Une étude, dont les résultats intitulés «Chemical signature of magnetotactic bacteria» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de découvrir un marqueur spécifique des magnétites synthétisées par les bactéries magnétotactiques (MTB) au sein de leur cellule, reposant sur leurs teneurs en éléments chimiques présents à l’état de traces.

Les MTB «sont des bactéries capables de synthétiser des cristaux nanométriques de magnétite de façon génétiquement contrôlée». Comme ces cristaux de magnétite, formés au sein de la cellule, dans des organites appelés magnétosomes» se déposent, lorsque les bactéries meurent, et peuvent être enfouis et fossilisés dans les sédiments, ces MTB «ont été proposées comme représentant l’une des plus anciennes formes de biominéralisation».

Cependant, en dehors des MTB, «plusieurs autres voies naturelles de formation de la magnétite existent : soit par d’autres bactéries à l’extérieur des cellules, soit par précipitation abiotique, c’est-à-dire sans intervention directe du vivant». C'est pourquoi l'étude ici présentée a eu pour objectif d'aider à «différencier toutes ces magnétites ou leurs produits de transformation dans des sédiments d’âges variés».

Comme «la magnétite produite au sein de vésicules dans les bactéries magnétotactiques n’est pas en contact direct avec le milieu aqueux extérieur riche en ions», il a été «proposé depuis longtemps que cette magnétite d’origine bactérienne devait posséder une composition très pure, reflétant le rôle de filtre chimique des frontières cellulaires pour la plupart des ions lourds».

Pour le vérifier, «la teneur de 34 éléments traces dans la magnétite produite par des bactéries magnétotactiques, et dans la magnétite synthétisée par des processus chimiques abiotiques» a été comparée.

Il est ainsi apparu que «la pureté chimique des magnétites de MTB est certes très bonne, mais imparfaite» puisque «la totalité des éléments traces y sont présents à des concentrations comprises entre 0,0001 et 0,001% de la masse de magnétite».

Ainsi, «même si l’incorporation des éléments traces est cent fois plus faible dans les magnétites bactériennes qu’en conditions abiotiques, certains éléments comme le molybdène et l’étain y sont plus concentrés, suggérant un contrôle biologique de leur transfert depuis le milieu extérieur».

Ces données, qui «ouvrent de nouvelles perspectives d’étude du métabolisme de ces microorganismes», peuvent être «un marqueur pour l’identification des fossiles de bactéries magnétotactiques» dans le cadre de la détermination de «l’origine des cristaux de magnétite présents dans des sédiments terrestres pouvant être âgés de plusieurs milliards d’années, ou dans des échantillons d’origine extraterrestre».

Une étude, dont les résultats intitulés «The formation of a quadruple star system with wide separation» ont été publiés dans la revue Nature, a permis d'identifier dans la région du nuage moléculaire Barnard 5 (situé dans la constellation de Persée), grâce au télescope spatial Herschel et au radiotélescope américain 'Very large array', un système formé d'une jeune étoile, encore au début de son développement, et de trois amas de gaz, qui sont en train de se condenser rapidement sous l'effet des forces gravitationnelles.

Les calculs indiquent que «chaque amas de gaz devrait se transformer en étoile d'ici 40.000 ans». Cependant, «les futures étoiles nées de ces amas devraient être relativement petites, avec pour chacune une masse représentant environ 1/10 de celle du Soleil».

Ce système de quatre étoiles apparaît instable, de sorte que seules les deux étoiles les plus proches devraient former un système double stable, tandis que «les deux autres étoiles les plus éloignées pourraient être catapultées à l'extérieur du système dans environ un demi-million d'années».

Une étude, dont les résultats intitulés «MmTX1 and MmTX2 from coral snake venom potently modulate GABA_A receptor activity» ont été publiés dans la revue PNAS, est parvenue après plus de dix ans de recherches à percer le mystère du puissant venin du serpent corail, qui pourrait apporter des éclairages sur l'épilepsie, la schizophrénie et la douleur chronique.

En effet, ce venin contient «la première toxine animale connue, appelée MmTX, qui cible les récepteurs GABA(A), en activant «de façon permanente une protéine clé des cellules nerveuses provoquant des crises mortelles d'épilepsie chez les proies». Étudiée chez les souris, «MmTX a provoqué une succession de relaxations et de tétanisations des muscles, similaires à l'épilepsie, qui ne peut être arrêtée».

Jusqu'à présent, les récepteurs GABA(A), qui sont «très importants chez les mammifères car ils jouent un rôle clé dans la communication entre les cellules nerveuses dans le cerveau et la moelle épinière», étaient «la cible de plusieurs molécules pharmacologiques importantes pour la santé humaine»: ainsi, des «médicaments anti-anxiété comme le diazépam et l'alprazolam (Xanax), un tranquillisant, ciblent aussi les récepteurs GABA(A) mais provoquent la relaxation au lieu de crises d'épilepsie car ils s'y fixent de manière différente» de MmTX.

La caractéristique nouvelle présentée par MmTX devrait permettre de l'utiliser comme un outil «pour mieux comprendre comment fonctionnent les récepteurs GABA(A)» dans la mesure «où des erreurs dans ces récepteurs peuvent provoquer l'épilepsie, la schizophrénie et des douleurs chroniques».

