Tchouri: Rosetta nous livre quelques secrets

Tchouri vu par Rosetta

Voici le communiqué du CNRS:

De forme surprenante en deux lobes et de forte porosité, le noyau de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (surnommée Tchouri) révèle une large gamme de caractéristiques grâce aux instruments MIRO, VIRTIS et OSIRIS de la mission Rosetta de l’ESA, à laquelle participent notamment des chercheurs du CNRS, de l’Observatoire de Paris et de plusieurs universités1, avec le soutien du CNES. Au nombre de sept, leurs études, publiées le 23 janvier 2015 dans Science, montrent également que la comète est riche en matériaux organiques et que les structures géologiques observées en surface résultent principalement de phénomènes d’érosion. L’instrument RPC-ICA a quant à lui retracé l’évolution de la magnétosphère de la comète alors que l’instrument ROSINA cherche les témoins de la naissance du Système Solaire.

Le noyau de 67P/Churyumov-Gerasimenko
Les images de la comète 67P prises par la caméra OSIRIS montrent une forme globale inhabituelle composée de deux lobes séparés par un « cou » dont l’origine demeure inexpliquée. Sa surface de composition globalement homogène présente une grande diversité de structures géologiques qui résultent des phénomènes d’érosion, d’effondrement et de redéposition. L’activité de la comète, surprenante à grande distance du soleil, se concentre actuellement dans la région du « cou ». L’ensemble des images a permis de réaliser un modèle en trois dimensions de la comète et la topographie détaillée du site original d’atterrissage de Philae. Combiné avec la mesure de la masse, ce modèle a donné la première détermination directe de la densité d’un noyau cométaire qui implique une très forte porosité. Ce modèle fournit également le contexte « cartographique » pour l’interprétation des résultats des autres expériences.

OSIRIS

© ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA Exemple de trou circulaire observé sur le noyau de la comète 67P. L’augmentation du contraste révèle la présence d’activité. Image prise par la caméra OSIRIS-NAC le 28 août 2014 depuis une distance de 60 km, avec une résolution spatiale de 1 m/pixel.

Les propriétés de surface de 67P/Churyumov-Gerasimenko

L’instrument MIRO a permis aux chercheurs d’établir une carte de la température de la proche sous surface de 67P. Celle-ci montre des variations saisonnières et diurnes de température qui laissent supposer que la surface de 67P est faiblement conductrice au niveau thermique, en raison d’une structure poreuse et peu dense. Les chercheurs ont également effectué des mesures du taux de production d’eau de la comète. Celui-ci varie au cours de la rotation du noyau, l’eau dégagée par la comète étant localisée dans la zone de son « cou ».

MIRO

© Gulkis et al. Carte de température sous la surface du noyau (en iso-contours) mesurée par l’instrument MIRO. L’illumination de la surface du noyau est représentée en arrière-plan. Les plus basses températures (-250 °C, en bleu) sont sur la face non ensoleillée (à gauche sur la figure).

 

Une comète riche en matériaux organiques

VIRTIS a fourni les premières détections de matériaux organiques sur un noyau cométaire. Ses mesures de spectroscopie indiquent la présence de divers matériaux contenant des liaisons carbone-hydrogène et/ou oxygène-hydrogène, la liaison azote-hydrogène n’étant pas détectée à l’heure actuelle. Ces espèces sont associées avec des minéraux opaques et sombres tels que des sulfures de fer (pyrrhotite ou troïlite). Par ailleurs, ces mesures indiquent qu’aucune zone riche en glace de taille supérieure à une vingtaine de mètres n’est observée dans les régions illuminées par le Soleil, ce qui indique une forte déshydratation des premiers centimètres de la surface.

VIRTIS

© ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR La composition de la surface de la comète est très homogène avec une petite différence au niveau de la région du cou qui serait peut-être en glace.

 

La naissance de la magnétosphère d’une comète

En utilisant l’instrument RPC-ICA (Ion Composition Analyser), les chercheurs ont retracé l’évolution des ions aqueux, depuis les premières détections jusqu’au moment où l’atmosphère cométaire a commencé à stopper le vent solaire (aux alentours de 3,3 UA2). Ils ont ainsi enregistré la configuration spatiale de l’interaction précoce entre le vent solaire et la fine atmosphère cométaire, à l’origine de la formation de la magnétosphère de « Tchouri ».

