Le conseil de la SF2A a attribué le prix jeune chercheur 2023 à Laure Ciesla du LAM. Chargée de recherche au LAM depuis 2018, Laure Ciesla effectue ses recherches sur l’évolution des galaxies, elle devine leur histoire en utilisant leur distribution d’énergie spectrale et en la modélisant avec le code CIGALE, dans lequel elle intègre par exemple l’émission des trous noirs supermassifs au centre des Galaxies. Elle s’intéresse aussi à l’apport de l’intelligence artificielle à ce sujet. Elle est très impliquées dans le projet PRIMA (Probe far-infrared mission for Astrophysics), en discussion entre la NASA et le CNES. Elle est aussi co-responsable de l’équipe GECO, et a organisé au LAM une rencontre entre jeunes scolaires et les femmes en astrophysique, pour lutter contre les biais de genre.
Les tectites de Côte d’Ivoire, un trésor scientifique en territoire aurifère
Les tectites sont des verres d’impact qui sont éjectés à plusieurs centaines, voire milliers de kilomètres lors d’un impact météoritique. Ces objets sont rares et recherchés par les scientifiques qui s’intéressent aux crises environnementales lors des collisions d’astéroïdes avec notre planète. Une étude, réalisée dans le cadre d’une coopération internationale1 qui inclue des scientifiques du CNRS-INSU (voir encadré), révèle des nouvelles découvertes au sein du champ de tectites le moins connu au monde situé en Côte d’Ivoire. Découvert en 1935, ce patrimoine scientifique exceptionnel était resté inexploré depuis les années 60 et seulement une petite centaine de spécimen étaient répertoriés dans le monde.
Un doctorant Ivorien, Pétanki SORO, a repris le flambeau des explorateurs du passé, et a effectué 6 missions de terrains dans le centre-est de la Côte d’ivoire. Cette exploration a permis la découverte de 174 nouveaux spécimens, tout en révélant que le champ de tectites s’étend au moins sur 4100 km2 au lieu des 1500 km2 délimités par les travaux passés. Certains de ces spécimens s’avèrent de composition chimique hors norme et leur étude permettra de mieux comprendre le processus de formation des tectites.
L’essentiel de ces tectites a été retrouvée auprès des villageois, ces objets étant parfois conservés par leur propriétaire depuis des dizaines d’années, tandis que le souvenir des missions d’exploration passées était encore présent parmi les plus anciens. L’exploration se déroule dans un territoire affecté par une activité minière artisanale dédiée à la recherche de l’or. Les artisans miniers, ainsi que les agriculteurs, ont donc été informés de la nature de ces objets au cours de rencontres avec les autorités villageoises, ce qui a permis ensuite de récupérer, sur une période de quatre ans, un grand nombre de spécimens.
1. Universités Houphouët-Boigny d’Abidjan, d’Aix-Marseille et l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD).
La fonte des glaciers au service de l’océan austral ?
La faible disponibilité en fer limite l’absorption du CO2 atmosphérique par la pompe biologique de l’Océan Austral. Or, les apports combinés en matière organique et en minéraux des eaux de fonte des glaciers sont des sources en fer hautement biodisponible1 pour le phytoplancton de cette région. C’est ce que démontre l’étude menée par une chercheuse d’un laboratoire CNRS-Insu (voir encadré), à partir d’échantillons collectés pendant la circumnavigation Antarctique2.
L’article dévoile que le devenir de ce fer peut rapidement évoluer une fois relargué dans l’océan. Par exemple, dans la polynie3 du glacier Mertz4 , le fer est particulièrement biodisponible pour le phytoplancton aux abords directs du glacier mais à quelques encablures de là, il devient quasiment inaccessible. La concentration en fer dissous5 est pourtant similaire aux deux endroits. La quantification des formes biodisponibles de fer, établie sur des profils allant jusqu’à 500 m de profondeur, confirme un lien faible entre concentration en fer dissous et son absorption par l’organisme modèle utilisé (Phaeocystis antarctica) par l’étude. Ces résultats remettent en question le consensus sur l’utilisation seule des concentrations en fer dissous pour prédire la production primaire en Océan Austral.
