Une étude, dont les résultats intitulés «Are There Signatures of Harmonic Oscillator Shells Far from Stability? First Spectroscopy of 110Zr» ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, a permis de déterminer expérimentalement la structure d'un noyau de zirconium très riche en neutrons (110Zr), une première qui remet en cause les théories employées jusque-là: en effet, ce noyau lourd, produit par l'accélérateur japonais RIBF et analysé grâce au détecteur MINOS, s'est avéré plus déformé que ce que les modélisations prévoyaient.

Indiquons tout d'abord que «le détecteur MINOS (Magic Numbers Off Stability), financé par l’ERC», qui «a été conçu et réalisé par les services techniques et scientifiques de l’Institut de recherche fondamentale sur les lois de l’Univers (CEA-Irfu, Saclay)», permet «de mesurer des spectres d’énergie d’excitation de noyaux instables produits à faible intensité». MINOS «est opérationnel depuis 2014 auprès de l’accélérateur Radioactive Isotope Beam Factory (RIBF) de l’institut de recherche japonais Nishina Center de RIKEN».

Notons aussi que l'analyse de la structure de noyaux lourds riches en neutrons «permet, outre d’approfondir leur connaissance, de mieux comprendre les propriétés de l’interaction forte qui lie protons et neutrons dans le noyau, et de valider ou invalider les modèles théoriques». De plus, dans certains cas comme le 110Zr, dont la structure du noyau n'avait jamais été observée jusqu'ici, «de telles données permettent également d’étudier la formation des éléments lourds dans l’Univers».

Pour sa part, l'étude ici présentée a pu «déterminer expérimentalement que le noyau de 110Zr est de forme ellipsoïdale, bien plus marquée que ce que certains modèles prédisaient (d’autres donnaient même une forme pyramidale ou sphérique)». En conséquence, cette étude vient de faire franchir «une nouvelle étape dans la compréhension des manifestations de l’interaction nucléaire».

Une étude, dont les résultats intitulés «Different origins or different evolutions? Decoding the spectral diversity among C-type asteroids» ont été publiés dans la revue The Astronomical Journal, a permis de révéler, en analysant les propriétés spectrales de Cérès, le plus gros astéroïde de la ceinture principale, la présence de poussières exogènes à sa surface, alors que, pour leur part,  les silicates hydratés riches en ammoniac de sa surface suggèrent une origine trans-Neptunienne de la planète naine.

Rappelons tout d'abord que «les poussières interplanétaires, qui sont à l’origine de la plupart des étoiles filantes, représentent la fraction la plus importante de la matière extraterrestre accrétée par la Terre». Cette étude prouve «qu’il en est vraisemblablement de même pour les astéroïdes».

Plus précisément, comme la présence d’un composant anhydre a été détecté à la surface de Cérès (des particules fines de pyroxène) et comme «tous les modèles d’évolution thermique pour cet objet prédisent une surface composée uniquement de minéraux hydratés (carbonates, phyllosilicates)», l'hypothèse d’une origine endogène pour les particules de pyroxène semble peu plausible et «une origine exogène apparaît comme la plus probable».

L'étude s'est alors employée à rechercher la source de cette contamination: «les bandes de poussières produites au sein de la ceinture principale à la suite de collisions majeures entre astéroïdes apparaissent comme les sources les plus probables» et, en particulier, «la bande dite alpha, issue de la famille collisionelle Beagle (une sous famille de celle de Thémis)» qui «s’est formée il y a moins de 10 millions d’années et constitue une source majeure de poussières dans la partie externe de la ceinture principale».

Par ailleurs, du fait que des observations récentes ont «montré que la poussière de pyroxène est une des briques principales à partir de laquelle le corps parent de la famille de Thémis s’est formé», la bande de poussière alpha apparaît bien être «une source de contamination plausible de la surface de Cérès».

Il en découle que «si le pyroxène observé à la surface de Cérès est de nature exogène, alors plus rien ne relie Cérès aux autres astéroïdes de sa classe spectrale (dits de type C)». Comme les silicates hydratés à la surface sont riches en ammoniac, la possibilité d’une origine trans-Neptunienne de Cérès est envisageable: ainsi, «Cérès et Orcus pourraient être 'jumeaux'». Autrement dit, «Cérès pourrait, de même que les astéroïdes de type P et D pour lesquelles une origine trans-Neptunienne est évoquée, s’être formé aux confins du système solaire et aurait atterri dans la ceinture principale à la suite de la migration des planètes géantes».

Soulignons enfin que cette étude conduit à penser «que la présence surprenante et à ce jour inexpliquée de pyroxène à la surface des astéroïdes métalliques» est une conséquence directe de l’impact des poussières dans le cadre d'un processus global qui affecte la surface de tous les astéroïdes situés à proximité de la bande de poussières.