67P/Churyumov-Gerasimenko, témoin de la naissance du Système Solaire.
Formées il y a environ 4,5 milliards d’années et restées congelées depuis, les comètes conservent les traces de la matière primitive du Système Solaire. La composition de leur noyau et de leur coma donne donc des indices sur les conditions physico-chimiques du système solaire primitif. L’instrument ROSINA de la sonde Rosetta a mesuré la composition de la coma de 67P (la coma, ou chevelure, est une sorte d’atmosphère assez dense entourant le noyau, elle est composée d’un mélange de poussières et de molécules de gaz) en suivant la rotation de la comète. Ces résultats indiquent de grandes fluctuations de la composition de la coma hétérogène et une relation coma-noyau complexe où les variations saisonnières pourraient être induites par des différences de températures existant juste sous la surface de la comète.

ROSINA

© ESA/Rosetta/ROSINA/UBern, BIRA, LATMOS, LMM, IRAP, MPS, SwRI, TUB, Umich (version courte : ESA/Rosetta/ROSINA) rapport CO2/H2O mesuré par ROSINA sur la comète durant la période du 17 août au 22 septembre 2014

 

Les poussières de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko

Le détecteur de poussière GIADA a déjà récolté une moisson de données (taille, vitesse, direction, composition) sur les poussières de dimensions de 0,1 à quelques millimètres émises directement par le noyau. En complément, les images d’OSIRIS ont permis de détecter des poussières plus grosses en orbite autour du noyau, probablement émises lors du précédent passage de la comète.

Télécharger le communiqué de presse du CNRS: tchouri rosetta

Décrypter des papyrus carbonisés par l’éruption du Vésuve en 79

Lors de l’éruption du Vésuve qui a détruit Pompéi en 79 , des centaines de rouleaux de papyrus ont été ensevelis sous plusieurs couches de matériaux volcaniques.

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© Bibliothèque de l’Institut de France / Photo D. Delattre Vue d’ensemble du rouleau PHerc.Paris.4 (longueur 16cm).

 

Une bibliothèque entière a été redécouverte il y a 260 ans à Herculanum. Certains des papyrus qui la composaient ont été « fossilisés « et sont parvenus jusqu’à nous. Ils constituent un trésor culturel unique puisqu’il n’existe sans doute pas d’autre copie des textes qu’ils contiennent.

Tenter d’ouvrir ces rouleaux de papyrus les aurait endommagés.

Grâce à une nouvelle technique d’imagerie , des chercheurs du CNRS (Institut de recherche et d’histoire des textes), du CNR italien et de l’ESRF (synchrotron de Grenoble) ont réussi une prouesse.

Ils ont pu faire apparaître des lettres grecques cachées au cœur même d’un rouleau carbonisé.

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© CNRS-IRHT UPR 841 / ESRF / CNR-IMM Unité de Naples Une partie de l’alphabet reconstitué depuis le rouleau de papyrus PHerc.Paris. 4. Les lettres trouvées grâce à la tomographie X en contraste de phase sont sur la première et deuxième ligne. Sur la troisième ligne se trouvent les lettres obtenues par infrarouge à partir d’un autre papyrus. La comparaison des deux alphabets a permis l’identification du style d’écriture du rouleau. La quatrième ligne présente les caractères grecs en majuscules d’impression.

 

 

À terme, l’ensemble des textes philosophiques contenus dans les rouleaux de la « Villa des papyrus » d’Herculanum pourraient ainsi être déchiffrés.

 

 Source CNRS.

Télécharger le communiqué de presse en entier :Herculanum

un espoir pour le développement d’un vaccin contre la dengue

Un espoir pour le développement d’un vaccin contre la dengue:

La dengue, aussi appelée « grippe tropicale », est une maladie virale transmise à l’homme par des moustiques du genre Aedes.

institutpasteur-dengueL’incidence de la dengue progresse actuellement de manière très importante, et l’inscrit aujourd’hui aux rangs des maladies dites « ré-émergentes ». L’OMS estime à 50 millions le nombre de cas annuels, dont 500 000 cas de dengue hémorragique qui sont mortels dans plus de 20% des cas.

Deux milliards et demi de personnes vivent dans des zones à risque. Initialement présente dans les zones tropicales et subtropicales du monde, la dengue a désormais touché l’Europe où les 2 premiers cas autochtones ont été recensés en 2010.

