Une étude, dont les résultats intitulés «Experimental Demonstration of Fusion-Relevant Conditions in Magnetized Liner Inertial Fusion» ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, a permis d'obtenir des réactions de fusion grâce à la Z machine qui utilise une technique de compression, dite à striction axiale, encore appelée Z-pinch.

L'expérimentation, qui vise à obtenir «une Magnetized Liner Inertial Fusion, ou Maglif» s'est déroulée en plusieurs étapes.

Tout d’abord, du deutérium (D), «un isotope de l’hydrogène dont le noyau contient un proton et un neutron», a été enfermé «dans un cylindre métallique de 5 mm de diamètre et 7,5 mm de hauteur», puis «une impulsion de courant d’une intensité très élevée (19 millions d'ampères)» a été envoyée dans le cylindre pendant 100 nanosecondes.

Ce courant a généré un champ magnétique et abouti à l’implosion du cylindre, tandis que le deutérium comprimé subissait une augmentation de température.

Comme, «simultanément, un préchauffage était réalisé à l’aide d’une impulsion laser», alors «qu'un champ magnétique externe confinait le plasma produit», ce plasma a affiché «une température de 35 millions de degrés (soit deux fois celle régnant au cœur du Soleil mais trois fois moins que celle que devra atteindre Iter)».

Les mesures ont alors fait apparaître, d'une part, «un flux de 2.000 milliards de neutrons avec des caractéristiques prouvant que des réactions de fusion avaient bien eu lieu, mettant chacune en jeu deux atomes de deutérium pour donner un atome d’hélium 3 et un neutron» et, d'autre part, «un flux de 10 milliards de neutrons provenant cette fois de la fusion entre des noyaux de deutérium et de tritium (T)».

En résumé, si le fait «que parallèlement aux réactions D-D donnant de l’hélium 3, d'autres ont donné du tritium» est prometteur pour de prochaines expériences, la Z machine n'est, pour l'instant, pas «un concurrent sérieux d’Iter», car, pour l'être, il faudrait réussir à «multiplier par un facteur 10.000 le nombre de réactions» afin de «produire plus d’énergie que leur allumage n’en nécessite».

Une étude, dont les résultats intitulés «Copulation in antiarch placoderms and the origin of gnathostome internal fertilization» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de mettre en évidence que des poissons cuirassés de l'espèce Microbrachius dicki copulaient il y a 385 millions d'années, alors que des mâles d'autres espèces dispersaient dans l'eau leur sperme.

Cette espèce, qui appartient à l'ordre des Antiarchi, le plus vieux de la classe des placodermes (poissons au corps recouvert de plaques), est ainsi, à ce jour, «la plus ancienne à avoir utilisé la fertilisation interne (plus efficace ) pour se reproduire».

Dotés d'une mâchoire, les placodermes, qui «ont peuplé les mers, les rivières et les lacs pendant quelque 70 millions d'années avant de disparaître il y a environ 360 millions d'années», sont considérées «comme les premiers vertébrés ancêtres des humains».

Plus spécifiquement, il est apparu que, «dans l'espèce Microbrachius dicki, qui mesure 8 centimètres de long», le mâle avait «un appendice osseux (ptérygopode) en forme de L qui lui permettait de transférer son sperme à l'intérieur de la femelle» tandis que «celle-ci était pourvue d'une paire de petites plaques permettant de maintenir l'organe mâle en place pendant l'accouplement».

Microbrachius, dont le nom signifie 'petits bras', est un fossile connu depuis longtemps, qui «vivait notamment dans des lacs en Écosse mais aussi en Estonie et en Chine», mais, jusqu'à présent, on s'interrogeait sur l'utilité de «cette paire de bras osseux».

La conclusion de l'étude ici présentée résout le problème: pendant la copulation, «le couple de Microbrachius se tenait par les 'bras'», ce qui permettait au mâle «de positionner son appendice dans la région génitale de la femelle».

