Au cours de l’Éocène (il y a 55 à 34 millions d’années), des mammifères ressemblant à des hippopotames de la taille d’éléphants parcouraient les petites îles entre l’Asie de l’Est actuelle et l’Europe du Sud-Est. Ces mammifères uniques avaient d’autres animaux exotiques, tels que des marsupiaux géants, pour compagnie. Au final, nous avons retrouvé leurs restes fossilisés en Anatolie, la péninsule qui constitue une grande partie de la Turquie moderne.
Lorsque des chercheurs français, turcs et américains se sont rendus en Anatolie pour examiner ces étranges fossiles, ils espéraient expliquer comment ces animaux, contrairement à tous les autres animaux trouvés en Europe et en Asie, se sont retrouvés dans la région. Après avoir passé en revue les recherches existantes et découvert des fossiles supplémentaires, l’équipe a été surprise par l’explication la plus plausible : l’existence d’un continent distinct et isolé entre l’Europe occidentale, l’Afrique et l’Asie orientale. Le groupe de chercheurs a appelé ce continent oublié « Balkantolia ».
à papier Publié dans Avis sur les sciences de la TerreDans cette étude, l’équipe internationale dirigée par le Dr Alexis Licht, affiliée à l’Université de Washington et à l’Université de Marseille, présente une synthèse de l’histoire biogéographique de la région des Balkans et explique comment cette masse continentale peut résoudre la chronologie de la dispersion des mammifères de l’Asie à l’Europe occidentale.
Balkantolia ouvre la voie à la bataille des mammifères
Au cours de l’Éocène, l’Europe occidentale et l’Asie orientale étaient séparées par des barrières maritimes qui empêchaient le mouvement des grands animaux entre les deux régions. Cependant, au début de l’Oligocène, il y a 33,9 à 33,4 millions d’années, les mammifères des deux régions ont soudainement convergé, grâce à la glaciation et à la baisse du niveau de la mer. Les animaux se sont affrontés aux mammifères asiatiques pour supplanter les espèces occidentales par la prédation et la compétition. Les chercheurs ont rassemblé cette histoire en utilisant les fossiles d’ongulés asiatiques ressemblant à des taxons et de mammifères ressemblant à des rhinocéros trouvés en Europe. Les biologistes de l’évolution appellent cette période Grande Copie (« big cut »), qui fait référence à la disparition de mammifères occidentaux par des concurrents asiatiques.
Cependant, il existe des lacunes dans notre compréhension de cet exode des mammifères. En fait, les fossiles de mammifères asiatiques des Balkans découverts il y a des décennies suggèrent que certains animaux asiatiques ont commencé à coloniser le sud-est de l’Europe 10 millions d’années avant le Grand Solstice. Depuis, une question importante est restée sans réponse : comment les mammifères asiatiques ont-ils atteint le continent européen ?
Les chercheurs se sont longtemps demandé si un groupe d’îles fragmentées entre l’Asie de l’Est et l’Europe de l’Ouest, la région désormais identifiée comme les Balkans, aurait pu former un couloir permettant à ces mammifères d’atteindre l’Europe en sautant entre les îles ou en traversant des terres émergentes pendant les périodes de bas niveau de la mer. . . Bien que cette théorie expliquerait avec précision l’apparition de fossiles asiatiques en Europe avant le Grand Solstice, il n’était pas clair si les îles fragmentées étaient reliées les unes aux autres. Étant donné que la faune de Balkantolia se composait de mammifères uniques et endémiques, la région semblait très probablement physiquement isolée du reste du monde. Ces mammifères des Balkans comprenaient des emprethopodes, un énorme mammifère ressemblant à un hippopotame originaire d’Afrique.
