Choses à Savoir SCIENCES

On pensait jusqu’ici que la naissance de la Lune avait été une histoire relativement longue. Mais des simulations informatiques suggèrent un scénario beaucoup plus spectaculaire : notre satellite aurait pu se former, pour l’essentiel, en quelques heures seulement.
Pour comprendre, remontons environ 4,5 milliards d’années en arrière.
La Terre est alors très jeune. Selon l’hypothèse aujourd’hui dominante, elle entre en collision avec un autre astre, souvent appelé Théia, probablement de taille comparable à Mars. Le choc est gigantesque. Une partie des roches des deux corps est projetée dans l’espace.
Dans le scénario classique, ces matériaux forment d’abord un immense disque de débris autour de la Terre. Puis, progressivement, sous l’effet de la gravité, les morceaux s’agglomèrent. Après des mois, voire des années, ils finissent par former la Lune.
Mais des chercheurs de la NASA et de l’université de Durham ont réalisé des simulations beaucoup plus détaillées de cette collision. Et ils ont découvert qu’un autre scénario était possible.
Dans certaines simulations, l’impact arrache immédiatement une énorme quantité de matière. Celle-ci ne forme pas seulement une multitude de petits débris : elle s’assemble très rapidement en un corps de taille comparable à la Lune.
Plus étonnant encore, ce corps peut être placé directement sur une orbite suffisamment éloignée de la Terre pour survivre.
Tout cela se déroule en quelques heures. Dans certaines simulations, environ cinq heures après la collision, un objet ressemblant déjà fortement à notre Lune existe autour de la Terre.
Pourquoi cette découverte est-elle importante ?
Parce qu’elle pourrait résoudre une vieille énigme.
Les roches rapportées par les missions Apollo ont montré que la composition de la Lune ressemble énormément à celle du manteau terrestre. Or, dans certains anciens modèles de l’impact géant, la Lune devait être constituée en grande partie de matière provenant de Théia. Il fallait donc expliquer pourquoi Terre et Lune étaient chimiquement si semblables.
Dans le nouveau scénario, une proportion importante de matière terrestre peut être directement incorporée dans la future Lune. Leur ressemblance devient alors plus facile à expliquer.
Attention cependant : cette simulation ne prouve pas que la Lune s’est réellement formée en cinq heures.
Elle démontre qu’un tel scénario est physiquement possible.
La naissance de la Lune n’aurait donc peut-être pas ressemblé à une lente construction à partir de millions de débris. Elle aurait pu être extraordinairement brutale : une collision titanesque, quelques heures de chaos gravitationnel… et, autour de la jeune Terre, une Lune déjà presque formée.
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À la fin du XIXe siècle, l’observatoire de Harvard, aux États-Unis, accumule des milliers de photographies du ciel. Problème : il faut ensuite examiner ces plaques de verre, identifier les étoiles et mesurer leur luminosité. Un travail extrêmement répétitif.
Pour l’effectuer, l’observatoire recrute principalement des femmes. On les appelle les « Harvard Computers », autrement dit les « calculatrices de Harvard ».
À l’époque, ce travail est considéré comme subalterne. Ces femmes sont nettement moins payées que les astronomes masculins et n’ont généralement pas accès aux télescopes. Pourtant, parmi elles se trouve une femme qui va fournir l’un des outils les plus importants de l’astronomie moderne : Henrietta Swan Leavitt.
Leavitt étudie notamment des étoiles particulières appelées Céphéides. Leur luminosité n’est pas constante : elles deviennent régulièrement plus brillantes, puis plus faibles. Elles « pulsent » en quelque sorte selon un rythme précis.
En examinant des Céphéides situées dans le Petit Nuage de Magellan, une galaxie satellite de la Voie lactée, Leavitt remarque quelque chose d’extraordinaire.
Plus une Céphéide met du temps à effectuer un cycle complet, plus elle est réellement lumineuse.
Autrement dit, il existe une relation mathématique entre la période de pulsation de l’étoile et sa luminosité intrinsèque.
Pourquoi est-ce si important ?
Parce que cela permet de mesurer des distances dans l’Univers.
Imaginez que vous connaissiez la puissance réelle d’une ampoule. Si elle vous paraît très faible, vous pouvez en déduire qu’elle est éloignée. C’est exactement le principe utilisé avec les Céphéides.
En mesurant leur période de pulsation, les astronomes peuvent déterminer leur luminosité réelle. Puis, en comparant celle-ci à la luminosité observée depuis la Terre, ils peuvent calculer leur distance.
Les Céphéides deviennent ainsi de véritables « chandelles standards » cosmiques.
Et cette découverte va avoir des conséquences immenses.
Dans les années 1920, Edwin Hubble utilise notamment les Céphéides pour établir que certaines « nébuleuses » sont en réalité des galaxies situées très loin en dehors de la Voie lactée.
Puis, en combinant les distances des galaxies avec les mesures de leur décalage vers le rouge, Hubble met en évidence en 1929 une relation fondamentale : plus une galaxie est éloignée, plus elle s’éloigne rapidement de nous.
C’est l’une des grandes preuves de l’expansion de l’Univers.
Ainsi, une tâche répétitive, mal payée et considérée comme secondaire a fourni l’un des instruments essentiels permettant de mesurer l’Univers.
Et derrière cette révolution se trouvait une femme longtemps restée dans l’ombre : Henrietta Swan Leavitt.
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La question peut faire sourire, mais des chercheurs de l’Université de l’Alberta, au Canada, ont réellement tenté d’y répondre. Et pour cela, ils ont utilisé une méthode particulièrement ingénieuse : ils n’ont pas recherché directement l’urine, mais… un édulcorant artificiel.
L’étude, publiée en 2017 dans la revue Environmental Science & Technology Letters, portait sur plus de 250 échantillons d’eau provenant de 31 piscines et bains à remous de deux villes canadiennes.
Le problème des scientifiques était le suivant : comment savoir quelle quantité d’urine a été introduite dans une piscine ?
L’urine se mélange immédiatement à des centaines de milliers de litres d’eau et ses composants peuvent être transformés par les produits désinfectants. Il fallait donc trouver une substance présente dans l’urine mais suffisamment stable pour rester détectable.
Les chercheurs ont choisi l’acésulfame K.
Il s’agit d’un édulcorant artificiel présent dans de nombreux aliments et boissons sans sucre. Son intérêt est que notre organisme ne le métabolise pratiquement pas. Après avoir été consommé, il est absorbé puis éliminé dans les urines sous une forme quasiment inchangée.
L’acésulfame K peut donc servir de véritable marqueur chimique de l’urine.
Et les chercheurs en ont retrouvé dans tous les échantillons provenant des piscines et bains à remous étudiés, parfois à des concentrations jusqu’à 570 fois supérieures à celles de l’eau du robinet utilisée pour les remplir.
Ils ont ensuite suivi deux piscines pendant trois semaines.
La première contenait environ 420 000 litres d’eau. Les chercheurs ont estimé qu’environ 30 litres d’urine avaient été nécessaires pour expliquer la concentration d’acésulfame K mesurée.
La seconde piscine était deux fois plus grande, avec environ 830 000 litres d’eau. Cette fois, l’estimation atteignait environ 75 litres d’urine.
Cela représente moins d’un centième de pour cent du volume total de la piscine. Mais le problème n’est pas seulement psychologique.
L’urine contient notamment de l’urée, de l’ammoniaque et des acides aminés. Ces molécules peuvent réagir avec le chlore et produire différents sous-produits de désinfection, notamment des chloramines. Certaines sont responsables de l’irritation des yeux et des voies respiratoires que l’on peut ressentir dans les piscines.
Il faut toutefois préciser que les chiffres de 30 et 75 litres restent des estimations. Ils dépendent notamment de la quantité moyenne d’acésulfame K présente dans l’urine humaine.
Mais cette expérience démontre au moins une chose : lorsqu’on demande aux nageurs de passer aux toilettes avant d’entrer dans une piscine, ce n’est pas seulement une question de savoir-vivre. C’est aussi une question de chimie.
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Une scène aussi surprenante que cocasse a récemment été filmée dans le parc national de Cantanhez, en Guinée-Bissau : des chimpanzés en train de partager des fruits fermentés, riches en sucre… et en alcool. Non, ce n’est pas un montage viral ou une publicité décalée, mais bien le sujet d’une étude scientifique sérieuse, publiée par des chercheurs de l’Université d’Exeter dans la revue Current Biology.

