Comment un énorme trou noir s’est retrouvé dans une galaxie naine

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heic1419e.jpgDe nombreuses galaxies ont un trou noir supermassif en leur centre, ce n’est pas une nouveauté. Au centre de la Voie Lactée, par exemple, se trouve l’un de ces monstres, d’une masse équivalente à celle de 4 millions de soleils. C’est énorme, mais peu en comparaison avec la masse totale de notre galaxie : son trou noir en représente seulement 0,01%. A 54 millions d’années-lumière de nous, la galaxie M60-UCD1 est bien différente de la nôtre. Elle est beaucoup plus petite, avec un diamètre de “seulement” 300 années-lumière contre les quelques 100 000 années-lumière de la Voie Lactée. Mais malgré sa petite taille, elle est très dense, sa masse étant évaluée à celle de 140 millions de soleils. Pour prendre une image, si vous viviez quelque part dans cette galaxie naine, vous pourriez voir à l’oeil nu au moins un million d’étoiles, alors que sur Terre, on n’en voit que quelques milliers. Mais le plus étonnant, c’est la présence d’un trou noir supermassif au centre de cette galaxie naine, et pas n’importe lequel : ce géant de 21 millions de masses solaires représente 15% de la masse totale de M60-UCD1. Une explication de ce phénomène est que cette galaxie naine aurait été un jour une galaxie plus grande, avec dix milliards d’étoile, et donc un trou noir supermassif de taille correspondante en son centre. “Cette galaxie serait passée trop près de sa voisine, beaucoup plus grande, Messier 60″, explique Remco van den Bosch, du Max Planck Institute for Astronomy d’Heidelberg (Allemagne).  ”Dans ce processus, la partie externe de cette galaxie aurait été arrachée et serait devenue une partie de Messier 60, ne laissant derrière elle que cette galaxie petite et compacte que nous voyons aujourd’hui”. M60-UCD1 serait d’ailleurs condamnée : Messier 60, l’une des plus grandes galaxies de l’univers proche, pourrait finalement absorber sa voisine naine. Quand? Les astronomes ne se prononcent pas encore, car ils ne connaissent pas les paramètres de son orbite autour de Messier 60. Mais ils estiment que le destin du trou noir de M60-UCD1 est tracé : il finira par être absorbé par celui de M60, un “monstre” de 4,5 milliards de masses solaires. M60-UCD1 ne sera probablement pas la seule à être absorbée. Une autre galaxie, NGC4647, qui n’est pas une galaxie naine, serait elle aussi attirée par Messer 60. Cette découverte d’un trou noir supermassif au centre d’une galaxie naine, pour l’instant unique en son genre, vient de faire l’objet d’une publication dans la revue Nature par une équipe internationale menée par Anil Seth, de l’université de l’Utah. Elle a été effectuée en utilisant notamment les données du télescope spatial Hubble, ainsi que des installations de l’observatoire du Mauna Kea à Hawaï.   Crédit photo : La galaxie naine M60-UCD1 et ses voisines  (NASA, ESA and the Hubble Heritage(STScI/AURA)) Continue reading

Les Européens se découvrent un troisième ancêtre

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450px-Cro-magnon_-_diorama_du_Musée_de_Préhistoire_des_gorges_du_Verdon.jpgJusqu’ici, on avait une idée assez simple de l’évolution de l’Homme moderne en Europe. Il était arrivé en deux vagues : la première, voici environ 45000 ans. Venus d’Afrique, ces chasseurs-cueilleurs ont coexisté avec une autre espèce, l’Homme de Néandertal jusqu’à l’extinction de celui-ci, tout en se croisant avec lui de manière épisodique : l’ADN de l’ensemble des humains hors Afrique contiendrait en effet 2% de gènes Néandertaliens. La seconde vague, toujours bien connue jusqu’ici, c’est celle des premiers agriculteurs. Ceux-ci sont venus du Moyen-Orient, il y a à peu près 8 à 9000 ans. Ces porteurs de nouvelles technologies se sont donc installés sur les terrains de chasse de leurs prédécesseurs, se mélangeant avec eux, formant ainsi ce que l’on pensait être l’origine des humains d’Europe. C’était compter sans les analyses d’ADN, de plus en plus précises. Aujourd’hui, une étude réalisée par une équipe internationale emmenée par Iosif Lazardis, du département de génétique de l’école de médecine de Harvard (USA), est publiée dans la revue Nature. Elle révèle qu’une troisième vague de migration, les Eurasiens du nord, s’est ajoutée aux deux précédentes. Et ce n’est pas tout : cette ethnie aurait également apporté sa contribution au patrimoine génétique des tribus qui ont traversé le détroit de Bering pour rejoindre le continent américain, voici 15000 ans, et dont les descendants sont aujourd’hui les Indiens d’Amérique. L’étude a pu détecter une “transition génétique abrupte entre les chasseurs-cueilleurs et les agriculteurs, reflétant un mouvement migratoire majeur en Europe, en provenance du Moyen-Orient”, explique David Reich, professeur de génétique à l’école de médecine de Harvard et l’un des co-auteurs de l’étude. En revanche, l’ADN nord-eurasien n’était présent chez aucun d’entre eux, ce qui laisse penser que ces peuplades sont arrivées dans la région plus tard.

