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Une étude, dont les résultats intitulés «Earthquake-induced transformation of the lower crust» ont été publiés dans la revue Nature, a identifié un nouveau mécanisme pour la géodynamique de la croûte terrestre qui lie pour la première fois les transformations de la croûte inférieure aux déformations de la croûte supérieure: en effet, les analyses réalisées suggèrent que ce sont les séismes survenant dans la croûte supérieure qui endommagent significativement la croûte inférieure rendant possible la circulation de fluides et le métamorphisme des roches.
Rappelons tout d'abord que «l'évolution de la composition et de la structure des roches formant la croûte terrestre inférieure contrôle en grande partie le comportement de la lithosphère lors de processus tectoniques tels que la formation des montagnes, l'affaissement des bassins sédimentaires, l'ouverture des rifts ou la formation de plateaux continentaux».
Dans ce contexte, «de récentes études ont montré qu'avant la formation d’une chaîne de montagnes (orogénèse), la croûte inférieure est composée de roches de type granulites qui sont riches en fer et magnésium, sèches, imperméables et mécaniquement résistantes» et qu'ensuite «au cours d'un événement orogénique, ce sont les infiltrations de fluides, le long des zones de cisaillement ou de fractures, qui hydratent progressivement ces roches, les transformant en éclogites, roches plus denses et mécaniquement plus faibles».
Cependant, «l'observation de ce métamorphisme témoigne d’un endommagement précoce d’origine sismique, jusqu’ici inexplicable dans les conditions de pression élevées de la croûte inférieure où les roches ne devraient pas produire de séismes». Pour sa part, l'étude ici présentée apporte une explication en disant que «c’est l'activité sismique régulière dans la croûte supérieure sismogène qui entretiendrait un mécanisme naturel de 'pulses d’énergie élastique' induisant des répliques dans la croûte inférieure, à l’origine de son endommagement».
Cette hypothèse a été confirmée «en analysant les affleurements de granulites de la croûte inférieure continentale terrestre, exhumées dans l’Arc de Bergen, à l’ouest de la Norvège» dans lesquels ont été identifiées «les traces de séismes fossiles, appelées pseudotachylytes, qui ont eu lieu entre 30 et 60 km de profondeur», lors «de la collision Calédonienne il y a 400 millions d'années».
Plus précisément, en augmentant localement la perméabilité de la roche, «la fracturation d’origine sismique a permis la circulation de fluides et entrainé une transformation des granulites en éclogites». Ainsi, «la présence de pseudotachylites dans ces zones de cisaillement initiées par les failles générées par les séismes» prouve «que les déformations et zones de cisaillement de la coûte inférieure étaient contrôlées par des séismes provenant de la croûte supérieure».
La modélisation effectuée indique «que les hypocentres des répliques pouvaient atteindre des régions situées sous la croûte supérieure sismogène et que le volume de croûte inférieure affectée par ces répliques était très significatif, supérieur à 1% du volume total de la croûte inférieure par million d’années d’activité orogénique». De ce fait, le processus global pourrait «impacter le comportement mécanique de toute la croûte inférieure».
Comme «cette transformation granulite-éclogite, provoquée par des séismes, contrôle la résistance mécanique de la croûte inférieure terrestre, ce qui a des conséquences géodynamiques sur l'évolution des frontières de plaque en collision et sur la dynamique des chaînes de montagnes», ce «nouveau mécanisme de la géodynamique crustale 'descendant', de la croûte supérieure vers la croûte inférieure» remet, au bout du compte, en question «le mécanisme traditionnel 'ascendant' où le cisaillement profond dans le manteau et dans croûte inférieure contrôle la distribution spatiale des failles de la croûte supérieure».
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Deux études, dont les résultats intitulés «The Formation of a Massive Galaxy Cluster Core at z = 4.3» à paraître au sein de la revue Nature et «An Extreme Proto-cluster of Luminous Dusty Starbursts in the Early Universe» publiés dans The Astrophysical Journal sont disponibles en pdf, ont permis, grâce aux télescopes ALMA et APEX, de détecter les débuts des gigantesques carambolages cosmiques dans l’Univers lointain: alors que «les astronomes pensaient que ces événements s’étaient produits quelque trois milliards d’années après le Big Bang», il apparaît ainsi que ces collisions sont survenues quand l’Univers était deux fois plus jeune.
