09/08/2024 Un télescope plus grand que la Terre

Des chercheurs de la Vanderbilt University (Tennessy) dirigée par Alex Lupsasca avaient en 2019 obtenu une première image d’un Trou noir. Celle-ci avait requis un télescope de la taille de la Terre. En fait il s’agissait d’une image fournie par un réseau de 8 radio-observatoires répartis à divers emplacements sur la Terre, formant un système dit Event Horizon Telescope https://eventhorizontelescope.org/

Le Trou noir, nommé M87+, était du type dit Super Massif et était situé dans une galaxie proche.

Aujourd’hui la même équipe prévoit de lancer un télescope plus puissant qui sera nommé Black Hole Explorer (BHEX ) https://www.blackholeexplorer.org/ Celui-ci visera à obtenir une image plus précise de M87+.

Or, ce trou noir, vu de la Terre, a la même taille qu’une orange à la surface de la Lune. Pour en obtenir des images à haute résolution, il faudra disposer d’un réseau de radio-observatoires s’étendant dans l’espace à une distance de 20.000 km.

Les astronomes sont actuellement en négociation avec la Nasa (Goddard Space Flight Center) et d’autres organismes de financement privés pour obtenir l’envoi d’un satellite en 2031. Celui-ci devra comporter un observatoire spatial en orbite terrestre capable de compléter l’observation des anneaux de photon (photon rings) tournant autour de M87+ précédemment observés de la Terre.

Ces observations devraient permettre de mieux comprendre les Trous noirs en général et leurs anneaux de photons en particulier;

Pour en savoir plus, voir

NewScientist We are building a telescope bigger than Earth 20 july 2024 p. 40

08/08/2024 Que pourrait-faire Israël de son armement nucléaire ?

Israël n’a jamais voulu reconnaître qu’il disposait de l’arme atomique. Mais certains de ses  « amis » au sein de la puissante Communauté américaine du Renseignement n’en ont jamais douté. Il en est de même vraisemblablement de la Russie, de la Chine et de leur allié l’Iran.

Aujourd’hui, il ne s’agit pas seulement de bombes atomiques de forte puissance, dites stratégiques, mais aussi d’armes tactiques., telles que celles emportées par des missiles à tête nucléaire.

Ceci dit, que pourrait faire Israël de ces armes, dans l’état actuel de tension grandissante l’opposant avec l’Iran, la Turquie, la Jordanie et l’Egypte. Les Etats arabes, notamment l’Iran, pourraient en regroupant leurs forces armées, y compris aériennes, attaquer Israël et mettre celui-ci en grande difficulté. Ils disposeraient de l’avantage du nombre. Quelques milliers de tués dans leurs rangs seraient vite remplacés. Mais des pertes de cette nature désorganiseraient sans doute complètement Tsahal, l’armée israélienne.

Celle-ci pourrait-elle riposter en utilisant des armes nucléaires tactiques pour bombarder des centres industriels ou des points d’appui militaire en l’Iran, qui est son voisin le plus dangereux. Ceci semble hautement improbable, compte tenu des réactions mondiales qui accuseraient Jérusalem de déclencher une troisième guerre mondiale et qui de plus serait une guerre nucléaire.

En fait, Israël ne dispose que peu de moyens militaires face à un monde arabo-musulman pour qui, selon la formule, le meilleur Juif est un Juif mort. Il ne peut compter que sur l’appui occidental. Mais le monde occidental, confronté aujourd’hui à la puissance montante de la Chine et de ses alliés asiatiques, ira-t-il jusqu’à perdre ce qui lui reste de force pour défendre l’Etat Juif ?

Aujourd’hui, Joe Biden a renvoyé quelques navires de guerre en Méditerranée orientale dont l’on pouvait croire que l’Amérique s’était définitivement retirée. Mais ferait-il plus, en défiant un bon tiers de son opinion publique ?

07/08/2024 Produire de l’hydrogène par hydrolyse électronucléaire de l’eau et l’utiliser dans des moteurs à explosion fonctionnant à l’hydrogène

Récemment, la société indienne Triton EV a dévoilé un moteur thermique qui fonctionne grâce à la combustion de l’hydrogène, contrairement aux moteurs à explosion actuels  qui utilisent des carburants d’origine fossile dérivés du pétrole. Contrairement aux moteurs essence et diesel habituels, le moteur de Triton EV ne que rejette que de l’eau en sous-produit. Il n’y a donc pas de production de gaz à effet de serre ni de polluants nocifs.