En revanche, les auteurs décrivent une relation encore inexpliquée entre les isotopes du fer, les ligands du fer et sa biodisponibilité, et ouvrent de nouvelles perspectives de recherche pour mieux comprendre la biogéochimie de cet élément. Finalement, les auteurs concluent qu’après 30 années de recherche, la complexité de la biodisponibilité du fer en milieu marin reste un mystère à résoudre.
Cette réalité contraste de manière frappante avec la simplicité avec laquelle les études de bioingénierie vantent l’ensemencement en fer comme une solution efficace pour capter le CO2 par le phytoplancton océanique.
Laboratoire CNRS impliqué
Institut Méditerranéen d’océanologie (MIO – PYTHEAS)
Tutelles : AMU / CNRS / IRD / Université de Toulon
1. Un élément biodisponible est un élément chimique disponible pour les organismes vivants (bactéries, plantes) qui peut donc être assimilé par un organisme comme ici le phytoplancton.
2. Mission ACE, Swiss Polar Institute : https://swisspolar.ch/expeditions/ace/
3. Une zone, en Arctique ou en Antarctique, qui reste libre de glace ou couverte d'une couche de glace très mince, au milieu de la banquise.
4. Situé en Antarctique de l’est.
5. Paramètre utilisé dans les modèles climatologiques pour contraindre la production primaire.
Intelligences animales et végétales…
Livres, films, revues ou encore sites internet … les végétaux font depuis quelque temps beaucoup parler d’eux. On aborde leur façon originale de communiquer et on s’interroge même sur leur intelligence ! Mais lorsqu’on parle des végétaux, il n’y a pas que la communication qui peut être intéressante. Savez-vous qu’ils peuvent s’associer à des champignons, des insectes…? Qu’ils possèdent, pour certains, des techniques de reproduction très élaborées basées sur la tromperie ? … Du côté animal, il est souvent plus simple d’admettre leur intelligence, mais que savons-nous de leur façon de communiquer ? De leurs stratégies pour résoudre des problèmes ? De leur culture ?
Pouvons-nous alors considérer qu’animaux et végétaux sont dotés d’intelligence ? Que vous soyez convaincus ou non, nous vous retrouvons pour en discuter autour de 6 thèmes spécifiques :
S’inspirer de la nature : le 25 mai, à la Fabulerie, Marseille Une question de sensibilité : le 30 mai, à l’Espace Van Gogh, Arles Des stratèges de la séduction à la reproduction : le 14 juin, à la Fabulerie, Marseille Le langage de la nature : le 20 juin, à l’ESPE, Aix-en-Provence S’outiller ou s’entraider ? Le 28 juin, aux archives départementales, Marseille L’union fait-elle la force ? Le 4 juillet, à la cité du livre, Aix-en-Provence
Les rencontres débuteront à 18:30, deux experts aborderont le thème de la soirée avec leur propre approche scientifique, l’un sur le monde végétal, l’autre sur le monde animal. Après leurs interventions, une discussion sera engagée avec le public afin de voir dans quelles mesures les capacités dont font preuve animaux et végétaux, peuvent être assimilées à de l’intelligence.
La nature est pleine de surprises ! L’humain a de tout temps puisé son inspiration en l’observant. Dans le contexte actuel, il est plus que nécessaire que nous continuions dans cette voie. Pour en apprendre plus, rendez-vous à Marseille, Aix-en-Provence et Arles à partir du 25 mai 2018 !
Découverte d’une nouvelle exoplanète par l’instrument SPHERE : PDS70b
Depuis longtemps la présence de cavités et d’anneaux dans les disques protoplanétaires entourant les étoiles jeunes est attribuée à la présence de planètes en formation. SPHERE a mis en évidence pour la première fois une proto-planète logée à l’intérieur d’un disque de transition autour de l’étoile PDS70, âgée de seulement 5 à 6 Millions d’années.
