Une étude, dont les résultats intitulés «A very luminous magnetar-powered supernova associated with an ultra-long γ-ray burst» ont été publiés dans la revue Nature, a permis, pour la première fois, d'établir un lien entre un sursaut gamma de très longue durée, une explosion de supernova particulièrement lumineuse et un hypothétique magnétar.

Rappelons tout d'abord que les sursauts gamma (GRBs), qui «résultent de phénomènes explosifs parmi les plus puissants survenus depuis le Big Bang», sont détectés «par des télescopes spatiaux sensibles à ce type de rayonnement de haute énergie incapable de pénétrer l'atmosphère terrestre» et sont suivi, ensuite, «à de plus courtes fréquences, par d'autres télescopes disposés au sol et dans l'espace».

Si, «bien souvent, les GRBs ne durent que quelques secondes», leur durée, «dans quelques très rares cas», peut être de plusieurs heures, à l'instar de GRB 111209A, «un des GRBs les plus longs et les plus brillants jamais observé», qui «fut détecté par le satellite Swift le 9 décembre 2011» et dont l'émission rémanente «a été étudiée au moyen de l'instrument GROND qui équipe le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres à La Silla et de l'instrument X-shooter installé sur le Très Grand Télescope (VLT) à Paranal».

Du fait que la signature claire d'une supernova, baptisée SN 2011kl, a été ensuite détectée, GRB 111209A devient le premier GRB ultra-long associé a une supernova. Alors que «les astronomes avaient supposé que ces GRBs provenaient d'étoiles très massives (quelque 50 fois plus massives que le Soleil) et qu'ils signalaient la formation d'un trou noir», les observations de la supernova SN 2011kl «remettent en question l'application de ce postulat aux GRBs ultra-longs».

En effet, les observations effectuées au moyen de GROND et du VLT ont montré que «le scénario privilégié de l'effondrement d'une étoile massive (parfois baptisé collapsar)» (qui stipule que «la lente émission rémanente dans les domaines optique et infrarouge en provenance de la supernova» résulte «de la désintégration radioactive du Nickel 56 produit lors de l'explosion»), ne pouvait s'appliquer au GRB 111209A.

Comme «d'autres hypothèses ont également été écartées», la seule explication, concordant «avec les observations de la supernova consécutive au GRB 111209A», est que cette supernova «devait être alimentée par un magnétar (une étoile à neutrons de faibles dimensions effectuant plusieurs centaines de rotations par seconde et dotée d'un champ magnétique bien plus puissant que celui des étoiles à neutrons dites normales, ou pulsars radio)».

Une étude, dont les résultats intitulés «Why the seahorse tail is square» ont été publiés dans la revue Science, a permis de découvrir que la structure de la queue de l’hippocampe possède des propriétés mécaniques qui pourraient être exploitées avantageusement en robotique et en ingénierie.

Comme «la queue de l’hippocampe est carrée» alors que «la plupart des animaux à queue ont des appendices de forme cylindrique», l'étude ici présentée a cherché à comprendre l'intérêt de cette spécificité morphologique.

Plus précisément, «la queue de l’hippocampe est composée de plaques osseuses carrées et mobiles reliées par des jointures qui facilitent la flexion et la torsion», chaque plaque étant «composée de quatre sections mobiles en forme de 'L' qui se chevauchent». Les muscles connectant la colonne vertébrale et les plaques «permettent à l’hippocampe de s'agripper aux algues et aux coraux et de se maintenir en position pour s’alimenter en aspirant la nourriture qui flotte dans l’eau».

Cette architecture carrée «apporte non seulement de la dextérité et une résistance», mais «elle se remet naturellement en place après avoir été déformée ou tordue» pour protéger la colonne vertébrale: en particulier, «la forme carrée offre plus de points de contact pour saisir quelque chose et assure une préhension plus efficace que les queues cylindriques».

En vue d'évaluer ce potentiel, l’impression 3D a été utilisée «pour reproduire une queue d’hippocampe et des modèles de queues cylindriques». Comme les tests de résistance et de flexibilité, effectués sur ces prototypes, ont attribué «un net avantage à la structure carrée en matière de préhension et de robustesse», cette étude pourrait inciter les ingénieurs à développer des applications «en robotique, en systèmes de défense et en biomédecine», inspirées des capacités de la queue de l’hippocampe.

Une étude, dont les résultats intitulés «Elephantid Genomes Reveal the Molecular Bases of Woolly Mammoth Adaptations to the Arctic» ont été publiés dans la revue Cell Reports, a permis de mieux comprendre comment les mammouths laineux (Mammuthus primigenius) se sont génétiquement adaptés aux rudes conditions de l'environnement arctique de leur époque.

Cette recherche, qui est à comparer à une étude précédente sur le même sujet, a séquencé le génome de deux individus et l'a comparé à celui de trois éléphants d'Asie (Elephas sp.), «une espèce avec laquelle ils ont divergé il y a environ 5 millions d'années». Ainsi, 1,4 million de variants génétiques propres au mammouth laineux ont été identifiés qui «ont provoqué des modifications sur les protéines produites par environ 1.600 gènes».

L'étude ici présentée a recouru à des analyses informatiques et «entrepris des comparaisons avec les bases de données massives des fonctions connues des gènes et avec d'autres gènes de souris artificiellement désactivés» pour déduire les effets fonctionnels des modifications découvertes.

