Sciences : Recherches et découvertes récentes

Sciences : Recherches et découvertes récentes

Ce week-end, le monde gagnera une seconde

Dans la nuit de samedi 30-06 à dimanche 01-07-2012, les horloges du monde devront ajouter une "seconde intercalaire". Une diminution de la vitesse de rotation de la Terre est à l'origine de l'événement.

Il n'y a pas de petits profits pour les dormeurs : ce week-end, ils pourront prolonger leur nuit… d'une seconde. Dans la nuit de samedi 30 juin à dimanche 1er juillet, au temps universel de 23h59min59s, il faudra patienter une seconde supplémentaire avant de passer au 00h00min00s. La dernière minute aura alors duré 61 secondes. Le monde entier devra se caler sur cette "anomalie". En France, cet événement interviendra à 2h du matin. Les horloges afficheront 1h59min59s, puis 1h59min60s avant que le cadran n'affiche 2h précises.

On doit cette seconde supplémentaire au vieillissement de notre planète. A mesure que notre Terre prend de l'âge, sa rotation ralentit : "les modèles montrent qu'il y a 300 ou 400 millions d'années, le jour ne durait pas 24 heures comme aujourd'hui, mais seulement 22 heures. La Terre tournait plus vite", explique Daniel Gambis, directeur de l'IERS (International Earth Rotation Service), un organisme hébergé à l'Observatoire de Paris. Ce ralentissement perdure aujourd'hui : les marées provoquées par la Lune et le soleil dissipent son énergie de rotation. A plus court terme, d'imperceptibles variations apparaissent "au gré des mouvements atmosphériques, des variations saisonnières des calottes glacières, des mouvements du coeur interne, voire des séismes", comme l'explique l'Observatoire de Paris, dans son communiqué de presse. Des séismes comme celui de Fukushima (Japon) pourraient être à l'origine de la perturbation. Soumis aux aléas, un tour de la Terre sur elle-même en août serait plus court d'une à deux millisecondes qu'un tour accompli en février.

La 25e seconde intercalaire

Pour mesurer le temps, les horloges atomiques sont apparues en 1967. Avant celles-ci, le monde se basait sur l'astronomie pour définir l'heure exacte : "on regardait la position d'un astre, le Soleil ou d'autres objets célestes" par rapport à la Terre, précise Noël Dimarcq, directeur du Syrte (Systèmes de référence temps-espace). Les horloges atomiques ont permis de gagner en précision, puisqu'elles sont "capables de découper le temps en millionièmes de milliardième de seconde", explique-t-il à l'AFP.

"Le temps donné par l'orientation de la Terre finit par dériver par rapport au temps atomique. Et pour éviter que l'écart entre les deux ne devienne trop important, la communauté internationale, en particulier le Service international de la rotation terrestre (IERS) décide d'ajouter une seconde à l'UTC (Temps Universel Coordonné)", révèle Noël Dimarcq. Il faut remonter au 31 décembre 2008 pour retrouver la trace d'une telle seconde ajoutée. L'événement semble aussi irrégulier que la rotation de la Terre : le 30 juin prochain, ce sera seulement la 25e seconde ajoutée au temps universel depuis l'instauration de ce système.

Les fusées resteront au sol

Si certains noctambules pourraient voir dans cette seconde supplémentaire une occasion de fêter l'événement, elle ne devrait pas changer grand chose pour les autres. En revanche, les systèmes de haute précision, tels les satellites ou certains réseaux informatiques, pourraient en être affectés.

Pour éviter un décalage potentiellement catastrophique, risquant de brouiller les calculs, aucun tir de fusée ne sera programmé ces jours-là. Certains pays demandent même l'abolition de cette seconde intercalaire, jugeant qu'elle ne générerait que source de perturbations et d'erreurs. Le système de géolocalisation par satellites américain GPS a déjà fait le choix, depuis 1980, de ne se reporter qu'à l'horloge atomique, sans tenir compte de l'ajout irrégulier de secondes. Il compense les secondes manquantes par rapport à l'UTC par la suite, dans le signal qu'il envoie au sol.

Archéologie : l'homme produisait du lait en Afrique il y a 7000 ans

Une équipe internationale de scientifiques, dirigée par l'université de Bristol au Royaume-Uni a démontré que les hommes préhistoriques sahariens ont utilisé des bovins pour leurs laits il y a près de 7 000 ans.

Une fresque de bovins peintes dans l'oued Imah, dans les montagnes de Tadrart Acacus, Sahara libyen. De nombreux images rupestres riches et vives représentent des scènes de bétail se retrouvent à travers toute l'Afrique du Nord.

