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Du ribose dans les météorites

Le ribose, sucre vital

L’ADN - ou acide désoxyribonucléique - est formé en particulier d’un sucre, le désoxyribose, lui-même un dérivé du ribose (C5H10O5). Plus précisément, dans le désoxyribose (C5H10O4) un groupement hydroxyle (-OH) du ribose ...

Un nouveau comportement des électrons

Cooper pairs - Tem5psu CC BY-SA
Isolants, conducteurs et semi-conducteurs

Le comportement d’un solide cristallin relativement au courant électrique, peut être celui d’un isolant, d’un semi-conducteur, d’un métal ou d’un supraconducteur. Dans les isolants, ...

Interférences et biomolécules

CC BY-SA 4.0 Alexandre Gondran
Les expériences d’interférences mettant en jeu des molécules de plus en plus grosses et lourdes révèlent que les lois de la mécanique quantique sont applicables bien au-delà du monde de « l’infiniment petit » ...

Anomalie de dilatation thermique

By Simon Mer - Own work, CC BY-SA 4.0
Généralement, les matériaux se dilatent lorsqu’ils sont chauffés. La raison en est qu’une élévation de température correspond à une augmentation de l’agitation des atomes, or cette agitation n’est pas symétrique. ...

Nucléosythèse et étoiles à neutrons

(C) NASA - Nébuleuse du Crabe, marquée par la présence d'une étoile à neutron
Mis à part quelques éléments légers comme l’hydrogène, l’hélium, le lithium… produits peu après le big bang, tous les noyaux atomiques naturels ...

Des réfrigérateurs à torsion

Impératifs environnementaux

Près de 20% de l’énergie électrique produite dans le monde est consommée par les climatiseurs, réfrigérateurs et congélateurs. De plus, ces machines frigorifiques utilisent des fluides frigorigènes dont la plupart sont des gaz ...

Les batteries au lithium pour un Nobel

De la petite électronique à la voiture électrique, la pile lithium-ion - non rechargeable - et surtout l'accumulateur - rechargeable - ont envahi notre quotidien. Sans cette technologie lithium-ion, téléphones mobiles, tablettes et autres appareils nomades n’existeraient pas ou seraient ...

Du champagne supersonique

Physique du bouchon de champagne

Tout le monde le sait, lorsqu’une bouteille de champagne est débouchée, le bouchon est souvent violemment propulsé… ce qui peut être dangereux s’il percute l’œil. La raison pour laquelle le bouchon saute à environ 50 km/h vient du fait qu’une bouteille de champagne contient 8,8 g de dioxyde de carbone (CO2) soit 0,2 mole, dont l’essentiel est dissout dans le liquide, le reste se trouvant sous pression dans le goulot, en équilibre avec le CO2 dissout. A 20°C, la pression dans le goulot vaut 7 fois la pression atmosphérique, tandis qu’à 30°C, elle lui est 10 fois supérieure. Le bouchon est donc plus fortement poussé vers l’extérieur que l’air ambiant à la pression atmosphérique le pousse vers l’intérieur. Aussitôt après l’expulsion du bouchon, un « nuage » de condensation apparaît au-dessus du goulot. En effet, lors de son expansion, le CO2 pousse le bouchon vers l’extérieur et lutte contre la pression atmosphérique, si bien que l’énergie qu’il dépense pour effectuer ce travail se traduit par une chute de température, le gaz n’ayant pas le temps d’équilibrer sa température avec le milieu ambiant par échange de chaleur : la détente s’effectue de manière adiabatique (sans échange de chaleur). La chute de température provoque la condensation de la vapeur d’eau en liquide et même solide avec apparition de fines gouttelettes et de cristaux. La température après détente est plus basse lorsque la pression initiale est plus importante, c’est-à-dire lorsque la température initiale est plus élevée. Comme la température peut chuter à -90°C, le CO2 peut lui-même geler.

Du nouveau !

C’est en étudiant attentivement ce phénomène que les physiciens français Gérard Liger-Belair, Daniel Cordier et Robert Georges du CNRS viennent de découvrir une chose surprenante qui a faut l’objet d’une publication (Liger-Belair et al. Sci. Adv. 2019; 5 : eaav5528 20 Septembre 2019) : l’expansion du CO2 s’effectue de manière supersonique (c'est-à-dire plus rapide que 340 m/s) avec formation de ce qui s’appelle un « disque de Mach »… qu’il ne faut confondre avec un « cône de Mach », lequel apparaît lorsqu’un objet - comme un avion par exemple ou une balle - avance à vitesse supersonique. Les disques de Mach sont des ondes de choc bien visibles dans les jets des réacteurs d’avions supersoniques. Le jet de plusieurs mètres de long comporte des stries régulièrement espacées : ce sont les « disques de Mach » appelés aussi en anglais « shock diamonds ». À l’aide d’une caméra ultrarapide, les chercheurs ont pu photographier l’apparition d’un disque de Mach et son évolution au cours du temps. Comme quoi, il y a encore de la physique à découvrir dans une simple bouteille de champagne.