Les débuts des gigantesques carambolages cosmiques en question sont «les collisions imminentes de jeunes galaxies à formation d’étoiles» qui correspondent aux anciens systèmes de galaxies «supposés avoir contribué à la formation des structures les plus massives de l’Univers connu: les amas de galaxies».
La première étude rapporte qu'en sondant 90% de l’Univers observable «un protoamas de galaxies baptisé SPT2349-56» a pu être observé à une époque où l’Univers «n’était âgé que du dixième de son âge actuel». Comme chacune des galaxies de ce conglomérat cosmique est une galaxie à formation d’étoiles («des milliers d’étoiles y naissent chaque année» contre une seule dans notre propre Voie Lactée), «l'extrême concentration de ces zones d’intense formation d’étoiles en fait la région la plus active observée à ce jour au sein de l’Univers jeune».
La seconde étude a, pour sa part, découvert, en combinant les données d’observation d’ALMA et d’APEX, «un processus similaire de mégafusion de dix galaxies poussiéreuses à formation d’étoiles, surnommé 'noyau rouge poussiéreux' en raison de sa couleur rouge prononcée» datant «d’1,5 milliards d’années après le Big Bang».
Ces objets sont inattendus, car «la durée de vie des sursauts stellaires poussiéreux est considérée comme relativement courte, parce qu’ils consomment leur gaz à une vitesse extraordinairement élevée» de sorte qu'à tout instant, et en tout point de l’Univers, «ces galaxies sont généralement minoritaires».
En fin de compte, «le processus responsable de l’agrégation si rapide d’un si grand nombre de galaxies demeure un mystère», car jusqu'ici les modèles théoriques et informatiques laissaient penser que le temps nécessaire à l’évolution de protoamas aussi massifs étaient plus long que ne le suggèrent ces observations.
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Une étude, dont les résultats intitulés «I-motif DNA structures are formed in the nuclei of human cells» ont été publiés dans la revue Nature Chemistry, a permis de détecter des structures d'ADN en 'i-motif' dans les noyaux des cellules humaines.
Rappelons tout d'abord que l'ADN, «support de l'information génétique» «est composé d'une succession de nucléotides, représentés par les quatre lettres G, A, T et C». En 1953, «la structure en double hélice de l'ADN» a été décrite par Watson et Crick, mais il existe d'autres configurations de l'ADN plus rares: «en triple hélice, cruciforme...» et même de l'ADN G-quadruplexe (une structure à quatre brins» observée, en 2013, dans des cellules humaines).
Pour ce qui concerne la structure de l'ADN en 'i-motif', elle est à quatre brins «comme l'ADN G-quadruplexe». Concrètement, «un i-motif se forme dans une région d'ADN riche en nucléotides C (cytosine)», car la richesse en C d'un brin permet la formation d'une boucle dans laquelle «des liaisons hydrogène associent deux cytosines entre elles, alors que normalement la cytosine s'associe à la guanine (G)».
Alors que des scientifiques avaient déjà observé in vitro de l'ADN avec des i-motifs, en vue de savoir «si ces structures existaient dans les noyaux des cellules», dans le cadre de l'étude ici présentée un fragment d'anticorps «qui se lie de manière spécifique à ces motifs» a été élaboré.
Comme cet anticorps «ne reconnaît ni l'ADN sous forme hélicoïdale ni l'ADN G-quadruplexe», cet outil fluorescent, a été employé pour chercher «où se trouvaient les i-motifs dans des cellules humaines». Des points verts (les i-motifs) sont ainsi apparu dans le noyau: en réalité, «avec le temps», ils apparaissent et disparaissent ce qui signifie qu'ils «se forment, se dissolvent et se reforment».
En fin de compte, «les motifs semblent présents surtout à un certain moment du cycle cellulaire, en fin de phase G1, quand l'ADN est transcrit en ARN» et ils «apparaissent notamment dans des régions promotrices, c'est-à-dire des zones d'ADN qui contrôlent l'expression des gènes, et au niveau de télomères, les extrémités des chromosomes impliquées dans le vieillissement cellulaire».
Une hypothèse avancée «est que les i-motifs jouent un rôle pour activer ou désactiver des gènes», mais il semble nécessaire de confirmer ces résultats en s'assurant «que l'anticorps utilisé ne s'associe pas à d'autres structures que les i-motifs et qu'il ne favorise pas la formation de ces structures».
