Une étude, dont les résultats intitulés «The awakening of a classical nova from hibernation» sont publiés dans la revue Nature, et disponibles en pdf sur arxiv.org, a permis, a partir de mesures effectuées sur l'étoile variable V1213 Centauri, de renforcer la théorie de l’hibernation des novæ.

Rappelons tout d'abord que les novæ, à la différence des supernovæ, «sont des explosions qui ne conduisent pas (ou rarement) à la destruction de l’étoile progénitrice ou qui ne produisent pas une étoile à neutrons ou un trou noir». Une nova a pour origine une naine blanche, qui, dans un système binaire, «accrète de l’hydrogène en provenance de son étoile compagne jusqu'à ce que la pression et la température en surface deviennent suffisantes pour enclencher une réaction de fusion thermonucléaire explosive». Elle va alors multiplier par 10.000 la luminosité de l’étoile pendant quelques jours.

Du fait que le processus peut se répéter («on sait par exemple que RS Ophiuchi a explosé six fois en un siècle», une théorie, appelée 'le modèle de l’hibernation', a été élaborée pour décrire le phénomène de périodicité des novæ. Elle vient d'être soutenue par l'étude ici présentée qui «concerne la surveillance depuis plusieurs années (2003 à 2016) de l’étoile variable V1213 Centauri, située à environ 23.000 années-lumière du Système solaire, dans la constellation du Centaure».

Les observations ont été réalisées avec «le télescope Varsovie, situé à l'observatoire de Las Campanas, au Chili» qui est «spécifiquement chargé du projet Optical Gravitational Lensing Experiment (Ogle) depuis 1992» (ce projet «concerne l’étude de la matière noire en utilisant le phénomène de microlentille gravitationnelle, mais il a également permis de découvrir des exoplanètes»).

Pour sa part, «l'étoile variable V1213 Centauri s’est déjà manifestée sous la forme d’une nova en 2009, appelée tout naturellement Nova Centauri 2009». De son côté, la théorie de l’hibernation dit que «les novæ ne sont vraiment actives et brillantes sous forme de novæ classiques qu’au bout d’une période d’une dizaine de milliers à un million d’années». Les explosions se produisent alors durant «quelques décennies à quelques siècles».

En effet, la première explosion, «la plus violente», fait «augmenter le taux d’accrétion du gaz que la naine blanche arrache avec ses forces de marée» de sorte que «le transfert de masse devenant temporairement plus important, les conditions requises pour des explosions thermonucléaires sont présentes quelque temps avant que le système binaire ne retourne en hibernation avec un taux d’accrétion plus faible».

Comme les caractéristiques du transfert de masse avant et après ces explosions ont pu être mesurées chez V1213 Centauri, la théorie a pu être testée. Il est ainsi apparu «que des variations de luminosité, que l’on peut qualifier de novæ naines» ont été observées de 2003 à 2009: elles prouvent que le taux de transfert de masse est devenu plus élevé, car «la luminosité de la naine blanche accrétant de la matière après sa phase de nova classique a été multipliée par deux ordres de grandeur (donc entre 100 et 1000)».

Comme «depuis lors, il n’y a plus de novæ naines», ces observations accréditent donc «le modèle de l’hibernation pour les novæ» et font de V1213 «un excellent laboratoire» pour tester les théories sur les explosions stellaires dans les systèmes binaires.

Une étude, dont les résultats intitulés «Probing the functional impact of sub-retinal prosthesis» ont été publiés dans la revue eLIFE, a permis, en comparant chez le rongeur l'activité du cortex visuel générée artificiellement par les implants à celle produite par la 'vision naturelle', d'identifier deux facteurs limitant la résolution des prothèses rétiniennes.

Rappelons tout d'abord que trois éléments composent la prothèse en question: «une caméra (insérée dans des lunettes), un microcircuit électronique (qui transforme les informations de la caméra en un signal électrique) et une matrice d'électrodes microscopiques (implantée dans l'œil au contact de la rétine)».

A condition «que le nerf optique demeure fonctionnel», cette prothèse «se substitue aux cellules photo-réceptrices de la rétine». Plus précisément, les patients - totalement aveugles - équipés de ces implants, «recouvrent des perceptions visuelles sous forme de tâches lumineuses : les phosphènes».

Comme jusqu'ici les signaux lumineux perçus ne sont malheureusement «pas assez nets pour reconnaître des visages, lire ou encore se déplacer en parfaite autonomie», l'étude ici présentée a cherché à «trouver des pistes pour optimiser le système» en menant «une vaste expérimentation sur le rongeur». Il s'agissait de comparer «la réponse du système visuel d'un rongeur à des stimuli visuels naturels et à des stimuli produits par la prothèse».

