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Nouveautés en sciences

dimanche 28 juillet 2013, par Robert Paris

Messages

  • Si la vie est née sur Terre, c’est grâce à du métal provenant tout droit de Mars, livré directement sur notre planète par une météorite, selon une nouvelle théorie présentée jeudi par un chercheur. Cet ingrédient vital s’est présenté à nous sous une forme oxydée de molybdène, un métal utilisé de nos jours dans des alliages pour les outils de bricolage ou les couronnes dentaires.
    Bombardement de comètes

    Mais à l’époque reculée où la vie est apparue sur Terre, ce molybdène oxydé a servi à empêcher les molécules de carbone - briques élémentaires de toute forme de vie - de se dégrader et de finir en goudron, estime Steven Brenner, enseignant à l’Institut Westheimer pour la Science et la Technologie à Gainesville (Etats-Unis). « C’est seulement lorsque le molybdène est très fortement oxydé qu’il devient capable d’influencer la formation d’une vie primitive », précise dans un communiqué Steven Brenner, qui présente sa théorie jeudi lors d’une conférence internationale consacrée à la géochimie à Florence, en Italie.

    « Cette forme de molybdène ne pouvait pas être présente sur Terre à l’époque où les premiers éléments de la vie sont apparus, parce qu’il y a trois milliards d’années, la surface de la Terre ne contenait que très peu d’oxygène, contrairement à Mars », explique-t-il. A l’époque, le système solaire était particulièrement agité et la Terre était sans cesse bombardée par des comètes et astéroïdes. Notre voisine Mars également, ce qui explique comment des débris martiens ont pu se retrouver projetés dans l’espace pour finir leur course sur notre planète, piégés par son champ de gravité.
    Une autre hypothèse : la « panspermie »

    Des analyses récemment effectuées sur une météorite martienne y ont montré la présence de molybdène ainsi que de bore, un métalloïde qui aurait contribué à protéger l’ARN, un précurseur primitif de l’ADN, de la corrosion. « Il semble qu’on accumule les preuves selon lesquelles nous sommes en réalité tous des Martiens et que la vie a débuté sur Mars avant de venir sur Terre à bord d’un rocher », résume Steven Brenner. « C’est un coup de chance, car la Terre est de loin la meilleure des deux planètes pour héberger de la vie. Si nos hypothétiques ancêtres martiens étaient restés sur Mars, on ne serait peut-être pas là pour en parler », conclut le chercheur.

    D’autres théories expliquent l’apparition de la vie sur Terre par de l’eau apportée sur la planète bleue par des comètes, composées de glace et de poussières cosmiques héritées de la formation du système solaire. Une autre hypothèse, baptisée « panspermie », suggère que des bactéries embarquées comme passagers clandestins sur des astéroïdes aient fini par s’écraser sur Terre pour y proliférer dans ses océans chauds et accueillants.

  • Bien qu’elle envoie des robots sur Mars et continue d’explorer les confins de notre galaxie, la NASA s’intéresse toujours à notre bonne vieille Lune, et il semblerait que ses recherches aient payé, puisqu’elle rapporte la découverte de traces d’eau sur notre satellite, et qui pourrait provenir de ses entrailles.

    Cette découverte a été permise par les instruments de mesure de la NASA, nommés Moon Mineralogy Mapper, qui ont été équipés sur l’appareil de la mission indienne Chandrayaan-1. Cette sonde a notamment été explorer la fameuse « face non éclairée » de la Lune, qui comme son nom l’indique n’est elle-même que peu éclairée par le soleil. Elle y a découvert des traces d’eau, révélées par les nombreux cratères creusés par des astéroïdes.

    Dans ce cas, la NASA parle « d’eau magmatique », puisque la source de cette eau semble être l’intérieur même de la Lune. C’est en tout cas ce que révèlent les premières analyses, qui permettent à la NASA « d’avoir plus d’indices sur la composition interne de la Lune et son processus volcanique, et pourrait répondre à la question de la formation de la Lune, et comment son champ magnétique a évolué ».

