Pour la première fois, des astrophysiciens ont cartographié les limites de l’héliosphère

Bien qu’elle soit étudiée depuis des décennies, la structure du système solaire, et notamment son interaction avec le milieu interstellaire, montre encore quelques zones de flou que les astrophysiciens s’efforcent de mieux comprendre. Récemment, et pour la première fois, une équipe de chercheurs a cartographié avec précision les limites de l’héliosphère. Cette carte permettra aux astrophysiciens d’étudier plus en détail les interactions entre le vent solaire et le vent interstellaire.

Pour la première fois, la limite de l’héliosphère a été cartographiée, permettant aux astrophysiciens de mieux comprendre comment les vents solaires et interstellaires interagissent. « Les modèles physiques ont théorisé cette frontière pendant des années. Mais c’est la première fois que nous sommes en mesure de la mesurer et d’en faire une carte en trois dimensions », explique Dan Reisenfeld, chercheur au Laboratoire national de Los Alamos.

L’héliosphère est une bulle créée par le vent solaire, un flux composé principalement de protons, d’électrons et de particules alpha qui s’étend du Soleil dans l’espace interstellaire et protège la Terre des rayonnements interstellaires nocifs. Reisenfeld et une équipe d’autres scientifiques ont utilisé les données du satellite de la NASA Interstellar Boundary Explorer (IBEX) en orbite autour de la Terre, qui détecte les particules provenant de l’héliogaine, la couche limite entre le Système solaire et l’espace interstellaire.

Des astrophysiciens ont cartographié les limites de l’héliosphère (Source : NGSC).

Le traité de l’Antarctique a 60 ans, mais les experts sont inquiets

Aujourd’hui, les scientifiques le savent. Les régions polaires sont au centre de la question climatique. Et même si peu de personnes ne s’aventurent en Antarctique, nos activités ont des conséquences sur la région. Des conséquences qui, elles-mêmes, ont des implications majeures pour nos sociétés et notre environnement.

Seules les activités pacifiques sont autorisées dans l’Antarctique. Toute explosion nucléaire ou toute élimination de déchets radioactifs y est prohibée. La coopération internationale et la libre disponibilité des résultats de recherche sont encouragées. Aucune revendication territoriale, sur tout ou partie du continent, ne saura être entendue. Ce sont les quatre grands principes du traité de l’Antarctique. Il est entré en vigueur le 23 juin 1961. Il y a près de 60 ans. Et il s’applique depuis à la région située au sud du 60^e degré de latitude sud.

Quelques années plus tard, en janvier 1998, le protocole de Madrid est même allé un peu plus loin en matière de protection de l’Antarctique. Il présente la région comme une « réserve naturelle dédiée à la paix et à la science ». Et impose que toute activité y soit menée de façon à limiter les incidences négatives sur l’environnement et les écosystèmes. Mais alors que la 43^e réunion consultative du traité de l’Antarctique (RCTA) se tient à Paris du 14 au 24 juin 2021, des spécialistes de la question, issus de diverses disciplines scientifiques, expriment leur inquiétude.

Rappelons qu’autour de l’Antarctique, l’océan Austral est le point de convergence des bassins océaniques du monde entier. Ses dynamiques jouent un rôle majeur dans la régulation du climat et dans les écosystèmes marins au sens large. C’est ainsi qu’il redistribue la chaleur, le sel, l’eau douce et les nutriments tout autour du globe. Mais, depuis quelques années, il se réchauffe. En surface tout comme en profondeur. Et il absorbe du dioxyde de carbone (CO₂) de manière disproportionnée.

Du 14 au 24 juin 2021, la 43^e réunion consultative du traité de l’Antarctique (RCTA) se tient à Paris. L’occasion pour des spécialistes de la question, issus de diverses disciplines scientifiques, d’exprimer leur inquiétude quant à l’avenir de la région.

Après l’éruption du Nyiragongo, des experts à l’assaut du cratère

C’est une ascension qui se finit dans le brouillard, le vent, le froid et la poussière des cendres : des volcanologues ont évalué en fin de semaine dernière l’activité du Nyiragongo, le volcan qui a menacé Goma dans l’Est de la République démocratique du Congo avec une éruption inattendue le 22 mai 2021.

Au départ de l’Observatoire volcanologique de Goma (OVG), tôt vendredi 11 juin 2021, quatre experts se dirigent vers les flancs du volcan au nord de la ville, sous la protection d’une dizaine de rangers armés du parc national des Virunga. Leur mission : « Utiliser des drones et des systèmes de caméras pour évaluer les glissements de terrain et voir si le cratère est en train de s’effondrer », explique Christopher Horsley, assistant technique à l’OVG. « On est en train de voir les fractures qui se sont manifestées lors de l’éruption », ajoute Bonheur Rugain, de l’OVG. L’expert congolais veut aussi étouffer une rumeur sur les réseaux sociaux disant que le volcan s’est éteint.

