Une étude, dont les résultats intitulés «Quantifying the Release of Climate-Active Gases by Large Meteorite Impacts With a Case Study of Chicxulub» ont été publiés dans la revue Geophysical Research Letters, a permis de renforcer la thèse du rôle majeur du corps céleste à l'origine de l'astroblème * de Chicxulub au Yucatan dans la crise KT, crise biologique à la suite de laquelle les dinosaures, en particulier, ont disparu.

Bien que les gigantesques épanchements basaltiques du Deccan en Inde ont aussi joué un rôle dans cette grande crise biologique à l'interface du Crétacé et du Paléogène, c'est «le lieu de l'impact de l'astéroïde ou de la comète» qui lui a conféré sa puissance destructrice, car «la catastrophe s'est produite dans une région contenant des évaporites constituées de sulfates de sorte que d'importantes quantités de composés soufrés ont été libérées» et se sont comportés «comme des aérosols fortement réflecteurs de la lumière dans les couches hautes de l'atmosphère».

L'étude ici présentée, «profitant des progrès dans la puissance de calcul», a déterminé avec précision l'ampleur des phénomènes en jeu. Pour réduire les incertitudes, ont été envisagés «plusieurs angles d'impact possibles du corps céleste au Yucatan (on pense aujourd'hui qu'il était plutôt de l'ordre de 60 ° plutôt que de 90°) ainsi que des variantes de la composition des couches sédimentaires dans lesquelles le corps céleste a pénétré, y créant des ondes de choc, reproduites sur ordinateur».

Il est alors apparu «que trois fois plus de soufre a été injecté dans les couches hautes de l'atmosphère que ce qu'indiquaient les premières modélisations, à savoir environ 325 gigatonnes», mais «moins de gaz carbonique aurait été libéré, soit environ 425 gigatonnes de CO₂». Au bout du compte, «le refroidissement de la planète aurait duré plus longtemps et les températures auraient parfois reculé de 26 °C par rapport à leurs moyennes saisonnières», tandis que le gaz carbonique n'aurait «conduit sur le long terme qu'à un réchauffement plus modéré».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

* Astroblème

Une étude, dont les résultats intitulés «Discovery of a big void in Khufu’s Pyramid by observation of cosmic-ray muons» ont été publiés dans la revue Nature, révèle, grâce à la mission internationale ScanPyramids la détection d'une gigantesque cavité de 30 mètres de long au minimum au cœur de la pyramide de Kheops, juste au–dessus de la grande galerie, entre 60 et 70 mètres de hauteur.

Rappelons tout d'abord que la mission ScanPyramids «a été lancée en 2015 par l'Institut HIP et l'Université du Caire» en vue de «sonder de manière non destructive les grands monuments funéraires de la 4e dynastie» en particulier «grâce à une technologie de pointe, la muographie, qui permet de 'radiographier' les monuments à l'aide de particules cosmiques».

Comme «cette approche a déjà abouti à deux découvertes en 2016» («une cavité d'environ 9 m² située sur l'arête nord-est de la pyramide, repérée par des télescopes déployés à l'extérieur par le CEA» et une autre, «située derrière les chevrons monumentaux visibles sur la face Nord de la pyramide, 'photographiée' depuis l'intérieur par des films enduits d'une émulsion chimique mis au point par l'équipe du professeur Morishima de l'université de Nagoya (Japon)»), ces trouvailles encourageantes «ont convaincu ScanPyramids de déployer plus largement ses dispositifs».

Pour ce qui concerne l'étude ici présentée, c'est d'abord «grâce aux plaques à émulsion des Japonais qu'a été visualisé l'énorme vide baptisé ScanPyramids Big Void (SP-BV)». Positionnées dans la chambre dite de la Reine, «à la fois sur le sol et dans une niche au fond de la pièce, de manière à 'observer' sous deux angles le massif de pierres au-dessus d'elles», ces plaques ont été exposées aux muons «durant plusieurs campagnes successives de 49 à 74 jours», et les films développés et analysés ensuite à l'université de Nagoya.

Il est alors apparu sur les écrans «une ligne matérialisant un excès de muons quasiment identique à celle qui signale la grande galerie». En fait, ce vide avait déjà été détecté «lors de tests menés courant 2016», mais «il semblait tellement énorme» qu'il fallait vérifier cette observation.