  • Certaines petites grenouilles tropicales, les Gardiner, ne possèdent ni oreille moyenne, ni tympan, mais peuvent entendre par leur bouche, ont rapporté des scientifiques lundi…

    La plupart des grenouilles possèdent des oreilles moyennes -la partie de l’appareil auditif qui comprend le tympan et les osselets- à l’extérieur de leur tête. Les tympans vibrent quand les ondes des sons leur parviennent, et renvoient ces vibrations à l’oreille interne puis au cerveau.

    Mais ce n’est pas le cas des minuscules grenouilles Gardiner, qui font un centimètre de long, soit la taille d’une punaise. Les grenouilles Gardiner vivent dans les forêts tropicales de l’archipel des Seychelles, un ensemble de 115 petites îles situées dans l’Océan indien, au nord de Madagascar.

    Un amplificateur des fréquences de sons

    Les chercheurs pensaient que ces petits animaux étaient sourds, jusqu’à ce qu’ils les testent en utilisant des sons pré-enregistrés du croassement d’autres grenouilles. Ils ont découvert que les grenouilles Gardiner mâles leur répondaient en croassant à leur tour, comme si elles pouvaient entendre.

    Des images de radio ont montré que ni les poumons, ni les muscles des grenouilles Gardiner n’aidaient à transmettre le son aux oreilles internes. A la place, les scientifiques ont découvert que leur bouche fonctionnait comme un amplificateur des fréquences de sons émises par l’autre grenouille. Le système est aidé en outre par une toute petite membrane située entre la bouche et l’oreille interne.

    « Percevoir effectivement les sons sans utiliser d’oreille moyenne »

    « La combinaison de la cavité bucale et de la conduction par les os permet aux grenouilles Gardiner de percevoir effectivement les sons sans utiliser d’oreille moyenne », a expliqué Renaud Boistel de l’université de Poitiers en France et du Centre national (français) de la recherche scientifique (CNRS).

    Les conclusions de cette recherche sont publiées dans les Annales de l’Académie américaine des Sciences, et s’ajoutent à ce qui déjà connu de l’évolution de la capacité auditive d’animaux comme les tortues et les grenouilles.

    « Nous montrons que la présence d’une oreille moyenne n’est pas une condition nécessaire pour entendre, bien que ce soit la solution la plus polyvalente pour la vie [hors de l’eau] », ajoute l’étude.

  • Le plus grand volcan du monde, d’une superficie équivalente aux îles britanniques, serait enfoui depuis 145 millions d’années sous les eaux du Pacifique, révèle une étude publiée jeudi 5 septembre dans la revue britannique Nature Geoscience. Il se situe à quelque 1 500 km à l’est des côtes du Japon, selon cette étude.

    Baptisée "Massif Tamu", la bête est tapie au cœur d’une chaîne de montagnes sous-marine, Shatsky Rise, dont le sommet culmine à 3,5 km sous le niveau de la mer et dont les racines plongent à quelque 30 km sous la surface. Et heureusement pour les Terriens, il semble qu’elle soit endormie depuis des millions d’années, indique William Sager. Océanographe à l’Université américaine de Houston, il a dirigé l’étude.

    Pas un "simple mégavolcan"

    Cette formation volcanique était connue depuis longtemps des géologues mais ceux-ci pensaient jusqu’alors avoir affaire à un simple "mégavolcan" parmi une douzaine d’autres "plateaux océaniques" déjà identifiés. Ces "mégavolcans" sont très massifs, avec leurs millions de kilomètres cubes de lave solidifiée. A tel point que les scientifiques considèrent généralement qu’il a fallu plusieurs volcans voisins pour leur donner naissance. C’est le cas par exemple pour l’édifice volcanique de l’île de Hawaï, constitué de cinq "volcans boucliers" distincts. Il en va de même pour l’Islande.

