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Une étude, dont les résultats intitulés «Laboratory analogue of a supersonic accretion column in a binary star system» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a pu reproduire en laboratoire, grâce à l'utilisation du laser de puissance Orion basé au Royaume-Uni, les phénomènes physiques extrêmes observés dans des systèmes de 'variables cataclysmiques magnétiques': cette expérience, qui a reconstitué en laboratoire «une maquette d’objet astrophysique», constitue une première mondiale.
Rappelons tout d'abord que les systèmes de 'variables cataclysmiques magnétiques' sont des systèmes de deux étoiles où «une 'naine blanche', étoile extrêmement dense, aspire par gravitation la matière d'une seconde étoile voisine qui émet alors un rayonnement très énergétique lorsqu'elle atteint la surface de l'étoile dense».
Comme les naines blanches possèdent «souvent un champ magnétique important», la matière absorbée de l'étoile compagnon «est alors concentrée et aspirée par la naine blanche au niveau du pôle magnétique de celle-ci, formant des colonnes d’accrétion de 100 à 1 000 km». Cependant, «ces zones sont beaucoup trop petites pour être accessibles directement aux télescopes». C'est la raison pour laquelle, l'étude ici présentée a été entreprise en vue de mieux comprendre «les phénomènes physiques qui se déroulent au niveau du pôle magnétique de la naine blanche».
Pour reproduire ces phénomènes, toute l’énergie du laser Orion a été concentré, pendant un milliardième de seconde, sur une surface de quelques millimètres carrés. De la sorte, un flot de plasma se déplaçant à la vitesse de 200 km/s a été généré qui a mimé, en s’écrasant sur un obstacle en acier, «les phénomènes qui se produisent à la surface de la naine blanche». L'emploi d'un second faisceau laser, a permis de «sonder par radiographie X la dynamique de la colonne d’accrétion».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Molecular preservation of 1.88 Ga Gunflint organic microfossils as a function of temperature and mineralogy» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis d'identifier, pour la première fois, la présence de fragments de protéines relativement peu dégradés dans des microorganismes fossilisés il y a presque 2 milliards d’années dans la formation Gunflint, qui est un ensemble de roches sédimentaires s’étendant du Minnesota à l’Ontario.
Ces plus anciens restes de protéines retrouvés dans des microfossiles organiques sont datés de 1,88 milliard d’années. Les signatures moléculaires ont été analysées en fonction de l'histoire diagénétique de ces fossiles. Au moyen de XANES *, les données provenant des microfossiles collectées in situ ont été comparées aux données correspondant à des micro-organismes modernes. Il est ainsi apparu que, malgré des températures diagénétiques de ~ 150-170 ° C déduite à partir des données Raman, les signatures moléculaires de certains microfossiles organiques ont été extraordinairement bien préservées.
De la sorte, cette étude, qui «montre que des molécules issues du vivant, pourtant considérées comme fragiles, peuvent être préservées au sein de roches très anciennes», amène à penser qu’il sera possible à terme «de reconstituer la nature chimique des plus anciennes formes de vie sur Terre, à partir de leurs restes fossiles».
Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
* XANES
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Une étude, dont les résultats intitulés «Detection of an oxygen emission line from a high redshift galaxy in the reionization epoch» ont été publiés dans la revue Science et sont disponibles en pdf sur arxiv.org, a permis de détecter, grâce au réseau ALMA, de l'oxygène en émission au sein de la galaxie SXDF-NB1006-2, située à un redshift de 7.2 («ce qui signifie qu'elle nous apparaît telle qu'elle était 700 millions d'années seulement après le Big Bang»). Ainsi, SXDF-NB1006-2 devient «la galaxie la plus distante dans laquelle de l'oxygène a été détecté sans ambiguïté aucune, sans doute ionisé par l'intense rayonnement en provenance de jeunes étoiles géantes».
Rappelons tout d'abord, qu'avant «que les premières structures gravitationnelles n'apparaissent, l'Univers était constitué de gaz neutre». Ensuite, l'Univers s'est transformé radicalement dans son intégralité au cours d'une phase, dénommée 'réionisation cosmique', apparue «lorsque les premiers objets ont commencé à briller, quelques centaines de millions d'années après le Big Bang» et que leur intense rayonnement a rompu «la neutralité des atomes de ce gaz, en l'ionisant».
Alors que «le type d'objets responsables de la réionisation suscite aujourd'hui encore de nombreux débats», l'analyse «des conditions régnant au sein des galaxies les plus lointaines constitue une sérieuse piste de réflexion». C'est dans cet ordre d'idée que l'étude ici présentée a entrepris «la recherche d'éléments chimiques lourds» au sein de SXDF-NB1006-2. En effet, «la quête d'éléments lourds dans l'Univers jeune permet de déterminer le taux de formation stellaire» à la période de la réionisation cosmique et l'analyse de ces éléments nous renseigne «sur le processus de formation des galaxies ainsi que sur les causes de la réionisation cosmique».
Avant de débuter les observations de cette galaxie, des simulations numériques en vue «d'estimer la probabilité d'y observer de l'oxygène ionisé grâce à ALMA» ont été effectuées. En tenant en compte «des résultats d'observation de semblables galaxies situées à bien plus grande proximité de la Terre», il était alors apparu «que les raies d'émission de l'oxygène ionisé pourraient être détectables, même à si grande distance».