La planète, PDS70b, orbite autour de son étoile à une distance de 22 unités astronomiques, et effectue une révolution complète en environ 120 ans. Le système est situé à 113 parsecs, soit 370 années lumières, ce qui rend la détection de cette planète difficile (elle se situe à seulement 0.2’’ de son étoile). Le mouvement orbital de la planète est visible en comparant des observations de SPHERE obtenues en 2015, 2016 et 2018 et celles d’autres instruments (NACO au VLT et NICI sur Gemini Sud). L’étude spectroscopique dans le proche infrarouge (0.96 à 3.8 microns) indique une température de 1000 à 1600 Kelvin environ ce qui devrait correspondre à une masse de l’ordre de 5 à 10 fois la masse de Jupiter. La comparaison avec les modèles d’atmosphères suggère également la présence de nuages dans son atmosphère. Certains modèles favorisent une taille relativement large, jusqu’à 3.7 rayon de Jupiter, ce qui est inhabituel. Il est possible que la planète soit en train d’accréter du gaz pendant qu’elle orbite à l’intérieur du disque. Deux articles publiés par M. Keppler and A. Müller (Max Planck Institute for Astronomy in Heidelberg) présentent la détection et la caractérisation du disque et de la planète. Les chercheurs du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille ont contribué à cette découverte en aidant à la caractérisation de cette nouvelle planète. SPHERE a également obtenue des observations polarimétriques qui une fois combinées aux observations en intensité permettent de contraindre les propriétés des poussières composant le disque (en particulier leur taille). Le disque possède une cavité de 54 unités astronomique à l’intérieur de laquelle se situe la planète ainsi qu’un arc, peut être un bout d’un bras spiral, localisé au Nord dans l’image. Cette découverte majeure de SPHERE ouvre de nouvelles opportunités pour étudier et mieux comprendre la formation des planètes et leur évolution.
Nouvelle image de Vesta avec SPHERE
Entre Mars et Jupiter, la ceinture d’astéroïdes est pleine de corps rocheux et de débris. Malgré sa nature morcelée et fragmentée, la masse totale contenue dans la ceinture est considérable – environ quatre pour cent de celle de la Lune ! La majorité de cette masse est contenue dans deux corps distincts : Ceres, une planète naine constitue un tiers de la masse de la ceinture ; l’astéroïde Vesta en détient environ neuf pour cent. Vesta est photographiée ici.
Vesta a été récemment observée par l’instrument SPHERE/ZIMPOL sur le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO – l’image SPHERE est montrée à gauche après déconvolution avec l’algorithme MISTRAL (Fusco et al. 2003 ; Fetick et al. en preparation), avec une vue synthétique dérivée des données spatiales, montrée à droite pour comparaison. SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument) est un puissant instrument pour la recherche et la photographie de planètes. ZIMPOL est l’un de ses sous-systèmes : une caméra spécialisée parfaitement adaptée à la prise d’images très détaillées de petits objets – comme Vesta.
L’image synthétique a été générée à l’aide d’un outil développé pour les missions spatiales appelé OASIS. Des facteurs tels que la réflectance de la surface de Vesta et les conditions géométriques des observations VLT / SPHERE ont été pris en compte par OASIS, qui a utilisé un modèle 3D de la forme de Vesta basé sur des images de la sonde spatiale Dawn de la NASA (qui a photographié Vesta pendant 14 mois entre 2011 et 2012).
L’image de SPHERE de Vesta est impressionnante étant donné la séparation entre la Terre et Vesta, et la petite taille de l’astéroïde – il est deux fois plus éloigné du Soleil que notre planète et a un diamètre moyen de seulement 525 kilomètres. Elle montre les principales caractéristiques de Vesta : le bassin d’impact géant au pôle sud de Vesta et la montagne en bas à droite. Il s’agit du sommet central du bassin de Rheasilvia, d’environ 22 kilomètres de haut, soit deux fois plus haut que la plus haute montagne de notre planète, Mauna Kea, qui s’élève à environ 10 kilomètres au-dessus bassin océanique du Pacifique et le gigantesque volcan martien Olympus Mons.