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Par Robert Brugerolles le 28 Mars 2017 à 12:01
Une étude, dont les résultats intitulés «Early Solar System irradiation quantified by linked vanadium and beryllium isotope variations in meteorites» ont été publiés dans la revue Nature Astronomy, indique, à partir de l'analyse des abondances de certains isotopes extraits de deux météorites, que, dans sa jeunesse, les colères de notre Soleil étaient des centaines de milliers de fois plus fortes qu'aujourd'hui.
L'une d'entre elles est «la célèbre météorite d'Allende», une chondrite carbonée de type CV3, qui «est tombée près du village du même nom au Mexique, le 8 février 1969», tandis que l'autre, une chondrite CV3 également, est immatriculée Northwest Africa 8616 (NWA 8616).
Ces météorites contiennent des «inclusions riches en aluminium et en calcium (baptisées CAI, pour Calcium Aluminum-rich Inclusions)», qui «sont des composés réfractaires» se condensant à hautes températures, «comme celles qui régnaient près du jeune Soleil dans le disque protoplanétaire où sont nées les planètes». L'âge de ces CAI «est estimé à environ 4,567 milliards d'années et ces composés ont été inclus dans les chondres» (les planétésimaux puis les planètes se sont formés avec «ce matériau, le plus ancien du Système solaire» en donnant «une grande variété de roches plus ou moins évoluées»).
Comme «les CAI contiennent des abondances anormalement élevées en deux isotopes, le béryllium-10 et du vanadium-50, en comparaison de celles trouvées dans d'autres météorites qui se sont formées plus loin du jeune Soleil», ces abondances «ne peuvent pas s'expliquer par la nucléosynthèse stellaire qui a enrichi d'atomes lourds le nuage dans lequel est né le Système solaire». Il en résulte qu'elles «ne peuvent provenir que du Soleil lui-même, le flot de rayons cosmiques qu'il a produit ayant engendré des réactions nucléaires dans la matière autour de lui».
En fin de compte, les calculs présentés dans cette étude montrent qui le flux, qui «a dû être très puissant pour produire les quantités d'isotopes retrouvées dans ces météorites», provenait d'éruptions du jeune Soleil «des centaines de milliers de fois plus fortes qu'à l'heure actuelle». Notons que c'est la première fois que des archives de la formation du Système solaire permettent de «déduire des informations et des contraintes sur le comportement du Soleil peu après sa naissance».
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Par Robert Brugerolles le 27 Mars 2017 à 19:29
Une étude, dont les résultats intitulés «Star formation inside a galactic outflow» sont publiés dans la revue Nature, a mis, au moyen du VLT de l’ESO, en évidence la formation d’étoiles au sein de puissants jets de matière issus de trous noirs supermassifs occupant les centres galactiques.
Plus précisément, «les instruments MUSE et X-shooter installés sur le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO à l’Observatoire de Paranal au Chili» ont été utilisés «pour effectuer le suivi, en direct, d’une collision entre deux galaxies collectivement baptisées IRAS F23128-5919, et situées à quelque 600 millions d’années-lumière de la Terre». Ces observations ont alors permis de détecter, dans les «gigantesques flux de matière – ou jets – issus du trou noir supermassif qui occupe le centre de la galaxie méridionale», la présence d’étoiles «nées au sein même de ces jets de matière».
Alors que, pendant longtemps «les astronomes ont réfuté la possibilité que des étoiles puissent se former au sein de ces jets», l'étude ici présentée atteste sans aucune ambiguïté «de la création d’étoiles au sein de ces jets»: en effet, MUSE et X-shooter ont permis d’analyser en détail les propriétés de la lumière émise «à l’intérieur même du jet, ainsi que dans le gaz environnant» afin d’en déterminer la source précise.
De la sorte, la présence d’une population d’étoiles jeunes a été détectée, «de manière directe et sans équivoque», au sein de ce jet de matière: les étoiles sont, en fait, « âgées de quelques dizaines de millions d’années». De plus, «une étude préliminaire laisse à penser qu’elles sont plus chaudes et plus brillantes que les étoiles s’étant formées au sein d’environnements moins extrêmes, tel le disque galactique».