Il est ainsi apparu que, si «la prothèse active le cortex visuel du rongeur à la bonne position et avec des amplitudes comparables à celles obtenues en conditions naturelles», les activations «sont beaucoup trop grandes et de forme trop allongée», cette déformation étant «due à deux phénomènes distincts observés au niveau de la matrice d'électrodes».

D'une part, il y a «une trop grande diffusion électrique» puisque «la mince couche de liquide située entre l'électrode et la rétine diffuse passivement le stimulus électrique aux cellules nerveuses voisines» et, d'autre part, il existe une activation non désirée de fibres rétiniennes «situées dans le proche voisinage des cellules cibles à stimuler».

Grâce à ces observations, «les propriétés de l'interface prothèse-rétine avec l'appui de spécialistes en physique des interfaces» ont pu être améliorées. Comme la performance de la prothèse a été améliorée, en particulier par la génération de courants moins diffus, cette étude ouvre la voie à de prometteuses améliorations des prothèses rétiniennes pour l'Homme.

Une étude, dont les résultats intitulés «Was Venus the First Habitable World of our Solar System?» sont publiés dans la revue Geophysical Research Letters, suggère, grâce à des simulations, que la planète Vénus a pu être habitable durant des milliards d'années jusqu'à il y a 715 millions d'années.

Alors qu'aujourd'hui on sait que, sur cette planète, l'effet de serre se concrétise par une pression au sol «estimée à 90 atmosphères (90 fois celle de la Terre, donc)» et une «température à quelque 750 kelvins (soit environ 480 °C) pour les régions les plus chaudes», Vénus aurait «pu abriter une vie semblable à la nôtre» avec «des océans et des températures clémentes».

Pour le prouver, l'étude ici présentée a «utilisé un modèle de circulation générale (GCM, pour general circulation model), semblable à ceux utilisés pour le climat de la Terre» en faisant «quelques hypothèses sujettes à caution mais raisonnables»: en particulier, la topographie de la planète a été supposée «la même que celle observée par le radar de la sonde Magellan» et la rotation de Vénus, «très lente puisqu’elle se fait en 243 jours», a été supposée «identique ou peu différente dans le passé» («comme la période orbitale de la planète est de 225 jours, un jour sur Vénus dure 119 jours terrestres»).

Ainsi, les simulations en 3D ont fait apparaître, «en partant d’une atmosphère semblable à la Terre mais recevant du Soleil une énergie lumineuse supérieure de 46 à 76 %», que de l’eau liquide et une température tout à fait propice à la vie, ont pu exister «au moins il y a entre 2,9 et 0,715 milliards d’années».

Cependant, comme «tout change si la rotation de Vénus se fait en moins de 16 jours ou si la topographie de la planète devient comparable à celle de la Terre» puisque «de tempérée, avec des océans dont la température moyenne est d’environ 11 °C, Vénus redevient un enfer», on perçoit «à quel point le climat d’une planète et son habitabilité peuvent dépendre de plusieurs facteurs».

Soulignons pour finir que l'avantage d'une rotation lente pour l'habitabilité de Vénus est qu'elle «conduit à des courants formant dans l’atmosphère un petit nombre de cellules de Hadley*» qui auraient «provoqué la formation d’un gigantesque nuage centré sur la région où les rayons du Soleil sont perpendiculaires à la surface de Vénus»: s'il a réellement existé, ce nuage géant s'est comporté «comme un gigantesque réflecteur refroidissant la planète».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

* Cellules de Hadley

Une étude, dont les résultats intitulés «The origin of ambling horses» ont été publiés dans la revue Current Biology, laisse penser que l'amble, cette démarche spécifique que certaines races de chevaux ont adoptée, a son origine dans l'Angleterre médiévale.

Rappelons tout d'abord que «les chevaux marchant à l'amble avancent leurs pattes de manière latérale (antérieur droit/postérieur droit puis antérieur gauche/postérieur gauche), alors que la plupart des quadrupèdes ne coordonnent pas leurs mouvements latéralement» («seuls certaines races de chiens mais aussi les primates, chameaux, girafes, okapis, ours, loups à crinière et lamas» ont adopté l'amble).

Selon de recherches précédentes, ce serait une mutation du gène DMRT3 SNP qui aurait permis le développement chez le cheval de cette démarche, «particulièrement confortable pour le cavalier» et qui «permet notamment la monte en amazone».

Pour sa part, l'étude ici présentée aboutit à la conclusion que la période d'apparition du mouvement des membres coordonnés se situerait au IXème siècle en se basant sur l'analyse d'échantillons ADN «de 90 chevaux ayant vécu de l'an 6000 avant notre ère (soit 2500 ans avant sa domestication) jusqu'au Moyen-Âge (qui se situe du Vème au XVème siècle)».