Des “apéros” qui durent depuis 2015
Depuis près de dix ans, les primatologues observent chez ces chimpanzés sauvages un comportement inhabituel : ils consomment régulièrement des fruits fermentés tombés au sol, qui contiennent un faible taux d’éthanol. Mais au-delà de l’ingestion d’alcool, c’est le rituel collectif qui intrigue les chercheurs. Dans plusieurs vidéos partagées sur les réseaux sociaux, on voit clairement les primates se rassembler pour ce moment, parfois même se passer les fruits, comme on partagerait un verre.

Un plaisir… ou un outil social ?
Chez l’humain, consommer de l’alcool active les circuits de la dopamine et des endorphines, favorisant le bien-être et la cohésion sociale. L’autrice principale de l’étude, Anna Bowland, s’interroge : « Et si les chimpanzés obtenaient les mêmes effets que nous ? Et si cette habitude avait une fonction sociale ? »
En effet, contrairement à d’autres aliments, les chimpanzés ne partagent pas systématiquement leur nourriture. Or ici, ils semblent volontairement se réunir pour consommer ensemble des produits fermentés. De quoi suggérer que cette pratique pourrait renforcer les liens sociaux ou jouer un rôle dans la hiérarchie du groupe.

Peu d’alcool, mais beaucoup d’intérêt
Précision importante : les quantités d’alcool ingérées restent faibles. Les chimpanzés ne cherchent pas à se saouler, ce qui irait à l’encontre de leur instinct de survie. Il ne s’agirait donc pas de simples comportements hédonistes, mais d’un rituel social ancien, potentiellement hérité d’un ancêtre commun aux singes et aux humains.

Vers une origine ancestrale de l’apéro ?
Ce que cette étude suggère, c’est que l’acte de boire ensemble, codifié chez l’humain en apéritif, barbecue ou pot de départ, pourrait plonger ses racines dans une histoire évolutive profonde. Peut-être que bien avant les verres de rosé et les cacahuètes, nos ancêtres partageaient déjà… un fruit un peu trop mûr.
Prochaine étape pour les chercheurs : comprendre les effets physiologiques de ces "apéros" sur le comportement des chimpanzés, et confirmer si cette tradition, en apparence légère, est en fait un pilier ancestral de la sociabilité. Santé ! ?
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