Une étude, dont les résultats intitulés «Low Pressure Tolerance by Methanogens in an Aqueous Environment: Implications for Subsurface Life on Mars» sont publiés dans la revue Origins of Life and Evolution of Biospheres, a permis de montrer la capacité de quatre espèces de bactéries méthanogènes terrestres à survivre dans un environnement proche de celui qui règne sur Mars.

Rappelons tout d'abord que «la découverte de traces de méthane dans l'atmosphère de Mars en 2004 a renouvelé les spéculations sur la présence de la vie sur la planète rouge», car, comme «ce gaz ne devrait pas subsister longtemps dans l'atmosphère martienne», une hypothèse avancée pour expliquer sa présence est l'existence de micro-organismes, «des cousins des méthanogènes terrestres», qui le produiraient.

Les méthanogènes terrestres «sont des archées qui peuvent prospérer dans des environnements extrêmes comme les déserts, les glaces du Groenland et même les geysers et les évents hydrothermaux». Leur source d'énergie est le gaz carbonique (CO2) et l'hydrogène «car ce ne sont pas des organismes photoautotrophes (effectuant la photosynthèse)», mais des chimiotrophes: «anaérobies, ils sont donc capables de prospérer dans des milieux anoxiques, sans oxygène, et dépourvus de matière organique».

Du fait que Mars, «au début de son histoire», était plus accueillante qu'aujourd'hui, «avec de vastes étendues d'eau liquide et un volcanisme actif, à l'instar de la jeune Terre», la vie aurait «très bien pu y apparaître et prendre le temps de s'adapter à des conditions devenant lentement de plus en plus difficiles»: ainsi, «tout comme des méthanogènes terrestres existent dans le sol, et même à grande profondeur dans les roches, certains descendants des premiers micro-organismes martiens similaires pourraient encore exister, et cela peut-être au voisinage des volcans martiens» de sorte que «ce serait leur activité productrice de méthane qui serait détectée aujourd'hui par les sondes martiennes».

Partant de cette idée, l'étude ici présentée a testé durant un an quatre espèces de bactéries méthanogènes terrestres dans un environnement correspondant à celui régnant juste sous la surface de Mars pour déterminer si elles pouvaient y survivre. Les bactéries sélectionnées étaient Methanothermobacter wolfeii, Methanobacterium formicicum, Methanococcus maripaludis et Methanosarcina barkeri («les deux premières sont respectivement un hyperthermophile et un thermophile», qui, lors d'expériences effectuées il y a quelques années, avaient montré leurs capacités à «survivre à des cycles avec des températures de congélation et de décongélation martiennes»).

Les tests ont été menés dans des tubes où avait «été reconstitué l'équivalent d'un sol martien avec un aquifère sous la surface et un dégagement d'hydrogène», des températures «au-dessus du point de congélation» et «des pressions comparables à celle de l'atmosphère de Mars, à savoir entre un centième et un millième de celle de la Terre» («sous de si faibles pressions, même proche de 0 °C, l'eau s'évapore rapidement»).

Comme il a été constaté que «tous les organismes ont survécu à des expositions et des pressions aussi basses que six millièmes de celle de l'atmosphère terrestre, au terme d'une durée variant de 3 à 21 jours», il est envisagé de répéter ces «expériences à des températures encore plus basses, de l'ordre de celle existant sur Mars (elles peuvent descendre jusqu'à -100 °C), afin de s'approcher encore plus près des conditions réelles régnant sur la planète rouge».

Une étude, dont les résultats intitulés «How Ants Use Vision When Homing Backward» ont été publiés dans la revue Current Biology, montre que les fourmis étaient capables de se repérer dans l'espace quelle que soit l'orientation de leur corps.

Jusqu'ici «les recherches menées en éthologie donnaient à penser que la fourmi mémorisait la scène perçue visuellement le long de sa route telle qu'elle était projetée sur ses rétines à facettes, de façon égocentrée». Autrement dit, il semblait qu'il était nécessaire «que le corps de la fourmi soit toujours aligné de la même façon d'un trajet à l'autre, afin que la scène perçue par sa rétine puisse être reconnue».

Cependant, comme «parfois, les fourmis doivent aussi marcher à reculons» en se montrant «malgré tout capables de retrouver leur nid», il était important de comprendre comment il était possible que «les fourmis puissent reconnaître leur route tout en regardant vers la direction opposée». C'est ce que l'étude ici présentée a entrepris de faire grâce à «des fourmis du désert andalou de l'espèce Cataglyphis velox qui sont connues pour leur talent de navigatrices solitaires».

Une première expérience a d'abord consisté à familiariser des individus «avec une route qui comportait un virage à 90°». Au bout d'une journée d'entraînement, «les individus ayant reçu un morceau de cookie assez léger pour être porté en marche avant réussissaient à négocier le virage à 90° sans la moindre difficulté», tandis que «les individus avec un cookie plus gros devaient se mettre en marche arrière et, contrairement aux autres, ignoraient le virage et continuaient tout droit».

