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Pourra-t-on un jour se rendre sur une exoplanète ?

Dans Brief.science cette semaine, on vous explique pourquoi les exoplanètes intéressent les scientifiques, on vous étonne avec un mammifère qui se rafraîchit avec sa morve et on vous raconte la première greffe d’organe réussie sur un humain.

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27 janvier 2023

Dans Brief.science cette semaine, on vous explique pourquoi les exoplanètes intéressent les scientifiques, on vous étonne avec un mammifère qui se rafraîchit avec sa morve et on vous raconte la première greffe d’organe réussie sur un humain.

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Doses de science
POLLUTION

Manger un poisson d’eau douce pêché aux États-Unis équivaut à boire pendant un mois de l’eau contaminée par des PFAS, des produits chimiques nocifs pour la santé et l’environnement, selon une étude publiée dans la revue Environmental Research le 17 janvier. Ces polluants, dits « éternels » en raison de leur persistance dans l’environnement, sont associés à un risque accru de cancer, de cholestérol élevé, de maladies thyroïdiennes et de troubles de la reproduction. Ils sont utilisés dans de très nombreux produits du quotidien (emballages, textiles, etc.) en raison de leurs nombreuses propriétés (antiadhésives, imperméables, etc.). En France, le ministère de la Transition écologique a récemment élaboré un plan d’action destiné à réduire l’exposition aux PFAS.

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SANTÉ

Une équipe de recherche a mis au point un appareil capable de détruire les caillots sanguins dans le cerveau à l’aide d’ultrasons, détaille un communiqué de l’université d’État de Caroline du Nord publié lundi. Placé dans un cathéter puis inséré dans la veine où se trouve le caillot, l’appareil émet des ultrasons. La force mécanique des ondes suffit à détruire le caillot en moins de 30 minutes, contre en moyenne 29 heures avec les médicaments actuels, expliquent les scientifiques. Jusqu’ici, l’appareil a été testé sur des veines imprimées en 3D contenant du sang de vache.

Image lienVoir un schéma du dispositif.
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CHANGEMENT CLIMATIQUE

41 % des vertébrés terrestres (amphibiens, oiseaux, mammifères et reptiles) seront exposés à des températures extrêmes d’ici 2099 dans au moins la moitié de leur habitat si rien n’est fait pour réduire nos émissions de gaz à effet de serre, selon une étude publiée dans la revue Nature le 18 janvier. Dans ce scénario « pessimiste », la température moyenne à la surface de la planète augmenterait de 4,4 °C d’ici la fin du siècle par rapport à l’époque préindustrielle. Dans le scénario le plus « optimiste » (+1,8 °C d’ici 2099), 6,1 % de tous les vertébrés terrestres verraient leur habitat exposé à des températures extrêmes.

Image lienLire notre dossier sur le réchauffement climatique.

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À la loupe
Des milliards de planètes dans la Galaxie

Les exoplanètes sont des planètes qui tournent autour d’autres étoiles que le Soleil. Des milliers d’exoplanètes ont déjà été détectées. Certaines sont potentiellement habitables, mais elles sont situées trop loin de la Terre pour qu’on puisse y accéder.

Pourquoi on en parle
 

Le télescope spatial James-Webb a détecté sa première exoplanète, selon un communiqué de l’Agence spatiale européenne publié le 11 janvier. Une exoplanète est une planète située en dehors du Système solaire. Selon le communiqué, l’exoplanète nommée LHS 475 b est située à une distance de 41 années-lumière de la Terre. Elle orbite autour d’une étoile de type naine rouge (plus petite et plus froide que le Soleil) et en fait le tour complet en seulement deux jours. C’est une planète tellurique (composée de roches), comme la Terre. Elle présente une taille similaire à celle de notre planète. Sa température est cependant plus élevée d’une centaine de degrés, selon les estimations. Lancé en décembre 2021, James-Webb est le télescope spatial le plus puissant à ce jour. Les données recueillies permettront aux astronomes de déterminer l’existence d’une atmosphère autour de l’exoplanète et, si elle existe, d’en déterminer la composition.

