Le point sur l’éventuelle découverte d’une nouvelle planète : les POURS et les CONTRES

A propos de l’éventuelle nouvelle planète, j’ai écrit ça pour mes élèves mais je pense que les votres ont aussi beaucoup de questions là-dessus.

Organisation du système solaire

04'OortKuiperaster
Tout d’abord, un petit point sur l’organisation et les objets présents dans le système solaire. Ce dernier fait 50 000 UA (Unité Astronomique) c’est à dire 50 000 fois la distance Terre-Soleil. On dénombre le objets suivants :

  •  notre étoile, le Soleil, qui produit de l’énergie par fusion de l’hydrogène en hélium.
  • les planètes, au nombre de 8 (ou de 9, voir plus loin). Pour être une planète, il faut tourner autour d’une étoile, être ronde et être maitre gravitairement de son orbite. Ce dernier point signifie que la barycentre de rotation des autres corps de l’orbite se situe à l’intérieur de la planète. C’est ce point qui a fait déchoir Pluton de son titre de planète puisque  le barycentre de rotation du couple Pluton-Charon est à l’extérieur de Pluton

Pluton-Charon

  • les planètes naines qui ne sont pas gravitairement maitre de leur orbite mais sont rondes. On en compte beaucoup maintenant dont Pluton ou encore Ceres, dans la ceinture d’astéroïde, ainsi que Hauméa, Makémaké et Éris. D’autres sont en lice pour acquérir ce statut (Charon, Sedna, Quaoar…)
  • les satellites qui sont en orbites autour des planètes
  • les astéroïdes essentiellement situés au niveau de la ceinture d’astéroïdes. Il y en a quelques uns en plus au niveau de ce qu’on appelle les points de Lagrange, notamment au niveau de l’orbite de Jupiter
  • les comètes qui sont localisées dans deux réservoirs, la ceinture de Kuiper située juste après Neptune et dans laquelle se trouve les planètes naines et le nuage d’Oort, situé beaucoup plus loin

La quête d’une nouvelle planète

Les astronomes ont longtemps supposé l’existence de plusieurs planètes géantes dans le système solaire externe, mais personne n’avait été en mesure de le confirmer.

Planet_Nine

 

  • En 1846, Johann Gottfried Galle a découvert Neptune, uniquement grâce aux calculs de perturbation de l’orbite de Neptune.
  • En 1905, Percival Lowell commence à rechercher la « Planète X » qu’il prédit comme devant être juste après Neptune, tout comme Neptune est juste après Uranus. Ses calculs ont poussé les astronomes à découvrir Pluton en 1930 mais celle-ci ne fut pas assez massive pour être la planète X.
  • En 1984, sur la base d’extinction visible suite à l’étude de fossiles, les scientifiques proposent l’existence d’une étoile compagne du Soleil, une étoile naine appelée Némésis, qui passerait dans le système solaire tout les 26Ma. Ceci provoquerait la déviation de comètes qui impacterait la Terre selon cette périodicité
  • En 1999, les perturbations dans les orbites des comètes ont poussé les astronomes à proposer la présence d’une naine brune qui existerait dans le système solaire externe (une naine brune est très difficilement observable : elle est plus grosse qu’une planète mais plus petite qu’une étoile). Ils l’appellent Tyche, du nom de la soeur de Némésis.
  • En 2014, les observations aux téléscopes permettent d’exclure la présence de Némésis ou de Tyche. Cependant, la découverte d’objets dans la ceinture de Kuiper (des planètes naines autre que Pluton comme Sedna par exemple) et leurs perturbations d’orbite poussent Trujillo et Sheppard à proposer l’existence d’une planète géante dans la ceinture de Kuiper.
  • En 2016, les calculs de perturbation d’orbites réalisées par Batygin et Brown renforcent l’idée d’un planète non encore observée qu’ils appellent « Planet Nine ».

Les pour et contre de cette planète

  • L’une des personnes qui publie cet artice est le découvreur de nombreuses planètes naines situées dans la ceinture de Kuiper : POUR
  •  Ses découvertes ont conduit à la dégradation du titre de planète de Pluton alors u’il est américain et que c’était la seule planète qui avait été découverte par les Américains : POUR
  •  L’un des reviewers du papier est Alessandro Morbidelli, spécialiste de la dynamique planétaire et auteur du modèle de Nice expliquant le bombardement tardif : POUR
  •  Nous n’avons pas connaissance de tous les objets de la Ceinture de Kuiper, et il suffirait d’en trouver six autres avec des orbites opposées pour expliquer les perturbations d’orbites : CONTRE
  •  Une étude sur le même sujet est en préparation à l’observatoire de Nice et l’IMCCE, à Paris. Agnès Fienga travaille sur cette étude, qui devrait paraître dans les prochains jours ou prochaines semaines. Elle a travaillé à l’aide des orbites de Saturne et de Jupiter, obtenues par les données récentes de la sonde Cassini et son groupe arrive aux conclusions inverses : CONTRE

Un logiciel vraiment cool

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Corrélations entre anomalies magnétiques, delta 18O et subduction

