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Astronomie-climatologie

Mars, révélations sur son climat

Grâce à plusieurs observations réalisées lors de missions spatiales, nous savons non seulement que de l’eau a coulé sur Mars, mais que cela a eu lieu probablement très tôt dans l’histoire de la planète, il y a plus de 3,7 milliards d’années. À cette époque, le Soleil, 30 % plus faible que maintenant, ne pouvait pas réchauffer suffisamment la planète Rouge pour y maintenir de l’eau à l’état liquide. Comment expliquer ce paradoxe ? Jusqu’à présent, les modèles proposaient un réchauffement de l’atmosphère martienne lié au dégazage de gaz à effet de serre par du magmatisme intense. L’analyse de la météorite martienne NWA 7533, appelée aussi « Black Beauty », qui contient les plus vieux fragments de roche martiens connus datant de 4,4 milliards d’années, dévoile néanmoins un autre mécanisme. Il semblerait que la fusion et l’oxydation de la croûte martienne, causées par les nombreux impacts de météorites que subissait la planète, auraient pu induire, par production d’un gaz à effet de serre, le dihydrogène (H2), un réchauffement de l’atmosphère. Une histoire qui sera complétée probablement quand des échantillons martiens pourront être rapportés sur Terre. MARINE CYGLER

Pour en savoir plus
: communiqué de presse de l'Institut de physique du globe de Paris

Astronomie

Premier satellite propulsé à l’iode

La compagnie ThrustMe, issue d’un laboratoire commun entre le CNRS (Centre national de la recherche scientifique) et l’École polytechnique, a inventé un nouveau propulseur miniature à l’iode peu coûteux en comparaison avec le xénon, gaz rare, cher et compliqué à stocker. Le 5 novembre 2020, un petit satellite doté d’un prototype de ce propulseur a été mis en orbite. Le propulseur électrique, dont les microsatellites sont dépourvus habituellement, permet de manœuvrer le satellite pour le maintenir sur son orbite ou encore éviter des débris spatiaux. Or ajuster la trajectoire devient indispensable avec l’augmentation massive des microsatellites déployés en constellation. L’iode, parce qu’elle est dense et facile à stocker, s’adapte à des systèmes de propulsion plus petits. Son utilisation en aéronautique est une technologie prometteuse explorée également par la NASA (National Aeronautics and Space Administration), l’agence spatiale américaine. M. C.

Pour en savoir plus : CNRS Info

Technologie-santé

Covid, les asymptomatiques révélés par leur toux

Impossible de savoir qu’un individu est infecté par le nouveau coronavirus s’il est asymptomatique. À moins qu’il ne tousse dans son téléphone portable. En effet, des chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology) aux États-Unis ont développé une intelligence artificielle capable de détecter ces asymptomatiques, souvent responsables de la propagation de la Covid-19 (maladie à coronavirus 2019) car s’ignorant contagieux. Si l’oreille humaine ne peut distinguer la toux d’un non-malade de celle d’un porteur sain, le programme, quant à lui, a réussi à détecter 98,5 % des personnes ayant eu un test PCR (réaction de polymérisation en chaîne) positif et, parmi elles, 100 % des porteurs asymptomatiques. L’idée : tousser chaque jour dans son téléphone ; si l’application révèle une positivité, s’isoler et pratiquer surtout un test de confirmation. Les chercheurs espèrent que leur application, qui sera gratuite, sera approuvée bientôt par la FDA (Food and Drug Administration), l’agence américaine chargée d’autoriser notamment la mise sur le marché des médicaments et les dispositifs médicaux. M. C.

Pour en savoir plus
: actualité du MIT

Technologie

Frais comme un chameau

Inspirés par la fourrure isolante du chameau, des chercheurs américains du MIT (Massachusetts Institute of Technology) ont inventé un nouveau matériau capable de refroidir des médicaments et de la nourriture pendant plusieurs jours sans électricité. Ce dernier est composé d’une part d’un hydrogel qui contient de l’eau pouvant s’évaporer, ce qui a un effet rafraîchissant. Il est recouvert d’autre part d’un aérogel qui, quant à lui, est constitué principalement d’air, ce qui lui confère un effet isolant tout en laissant la vapeur d’eau s’échapper. Le fonctionnement du climatiseur passif du camélidé est retrouvé ainsi, dont le seul moteur est la chaleur elle-même et reposant sur l’équilibre fragile entre la lutte contre la déshydratation et la capacité de transpiration. M. C.