Mais si l’hydrogène est l’élément chimique le plus abondant dans l’univers, sa production sous une forme pure pour les besoins d’une vaste gamme de procédés industriels est très consommatrice en énergie et a une empreinte carbone élevée.

Rappelons que l’hydrogène est utilisé dans divers processus industriels, allant de la production de combustibles synthétiques et de produits pétrochimiques à la fabrication de semi-conducteurs, en passant par la recharge des véhicules à pile à combustible. Mais comment le produire en quantité suffisante ?

La solution est connue depuis longtemps. Elle consiste à utiliser quelques pourcentages de l’énergie produite par les centrales électronucléaires actuelles, dite de fission. Malheureusement, cette électricité est de plus en plus rare et chère. Même la France, grande productrice, doit importer, lors des saisons rigoureuses, un peu électricité thermique complémentaire.

Rappelons pourtant que si seulement 4 % de l’hydrogène actuellement produit l’étaient à l’aide de l’électronucléaire, les émissions de dioxyde de carbone pourraient selon certaines estimations être réduites de 60 millions de tonnes par an. Et si la production d’hydrogène reposait entièrement sur l’électronucléaire, ce seraient alors 500 millions de tonnes d’émissions de dioxyde de carbone que l’on pourrait éviter de produire chaque année.

Aussi en combinant des réacteurs nucléaires de puissance avec une usine de production d’hydrogène, il serait possible de constituer un système de cogénération qui permette de produire efficacement de l’électricité et de l’hydrogène. Pour pouvoir produire de l’hydrogène, un tel système doit être équipé soit d’un dispositif d’électrolyse, soit de composants permettant la mise en œuvre de processus thermochimiques.

L’électrolyse est une technique qui consiste à générer un courant électrique continu pour décomposer des molécules d’eau en hydrogène et en oxygène. L’électrolyse de l’eau liquide s’effectue à des températures relativement basses, entre 80 et 120 °C, alors que l’électrolyse de la vapeur d’eau requiert des températures plus élevées, ce qui la rend plus efficiente. Étant donné que l’électrolyse de la vapeur d’eau exige un apport thermique d’environ 700 à 950 °C, elle pourrait constituer une technique idéale pour l’intégration dans des centrales nucléaires dotées de réacteurs avancés à haute température.

« Le cycle iode-soufre est une méthode de production d’hydrogène qui offre des possibilités très intéressantes pour une exploitation à grande échelle durable et à long terme », déclare un expert. « Cette méthode très prometteuse est en train d’être mise au point au moyen du modèle japonais de réacteur expérimental à haute température (HTTR) et des modèles chinois de réacteur à haute température HTR-10 et de réacteur modulaire à lit de boulets à haute température HTR-PM 600. D’autres travaux de recherche continuent également d’avancer à grands pas. »

Plusieurs pays sont en effet en train de mettre en œuvre ou d’étudier des méthodes de production d’hydrogène à l’aide de centrales nucléaires afin de réduire leurs émissions de carbone dans les secteurs de l’énergie, de l’industrie et des transports. C’est aussi un moyen de tirer davantage profit d’une centrale nucléaire, ce qui peut améliorer sa rentabilité.

L’AIEA International Atomic Energy Agency fournit un appui aux pays intéressés par la production d’hydrogène au moyen d’initiatives comme des projets de recherche coordonnée et des réunions techniques. Elle a également mis au point le programme d’évaluation économique de l’hydrogène (HEEP), outil d’évaluation économique de la production d’hydrogène à grande échelle à l’aide de l’énergie nucléaire. Elle a en outre ouvert, au début de 2020, un cours en ligne sur la production d’hydrogène par cogénération nucléaire.

Le moteur de Triton EV

Ce sera dans cette perspective que le projet de moteur à hydrogène de la société indienne Triton EV https://www.tritonev.in/ trouvera tout son intérêt. La société a dévoilé un moteur thermique qui fonctionne grâce à la combustion de l’hydrogène, une alternative écologique aux moteurs à combustion traditionnels qui utilisent des carburants d’origine fossile. Contrairement aux moteurs essence et diesel habituels, le moteur de Triton EV rejette seulement de l’eau comme sous-produit. Il n’est donc pas question de rejets de gaz à effet de serre et de polluants nocifs.