En schéma
 
Schéma à la loupe
L’explication
 
Des milliers de nouveaux mondes

La première exoplanète (51 Pegasi b) détectée par les humains a été découverte en 1995, à l’Observatoire de Haute-Provence, en France, par les astrophysiciens suisses Michel Mayor et Didier Queloz (récompensés par le prix Nobel de physique en 2019). En juin 2011, 562 exoplanètes étaient connues. Depuis, plus de 5 200 ont été détectées au total dans la Voie lactée, notre galaxie, répertorie la Nasa sur son site. La majorité d’entre elles sont des planètes gazeuses (comme Jupiter ou Neptune), plus faciles à repérer du fait de leur grande taille. Les exoplanètes les plus proches de la Terre sont situées à quelques années-lumière, tandis que les plus lointaines se trouvent à plus de 25 000 années-lumière (il faut plus de 25 000 ans pour que leur lumière nous parvienne). La plupart des étoiles de notre galaxie sont entourées d’exoplanètes, selon Isabelle Vauglin, astrophysicienne au Centre de recherche astrophysique de Lyon. Le nombre d’exoplanètes au sein de la Voie lactée s’élève donc probablement à plusieurs centaines de milliards, explique-t-elle.

Une détection difficile

Les exoplanètes sont beaucoup trop lointaines et sombres pour être observées. La très forte lumière de leur étoile les masque et les rend invisibles même au télescope. Différentes méthodes existent pour les détecter de manière indirecte. Parmi elles, la méthode du transit est la plus utilisée. En astronomie, un transit est le passage d’un astre (étoile, planète, astéroïde, comète, etc.) entre deux objets célestes. Par exemple, lors d’une éclipse solaire, la Lune « transite » entre la Terre et le Soleil. Lorsqu’une exoplanète transite devant son étoile, elle entraîne une baisse de luminosité qui peut être détectée depuis la Terre. Sa présence est ainsi trahie par le changement périodique de luminosité de l’étoile. Cette méthode permet également de déterminer la composition atmosphérique des exoplanètes, en analysant le rayonnement de l’étoile. Par exemple, il est possible de détecter la présence d’oxygène ou d’eau.

Des exoplanètes potentiellement habitables

Certaines exoplanètes sont situées dans la « zone habitable » de leur étoile, à une distance permettant d’avoir des températures propices à la présence d’eau liquide. Dans le Système solaire, c’est le cas de Mars et de la Terre. Lorsqu’elles possèdent également des caractéristiques comparables à celles de notre planète, comme une petite taille, une composition rocheuse et la présence d’une atmosphère, elles sont dites « potentiellement habitables ». Planet-Hab, un groupe international de scientifiques, recense dans un catalogue régulièrement mis à jour une soixantaine d’exoplanètes potentiellement habitables. Une étude parue en 2020 dans la revue The Astronomical Journal estime qu’il en existe au moins 300 millions dans l’ensemble de notre galaxie.

Pourra-t-on un jour visiter une exoplanète ?

Proxima Centauri b est l’exoplanète potentiellement habitable la plus proche de nous. Elle tourne autour de Proxima, l’étoile la plus proche du Soleil. Proxima se situe à quatre années-lumière de la Terre. Or, rien ne se déplace plus vite que la lumière (300 000 km/s). La sonde Voyager 1, envoyée dans l’espace en 1977, est l’objet le plus rapide envoyé par l’humain dans l’espace. Elle atteint aujourd’hui une vitesse de 17 km/s, soit une fraction de la vitesse de la lumière. Elle est propulsée grâce à la force du vent solaire, un flux continu de particules émises par le Soleil. Depuis son départ, Voyager 1 n’a parcouru qu’une distance de 0,00035 année-lumière. Même si nos vaisseaux approchaient un jour les 300 000 km/s, il faudrait au moins quatre ans pour se rendre sur Proxima Centauri b. Les exoplanètes sont donc considérées comme inaccessibles pour l’être humain, « aujourd’hui comme dans un futur lointain », affirme Isabelle Vauglin.

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Pour aller plus loin

Image lien Regarder une courte vidéo du CEA sur la détection des exoplanètes.
Image lien Regarder une vidéo de ScienceEtonnante sur la possibilité d’une vie extraterrestre.
Image lienUne sélection des exoplanètes les plus remarquables réalisée par l’Agence spatiale canadienne.
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C’est étonnant
Des bulles de morve pour se rafraîchir
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Un échidné observé à l’aide d’une caméra à vision thermique : les zones chaudes en rouge et jaune, les zones plus froides en bleu et violet. Crédit photo : Christine Cooper et Philip Carew Withers/ Biology Letters of the Royal Society.