Des traces de Nord-Eurasiens… en Sibérie

Concernant les humains actuels, “pratiquement tous les Européens ont des ancêtres dans les trois groupes”, explique l’étude. La différence est dans les proportions. Les actuels Européens du nord ont davantage d’ancêtres chasseurs-cueilleurs, jusqu’à 50% chez les Lituaniens, et les Européens du sud ont davantage d’ancêtres agriculteurs. La proportion d’ancêtres Nord-Eurasiens est plus faible que les deux autres groupes, jamais plus de 20%, et ce dans toute l’Europe, mais elle existe dans tous les groupes, ainsi que dans certaines populations du Caucase et du Proche-Orient. Pour les chercheurs, “une profonde transformation a dû se produire dans l’ouest de l’Eurasie après l’arrivée des agriculteurs”. Qui étaient ces Nord-Eurasiens qui font donc partie des ancêtres des Européens ? Jusqu’il y a peu, c’était une “population fantôme”, dont on n’avait pas trouvé de présence à part dans nos gènes. Mais au début de cette année, un groupe d’archéologues a trouvé les restes de deux d’entre eux… en Sibérie, ce qui va permettre d’étudier plus précisément leurs liens avec les autres groupes humains. L’équipe a également pu démontrer que les humains de la seconde vague, celle des agriculteurs venus du Proche-Orient, et leurs descendants européens peuvent faire remonter leur arbre généalogique jusqu’à une autre lignée, jusqu’ici inconnue, “d’Eurasiens de base”. Cette lignée se serait séparée des autres groupes non-africains avant qu’ils se séparent les uns des autres, soit avant que les Aborigènes australiens, les Indiens du sud et les Indiens d’Amérique ne se soient divisés. Il reste encore beaucoup de questions en suspens : on ne sait pas, par exemple, quand les anciens Nord-Eurasiens sont arrivés en Europe. On n’a pas non plus retrouvé d’ADN des “Eurasiens de base”. Pour arriver à ce résultat, les chercheurs ont collecté et étudié l’ADN de plus de 2300 personnes (contemporaines) dans le monde, et l’ont comparé avec celui de neuf anciens humains, retrouvés en Suède, au Luxembourg et en Allemagne. Il s’agissait de chasseurs-cueilleurs, qui vivaient voici 8000 ans, avant l’arrivée des agriculteurs, et de l’un de ceux-ci, datant d’environ 7000 ans. Ils ont également incorporé à leur résultats des recherches précédemment effectuées, comme celles sur “l’homme des glaces”, Ötzi, découvert dans les Alpes en 1991.   Crédit photo : Les chasseurs-cueilleurs, première vague des humains modernes en Europe, ici un Homme de Cro-Magnon représenté dans un diorama du musée de la préhistoire des gorges du Verdon (Service communication du Conseil général des Alpes de Haute-Provence via Wikimedia Commons)

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Peut-on prédire scientifiquement les lieux propices aux crimes grâce aux données téléphoniques ?