Le moteur développé par la société indienne a été conçu pour offrir des performances élevées, au-delà des moteurs classiques. Autrement dit, il s’agit d’une alternative écologique pour laquelle la notion de puissance n’a pas été négligée, bien au contraire. Selon Triton EV, le moteur intègre un processus de combustion avancé qui minimise les pertes et qui devrait intéresser en premier lieu les professionnels du transport. Ces derniers devraient ainsi voir baisser leurs charges d’exploitation. De plus, le moteur est adapté aux camions routiers et aux véhicules de transport, comme  aussi aux voitures des particuliers.

Autrement dit, il n’est pas impossible que cette innovation se généralise dans un futur plus ou moins proche.

Cependant, même si la société indienne croit fermement en son projet, la prudence est de mise. On note en effet que Triton EV n’a encore publié aucun détail technique au sujet de son innovation, en ce qui concerne par exemple le rendement, le couple ou encore la puissance. Pour l’instant, les responsables de la firme seraient en discussion avec des constructeurs automobiles en vue d’un déploiement à grande échelle.

07/08/2024 Découverte de filaments d’énergie au centre de la galaxie (Voie Lactée)

En 2023, une équipe d’astronomes annonçait avoir identifié des centaines de structures en forme de cordes au centre de la galaxie. Elles semblent pointer vers un seul et même objet. Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal Letters.

Voir ci-dessous références et abstract

Au centre de la galaxie se trouve une région dense connue sous le nom de noyau galactique. On y trouve un trou noir supermassif nommé Sagittarius A* (ou Sgr A*) . Sa masse dépasserait celle de quatre millions de masses solaires. On y trouve aussi des étoiles, des amas d’étoiles, des nuages de gaz et de poussière, ainsi que des régions de formation stellaire en cours.

Étant donné que le centre de la galaxie contient d’importants phénomènes astrophysiques et une densité élevée de matière, son observation se fait principalement dans les domaines des ondes radio et des rayons X. Les premières permettent de détecter les émissions provenant de gaz, de poussière et de particules chargées dans le milieu interstellaire, tandis que les secondes sont émises par des gaz extrêmement chauds situés à proximité du trou noir supermassif.

Une équipe de chercheurs s’est appuyée sur le télescope MeerKAT de l’Observatoire sud-africain de radioastronomie, pour examiner la région centrale de la Voie lactée. Cet observatoire est composé d’un réseau de 64 antennes paraboliques de 13,5 m de diamètre chacune. Grâce à son grand nombre d’antennes, elle peut capturer des images détaillées et des données à haute résolution de différentes régions du ciel dans le domaine des ondes radio

En analysant leurs données, les chercheurs ont alors identifié plusieurs centaines de « filaments » jusqu’alors inconnus mesurant entre cinq et dix années-lumière de longueur chacun. Cela représente des milliers de fois la distance entre le Soleil et Pluton.

Des observations radio antérieures menées par la même équipe avaient déjà révélé des bulles d’énergie s’élevant à environ 25 000 années-lumière au-dessus de chaque côté du trou noir, ainsi qu’environ 1 000 filaments radio verticaux en émanant. Tous ces filaments semblent dirigés directement vers le trou noir supermassif du centre de la galaxie.

Pour Farhad Yusef-Zadeh, de l’Université Northwestern (Illinois, États-Unis) et principal auteur de ces travaux, cela suggère qu’ils pourraient être les « traces non cicatrisées » d’anciennes éruptions d’énergie issues de ce trou noir. Les chercheurs font également la distinction entre les deux événements. Les filaments les plus récemment observés pourraient être l’œuvre d’une éruption d’énergie survenue il y a environ six millions d’années.

En conclusion, la découverte de ces structures filamenteuses au centre de notre galaxie ouvre de nouvelles perspectives sur la compréhension des phénomènes dynamiques qui s’y produisent. L’étude menée par l’équipe de Farhad Yusef-Zadeh souligne l’importance des observations radio pour révéler des aspects insoupçonnés du noyau galactique, en particulier autour du trou noir supermassif Sagittarius A*. Les filaments récemment identifiés, probablement résidus d’éruptions énergétiques anciennes, offrent un témoignage inespéré sur les activités passées de ce géant cosmique.