C'est sur la base de ces données, que les observations «d'une grande résolution» d'ALMA ont «détecté un rayonnement en provenance du gaz d'oxygène ionisé présent dans SXDF-NB1006-2»: cet oxygène «était dix fois moins abondant dans SXDF-NB1006-2 qu'il ne l'est dans le Soleil».
Les simulations avaient prédit exactement cette faible abondance, qui «s'explique par le fait que l'Univers était encore jeune à cette époque et que la formation stellaire n'en était qu'à ses balbutiements». Cependant, le constat de la très faible quantité de poussière riche en éléments lourds a été un résultat inattendu.
En conclusion, on peut dire que «la détection d'oxygène ionisé révèle que de nombreuses étoiles très brillantes, des dizaines de fois plus massives que le Soleil, sont nées au sein de cette galaxie et émettent un intense rayonnement ultraviolet, responsable de l'ionisation des atomes d'oxygène». En raison de «l'absence de poussière au sein de cette galaxie», ce rayonnement ultraviolet peut s'échapper librement et «ioniser de vastes quantités de gaz situé à l'extérieur de la galaxie»: de ce fait, SXDF-NB1006-2 est un exemple de sources lumineuses responsables de la réionisation cosmique.
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Une étude, dont les résultats intitulés «First fossil footprints of saber-toothed cats are bigger than Bengal tiger paws» ont été présentés dans la revue Science, a permis, pour la première fois, de décrire des empreintes laissées par un tigre à dents de sabre: en l'occurrence, il s'agit de quatre empreintes retrouvées en Argentine, faites il y a 50000 ans très probablement par des Smilodons *.
Rappelons tout d'abord que les Smilodons constituent «un genre de Félidés parmi les tigres à dents de sabre» qui ont vécu entre 2,5 millions d’années et 10.000 ans en Amérique. Ils «ressemblaient aux tigres modernes», mais étaient plus impressionnants «avec leurs canines longues de 18 à 20 cm et leur taille qui pouvait atteindre 4 mètres».
Les Smilodons étaient sans doute «des superprédateurs du Pléistocène car leur morphologie indique qu’ils pouvaient chasser de grands mammifères». En outre, ils devaient être des charognards car «une des trois espèces de Smilodons connues, Smilodon fatalis, est présente sous forme de nombreux squelettes dans les célèbres fosses à goudron de Rancho La Brea, en Californie, dans lesquelles des herbivores imprudents se faisaient prendre».
Les quatre empreintes, retrouvées en Argentine «sur les rivages de l’océan Pacifique, non loin de la ville de Miramar», appartiennent à des Smilodons de l'espèce Smilodon populator. Elles ont été laissées «dans des sédiments meubles il y a environ 50.000 ans» à une époque où «une glaciation avait fait baisser le niveau des océans de la Terre en stockant de l’eau sous forme de glace sur les continents».
En fait, au moment où ces empreintes ont été laissées, la piste «devait être à plusieurs kilomètres à l’intérieur des terres»: comme «l'une de ces empreintes a une taille d’environ 19,2 centimètres», on estime que le Smilodon en question «appartenait à une espèce qui avait une taille en moyenne 20 % plus importante que celle d’un tigre du Bengale».
Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
* Smilodon
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Une étude, dont les résultats intitulés «Subduction controls the distribution and fragmentation of Earth’s tectonic plates» ont été publiés dans la revue Nature, a permis, à partir de simulations numériques fondées sur des calculs de convection du manteau rocheux de la Terre, de montrer que la subduction contrôle la distribution et la fragmentation des plaques tectoniques terrestres.
Rappelons tout d'abord que «la surface de la Terre est un puzzle géant dont les 53 pièces (plaques tectoniques) possèdent un agencement caractéristique». Plus précisément, ce puzzle se divise en deux groupes de pièces: «d’une part, 7 grandes pièces adjacentes (l’Amérique du Nord et du Sud, le Pacifique, l’Eurasie, l’Afrique, l’Australie et l’Antarctique) représentant 95 % de la surface et d’autre part, 46 pièces de tailles réduites (Ibérique, Caraïbes, Philippines…)».
Dans le cadre du 'mouvement perpétuel' de la surface terrestre, «les plaques tectoniques disparaissent en s’enfonçant dans le manteau au niveau de zones dites de subduction, associées à la formation de volcans, comme 'la ceinture de feu' autour du Pacifique». En raison du fait que «les indices concernant ces déplacements sont encore très mal connus», jusqu'à présent «seules les reconstructions tectoniques des 100 derniers millions d’années peuvent être considérés comme réalistes», alors que «la Terre est âgée de 4,5 milliards d’années».
Face au «peu de données terrestres permettant de déterminer la taille des plaques dans le passé», l'étude ici présentée a entrepris d'analyser, pour la première fois, des planètes fictives, «obtenues grâce à la simulation numérique couplant les mouvements du manteau rocheux de la Terre et sa surface».Il est ainsi apparu «que les grandes plaques seraient l’expression des courants présents dans le manteau, entre les zones de subduction, et que les petites plaques se seraient fragmentées, quant à elles, sous l’effet de forces induites par la courbure de ces zones de subduction».
Il en résulte que, bien que la position des plaques change, «la proportion entre grandes et petites plaques serait restée identique au cours des 500 derniers millions d’années au moins, contrairement à ce qu’indiquent les reconstructions de la tectonique des plaques».
Cette étude amène donc à constater que «le volcanisme aux limites des petites plaques et ses effets sur le cycle du carbone ont été sous-évalués» et que «des corrections devront être apportées aux reconstructions des mouvements des plaques».
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