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Un groupe de chercheurs affirme avoir trouvé une nouvelle méthode de prévision de la criminalité, avec un taux de réussite de 70% lors d’une expérience menée à Londres   Day_144_-_West_Midlands_Police_-_Facewatch_App_(8801960454).jpgCe n’est pas encore Minority Report, mais ça s’en approche à grands pas : on pourrait prédire les lieux les plus propices au crime à un moment donné, et ce en utilisant les données générales des opérateurs téléphoniques. C’est en tout cas la thèse défendue par un groupe de chercheurs (informatique, sciences sociales…) qui doit présenter les résultats de ses études lors de la conférence internationale de l’interaction multimodale, en novembre à Ankara (Turquie), et dont le texte est disponible sur le serveur d’articles scientifiques arXiv. Cette très sérieuse étude se veut “une approche innovante de la prévision de crimes dans une aire géographique en utilisant de multiples sources de données, en particulier celles des téléphones mobiles et des données démographiques”. Ils ont tout particulièrement centré leur étude sur les “points chauds”, à l’échelle d’une rue, par exemple, plutôt que de cartographier un quartier en particulier en fonction de ses données socio-économiques : pas question de stigmatiser des “zones de non-droit”, comme on dirait en France. Au contraire, ils mettent en avant que certaines rues dans des “beaux quartiers” attirent tout particulièrement la délinquance, alors que des endroits considérés comme des “mauvais quartiers” n’ont qu’un faible taux de criminalité. Comment, alors, détecter les “points chauds”? Les chercheurs ont pris une approche particulière, agrégeant des informations de comportement anonymisées en provenance à la fois de l’activité sur les réseaux téléphoniques et des données démographiques. Ils ont ainsi essayé de modéliser les flux de mobilité des citadins, en utilisant les données de téléphones portables comme des sortes de “capteurs d’agrégation d’activité humaine”. Ils ont divisé Londres en une grille de plus de 124 000 unités définies par leur surface, leur latitude et leur longitude. Pour chacune de ces cellules de base, ils ont utilisé des données démographiques (anonymes) en provenance de Telefonica (société propriétaire de l’opérateur O2), ainsi que des données disponibles en Open Data :
  • nombre de personnes par heure, dérivé du nombre horaire de coups de fils passés dans une zone géographique donnée
  • la tranche d’âge, le sexe et la nature des personnes concernées : le pourcentage de ceux qui travaillent dans le secteur, de ceux qui y résident, et des simples visiteurs…
  • les données géolocalisées Open Data, notamment les crimes enregistrés et leur nature, les ventes de propriétés, les flux de transports, la météo, ainsi que les profils des quartiers de Londres concernant les sans-abri, les habitations résidentielles, les populations migrantes, les espaces verts, le marché de l’immobilier, l’espérance de survie d’un commerce, les subventions municipales, le vote, l’espérance de vie, les grossesses d’adolescents, le bien-être social… En tout 68 données.
En agglomérant ces données et en les comparant aux crimes commis les mois précédents, ils ont établi un algorithme complexe devant prédire dans quelles cellules des crimes seraient susceptibles de se produire le mois suivant… ou pas. Ils y sont parvenus, avec un taux de réussite de 70%. Il faut dire qu’ils avaient déjà de la pratique en la matière  : trois des auteurs avaient en effet publié une autre étude en 2013, également en utilisant des données de téléphonie mobile, mais relative celle-ci … au bonheur quotidien des individus. Prédire les zones de crime, cela peut donc être un élément potentiellement bénéfique, notamment pour les victimes : avoir des forces de l’ordre plus sensibilisées aux zones à risque, après tout, c’est une meilleure répartition des effectifs et une efficacité accrue de ceux-ci. En théorie. Car cela ne va pas sans générer des inquiétudes. La protection de la vie privée, pour commencer, même si les données téléphoniques sont théoriquement anonymes. Bien sûr, à l’époque de Facebook et des photos privées sur le Cloud, la notion en elle-même peut sembler un peu galvaudée. Mais ce n’est pas tout. Le site Medium.com souligne le fait que des données “anonymisées” peuvent quand même servir à révéler les identités des personnes, mais, plus encore, que même si cette approche est centrée sur des lieux, “il n’est pas difficile d’imaginer que les autorités puissent pousser ce raisonnement plus loin en appliquant les techniques de prévision des crimes au comportement des individus”. Inquiétant, en effet.   Crédit photo :  Le téléphone mobile contre le crime? (Image d’illustration : La police des West Midlands (Royaume-Uni) a lancé en 2013 une application mobile nommée Face Watch sur laquelle le public peut voir les portraits de personnes recherchées / via Wikimedia Commons)
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La météorite qui a tué les dinosaures a aussi changé le visage des forêts

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79261_web.jpgUn impact de météorite comme celui qui a provoqué (au moins en partie) l’extinction des dinosaures a pu avoir d’autres effets, peut-être moins spectaculaires de notre point de vue actuel, mais sûrement à une tout aussi grande échelle. C’est en tout cas la thèse défendue par une équipe de chercheurs de l’université de l’Arizona dans un article qui vient de paraître dans la revue PLOS Biology.  Lorsque cette météorite (ou cette comète, selon les théories) heurta notre planète, elle fut la cause de la disparition de nombreuses espèces animales, mais elle provoqua également celle de  plus de la moitié des espèces de plantes. Au sein de celle-ci, elle se révéla assez inégalitaire. Parmi les angiospermes (plantes qui fleurissent), elle aurait en effet touché bien davantage les plantes à feuilles persistantes que celles à feuilles caduques, qui se trouvèrent donc renforcées ensuite. “Lorsque vous regardez les forêts dans le monde aujourd’hui, vous ne voyez pas beaucoup d’entre elles dominées par des plantes à fleurs et à feuilles persistantes”, explique le principal auteur de l’étude, le Dr. Benjamin Blonder. “Au lieu de cela, elles sont dominées par des plantes à feuilles caduques, qui perdent leurs feuilles à un moment donné durant l’année”. Les angiospermes à feuilles caduques semblent avoir été favorisées justement à cause de leur croissance rapide, ce que démontre l’étude. La poussière de l’impact de la météorite aurait causé un changement climatique, filtrant la lumière du soleil et faisant descendre les températures. Dans de telles conditions, de nombreuses plantes ont dû lutter pour accumuler assez de lumière pour assurer leur survie. Les plantes qui poussent vite, et peuvent profiter des moments où il y a davantage de soleil, comme ces plantes à feuilles caduques, ont donc été favorisées par rapport aux autres. L’équipe a également étudié le “rendement” des feuilles pour chaque plante, à savoir a quantité d’énergie, plus précisément de carbone, que chaque plante investissait dans ses feuilles. “Lorsque vous regardez une feuille dans la lumière, par transparence, vous pouvez voir un réseau de veines à l’intérieur”, explique le Dr Blonder.  ”Ce réseau détermine la quantité d’eau qui sera transportée dans la feuille. Si la densité en est importante, la plante est capable de transpirer davantage d’eau, ce qui signifie qu’elle acquerra du carbone plus rapidement. En comparant les deux paramètres, nous avons une idée des ressources investies par rapport aux ressources récupérées, ce qui nous permet de comprendre la stratégie écologique de plantes que nous avons étudiées longtemps après leur disparition”. Les plantes à feuilles persistantes investissent dans des feuilles robustes, qui nécessitent beaucoup d’énergie à faire pousser, mais sont solides et conçues pour durer longtemps. A l’inverse, les feuilles caduques ont une vie courte, mais ont un haut rendement métabolique. C’est ce qui les a favorisées durant la période post-cataclysme, où les rayons solaires étaient beaucoup plus rares. Pour arriver à ces résultats, les chercheurs ont examiné plus de 10 000 feuilles d’angiospermes fossilisées, principalement en provenance du Denver Museum of Nature and Science, et s’en sont servis pour reconstruire toute l’écologie de ces plantes sur une période de 2,2 millions d’années autour de l’époque du cataclysme. Ils ont ainsi pu mettre en évidence ce changement dramatique entre les types d’espèces présentes avant et après l’impact. Cela pourrait également expliquer le visage de nos forêts contemporaines…   Crédit photo:  Le paysage post-extinction, avec assez peu d’espèces d’arbres. (Donna Braginetz/courtesy of Denver Museum of Nature & Science) Continue reading