Référence

The Population of the Galactic Center Filaments: Position Angle Distribution Reveals a Degree-scale Collimated Outflow from Sgr A* along the Galactic Plane

The authors
Ef-Zadeh1, R. G. Arendt, M. Wardle and I. Heywood
Published 2023 June 2 by the American Astronomical Society.
The Astrophysical Journal LettersVolume 949Number 2

Abstract

We have examined the distribution of the position angle (PA) of the Galactic center filaments with lengths L > 66 » and <66 » as well as their length distribution as a function of PA. We find bimodal PA distributions of the filaments, and long and short populations of radio filaments. Our PA study shows the evidence for a distinct population of short filaments with PA close to the Galactic plane. Mainly thermal, short-radio filaments (<66 ») have PAs concentrated close to the Galactic plane within 60° < PA < 120°. Remarkably, the short filament PAs are radial with respect to the Galactic center at l < 0° and extend in the direction toward Sgr A*. On a smaller scale, the prominent Sgr E H ii complex G358.7-0.0 provides a vivid example of the nearly radial distribution of short filaments. The bimodal PA distribution suggests a different origin for two distinct filament populations. We argue that the alignment of the short-filament population results from the ram pressure of a degree-scale outflow from Sgr A* that exceeds the internal filament pressure, and aligns them along the Galactic plane. The ram pressure is estimated to be 2 × 106 cm−3 K at a distance of 300 pc, requiring biconical mass outflow rate 10−4M⊙ yr−1 with an opening angle of ∼40°. This outflow aligns not only the magnetized filaments along the Galactic plane but also accelerates thermal material associated with embedded or partially embedded clouds. This places an estimate of ∼6 Myr as the age of the outflow.

06/08/2024 La physique quantique et le contrôle des processus biologiques

Un des domaines émergents de la physique quantique concerne la possibilité de contrôler les processus biologiques. Depuis les dernières décennies, les scientifiques ont fait des progrès considérables concernant la compréhension et la manipulation des systèmes biologiques à des échelles de plus en plus petites. Ceci a notamment été le cas concernant le repliement des protéines (protein folding) jusqu’à l’ingénierie génétique.

Cependant, l’étendue de l’influence des effets quantiques sur les systèmes vivants reste encore largement incomprise. Les effets quantiques sont des effets qui se produisent entre les atomes et les molécules aux échelles atomiques, là où les lois de Newton cessent d’être applicables.

Pour le monde macroscopique, visible à l’oeil nu, la mécanique quantique apparaît contre-intuitive, sinon magique. C’est le cas de l’effet tunnel qui permet le passage du courant électrique au travers de la barrière d’isolant, c’est-à-dire la délocalisation des électrons de part et d’autre de la jonction du fait de leur nature quantique.

C’est aussi le cas de la superposition quantique Ce terme désigne la représentation de l’état quantique d’un système quantique sous la forme d’une combinaison des états quantiques de ce système. Les superpositions quantiques permettent de décrire l’interférence et l’intrication quantiques.

Aujourd’hui l’étude de la mécanique quantique concerne le plus souvent la technologie. Il apparaît cependant que depuis des milliards d’années de pratique, le phénomène que l’on nomme la vie a appris comment utiliser la mécanique quantique pour fonctionner de façon optimale. Dans ce cas, nous pourrions mieux contrôler les processus vitaux en utilisant les propriétés quantiques de la matière biologique.

Mais l’on se heurte rapidement à une difficulté. Les effets quantiques ne se manifestent qu’à de très petites échelles et à des températures proches du zéro absolu. Sinon ils perdent leur caractère quantique. Ainsi dans une cellule vivante dont l’intérieur est chaud, humide et surtout complexe, les lois de la physique classique sont bien plus applicables que celles de la physique quantique.

Cependant, depuis plusieurs années, les biologistes formés à la physique quantique ont appris à reconnaître l’influence de celle-ci sur certaines fonctions biologiques.

C’est le cas concernant:

Référence

https://theconversation.com/quantum-physics-proposes-a-new-way-to-study-biology-and-the-results-could-revolutionize-our-understanding-of-how-life-works-204995

05/08/2024 Succès d’un premier réacteur à fusion expérimental chinois

La Chine, membre actif du projet international Iter est sur le point de franchir un cap majeur dans le domaine de l’énergie propre avec le développement de son premier réacteur de fusion commerciale, surnommé le “soleil artificiel ou SP-1.

Shanghai Electric, géant de la production d’énergie en Chine, s’est associé avec Commonwealth Fusion Systems (CFS), une entreprise américaine, pour développer le SP-1, un réacteur de fusion qui ambitionne de produire de l’électricité à l’échelle commerciale. Ce projet marque une étape significative, car il pourrait devenir le premier réacteur de fusion à générer une quantité substantielle d’électricité, avec une capacité prévue de 50 mégawatts, suffisante pour alimenter une petite ville.