Le champ magnétique de la Terre s’inverse périodiquement et ces inversions peuvent être enregistrées dans les roches de la croute océanique (basalte, gabbro, serpentine). Ces inversions ont notamment permis l’élaboration de la tectonique des plaques grâce aux interprétations de Vine et Matthews. Ces inversions du champ magnétique sont à mettre, selon de nombreuses études, en lien avec la variation du flux thermique au niveau de la limite noyau manteau (CMB = Core Mantle Boundary), c’est à dire de la quantité de chaleur qui sort du noyau. Cette variation de chaleur sortante aurait une influence sur la convection dans le noyau externe et donc sur le champ magnétique.
Chen (http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2015.09.033) et ses collaborateurs se sont intéressés aux corrélations qui peuvent exister entre ces variations du champ magnétique et le climat étudié par l’intermédiaire du delta 18 O au cours du Cénozoïque.
Chen - EPSL - 2015 - The 13 million year Cenozoic pulse of the Earth_1Pour ceci, ils ont d’abord travaillé sur la courbe du delta 18 O au cours du Cénozoïque mesuré sur les foraminifères (pour un point sur le delta 18 O voir cet article que j’avais écrit) et ont soustrait à l’allure générale (courbe bleue) un modèle représentant la variation lissée (courbe rouge) afin de ne laisser apparaître que les variations de second ordre (courbe verte). Ces variations de second ordre rendent bien compte des événements climatiques ayant eu lieu durant cette période (MMCO –  mid Miocene climatic optimum, LOW – late Oligocene warming, EOT – Eocene–Oligocene transition, EECO – early Eocene climatic optimum, KT – K–T mass extinction, EAIS – east Antarctic ice sheet, AIS – Antarctic ice sheet). Ils trouvent alors qu’il existe une périodicité de 13Ma dans ces événements. Ecrit par Tristan FERROIR
Ces variations leur ont fait penser aux variations qui ont pu exister aussi sur les inversions du champ magnétique dont la périodicité est voisine.
En effet, sur la courbe ci-après, sont reportées en vert plein les variations du delta 18 O, en rouge la fréquence des inversions magnétiques.Les chercheurs constatent une bonne corrélation mais un décalage entre les deux de 3 millions d’années qu’ils ne peuvent pas encore expliquer.

Chen - EPSL - 2015 - The 13 million year Cenozoic pulse of the Earth_2
Cependant, ils poursuivent tout de même leur réflexion en essayant de faire un lien avec la tectonique des plaques et plus particulièrement la subduction. On sait en effet que c’est elle le moteur essentiel du déplacement des plaques lithosphériques. Les inversions du champ magnétique, nous l’avons rappelé plus haut,  sont liées au régime thermique du noyau et les chercheurs se sont intéressés à une éventuelle corrélation avec la subduction. La courbe présentée ci-dessus montre en noir le taux de subduction qui semble bien corréler avec les deux courbes du dessous. Les chercheurs avancent alors l’explication suivante : s’il y a beaucoup de subduction, alors de nombreuses plaques arriveront à la base du manteau perturbant ainsi la couche D » en en diminuant localement l’épaisseur (la lithosphère va pousser la couche D »). Par conséquent, si la couche D » est moins épaisse, davantage de chaleur sortira du noyau et cela peut donc être lié à une inversion du champ magnétique. Cette chaleur plus importante sera donc à l’origine de davantage de point chaud et donc en surface de volcanisme, de relargage de CO2 dans l’atmosphère et donc d’un réchauffement climatique (à l’échelle considérée) comme le montre la diminution du delta 18 O de la courbe (attention, l’échelle en vert est croissante vers le bas!).

En conclusion, sur les longues périodes de temps, il semble qu’il existe un forçage du climat en lien avec la dynamique du noyau.

Les 8 grands thèmes pour la session du CAPES externe 2016

Voici les 8 grands thèmes pour la session 2016 du CAPES externe et du CAFEP. Il y a eu 2 renouvellements sur les 8 :

  • Interactions cellulaires et communication dans l’organisme
  • La respiration chez les animaux
  • Structure et fonctionnement d’un écosystème : l’écosystème forestier
  • L’organisation interne de la Terre
  • Circulations océaniques et atmosphériques
  • Les bassins sédimentaires dans leur contexte tectonique et paléo climatique
  • Classification phylogénétique du vivant
  • Homme et biodiversité

Zones d’insertion privilégiées du VIH au sein du genome

Le HIV est un rétrovirus qui, après rétrotranscription de son ADN est intégré au genome grâce au complexe de péintégration (PIC). L’une des questions que se posent les chercheurs est de savoir si l’intégration du virus est aléatoire au sein du genome ou bien si certaines parties sont préférentiellement ciblées.

marini
Dans un article publié cette semaine dans Nature, Marini et ses collègues fournissent une première réponse à cette question. Tout d’abord, il semble évident que les zones d’intégration ciblées sont des zones actives de transcription donc forcément de type euchromatine. Marini montre en effet que ce type de zone est privlégiée et que les zones de types hétérochromatine associées aux lamines nucléaires sont fortement défavorisées. De plus, elle montre que les zones de transcription active situées vers le centre du noyau sont aussi défavorisée. Par ses diverses expériences, elle arrive à montrer que le HIV est reconnue par l’une des protéines des pores nucléaires (Nup153) et que cette protéine permet l’entrée de l’ADN viral dans le noyau. Ensuite, une autre protéine du noyau (LEDGF/p75), qui est un cofacteur de transcription intéragit avec l’intégrase (IN) du HIV et facilite son intégration au niveau d’une zone de transcription active. Ces zones de transcription active sont située à proximité des pores nucléaires : l’architecture de l’intérieur du noyau est donc fondamentale (vous en discuterez avec ceux qui ont fait le sujet ENS…)
Ainsi, le HIV est intégré au niveau d’une zone de transcription active. Sachant que l’intéraction entre la protéine LEDGF/p75 et l’intégrase virale est très importante pour l’intégration du genome viral, les molécules empêchant cette intégration peuvent être des médicaments de choix pour traiter le SIDA.