Communiqué de presse

Les données de la sonde spatiale LCROSS révèlent une origine exogène pour les glaces lunaires

14 février 2022 by osuadmin

Il y a plus de dix ans, la sonde Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) de la NASA a délibérément généré un cratère à la surface de la Lune, jetant dans l’espace un nuage de glace et de vapeur d’eau, ainsi que d’autres substances volatiles, qui étaient probablement piégés dans son sous-sol depuis des milliards d’années. Une équipe de recherche internationale dans laquelle figurent deux chercheurs d’Aix-Marseille Université et du CNRS, a analysé la composition du nuage formé par LCROSS et vient de montrer que les substances volatiles observées seraient essentiellement d’origine cométaire, impliquant un apport volcanique marginal.

Cette nouvelle analyse des abondances élémentaires dans le nuage suggère que les comètes ont déposé ces volatils il y a environ entre 1 et 3.5 milliards d’années dans le passé. Cela ajoute une autre pièce au puzzle de l’histoire de la Lune (et de la Terre), et souligne comment les glaces lunaires peuvent éclairer le passé.

Avec un intérêt accru pour l’installation de bases humaines permanentes sur la Lune (dès 2027 dans le cas de la Chine), et éventuellement l’utilisation de la surface lunaire comme rampe de lancement vers des destinations encore plus lointaines telles que Mars, la glace d’eau et les autres substances volatiles présentent sur la Lune pourront devenir une ressource importante pour le carburant des fusées, l’industrie, ainsi que le soutien de la vie des astronautes habitant les bases lunaires.

Voir en ligne : La brève sur le site de l’INSU

La naissance de monstres : VISTA détecte les premières galaxies géantes

18 novembre 2015 by osuadmin

VISTA, l’un des télescopes de sondage de l’ESO, a scruté un ensemble de galaxies massives longtemps demeurées inconnues bien qu’elles soient contemporaines de l’Univers jeune. La découverte, suivie de l’étude de cet échantillon – le plus vaste à ce jour, a permis aux astronomes, parmi lesquels des chercheurs du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (Institut Pythéas / CNRS – Université d’Aix-Marseille) de dater, pour la toute première fois, l’époque de formation de ces monstres galactiques.

