Choses à Savoir SCIENCES

On sait que l'un des meilleurs gages de bonne santé est l'adoption d'un régime alimentaire sain et équilibré. Aussi faut-il se garder d'ingérer de trop grandes quantités de nourriture, surtout si elle est sucrée ou trop grasse. Mais de tels excès peuvent-ils conduite au décès ?

On ne peut pas vraiment mourir d'une "overdose" de sucre

On sait que l'absorption d'une trop grande quantité de sucre peut, à la longue, avoir des effets nocifs sur notre santé. Elle peut, en effet, entraîner le surpoids ou même l'obésité de l'amateur de sucre et favoriser la survenue de certaines maladies, comme le diabète de type 2, des troubles cardiovasculaires ou même certaines formes de cancers.

Mais la consommation d'une quantité excessive de sucre peut-elle provoquer la mort ? La Société américaine de chimie a essayé de répondre à la question. Elle rappelle d'abord que la dose de sucre augmentant de 50 % les risques de mourir est très massive.

Elle dépend cependant du poids du consommateur. Ainsi, une personne pesant 65 kg devrait manger près de 2 kg de sucre pour connaître une telle mésaventure. Il est difficile d'imaginer qu'on puisse absorber, en un temps relativement court, une telle quantité de sucre ou d'aliments sucrés.

La grande capacité de l'estomac

Mais une autre question du même ordre se pose : l'indigestion consécutive à l'ingestion d'une très grande quantité de pâtisseries ou d'un repas très copieux, ne peut-elle avoir une issue mortelle ?

À cette question, la réponse est négative. En effet, la capacité de distension de l'estomac est très grande. Il peut enfler jusqu'à offrir une contenance de 4 litres, alors qu'elle n'est que de 0,5 litre au repos.

Il y a donc peu de risque que l'estomac "éclate". Et quand il arrive au maximum de sa capacité, l'organisme suscite des vomissements qui permettent à l'estomac de se vider peu à peu.

Et c'est là que peut se glisser un risque mortel. En effet, si les vomissements sont un peu violents, et se succèdent, ils peuvent provoquer une rupture de la paroi de l'œsophage. Si une telle déchirure se produit, une intervention urgente est nécessaire.

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L'œil rivé sur leurs télescopes, les astronomes ne cessent de découvrir de nouveaux objets célestes. C'est le cas de ces "cercles de radio", dont l'origine, malgré les trois hypothèses émises à leur sujet, demeure assez mystérieuse.

De très gros objets célestes

Ces cercles de radio impairs sont connus des spécialistes depuis peu de temps. En effet, ils ont été observés pour la première fois en 2019, par le radiotélescope australien ASKAP.

Les astronomes ont été surpris par ces formes un peu fantomatiques, suspendues en l'air comme des cercles de fumée. Ils ont constaté qu'elles étaient constituées d'émissions radio.

Ces cercles de radio ont la particularité de n'émettre aucun rayonnement dans d'autres longueurs d'ondes. Leur taille est immense. En effet, le diamètre d'un million d'années-lumière de chaque cercle en fait un objet 16 fois plus gros que la Voie Lactée.

Et, de fait, ces cercles de radio occupent tant de place dans l'Univers qu'ils s'étendent souvent au-delà d'une galaxie. C'est pourquoi ces objets célestes imposants ont mis si longtemps à se former, environ un milliard d'années.

Trois théories

Ces objets célestes sont aussi appelés "odds radio circles", ou ORC, ce qui signifie "étranges cercles radio". C'est dire à quel point ils ont surpris les astronomes, qui ne savent pas avec certitude comment ils se sont formés.

Ils ont tout de même échafaudé trois hypothèses à leur sujet. Ces cercles de radio pourraient provenir d'une très puissante explosion au centre de la galaxie qui les accueille.

C'est un peu ce qui se produit lors de la fusion de deux trous noirs très massifs. Or, les cercles de radio se trouvent souvent dans des galaxies hébergeant ce type de trous noirs.

D'après la seconde théorie, ils auraient pu être formés par de puissants jets de particules énergétiques, expulsés du centre de la galaxie hôte. Enfin, ils pourraient résulter des phénomènes qui président à la naissance de certaines étoiles.

Les astronomes devront donc continuer à observer ces étranges cercles, dans l'espoir de mieux comprendre les mécanismes de leur formation. À ce jour, ils n'en ont d'ailleurs trouvé que cinq.

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Vin festif par excellence, le Champagne accompagne les grandes occasions. Mais vous êtes-vous demandé ce qui se passe lorsque on ouvre une bouteille de ce délicieux breuvage ?

Un panache bleuté à l'ouverture de la bouteille

La vinification du Champagne connaît plusieurs étapes. Durant la seconde fermentation subie par ce vin, il se forme du dioxyde de carbone (C02) dans la bouteille. Ce gaz y demeure sous pression.

Celle-ci dépend de la température de conservation de la bouteille. Ainsi, pour une température de 20°C, la pression est d'environ 7,5 bars, soit beaucoup plus que la pression atmosphérique.

La détente provoquée par l'ouverture de la bouteille entraîne le refroidissement du CO2, qui plonge à -90°C. À cette température, le CO2 se transforme en un panache bleuté de neige carbonique.

Un bruit caractéristique

Mais un autre phénomène s'observe lors de l'ouverture d'une bouteille de Champagne. En effet, une petite ligne horizontale se déploie au sein du panache de neige carbonique.