Ainsi, bien que l’idée de mammifères asiatiques traversant les Balkans semble logique, elle a été vivement débattue parmi les chercheurs qui postulent que les mammifères asiatiques ont trouvé une autre route vers l’Europe ; Sinon, nous verrons plus de leurs fossiles à Balkantolia dans les périodes précédant le Grand Solstice. Lorsque Licht et son équipe se sont rendus en Anatolie et dans le sud-est de l’Europe, ils ont trouvé des preuves que ces îles fragmentées étaient devenues connectées à un seul grand continent à un moment donné.
Des fouilles majeures en Turquie règlent la polémique
crédit: Alexis Licht et al., Earth-Science Reviews, 2022
Licht et ses collègues ont réglé la controverse en découvrant un nouveau site en Turquie contenant les restes fossilisés d’ongulés et de rongeurs asiatiques aux doigts impairs d’il y a 38 à 35 millions d’années – au moins 1,5 million d’années avant le Grand Solstice. Ces enregistrements nous ont fourni le chaînon biologique manquant pour montrer un événement de dispersion de mammifères asiatiques à travers les Balkans.
Les archives fossiles indiquent également que ces migrants asiatiques ont rapidement remplacé les mammifères endémiques des Balkans, reflétant les événements d’extinction qui se sont produits lors du grand renversement de l’Europe occidentale. En effet, l’hypothèse selon laquelle les espèces asiatiques auraient causé l’extinction des mammifères des Balkans par prédation et compétition est cohérente avec notre compréhension des écosystèmes insulaires, dont les espèces endémiques sont très vulnérables à la concurrence des envahisseurs.
Cependant, les changements climatiques et géologiques qui ont coïncidé avec cette prise de contrôle ne sont pas bien compris. Par exemple, nous ne savons toujours pas exactement quand les îles des Balkans fragmentés sont connectées les unes aux autres. Les données actuelles indiquent que de nombreuses voies maritimes peu profondes séparant les îles des Balkans se sont retirées il y a entre 47 et 41 millions d’années, révélant une zone 1,6 fois plus grande que Madagascar. Bien que cette zone ait connu de nombreux naufrages et résurgences, elle a probablement servi de pont sud reliant l’Asie à l’Europe occidentale.
Une fois attachés aux masses terrestres, les mammifères étaient soudainement libres de migrer entre les trois régions et d’étendre leurs aires de répartition.
Aujourd’hui, de grandes parties de Balkantolia sont à nouveau sous la mer, principalement sous les eaux de la Méditerranée orientale. Bien que sa découverte ait aidé les chercheurs à combler les lacunes de l’évolution des mammifères, la découverte d’un continent indépendant autrefois fertile a suscité une nouvelle curiosité et de nouvelles questions.
Il ne fait aucun doute que les Balkans recèlent de nombreux secrets qui attendent d’être révélés, non seulement en termes de catalogage de la riche faune endémique, mais aussi de documentation de l’histoire de l’essor et de la chute éventuelle du riche biote insulaire. Pour en savoir plus sur le continent, les chercheurs devront continuer à creuser.
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Les capteurs de rayons X et de transition de SSRL révèlent des informations sur les diamants de taille nanométrique cachés sous la couche de silice. Les électrons irradiés s’échappent de la surface du nanodiamant, traversent la silice et sont collectés sous forme de signaux. Plus le revêtement est épais, moins les électrons atteignent la surface. Comprendre la chimie des couches de silice aidera les chercheurs à améliorer les coques de silice et à expérimenter d’autres matériaux comme revêtements, élargissant ainsi les applications des nanodiamants dans l’informatique quantique et le biomarquage. Crédit : Greg Stewart/Laboratoire national des accélérateurs du SLAC
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Les capteurs de rayons X et de transition de SSRL révèlent des informations sur les diamants de taille nanométrique cachés sous la couche de silice. Les électrons irradiés s’échappent de la surface du nanodiamant, traversent la silice et sont collectés sous forme de signaux. Plus le revêtement est épais, moins les électrons atteignent la surface. Comprendre la chimie des couches de silice aidera les chercheurs à améliorer les coques de silice et à expérimenter d’autres matériaux comme revêtements, élargissant ainsi les applications des nanodiamants dans l’informatique quantique et le biomarquage. Crédit : Greg Stewart/Laboratoire national des accélérateurs du SLAC
Revêtir un objet rare – de minuscules éclats de diamant – avec le sable, l’ingrédient principal, peut sembler inhabituel, mais le résultat final s’avère avoir un certain nombre d’applications précieuses. Le problème est que personne ne sait avec certitude quel est le lien entre les deux substances.
Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université d’État de San Jose (SJSU) rapportent dans la revue ACS Au Nanoscience Les groupes chimiques d’alcool à la surface du diamant sont responsables des coquilles de silice avantageusement uniformes, un résultat qui pourrait les aider à créer de meilleurs nanodiamants recouverts de silice, de minuscules outils avec des applications allant du biomarquage des cellules cancéreuses à la détection quantique.
L’équipe a révélé le mécanisme de liaison grâce aux puissants rayons X générés par la source de lumière à rayonnement synchrotron de Stanford (SSRL) du laboratoire national des accélérateurs SLAC du ministère de l’Énergie.
« Maintenant que nous connaissons ces détails plus fins – comment fonctionne la liaison plutôt que de simplement deviner – nous pouvons mieux explorer de nouveaux systèmes hybrides de diamants », déclare Abraham Woollcott, chercheur principal de l’étude et professeur au SJSU.
Une grande partie du travail de Woolcott concerne les nanodiamants, qui sont des diamants synthétiques qui se décomposent en morceaux si petits qu’il en faudrait 40 000 pour couvrir la largeur d’un seul cheveu humain. En théorie, les nanodiamants ont des réseaux de carbone parfaits, mais parfois un atome d’azote s’y infiltre et remplace l’atome de carbone à côté de l’atome de carbone manquant. Techniquement, c’est un défaut, mais il est utile, car le défaut réagit aux champs magnétiques, aux champs électriques et à la lumière, le tout à température ambiante, ce qui signifie que les nanodiamants ont de nombreuses applications.
Ils peuvent être utilisés comme qubits, unité de base d’un ordinateur quantique. Frappez-le avec une lumière verte et il brille en rouge afin que les biologistes puissent le mettre dans des cellules vivantes et le suivre à mesure qu’il se déplace. Mais les scientifiques ne peuvent pas facilement programmer les nanodiamants pour qu’ils aillent où ils veulent, car les bords des diamants sont pointus et peuvent briser les membranes cellulaires.
Le recouvrir de silice résout les deux problèmes. La silice forme une croûte lisse et uniforme qui recouvre les arêtes vives. Cela crée également une surface modifiable, que les scientifiques peuvent décorer avec des étiquettes pour diriger des molécules vers des cellules spécifiques, telles que des cellules cancéreuses ou des neurones. « Le diamant en coquille de silice devient un système contrôlable », a déclaré Woolcott.
Mais les scientifiques ont été en désaccord pendant un certain temps sur la façon dont cette coquille s’est formée, a déclaré Wolcott. Son équipe a montré que l’hydroxyde d’ammonium combiné à l’éthanol, des produits chimiques généralement inclus dans le processus de revêtement, produisent de nombreux groupes alcool à la surface du nanodiamant, et ces alcools facilitent la croissance de la coque.
« Personne n’a été capable de l’expliquer depuis plus de 10 ans, mais nous avons pu extraire cette information », a déclaré Woolcott.
Après avoir étudié les particules à l’aide de microscopes électroniques à transmission à la fonderie moléculaire du laboratoire national Lawrence Berkeley du ministère de l’Énergie, les chercheurs ont projeté des rayons X SSRL sur les nanodiamants pour explorer les surfaces cachées sous la couche de silice.
Le capteur de transition de SSRL, un thermomètre ultra-sensible qui collecte les changements de température et les convertit en énergies de rayons X, a révélé les groupes chimiques présents à la surface des nanodiamants.