C'est en analysant les acides gras extraits de poteries non-vernies, provenant d'un site archéologique de Libye que les chercheurs ont montré que des graisses laitières ont été contenues dans les récipients.

Cette première identification de la pratique de production laitière dans le continent africain, par les éleveurs préhistoriques du Sahara, peut être datée de manière fiable au cinquième millénaire avant JC.

Il y a environ 10 000 ans, le désert du Sahara était plus humide et plus vert ; les premiers chasseurs-cueilleurs dans la région ont vécu une vie semi-sédentaire, utilisant la poterie, chassant du gibier sauvage et récoltant des céréales sauvages.

Puis, autour de 7 000-5 000 ans, la région est devenue plus aride, les habitants ont adopté une approche plus nomade, avec un mode de vie pastoral. C'est ce que suggère la présence d'os de bétail dans les dépôts des cavernes et les camps près des rivières.

A travers l'art rupestre gravé et peint que l'on retrouve abondamment dans la région, on peut voir de nombreuses représentations d'animaux, en particulier des bovins. Mais jusqu'à présent, aucune preuve directe ne permettait d'affirmer que ces bovins avaient été traités.

Des chercheurs de l'Unité de Géochimie Organique à l'école de chimie de Bristol, ainsi que des collègues de l'Université Sapienza, à Rome, ont étudié des poteries non vernissées datant d'environ 7000 ans. Elles proviennent de l'abri sous roche Takarkori dans les montagnes de Tadrart Acacus, en Libye.

En utilisant des biomarqueurs de lipides et l'analyse d'isotope de carbone stable, ils ont pu étudier les acides gras conservés dans le tissu de la poterie et ils ont constaté que la moitié des récipients avaient été utilisés pour le traitement des matières grasses laitières. Cela confirme pour la première fois la présence ancienne de bovins domestiques dans la région et l'importance du lait pour les populations pastorales préhistoriques.

Julie Dunne, étudiante en doctorat à l'école de chimie de Bristol, et l'une des auteurs de l'article, explique:

"Nous connaissions déjà l'importance des produits laitiers tels que le lait, le fromage, le yaourt et le beurre, qui peut être extraite d'un animal durant toute sa durée de vie, pour les populations du néolithique en Europe.

Il est donc intéressant de voir que cela était tout aussi important dans la vie des hommes préhistoriques d'Afrique. Ces résultats fournissent également une base pour notre compréhension de l'évolution du gène de lactase persistante, qui semble avoir surgi une fois que les hommes préhistoriques ont commencé à consommer des produits laitiers.

Le gène se trouve chez les Européens et chez certains groupes d'Afrique centrale, apportant ainsi des arguments pour la circulation des personnes, avec leur bétail, du Proche-Orient vers l'Afrique de l'Est au début de l'Holocène moyen, il y a environ 8.000 ans".

Le Professeur Richard Evershed de l'école de chimie de Bristol, et co-auteur de l'article, a ajouté:

"Alors que le remarquable art rupestre d'Afrique saharienne contient de nombreuses représentations de têtes de bétail, y compris, dans quelques cas, des représentations de la traite réelle d'une vache, cela est difficile à dater de manière fiable.

En outre, la rareté des os de bovins dans les sites archéologiques rend impossible de déterminer la structure des troupeaux, ce qui empêche de savoir si la production laitière était pratiquée.

Cependant, l'analyse moléculaire et isotopique des résidus alimentaires absorbés dans la poterie est une excellente façon d'enquêter sur le régime alimentaire et les pratiques de subsistance de ces anciens peuples.

C'est une approche que mes collègues et moi avons déjà appliquée avec succès afin de déterminer la chronologie de la production laitière, qui a commencé dans le Croissant fertile au Proche-Orient et s'est diffusé à travers l'Europe."

Source : Physorg: "Chemical analysis of pottery reveals first dairying in Saharan Africa in the fifth millennium BC"   http://decouvertes-archeologiques.blogspot.fr/2012/06/l-homme-produisait-du-lait-en-afrique.html

Archéologie : Le changement climatique aurait conduit à l'effondrement de la civilisation Harappéenne

Les Harappéens se sont appuyés sur les crues du fleuve pour alimenter leurs excédents agricoles. Aujourd'hui, de nombreux vestiges des colonies harappéennes sont situées dans une vaste région désertique, loin de toute rivière qui coule. (Crédits : Liviu Giosan, Woods Hole Oceanographic Institution, Stefan Constantinescu, Université de Bucarest;. James PM Syvitski, Université du Colorado)

Une nouvelle étude combinant les derniers éléments archéologiques et les connaissances géoscientifiques ont démontré que le changement climatique a été un ingrédient clé dans l'effondrement de la grande civilisation de la vallée de l'Indus ou civilisation harappéenne il y a près de 4000 ans.

