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    Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature, révèle, grâce aux observations faites sur des roches prélevées en Afrique du Sud, que l’atmosphère terrestre comportait déjà de l'oxygène il y a 3 milliards d’années, soit 600 millions d’années avant l’événement dit de la Grande Oxygénation.

     

    On sait que la photosynthèse, qui produit du dioxygène, était déjà pratiquée par des cyanobactéries dans les océans du Précambrien il y a 3,8 milliards d’années, mais on estime que l’oxygène ne pouvait pas être libéré dans l’atmosphère, car il réagissait aussitôt «avec des composés ferreux présents dans l’eau (précipitation d’hématite et de magnétite)». Ce n’est que bien plus tard, vers 2,4 milliards d’années, «que le fer marin est venu à manquer, et donc que de l’oxygène a été libéré en quantité et de manière prolongée hors de l’eau», constituant un événement marquant, qui est nommé la Grande Oxygénation.

     

    Avec l'étude présentée ici, une nouvelle estimation de la Grande Oxygénation vient d'être effectuée à partir de roches «prélevées parfois jusqu’à 1.000 m de profondeur dans le bassin de Pangola en Afrique du Sud», qui correspondent à un site formé durant le Mésoarchéen: précisément, les échantillons provenaient «du paléosol de Nsuze, vieux de 2,98 à 2,96 milliards d’années, ainsi que de la formation ferreuse d’Ijzermyn, datant de 2,96 à 2,92 milliards d’années».

     

    Les mesures de la présence d’isotopes du chrome, ainsi que d’autres éléments métalliques, ont fait apparaître «l’existence d’intempéries oxydantes, et donc la présence d’oxygène dans l’air». D’après les évaluations, il y avait, il y a 3 milliards d’années, 3.333 fois moins d’oxygène que maintenant dans l'atmosphère. Cette quantité n'est cependant pas négligeable.

     

    Cette estimation, en recul de 300 à 400 millions d’années par rapport à d'autres datations, n’est pas sans conséquence sur l’histoire de la vie telle que nous la connaissons et va certainement interpeller les spécialistes de l’évolution.

     

     


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    Une étude, dont les résultats ont été publiés le 26 septembre dans la revue Cell, révèle que l'ostéocalcine, une hormone produite par le tissu osseux, est capable, chez la souris, de traverser la barrière hémato-encéphalique et d'influencer les neurones et serait indispensable au bon développement de l'hippocampe: elle active la production de nouveaux neurones, augmente la synthèse de plusieurs neurotransmetteurs (sérotonine, dopamine et cathécholamine)».

     

    L'ostéocalcine agit à deux périodes différentes de la vie: «lorsque le souriceau est dans le ventre de sa mère, c’est l’ostéocalcine maternelle qui intervient d’abord»; après la naissance, c’est l'hormone «des propres os de la souris» qui prend le relais.

     

    Il apparaît qu'en l'absence de cette protéine («lorsque la mère est génétiquement modifiée pour ne pas produire d’ostéocalcine»), «le souriceau nait avec un hippocampe anormalement petit et sans mémoire». Cependant, en injectant une fois par jour cette protéine à cette mère, on peut prévenir ces anomalies du développement.

     

    D'autre part, les souris génétiquement modifiées pour être sans ostéocalcine «sont plus anxieuses, plus déprimées et ont des troubles de l’apprentissage et de la mémoire comparé aux souris normales». Ces changements, «identiques à ceux qu’on trouve pendant le vieillissement», suggèrent qu’en augmentant les niveaux de cette hormone, on puisse aider à combattre les effets cognitifs du vieillissement», puisqu'un apport d’ostéocalcine «aux souris carencées en cette hormone, diminue les niveaux d’anxiété et de symptômes dépressifs». Il faut cependant noter que «cet apport n’améliore pas les problèmes de mémoire et la taille de l’hippocampe».

     

     


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    Des travaux, dont les résultats ont été publiés le 27 septembre 2013 dans la revue Science, ont révélé, grâce aux mesures effectuées par l’instrument ChemCam à bord de Curiosity, une grande diversité chimique des grains les plus fins du sol martien, mais surtout le fait que les grains les plus riches en fer et magnésium sont hydratés. Ces mesures, couplées aux analyses des autres instruments de Curiosity, permettent de mieux comprendre la diversité chimique du sol martien, son hydratation, et sa relation avec le contexte géologique du cratère Gale et de Mars dans sa globalité.

     

    ChemCam, un spectromètre de plasma induit par laser (Laser Induced Breakdown Spectrometer) couplé à une caméra (Remote Microscopic Imager) «permet d’effectuer des analyses d'échelle submillimétrique de la composition chimique du sol martien». Il a analysé à distance, au cours des 100 premiers jours de la mission Curiosity, «environ 140 échantillons de sol, le long d’une traverse de près de 400 mètres». Une grande diversité chimique est apparue, associée à des tailles de grains différentes.