L’échidné à nez court se rafraîchit en formant des bulles de morve au bout de son nez, selon une étude parue le 18 janvier dans la revue Royal Society Biology Letters. Il fait partie, avec l’ornithorynque, des deux mammifères à pondre des œufs. Certains échidnés ont été observés en bonne santé dans des environnements très chauds, comme le désert australien. Le mécanisme de régulation de leur température interne était jusqu’ici inconnu. Contrairement à d’autres espèces, les échidnés ne peuvent ni haleter (respirer à un rythme accéléré), ni transpirer ou se lécher pour perdre de la chaleur. En observant des échidnés à l’état sauvage à l’aide d’une caméra à vision thermique (qui permet de discerner les zones froides des zones plus chaudes), les chercheurs ont révélé que le bout de leur nez était froid. Les échidnés y forment de petites bulles de morve. L’évaporation de ces bulles évacue de la chaleur et refroidit leur sang, faisant à terme baisser la température interne de leur corps.

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On a la réponse
Pourquoi ne peut-on pas recongeler les aliments ?
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Produits surgelés dans un congélateur. Crédit photo : Getty Images / iStockphoto.

La congélation des aliments permet d’augmenter leur durée de vie en ralentissant les réactions chimiques responsables de leur dégradation et en empêchant la prolifération des micro-organismes. Elle a cependant pour inconvénient de former des cristaux de glace qui détruisent certaines cellules composant les aliments. Stéphane Guilbert, professeur à l’Institut Agro de Montpellier, explique à Brief.science que lorsqu’on décongèle un produit, l’activité bactérienne reprend en raison de l’augmentation de la température. Cette prolifération est accélérée par la destruction des cellules, qui rend les nutriments plus accessibles aux bactéries. Plus le produit reste longtemps à température ambiante, plus les bactéries se multiplieront. Si on recongèle l’aliment pour le décongeler ensuite les bactéries vont proliférer d’autant plus. Si ces bactéries sont pathogènes (pouvant causer une maladie), la consommation de l’aliment recongelé peut mener à une intoxication.

Votez avant lundi midi pour choisir à quelle question nous répondrons vendredi prochain dans Brief.science (en cliquant sur votre préférée) :

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C’était il y a… 69 ans
Il a réussi la première transplantation d’organe viable chez un humain

Au début des années 1950, le chirurgien américain Joseph Murray fait des essais sur la transplantation d’organes chez l’être humain. À l’époque, ses travaux se heurtent au problème du rejet : perçu comme un corps étranger, l’organe du donneur est détruit par le système immunitaire du receveur. En 1954, le Dr Murray s’occupe d’un patient âgé de 22 ans dont les reins ne fonctionnent plus. Maigre, pâle et désorienté, le jeune homme n’a que deux ans à vivre. Par chance, ce patient a un jumeau monozygote (vrai jumeau), prêt à lui offrir un rein. Les deux frères partageant la même information génétique, le chirurgien espérait que le système immunitaire du patient accepterait la transplantation. Il n’était pas non plus certain qu’un seul rein serait suffisant pour vivre. L’opération est un succès et le jeune homme vivra huit années supplémentaires. Le chirurgien a ainsi réussi la première transplantation viable sur un humain. Il se verra attribuer le Prix Nobel de médecine en 1990.

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Joseph Murray présentant son certificat de prix Nobel. Crédit photo : Harvard Medical School.
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Au large de la Floride, une pieuvre garde ses œufs précieusement. Pour les protéger, elle ne se nourrit pas, allant jusqu’à mourir après leur éclosion. Une photographie montrant ses derniers instants a remporté le concours photo Ocean Art Underwater 2022. Avant de partir, nous vous invitons à découvrir ce sacrifice.


Cette édition a été confectionnée par Morgane Guillet, Imène Hamchiche, Laurent Mauriac et Gaspard Salomon. Notre dossier principal a bénéficié de la relecture d’Isabelle Vauglin, astrophysicienne au Centre de recherche astrophysique de Lyon, un établissement public, et d’Éric Lagadec, chercheur en astrophysique à l’Observatoire de Nice, un observatoire astronomique public, et président de la Société française d’astronomie et d’astrophysique, une société savante.

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