En utilisant une deuxième technique – la spectroscopie d’absorption des rayons X (XAS) – l’équipe a généré des électrons en mouvement à la surface du nanodiamant, puis les a capturés alors qu’ils traversaient la coque de silice et s’échappaient. Plus le revêtement est épais, moins les électrons atteignent la surface. Les signaux étaient un petit ruban à mesurer, indiquant l’épaisseur de la couche de silice à l’échelle nanométrique.
« XAS est puissant car vous pouvez détecter quelque chose de submergé ou caché, comme un diamant sous une coquille de silice », a déclaré Woolcott. « Les gens n’ont jamais fait cela avec des nanodiamants auparavant, donc en plus de découvrir le mécanisme de liaison, nous avons également montré que le XAS est utile aux scientifiques des matériaux et aux chimistes. »
À l’avenir, Woolcott, connu pour offrir des opportunités de recherche pratique, souhaite que les étudiants travaillent sur le revêtement des nanodiamants avec d’autres matériaux. Par exemple, le titane, le zinc et d’autres oxydes métalliques peuvent ouvrir de nouveaux horizons dans les applications de détection quantitative et de biomarquage.
« Les nanodiamants sont des micro-outils étonnants avec des applications immédiates », a déclaré Karen Lopez, Ph.D., professeur de génie biomédical. étudiant à l’Université de Californie à Irvine, qui, comme les autres auteurs du SJSU, a travaillé sur l’étude en tant qu’étudiant de premier cycle. « Maintenant que nous comprenons comment se forme la croûte de silice, nous pouvons commencer à l’améliorer et à l’étendre à d’autres types de matériaux. »
Plus d’information:
Birla J. Sandoval et al., Diamants quantiques sur la plage : aperçus chimiques de la croissance de la silice sur les nanodiamants à l’aide de la caractérisation et de la simulation multimodales, ACS Au Nanoscience (2023). DOI : 10.1021/acsnanoscienceau.3c00033
Un léger « pont » de gaz relie deux galaxies en collision dans une nouvelle image prise par le télescope spatial Hubble.
Le système Arp 107 comprend une paire de galaxies en train de fusionner. Elle est située à environ 465 millions d’années-lumière de nous AtterrirLe duo galactique est relié par un faible flux de poussière et de gaz.
HubbleIl s’agit d’une mission conjointe dirigée par la NASA et Agence spatiale européenne, capturez cette nouvelle vue d’Arp 107 à l’aide de la caméra Advanced Surveys. La plus grande galaxie, capturée à gauche de l’image, présente un grand bras en spirale qui s’incurve autour du noyau de la galaxie. Ce monde cosmique est connu sous le nom de Galaxie Seyfert et abrite un noyau galactique actif.
à propos de: Les meilleures photos du télescope spatial Hubble jamais vues !
« Les galaxies de Seyfert sont remarquables car, malgré l’énorme luminosité du noyau actif, le rayonnement de la galaxie entière peut être observé », ont déclaré les responsables de l’ESA dans leur rapport. un permis. « Cela est clairement visible sur cette image, où les spirales de la galaxie entière peuvent être facilement vues. »
Les noyaux galactiques actifs présentent une lueur intense associée à la chute de matière dans la galaxie massive Le trou noir Au centre de la galaxie. En fait, le rayonnement émis par un noyau galactique actif peut éclipser la lumière combinée de toutes les étoiles de sa galaxie hôte.
Le bras spiral brillant de la galaxie est parsemé de bourgeons brillants étoilesles naissances d’étoiles sont alimentées par la source abondante de matière extraite du plus petit compagnon galaxievisible en bas à droite de l’image.
La plus petite galaxie semble avoir un noyau brillant, mais des bras spiraux relativement faibles à mesure qu’elle est absorbée par la plus grande galaxie. Flux de matériaux de connexion Fusionner les galaxies Il pend délicatement sous la paire sur la nouvelle image de Hubble, publiée par l’Agence spatiale européenne le 18 septembre.