Le réacteur, actuellement en construction à Qinhuangdao, une ville côtière du nord-est de la Chine, utilise une bobine magnétique supraconductrice innovante pour confiner et chauffer le plasma, permettant ainsi d’atteindre les réactions de fusion.

La participation de Shanghai Electricest cruciale pour le développement du SP-1, avec des entreprises locales fournissant des composants et des matériaux essentiels. Shanghai Electric se charge de la fabrication des composants cryogéniques du réacteur, tandis que Thales Asia, une entreprise française d’électronique, fournit les bobines magnétiques supraconductrices.

La collaboration entre CFS et Shanghai Electric découle d’une association entamée il y a plusieurs années, bénéficiant de l’expertise de CFS en fusion, développée par des scientifiques du MIT depuis 2010, et de l’expérience de Shanghai Electric dans la fabrication d’équipements de génération d’énergie.

La réalisation du SP-1 devrait également stimuler l’industrie de l’énergie propre en Chine, qui cherche à réduire ses émissions de carbone et à atteindre ses objectifs de neutralité carbone. “L’énergie propre est un composant crucial de la stratégie énergétique globale de la Chine, et le SP-1 est une étape importante vers la réalisation de nos objectifs de neutralité carbone,” a déclaré Huang Zhiying, un haut responsable à l’Académie des Sciences Chinoise.

Bien que le développement du SP-1 en soit encore à ses débuts, ses implications potentielles pour l’industrie de l’énergie propre en Chine sont considérables. En cas de succès, le SP-1 pourrait fournir une nouvelle source d’énergie propre pour la Chine et aider le pays à atteindre ses objectifs de neutralité carbone.

ITER

Plusieurs approches sont testées en ce moment pour atteindre la fusion nucléaire, et ouvrir une nouvelle ère beaucoup plus propre et efficace dans la production d’électricité. La Chine, l’Union Européenne, l’Inde, le Japon, la Russie, la Corée du Sud, les Etats-Unis, l’Australie, le Canada, le Kazakhstan, la Thaïlande, le Royaume-Uni et la Suisse mettent en commun des équipes et des ressources dans le cadre du projet ITER. Un réacteur expérimental est en cours de construction sur le site de Cadarache en France.

Mais le projet avance trop lentement. Après une phase de conception qui a débuté en 1988, la construction proprement dite du réacteur expérimental n’a commencé qu’en 2007. Et il faudra encore attendre jusqu’en 2025, au bas mot, pour que le tokamak expérimental soit allumé pour la toute première fois.

Mais tous les espoirs autour de la fusion nucléaire ne reposent heureusement pas sur ITER.

De nombreux Etats, y compris membres d’ITER développent parallèlement des projets similaires. Les Etats-Unis testent de nombreuses approches, comme le confinement avec des lasers mégajoules. L’Allemagne dispose d’un tokamak qualifié de “Stellarator”, le Wendelstein 7-X. Quant à la Chine, depuis 2006, elle dispose de son propre Tokamak en fonctionnement, le Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST). Elle possède, il faut le noter, 5 autres projets en cours de développement

Ce réacteur a déjà au bas mot 20 ans d’avance sur ITER. En 2007, il battait un record avec un confinement de plus de 5 secondes. En 2011, les chercheurs chinois sont parvenus à maintenir un plasma pendant plus de 30 secondes à 50 millions de degrés. Et les succès ont continué par la suite avec la Phase II du projet.

Ainsi en 2016, un plasma a été maintenu pendant 102 secondes à 50 millions de degrés. Puis quelques mois plus tard, le projet maintenant un plasma pendant plus d’une minute à la même température. En 2017, on passait à plus de 100 secondes. En 2018, le EAST a réussi à chauffer un plasma à 100 millions de degrés. Et en mai 2021, le réacteur a atteint 120 millions de degrés pendant 101 secondes.

Il faut toutefois noter qu’en tant que membre d’ITER, la Chine devrait partager l’essentiel de ses découvertes avec les autres membres du projet. Ce qui peut à terme permettre d’optimiser les matériaux, notamment la composition des électro-aimants supraconducteurs, et diverses méthodes permettant de mieux contrôler le confinement du plasma – pour allonger la durée de fonctionnement des tokamak, à commencer par celui de Cadarache.

05/08/2024 Découverte au Gabon de fossiles de protistes marins pluricellulaires et monocellulaires âgés de 2,1 milliards d’années

En 2023, une équipe de chercheurs a annoncé avoir découvert au Gabon, dans le Francevillien, les plus vieux fossiles de protistes connus au monde.