Comme «le couple de poissons s'accouplait probablement de côté», avec ses bras joints, il devait avoir l'air «d'esquisser un pas de 'Square danse' plutôt que de copuler».

Ainsi, ce travail, qui place «l'origine de la fertilisation interne au début de l'évolution des vertébrés» alors que, «jusqu'à présent, on pensait qu'elle était arrivée plus tard», aboutit d'une certaine façon à faire de l'appendice sexuel du Microbrachius l'ancêtre du pénis.

Une étude, dont les résultats intitulés «Subtropical iceberg scours and meltwater routing in the deglacial western North Atlantic» ont été publiés dans la revue Nature Geoscience, a permis de modéliser ce qui s’est passé dans l’Atlantique nord lorsque l’inlandsis laurentidien, qui «recouvrait une bonne partie du continent nord-américain, notamment la région des Grands Lacs lors de la dernière glaciation dite de Wisconsin», a libéré des quantités importantes d’icebergs et d’eau douce froide, voici 21.000 ans.

Comme aujourd'hui, où «l’inlandsis du Groenland est en train de fondre», la Terre était, à ce moment-là, en train de se réchauffer de sorte que «d’immenses lacs d’eau de fonte glaciaire se formaient en Amérique du Nord» et «des barrages de glace cédaient périodiquement injectant de grandes quantités d’eau douce et de glace dans l’Atlantique au niveau de la baie d’Hudson et du golfe du Saint-Laurent, au Canada».

La simulation de la circulation océanique, effectuée dans le cadre de l'étude ici présentée, montre «que les icebergs résultant de ce phénomène obliquaient rapidement sur la droite pour se diriger en direction des tropiques». Certains d’entre eux, parcourant 5.000 km en moins de quatre mois, «finissaient par rejoindre les eaux des Bahamas».

Ces calculs concordent parfaitement avec des traces retrouvées au fond de l’océan Atlantique qui montrent que des icebergs dérivaient à cette époque jusqu’au Keys de Floride: en effet, «la profondeur de certain de ces affouillements indique que les icebergs qui les ont laissés avaient une hauteur de 300 m, ce qui est comparable avec ceux que l’on retrouve au large du Groenland de nos jours».

Comme cette étude indique «qu’une grande partie des eaux de fonte de la calotte glaciaire du Groenland peut être redistribuée par des courants côtiers étroits circulant d’abord dans des régions subtropicales avant d’atteindre l’océan subpolaire», il est compliqué de prévoir aujourd'hui «une éventuelle instabilité du climat qui serait abruptement déclenchée par la fonte des glaces du Groenland».

Une étude, dont les résultats intitulés «Constraints on Mimas’ interior from Cassini ISS libration measurements» ont été publiés dans la revue Science, a permis de faire apparaître, à la suite de la mesure de la rotation de Mimas (une lune de Saturne), des oscillations non conformes aux modèles prédictifs: elles suggèrent que Mimas pourrait abriter un noyau fortement aplati ou un océan sous sa couche de glace.

C'est «à l’aide d’une technique à l’utilisation peu connue, dite de stéréophotogrammétrie» que la rotation de Mimas a été mesurée «à partir des images de la sonde ESA/NASA Cassini».

Ce satellite de Saturne est, «tout comme la Lune autour de la Terre», en rotation synchrone autour de sa planète, tournant «sur lui-même à la même vitesse qu’il effectue une révolution autour de Saturne» et montrant «toujours la même partie de sa surface à sa planète».

Cependant, à ce mouvement moyen uniforme, se superposent des oscillations, appelées librations, qui «résultent du couple de force gravitationnelle exercée par Saturne sur Mimas».

Dans le cadre de l'étude ici présentée, deux types de librations ont été mises en évidence: «l’un à basse fréquence, l’autre à haute fréquence».

Le type à haute fréquence, qui affiche une amplitude deux fois plus importante, «révélatrice de la distribution de masse à l’intérieur du corps et de la présence ou non de couches liquides», est «incompatible avec le modèle de rotation d’un satellite, solide, à l’équilibre hydrostatique» (les forces de gravitation, centrifuge et de pression s’équilibrent dans le corps) du fait que l' âge de formation de Mimas est très ancien.