Le simple fait de dénombrer les galaxies peuplant une région du ciel permet aux astronomes de tester leurs théories de formation et d’évolution galactiques. Cette tâche, au demeurant simple, se complexifie toutefois à mesure que la distance des galaxies augmente et que leur luminosité diminue. En outre, les galaxies les plus brillantes et les plus faciles à observer – les galaxies les plus massives de l’Univers – sont d’autant plus rares que les astronomes scrutent le passé de l’Univers, tandis que les galaxies moins brillantes et plus nombreuses sont toujours plus difficiles à détecter. Une équipe d’astronomes dirigée par Karina Caputi de l’Institut Astronomique Kapteyn à l’Université de Groningen, a mis au jour l’existence de nombreuses galaxies distantes qui avaient échappé à tout examen antérieur. Pour ce faire, l’équipe a utilisé des images acquises dans le cadre du sondage UltraVISTA, l’un des six projets de sondage du ciel à des longueurs d’ondes proches de l’infrarouge impliquant VISTA, et recensé les galaxies faiblement lumineuses peuplant l’Univers lorsque ce dernier était âgé de 0,75 à 2,1 milliards d’années. UltraVISTA a observé la même région du ciel, dont les dimensions avoisinent celles de quatre pleines Lunes, depuis décembre 2009. Il s’agit là de la plus vaste région du ciel jamais imagée à ces profondeurs et à des longueurs d’onde infrarouges. L’équipe a ensuite combiné les observations UltraVISTA à celles du Télescope Spatial Spitzer de la NASA, chargé de sonder le ciel à de plus grandes longueurs d’onde, dans l’infrarouge moyen. ¹ “Nous avons découvert 574 nouvelles galaxies massives – l’échantillon le plus vaste à ce jour de ces galaxies cachées au sein de l’Univers jeune”, déclare Karina Caputi. “En les étudiant, nous avons été en mesure de répondre à une question simple mais ô combien importante : à quelle époque les premières galaxies massives sont-elles apparues ?” Imager le ciel dans le proche infrarouge a permis aux astronomes de détecter la présence d’objets extrêmement lointains ², contemporains de l’Univers jeune, et dont l’existence se trouve masquée par la poussière. L’équipe a découvert une brusque augmentation du nombre de ces galaxies sur une courte période. Une part importante des galaxies massives ³ qui peuplent aujourd’hui l’Univers proche existait déjà trois milliards d’années après le Big Bang. “Nous n’avons pas trouvé la preuve de l’existence de ces galaxies massives moins d’un milliard d’années après le Big Bang. Nous en déduisons que les premières galaxies massives se sont certainement formées à cette époque”, conclut Henry Joy McCracken, co-auteur de l’article ⁴. Les astronomes ont par ailleurs découvert que les galaxies massives étaient plus nombreuses que supposé. Les galaxies jadis masquées représentent la moitié du nombre total de galaxies massives contemporaines de l’Univers alors âgé de 1,1 à 1,5 milliard d’années ⁵. Toutefois, ces nouveaux résultats contredisent les modèles actuels décrivant l’évolution des galaxies dans l’Univers jeune, qui ne prévoient pas l’existence de monstres galactiques à des époques aussi reculées. Pour compliquer davantage encore la situation : si les galaxies massives de l’Univers jeune étaient plus poussiéreuses qu’attendu, même UltraVISTA ne pourrait les détecter. Si tel était effectivement le cas, notre conception actuelle de la formation des galaxies dans l’Univers jeune devrait également être entièrement révisée. Le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l’Atacama (ALMA) partira à son tour à la recherche de ces galaxies poussiéreuses. Une fois découvertes, elles constitueront des cibles d’observation privilégiées de l’E-ELT (l’Extrêmement Grand Télescope Européen de 39 mètres de l’ESO), qui fournira des images détaillées de certaines de ces toutes premières galaxies.

1. Le télescope VISTA de l’ESO a effectué ses observations dans le proche infrarouge, à des longueurs d’onde comprises entre 0,88 et 2,15 μm, tandis que Spitzer observait dans l’infrarouge moyen, entre 3,6 et 4,5 μm.

2. En raison de l’expansion de l’Univers, une galaxie semble s’éloigner d’autant plus vite d’un observateur terrestre qu’elle en est distante. Cet étirement se traduit par le rougissement du spectre de lumière de ces objets lointains, et explique la raison pour laquelle leur observation doit s’effectuer dans les domaines du proche infrarouge et de l’infrarouge moyen.

3. Dans ce contexte, le terme “massif” désigne des objets dont la masse excède les 50 milliards de masses solaires – une quantité qu’avoisine la masse totale des étoiles de la Voie Lactée.

4. L’équipe n’a pas trouvé de traces de l’existence de galaxies massives au-delà d’un redshift de 6, c’est-à-dire aux époques antérieures à 0,9 milliards d’années après le Big Bang.

5. Cela correspond à un redshift compris entre z=5 et z=4.

Balkanatolie : le continent oublié qui éclaire l’évolution des mammifères

21 février 2022 by osuadmin

Une équipe de paléontologues et géologues français, américains et turcs dirigée par des chercheurs du CNRS [1] révèle l’existence d’un continent oublié, qui couvre aujourd’hui les actuels Balkans et l’Anatolie. Baptisé Balkanatolie et jadis peuplé d’une faune très particulière, il aurait permis aux mammifères venus d’Asie de coloniser l’Europe il y a 34 millions d’années. Ces résultats sont publiés dans le volume de mars 2022 d’Earth Science Reviews.