Les protistes forment un groupe extrêmement disparate qui rassemble des monocellulaires ou des pluricellulaires

Voir Wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/Protista

Le Francevillien est une formation géologique située dans la région de Franceville, dans le sud-est du Gabon. Elle est considérée comme l’un des sites les plus importants pour la compréhension de l’évolution précoce de la vie sur Terre. il y a quelques années, une équipe dirigée par Abderrazak El Albani, de l’Université de Poitiers/CNRS, y a découvert les plus vieux fossiles d’organismes pluricellulaires. Ces derniers étaient datés d’environ 2,1 milliards d’années, soit 1,5 milliard d’années plus vieux que prévu.

Pour rappel, les organismes pluricellulaires sont constitués de plusieurs cellules distinctes (chacune ayant un noyau contenant un ADN) qui travaillent ensemble pour accomplir des fonctions spécifiques. Ces cellules sont organisées en tissus, en organes et en systèmes, ce qui permet à ces organismes de réaliser des tâches plus complexes que les organismes unicellulaires, beaucoup plus simples Leur apparition fut un événement clé dans l’évolution de la vie sur Terre.

Au fil des années, les chercheurs ont identifié plusieurs centaines de spécimens. Ces fossiles (les « Gaboniontas ») vivaient probablement en grandes colonies sur les hauts fonds marins plats.

Plus récemment, la même équipe a fait une autre découverte dans la même région : des protistes  unicellulaires. Ces organismes, datés de la même époque, évoluaient en pleine eau, comme le plancton actuel. Les plus gros spécimens, qui ressemblaient à des soucoupes volantes, mesuraient jusqu’à 4,5 cm de diamètre.

Les chercheurs expliquent avoir pu établir de façon très précise leur métabolisme grâce au zinc, un micronutriment bio-essentiel indispensable à la synthèse des protéines des eucaryotes.

Le zinc se présente sous la forme en deux isotopes dont le plus léger domine à l’intérieur des cellules. Grâce à des instruments précis, les chercheurs ont été en mesure de retracer la répartition de ces isotopes à l’échelle nanoscopique à l’intérieur de ces spécimens. Ils ont ainsi confirmé que les niveaux étaient deux fois moins élevés que dans les sédiments environnants. Ils ont également pu déterminer que la taille des fossiles augmentait en fonction de la concentration de zinc.

Ces créatures vivaient donc en flottaison dans l’eau de mer il y a 2,1 milliards d’années. Cependant, ils agrégeaient aussi de petites et fines particules d’argile qui les alourdissaient parfois au point de les faire couler et se déposer sur les fonds marins. Ce processus pourrait expliquer leur présence dans cette formation gabonaise.

Comme pour les eucaryotes multicellulaires mentionnés plus haut, les plus anciens protistes unicellulaires planctoniques étaient jusqu’à présent ceux de la faune d’Ediacara, datés de 570 millions d’années.

Cette découverte révolutionne notre compréhension de l’évolution des protistes et des eucaryotes, repoussant de manière significative les limites temporelles de leur existence sur Terre. Les travaux des chercheurs ne permettent pas seulement de dater ces organismes à 2,1 milliards d’années, mais ils fournissent également des informations sur leur mode de vie et leur environnement.

La capacité à retracer le métabolisme de ces fossiles grâce au zinc est une avancée technologique majeure qui ouvre de nouvelles perspectives pour l’étude de la vie primitive. Ces résultats renforcent l’importance du site de Franceville comme un véritable trésor pour les paléontologues et soulignent le potentiel des futures découvertes dans cette région.

Référence

A search for life in Palaeoproterozoic marine sediments using Zn isotopes and geochemistry