En effet, un changement génétique a été détecté «chez deux chevaux anglais nés entre 850 et 900 après l'an 0 ainsi que chez 10 des 13 équidés en provenance d'Islande et ayant vécu entre le IXe et XIe siècle».

La fréquence élevée de l'allèle responsable de l'amble chez les premiers chevaux islandais, «suggère fortement que les chevaux ambleurs ont été exportés des îles britanniques vers l'Islande» par les colons scandinaves qui «ont sélectionnés les ambleurs (plus confortables à monter) peu après leur arrivée»: l'absence d'un réseau routier en Islande «pourrait avoir favorisé l'allure amble caractéristique des chevaux islandais comme le moyen de transport et de voyage le plus confortable».

Comme l'étude note «l'absence de mutation génétique à cette période» chez les chevaux européens, il en résulte que «la propagation des chevaux d'Islande et des îles anglaises a eu lieu bien plus tard, probablement lors de conquêtes territoriales». Cependant, pour l'instant, on ne peut pas «exclure la possibilité que les chevaux ambleurs étaient présents en Asie et au Moyen-Orient avant le IXe siècle». Toutefois, «l'apparition de la même mutation dans deux régions géographiquement éloignées» apparaît peu probable.

De ce fait, le scénario privilégié est que les chevaux dotés du gène porteur de l'allure amble auraient «été introduits en Asie et au Moyen-Orient par le commerce», car si «les Vikings sont généralement connus pour leurs raids, le commerce a été un élément majeur du peuple Viking et a prospéré dans toute l'Europe jusqu'à l'Empire byzantin et le Moyen-Orient».

Une étude, dont les résultats intitulés «Multiple sulfur isotope evidence for massive oceanic sulfate depletion in the aftermath of Snowball Earth» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a mis en évidence l’importance du métabolisme de sulfato-réduction durant l’oxygénation de l’atmosphère, il y a environ 630 millions d’années (Ma).

Rappelons tout d'abord, que si l'atmosphère recèle actuellement environ 21 % de dioxygène (O₂), elle n'en contenait pas «durant les deux premiers milliards d’années (Ga) de l’histoire de notre planète». Deux périodes ont été identifiées comme étant responsables de cette «oxygénation de l’atmosphère, mais aussi des océans».

La première période, «nommée le 'Great oxidation event' (GOE)», qui est comprise entre 2,4 et 2,2 Ga (donc «contemporaine d’une expansion explosive de la vie photosynthétique), a permis l’accumulation d’oxygène libre dans l’atmosphère, mais en très faible quantité (<1 %) ;

La deuxième période, «nommée le 'Neoproterozoïc oxygenation event' (NOE)», qui est «comprise entre 1 Ga et 540 Ma» («contemporaine de l’apparition et de la diversification des métazoaires et autres organismes complexes), aurait permis d’atteindre des concentrations atmosphériques en dioxygène proches du niveau actuel (21 %)».

Cependant, si «la production de dioxygène au cours du GOE a été attribuée à la photosynthèse (couplée à un enfouissement de matière organique dans le sédiment)», jusqu'ici «les mécanismes d’accumulation du dioxygène dans l’atmosphère au cours du NOE» n’avaient pu être expliqués.

Pour sa part, l'étude ici présentée a, dans un premier temps, «échantillonné des sédiments brésiliens du Mato Grosso déposés à la fin des épisodes glaciaires extrêmes dits de 'Snowball Earth' (635 Ma) au cours du Néoprotérozoïque».

Du fait que «les analyses multi-isotopiques du soufre des composés soufrés (pyrites et sulfates) de ces sédiments» font apparaître «des valeurs étonnamment élevées», il en découle «une activité des bactéries sulfato-réductrices d’une intensité capable de modifier la chimie globale de l’océan».

Dans un second temps, «l’utilisation d’un modèle chimique et isotopique hors équilibre» a permis «de montrer que ce métabolisme serait responsable d’une diminution proche de 50 % de la quantité de sulfates océaniques». En effet, si «un des principaux mécanismes consommateurs du dioxygène est la respiration aérobie de la matière organique», cette fonction respiratoire «peut aussi être réalisée par l’utilisation d’autres oxydants tels les sulfates (la respiration est alors dite anaérobie)».

Ainsi, l’importante consommation de sulfates au moment du NOE, qui témoigne «de la voie respiratoire anaérobie», aurait pu constituer, selon cette étude, «un mécanisme essentiel d’épargne de l’oxygène libre produit par la photosynthèse».

Ces travaux, qui mettent en évidence «l'importance de ce phénomène de sulfato-réduction au lendemain de la dernière glaciation de type 'Snowball Earth'», incitent «à modifier les schémas actuellement admis du budget global de l’oxygène à cette époque».