    Mais l’analyse d’échantillons et de la structure du Massif Tamu en "donne une image différente", écrivent William Sager et son équipe. Selon ces experts, il pourrait même s’agir de la "brique élémentaire d’un vaste plateau océanique, issue d’un seul et unique jet" de roches en fusion. Il aurait duré quelques millions d’années "seulement" au tout début du Crétacé.
    Des cousins sur d’autres planètes

    "Le Massif Tamu démontre que les énormes volcans qu’on trouve sur d’autres planètes du système solaire ont des cousins, ici même sur Terre. Mais la variété terrestre de tels volcans est mal comprise car ces monstres ont trouvé un bon endroit où se cacher : sous la mer", relève l’étude.

    D’autres géants pourraient donc sommeiller loin sous la mer, échappant à la vue des scientifiques. "Nous n’avons pas les données nécessaires pour voir à l’intérieur et connaître leur structure, mais je ne serais pas surpris qu’on découvre que Tamu n’est pas seul", déclare William Sager. "En fait, le plus grand plateau océanique est l’Ontong Java, dans le Pacifique équatorial. (...) Il fait la taille de la France", soit plus de 500 000 km2, précise le chercheur.

  • D’autres nouvelles scientifiques : ici

  • La dramatique naissance d’une étoile : ici

  • Environ 2% du sol à la surface de Mars est formé d’eau, révèle l’étude d’un échantillon effectuée par le robot Curiosity, une découverte qui ouvre de nouvelles perspectives pour l’exploration habitée de la planète Rouge.

    "Un des résultats les plus emballants de l’étude du premier échantillon analysé par Curiosity est le pourcentage élevé d’eau dans le sol martien, qui est d’environ 2%", se félicite Laurie Leshin, du Rensselaer Polytechnic Institute, dans l’Etat de New York, co-auteur de ces travaux parus en ligne jeudi dans la revue américaine Science.

    L’échantillon - qui a été chauffé jusqu’à 835 degrés Celsius - a aussi dégagé des proportions significatives de dioxyde de carbone (CO2), d’oxygène et de composés de soufre, mais l’eau était l’élément gazeux le plus abondant, souligne-t-elle.

    Selon cette scientifique, on pourrait tirer environ un litre d’eau de 0,03 mètre cube ( soit un pied cube) de ce sable martien, ce "qui est beaucoup".

    "Jusqu’alors Mars était vu - en dehors des régions polaires - comme un désert très sec, et bien qu’il s’agisse d’une proportion d’eau nettement moindre que celle trouvée dans un échantillon de sol terrestre, c’est substantiel et une importante ressource" pour les futures explorateurs de la planète rouge, explique-t-elle à l’AFP.

    "Cette eau se trouve presque partout sur la planète dans le sol en surface, sous vos pieds et si vous être un astronaute il suffit de chauffer un peu de ce sol pour avoir de l’eau", relève-t-elle.

    "Mars est recouvert d’une sorte de couche de sable qui est mélangée et se déplace sur l’ensemble de la planète à cause des fréquentes tempêtes de poussière, ce qui fait qu’un échantillon de ce sol revient à avoir une collection microscopique de toutes les roches martiennes.... et une bonne idée de l’ensemble de la surface de Mars", pointe-t-elle.

    L’eau existe en abondance sur Mars sous forme de glace dans les régions polaires. En 2003, la sonde européenne Mars Express, en orbite autour de la planète, avait confirmé la présence de glace d’eau dans la calotte polaire sud. Peu après elle découvrit la présence d’un permafrost autour du pôle nord s’étendant sur des centaines de kilomètres carrés.

    Outre les travaux sur l’analyse des gaz dans le sol martien, quatre autres recherches effectuées avec les autres instruments à bord de Curiosity sont également publiées jeudi dans Science. Elles ont permis de faire avancer la compréhension de la nature et de la structure du sol martien, ainsi que le rôle de l’eau.

    Arrivé dans le cratère Gale sur l’équateur martien le 6 août 2012, Curiosity, le robot explorateur à six roues le plus sophistiqué jamais envoyé sur une autre planète, a déjà établi que la planète Rouge avait été propice à la vie microbienne dans son lointain passé, ce qui était le principal objectif de sa mission de deux ans.