Cette étude résout également un débat de longue date sur la source et le sort du fleuve Sarasvati, fleuve sacré de la mythologie hindoue.

S'étendant sur plus de 1 million de kilomètres carrés à travers les plaines de l'Indus, depuis la mer d'Arabie jusqu'à l'Himalaya et le Gange (sur ce qui est maintenant le Pakistan, l'Inde et au nord-ouest est de l'Afghanistan), la civilisation de l'Indus fut la plus importante, mais la moins connue, des premières grandes civilisations urbaines comme celles de l'Egypte et de la Mésopotamie.

Comme leurs contemporains, les Harappéens vivaient près des rivières qui fertilisaient les terres chaque année. "Nous avons reconstruit le paysage dynamique de la plaine, où la civilisation de l'Indus s'est développée il y a 5200 ans, a construit ses villes, puis s'est lentement désintégrée il y a 3000 à 3900 ans", a déclaré Liviu Giosan, un géologue de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) et auteur principal de l'étude. "Jusqu'à présent, les spéculations ont abondé sur les liens entre cette ancienne culture et ses mystérieuses rivières puissantes et vivifiantes."

Aujourd'hui, de nombreux vestiges des colonies harappéennes sont situées dans une vaste région désertique, loin de toute rivière qui coule.

Cette culture extraordinairement complexe d'Asie du Sud a eu une population qui à son apogée a pu atteindre 10 pour cent des habitants de la planète.

Une vague de recherches archéologiques au Pakistan et en Inde a permis de découvrir une culture urbaine sophistiquée avec une myriade de routes commerciales internes et des liaisons maritimes bien établies avec la Mésopotamie. On y trouve aussi des normes pour la construction des bâtiments, des systèmes d'assainissement, arts et l'artisanat, et un système d'écriture en cours de déchiffrage.

 "Nous avons estimé qu'il était grand temps pour une équipe de scientifiques interdisciplinaires de contribuer au débat sur le sort énigmatique de ces habitants", a ajouté Giosan.

La recherche a été menée entre 2003 et 2008 au Pakistan, depuis la côte de la mer d'Arabie jusque dans les vallées fertiles irriguées du Pendjab et du nord du désert de Thar.

L'équipe internationale comprend des scientifiques des Etats-Unis, du Royaume-Uni, du Pakistan, de l'Inde et de Roumanie avec des spécialités en géologie, géomorphologie, archéologie, et mathématiques.
En combinant des photos satellites et des données topographiques recueillies par le Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), les chercheurs ont crée et analysé des cartes numériques des reliefs construits par l'Indus et les rivières voisines. Des sondages ont ensuite été effectués par forage, carottage, et même manuellement en creusant des tranchées.

Les échantillons collectés ont été utilisés pour déterminer l'origine des sédiments (ont-ils été portés et façonnés par les rivières ou les vents) et leur âge afin de développer une chronologie des changements dans le paysage.

"Une fois que nous avons obtenu des nouvelles informations sur l'histoire géologique, nous avons pu réexaminer ce que nous savions sur les zones de peuplement: ce qui était cultivé par les habitants et à quel moment, et comment l'agriculture et les modes de vie ont évolué," a déclaré Dorian Fuller, archéologue de la University College London et co-auteur de l'étude, "cela a donné de nouvelles perspectives dans le processus de déplacement de la population vers l'est, la réduction de la taille des communautés agricoles, et le déclin des villes pendant les périodes harappéennes tardives."

La nouvelle étude suggère que la diminution des pluies de mousson a conduit à un affaiblissement de la dynamique fluviale, et a joué un rôle essentiel tant dans le développement que dans l'effondrement de la culture harappéenne.

En effet, la civilisation de l'Indus s'appuyait sur les crues du fleuve pour produire ses excédents agricoles. Cette nouvelle étude dresse un tableau convaincant de 10.000 ans de changement dans les paysages.

Avant que la plaine ne soit massivement occupée, le sauvage et puissant fleuve Indus, et ses affluents, s'écoulaient des vallées découpées de l'Himalaya dans leurs propres dépôts et laissaient des bandes de terres interfluviales entre eux.

Dans l'Est, les pluies de mousson ont soutenu la pérennisation des rivières sillonnant le désert et laissant derrière elles leurs dépôts sédimentaires à travers une vaste région.