Arp 107 appartient à un groupe de galaxies connu sous le nom d’Atlas des galaxies exotiques, compilé en 1966 par Halton Arp. La nouvelle image de Hubble a été prise dans le cadre d’une initiative plus large visant à observer les membres peu étudiés du catalogue Arp.
« Une partie de l’objectif du programme de surveillance était de fournir au public des images de ces monuments époustouflants et difficiles à identifier. GalaxiesL’Agence spatiale européenne a déclaré dans le communiqué.
Grâce à une savante combinaison de photographies de deux appareils photo différents, une nouvelle image impeccable de la NASA a capturé un cratère sur la lune qui n’a pas vu la lumière du jour depuis des milliards d’années.
L’ancien cratère, connu sous le nom de cratère Shackleton, est situé dans la partie montagneuse du pôle sud de la Lune, où, en raison de l’inclinaison de la Lune, la lumière du soleil n’éclaire que les collines et les sommets les plus élevés.
Le reste de la région est en grande partie à l’ombre, créant des « pièges froids » où l’eau ou la glace peuvent se cacher du soleil… et des yeux des astronomes curieux.
Chaîne de montagnes Shackleton Crater éclairée par la lumière du soleil. (NASA/GSFC/Université d’État de l’Arizona)
C’est un monde inexploré et les experts cherchent désespérément à en savoir plus, d’autant plus qu’il semble être un endroit approprié pour l’eau sous forme de glace.
Le centre sombre du cratère ShackletonIl accueille des températures extrêmement froides qui ne dépassent pas -173°C (ou -280°F). Si la zone contenait autrefois de la vapeur d’eau provenant d’un ancien impact de comète, elle est désormais gelée, peut-être sous la surface, hors de vue.
Astronomes en Chine Plan Envoyer une petite sonde volante dans le cratère en 2026 pour rechercher des traces de glace d’eau à la surface de la Lune. Pendant ce temps, la NASA s’appuie sur des « lunettes de nuit » pour scruter l’obscurité perpétuelle.
L’appareil spécialement conçu est connu sous le nom de ShadowCam et a été lancé en orbite à bord d’un avion. Satellite coréen en août 2022.
Les premières images sont désormais partagées, offrant au monde terrestre une vue inédite du satellite voisin de chez nous.
Shackleton Crater photographié par ShadowCam et la caméra Lunar Reconnaissance Orbiter. (NASA/CARY/Université d’État de l’Arizona)
ShadowCam est plus de 200 fois plus sensible à la lumière dans les zones ombragées que les autres caméras lunaires. Il représente la surface sombre par S’appuyer sur la « lumière de la terre »C’est un reflet de la lumière de notre planète qui éclaire la lune. La caméra utilise également la réflexion de la lumière du soleil provenant des montagnes et des collines sur la lune elle-même.
Malheureusement, la conception entraîne une sursaturation lors de la photographie de zones lumineuses.
Plus tôt cette année, par exemple, des scientifiques de la NASA ont tenté d’utiliser ShadowCam pour capturer le cratère Shackleton, ce qui n’est arrivé que Il a trois points Qui reçoit la lumière du soleil environ 90 pour cent de l’année. Ces parties ensoleillées ont finalement été blanchies, comme indiqué ci-dessous.
Cratère Shackleton photographié par ShadowCam en avril 2023. (NASA/KARI/ASU)
L’équipe ShadowCam a désormais pris en compte cette perte de détails en créant une image mosaïque.
Lorsque les zones saturées et éclairées par le soleil de ShadowCam sont remplacées par des photographies d’autres caméras lunaires en orbite, la scène entière peut être capturée avec des détails époustouflants et jamais vus auparavant.
« Avec chaque caméra optimisée pour les conditions d’éclairage spécifiques trouvées à proximité des pôles de la Lune, les analystes peuvent combiner les images des deux instruments pour créer une carte visuelle complète du terrain et des caractéristiques géologiques des parties les plus lumineuses et les plus sombres de la Lune. » est en train de lire Communiqué de presse de la NASA.