Authors . El Albani and others

https://doi.org/10.1016/j.epsl.2023.118169

Abstract

Sediments from the 2.1- to 1.9-billion-year-old Francevillian Group in southeastern Gabon include centimeter-sized pyritized structures suggestive of colonial organisms (El Albani et al., 2010), some of which may have been motile (El Albani et al., 2019). However, these interpretations were largely based on morphological and geochemical characteristics that lack metabolic clues and/or can be explained by abiotic processes. To move this work forward, we describe other centimeter-sized specimens, loosely referred to as lenticular forms (LF), from the same area and apply a more holistic approach including morphology, mineralogy, and geochemistry. The objects are 0.2–4 cm in diameter, and most of them are endowed with a regular brim that scales proportionally to external diameter reminiscent of biological order, hence rendering the LF putative biogenic traces. The LF are perfectly delineated in every direction and deflect the sedimentary layers on which they rest. X-ray microtomography further demonstrates that the LF are syn-depositional features and not concretions, while lead isotope systematics indicate that the geochemical imprint of diagenesis is inconsequential. Low sulfur content is largely concentrated in the organic matrix, and scarcity of pyrite and its persistence as micron-sized crystals show that the role of sulfate reduction is minor. Most interestingly, the fillings of the LF cavities show large and correlated excesses of organic carbon and zinc, with the latter being distinctly enriched in its light isotopes. The geochemical anomalies of the fillings relative to the host rock, notably those associated with Zn, clearly were buried with the LF, and further imply biogenicity. In this regard, a ten-fold increase in LF size towards the top of the black shale series hosting the LF might be related to increasing Zn (nutrient) availability. Although we cannot conclude with any certainty what these remnant organisms were, their features all taken together are evocative of very large agglutinate protists that grazed on bacterial biomass either in the water column or as benthic mats.

04/08/2024 Réchauffement climatique. Pourra-t-on éviter une future catastrophe ?

La phase actuelle d’élévation globale des températures mondiales correspond indiscutablement à une extension en cours d’accélération du nombre des activités industrielles et sociétales humaines productrices de chaleur et plus particulièrement de gaz à effet de serre. Ceux-ci créent des dômes thermiques au dessus de surfaces de en plus étendues des continents et des océans. Ils empêchent les échanges de température avec des régions plus froides de se faire comme c’était le cas avant l’ère industrielle.

Les climatologues ont découvert que la Terre semble se réchauffer périodiquement avant de se refroidir à nouveau. Les causes de ces cycles sont mal connues. Elles tiennent peut-être à de légères modifications de l’orbite de la Terre autour du soleil ou à des oscillations de l’axe des pôles terrestres. Elles ont été identifies comme les principale causes des grands changement ayant marqué les écosystèmes depuis plusieurs milliards d’années. Mais il s’agissait de changements lents auxquels la plupart des espèces vivantes avaient le temps de s’adapter en fonction du principe de la sélection darwinienne. Cependant toutes ne l’ont pas pu, ce qui a entraîne leur disparition ou des modifications profonde de leurs empreintes sur les milieux naturels.

Pourrait-on espérer que l’humanité pourrait aujourd’hui s’adapter à l’actuelle période de réchauffement pour en atténuer soit les causes soit les effets. Le moyen le seul envisageable aujourd’hui serait une taxe carbone (carbon tax) qui devrait être décidée à unanimité par les Nations Unies et appliquée sans défaillance par toutes les administrations du monde. Elle porterait en priorité sur les activités les plus polluantes, telles que l’utilisation du gaz naturel et du charbon comme source de chaleur au lieu des énergies naturelle ou de l’énergie nucléaire.

On lira à ce sujet concernant le transport maritime
Maritime commerce and climate change: how effective would a carbon tax on shipping be? https://theconversation.com/maritime-commerce-and-climate-change-how-effective-would-a-carbon-tax-on-shipping-be-234754

Il est difficile de partager l’optimisme relatif des auteurs de l’article

03/08/2024 La science de l’information quantique

L’année 2025 marque le centième anniversaire de la naissance de la mécanique quantique. Depuis de nombreuses applications en ont été faites, tels les lasers, l’Imagerie par Résonance Magnétique IRM ou les puces d’ordinateur. Aujourd’hui les chercheurs visent à construire des calculateurs quantiques et des transferts quantiques sécurisés de l’information.

Ils font appel pour ce faire à ce que l’on désigne par le terme de  quantum information science.

Mais ni les physiciens et les philosophes qui explorent ces domaines n’ont encore répondu aux grandes questions qu’il pose . Peut-être faudrait-il revenir ici sur le qubit ou quantum “bit” of information.

Ce concept remonte à Einstein et Max Plank quand ils découvrirent que la lumière existe sous la forme d’ensembles (paquets) discrets (distinct) d’énergie, dits aussi quantique. Ces quanta d’énergie prennent aussi la forme universelle d’atomes et d’électrons. Ce sont eux qui donnent ces avantages aux qubits par rapport au simple bit.