Parmi les caractéristiques les plus frappantes les chercheurs ont identifié une plaine en forme de monticule, de 10 à 20 mètres de haut, de plus de 100 kilomètres de large, et longue de près de 1000 kilomètres le long de l'Indus, qu'ils appellent la "méga-crête Indus". Elle a été construite par la rivière qui déposait des sédiments le long de son cours inférieur.

"A cette échelle, rien de semblable n'a jamais été décrit dans la littérature géomorphologique", a déclaré Giosan, "la méga-crête est un indicateur surprenant de la stabilité du paysage de la plaine de l'Indus sur les quatre derniers millénaires. Des restes de colonies harappéens gisent encore à la surface de la crête, plutôt que d'être enterrés dans le sol."

Cartographiées au-dessus de la vaste plaine indo-gangétique, les données archéologiques et géologiques montre que les colonies ont fleuri le long de l'Indus de la côte vers les collines donnant sur l'Himalaya.

Une autre grande découverte: les chercheurs pensent avoir résolu une longue controverse concernant le sort du fleuve mythique Sarasvati. 

Les Védas, les anciennes écritures indiennes composées en sanskrit il y a plus de 3000 ans, décrivent la région ouest du Gange comme "la terre des sept rivières." l'Indus et ses affluents actuels sont facilement reconnaissable, mais la Sarasvati, dépeinte comme "dépassant en majesté toutes les autres eaux" et "dans son cours de la montagne à l'océan" a été perdu.

Basé sur les descriptions bibliques, on a cru que la Sarasvati était alimenté par les glaciers de l'Himalaya. Aujourd'hui, la Ghaggar, une rivière intermittente qui ne coule que pendant les fortes moussons et qui se dissipe dans le désert le long du parcours sec de la vallée Hakra, pourrait être le meilleur emplacement de la mythique Sarasvatî. Mais son origine Himalayenne, si elle a été active aux temps védiques, reste controversée.

Des preuves archéologiques soutiennent qu'il y a eu un peuplement intensif pendant les périodes harappéennes le long de la Ghaggar-Hakra. Les nouveaux éléments géologiques (les sédiments, la topographie) montrent que les rivières étaient en effet importantes et très actives dans cette région, mais plus probablement en raison des fortes moussons.

Cependant, il n'existe aucun indice de larges vallées encaissées comme le long de l'Indus et de ses affluents et les chercheurs n'ont pas trouvé de connexions avec l'une des deux proches rivières, Sutlej et Yamuna, provenant de l'Himalaya.

La nouvelle étude fait valoir que ces différences cruciales prouvent que la Sarasvati (Ghaggar-Hakra) n'était pas alimentée par l'Himalaya, mais un cours d'eau alimenté en permanence par les moussons, et que l'aridification l'a réduit à de courts flux saisonniers.

"Ainsi, les villes se sont effondrées, mais les petites communautés agricoles ont pu prospérer..."

Il y a 3900 ans, avec l'assèchement des rivières, les Harappéens avaient une issue à l'est du bassin du Gange, où les pluies de mousson restaient soutenues. "Nous pouvons imaginer que cette évolution a entrainé un changement vers des formes d'économies plus localisées: des petites communautés locales reposant sur une agriculture pluviale et la diminution des cours d'eau", explique Fuller, "cela peut avoir produit une diminution des excédents, insuffisants pour les grandes villes."

Un tel système n'était pas favorable à la civilisation de l'Indus, qui s'était construite sur les excédents de récoltes exceptionnelles le long de l'Indus et des rivières Ghaggar-Hakra.

"Ainsi, les villes se sont effondrées, mais les petites communautés agricoles ont pu prospérer. La plupart des arts urbains, comme l'écriture, ont disparu, mais l'agriculture a continué et s'est diversifiée", ajoute Fuller.

D'après Giosan: "Une quantité incroyable de travail archéologique a été accumulé au cours des dernières décennies, mais cela n'avait jamais été lié correctement à l'évolution du paysage fluvial. Nous voyons maintenant que la dynamique des paysages avait un lien crucial entre le changement climatique et les populations..."

Source:

• Woods Hole Oceanographic: "Climate Change Led to Collapse of Ancient Indus Civilization, Study Finds"

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Le robot qui devient le roi… du chifoumi !

Des chercheurs de l'université de Tokyo ont créé un robot imbattable au jeu "pierre-feuille-ciseaux". Affichant un taux de réussite de 100%, cette main automatisée s'adapte au geste humain en un temps record.

Pierre-feuille-ciseaux… un, deux, trois… Caramba, encore raté !