A la recherche de l’ancêtre des ordinateurs, vieux de plus de 2200 ans

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672px-NAMA_Machine_d'Anticythère_1.jpgVoici plus d’un siècle, en 1900, lors d’une plongée, des pêcheurs d’éponges grecs découvraient une main de bronze près des côtes de l’île d’Anticythère (située environ à mi-chemin entre la Crète et la pointe sud du Pélopponèse). Ils prévenaient alors les autorités, et des fouilles sous-marines menées les années suivantes permettaient de récupérer un trésor archéologique : des statues, de la vaisselle, plus de 200 amphores et bien d’autres objets usuels et oeuvres d’art. Mais l’objet le plus fantastique se présentait sous la forme de 82 morceaux d’un mécanisme que l’on peut considérer comme l’ancêtre d’un ordinateur. La “machine d’Anticythère” a fait depuis l’objet de nombreuses étude, et les progrès technologiques (dont les scanners) ont permis, plus récemment, d’étudier toutes les pièces, y compris celles fusionnées entre elles par la corrosion maritime. Cela a rendu possible une visualisation en 3D de ce qu’était cet objet unique, ou tout au moins des pièces que l’on a pu retrouver 

Fabriqué par les Grecs, transporté par les Romains

Les inscriptions et le style de fabrication ont permis de dater l’objet : il aurait été fabriqué en Grèce, probablement sur l’île de Rhodes, autour de l’an 87 avant notre ère. Le navire romain qui le transportait, lui, devait être une liaison maritime entre l’Asie mineure et Rome. Vers 70 avant notre ère, il aurait alors rencontré son destin sur les récifs parsemant les alentours d’Anticythère, et ses restes se seraient alors décomposés par le fond, ne laissant que quelques fragments…et la précieuse cargaison. Celle-ci, y compris la machine d’Anticythère, est conservée au musée archéologique d’Athènes.

Un boîtier qui calculait les éclipses

La reconstitution du mécanisme a permis d’avoir une idée assez précise de sa forme et de son fonctionnement, comme le détaillait déjà en novembre 2006 un article paru dans la revue Nature. Depuis, d’autres recherches ont encore été effectuées, ainsi que des modélisations en 3D. Alors, comment fonctionnait-il ? Il devait être contenu dans une boîte en bois, de 34 cm x 18 cm x 9 cm. A l’intérieur, de nombreux engrenages, très précisément ciselés et ajustés. En comparant les engrenages aux données astronomiques connues dans l’antiquité, les chercheurs ont pu définir que cette machine permettait d’indiquer la position du soleil et de la lune, les phases de la lune, et même les éclipses…voire peut-être aussi la position des autres planètes connues à l’époque (Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne). La reconstitution de l’engin montre, côté face, un cadran gradué des 365 jours de l’année solaire, selon le calendrier égyptien de l’époque. A l’intérieur de ce cercle, un autre cercle, gradué avec les signes du zodiaque. Une aiguille se positionnait devant le jour, marquant la position du soleil, alors qu’une autre aiguille, plus petite, marquait la position de la lune. Sur cette petite aiguille, le globe lunaire, en rotation, indiquait les phases lunaires. Certains pensent que d’autres aiguilles y représentaient les autres planètes, comme cela est suggéré dans l’inscription figurant sur le boîtier, mais cela n’a pas encore pu être démontré avec certitude. Il a également été suggéré qu’il permettait de déterminer la ville qui hébergerait les jeux olympiques une année donnée… Une manivelle sur le côté du boîtier permettait de faire tourner les aiguilles pour les positionner sur le jour désiré. Côté pile, un cadran montre le cycle de Méton, une correspondance entre les révolutions du soleil et de la lune : en 19 années solaires, on a pratiquement un nombre exact de mois lunaires. Au-dessous de ce cadran, un autre, en spirale, indique les dates des éclipses de soleil et de lune. Un texte, dont on a pu déchiffrer quelques parties, était également gravé sur l’objet. Il s’agirait d’une mode d’emploi, qui a aidé les chercheurs à reconstituer le mécanisme, mais aussi à dater précisément la machine : la forme des lettres et le vocabulaire utilisé sont en effet de précieuses indications pour les historiens et linguistes.  