Une équipe de géologues et paléontologues révèle l’existence de la Balkanatolie, qui était il y a 50 millions d’années un continent de basses terres séparé de l’Europe et de l’Asie.

Il était alors peuplé d’une faune endémique très différente de celles de l’Europe et de l’Asie.

Des changements géographiques survenus voici 34 à 40 millions d’années ont relié ce continent à ses deux voisins, ouvrant la voie au remplacement des mammifères européens par les mammifères asiatiques.

Pendant des millions d’années au cours de l’Éocène (il y a 55 à 34 millions d’années), l’Europe occidentale et l’Asie orientale formaient deux masses terrestres distinctes avec des faunes de mammifères très différentes : les forêts européennes abritaient une faune endémique avec, par exemple, des paléothères (groupe éteint lointainement apparenté aux chevaux actuels, mais qui ressemblait davantage à nos tapirs), alors que l’Asie était peuplée de faunes plus cosmopolites comprenant les familles de mammifères que l’on trouve aujourd’hui sur ces deux continents.

On sait que vers 34 millions d’années, l’Europe de l’Ouest a été colonisée par des espèces asiatiques, conduisant à un renouvellement majeur des faunes de vertébrés et à l’extinction de ses mammifères endémiques : un événement brutal qualifié de « Grande coupure ». De manière surprenante, des fossiles trouvés dans les Balkans indiquent la présence de mammifères asiatiques dans le sud de l’Europe bien avant la Grande coupure, suggérant une colonisation plus précoce.

Une équipe dirigée par des chercheurs du CNRS apporte une réponse à ce paradoxe. Pour cela, elle a passé en revue des découvertes paléontologiques antérieures, certaines remontant au XIXe siècle, en réévaluant parfois leurs datations à la lumière des données géologiques actuelles. Cet examen révèle que durant une grande partie de l’Eocène, la région correspondant aux Balkans et à l’Anatolie actuels était dotée d’une faune terrestre homogène, mais distincte de celles de l’Europe et de l’Asie orientale. Cette faune exotique comprenait par exemple des marsupiaux d’affinités sud-américaine et des embrithopodes (de gros mammifères herbivores ressemblant à des hippopotames) que l’on trouve anciennement en Afrique. La région devait donc constituer une unique masse terrestre, séparée des continents voisins.

L’équipe a aussi découvert en Turquie une nouvelle localité fossilifère (Büyükteflek) datée de 35 à 38 millions d’années livrant des mammifères d’affinités clairement asiatiques, les plus vieux connus à ce jour en Anatolie. Il s’agit de fragments de mâchoires ayant appartenu à des animaux ressemblant à de gros rhinocéros, les brontothères, qui se sont éteints à la fin de l’Eocène.

L’ensemble de ces informations permet d’ébaucher l’histoire de ce troisième continent eurasiatique, coincé entre l’Europe, l’Afrique et l’Asie, et dénommé par l’équipe « Balkanatolie ». Déjà en place il y a 50 millions d’années [2] et doté d’une faune unique, il a été colonisé voici 40 millions d’années par des mammifères asiatiques à la faveur de changements géographiques qui restent à élucider. Il y a 34 millions d’années, c’est sans doute la grande glaciation responsable de la formation de la calotte Antarctique qui, en abaissant le niveau marin, a relié la Balkanatolie à l’Europe occidentale et donné lieu à la « Grande coupure ».

Carte montrant la Balkanatolie il y a 40 millions d’années et aujourd’hui.

Crédit : Alexis Licht & Grégoire Métais

Site fouillé en Turquie (Büyükteflek)

Crédit : Alexis Licht & Grégoire Métais

Molaire supérieure d’un mammifères brontothère d’origine asiatique.