La montée à 3.470 m d’altitude se fait par la piste habituellement suivie par les touristes, fermée depuis l’éruption (quatre visiteurs se trouvaient au sommet du volcan le 22 mai, selon le parc des Virunga. Ils sont sains et saufs). Au début de l’ascension qui va durer cinq heures, le temps est clair et chaud. La piste présente des fractures en différents endroits. Plus le sommet se rapproche, et plus la végétation se fait rare, recouverte par une cendre grisâtre. Des arbres en travers du chemin ont été arrachés par l’éruption ou par l’activité sismique du volcan, qui s’est poursuivie une semaine après la coulée de lave, d’après les experts.

Des volcanologues et des rangers observent le volcan Nyiragongo, dans l’Est de la République démocratique du Congo, le 11 juin 2021 (Source : AFP).

Les filaments cosmiques d’amas de galaxies seraient en rotation !

Depuis plus de 10 milliards d’années, les galaxies et les amas de galaxies se rassemblent pour former des sortes de filaments cosmiques interconnectés longs de centaines de millions d’années-lumière. Des observations soutiennent maintenant la thèse que ces filaments sont animés de mouvements de rotation qui les rendent torsadés. On ne sait pas encore très bien pourquoi mais certaines pistes sont prometteuses.

Les étoiles tournent, les galaxies spirales tournent, or il existe une loi de la physique qui s’appelle la conservation du moment cinétique. Des astres ne peuvent donc pas se mettre à tourner spontanément et il faut donc expliquer d’où provient leur rotation. Comme on peut associer des moments cinétiques à divers objets dont la somme doit se conserver, il est donc possible de faire intervenir des transferts entre ces différents moments cinétiques. Ainsi, le ralentissement de la rotation de la Terre du fait des forces de marée mutuelles avec la Lune conduit le moment cinétique orbital de notre satellite naturel à augmenter alors que le moment cinétique propre de notre Planète bleue diminue et que la Lune s’en éloigne donc.

Dans un nuage interstellaire moléculaire en cours d’effondrement, la matière devient turbulente et se fragmente en nuages plus petits en rotation dans différents sens alors que le nuage initial pouvait très bien ne pas être en rotation avec donc un moment cinétique total nul. Les cosmogonistes modernes cherchant à expliquer la naissance des galaxies et des grandes structures qui rassemblent ces galaxies en amas font également intervenir un effondrement gravitationnel.

Les grandes campagnes d’observations comme celle du Sloan Digital Sky survey (SDSS) nous ont permis de cartographier jusqu’à un certain point l’Univers observable en montrant que les amas de galaxies se rassemblaient au cours du temps dans des filaments enlaçant des sortes de bulles, des « vides cosmiques » beaucoup moins riches en galaxies et en gaz que ces filaments. L’échelle caractéristique de ces structures est de l’ordre de quelques centaines de millions d’années-lumière.

Formation des premières structures aux débuts de l’Univers. Cette simulation numérique montre la formation des grandes structures par l’effet de la gravité dans un cube d’univers de 150 millions d’années-lumière de côté. L’intensité lumineuse mesure la densité et la couleur, la température croissante du gaz (du bleu au rouge). Chaque point brillant est une galaxie en formation. Au croisement des filaments de matière, se développent les grands amas de galaxies (Source : CEA).

Le noyau de la Terre évolue de manière « déséquilibrée »

Au moyen de simulations informatiques, des chercheurs ont découvert que le noyau de notre planète, essentiellement constitué de fer, se développe de façon asymétrique : la formation des nouveaux cristaux de fer est plus rapide d’un côté que de l’autre. Le phénomène pourrait notamment expliquer l’anisotropie sismique, soit la différence de vitesse de propagation des ondes sismiques à travers le noyau selon leur trajectoire. Mais il pourrait aussi influer sur la force du champ magnétique terrestre.

Le noyau de la Terre se compose d’une « graine » solide (le noyau interne), qui résulte de la cristallisation progressive du noyau externe liquide ; tous deux sont séparés par une frontière nommée « discontinuité de Lehmann ». Le noyau contient principalement du fer, et un peu de nickel.

Ce sont les mouvements de convection rapide du noyau externe qui sont à l’origine du champ magnétique terrestre : la roche chaude en fusion monte vers la surface, tandis que les matériaux plus froids se dirigent vers le bas. Ces mouvements de fer liquide évacuent au passage la chaleur issue du noyau interne, ce qui conduit à la cristallisation du métal ; ainsi, en moyenne, le rayon du noyau interne augmente uniformément d’environ un millimètre chaque année.