La quête des morceaux manquants

Malgré tout ce qui a pu être découvert sur la machine d’Anticythère, il reste probablement des morceaux au fond de la Méditerrannée. Il y a aussi, très probablement, d’autres trésors archéologiques, ce qui a poussé le ministère de la Culture grec, en collaboration avec l’institut océanographique de Woods Hole, à organiser un “retour à Anticythère” : une campagne de fouilles sous-marines, Depuis la découverte de l’épave, une seule campagne d’exploration des lieux avait été autorisée. C’était en 1976, et la mission avait été menée par le commandant Cousteau. Depuis, rien n’avait été entrepris. Aujourd’hui, c’est avec toutes les ressources de la technologie moderne que la campagne de fouilles a été lancée. Il va falloir faire vite, le créneau ne sera que d’un mois. Après, la météo rendrait difficile la poursuite des travaux. L’outillage est impressionnant, à commencer par des robots sous-marins qui vont cartographier et photographier le site, mais aussi un scaphandre de plongée digne d’un film de science-fiction, qui permettra à un plongeur de rester sous l’eau pendant des heures, et de descendre jusqu’à une profondeur de 300 mètres. Dans la ligne de mire des archéologues sous-marins, des objets repérés au sonar et qui pourraient être des statues colossales. Ils espèrent retrouver la tête d’une statue d’Héraclès, haute de plus de deux mètres et ramenée lors des premières fouilles. Pour pouvoir emporter les probables statues et morceaux de statues se trouvant au fond de l’eau, un navire spécial de la marine grecque, équipé d’une grue capable de soulever des charges de cinq tonnes, est également de la partie. Il semble également qu’une autre épave se trouve à proximité, qui pourrait avoir été un compagnon de route du navire précédemment exploré, et qui pourrait également receler des trésors archéologiques. Bien sûr, les chercheurs espèrent également trouver d’autres morceaux de la machine d’Anticythère, ou, qui sait, peut-être un autre exemplaire de celle-ci. L’un des engrenages découverts avec la machine semblait en effet d’une autre facture que les autres, comme l’explique l’International Business Times, ce qui pourrait laisser présager un deuxième modèle… Crédit photo : la machine d’Anticythère telle qu’exposée au musée archéologique d’Athènes (Wikimedia Commons) Continue reading

Planètes : la zone habitable amputée de la “zone vénusienne”

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terr_sizes-browse.jpg La quête des planètes habitables est un long chemin, et l’un des éléments pris en compte lorsqu’on détecte des exoplanètes autour d’autres étoiles est ce que l’on nomme la “zone habitable”. Cette zone, qui varie en fonction du type de soleil, représente la distance à laquelle l’eau pourrait exister à l’état liquide. En effet, la vie telle que nous la connaissons a besoin de cette eau pour se développer. Il est donc nécessaire que la planète ne reçoive ni trop de rayonnement solaire, ni pas assez. Bien sûr, il y a d’autres éléments que l’on peut prendre en compte. Certains évoquent les effets de marée provoqués par les planètes géantes gazeuses sur leurs lunes, qui pourraient les réchauffer et rendre leurs mers habitables, mais nous aurions actuellement du mal à détecter ce type de vie, à part bien sûr dans notre propre système solaire (comme sur Europe ou Titan). Parmi les autres éléments, il y a bien sûr la nature de la planète elle-même : si elle est rocheuse, sa masse, et bien sûr la nature de son atmosphère. Vénus, par exemple, se situe en théorie en limite inférieure de la zone habitable autour du Soleil, mais comme nous le savons, la quantité de gaz carbonique de son atmosphère crée des conditions (notamment la température) incompatibles avec la vie. L’habitabilité de planètes similaires à Vénus (ou même des “super-Vénus” de plusieurs fois sa taille) a d’ailleurs fait l’objet de quelques recherches. Alors, dans quelles circonstances une exoplanète se trouvant à une distance de son étoile proportionnellement  (en fonction de la luminosité de celle-ci) comparable à celle de Vénus aurait-elle des conditions aussi peu propices à la vie? C’est l’objet d’une étude qui va être publiée dans la revue The Astrophysical Journal Letters. Une équipe emmenée par Stephen Kane, de la San Francisco State University, vient en effet de présenter une définition pour la “Zone Vénusienne”, qui définit le secteur autour d’une étoile dans lequel une planète serait susceptible de présenter les mêmes conditions inhabitables que notre Vénus. Si l’on observait notre propre système solaire d’un point de vue d’extraterrestre, on noterait en effet deux planètes rocheuses en zone habitable, donc potentiellement propices à la vie : la Terre et Vénus. Comment faire la différence? Les deux ont tellement de points commun, d’autant que l’on pense qu’à une époque, il pouvait fort bien y avoir bien davantage de similarités entre les deux atmosphères, comme l’explique Stephen Kane : “Nous pensons que la Terre et Vénus ont eu un départ similaire en termes d’évolution atmosphérique. Quelque chose a changé à un moment donné, et la différence évidente entre les deux est la proximité du Soleil”. Pour lui, “La Terre est le Dr. Jeckyll et Vénus est Mr. Hyde, et on ne peut faire la différence entre les deux en se basant uniquement sur leur taille”. La question est donc de définir ces différences, et de savoir combien de “Vénus” le satellite Kepler, traqueur d’exoplanètes, est en train de repérer. L’équipe a donc calculé le flux solaire, soit la quantité d’énergie en provenance du soleil reçue par une planète, et s’en sont servis pour définir les bordures internes et externes de la “Zone Vénusienne” : dans celle-ci, une planète connaîtrait un effet de serre galopant, amenant son atmosphère, et donc son climat, à un stade comparable de celui de Vénus : une température de surface de 480 degrés et une pression atmosphérique de 92 fois celle que nous avons sur Terre. La bordure intérieure de la zone vénusienne est le point à partir duquel une atmosphère s’évaporerait totalement sous l’effet de l’énergie de son étoile. La bordure extérieure, elle, ne serait pas très éloignée de l’orbite terrestre. Reste à vérifier cette théorie avec les données que nous recevons des exoplanètes. Les futurs télescopes spatiaux permettront en effet de recueillir des éléments sur la composition de l’atmosphère de ces planètes lointaines, ce qui pourrait confirmer (ou infirmer) la réalité de la zone vénusienne… ou simplement l’ajuster. En attendant, vu que la zone habitable est le seul moyen que nous ayons pour tenter de déterminer si une exoplanète pourrait ou non abriter la vie, prendre en compte la zone vénusienne pourrait aider à affiner les données existantes.   Crédit image :  La Terre et Vénus (les deux planètes au centre, encadrées par Mercure et Mars) sont de taille similaire, mais les conditions à la surface de chacune ne sont pas du tout les mêmes (Lunar Institute via NASA)