Crédit : Alexis Licht & Grégoire Métais

Voir en ligne : Le communiqué sur le site du CNRS

Une planète semblable à « Tatooine » observée par un télescope de l’Observatoire de Haute Provence (OHP) de l’OSU Institut Pythéas

24 février 2022 by osuadmin

Une exoplanète rare qui tourne autour de deux étoiles à la fois a été détectée à l’aide d’un télescope de l’OHP grâce à une collaboration étroite entre l’université de Birmingham et le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille.

La planète, appelée Kepler-16b, n’avait jusqu’à présent été observée qu’à l’aide du télescope spatial Kepler. Elle est en orbite autour de deux étoiles. Les deux étoiles sont également en orbite l’une autour de l’autre, ce que l’on appelle un système stellaire binaire. Kepler-16b est située à quelque 245 années-lumière de la Terre et, comme la planète Tatooine de Luke Skywalker, dans l’univers de la Guerre des étoiles, elle présenterait deux couchers de soleil si l’on pouvait se tenir à sa surface.

C’est avec le fameux télescope de 193 cm de l’OHP équipé de son spectrographe SOPHIE que cette nouvelle observation a été effectué. L’équipe a pu détecter la planète en utilisant la méthode des vitesses radiales, dans laquelle les astronomes observent les effets d’une planète sur le mouvement de l’étoile autour de laquelle elle est en orbite.

La détection de Kepler-16b grâce à la méthode des vitesses radiales met en évidence qu’il st aussi possible de détecter des planètes circumbinaires à l’aide de méthodes traditionnelles d’observation au sol moins coûteuses que l’utilisation de télescopes spatiaux. Notons aussi que cette méthode permet de détecter plus facilement la présence d’autres planètes dans un système, et qu’elle permet de mesurer la propriété la plus fondamentale d’une planète ; à savoir sa masse.

Après avoir démontré l’efficacité de cette stratégie à de Kepler-16b, l’équipe poursuit la recherche de planètes circumbinaires encore inconnues jusqu’à présent. L’objectif est de contribuer à répondre aux questions sur la formation des planètes. Habituellement, on pense que la formation des planètes a lieu dans un disque protoplanétaire – un disque de poussière et de gaz qui entoure une jeune étoile. Cependant, ce processus pourrait ne pas être possible dans un système circumbinaire.

En se basant sur ce modèle standard, il est difficile de comprendre comment des planètes circumbinaires peuvent exister. La présence de deux étoiles interfère en effet avec le disque protoplanétaire, ce qui empêche la poussière de s’agglomérer en planètes, un processus appelé accrétion.

Le Professeur Amaury Triaud, de l’Université de Birmingham, premier auteur de l’article précise : « on peut aussi supposer que la planète s’est formée loin des deux étoiles, là où leur influence est plus faible, puis qu’elle s’est déplacée vers l’intérieur dans un processus appelé migration induite par le disque. Nous pourrions également arriver à la conclusion que nous devons revoir notre compréhension du processus d’accrétion planétaire. »

Neda Heidari, étudiante en thèse au LAM, qui a analysé les mesures de vitesses radiales explique « Les planètes circumbinaires fournissent l’un des indices les plus clairs que la migration engendrée par les disques est un processus crédible, et qu’il se produit régulièrement. »

Le Dr Isabelle Boisse du LAM, scientifique responsable de l’instrument SOPHIE qui a été utilisé pour collecter les données de cette étude explique : « Cette découverte met clairement en évidence que les télescopes au sol restent tout à fait pertinents pour mener des recherches sur les exoplanètes et qu’ils peuvent permettre de développer de nouvelles stratégies d’observation tout à fait passionnantes. Dans la continuité de cette étude nous allons maintenant analyser les données prises sur de nombreux autres systèmes d’étoiles binaires, et rechercher de nouvelles planètes circumbinaires. »

Le Dr Alexandre Santerne, lui aussi du LAM et responsable de l’obtention des données, explique : « Kepler-16b a été découvert pour la première fois il y a 10 ans par le satellite Kepler de la NASA en utilisant la méthode des transits. Ce système a été la découverte la plus inattendue faite par Kepler. Nous avons choisi d’utiliser le télescope de 193 cm de l’OHP afin de démontrer que la méthode des vitesses radiales pouvait également permettre d’étudier des systèmes tels que Kepler-16. »

Voir en ligne : L’article scientifique

Les aimants : des pièges pour les requins bleus ?