Lorsque les ondes sismiques traversent le noyau interne, il se trouve qu’elles sont beaucoup plus rapides lorsqu’elles se déplacent le long de l’axe nord-sud, que lorsqu’elles se déplacent sur le plan équatorial. Les scientifiques n’ont jusqu’à présent jamais trouvé d’explication à ce phénomène, appelé anisotropie sismique. Une nouvelle étude menée par des planétologues suggère que le développement asymétrique du noyau pourrait en être la cause.

Des chercheurs ont découvert que le noyau de notre planète se développe de façon asymétrique.

Le Sri Lanka face à une catastrophe environnementale sans précédent

La catastrophe provoquée par le navire singapourien X-Press Pearl au large des côtes Est du Sri Lanka est toujours en cours. Elle est la pire des catastrophes à laquelle est confrontée cette nation insulaire de l’Océan indien. Elle a commencé par un début d’incendie le 20 mai à bord du porte-conteneur singapourien. Depuis, le désastre écologique n’en finit pas de se déployer sur mer, sur terre et dans l’air, asphyxiant le tourisme et la pêche, es activités économiques vitales pour le pays englué dans une crise économique forte.

L’incendie aurait été provoqué par une fuite d’acide nitrique. Le navire est tout neuf, mis en service en février 2021, comme le précise le quotidien Libération, ce n’est donc pas le « navire-poubelle sous pavillon de complaisance » auquel les accidents maritimes nous ont habitués. Le bateau est un feeder comme nous le précise le quotidien français, chargé de redistribuer une fraction des énormes cargaisons que de plus gros que lui transportent entre de gros « hubs » maritimes. A son bord, il y avait 1.486 conteneurs, remplis d’aliments, de cosmétiques, de médicaments, de produits chimiques, des fameux granulés de plastique qui défrayent à présent la chronique, de pièces détachées et même des voitures.

L’incendie qui a duré 13 jours a probablement détruit une bonne partie de ce chargement hétéroclite. Que sont devenus les 25 tonnes d’acide nitrique, la soude caustique, l’éthanol, le méthanol, l’urée et le plomb listé par Libération ? Les incendies à bord de ces porte-conteneurs sont monnaie courante, qui établissait la moyenne d’un incendie toutes les deux semaines pendant l’année 2020.

Le porte-conteneurs MV X-Press Pearl coule, le 2 juin 2021, après avoir brûlé pendant près de deux semaines au large du port de Colombo, au Sri Lanka (Source : AFP).

Fonte des glaciers : le satellite CryoSat sonne l’alerte

Une étude basée sur les observations de la sonde CryoSat-2 dévoile une perte importante de masse glaciaire sur des massifs situés en Asie et en Amérique du Nord. Les chercheurs observent des conséquences majeures sur la hausse du niveau des océans.

Si les résultats des observations menées par le satellite CryoSat-2 n’ont pas été ébruités, le constat n’en reste pas moins alarmant. Une équipe de chercheurs a dévoilé le 14 avril une fonte importante de glace provenant de montagnes situées dans le golfe d’Alaska et sur le plateau tibétain. De 2010 à 2019, les massifs alaskiens ont perdu 76 gigatonnes de glace par an et 28 gigatonnes par an pour les sommets asiatiques, soit respectivement 7,6 x 10¹³ et 2,8 X 10¹³. Ces évènements ont un impact majeur sur l’augmentation du niveau des océans, qui a connu une hausse de 3,2 millimètres par an entre 1993 et 2018.

Lancé en avril 2010, CryoSat-2 a couvert de ses observations 55 % d’Alaska et 32 % des massifs asiatiques. En neuf ans, la mission CryoSat a permis au satellite de réaliser pas moins de 33 millions d’observations lors de ses passages au-dessus des zones visées. Ces dernières s’étendent à la jonction entre plusieurs pays comme l’Inde, la Chine, le Tibet ou encore le Pakistan ainsi qu’au nord-ouest de l’Amérique du Nord. Au vu de leurs étendues, ces ensembles montagneux semblaient être les meilleurs sujets pour exploiter les instruments de la sonde de l’ESA, placée en orbite basse.

Glacier de l’archipel norvégien du Svalbard (Source : NASA/John Sonntag).

Une étoile clignote étrangement près au centre de la Voie lactée

Quelque part dans le centre de la Voie lactée, les astronomes ont découvert une drôle d’étoile. En avril 2012, elle a presque entièrement disparu du ciel. Puis elle est réapparue quelques mois plus tard. C’est la seule fois que VVV-WIT-08 a ainsi clignoté en 17 ans d’observation. Les chercheurs s’interrogent quant à la nature de l’objet qui l’a momentanément cachée à notre vue.