 

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Une nouvelle espèce d’hominidé découverte aux
Une nouvelle espèce d’hominidé a été découverte aux Philippines sur l’île de Luzon.

© Wiki Commons 

Découverts sur l’île de Luzon, dans la grotte de Callao aux Philippines, des fossiles vieux de plus de 50 000 ans ont entraîné une véritable effervescence. Menées par l'University of the Philippines, l'Australian National University et le Muséum National d'Histoire Naturelle à Paris, les recherches ont permis de mettre au jour des restes fossiles appartenant à deux adultes et un enfant : des dents, des phalanges d’orteils et de doigts, un fémur d’enfant.

Un nouvel hominidé et de nouvelles questions

« En 2007 à Callao, un niveau d’occupation humaine a été découvert à près de 3 mètres sous la surface. Il y avait beaucoup d’ossements et de dents d’animaux et également un os de pied de morphologie humaine. Une publication est écrite en 2010. D’autres fouilles sont menées en 2009, 2011 et 2015. La plupart des fossiles ont été découverts lors des fouilles de 2011. Les analyses, comme les datations et les comparaisons des fossiles faisant appel aux techniques d’imagerie 3D, ont ensuite été réalisées. Cela prend énormément de temps. Nous avons soumis notre article à Nature en décembre 2017, et il a été publié en avril 2019» explique Florent Détroit paléontologue, maître de conférence au Muséum National d’Histoire Naturelle et l’un des découvreurs d’Homo luzonensis.

« Les fossiles humains retrouvés sont très différents de ce que l’on connaissait déjà, cela justifie la création d’une nouvelle espèce. Ils montrent en effet un Homme petit, ce qui est à l’opposé des Hommes de la même époque » explique Antoine Balzeau, chercheur au CNRS et au Muséum National d’Histoire Naturelle en Histoire naturelle de l’Homme préhistorique. De telles informations ont notamment pu être tirées des dents retrouvées, très petites et présentant une morphologie très particulière.

Homo luzonensis n’est pas un ancêtre direct de l’Homme moderne, mais les restes de pieds et de mains ressemblent fortement à ceux des Australopithèques. Or, ceux-ci ont disparu d’Afrique il y plus de deux millions d’années. Homo luzonensis est-il un descendant des Australopithèques ou ses caractères s’expliquent-ils par leur évolution caractérisée par un long isolement sur l’île ? « Il existe une ressemblance morphologique avec l’Australopithèque, notamment au niveau des phalanges. Il reste de nombreux travaux à faire pour mieux comprendre cette ressemblance. Mais l’Australopithèque et Homo luzonensis sont totalement déconnectés dans le temps et l’espace, ils n’ont pas de relation directe» selon Antoine Balzeau.

Une carcasse fossile de rhinocéros portant des marques de boucherie et des outils en pierre datés de 700 000 ans ont également été découverts près de la grotte de Callao, confirmant la présence très ancienne de l’Homme sur l’île de Luzon.  « La vision de l’évolution de l’Homme en Asie est totalement modifiée avec les récentes découvertes. Celle-ci est plus complexe mais surtout bien plus intéressante » ajoute Florent Détroit.

La méthode de datation

Les restes ont été datés grâce à la méthode des séries de l’uranium. L’uranium est soluble dans l’eau, il se désintègre lentement pour se transformer en un de ses isotopes. Celui-ci se désintègre ensuite en thorium, insoluble dans l’eau. L’eau contient donc de l’uranium et de son isotope, mais pas de thorium. Lorsqu’un objet est en contact avec de l’eau, il piège l’uranium dissout dans l’eau. A l’origine, ce matériau contient seulement de l’uranium. La dégradation de l’uranium et de son isotope entraîne la formation de thorium. On peut donc dater un objet en calculant la quantité de thorium présent.

Florent Détroit est l’un des découvreur d’Homo luzonensis : « La seule technique de datation qui a fonctionné est la technique des séries de l’uranium, notamment parce que l’âge des fossiles se situe au-delà de la limite de la méthode du carbone 14 (environ 40 000 ans). Elle a été appliquée à certains fossiles humains, mais aussi à deux dents de cervidés de la même couche» .

 

 

Camille Paschal
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