En 2014, le moustique vecteur est implanté dans 18 départements français. Le risque de propagation sera réel si des personnes infectées arrivent en France métropolitaine…. source Institut Pasteur

Des chercheurs de l’Institut Pasteur et du CNRS, en collaboration avec l’Imperial College (Londres) ont identifié un site vulnérable à la surface du virus de la dengue, qui est ciblé par les seuls anticorps neutralisants à spectre large identifiés jusqu’à présent.

Cela en fait une nouvelle cible pour le développement d’un vaccin, qui serait alors efficace contre les quatre types de virus de la dengue qui circulent aujourd’hui.

Ces résultats ont été publiés dans la revue Nature, le 12 janvier 2015.

Télécharger le communiqué de presse du CNRS: 2015_01_14_communique_f_rey

Clathrates: la glace XVI, une solution pour l’énergie du futur?

La glace XVI est capable de piéger des molécules gazeuses pour former des composés appelés clathrates ( piégeant du méthane dans le permafrost et le fond des océans ).

Des chercheurs viennent de créer un échantillon de glace XVI:

Cette nouvelle forme de glace, la glace XVI , pourrait ouvrir des perspectives intéressantes pour la production et le stockage de l’énergie …


  • La glace XVI et les clathrates ?

Tout d’abord, quelques rappels sur l’eau

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Diagramme e phase de l’eau /wikipédia @Olivier Descout — licence CC BY-SA 3.0

La formule chimique de l’eau est H2O.

Elle existe sous trois états ( gazeux « vapeur », liquide et solide « glace ») bien connus de nous tous.

Suivant les conditions de température et de pression auxquelles l’eau est soumise, un grand nombre de formes solides, c’est à dire de glaces différentes, peuvent exister.

  La glace ordinaire que nous connaissons tous appelée Ih a été découverte au début du XXième siècle par G Tammann, d’autres formes ont ensuite été découvertes  par P.W. Bridgman

On connait  actuellement de nombreuses formes cristallines de glace.

  • La glace XVI, est la moins dense de toutes les formes de glace connues

 clathrates/ glace XVI

Des atomes de néon s’échappant d’une structure II de clathrate. Crédit: Falenty et al., Nature

Elle possède une structure fortement symétrique, formant des cages.

Elle est capable de piéger des molécules gazeuses pour former des composés appelés clathrates ou hydrates de gaz.

  • Mieux connaitre les clathrates?
  1. Ils renferment d’énormes quantités de méthane et d’autres gaz. la quantité totale de méthane enfermée dans les clathrates des fonds océaniques dépasse largement les réserves économiquement exploitables de carbone  et sont très difficiles à utiliser pour le moment. La recherche sur ce sujet est importante
  2. Ils sont situés dans le permafrost et dans de vastes couches sédimentaires au fond des océans.
  3. Leur décomposition éventuelle pourrait avoir des conséquences pour notre planète ;

Une meilleure compréhension de leurs propriétés est donc un objectif majeur pour la Planète.

  • Le premier clathrate vide vient d’être présenté des chercheurs de l’université de Göttingen et de l’Institut Laue Langevin (ILL) ( article publié dans la revue Nature)

C’est un cadre de molécules d’eau dont on a retiré toutes les molécules hôtes.Ce clathrate vide a longtemps été considéré comme purement hypothétique

Son rôle est déterminant  pour la compréhension de la chimie physique des hydrates de gaz.

« Ce type de recherche pourrait contribuer à faciliter l’écoulement du gaz et du pétrole dans les pipelines dans les environnements à basses températures et permettre d’accéder à des réserves de gaz naturel inexploitées au fond des océans … » source ILL

  • Comment l’échantillon  de glace XVI a-t-il été créé?

Les chercheurs ont synthétisé un clathrate rempli de molécules de néon, qu’ils ont ensuite enlevées en les pompant délicatement à basses températures.

L’utilisation de petits atomes comme ceux du gaz néon permettait de vider le clathrate sans compromettre sa fragile structure.