22 octobre 2015 by osuadmin

Dans un souci de préservation des requins peau bleue, une espèce aujourd’hui presque menacée d’extinction, des chercheurs de l’Institut méditerranéen d’océanographie (MIO/OSU Institut Pythéas, CNRS / AMU / IRD / UTLN) et de l’Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre (IRPHE, AMU / CNRS / École Centrale Marseille) se sont intéressés à l’utilisation d’aimants pour limiter leur prise au cours de la pêche à la palangre. Hélas ! Il s’avère que ces aimants attirent les requins peau bleue plutôt qu’ils ne les repoussent.

Fortement exploité depuis plusieurs années par rapport à son abondance dans l’Atlantique Nord, le requin peau bleue (Prionace glauca) est une espèce presque menacée d’extinction (statut IUCN 2013). Il constitue en effet l’une des principales prises de la pêche à la palangre ¹ que mènent les armateurs espagnols et portugais dans l’Atlantique Nord, même lorsqu’il n’est pas l’espèce ciblée par les pêcheurs qui préféreraient trouver sur leurs hameçons, pour des raisons de rentabilité, des espadons ou des thons.

**Requin peau bleue capturé par la palangre de surface en Atlantique Nord-Est**
*Crédit : Sébastien Biton Porsmoguer*

Les requins sont dotés d’un organe électro-sensoriel appelé ampoules de Lorenzini, constitué d’un système complexe de capteurs reliés à des récepteurs positionnés autour de leur museau et de leur tête et capables de détecter les ondes électromagnétiques. Du fait que tout être vivant émet un faible champ magnétique, les requins peuvent ainsi localiser leurs proies.

Des chercheurs ayant remarqué de manière fortuite en laboratoire que leur requin cherchait à fuir un aimant placé près de lui, des tests ont été réalisés avec différentes espèces de requins. Il s’avère que ce comportement vis-à-vis des aimants n’est pas le même pour toutes les espèces. Qu’en est-il pour le requin peau bleue ? Ce requin ne pouvant vivre en captivité, son comportement n’a jamais été testé. Se pourrait-il que les aimants fassent fuir ces requins et puissent ainsi être utilisés dans la pêche à la palangre pour en limiter la prise ?

**Position de l’aimant sur l’hameçon**
*Crédit : Christophe Almarcha*

C’est à cette question que des chercheurs du MIO et de l’IRPHE ont cherché à répondre en testant pendant 3 jours, dans des conditions réelles de pêche à la palangre, l’effet de deux modèles d’aimants en néodyme, à haute résistance dans le temps et à puissance magnétique élevée, mais de taille différente. Un hameçon sur deux a été équipé d’un aimant. La palangre a été divisée en trois zones qui ont été plongées dans l’eau successivement, de manière à pouvoir étudier trois durées d’immersion.

Ces tests ont permis de montrer que, quelle que soit la durée d’immersion des hameçons, les captures de requins peau bleue étaient plus élevées au niveau des hameçons munis d’aimants qu’au niveau des hameçons sans aimant, et d’autant plus élevées que l’aimant utilisé était plus grand et donc plus puissant. Ainsi, les aimants auraient un effet attractif sur les requins peau bleue et leur utilisation dans la pêche à la palangre ne pourrait que les piéger !

En outre, les mesures physiques réalisées durant cette étude ont révélé un aspect pratique important à prendre en compte : à leur sortie de l´usine de fabrication, les hameçons sont déjà légèrement aimantés et pourraient donc attirer le requin peau bleue, même en l’absence d’aimant !

