Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Journal of Human Évolution, a permis d'analyser, par des moyens d'imagerie virtuelle avec la contribution du Synchrotron Elettra de Trieste (Italie), la structure interne de trois dents, datées d'un million d'années, ayant appartenu à des spécimens du genre Homo découverts en Érythrée.

Rappelons tout d'abord que les premiers représentants du genre Homo apparaissent durant le Pléistocène inférieur («2,6 Ma à 781 000 avant le présent»).

Alors qu'au cours de cette période, «plusieurs espèces coexistent», à «l'exception d’Homo Sapiens, les représentants de ce genre disparaissent avant la fin du Paléolithique supérieur.

Ainsi, on observe, «aux alentours d’un million d’années», le «déclin de Homo erectus /ergaster» et «l’émergence d’un groupe autrefois appelé humains modernes archaïques et désormais rassemblé au sein du morphe Homo heidelbergensis s.l».

Les trois dents analysées au cours de l'étude ici présentée, sont issues d'un «assemblage humain fossile unique appartenant à Homo erectus/ergaster», qui a été «recueilli grâce à près de 15 ans d’activité en Érythrée, des missions du 'Buia International project'».

Les «techniques d’analyses non-destructives (par microtomographie à rayons X conventionnelle, par rayonnement synchrotron, ainsi que par micro-imagerie par résonance magnétique)» ont permis de «mettre en évidence un mélange de caractéristiques ancestrales (similaires à celles de spécimens plus anciens d’Afrique de l’Est), dérivées (avec un émail modérément épais comme chez les Néandertaliens) et uniques (aussi bien au niveau de la morphologie de la dentine que de la cavité pulpaire)».

Plus précisément, «l'étude par micro-imagerie par résonance magnétique de la microstructure de la racine de l’incisive UA 369 a révélé les lignes d’Andresen de la dentine».

Grâce au «décompte de ces marqueurs périodiques du développement dentaire», qui «a favorisé l’estimation du taux de croissance de la racine», ce taux s’avère «compatible avec l’intervalle de variation de l’humanité moderne».

Alors que «des études histologiques précédentes sur des dents appartenant à Homo erectus/ergaster suggéraient une vitesse de croissance plus rapide que pour l’humanité actuelle», cette découverte, qui «indique que des variations significatives de croissance se sont mises en place entre la couronne et la racine il y a un million d’années», ouvre des perspectives nouvelles sur cette période du Pléistocène inférieur final en mettant en lumière des éléments préfigurant déjà en partie l’émergence de notre propre schéma de développement dentaire.

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue The Astrophysical Journal, a permis de mettre en évidence une sélectivité énantiomérique dans la synthèse de 5 acides aminés, obtenue par l’irradiation en lumière ultraviolette polarisée circulairement d’analogues de glaces circumstellaires.

Cette sélectivité apporte une explication «à l’étonnante asymétrie chirale qui caractérise les acides aminés du vivant»: en effet, les organismes vivants utilisent des acides aminés chiraux tous gauches (lévogyre) pour la fabrication des protéines, «une propriété connue sous le nom d’homochiralité».

C'est «grâce aux performances de la ligne DESIRS du synchrotron SOLEIL, ainsi qu’aux méthodes analytiques de chromatographie couplées à la spectrométrie de masse employées à l’Institut de Chimie de Nice» qu'ont été obtenus ces résultats marquants, qui prolongent la découverte, faite en 2011, de cette même sélectivité énantiomérique sur un acide aminé protéique, l’alanine.

Les cinq acides aminés sur lesquels a porté l'expérience sont: «α-alanine, valine (protéiques) ; acide 2,3-diaminopropionic, acide 2-aminobutyric et norvaline (non-protéiques) parfaitement séparés dans les deux formes énantiomériques L et D». Il est alors apparu, à chaque fois, «des excès de la même forme (gauche ou droit selon la polarisation)».

Ces excès, «bien que toujours faibles (inférieurs à 2%)», mais «comparables à ceux observés dans certaines météorites primitives», «renforcent par leur caractère systématique le scénario astrophysique pouvant mener à l’apparition de l’homochiralité propre au vivant».

La transposition de cette expérience de laboratoire à l’astrophysique «est plausible car les analogues de glaces utilisés en laboratoire sont de composition chimique proches de celle des glaces inter/circumstellaires».

Comme, dans la nébuleuse d’Orion et NGC 6334, «des sources intenses de rayonnements polarisés circulairement à gauche et donnant jusqu’à 22% de taux de polarisation ont été mises en évidence dans des régions de formation d’étoiles massives bien plus vastes qu’un système planétaire en formation», il semble légitime de penser que «notre Système Solaire aurait pu bénéficier de telles conditions lors de sa formation».

Ce scénario suppose que la nébuleuse solaire serait née «dans une région d’étoiles massives», une hypothèse, envisagée depuis trente ans, qui a déjà été «confortée par la détection de radioactivités éteintes dans les météorites primitives, conséquence de l’explosion d’étoiles massives en supernovae».

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Science, a permis de confirmer la présence d'eau dans la zone de transition, située entre les parties supérieures et inférieures du manteau terrestre.