« Pour y parvenir, le clathrate de néon a été pompé dans un vide à des températures avoisinant 140° K, pendant que les données de diffraction neutronique étaient collectées en utilisant le diffractomètre de pointe D20 de l’ILL. Les données obtenues ont permis de confirmer que le clathrate avait bien été entièrement vidé, et ont fourni une image complète de sa structure … » voir la suite sur le site de l’ ILL

  •  On pourrait extraire le méthane stocké au fond des océans  et le remplacer par du CO2 …

 

« Il faut savoir que l’on peut aussi former des clathrates avec du dioxyde de carbone, qui est stable dans les conditions des fonds océaniques. Cela signifie qu’il existe une possibilité d’extraire le méthane de son hydrate pour le transformer en  énergie utile, en le remplaçant par le CO2.  Autrement dit, on pourrait envoyer le CO2 au fond des océans pour prendre la place du méthane dans les clathrates. Un défi de taille, certes, et dont la faisabilité pose question, mais cela reste une possibilité fascinante qui vaut la peine d’être approfondie. » précise Thomas Hansen, un des auteurs de l’étude et responsable de l’instrument D20 à l’ILL

Une meilleure connaissance de la glace XVI et des clathrates est essentielle pour l’avenir de notre planète :on pourrait être capable d’extraire le méthane piégé et accéder à des réserves inexploitées au fond des océans .Cette recherche pourrait aussi contribuer à faciliter l’écoulement du gaz et du pétrole dans les pipelines dans des environnements à basses températures.

Source partielle de l’article: communiqué de presse de l’ Institut LAUE-LANGEVIN

Et si marcher sur un plancher océanique était possible ?

Vous ne rêvez pas, marcher sur un plancher océanique, bien au sec   …. C’est bien possible

Quelques exemples …

  • Au sommet des Alpes,  c’est possible dans le massif du Chenaillet 

On peut y observer des  laves  basaltiques en forme d’oreillers typiques des fonds marins .

 

 

 

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Attention! Le mont Chenaillet a une altitude de 2650 m, il fait partie du massif du Queyras dans les Alpes, située dans les Hautes-Alpes près de la frontière Italienne. Il n’est donc pas conseillé d’y aller à Pâques à cause de l’enneigement ! 

Les alpes, un océan disparu

Dans les alpes affleurent donc des roches qui contiennent des témoins minéralogiques des conditions de pression et température d’une subduction . Il s’agit d’éléments d’une ancienne lithosphère océanique subduite et ramenée en surface  (obduction)

voir Le Chenaillet, une excursion à travers une ophiolite.

 Voir le site de Christian Nicollet, professeur à l’Université Blaise Pascal de Clermont Fd, au sein du Département des Sciences de la Terre.

  • A Oman

« C’est un haut lieu de la géologie car il est possible de marcher « à pieds secs » (ou presque !) sur un fond océanique… vieux d’environ 100 millions d’années.

En effet, la « Nappe de Semail », longue de 500 km et large de 50 à 100 km, est un fragment de lithosphère océanique transportée (on dit « obductée ») sur le continent lors du rapprochement de l’Iran et de l’Arabie au Crétacé supérieur « … voir la suite sur VOLCANMANIA : le blog de Jacques-Marie BARDINTZEFF, volcanologue.

Volcan_Etna_(Italie)

J.M. Bardintzeff /Etna. photo Laurenti André 

Jacques-Marie Bardintzeff est professeur agrégé et docteur d’État en volcanologie. Il enseigne à l’université Paris-Sud 11 sur le campus d’Orsay et à l’Université de Cergy-Pontoise.

Voir des images des ophiolites d’Oman

  • Il y a environ 150 ophiolites qui reposent sur la croûte continentale à travers le globe. Elles ont entre 2 Ga (au Québec) et 2 à 3 Ma (au Chili).

On admet depuis les années 1960-70, à la suite de l’étude des ophiolites méditerranéennes (Troodos à Chypre) et de celle d’Oman, que ces ophiolites représentent des portions de lithosphère océanique mise en place tectoniquement sur la lithosphère continentale.

Le charriage tectonique qui en est responsable est appelé obduction par Coleman (1971) voir la suite ici

  • On peut également marcher sur un plancher océanique en Islande ….mais il s’agit là d’un fragment de la  dorsale médio-atlantique émergée et d’un point chaud . A voir ici
  • Islande

Voir les bases de la tectonique des plaques ( niveau quatrième)

Le diaporama « À la recherche des océans disparus dans les montagnes françaises »