    Une étude publiée la semaine dernière avait toutefois douché les espoirs de trouver des traces de vie actuelle sur Mars, en indiquant que Curiosity n’ y avait trouvé aucune trace de méthane dans l’atmosphère.

    Ces dernières semaines, le robot a repris sa route vers le mont Sharp, distant de huit kilomètres et principale cible d’exploration de la mission. Son périple durera plusieurs mois, d’autant que Curiosity s’arrêtera en chemin pour analyser des formations géologiques jugées intéressantes.

    Le pied du mont Sharp suscite un grand intérêt en raison de différentes couches sédimentaires qui pourraient permettre de dater les périodes durant lesquelles Mars était propice à la vie.

  • La plus grande éruption volcanique du dernier millénaire : lire ici

  • Un astéroïde porteur d’eau suggère qu’il y aurait de l’eau ailleurs et qui dit eau dit... vie ? lire ici

  • Ils ont été découverts dans un "monde perdu" : trois espèces de vertébrés isolées depuis des millions d’années ont été identifiées par des scientifiques qui exploraient une zone inaccessible du nord de l’Australie. Les chercheurs, suivis par une équipe de télévision du National Geographic, ont exploré le plateau de Cape Melville, un relief fait de roches de granit empilées sur des centaines de mètres et difficile d’accès. Leurs travaux ont été publiés dans le numéro d’octobre de la revue scientifique Zootaxa (en anglais).

    Les scientifiques ont ajouté à la classification des espèces vivantes un gecko longiforme pourvu d’une queue plate, une nouvelle espèce de lézard à peau dorée et une grenouille. Le gecko, endémique, a été baptisé Saltuarius eximius (gecko exceptionnel, en latin). Il mesure une vingtaine de centimètres et serait un survivant de temps immémoriaux où la forêt tropicale couvrait une surface importante du socle australien. D’aspect "primitif", il est très différent de ses cousins.

    "Trouver trois nouveaux vertébrés serait déjà surprenant dans un pays relativement peu exploré comme la Nouvelle-Guinée, mais ça l’est plus encore en Australie, qui a été assez bien défrichée", a commenté Conrad Hoskin, scientifique à la James Cook University. "Le haut de Cape Melville est un monde perdu. Y découvrir ces espèces est l’œuvre d’une vie", s’est-il réjoui. L’équipe devrait retourner dans cette zone dans quelques mois pour tenter de recenser d’autres espèces inconnues parmi les populations d’escargots, d’araignées et peut-être aussi de petits mammifères.

  • Une série de petits séismes près de Snyder, au Texas, entre 2006 et 2011 ont été liés à des injections dans le sous-sol de champs pétrolifères d’importants volumes de dioxyde de carbone (CO2), selon une recherche publiée lundi 4 novembre dans les comptes rendus de l’Académie américaine des sciences (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS). C’est la première fois qu’un lien est établi entre de telles injections et des tremblements de terre d’une magnitude supérieure à trois sur l’échelle de Richter, soulignent les chercheurs.

    Les auteurs relèvent toutefois que des injections de quantités similaires de CO2 n’ont pas déclenché de séismes détectables dans deux autres champs pétrolifères voisins ou ailleurs dans le monde. Ce qui montre, selon eux, qu’injecter d’importants volumes de gaz dans des sous-sols aux caractéristiques géologiques différentes ne provoque généralement pas d’activités sismiques notables.

    Cette technique est utilisée depuis longtemps pour accroître la production pétrolière. Mais, cette fois, le département américain de l’énergie a voulu, en finançant cette recherche, étudier l’impact potentiel des techniques de capture et de stockage du CO2 dans le sol, qui visent à réduire les émissions de gaz à effet de serre.

