car «les délais de transmission entre la Terre et Mars varient de 2 à 20 minutes environ, ce qui n'aide pas à l'exploration martienne».
Dans ce contexte, l'étude ici présentée vient de révéler qu'il faut tenir compte d'une «particularité gênante» de Phobos et Déimos: plus précisément, il apparaît que «le vent solaire, surtout à l'occasion de grandes tempêtes, provoquerait l'apparition de charges électriques et de différences de potentiel pouvant atteindre 10.000 volts». Si, de ce fait, «la vie des astronautes ne serait pas directement en danger», ils «pourraient subir des chocs électriques» et surtout leurs équipements «risqueraient d'être endommagés par des décharges électrostatiques».
La cause de ce phénomène, mise en évidence par des simulations numériques «repose sur la composition même du vent solaire, essentiellement des protons et des noyaux d'hélium lourds ainsi que des électrons libres légers». Les lunes Phobos et Déimos, plongés dans ce vent solaire qui constitue un plasma 'globalement' neutre, y creusent «en quelque sorte une cavité à l'opposé du Soleil, dans leur ombre». Alors que les noyaux ne sont que peu déviés en raison de leur 'lourdeur', «les électrons, plus légers, s'engouffrent dans cette cavité» et «comme la surface de ces lunes n'est pas conductrice d'électricité, les électrons vont s'accumuler sur les roches comme si on chargeait les bornes d'un condensateur plat».
En conclusion, du fait que le téflon des combinaisons des astronautes n'est pas non plus conducteur, des charges vont «s'accumuler à leur surface lorsqu'ils se trouveront dans l'ombre des lunes ou dans celle d'un relief, comme le cratère Stickney, sur Phobos». Ces missions devront donc prendre en compte ce phénomène «pour assurer la sécurité de futures missions martiennes humaines sur Phobos et Déimos».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Catanionic Coacervate Droplets as a Surfactant-Based Membrane-Free Protocell Model» ont été publiés dans la revue Angewandte Chemie International Edition, a abouti à produire de nouveaux 'compartiments hybrides' permettant la séquestration de protéines et d'ADN à l'échelle cellulaire, ce qui ouvre de nouvelles perspectives scientifiques vers la production de cellules vivantes synthétiques.
Rappelons tout d'abord que «les cellules sont des compartiments au sein desquels se concentrent des biomolécules telles que les protéines et l'ADN, essentielles aux organismes vivants». Jusqu'à présent, malgré les efforts déployés, les scientifiques ne sont pas encore en mesure de produire des cellules vivantes synthétiques, bien qu'il existe «deux modèles synthétiques permettant de mimer des cellules vivantes» : d'une part, les coacervats * qui «sont des gouttelettes riches en un composé chimique, par exemple un polymère, et représentent des compartiments de choix dans le sens où des biomolécules sont spontanément séquestrées à l’intérieur» et, d'autre part, les vésicules lipidiques qui «possèdent une membrane de lipides qui encapsule un volume d'eau et offrent ainsi une structure plus proche de celle des cellules naturelles».
L'inconvénient des vésicules lipidiques est la difficulté «d’encapsuler les biomolécules, telles que l’ADN ou les protéines, à l’intérieur de ces vésicules», tandis que celui des coacervats est leur absence de membrane à leur surface, «ce qui ne permet pas d’encapsuler ces biomolécules ni de contrôler les échanges entre milieux extérieurs et intérieurs». L'avancée récente a consisté en l'élaboration d'un système 'hybride' «formant des coacervats qui peuvent se transformer en vésicules par une simple diminution du potentiel hydrogène (pH)».
Du fait que ces coacervats «peuvent séquestrer des biomolécules, les pré-concentrant dans ces compartiments», la transformation en vésicules permet «d’encapsuler ADN et protéines». Plus précisément, il a d'abord été «développé un système à base d’acides gras formant des coacervats en solution à pH 9,5» et il a été mis en évidence «que des molécules colorées pouvaient être séquestrées dans ces compartiments».
Ensuite, il a été prouvé «que les systèmes d’acides gras peuvent aussi s’auto-assembler en vésicules à un pH plus faible (7,5)», ce qui rendait possible la formation des vésicules «à partir de coacervats par une diminution du pH». L'observation «que des protéines étaient effectivement séquestrées dans les coacervats d’acides gras» a pu être faite «par épifluorescence (en utilisant des protéines fluorescentes)» et aussi par chromatographie.
Il a été alors montré «que, lors de la transition des coacervats vers les vésicules, les protéines initialement séquestrées étaient encapsulées dans les vésicules». Le taux d’encapsulation est «de l’ordre de 50 à 60 %, ce qui revient à concentrer 500 fois les protéines à l’intérieur des vésicules».
De plus, il a été démontré «que des enzymes peuvent être concentrées dans ces vésicules, tout en conservant leur activité», ce qui fait que ce système représente «un premier pas vers la génération de cellules synthétiques dans le sens où des réactions enzymatiques se produisent en leur sein».
Comme «les coacervats d'acides gras ne permettent pas la séquestration spontanée d'ADN (ces deux entités, étant chargées négativement, se repoussent), ce qui représente un frein important dans l’élaboration de cellules synthétiques car l’ADN est un élément clé chez les êtres vivants», l'étude ici présentée a optimisé ce système «en développant des coacervats d’acides gras combinés à des tensioactifs chargés positivement» de sorte que les protéines mais aussi l’ADN sont séquestrés dans ces coacervats. Cependant, il reste désormais «à montrer que l'ADN peut également être encapsulé dans les vésicules en diminuant le pH».
Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
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