D'autre part, «la nature du mouvement ainsi que la vitesse de ces étoiles» a été étudiée: «les informations contenues au sein de la lumière issue de la plupart des étoiles situées dans cette zone suggèrent qu’elles se déplacent à des vitesses très élevées et qu’elles s’éloignent du centre galactique – comme le feraient des objets emportés dans un flux de matière rapide».
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Par Robert Brugerolles le 27 Mars 2017 à 11:04
Une étude, dont les résultats intitulés «Tridimensional Visualization and Analysis of Early Human Development» ont été publiés dans la revue Cell, a permis, grâce à la combinaison de deux techniques récentes d'immuno-marquage, de microscopie en 3D et une technique permettant de rendre les tissus transparents, de réaliser une série d'observations inédites de l'anatomie d'embryons humains âgés de 6 à 14 semaines. Jusqu'ici, les modèles d'embryon étaient basés «sur l’analyse de fines coupes observées au microscope, nécessitant aux illustrateurs d’assembler et d’interpréter l’ensemble des données pour représenter un organe entier».
Pour réussir cette prouesse, il a d'abord fallu avoir recours à l’immunofluorescence pour marquer les organes intacts: la technique «consiste à utiliser des anticorps fluorescents qui se fixent spécifiquement sur des protéines exprimées par certaines cellules permettant ainsi de les localiser». Ensuite, les tissus embryonnaires ont été rendus transparents «grâce à une technique mise au point chez la souris en 2011» pour pouvoir visualiser le signal fluorescent. Plus précisément, les tissus ont été plongés «dans plusieurs solvants qui ont permis de débarrasser les cellules de leurs lipides membranaires pour ne conserver que leur architecture/squelette protéique et permettre à la lumière de passer».
Ce travail ayant été accompli, un «microscope spécial à feuillet de lumière» a été utilisé: concrètement, «un laser épais de deux micromètres scanne les échantillons transparents permettant de prendre une photo de chaque plan puis l’image 3D de l’organe est restituée par informatique». Ainsi, grâce au marquage par les anticorps des embryons, la présence des cellules recherchées a été révélée de sorte que «des images du système nerveux périphérique, du système vasculaire, des poumons, des muscles ou encore du système urogénital» ont été obtenues.
Cette méthode a permis par exemple de «distinguer les nerfs sensitifs (qui transmettent des signaux sensoriels vers le cerveau) des nerfs moteurs (qui sont reliés aux muscles)», ce qui était jusqu'alors impossible». La «variabilité de l’arborescence nerveuse au niveau des mains» a également été mise en évidence («le développement des nerfs principaux est conservé dans toutes les mains mais celui des petites innervations périphériques est beaucoup plus aléatoire entre les mains gauche et droite et entre les individus»). Enfin, cette méthode présente l'avantage de donner «une idée du rythme de prolifération cellulaire pour chaque organe en comptant les cellules fluorescentes aux différents âges embryonnaires».
Ces données ont été mises à la disposition d'un plus large public, sur un site internet dédié:
https://transparent-human-embryo.com/
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Par Robert Brugerolles le 26 Mars 2017 à 16:25
Une étude, dont les résultats intitulés «First record of the Late Cretaceous giant bird Gargantuavis philoinos from the Iberian Peninsula» ont été publiés dans la revue de Annales de Paléontologie, révèle, en se basant sur un fossile découvert dans les années 1990 dans le gisement Campanien supérieur (environ 72 millions d'années) de Laño dans le Nord-Ouest de l’Espagne, la présence dans le Crétacé de la Péninsule ibérique d'un oiseau géant incapable de voler, Gargantuavis philoinos, jusqu'ici connu exclusivement dans des sites paléontologiques du Sud de la France.
Le fossile en question «est un synsacrum, os composé de plusieurs vertèbres soudées entre elles sur lesquelles s'insèrent les éléments du bassin». Ses affinités zoologiques sont demeurées incertaines jusqu'à ce qu'il soit comparé «à des spécimens similaires découverts dans plusieurs gisements d'âge similaire du Sud de la France, situés dans l'Aude, l'Hérault et le Var». Les «profondes ressemblances relevées» ont clairement montré «qu'il doit être attribué à Gargantuavis philoinos, le plus gros oiseau actuellement connu au Crétacé, décrit pour la première fois en 1998».