Des étoiles dont la luminosité est changeante, ce n’est pas exceptionnel. Mais celle que les astronomes appellent VVV-WIT-08 a quelque chose de particulier. Des chercheurs, entre autres de l’université de Cambridge (Royaume-Uni), l’ont débusqué dans les données recueillies par le télescope Vista (Chili), exploité par l’Observatoire européen austral (ESO). Depuis des années, il observe un milliard d’étoiles, justement pour en pointer à la luminosité variable.

« Parfois, nous trouvons des étoiles variables qui n’entrent dans aucune catégorie établie. Nous les surnommons les objets « WIT » », raconte Philip Lucas, chercheur à l’université d’Hertfordshire (Royaume-Uni), dans un communiqué de l’université de Cambridge. Les astronomes ont, en l’occurrence, vu la luminosité de VVV-WIT-08 diminuer d’un facteur 30, jusqu’à presque la faire disparaître dans le ciel — elle a perdu 97 % de sa luminosité –, avant qu’elle s’illumine à nouveau plusieurs semaines plus tard.

Des astronomes, notamment de l’université de Cambridge (Royaume-Uni), présentent une drôle d’étoile qui a clignoté une fois en 17 ans d’observation. Ils imaginent qu’un objet nous l’a momentanément cachée (Source : Université de Cambridge).

Des moustiques volontairement infectés par une bactérie ont permis de réduire les cas de dengue de 77%

La dengue sévit dans toutes les provinces d’Indonésie et est endémique dans de nombreuses villes. Pour tenter d’éradiquer cette maladie transmise par les moustiques Aedes aegypti, le World Mosquito Program et ses partenaires ont mené un essai contrôlé randomisé dans la ville de Yogyakarta. Cet essai, d’une durée de trois ans, consistait à lâcher des moustiques porteurs de la Wolbachia, une bactérie qui les empêche de transmettre des arbovirus tels que le virus de la dengue ou Zika. Les résultats de ces essais sont particulièrement encourageants : le déploiement des moustiques a permis de réduire l’incidence de la dengue de 77%.

En 2019, l’Organisation mondiale de la santé a désigné la dengue comme l’une des 10 principales menaces pour la santé mondiale. Chaque année, une recrudescence de cas s’observe pendant la saison des pluies, en Asie du Sud ; près de 8 millions de cas surviennent chaque année en Indonésie. Mais la maladie tend à se répandre dans des pays plus tempérés : l’OMS estime que 40% de la population mondiale est aujourd’hui exposée au risque de dengue.

Certaines mesures — tels le ciblage chimique ou biologique des moustiques et l’élimination de leurs sites de reproduction — ont été mises en place pour lutter contre cette maladie qui peut être mortelle, mais se sont avérées vaines. Or, il s’avère que les moustiques Aedes aegypti infectés par la bactérie Wolbachia pipientis sont moins sensibles à l’infection par le virus de la dengue (et d’autres arbovirus). Pour limiter la propagation de la dengue en Indonésie, des chercheurs ont donc entrepris d’exploiter cette bactérie, qui n’est pas naturellement présente chez l’espèce A. aegypti.

Cette approche nécessite d’introduire des moustiques infectés par la Wolbachia dans les populations de moustiques sauvages, sur une période de plusieurs mois ; l’accouplement entre ces deux populations engendre en effet une progéniture infectée elle aussi par la bactérie. Pour tester l’efficacité de cette méthode, les scientifiques du World Mosquito Program, en collaboration avec la fondation Tahija et l’Université Gadjah Mada, ont réalisé des tests sur le terrain, dans la ville de Yogyakarta.

Aedes aegypti

Les variants du coronavirus créent des « super-cellules » pour se répliquer

Le coronavirus déploie des trésors d’inventivité pour échapper aux attaques du système immunitaire. Dans une pré-publication, des chercheurs décrivent sa capacité à faire fusionner les cellules pour se répliquer à l’abri des anticorps.

Lors de l’infection, les virus se fixent à une cellule hôte, la pénètrent et y produisent à la chaîne leur matériel génétique et leurs protéines structurales. Une fois les virions assemblés, ils quittent la cellule pour en infecter une autre. Ce schéma, très simplifié, est valable pour beaucoup de virus dont le SARS-CoV-2. Hors de la cellule, les virions sont à la merci du système immunitaire, notamment des anticorps neutralisants qui les capturent avant qu’ils n’infectent une autre cellule.

Comme les virus et les humains évoluent conjointement depuis des millénaires, les entités microscopiques ont mis au point des stratégies d’évasion. Il y a évidemment la capacité de mutation des virus qui, en accumulant les changements dans leur structure, ne sont plus reconnus par les anticorps. C’est ainsi que plusieurs variants du coronavirus, avec une résistance accrue aux anticorps neutralisants, ont émergé. Mais ce n’est pas la seule stratégie à leur disposition.

Le coronavirus peut faire fusionner les cellules pour se répliquer à l’abri de l’immunité.