Deux hypothèses peuvent alors expliquer cette forte amplitude: d'une part, «la présence, sous le manteau de glace de Mimas, d’un noyau de roche de forme très allongée», ou, d'autre part,  «l’existence d’un océan interne caché entre sa surface glacée et son noyau».

Plus précisément, la forte amplitude de la libration à haute fréquence pourrait signaler «un noyau présentant un allongement de 20 à 60 kilomètres plus important que dans le cas hydrostatique». Cet allongement  marquerait qu'il aurait gelé depuis sa formation et «aurait conservé en grande partie sa forme initiale».

Par contre, si Mimas possède un océan interne, il ferait partie du groupe des «satellites à océan interne du Système solaire incluant plusieurs lunes de Jupiter et Titan, un autre satellite de Saturne», mais «un tel océan global serait une véritable surprise car la surface de Mimas ne présente aucun signe d’activité géologique récente».

Des observations supplémentaires de Cassini devraient conduire à «affiner les modèles d’intérieur de Mimas», qui, «malgré sa surface apparemment ancienne criblée de cratères et sa petite taille», ne correspond plus à «l’astre froid et inerte que l’on imaginait».

Une étude, dont les résultats intitulés «Laboratory formation of a scaled protostellar jet by coaligned poloidal magnetic field» ont été publiés dans la revue Science, a permis, grâce à un dispositif expérimental breveté et à des simulations numériques en trois dimensions, d'expliquer, en très bon accord avec les observations astrophysiques, la formation des jets stellaires à grande échelle.

Les jets astrophysiques, omniprésents dans l'Univers, «sont d'étroits pinceaux de matière qui peuvent se propager sur de grandes distances (des centaines de fois la distance Terre-Soleil)»: ils émergent «d'objets célestes aussi variés que les étoiles en formation, les naines blanches, les étoiles à neutrons, ou les trous noirs, dont le point commun est d'amasser activement de la matière depuis leur proche environnement, via un disque de matière en rotation».

Jusqu'à présent, les théories actuelles avait «du mal à expliquer comment la matière peut se propager sur de si longues distances tout en restant confinée en un jet étroit».

Dans l'étude ici présentée, afin de mieux comprendre ce phénomène, «un dispositif expérimental unique, récemment breveté, couplant lasers de puissance et champs magnétiques intenses» a été employé.

Plus précisément, «en arrachant des électrons à un échantillon de plastique à l'aide de faisceaux laser, les physiciens du LULI ont produit un plasma représentatif, à échelle réduite, de l'atmosphère des jeunes étoiles».

L'environnement interstellaire a été reproduit «dans quelques centimètres cubes et pendant quelques millionièmes de secondes» grâce à la génération «par des bobines fabriquées au LNCMI, d'un champ magnétique assez intense».

Ensuite, au moyen de supercalculateurs, de jeunes étoiles en formation et l'expérience en laboratoire ont été modélisées. Du fait, de l'accord entre ces deux simulations, il est apparu, que les jets émis par les très jeunes étoiles «sont confinés par un champ magnétique à large échelle, qui est aligné avec l'axe des jets, comme l'ont récemment précisé des mesures par télescope».

Ce mécanisme rend ainsi «compte notamment de mystérieuses émissions de rayons X observées par le satellite Chandra le long des jets».

Bien que ce travail ait spécifiquement porté sur les jets de plasma des étoiles naissantes, du fait que «le même mécanisme pourrait être à l'œuvre dans les autres types de jets astrophysiques», la voie est ouverte «pour étudier, de manière concrète, le rôle des champs magnétiques en astrophysique».

De plus, «le dispositif construit au LULI pourrait servir aux recherches sur la fusion nucléaire, où les champs magnétiques sont évoqués depuis longtemps pour pouvoir confiner les ions au sein d'un combustible et augmenter leur température, ce qui est le paramètre clé pour parvenir à la fusion».