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Un moteur moléculaire à effet tunnel

Credit: Empa
Un moteur quantique
Comme d’autres moteurs moléculaires de cette échelle, le fonctionnement de ce nanomoteur conçu à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), met en jeu la mécanique quantique. Mais l’originalité de ce nouveau moteur réside dans le fait que la cause-même ...

Photo-ionisation

A photo of the COLTRIMS reaction microscope built by Alexander Hartung as part of his doctoral research in the experiment hall of the Faculty of Physics. Credit: Alexander Hartung.

La quantité de mouvement de la lumière

Bien que de masse nulle, la lumière possède une quantité de mouvement ...

Vers de nouvelles technologies de chargeurs

Image Vedecom - DR

Des composants indispensables

De nombreux appareils électriques fonctionnant sur piles ont besoin d’être chargés régulièrement. On emploie donc des accumulateurs électrochimiques. Ces derniers sont rechargeables un très grand nombre de fois, contrairement aux piles. Téléphones ...

Un micro-accélérateur de particules

Vue du tunnel du LHC - Auteur : Maximilien Brice, CERN

Des ondes électromagnétiques pour accélérer les particules

Les physiciens de l’infiniment petit emploient des accélérateurs pour communiquer aux particules de très grandes vitesses afin de produire des collisions énergétiques. Au CERN par exemple, ...

Tromper une caméra thermique

Caméras thermiques : « filmer la température »

Tout corps, en raison de sa température, émet par sa surface un rayonnement dont le spectre (fréquence ou longueur d’onde en abscisse, intensité en ordonnée) couvre théoriquement toute la gamme des ondes électromagnétiques, l’intensité de l’émission variant ...

Piles bêtavoltaïques au carbone 14 recyclé

Des piles « bêtavoltaïques »

Certains noyaux radioactifs, généralement ceux possédant trop de neutrons par rapport à leurs protons, transmutent un neutron en proton, électron et antineutrino. Cette réaction s’appelle la radioactivité bêta moins et s’écrit n -> p + e- + v. L’électron ...

Une forêt tropicale en Antarctique

Vue d'artiste de cette forêt (C) Alfred-Wegener-Institut, James McKay, Creative Commons licence C-BY 4.0
Un sol bien conservé

Des chercheurs de l'Institut Alfred-Wegener ont découvert un sol forestier du Crétacé très bien préservé dans les fonds marins proches du continent Antarctique. Une carotte sédimentaire a été prélevée en 2017 près du glacier de l'île de Pine Island. L’aspect de cette carotte a retenu l’attention des chercheurs : « la coloration inhabituelle de la couche sédimentaire située entre 27 et 30 m de profondeur différait nettement des couches supérieures » explique Dr. Johann Klages, géologue et principal auteur principal de cette étude, parue dans la revue Nature.

L’excellente préservation de ce sol vieux de 90 millions d’années a permis d'identifier des traces de pollen, de spores, des restes de plantes à fleurs avec leurs cellules individuelles et tout un réseau dense de racines. Ces informations précieuses issues des fossiles suggèrent un paysage étonnant dans l’Antarctique occidentale, à l’époque des Dinosaures : une région couverte par une forêt tropicale marécageuse, avec de nombreux conifères et des fougères arborescentes. L’un des chercheurs, le Professeur Salzmann, compare ainsi cette forêt ancestrale aux forêts qu’on peut trouver actuellement en Nouvelle-Zélande.

Une concentration en dioxyde de carbone revue à la hausse

Le Crétacé correspond à l’une des périodes les plus chaudes sur Terre, au cours des dernières 140 millions d’années, également caractérisée par un niveau élevé des océans.

L'étude approfondie des sédiments suggère une pluviométrie importante et une température annuelle moyenne de 12 °C, et de 19 °C l'été. Pour une région privée de soleil 4 mois par an durant la nuit polaire, ces niveaux sont incompatibles avec la présence d'une calotte glaciaire telle que celle existant actuellement. 

Ces conditions climatiques seraient dues à une forte concentration en dioxyde de carbone dans l'atmosphère, expliquant un climat aussi tempéré sous de telles latitudes (82° S). « Avant cette étude, l’hypothèse généralement admise était que la concentration de dioxyde de carbone moyenne globale durant le Crétacé était d’environ 1 000 parties par million. Mais les résultats de nos simulations font ressortir des concentrations de 1 120 à 1 680 ppm », explique le Professeur Gerrit Lohmann.