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Le sucre et le gras ne sont pas des drogues

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Chocolate.jpgIl n’y a pas de phénomène d’addiction au sucre ou aux graisses comme il peut y avoir pour l’héroïne ou la cocaïne. C’est en tout cas la conclusion d’une étude menée par l’université d’Edimbourg, qui a cherché à identifier les substances chimiques dont nous pourrions être dépendants dans la nourriture. Il peut y avoir une dépendance au fait de manger, cela n’est pas contesté, mais les chercheurs n’ont pas trouvé de traces d’addiction aux composants chimiques présents dans certaines nourritures. “Le cerveau ne répond pas aux nutriments de la même manière qu’il répond aux drogues comme l’héroïne ou la cocaïne”, précisent les chercheurs. En revanche, on peut développer une “compulsion psychologique” poussant à manger, et dont le moteur est l’ensemble des sensations positives que le cerveau associe au fait de manger. “Il s’agit d’un trouble comportemental, et doit être catalogué au même titre que l’addiction au jeu”, affirment les auteurs de l’étude publiée aujourd’hui dans le journal spécialisé Neuroscience & Biobehavioral Reviews. Pas de dépendance directe au sucre ou aux corps gras, donc…  Selon ces scientifiques, la lutte contre l’obésité devrait être concentrée non plus sur la nourriture elle-même mais sur les relations des individus avec le fait de manger. Pour eux, la classification actuelle des affections mentales, qui ne permet pas encore un diagnostic formel de la dépendance à la nourriture, devrait être redéfinie, mais il faudra pour cela approfondir les recherches. Crédit photo : les amateurs de chocolat peuvent être rassurés, il n’y a pas de phénomène de dépendance… (André Karwath via Wikimedia Commons) Continue reading

Dans les anneaux de Saturne, des lunes se forment… et sont détruites

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pia11148-browse.jpg Les anneaux de Saturne sont l’un des plus beaux panoramas du système solaire, mais ils sont aussi une source perpétuelle d’étonnement…et de découvertes. Ainsi, en 2008, des scientifiques ont analysé des images transmises par la sonde Cassini et découvert le comportement de très petites lunes, que les anglophones se sont empressés de baptiser “moonlets”, terme traduit en français par “satellites mineurs“. Un peu moins poétique, mais cela désigne très bien ce à quoi on a affaire ici : de très petits satellites naturels parsemant les fameux anneaux. Les petites lunes en question n’étaient pas très sages, puisqu’elles entraient en collision les unes avec les autres, comme avait pu le constater l’équipe en charge de cette étude parue dans le journal Nature. Aujourd’hui, le sujet revient sur le devant de la scène avec une autre étude, parue celle-ci dans le magazine scientifique Icarus. En comparant des photos prises par Cassini et celles capturées 30 ans plus tôt par la sonde Voyager, l’équipe de l’institut SETI menée par Robert French a pu constater une différence marquée sur l’un des anneaux, qu’ils ont expliquée par le comportement des mini-lunes. L’anneau F, le plus éloigné de la planète, se trouve à une distance qui le soumet à des forces gravitationnelles contraires, susceptibles de disloquer des satellites naturels. De plus, la lune Prométhée, qui joue le rôle de “berger” (lune qui limite la taille de l’anneau d’une planète), influence également les forces à l’oeuvre dans l’anneau : lorsqu’elle arrive à une position particulière, tous les 17 ans, elle va augmenter les forces qui précipitent la formation des mini-lunes. Ce qui se passe, selon les chercheurs, est donc une constante destruction et formation de mini-lunes, ce qui explique les petits points lumineux que l’on voit se former sur les images, mais qui disparaissent sur d’autres photos. “Nous pensons que les points les plus lumineux se produisent lorsque les petites lunes, pas plus grosses qu’une grande montagne, entrent en collision avec la partie la plus dense de l’anneau”, explique Robert French. “Ces lunes sont assez petites pour se former et se disloquer ensuite en peu de temps”. Les mini-lunes, qui font rarement plus de 5 kilomètres de diamètre, sont le résultat d’une agglomération des matériaux de l’anneau, qui lui-même reçoit leurs débris lorsqu’elle sont éparpillées en morceaux dans les collisions. Un véritable jeu d’auto-tamponneuses cosmiques. Ce scénario va pouvoir être vérifié prochainement, en observant le comportement des anneaux lorsque Prométhée atteindra la position favorisant la création de lunes. Les données de Cassini dans les prochaines années montreront si les petits points lumineux ont augmenté en nombre, ce qui confirmerait la théorie avancée. “Ce type de processus qui se produit dans les anneaux de Saturne est très similaire à celui qui a eu lieu il y a 4,6 milliards d’années, lorsque la Terre et les autres planètes se sont formées”, affirme Robert French, pour qui “il est important de comprendre ce processus”.   Crédit photo : une séquence d’images montrant l’une des mini-lunes dans l’anneau G de Saturne (NASA/JPL/Space Science Institute) Continue reading