En mars dernier, l'analyse d'un tout petit échantillon d'un minéral appelé ringwoodite inclus dans un diamant avait apporté une première information sur une présence d'eau dans cette zone de transition: il avait, en effet, été établi «qu'il contenait une quantité importante d'eau, de l'ordre de 1,5% de son poids». Cette découverte venait conforter une hypothèse, énoncée dès les années 1930.

L'étude, ici présentée, est allée plus loin en modélisant le comportement des roches dans la zone de transition et en sondant cette zone sous le sol des États-Unis, grâce aux «données du USArray, un réseau de 2000 sismomètres qui jalonne la surface des États-Unis».

Il découle de ces informations que, «sous une large surface couvrant presque la totalité des États-Unis, de la ringwoodite contenant de l'eau pourrait composer la partie du manteau comprise entre 410 et 660 kilomètres de profondeur».

En extrapolant les éléments dont on dispose, il apparaît que «si seulement un pour cent du poids des roches du manteau situées dans la zone de transition est constitué d'eau, ce serait l'équivalent de près de trois fois la quantité d'eau dans les océans».

Il faut toutefois souligner qu'à cette profondeur «la pression et la température brisent la molécule d'eau (H2O) qui se divise pour former un radical hydroxyle (OH) qui peut se lier à la structure cristalline du minéral», ce qui fait que l'eau n'est pas sous forme liquide.

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Science, a permis, grâce à l'effet Stark hyperfin, de mettre au point une procédure qui ouvre la voie au développement d'ordinateurs à qubits nucléaires.

A l'instar du spin des électrons, le spin des noyaux peut être un support possible pour un qubit d’information. Si cette solution nucléaire a la qualité «de rendre la superposition d’états quantiques avec plusieurs qubits moins sensible à la décohérence», l'utilisation des spins nucléaires est problématique, car, jusqu'à présent, les qubits nucléaires «se manipulaient uniquement à l’aide de champs magnétiques», ce qui impose d'intégrer des microbobines «difficilement miniaturisables» et «gourmandes en courant électrique» sur les circuits quantiques».

L'étude, ici présentée résout ce problème en employant à la place d’un champ magnétique, un champ électrique, qui a l'avantage de faire basculer rapidement les spins nucléaires. Cependant, en réalité, «c’est bien un champ magnétique qui, in fine, contrôle les qubits», car celui-ci est indirectement généré par l'effet Stark hyperfin.

Plus précisément, la structure hyperfine d'un atome découle du fait que le mouvement des électrons sur des orbites quantiques autour du noyau génère «un champ magnétique qui se couple au moment magnétique des noyaux atomiques» (et également au «champ magnétique créé par le moment magnétique intrinsèque des électrons»), ce couplage produisant «des niveaux d’énergie supplémentaires différant peu des niveaux d’énergies principaux dans un atome».

Ainsi, l'effet Stark, obtenu lorsqu'un champ électrostatique modifie «les niveaux d’énergies associés aux orbites des électrons dans un atome», permet de modifier «l’interaction magnétique entre les moments magnétiques des noyaux et les électrons sur ces niveaux d’énergies hyperfins», ce qui conduit à «faire basculer à volonté dans un sens ou un autre le spin de certains noyaux en y générant un champ magnétique».

La démonstration de l'efficacité de la procédure a été faite avec un noyau de terbium, «un élément qui fait partie des terres rares, sous forme d’ion Tb3+ au cœur d’une molécule magnétique de TbPc2». L'ion Tb3+, entouré par deux molécules de phthalocyanine, constitue avec la molécule magnétique de TbPc2 «une sorte de transistor connecté à trois électrodes».

Cette méthode, qui pourrait être «applicable à d’autres systèmes quantiques similaires et donc à d’autres collections de noyaux pouvant porter des qubits sous forme d’états de spin nucléaire», ouvre donc la voie au développement «de nouveaux types de circuits électroniques pour l’informatique quantique».

Une étude, dont les résultats ont été publiés sur arxiv.org, a permis de confirmer que le bouclier magnétique des exoterres en orbite autour de naines rouges et potentiellement habitables, ne pourrait pas empêcher l'érosion de leur atmosphère. Cette conclusion découle de simulations numériques de l'impact des vents stellaires de ces étoiles sur les planètes qui les entourent.

Les naines rouges des étoiles type M, qui constitueraient 80 % de la population stellaire de la Voie lactée, ont un premier milliard d’années de vie très agité, «avec des colères terribles, produisant des flots de rayons X et ultraviolets pouvant endommager les formes vivantes que nous connaissons». Ces colères «s’accompagnent aussi de tempêtes avec des vents stellaires magnétisés qui peuvent éroder une atmosphère planétaire».

L''étude ici présentée confirme donc l'existence de conditions pas favorables à l’apparition et à l’évolution de la vie pour les exoterres évoluant dans la zone d’habitabilité autour des naines rouges, puisqu'elle montre que «même une exoplanète avec un bouclier magnétique comparable à celui de la Terre n’offre pas une protection sûre contre les vents stellaires de ces naines rouges».

En conséquence, la vie pourrait être très rare dans les systèmes planétaires des naines rouges ou «au mieux sous la forme d’extrêmophiles semblables à ceux qui ont peut-être existé ou existent encore sur Mars».