Il est ainsi apparu «que les gènes spécifiques aux mammouth laineux concernent ceux jouant un rôle important dans l'adaptation des mammifères au froid et aux énormes variations saisonnières de leur époque»: plus précisément, «il s'agit de gènes liés à l'insuline, au métabolisme des graisses (dont la régulation de la graisse brune), à la peau et à la croissance des poils, à la sensation de température ou encore à l'horloge biologique de l'animal» ainsi que d'autres gènes concernant «la morphologie, comme la forme du crâne, des oreilles et de la queue».

Pour aller plus loin, cette étude s'est, en particulier, penchée sur un groupe de gènes, «responsables de la sensation de température», qui jouent aussi «un rôle dans la croissance des poils et dans le stockage des graisses» de sorte que «des techniques de reconstruction de séquences ancestrales» ont 'ressuscité' «la version gigantesque de l'un de ces gènes, nommé TRPV3, dans des cellules et dans des souris génétiquement modifiées».

Une étude, dont les résultats intitulés «Simulations and parameterisation of shallow volcanic plumes of Piton de la Fournaise, Réunion Island, using Méso-NH version 4-9-3» ont été publiés dans la revue Geoscientific Model Development, a permis de simuler, à faible coût numérique, la hauteur du panache d’une éruption volcanique.

Si la hauteur du panache à la verticale du cône éruptif est «un élément primordial pour accéder à une prévision correcte des zones impactées» par une éruption volcanique, la prévision de son développement étant impactée par la vitesse et la direction du vent horizontal, qui «varient fortement avec l’altitude dans la basse atmosphère».

Du fait que «prévoir le développement vertical du panache volcanique au moment de son éjection est essentiel pour ensuite simuler sa dispersion horizontale dans l’atmosphère par le vent», il faut être capable de simuler ce développement vertical à faible coût numérique.

Pour y parvenir, l'étude ici présentée a «utilisé la version moyenne échelle (maille de 1 km de côté) du modèle Méso-NH, le code numérique communautaire français», modifié «en adaptant son modèle sous-maille de nuage convectif peu profond (cumulus) au panache d'une éruption volcanique».

Testé sur l’éruption de janvier 2010 (ce choix étant justifié par le fait «que son panache était bien vertical» en raison de l’absence de vent fort) du Piton de la Fournaise (île de La Réunion), «un volcan très actif qui est entré en éruption en moyenne tous les 8 mois au cours des 50 dernières années», ce modèle a abouti à une simulation qui fournit «une hauteur de panache de 1 km au-dessus du cône éruptif», cohérente avec la hauteur obtenue, d’une part, à partir «d’observations photographiques de terrain» et, d’autre part, à partir «d’une simulation explicite du panache convectif à l'échelle décamétrique (maille de 10 m de côté, permettant de résoudre les mouvements au sein du panache) réalisée aussi avec Meso-NH, toutes deux proches de 1 km».

Ce résultat très prometteur pourrait «permettre dans le futur aux équipes de la sécurité civile de disposer, lors d’une éruption volcanique, d’un outil numérique permettant de donner rapidement la hauteur du panache à la verticale de la bouche d’éruption, puis sa dispersion horizontale et donc son impact possible sur les zones habitées».

Une étude, dont les résultats intitulés «Seismicity triggered by fluid injection–induced aseismic slip» ont été publiés dans la revue Science, a permis de mesurer, pour la première fois, l'effet d'une injection de fluide dans un plan de faille au niveau d'un forage.

Cette expérimentation, menée sur une faille inactive dans les calcaires du Laboratoire Souterrain à Bas Bruit de Rustrel-Pays d’Apt (UNSA, CNRS, UAPV), à environ 300m de profondeur, a été entreprise pour mieux comprendre le processus qui conduit les failles géologiques à se déformer et «produire des tremblements de terre sous l’effet d’une augmentation de la pression de fluides».

Tout d'abord, «des forages verticaux ont été creusés à travers le plan de faille qui est de taille pluri-hectomètrique». Ensuite, «une sonde spécialement conçue pour l’expérience», qui comporte «une chambre d’injection (entre deux packers) qui permet de pressuriser très localement le plan de la faille», a été positionnée dans les forages de part et d’autre du plan de faille». De l'eau a alors été injectée sous pression.

Comme, dans la chambre, «un capteur de déplacement est ancré aux parois du forage», lorsque «la pression augmente dans la chambre et que l’eau commence à diffuser dans la faille» la faisant «bouger sous l’effet de la variation de contraintes», le capteur enregistre «des déplacements de l’ordre du millimètre (en glissement et en ouverture normale au plan de faille)».

L'activité du plan de faille étant «estimée à un rayon de l’ordre de 10 à 15m autour du forage d’injection», le glissement sur la faille «a été mesuré en continu pendant que les fluides s’écoulent et modifient les contraintes dans la roche».

Il est ainsi apparu que «dans les premières minutes de l’injection d’eau, la faille glisse sans activité sismique» et qu'ensuite, quand le glissement s’accélère, «des séismes de faible magnitude (M < -2) se produisent».

Ces mesures, au cœur de la faille, prouvent «que l’augmentation de la pression d’eau produit principalement un glissement non sismique d’environ 1 millimètre», la sismicité observée dans l'expérience étant «un effet indirect qui se produit en dehors de la zone des fluides».

En outre, ces premières mesures in-situ ont aussi mis en lumière le lien «entre l’évolution de la perméabilité et de la friction sur la faille et la vitesse de glissement».