Disparition des grands mammifères au pays des pharaons

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La diversité des espèces était plus importante au temps des pyramides Satirical_papyrus.jpg “Du haut de ces pyramides, quarante siècles vous contemplent”, aurait dit Napoléon à ses troupes. En fait, il s’agit au moins de 45 siècles, mais l’esprit y est. Ce que le Petit Caporal ne savait pas, c’est que durant toutes ces années, les pyramides en question ont été témoin d’un changement climatique qui a transformé la vallée du Nil, et vu l’extinction de nombreuses espèces, comme vient de le confirmer une étude publiée dans le journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Dans l’Égypte des pharaons, il y avait des lions, des gazelles, des girafes, et même des éléphants. L’équipe menée par Justin Yeakel (Université de Californie / Santa Fe Institute) a réexaminé en détails la liste de ces grands mammifères qui ont vécu dans la vallée du Nil durant les 6000 dernières années, liste basée sur les descriptions d’animaux sur les monuments et documents de l’Égypte ancienne. Sur 37 espèces qui prospéraient avant même l’avènement du premier pharaon, il n’en reste plus que huit aujourd’hui. Les chercheurs ont utilisé une liste compilée par le zoologiste Dale Osborne, qui à base de données archéologiques et paléontologiques ainsi que des archives historiques a réalisé une base de données des espèces et de leur évolution (ou disparition) au fil du temps. Un “travail incroyable” qui a permis à Justin Yeakel et son équipe d’utiliser “des techniques de modélisation écologiques pour examiner les ramifications de ces changements”. L’analyse de ces données montre que l’extinction des espèces, probablement due à un climat de plus en plus sec et à la croissance de la population humaine, a rendu l’écosystème progressivement moins stable. “Ce qui était jadis une communauté de mammifères riche et diverse est très différente à présent”, explique Justin Yeakel. “Au fur et à mesure que le nombre d’espèces a décliné, l’un des premiers éléments a été la perte de redondance écologique du système. Il y avait plusieurs espèces de gazelles et d’autres petits herbivores, qui sont importants parce que de très nombreux prédateurs différents s’en nourrissent. Lorsqu’il y a moins de ces herbivores, la perte de l’une de ces espèces a un plus grand effet sur la stabilité du système, et peut amener des extinctions supplémentaires”. Climat aride, chute des empires et lutte pour l’espace cultivable Les chercheurs ont identifié 5 épisodes principaux durant les 6000 dernières années, durant lesquels des changements dramatiques se sont produits, trois d’entre eux coïncidant avec des changements environnementaux extrêmes, durant lesquels le climat est devenu plus aride. Ces périodes d’assèchement coïncident également avec des bouleversements dans les sociétés humaines, comme l’effondrement de l’Ancien Empire, il y a 4000 ans, ou la chute du Nouvel Empire, il y a 3000 ans. S’ils ne peuvent exactement démêler les causes possibles de ces changements écologiques, ils ont identifié des moteurs potentiels.  Il y a eu trois grandes vagues d’aridification, alors que l’Égypte allait d’un climat plus humide à un climat plus sec, à commencer par la fin d’une période humide pour l’Afrique, voici 5500 ans, lorsque les moussons se sont déplacées vers le sud. En même temps, les densités de populations humaines augmentaient, l’agriculture s’emparait de terres jadis occupées par des herbivores, et la compétition pour l’espace le long de la vallée du Nil aurait eu un large impact sur les populations animales. précisent-ils. Le plus récent changement pour les mammifères de la région se serait produit il y a cent ans. L’analyse des réseaux entre proies et prédateurs montre que les extinctions d’espèces dans les 150 dernières années a eu un impact disproportionné sur la stabilité de l’écosystème. Pour l’équipe de Justin Yeakel, ces résultats ont des implications sur la compréhension des écosystèmes modernes. “Ce peut être juste un exemple d’une tendance plus large”, explique Yeakel. “Nous voyons aujourd’hui beaucoup d’écosystèmes dans lesquels le changement d’une espèce provoque un grand changement sur la manière dont l’écosystème fonctionne, et cela peut être un phénomène moderne. On n’a pas tendance à penser à comment le système était voici 10000 ans, quand il y avait une plus grande redondance”. Il espère cependant que cela aidera à prévoir les changements futurs… Crédit photo : papyrus satyrique datant d’environ 3200 ans, conservé aujourd’hui au British Museum, et qui montre la diversité des animaux de l’Égypte ancienne (Wikimedia Commons) Continue reading

Comment se protéger de la pollution urbaine?