    L’étude s’est concentrée sur le nord-ouest du Texas, où se trouvent trois importants champs pétrolifères et gaziers en production depuis les années 1950. Les exploitants ont commencé à injecter de grandes quantités de CO2 dans un de ces trois champs en 1971. Ils ont recouru à la même technique dans le champ de Cogdell en 2001, avec une forte augmentation des injections de CO2 en 2004.

    Utilisant un réseau de sismomètres ultrasensibles, Weil Gan et Cliff Frohlich, de l’université du Texas, ont détecté 93 séismes dans la région de Cogdell de mars 2009 à décembre 2010, dont trois dépassaient une magnitude de 3. Un tremblement de terre de magnitude 4,4 s’est produit à Cogdell en septembre 2011.

    Se fondant sur les injections et extractions de fluides et de gaz, ils ont conclu que ces séismes étaient liés à un accroissement du C02 injecté dans le sous-sol. Selon Cliff Frohlich, il pourrait y avoir des failles géologiques dans la région de Cogdell qui pourraient être sensibles aux pressions d’injections massives de CO2.

  • La mécanique quantique ne cesse de surprendre. Cette théorie qui décrit le monde des molécules, des atomes ou des électrons vient de permettre la création de deux nouveaux états de la matière. Deux équipes indépendantes ont exposé dans Nature du 25 septembre leurs recettes pour modeler à leur guise les briques de base de la mécanique quantique, les quantons.

    Les Américains de Harvard et du MIT ont travaillé avec des photons, les particules associées à la lumière. Les Allemands de l’Institut Max-Planck ont joué avec les magnons, "particules" liées au magnétisme. Dans les deux cas, ils ont favorisé des mariages entre deux quantons, créant pour la première fois comme des molécules liant ces deux entités.

    L’expérience la plus inattendue concerne les photons car, de masse nulle, ils n’interagissent pas entre eux : des faisceaux laser se croisent sans souci, contrairement à des files de voitures. Sauf s’ils sont placés dans les conditions particulières créées par les chercheurs.

    Ces derniers ont commencé par ralentir fortement un photon en l’envoyant dans un nuage de gaz de rubidium refroidi à quelques degrés au-dessus du zéro absolu (qui est à environ – 273 °C). Ce coup de froid fait passer la vitesse du quanton des habituels 300 000 km/s à seulement 400 m/s. Puis un second photon est envoyé dans ce milieu qui réagit de telle sorte à lier le nouvel arrivant à son prédécesseur. "Tout se passe comme si les photons s’attiraient et avaient une masse. C’est une matière quantique nouvelle", témoigne Jean Dalibard, professeur au Collège de France et directeur de recherche CNRS au Laboratoire Kastler-Brossel.

    Dans l’expérience des magnons, les chercheurs ont aussi créé un état étrange. Ils piègent et refroidissent fortement avec des lasers des atomes de rubidium afin de les aligner à la queue leu leu. Ces atomes sont en outre porteurs d’un spin, sorte d’aiguille de boussole qui peut pointer vers le haut ou vers le bas. Au départ, tous pointent vers le haut.

    En 2012, l’équipe avait perturbé un seul atome pour le mettre la tête en bas et avait observé dans la chaîne d’atomes comme une ola dans un stade : la perturbation se propageant de proche en proche jusqu’au bout. Mais qu’arrive-t-il si deux atomes voisins sont mis la tête en bas au milieu de l’alignement ? Deux olas partent-elles en sens opposé, ou bien une seule, entraînant deux spins ?

  • Des physiciens américains ont annoncé lundi avoir détecté les toutes premières secousses du Big Bang, confortant ainsi cette théorie de la naissance de l’univers, une avancée majeure en physique.

    Des "ondes gravitationnelles primordiales", soit les toutes premières secousses du Big Bang ont été révélées lundi par des physiciens américains.

    Ces ondulations de l’espace-temps, qui avaient été prévues par la théorie de la relativité d’Albert Einstein, témoignent de l’expansion extrêmement rapide de l’Univers dans la première fraction de seconde de son existence, une phase appelée l’inflation cosmique.