Péripéties géologiques 
A l'époque du dépôt de ces sédiments, l'Ouest du continent Antarctique et la Zélande étaient sur le point de se séparer. Après ce phénomène d'expansion des fonds océaniques, le phénomène de subduction prit le dessus, ce qui explique que les couches géologiques se retrouvent sous les fonds marins aujourd'hui. D'autre part, durant la glaciation de l'Antarctique occidental, il y a 30-35 millions d'années, des sédiments du plateau continental ont été charriés par les glaciers jusqu'au fond des mers. Ces deux processus expliquent la situation actuelle de ces couches sédimentaires.

Publié le 20/04/2020

En savoir plus :

L’étude complète publiée sur Nature : https://www.nature.com/articles/s41586-020-2148-5.epdf?referrer_access_token=zdctooWmIkrZLMYcqEl3U9RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0MUgcU_4QsUvTrkUoSjhemG2b7YiuOYcHX9_0y__xu3XNKefb2foLtaKkLSuC-ua6aP_DA6Dtn0lXmUktYhjhgi9WwJE1fE_36_XtVA2KwB93HaQ8wk_UUynIoIdrgcd8S9ueUzjsMPvYNwqv-QUVQoWFr6_aFQ4_u83nIfNchI09TYs3o1TMuRAHdsZTEf_ijt3gOUn6b2CaRIKPg1oo3549YEK19x3Har1IJCoasnyTEzSpIvtsbWkZ__2XEfH-s=&tracking_referrer=www.cbsnews.com

 

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Une sonde à l’assaut d’un astéroïde
C’est parti pour une nouvelle mission spatiale. Cette fois, la Nasa veut collecter des grains de matière d'un astéroïde. La raison ? Ils pourraient nous livrer quelques secrets sur l’origine du système solaire et de la vie sur Terre.

Le 9 septembre, la sonde de la Nasa, Osiris-Rex, s’est envolée dans l’espace depuis le centre spatial Kennedy, en Floride, à bord d’une fusée Atlas 5. Sa destination ? L’astéroïde Bennu, un corps de 510 mètres de diamètre. La sonde doit se mettre en orbite en octobre 2019 autour de ce rocher céleste à peine plus grand que l’Empire State Builiding. Bennu gravite autour du Soleil et sa trajectoire croise même l’orbite terrestre, ce qui rend une collision possible avec notre monde à la fin du 22e siècle… Mais, selon l’agence spatiale américaine, le risque demeure faible avec une probabilité qu’un tel événement ne se produise estimée à 1 sur 2500.

Les scientifiques attendent de cette sonde qu’elle remplisse plusieurs missions. La plus spectaculaire -et la plus périlleuse- sera la récupération d’échantillons de l’astéroïde pour les ramener sur Terre. Pourquoi la Nasa tient à glaner des grains de matière inerte, conservée à des températures glaciales depuis la nuit des temps ? Justement parce que cette matière n’a pas été modifiée depuis la formation du système solaire, voilà 4,5 milliards d’années. Son analyse pourrait éclairer sur les conditions qui régnaient à l’époque. Surtout, « nous espérons trouver des molécules organiques sur Bennu semblables à celles qui auraient pu mener à l’émergence de la vie sur Terre », peut-on lire sur le site de la Nasa.

Pour accomplir la précieuse collecte, la précision dans la navigation sera de rigueur. Frôlant l’astéroïde, la sonde devra émettre un puissant jet d’azote qui libérera la poussière de surface dans l’espace. Les concepteurs de la mission espèrent ainsi récolter entre 60 grammes et 2 kilogrammes de matériaux. Ces grains de matière seront ensuite ramenés vers la Terre en 2023 pour être analysés dans des laboratoires de recherche.

Parmi les objectifs scientifiques de la mission figure aussi la capacité à mieux prévoir les trajectoires des géocroiseurs, ces astéroïdes dont l’orbite peut les amener près de la Terre. Un des paramètres qui agit sur leur course dans l’espace est l’effet Yarkovsky, un phénomène thermique qui exerce une poussée sous l’action du Soleil et encore mal connu. Or une pichenette peut suffire à transformer un paisible vagabond spatial en sérieuse menace pour la civilisation. Il y a 65 millions d’années, un impact de météorite avait provoqué une crise biologique marquée par l’extinction des dinosaures. De quoi inciter à mieux connaître ces astéroïdes encore trop imprévisibles.

Pour en savoir plus :

http://www.nasa.gov/content/goddard/bennus-journey

http://www.asteroidmission.org/objectives/bennu/

Crédit illustration :  NASA/Goddard/University of Arizona

Mickaël Charpentier
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