Jamais personne ne battra le robot inventé par les chercheurs japonais du laboratoire Ishikawa Oku. Malgré le caractère aléatoire du jeu, la main automatisée présente un taux de réussite de 100%. Et pour cause, elle triche…

"La reconnaissance de la main humaine peut être réalisée en 1 milliseconde avec une vision à haute vitesse", expliquent les scientifiques. Le robot analyse et capte le mouvement de la main avant son geste final et s'adapte en fonction de la forme choisie. Son temps de réaction, à l'échelle de la milliseconde, lui donne la victoire à tous les coups.

Si devenir le roi du chifoumi ne paraît pas d'une importance capitale, l'intérêt scientifique dépasse le simple jeu. L'objectif avoué des chercheurs : démontrer qu'un robot peut s'adapter aux gestes humains en un temps record. Une machine pourrait devenir un complément de l'homme pour des tâches aussi diverses que variées. "La technologie est un exemple qui montre la possibilité de contrôle en coopération en l'espace de quelques millisecondes", s'enthousiasment les chercheurs, cités par Numerama. " Et cette technologie peut être utilisée pour assister un humain par des mouvements et pour coopérer entre des humains et des robots sans délai ".

Le New York Times avait quant à lui proposé un robot informatique basé sur les stratégies du cerveau humain à "pierre-feuille-ciseaux". Le programme analyse les séries-types que l'on tendrait à reproduire en jouant…

Le robot qui devient le roi… du chifoumi ! par Maxisciences

Vie extraterrestre : de l'eau sur Titan ?

Des chercheurs viennent d'émettre l'hypothèse qu'il y aurait de l'eau sur Titan en dessous de sa surface gelée. Cela pourrait-il signifier qu'une vie microbienne pourrait si développer ?

Il était difficile d'imaginer qu'une telle question puisse se poser au sujet de l'astre Titan. Notamment quand on sait que la plus grosse lune de Saturne, avec des pluies de méthane, n'est pas le milieu le plus propice au développement d'une vie. Et pourtant des scientifiques, après plusieurs années de recherches, viennent de dévoiler leurs conclusions.

Pour les scientifiques de la mission Cassini, sous la couche gelée à la surface de Titan se trouverait de l’eau liquide. Pour établir cette hypothèse, les agences spatiales américaine, européenne et italienne ont travaillé en collaboration autour de ce projet d’étude de l’astre. Entre 2004, année de lancement de la sonde Cassini de la NASA, et 2011, l’équipe scientifique internationale a procédé à différents relevés lors de six survols de l’astre.

L’attraction de Saturne déforme Titan
Les recherches de ces scientifiques ont été publiées ce vendredi 29 juin dans la revue américaine Science. L’équipe explique que la sonde Cassini a procédé à des relevés sur Titan à différents niveau de son orbite. Elle a alors remarqué que Titan se déformait sous l’effet de l’attraction de la planète Saturne. L’astre est de forme ovale mais s’étend puis se contracte selon le moment de son orbite.

Pour expliquer un tel phénomène, les scientifiques en ont déduit que Titan était flexible et pouvait donc se déformer selon la force attractive de Saturne. Pour expliquer une flexibilité aussi importante, il n’était pas possible selon eux que sous la surface d’eau glacée, Titan soit composée de pierres.

De l’eau avec de l’ammoniac sur Titan
C’est donc la capacité de Titan à se déformer qui a donné l’idée aux scientifiques d’émettre leur hypothèse. Pour qu’il puisse se contracter ou s’étendre, il faut que sous la surface de glace de l’astre il y ait un élément mou. L’équipe a alors pensé à de l’eau mais mélangée avec de l’ammoniac, ce qui explique qu’elle ne gèle pas.

Pour corroborer son hypothèse, l’équipe pointe l’existence de marées sur Titan. Les scientifiques ont en effet repéré la présence de marées à la surface de glace de Titan. Et pour eux cela confirme qu’il y a de l’eau liquide en dessous de cette couche.

De plus, ces scientifiques avaient été précédés par d’autres chercheurs qui, grâce aux relevés de la sonde européenne Huygens envoyée en 2005, avaient également pensé que Titan était composée d’eau liquide. Se basant sur des modèles mathématiques et des relevés électromagnétiques, cette équipe avait émis la même hypothèse.

Une telle découverte n’est pas seulement importante pour la question de l’eau mais également pour celle de la vie extra-terrestre. L’eau n’est, certes, pas suffisante mais, nécessaire au développement d’une vie microbienne. Il faudra cependant attendre les résultats de recherches plus détaillées pour approfondir ce point.  Par Maëla Priolet  http://www.reponseatout.com/actualites/decryptage/vie-extraterrestre-de-leau-sur-titan-a107512

http://ovnis-direct.com/actualiteovnis2012/index.html#bv000051

SFH 30-06-2012