Cette fois-ci, le taux de certitude avec les plaques japonaises concernant l'existence de SP-BV est «supérieur à 5 sigma», c'est-à-dire que «la probabilité que les observations soient dues au hasard est de 1 sur 3,5 millions», ce qui «correspond au standard des découvertes en physique des particules».

Le deuxième dispositif mis en œuvre, «le scintillateur à muons du KEK (High Energy Accelerator Research Organization), équivalent japonais du CEA», a été «positionné dans la chambre dite de la Reine durant plus de 200 jours» et a confirmé également à 5 sigma l'existence de SP-BV. Cependant comme «les points de vue d'observation à l'intérieur de la pyramide sont trop limités pour réaliser une triangulation précise», il a été fait appel aux deux télescopes du CEA encore sur le terrain et «déployés en direction des arêtes».

Il restait à ces deux telescopes de l'Irfu, équipés chacun de quatre plans de détecteurs gazeux Micromegas *, «seulement deux mois d'autonomie en gaz» mais, le vide potentiel étant important, ils semblaient en capacité de l'observer de l'extérieur. Pour y parvenir, ils ont été «déplacés vers la face nord dans l'axe de la cavité, et installés l'un derrière l'autre afin de composer un super–instrument».

En conséquence, début juillet, la grande galerie a d'abord pu être assez précisément détectée, puis mi-juillet les statistiques accumulées «ont permis de détecter un second vide» au même endroit que Nagoya et «avec le même taux de certitude de 5 sigma». C'était la première fois qu'une structure si profonde était découverte dans une pyramide depuis l'extérieur.

La confirmation de cette cavité «par trois équipes indépendamment l'une de l'autre» a permis par triangulation d'affiner les mesures de celle-ci «notamment son impressionnante longueur» et sa position. Du fait que la mission «vient d'être reconduite pour un an», il se peut qu'on en apprenne beaucoup plus bientôt.

Lien externe complémentaire (source Irfu)

* Micromegas

Une étude, dont les résultats intitulés «Liquid metal–organic frameworks» ont été publiés dans la revue Nature Materials, a permis de mettre en évidence, pour la première fois, la capacité surprenante d'un type de réseau métallo-organiques à garder ses propriétés de porosité à l'état liquide, puis à l'état vitreux, ce qui ouvre la voie à de nouvelles applications industrielles.

Rappelons tout d'abord que les réseaux métallo-organiques (MOFs), «connus pour leur porosité exceptionnelle permettant de piéger ou de transporter des molécules», constituent «une classe de matériaux particulièrement prometteuse», car leur porosité «permet de stocker et de séparer de grandes quantités de gaz, ou d'agir comme catalyseur de réactions chimiques». Cependant, «leur structure cristalline implique qu'ils sont produits sous forme de poudre», ce qui les rend difficiles «à mettre en œuvre pour des applications industrielles».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée démontre «que les propriétés d'un type de MOF à base de zinc étaient de manière inattendue conservées en phase liquide (l'état liquide n'est pas celui qui favorise la porosité)» et prouve qu'ensuite, après refroidissement et solidification, «le verre obtenu adopte une structure désordonnée, non-cristalline, qui conserve également les mêmes propriétés en termes de porosité». De ce fait, les caractéristiques qui viennent d'être découvertes conduisent à «une mise en forme et une utilisation de ces matériaux bien plus efficaces que sous forme de poudre».

Pour mettre en évidence ces caractéristiques, la structure du MOF a été observée par diffraction de neutrons et de rayons X après fusion, «une fois celui-ci en phase liquide». Ces données ont été ensuite corrélées «à des simulations moléculaires reproduisant les mêmes conditions de température que celles appliquées au MOF lors de sa fusion». Cette combinaison de méthodes a permis «de décrire l'évolution de la structure du matériau lorsqu'il passe en phase liquide et lorsqu'il se re-solidifie». De la sorte, un 'mécanisme atypique' a été révélé.

Plus précisément, le MOF analysé «est composé d'édifices moléculaires en forme de pyramide, dont chacune consiste en un atome de zinc entouré de quatre molécules organiques cycliques, appelées imidazolate» et, lors de la fusion, «l'énergie amenée par l'élévation de température permet de rompre une liaison entre un imidazolate et le zinc, brisant la structure pyramidale», la place vacante étant «alors occupée par un autre cycle imidazolate lâché par une pyramide voisine pour reformer la structure de base». Le caractère liquide du MOF provient de «ces échanges moléculaires entre édifices complexes».