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Une étude, dont les résultats intitulés «First quantification of relationship between dune orientation and sediment availability, Olympia Undae, Mars» ont été publiés dans la revue Earth and Planetary Science Letters, a permis de développer une méthode permettant de remonter aux conditions de vents à partir de la morphodynamique des dunes à la surface de Mars. Bien qu'elle se soit focalisée sur la région circumpolaire martienne, la méthode élaborée est valide dans n’importe quelles conditions et peut donc s’appliquer aussi bien sur Terre, sur Mars que sur Titan.
Si «l'idée que les systèmes dunaires fournissent des informations uniques sur les régimes de vent à la surface des corps planétaires, où il n'y a pas de données météorologiques directes comme sur Terre n’est pas nouvelle», il n'est pas aisé de «remonter au régime de vent à partir des dunes». Pour y parvenir, l'étude ici présentée a commencé par mesurer et analyser «des systèmes dunaires situés dans la région d'Olympia Undae près de la calotte polaire nord, sur Mars» à l'aide «de données satellitaires fournies par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA».
Notons ici que cette étude «ne s’est pas seulement intéressée à l’orientation des dunes, comme c’est classiquement le cas, mais également à la couverture sédimentaire, c’est-à-dire à la disponibilité en sédiment éolien». De ce fait, l'analyse de ces données a pu, pour la première fois, mettre en évidence «une relation entre la disponibilité sédimentaire, c’est-à-dire l’apport en grain de sable et l'orientation des structures dunaires (des crêtes des dunes)».
Plus précisément, «cette étude atteste de deux modes de transitions : une abrupte et une douce qui correspondent respectivement aux dunes qui migrent en direction d’un bassin d’accumulation de sédiments éoliens et aux dunes qui s’en éjectent». Ces nouvelles observations et un modèle de morphodynamique dunaire ont alors abouti à résoudre le problème inverse qui consiste à «remonter aux conditions de vents expliquant les mesures».
Enfin, à partir de ces résultats, «l’étude montre que des variations de l’albedo de la surface aux abords de la calotte polaire martienne sont responsables de forts gradients dans la dynamique éolienne qui ne sont à ce jour pas modélisés dans les modèles de circulation globale du climat (GCM)».
Au bout du compte, on peut dire que «les chercheurs ont développé une nouvelle méthode permettant d’apporter des contraintes sur les régimes de vents à la surface de Mars et pouvant ainsi aider les climatologues à mieux modéliser le climat sur les planètes pourvues d’une atmosphère».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Detection of hydrogen sulfide above the clouds in Uranus’s atmosphere» sont publiés dans la revue Nature Astronomy, indique que les nuages dans la haute atmosphère d'Uranus contiennent de la glace de sulfure d'hydrogène (H2S) (comme d'ailleurs ceux de Neptune).
Rappelons tout d'abord que le sulfure d'hydrogène est connu pour être un «gaz nauséabond et incommodant que l'on fuit d'ordinaire sur Terre» puisque son odeur correspond à celle de l'œuf pourri. Si, jusqu'ici, sa présence «somme toute discrète» n'avait jamais été mise en évidence, c'est «sans doute parce que l'essentiel, accumulé lors de la formation de la planète, demeure confiné dans ses profondeurs» et que «seule une petite quantité reste au-dessus des nuages sous forme de vapeur saturée».
Pour réussir à détecter ce sulfure d'hydrogène, l'étude l'a recherché «dans la lumière solaire réfléchie par les couches supérieures de la lointaine planète avec le spectromètre à champ intégral dans le visible et le proche infrarouge (NIFS) installé sur le télescope de huit mètres de Gemini North (Hawaï)» (notons ici qu'à l'origine, cet instrument avait été conçu «pour étudier les environnements explosifs autour des énormes trous noirs au centre des galaxies lointaines»).
Cette découverte de sulfure d'hydrogène dans les nuages d'Uranus «peut éclairer sur la formation des planètes». Plus précisément, alors que les deux grandes voisines d'Uranus, Jupiter et Saturne, «en sont démunies et arborent plutôt de l'ammoniac (de la glace d'ammoniac) en altitude», cette présence constitue un indice sur l'emplacement du berceau d'Uranus, car «pendant la formation de notre Système solaire, la balance entre l'azote et le soufre (et donc l'ammoniac et le sulfure d'hydrogène nouvellement détecté sur Uranus) a été déterminée par la température et l'emplacement de la formation de la planète».
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