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Smog_in_Manhattan_1966.jpgLa pollution par les particules fines, liée notamment aux moteurs diesel, rend le milieu urbain dangereux pour la santé. Il est difficile pour le citadin de s’en protéger : on ne peut tout de même pas arrêter de respirer, et le port de masques est inefficace, tout comme rester cloîtré chez soi. Alors, que faire? Deux médecins britanniques, les docteurs Rossa Brugha et Jonathan Grigg, ont approfondi ce sujet dans une étude publiée récemment dans le journal Paediatric Respiratory Review. Ils y analysent en effet l’impact respiratoire de la pollution urbaine, et particulièrement des matières particulaires (PM) sur la santé. “En Europe, 80% de la population vit dans des zones où le niveau de ces particules excède les normes de qualité de l’air établies par l’OMS, et l’espérance de vie des Européens est réduite, en moyenne, de presque neuf mois du fait des matières particulaires”, expliquent les chercheurs, qui citent les maladies cardio-respiratoires, l’asthme, les infections respiratoires chez les enfants… Plusieurs éléments intéressants ressortent :
  • La pollution de l’air varie en fonction des lieux et des moments, de rue en rue, d’heure en heure, de jour en jour, en fonction des sources locales de pollution (principalement le flux du trafic automobile) et des conditions météo.
  • Les matières particulaires dérivées de la circulation automobile sont fortement associées à un risque d’infections respiratoires dans la petite enfance, et les études montrent que de l’air plus propre pourrait rapidement faire baisser ces risques.
  • Dans les pays en voie de développement, remplacer les cheminées par des cuisinières serait l’une des initiatives de santé publique les plus efficaces, notamment en faveur de la santé des enfants
  • En milieu urbain, les enfants des familles les plus pauvres sont plus susceptibles de vivre dans des zones denses, avec de hauts niveaux de circulation automobile, et plus proches des industries polluantes. En résumé, la pollution de l’air affecterait de manière disproportionnée les enfants les plus vulnérables, et cela dans le monde entier.
  • 90 entreprises sont responsables des 2/3 des émissions de dioxyde de carbone depuis 1854, et la moitié de ces émissions ont été produites depuis 1986.
  • Globalement, la pollution urbaine est équivalente à fumer une demi-cigarette par jour… et elle est d’autant plus dangereuse pour les enfants que leurs poumons sont encore en plein développement.
  Pour les auteurs, la responsabilité d’avoir un air plus propre est dans les mains des agences et entreprises nationales et internationales . Ils expliquent également qu’il n’y a pas de limite basse “sûre” pour la pollution atmosphérique. Aussi, tout effort pour infléchir la congestion du trafic automobile et réduire les émissions est un bon début. Mais en attendant que les pouvoirs publics prennent les mesures nécessaires, que faire? Le Dr Brugha a quelques conseils en la matière.

Prendre le chemin le moins fréquenté

En équipant des gens avec des détecteurs personnels de pollution, Rossa Brugha et son équipe ont pu tirer quelques conclusions intéressantes. Par exemple, comme il l’explique à la BBC, que les enfants couraient davantage de risques s’ils étaient déposés à la porte de leur école. Ils respirent en effet plus près des tuyaux d’échappement, et souvent les voitures sont à l’arrêt juste à côté, le moteur toujours en route, ce qui crée une zone importante de pollution. Il est donc important, selon lui, de déposer les enfants en vitesse, et qu’il y ait moins de voitures aux portes des écoles. Quelques autres éléments qu’il a pu mettre en avant :
  • Lorsque vous conduisez, vous êtes exposé à beaucoup de pollution, l’air que vous respirez provenant en partie des fumées d’échappement de la voiture qui est devant vous. Le conseil du Dr Brugha est donc de laisser autant de distance que possible avec la voiture qui vous précède, et de laisser les fenêtres et les aérations fermées lorsque la circulation est dense.
  • Lorsque vous marchez dans la rue, restez sur le côté du trottoir le plus éloigné de la chaussée, et choisissez des rues calmes chaque fois que cela est possible. Idem pour les cyclistes : empruntez les rues où il y a le moins de circulation si vous le pouvez.
  • “Vous pouvez réduire la pollution de moitié en prenant un chemin différent”, affirme le médecin au Telegraph, “ce qui aura des effets cumulatifs sur votre santé”
Le Dr Brugha doit donner aujourd’hui une conférence sur ce sujet au British Science Festival à Birmingham.  
 
Crédit photo : brouillard de pollution (smog) sur Manhattan en 1966 (Andy Blair via Wikimedia Commons) Continue reading