Pour en savoir plus : actualité du MIT

Physiologie

Le secret des contrôleurs du VIH

Les lymphocytes T CD8+ (LT CD8+) jouent un rôle central chez les contrôleurs du VIH (virus de l’immunodéficience humaine), ces rares personnes qui maîtrisent l’infection sans prendre de traitement rétroviral. De fait, ces cellules du système immunitaire sont capables de reconnaître et d’éliminer rapidement les lymphocytes T CD4 infectés par le VIH. Si tout le monde possède des LT CD8+, pourquoi certains individus deviennent contrôleurs de l’infection alors que d’autres contractent le sida (syndrome d’immunodéficience acquise) ? Grâce à des macaques infectés par le virus de l’immunodéficience simienne (SIV), des immunologistes ont découvert que la capacité à contrôler ou non le virus se jouait dans les deux premières semaines suivant l’infection. Les LT CD8+ des non-contrôleurs répondent très vite à l’attaque du virus, mais s’épuisent face à la présence continue du SIV. En revanche, les animaux contrôleurs développent des cellules mémoire capables de fabriquer de nouvelles cellules face aux stimulations répétées du SIV. D’après les chercheurs, cette différence serait liée au fait que les ganglions des contrôleurs présenteraient moins de cellules infectées dans les premiers jours de l’infection. Ce rôle crucial de la phase aiguë devrait être pris en compte dans l’élaboration de nouvelles stratégies de vaccin ou d’immunothérapie. M. C.

Pour en savoir plus
: communiqué de presse du CEA

Physiologie

Une nouvelle artère dans l’avant-bras

Comme tous les êtres vivants, l’humain évolue. Pour preuve, au niveau de ses avant-bras, la présence de plus en plus fréquente non pas de deux mais trois artères est constatée. Ce vaisseau surnuméraire correspond à l’artère médiane, qui alimente le bras et la main du fœtus pendant la grossesse. Habituellement, elle est remplacée par les artères radiale et ulnaire au fur et à mesure du développement in utero. Mais les générations qui naissent actuellement sont plus susceptibles de conserver cette artère que les précédentes. Il s’agit d’un processus évolutif particulièrement rapide : 10 % des individus nés au milieu des années 1880 possédaient cette artère, contre 30 % de ceux nés à la fin du XXe siècle. Cent vingt ans est un laps de temps très court à l’échelle de l’évolution. La présence de trois artères dans l’avant-bras pourrait même devenir la norme en 2100, prédisent les chercheurs australiens responsables de l’étude. Quant à l’origine de cette modification, elle pourrait résulter de mutations de gènes impliqués dans le développement des artères médianes ou de problèmes de santé de la mère pendant la grossesse. Reste encore à déterminer l’avantage de cet apport : un afflux de sang supplémentaire ? Une artère de rechange en cas de besoin dans une autre partie du corps ? M. C.

Pour en savoir plus : actualité de l'université Flinders

Santé

Haro sur les émulsifiants alimentaires

Largement utilisés dans l’industrie agroalimentaire pour améliorer la texture et allonger la durée de conservation des produits transformés, les émulsifiants alimentaires rendent certaines bactéries intestinales, normalement inoffensives, pathogènes. Un effet que viennent de décrire chez la souris des chercheurs de l’Inserm (Institut national de la santé et de la recherche médicale), du CNRS (Centre national de la recherche scientifique) et d’Université de Paris. En présence d’émulsifiants alimentaires, ces bactéries du microbiote favoriseraient l’inflammation de la paroi du tube digestif. Il faut savoir que la recherche œuvre très activement pour comprendre les facteurs en cause dans l’augmentation de la prévalence des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, observée partout dans le monde. M. C.

Pour en savoir plus : communiqué de presse de l'Inserm

Neurosciences

Nouvelle preuve de l’incroyable plasticité du cerveau

Structure cérébrale peu connue et pourtant essentielle, le corps calleux relie physiquement les hémisphères droit et gauche du cerveau et assure le transfert d’informations entre l’un et l’autre. Une malformation congénitale rare (touchant 1 bébé sur 4 000 à la naissance) prive les nourrissons de ce pont entre les hémisphères. Mais étonnamment, un quart d’entre eux ne présentent pas de déficit cognitif. En étudiant les clichés d’imagerie par résonance magnétique (IRM) d’une vingtaine d’enfants souffrant d’agénésie du corps calleux, des chercheurs de l’Université de Genève (Suisse) et de l’université de Melbourne (Australie) ont découvert que le cerveau était capable de se réorganiser. En l’absence de pont entre les deux hémisphères, les connexions à l’intérieur de chacun d’entre eux sont plus nombreuses que dans un cerveau sain. Outre ces changements anatomiques, les neuroscientifiques ont remarqué que les hémisphères pouvaient s’activer simultanément, ce qui témoignerait de l’existence d’une communication entre eux grâce à des signaux détournés. En plus de prouver encore une fois l’extraordinaire plasticité du cerveau, la réorganisation ou non du cerveau, visible par imagerie, permettrait de prédire l’étendue des déficits cognitifs du fœtus. M. C.