Néanmoins, ces fourmis ont révélé un comportement inattendu: «après avoir marché à reculons sur une certaine distance, une fourmi peut décider de lâcher son cookie, se retourner, observer la scène en alignant son corps dans la direction de la route, puis revenir vers son cookie et se remettre à le tracter en marche arrière, mais cette fois dans la bonne direction». Il apparaît ainsi que les fourmis semblent «devoir s'aligner dans la direction de la route pour reconnaître la scène perçue sur leurs rétines», afin «de mémoriser cette direction pour pouvoir ensuite la suivre en marche arrière».

Ce comportement prouve aussi que les fourmis «sont capables de mémoriser l'existence du cookie ainsi que sa position afin de le retrouver après s'être correctement orientées». Ces observations impliquent donc la synergie d'au moins trois types de mémoires : la mémorisation visuelle de la route, la mémoire de la nouvelle direction à suivre, et la mémoire du cookie à récupérer.

Une autre expérience, «basée sur la réflexion du soleil dans un miroir», a démontré «que les fourmis se fiaient aux repères célestes pour maintenir leur cap lors de la marche à reculons». Elles sont ainsi «capables de maintenir une trajectoire rectiligne que ce soit en marche avant, en arrière ou sur le côté». Comme «une fois la direction mémorisée, elles peuvent la suivre indépendamment de l'axe de leur corps», ces observations «suggèrent que les fourmis possèdent aussi une représentation des directions centrée sur le monde extérieur».

En conséquence, cette étude, qui met en évidence «que les fourmis s'orientent dans l'espace grâce à de multiples représentations et mémoires, mettant en jeu un transfert d'information entre plusieurs aires cérébrales», prouve une nouvelle fois «que le cerveau des insectes est plus complexe qu'on ne l'imaginait».

Une étude, dont les résultats intitulés «Large stationary gravity wave in the atmosphere of Venus» sont publiés dans la revue Nature Geoscience, a permis d'avancer une explication plausible au phénomène observé par la sonde Akatsuki de la Jaxa (agence spatiale japonaise) lorsqu'elle est arrivée en orbite autour de Vénus le 7 décembre 2015.

Plus précisément, cette sonde a observé dans l'infrarouge durant quatre jours un arc brillant «long d'environ 10.000 kilomètres et présent à une altitude d'environ 64 kilomètres» dans l'atmosphère de la planète. Pendant cette période, «cet arc est resté stable par rapport à la topographie de Vénus, s'étirant parallèlement au terminateur de l'étoile du Berger».

Cette observation est surprenante, car «l'atmosphère de Vénus est en état de super-rotation»: en effet, il a été progressivement établi, «à partir des années 1960», que les vitesses des vents de l'atmosphère de Vénus «dépassent les 300 km/h», de sorte que cette atmosphère fait «le tour de Vénus en environ quatre jours alors que la vitesse de rotation de la planète sur elle-même est particulièrement lente: un jour vénusien dure environ 243 jours terrestres». Ainsi, en imaginant par exemple «que l'arc observé par Akatsuki soit un gigantesque panache émis par une éruption volcanique», il aurait dû être «rapidement emporté et étalé sur toute la planète».

Pour expliquer ce mystère, l'étude ici présentée avance qu'il pourrait s'agir d'ondes de gravité, «une manifestation d'un phénomène que l'on connait bien sur Terre, aussi bien à la surface des océans que dans l'atmosphère». Soulignons ici que ces ondes, «que l'on trouve également dans le plasma brûlant des étoiles, dont le Soleil», ne doivent pas «être confondues avec les ondes gravitationnelles, les déformations dynamiques de la courbure de l'espace qui se propagent comme des ondes électromagnétiques».

En réalité, le terme 'gravité' se rapporte «à la nature de la force de rappel qui s'exerce quand un élément matériel, qu'il soit un petit volume d'air ou d'eau à la surface de la mer, a été déplacé de sa position d'équilibre et qu'il y est ramené en effectuant des oscillations à la manière d'un poids au bout d'un ressort». Ces ondes, qui «peuvent être progressives ou stationnaires comme celles, élastiques, dans une corde vibrante», sont susceptibles d'apparaître «quand le front d'une masse d'air passe brutalement au-dessus d'un relief, par exemple une barrière montagneuse».

Cette hypothèse est confortée par le fait que «la sonde Venus express de l'ESA avait déjà découvert de petites structures dans l'atmosphère de Vénus qui faisaient penser à la génération d'ondes de gravité au-dessus de certains reliefs, se propageant ensuite vers le haut de l'atmosphère». D'ailleurs, ces structures étaient liées à Aphrodite Terra, «l'une des deux principales hautes terres de la planète, longeant l'équateur par le sud sur une quinzaine de milliers de kilomètres avec une altitude moyenne de 3.000 m», comme le phénomène découvert par Akatsuki qui semble aussi «être en relation avec cette région de Vénus».

Néanmoins, même «si des simulations numériques soutiennent cette interprétation des observations de la sonde», on a du mal «à comprendre comment ces ondes naissent vraiment avec les conditions qui sont supposées exister à la surface de Vénus».