Le bit fournit une réponse binaire aux questions posées, soit 1 soit 0. Les qubit, grâce aux propriétés de la superposition quantique, peuvent être associés en grand nombre dans un état dit de superposition quantique ou quantum entangled state. Ils peuvent alors fournir un grand nombre de réponses différentes aux questions posées. De même ils peuvent résoudre un problème des milliers ou millions de fois plus vite qu’un calculateur classique.

Mais quelle force de la nature se trouve derrière ce concept de superposition quantique. Certains pensent aujourd’hui qu’il faut le mettre en relation avec la théorie de la relativité d’Einstein. Celle-ci affirme que les lois physiques sont les mêmes pour tous observateurs, quel que soit leur emplacement dans l’espace, leur orientation ou leurs mouvements respectifs.

On pourrait considérer dans ces conditions que la mécanique quantique est une théorie de l’information plutôt qu’une théorie concernant des forces. Un théoricien de l’information n’a pas besoin de connaître les mystérieuses forces qui seraient derrière l’intrication des particules quantiques. Ainsi serait évitée la nécessité d’évoquer ce que Einstein avait nommé une “spooky actions at a distance.” Si une force causait l’intrication de particules séparées par la moitié du monde, cette force devrait se déplacer plus vite que la lumière . Ceci violerait les principes de la relativité restreinte d’Einstein.

Du fait que l’intrication quantique est importante pour le calcul quantique, il faut chercher d’autres réponses à la question.

Une solution pourrait être de considérer que dans l’intrication classique, ce que l’on sait d’une particule 1 est immédiatement valable pour une particule 2 qui lui est intriquée. Mais dans l’intrication quantique, ce sont des qubits qui sont en cause. Ils peuvent donner des réponses binaires quand on les interroge, quel que soit le nombre des mesures.

Or le principe de la relativité d’Einstein postulant que les lois de la physique sont les mêmes quelque soit l’observateur, il ne serait pas étonnant que les lois de la superposition quantique qui sont des lois physiques soient les mêmes pour tous les observateurs. Il n’y aurait pas lieu de parler d’action bizarre à distance

Pour plus de détails, voir

https://theconversation.com/quantum-information-theorists-are-shedding-light-on-entanglement-one-of-the-spooky-mysteries-of-quantum-mechanics-222861

02/08/2024 La mission Juice de l ‘ESA. A la découverte des océans glacés des lunes de Jupiter

La sonde Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de l’ESA a décollé sur une fusée Ariane 5 depuis le Port spatial de l’Europe en Guyane française à 14h14 CEST le 14 avril 2023. Ce lancement réussi marque le début d’un voyage ambitieux dans le système solaire externe pour découvrir les océans glacés qui se trouvent sur les lunes (satellites) orbitant autour de la planète géante Jupiter.

Après le décollage et la séparation de la fusée, le Centre européen des opérations spatiales (ESOC) de l’ESA situé à Darmstadt, en Allemagne, a confirmé l’acquisition du signal via la station sol de New Norcia, en Australie, à 15h04 CEST. Les panneaux solaires de 27 m de long de la sonde se sont déployés en forme de croix à 15h33 CEST, permettant à Juice de pouvoir voyager vers le Système solaire externe.

 Cette mission est conduite en partenariat avec la NASA, l’Agence d’exploration aérospatiale japonaise et l’Agence spatiale israélienne, qui ont également fourni du matériel ou des instruments scientifiques, 

Jupiter, qui brille avec éclat dans le ciel nocturne, fascine . L’astronome Galileo Galilei a mis en évidence Jupiter en 1610, en observant la planète à travers un télescope pour la première fois et découvrant ses lunes en orbite. Depuis de précédentes missions vers Jupiter, l’on sait que trois des plus grandes lunes de la planète – Europe, Ganymède et Callisto – contiennent de l’eau sous leur surface, dans des volumes bien supérieurs à ceux des océans de la Terre. Ces lunes de la taille d’une planète pourraient montrer que des conditions de vie existeraient ailleurs que sur Terre.

La sonde européenne passera 2 fois au voisinage proche de Europa et 12 fois autour de Callisto. Elle orbitera autour de Ganymède le reste de son temps, la mission devant durer 8 ans au total . Ganimède est la seule dotée d’un champ magnétique.

Juice est équipé pour évaluer la localisation des océans sur les planètes, leurs compositions et leurs profondeurs. Elle utilisera à cette fin des radars pour pénétrer sous les croûtes glacées. Une future mission sous la glace pourrait viser à y rechercher des formes de vie en profondeur.

Il faudra attendre 2031 pour que Juice arrive à proximité de Jupiter et de ses lunes.