1. La palangre de surface est une ligne-mère de 50-90 km de long sur laquelle sont fixées des lignes dotées à leur extrémité d´un hameçon et d´un appât, qui est plongée dans l’eau à une profondeur de 20 m environ.

L’Arctique en pleine transformation

14 avril 2020 by osuadmin

Suite aux deux expéditions océanographiques menées en 2015 en Arctique dans le cadre du programme international GEOTRACES, des chercheurs de la Woods hole oceanographic institution (WHOI) et leurs collègues internationaux [1] ont mis en évidence que des quantités importantes de carbone et d’éléments traces en provenance des rivières et sédiments du plateau continental étaient apportées près du Pôle Nord par la dérive transpolaire, un important courant de surface. Associé au réchauffement climatique, cet apport de nutriments et contaminants pourrait modifier la productivité phytoplanctonique dans l’Arctique.

Les éléments traces, comme le fer, sont des nutriments essentiels à la vie océanique. Ils alimentent la croissance du phytoplancton, ces algues microscopiques qui constituent la base de la chaîne alimentaire marine. En général, plus de phytoplancton conduit à davantage de zooplancton (petits poissons et crustacés), qui peut ensuite être consommé par les prédateurs océaniques « supérieurs » comme les phoques et les baleines. Les contaminants, notamment le mercure, suivent le même chemin et des niveaux très élevés chez les animaux arctiques ont été retrouvés.

Rencontre des brise-glaces FS Polarstern et USCGC Healy au Pôle Nord, le 7 septembre 2015.

Crédit : Stefan Hendricks, AWI

En 2015, les océanographes effectuant des recherches dans l’océan Arctique dans le cadre du programme international GEOTRACES ont trouvé des concentrations de carbone et d’éléments traces beaucoup plus élevées dans les eaux de surface situées près du Pôle Nord que dans celles situées de chaque côté de la dérive transpolaire, un important courant de surface capable de transporter, à travers l’océan Arctique en passant par le Pôle Nord, les eaux provenant du plateau continental sibérien.

Les nombreux éléments traces qui pénètrent dans l’océan mondial en provenance des rivières et des sédiments du plateau continental sont en général rapidement éliminés de la colonne d’eau. En revanche, les chercheurs ont mis en évidence que, dans l’océan Arctique, les éléments traces étaient liés à l’abondante quantité de matière organique issue des rivières, ce qui leur permettait d’être transportés par la dérive transpolaire jusqu’à l’Arctique central, à plus de 1 000 kilomètres de leurs sources.

Du fait du réchauffement climatique, les chercheurs s’attendent à ce que le dégel des sols conduise à une augmentation du ruissellement et donc de l’apport d’éléments traces auparavant piégés dans le pergélisol, ce qui pourrait entraîner une augmentation de la quantité de nutriments et contaminants atteignant le centre de l’océan Arctique. Or, à mesure que l’Arctique se réchauffe et que de grandes parties de l’océan se libèrent de la glace pendant de longues périodes, les algues marines deviennent plus productives. Un plus grand apport de nutriments pourrait donc alimenter encore davantage cette production d’algues.

Pour l’instant, si les chercheurs savent que la structure des écosystèmes marins est déterminée par la disponibilité des nutriments, ils ne peuvent dire exactement quels changements tout cela pourrait induire. Concernant le mercure, dont le cycle biogéochimique est étroitement lié à la photochimie et aux flux d’échanges importants à l’interface atmosphère – océan, de fortes modifications sont également attendues avec la disparition de la glace de mer en été.

Bien qu’une augmentation des nutriments puisse stimuler la productivité marine de l’Arctique, les chercheurs mettent en garde sur le fait que la perte continue de glace de mer aggrave le réchauffement climatique, ce qui aura un impact plus large sur les écosystèmes.

Voir en ligne : Le communiqué sur le site de l’INSU