Pour ce qui concerne le MOF analysé, «la porosité réside dans la présence d'interstices inoccupés entre les édifices pyramidaux, qui peuvent être remplis par des gaz» et «comme le MOF conserve la même structure pyramidale à l'état liquide, sa porosité est maintenue dans cet état».

Une étude, dont les résultats intitulés «NGTS-1b: A hot Jupiter transiting an M-dwarf» ont été acceptés pour publication par la revue MNRAS et sont disponibles dans un pdf réalisé par l'ESO, révèle l'existence surprenante d'une exoplanète de la taille de Jupiter en orbite autour d'une étoile naine peu lumineuse de la taille de la moitié du Soleil, ce qui contredit le modèle largement accepté de formation planétaire qui stipule que «les petites étoiles peuvent former des planètes rocheuses», mais ne parviennent pas à «rassembler assez de matière pour former des planètes de la taille de Jupiter».

Indiquons tout d'abord que cet «étrange duo a été débusqué à environ 600 années-lumière de la Terre dans une constellation Columba» par le Next-Generation Transit Survey (NGTS), un réseau de 12 télescopes installé dans le désert d'Atacama (Chili), qui a donné son nom à l'étoile, NGTS-1 (2MASS J05305145-3637508), et à sa planète, NGTS-1b *.

Une comparaison met en évidence le caractère étonnant de cette découverte: alors que «Jupiter ne représente qu'environ 10% du rayon de notre soleil», le rayon de l'exoplanète découverte «fait environ 25% de celui de son étoile», ce qui est un très grand rapport tout à fait inédit.

Soulignons, pour finir, que NGTS-1b «était difficile à débusquer car son étoile parente est vraiment petite et peu lumineuse», et qu'elle orbite très près de celle-ci «à une distance ne représentant que 3% de celle qui sépare la Terre et le Soleil» en effectuant «un tour complet de son hôte en deux jours et demi».

Lien externe complémentaire (source Exoplanetcatalogue)

* NGTS-1b

Une étude, dont les résultats intitulés «Countershading and Stripes in the Theropod Dinosaur Sinosauropteryx Reveal Heterogeneous Habitats in the Early Cretaceous Jehol Biota» ont été publiés dans la revue Current Biology, indique que Sinosauropteryx, un petit dinosaure théropode, dont restes datés de 125 millions d'années environ avaient été retrouvés en Chine, présentait des rayures et avait notamment un masque noir autour des yeux, comme le raton-laveur, ce qui lui évitait d'être repéré par ses proies mais aussi par ses prédateurs.

Notons tout d'abord que, jusqu'ici, on savait que Sinosauropteryx, qui mesurait «à peine plus d'1m de la tête à la queue» arborait un plumage pigmenté. Pour en découvrir plus, cette étude a reconstitué ses couleurs à partir des 3 spécimens retrouvés: plus précisément, comme ces fossiles «montrent des fibres noires conservées sur certaines zones de l'animal, attribuables à la mélanine contenue par les plumes», la distribution de ces pigments noirs a permis de mettre en évidence les capacités de camouflage de cet animal.

Il est ainsi apparu «que ce dinosaure disposait d'un masque de plumes noires autour des yeux», un motif de couleur «que l'on voit chez de nombreux animaux contemporains», en particulier «les oiseaux modernes, qui cachent ainsi leurs yeux de leurs prédateurs tandis que les raies sur la queue servent à créer la confusion sur leur mouvement».

Globalement, Sinosauropteryx «adoptait un plumage très contrasté, plus clair sur le ventre et plus foncé sur le dos, afin de donner l'illusion que son corps est plus plat, et donc compliquer sa perception dans l'espace». Ces mélanges sophistiqués de couleurs pouvaient ainsi «tromper les prédateurs et les proies», de la même façon que cela se produit aujourd'hui avec un zèbre ou un tigre.

Enfin, comme des études précédentes (notamment sur le psittacosaure) ont déjà montré que la distribution des couleurs des animaux permet «de déduire certaines caractéristiques de leur biotope (une méthode qui améliore la compréhension des écosystèmes d'antan), dans le cas de Sinosauropteryx, le dégradé de ses rayures montre qu'il «est compatible avec un habitat ouvert de type savane, et cela alors même que les chercheurs pensaient que la région où il a été retrouvé abritait plutôt un biotope forestier, lors du Crétacé inférieur».