Cet oiseau relativement archaïque est «apparemment proche de la souche des oiseaux modernes». Comme il avait «la taille d'un émeu ou d'une petite autruche», il était certainement trop lourd pour pouvoir voler». Du fait qu'il est connu «que par un nombre limité d'ossements (synsacrums, éléments du bassin, vertèbre cervicale, fémurs)», de nombreux aspects de son anatomie «demeurent inconnus (notamment, on ne sait rien de son crâne)».
Cette découverte, qui augmente l’aire de répartition de cet oiseau géant, indique qu'il «était largement distribué sur ce que l'on appelle l'île Ibéro-Armoricaine, une terre émergée qui comprenait une grande partie de la Péninsule ibérique et de la France actuelles, à une époque où l'Europe était un archipel composé de plusieurs îles et non un continent unique».
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Par Robert Brugerolles le 25 Mars 2017 à 11:26
Une étude, dont les résultats intitulés «Solar wind implantation supplied light volatiles during the first stage of Earth accretion» sont publiés dans la revue Geochemical Perspectives Letters, a permis de mettre en avant le modèle d’implantation du vent solaire pour expliquer l’origine des éléments volatils sur Terre.
Rappelons tout d'abord que «l'origine des éléments volatils, tels que l’eau, le carbone et l’azote sur les planètes telluriques est encore largement débattue». Pour mieux appréhender cette origine, on peut faire appel à l'analyse de «la composition isotopique et élémentaire en gaz rares de la Terre», car, en raison de leur caractère inerte, ces «gaz rares (He, Ne, Ar, Kr et Xe) constituent des traceurs uniques des sources envisagées pour les éléments volatils (comme les comètes, le vent solaire ou les météorites)».
Comme le manteau inférieur est «un réservoir de gaz rares primitifs», plusieurs études ont déjà «estimé sa composition, notamment en néon et en argon, afin de comprendre l’origine des éléments volatils», ce qui a conduit à proposer deux modèles: d'une part, «l'implantation du vent solaire sur des poussières au début de la formation du système solaire» et d'autre part, «la dissolution du gaz de la nébuleuse solaire dans un océan de magma d’une Terre primitive».
Cependant, une interprétation claire des résultats apparaît impossible car «les analyses de toutes ces études sont sujettes à la contamination atmosphérique des échantillons» au niveau de micro-fractures: plus précisément, «en analysant les échantillons en entier (en les broyant par exemple), le signal mantellique contenu dans les bulles se mélange à l’air contenu dans les micro-fractures». C'est la raison pour laquelle un nouveau protocole a été mis en place dans l'étude ici présentée.
Ce nouveau protocole, dénommé ablation laser, «consiste à analyser un échantillon bulle par bulle afin de s’affranchir de la contamination atmosphérique». Pour cela les bulles des échantillons «issus du point chaud des Galápagos», sélectionnés en vue d'analyser l’hélium, le néon et l’argon , ont «au préalable été repérées par microtomographie aux rayons X, technique d’imagerie en trois dimensions non destructive». Grâce à ces images, on peut «identifier les fractures, les bulles qui sont intactes mais aussi celles qui sont connectées à des fractures et de calculer leurs volumes».
Les précisions remarquables «obtenues sur les rapports isotopiques mesurés, en particulier pour les rapports 20Ne/22Ne et 38Ar/36Ar» permettent de privilégier «le modèle d’implantation du vent solaire pour expliquer l’origine des gaz rares légers sur Terre» («l'implantation du vent solaire est un phénomène de surface qui joue sur les premières centaines de nanomètres des grains de la nébuleuse solaire situés relativement proche du Soleil»), ce qui signifie «qu’une partie des éléments volatils, comme l’eau, aurait été implantée directement dans des grains au début de la formation du système solaire».
Autrement dit, on peut déduire de cette étude que certains éléments volatils auraient «été présents dans les corps parents de la Terre».
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