     

    Une première catégorie, à proximité du site d’atterrissage, correspond aux graviers les plus grossiers (quelques millimètres) «riches en silicium, aluminium et en alcalins (composition felsiques)». Elle semble résulter «de l’érosion mécanique de conglomérats d’origine fluviatile, vraisemblablement chariés depuis les bords du cratère Gale par la rivière Peace River» et son «type de composition n’avait pas encore été rencontré par les missions précédentes».

     

    Le deuxième pôle chimique, «plus riche en fer et magnésium (composition mafique), est quant à lui associé aux grains de sable les plus fins, que l’on retrouve incorporés dans tous les sols analysés, mais particulièrement dans les formations éoliennes». De composition chimique, «proche de celle des sols analysés dans d’autres régions par les rovers Sojourner, Spirit et Opportunity, et proche de la composition de la poussière atmosphérique», il se différencie des roches alentours suggèrant «soit des processus de mélange à l'échelle globale ayant homogénéisé les grains les plus petits du sol martien, soit la prépondérance de régions de composition basaltique similaire». De plus, cette «fraction fine des sols et la poussière atmosphérique étaient hydratées».

     

    Des analyses plus précises ont montré que «l’hydratation du sol fin est associée à une phase amorphe, et non pas à des phases cristallines hydratées». En extrapolant ces données à une échelle plus globale, il est possible d'expliquer «les variations de la teneur en hydrogène de la surface de Mars, mesurée depuis l’orbite pas la sonde Mars Odyssey», par «des proportions différentes de ce type de sol et de cette phase hydratée». Enfin, les analyses laissent penser que les échanges diurnes de vapeur d’eau avec l’atmosphère sont limités.

     

    En bref, l'hydratation, mise en évidence, «pourrait constituer une partie importante du réservoir d’eau présente à la surface de Mars et observée lors des missions précédentes» et l’origine de ce réservoir constitue l’une des clés de la compréhension de l’évolution du climat martien.

     

     


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    Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Geology, révèle l’existence d’un estuaire jamais recensé auparavant en Antarctique, qui rejoint l’océan sous la barrière de Ross : située sous l’extrémité distale du courant glaciaire Whillans, cette embouchure, «où les mouvements du fleuve (ici composé d'eaux sous-glaciaires) sont impactés par ceux de l’océan», se caractérise «par un milieu où des eaux douces et salées se mélangent à divers degrés».

     

    Selon les mesures sismiques réalisées, l'estuaire ferait jusqu’à 1 km de large, pour une profondeur de 7 m. Comme «en février dernier, des bactéries ont été découvertes dans le lac Whillans, sous 800 m de glace», la question se pose maintenant de savoir si la zone de cet estuaire, est vraiment riche en biodiversité: ainsi, un forage, sous environ un kilomètre de glace, «est prévu lors d’une expédition scientifique qui sera menée cette année».

     

    De façon plus générale, la découverte de cette embouchure ouvre le début d’une nouvelle phase d'exploration de l'Antarctique en vue de «rechercher d'autres estuaires et ainsi d'approfondir nos connaissances sur le réseau hydrologique de ce territoire».

     

     

     


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    Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Icarus, indique, grâce à des simulations numériques, qu’un dépôt probablement d’origine évaporitique au fond de lacs asséchés de Titan pourrait être une couche riche en butane et acétylène à l’état solide.

    Titan, le principal satellite de Saturne, qui «est un monde cryogénique où la température de surface est constamment aux environs de 90 kelvins (-183°C)», présente «une géologie dynamique et une chimie organique complexe»: par exemple, «en 2007, grâce au RADAR de CASSINI, de grands lacs d’hydrocarbures ont été découverts dans les régions polaires», et «on trouve également des lits de lacs asséchés». En outre, «des périodes d'averses de méthane, conduisant au remplissage des lacs, sont suivies par des périodes plus sèches pendant lesquelles une évaporation significative peut avoir lieu».

    Dans ce contexte, «des simulations numériques prenant en compte les résultats des modèles d'atmosphères, l'évaporation du méthane, de l'éthane et de l'azote dissout», ont conduit «à prédire l'existence d'une couche superficielle riche en butane et acétylène, tous les deux à l'état solide»: en effet, l'influence de nombreux paramètres a été testée et les résultats se sont montrés robustes.

    Il apparaît ainsi qu'outre l'intérêt en soi de l'aspect géochimique nouveau de ces formations évaporitiques, se dessine une perspective de chimie organique à la surface de Titan, qui peut conduire à imaginer, de façon très spéculative, «des formes de vie dont le métabolisme pourrait être entretenue par l'énergie libérée lors de la réaction de l'acétylène et de l'hydrogène présent dans l'atmosphère».

     


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