    Cette découverte représente une avancée majeure en physique. Pour le physicien théoricien Avi Loeb, de l’Université de Harvard, cette avancée "apporte un nouvel éclairage sur certaines des questions les plus fondamentales à savoir pourquoi nous existons et comment a commencé l’Univers".

    Pour Tom LeCompte, un physicien spécialiste des hautes énergies au Cern, qui n’a pas participé à ces travaux, cette percée "est la plus grande annonce en physique depuis des années". "Cela peut potentiellement donner le prix Nobel" à leurs auteurs, a-t-il dit.

  • Des chercheurs créent artificiellement un chromosome de la levure : c’est une avancée majeure !!!

  • Pour la première fois, une vie artificielle a été fabriquée par l’homme !

    Une équipe internationale d’une dizaine de scientifiques, sous la direction de Jef Boeke, directeur de l’Institut des systèmes génétiques au centre médical de Langone de l’Université de New York, a donné jour à un chromosome artificiel à base de levure. Cet organisme de synthèse est le plus complexe à ce jour.

    Il leur a fallu 7 ans pour analyser et démonter l’un des 16 chromosomes de levure, puis assembler 273 871 paires de base. Il s’agit de gènes ui constituent l’ADN qui associent uniquement quatre substances de base que sont l’adénine, la thymine, la guanine et la cytosine.

    Le chromosome dit "eucaryote" est le résultat de plusieurs étapes, où les chercheurs ont éliminé les pièces inutiles, répété certaines séquences afin d’exciter la vitesse de reproduction du chromosome et la fertilité de la levure. « Notre recherche a fait passer la biologie de synthèse de la théorie à la réalité », décrit Jef Boeke dans un communiqué.

    Ainsi, les scientifiques projettent de réussir dans un futur proche de nouvelles souches de levure synthétiques, dites usines vivantes plus adaptées aux besoins des révolutions des systèmes génétiques.

    Il devrait être désormais possible de développer des variétés synthétiques de levure capables de fabriquer des médicaments rares ou de produire certains vaccins, notamment celui contre l’hépatite B qui est dérivé de la levure.

  • Lire ici sur les nouveautés en sciences vues par Jean Zin : cliquer ici

  • Pour la science moderne, l’opinion majoritaire est que tout ce qui tombe dans un trou noir disparaît pour toujours et est disloqué en atomes. Toutefois, une nouvelle théorie a vu le jour qui considère que les trous noirs ne détruisent pas la matière mais sont en quelque sorte une porte de sortie qui mène vers d’autres univers comme le notre, des univers parallèles.

    Cette théorie est développée par Jorge Pullin de l’Université de Louisiane et Rodolfo Gambino de l’Université de la République d’Uruguay qui l’ont publié dans Physical Review Letters. Les deux scientifiques sont partis de la théorie quantique et l’ont appliqué aux particules entrant dans un trou noir soumises à mesure qu’elles approchent du coeur à une gravité de plus en plus forte. Selon leurs calculs, ces particules ne disparaissent pas dans une singularité de l’espace temps mais traversent le trou noir et en ressortent de l’autre côté !

    « Comme des poupées russes à l’échelle cosmique, notre univers peut être niché dans un trou noir qui est lui même un élément d’un univers plus grand. En retour, tous les trous noirs trouvés jusqu’à aujourd’hui dans notre univers - les microscopiques comme les massifs - peut être des portes vers des réalités alternatives ». Cela donne le vertige. Dans les 100 milliards de galaxies répertoriés dans notre univers qui comptent toutes un trou noir en leur centre on trouverait 100 milliards d’univers qui a leur tour contiendraient des milliards de galaxies et d’univers...

    Ce modèle n’est pas le premier à imaginer que d’autres univers se trouvent dans les trous noirs. Stephen Hawking a évoqué cette possibilité. Damien Easson, un physicien de l’Université d’Arizona a ainsi déjà développé des théories similaires. « Ce qu’il y a de nouveau cette fois, c’est une théorie qui explique le passage de l’extérieur du trou noir vers l’intérieur du nouvel univers », explique-t-il.

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