Pour en savoir plus : communiqué de presse de l'Université de Genève

Agronomie

Authentifier l’origine géographique d’un vin

Des chercheurs de l’université d’Adélaïde (Australie) parviennent à déterminer l’origine géographique d’un vin avec une précision parfaite grâce à la spectroscopie de fluorescence combinée à un algorithme de machine learning (apprentissage automatique). Ils se sont rendu compte que chaque vin
est identifiable grâce aux composants capables d’émettre de la lumière qu’il contient. Validée avec succès sur des vins issus de cépages cabernet sauvignon provenant de trois régions d’Australie et de la région de Bordeaux en France, terroir d’origine de ce cépage, cette technologie, rapide et peu coûteuse, permettrait de lutter contre les fraudes, qui se compteraient en milliards de dollars d’après les chercheurs australiens. Elle pourrait servir aussi à analyser la couleur du vin ou encore pour savoir si le précieux nectar est chargé d’odeurs indésirables, comme celle de fumée. M. C.

Pour en savoir plus : actualité de l'université d'Adélaïde

Sciences de la Terre

Le zircon, révélateur du risque volcanique

Réussir à prédire la dangerosité d’un volcan dormant depuis longtemps se heurte au manque d’une information essentielle : la quantité de magma présente dans les réservoirs et les galeries volcaniques. Impossible de l’observer directement, car elle repose à des profondeurs allant de 6 à 10 kilomètres de la surface terrestre. Or plus il y a de magma éruptible, plus l’éruption sera dévastatrice. Cette donnée est donc essentielle pour les populations qui vivent à proximité, afin d’évaluer la pertinence d’organiser une surveillance étroite. Des volcanologues suisses de l’Université de Genève, en collaboration avec l’université d’Heidelberg (Allemagne), ont trouvé un moyen détourné de l’obtenir grâce aux cristaux de zircon, présents dans les roches volcaniques issues d’anciennes éruptions. L’analyse de ce minéral permet de déterminer la date et la température de sa cristallisation et d’en déduire la vitesse de refroidissement du magma sous le volcan. Cette donnée variant en fonction du volume du réservoir magmatique, elle permet donc de calculer le volume de magma potentiellement éruptible présent sous un volcan. Applicable à d’autres volcans, cette approche, qui offre d’après les chercheurs une résolution deux fois supérieure aux techniques préexistantes, a été testée sur le volcan Nevado de Toluca, un géant endormi situé dans une zone très peuplée proche de la capitale mexicaine. M. C.

Pour en savoir plus : communiqué de presse de l'Université de Genève

Éthologie

Nager en banc économise l’énergie des poissons

Les poissons économisent-ils leur énergie en se déplaçant en banc ? Les modèles théoriques répondent par l’affirmative depuis longtemps, mais la démonstration expérimentale vient seulement d’être réalisée grâce à des robots-poissons. Dotés d’une nageoire caudale souple dont le mouvement ondulatoire imite parfaitement celui de vrais poissons, ces robots tridimensionnels peuvent mesurer en temps réel leur dépense énergétique. Pour la première fois, des chercheurs montrent ainsi que les poissons sont capables d’exploiter à leur avantage les tourbillons d’eau créés par le mouvement de leurs voisins, quelle que soit la distance les séparant. Plus précisément, ils mettent en évidence l’importance des poissons situés à l’avant sur l’hydrodynamique des suivants. Pour économiser de l’énergie, le secret réside dans la synchronisation des mouvements de queue avec le premier poisson du banc. Les poissons positionnés juste derrière le leader doivent battre de la queue exactement au même moment que lui. En revanche, concernant ceux positionnés à l’arrière du banc, il y a un décalage temporel entre les battements afin de maintenir la synchronisation et conserver les bénéfices hydrodynamiques du collectif. Les poissons peuvent utiliser aussi les vortex des autres comme poussée pour accélérer. M. C.

Pour en savoir plus
: actualité de la société Max-Planck

Climatologie

Le N2O sous toutes les coutures

Le protoxyde d’azote (N2O) est un gaz à effet de serre dont l’impact est trois cent dix fois plus fort que celui du dioxyde de carbone (CO2) et qui, de plus, altère la couche d’ozone. D’où l’importance de bien le connaître pour agir. Pour la première fois, un inventaire complet des sources et des puits de N2O, ceux d’origine naturelle et ceux liés aux activités humaines, vient d’être réalisé à l’échelle mondiale. Il montre que le taux des émissions a augmenté de 10 % depuis 1980 et atteint 17 téragrammes (1 Tg = 1012 g) d’azote par an en 2016. Or, les émissions anthropiques ont grimpé de 30 % au cours de cette même période. En cause, l’utilisation d’engrais azoté dans les terres agricoles, qui participe à hauteur de 70 % des émissions anthropiques sur la décennie 2007-2016. Cette étude souligne l’urgence de réduire les émissions de N2O et d’interroger le modèle agricole reposant sur l’emploi d’engrais. M. C.

Pour en savoir plus
: actualité de l'Institut national des sciences de l'Univers