Une étude, dont les résultats intitulés «Measurement of the Charged-Pion Polarizability» ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, a permis, dans le cadre de l’expérience COMPASS, d'effectuer une mesure de la polarisabilité des pions qui correspond étroitement à la théorie de l’interaction forte, alors que les premières mesures, entreprises depuis les années 1980, semblaient contredire la théorie.

Rappelons tout d'abord que «l'interaction forte lie ensemble les quarks, pour former les protons et les neutrons, et les protons et les neutrons eux-mêmes, pour former les noyaux de tous les éléments dont la matière est constituée».

Les pions, constitués à l'intérieur de ces noyaux d’un quark et d’un antiquark liés étroitement par la force forte, sont des particules médiatrices de l'interaction forte.

Ainsi, comme, à l’intérieur du noyau, «les protons et les neutrons s’échangent des pions», la polarisabilité des pions, qui correspond au «degré auquel ils peuvent être déformés», est «une mesure directe de la force forte liant les quarks entre eux».

Pour mesurer la polarisabilité du pion, l’expérience COMPASS du CERN «a projeté un faisceau de pions contre une cible de nickel». Les pions, qui «sont soumis au très fort champ électrique des noyaux de nickel» lorsqu'ils «arrivent à une distance de la cible en nickel égale en moyenne à deux fois leur propre rayon», se déforment sous l’effet de ce champ et changent de trajectoire, en émettant un photon.

Cette expérience représentait un grand défi, «même avec les hautes énergies atteintes au CERN», car «la polarisabilité du pion est infime et son effet est difficile à isoler». Aussi pour obtenir cette polarisabilité, c'est un échantillon de 63000 pions qui a été pris en compte.

Le résultat des mesures de l’énergie du photon et de la déflexion du pion» a ainsi montré que, comme le prévoit la théorie de l’interaction forte, «le pion se déforme considérablement moins» (απ=(2.0±0.6stat±0.7syst)×10−4  fm3 ) que ce que laissaient entendre les mesures précédentes.

Une étude, dont les résultats intitulés «Short time interval for condensation of high-temperature silicates in the solar accretion disk» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de montrer que la production des précurseurs solides des planètes telluriques aurait cessé 1,5 million d'années seulement après le début de la formation du système solaire.

 Alors qu'il semble acquis «que la Terre se serait formée en moins d'une centaine de millions d’années par collisions entre des embryons planétaires, les premières étapes ayant donné naissance aux premiers petits planétésimaux et aux embryons, restent dans le flou» et «seules certaines météorites primitives, les chondrites, permettent de remonter aux premiers millions d’années de l’histoire du système solaire».

Cependant, «l'observation des étoiles jeunes analogues au soleil» montre que la durée de vie moyenne des disques d'accrétion, ou disques protoplanétaires, «est de l'ordre de 5 à 10 millions d’années».

Comme «certaines chondrites primitives sont majoritairement constituées de chondres qui sont des billes silicatées, partiellement vitreuses, et de taille variant entre le dixième de millimètre et le centimètre», ces chondres «sont compris comme étant le résultat de la fusion éclair et du refroidissement rapide», dans le gaz du disque, «de grains de poussières précurseurs, de taille nanométrique à micrométrique».

Il reste que «l'origine de ces précurseurs, la nature des processus de chauffage éclair, les conditions physico-chimiques et la chronologie de formation» sont en grande partie mystérieux.

La formation des chondres est d'ailleurs une étape si fondamentale de la formation planétaire que certains modèles suggèrent que, sans l’apparition des chondres, qui «sont les témoins du passage du matériau primordial du disque (gaz et grains nanométriques) aux premiers solides millimétriques», la formation planétaire n’aurait pas pu débuter.

Dans ce contexte, pour la première fois les âges des précurseurs et les âges de fusion pour une quinzaine de chondres de la météorite Allende ont pu être déterminés dans le cadre de l'étude ici présentée, «à partir de mesures fines des excès radiogéniques de l'isotope de masse 26 du Mg (26Mg) produits par la désintégration radioactive de l'isotope à courte période (demi-vie de 0,73 millions d'années) de masse 26 de l'aluminium (26Al)».

Il est ainsi apparu que si «les âges de fusion se répartissent entre ≈1,5 et ≈3 millions d'années après le début de la formation du système solaire», ceux de leurs précurseurs «sont plus anciens, entre 0 et ≈1,5 millions d'années».

Par conséquent, les précurseurs des chondres se sont «formés dès les tout débuts du système solaire, en même temps que les solides réfractaires présents dans les chondrites et considérés comme étant les premiers solides se condensant à partir du gaz à très haute température (entre 2000 et 1600 K)».

Ainsi, comme une des étapes essentielles de la formation des planètes terrestres a pris fin «seulement 1,5 million d'années après l'effondrement du nuage moléculaire parent du système solaire, c'est à dire il y a 4565 millions d'années», les grandes lignes des compositions chimiques des planètes «étaient alors déjà en partie établies».

Notons, pour finir, que cet arrêt de la production des précurseurs des chondres vers 1,5 millions d'années signale certainement «quelque chose de fondamental sur la physique du disque d'accrétion».