Il s'agit d'une onde de choc, accompagnée d'un bruit caractéristique, comparable à celle que produisent les fusées ou les avions de chasse !

Elle a été repérée sur les images prises par une caméra capable d'enregistrer des mouvements ne durant que quelques infimes fractions de secondes.

Un bouchon très rapide

On sait par ailleurs que, si on ne le retenait de la main, le bouchon de Champagne filerait comme un boulet de canon. Il est en effet propulsé à une vitesse considérable, qui varie en fonction de la température à laquelle la bouteille est conservée.

Une bouteille à 4°C verra son bouchon s'envoler à 40 km/h, alors que celui d'une bouteille maintenue à 18°C atteindra les 55 km/h.

Il faut d'ailleurs noter que le bruit du bouchon extrait de la bouteille n'est pas sans influence sur nos sens. Ainsi, le vin provenant d'une bouteille ouverte de cette manière sera 15 % mieux noté qu'un vin décapsulé.

Cependant, la façon de déboucher une bouteille n'influence pas les consommateurs quand ils ignorent si elle était fermée par un bouchon ou une capsule.

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Depuis le début de la guerre en Ukraine, la Russie a commis certaines exactions, comme le bombardement d'hôpitaux et d'écoles. Mais les autorités ukrainiennes l'accusent également d'avoir utilisé des bombes au phosphore blanc. Qu'en est-il de l'usage de ces armes ?

Des bombes au phosphore blanc utilisées en Ukraine ?

Les autorités ukrainiennes ont accusé Moscou d'avoir utilisé des bombes au phosphore blanc dans plusieurs régions du pays. Le 24 mars, elles auraient été larguées à l'est, dans la région de Louhansk, où le bombardement aurait fait plusieurs victimes.

D'après le maire d'Irpin, dans la banlieue de Kiev, de telles armes auraient déjà été employées, la veille, par les troupes russes.

Pour appuyer leurs dires, les Ukrainiens ont montré des photos, prises en Ukraine, montrant de longues traînées blanches tombant dans le ciel nocturne. Pour l'instant, cependant, aucune preuve formelle de l'utilisation de ces armes n'a encore été fournie.

Des armes à l'usage strictement réglementé

Le phosphore blanc est dérivé du phosphore. Au contact de l'oxygène, il s'enflamme, pouvant alors atteindre des températures supérieures à 800°C. Cette substance peut donc provoquer de très graves brûlures, sans compter l'action corrosive des vapeurs toxiques qui s'en dégagent.

Malgré tout, les bombes au phosphore blanc ne sont pas, à proprement parler, considérées comme des armes chimiques. Elles ne sont donc pas incluses dans la convention qui, en 1993, a interdit l'usage de ce type d'armes.

Mais l'utilisation de ces bombes au phosphore est strictement réglementé par le protocole III d'une convention signée à Genève en 1983, et portant sur l'utilisation de certaines armes classiques.

D'après cet accord, ces bombes ne devraient être utilisées que comme fumigènes ou pour éclairer une zone de bataille par exemple. Mais les militaires ne peuvent pas les employer contre les civils et les bâtiments qui les abritent.

Avant cette interdiction, les bombes au phosphore ont été utilisées durant les deux conflits mondiaux, ainsi qu'en Corée et au Vietnam. Mais elles ont également été utilisées depuis 1983, notamment durant la première guerre d'Afghanistan, entre 1979 et 1989, ou en 2004, pendant la guerre en Irak. 

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Une lampe à lave n’est pas vraiment une lampe. Elle sert plutôt à la décoration qu'à l'éclairage. Elle se présente le plus souvent sous la forme d'un globe de verre vertical, ressemblant vaguement à une fusée, et contient un liquide transparent dans lequel bougent et se déforment des masses de couleurs.

Les premiers prototypes ont été vendus aux Etats Unis en 1963.

Comment ces lampes marchent-elles ? Leur principe de fonctionnement est basé sur le système de l'instabilité de Rayleigh-Taylor. Les formes qui bougent à l’intérieur sont formées de cire, dont la densité très légèrement supérieure à celle du liquide dans lequel elle baigne. A la base de la lampe se dégage une chaleur qui permet la fusion de la cire. En chauffant la cire elle fait diminuer sa densité. Quand elle devient plus basse que celle du liquide des bulles de cire montent. Mais se faisant elles s’éloignent de la source de chaleur. Leur densité augmente et la cire retombe. Et ainsi de suite.

A propos de lampe à lave une société qui protège des millions de site sur Internet utilise un mur de lampes à lave pour sécuriser le réseau. Cette société à San Francisco, a installé un mur composé de 100 lampes à lave. Elles sont filmées en permanence et les mouvements du liquide dans les lampes est utilisé pour interpréter des clés de chiffrement.

Ce mur appelé « Mur d'entropie », est photographié chaque milliseconde quotidiennement. Ensuite, un système transforme l'affichage des pixels en nombre aléatoire. Les mouvements de la lave étant aléatoires, impossible de casser le code.

Les lampes servent donc de générateurs de nombres aléatoires. 

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Récemment réunis à Glasgow, les participants à la COP26 ont pris certains engagements, pour limiter la déforestation ou les émissions de méthane. Mais seront-ils suffisants pour enrayer le réchauffement climatique ? Si ce n'est pas le cas, certaines régions du globe pourraient devenir invivables à l'horizon 2050.

Chaleur et humidité : une combinaison dangereuse

Si les températures devaient s'élever de 1,5°C d'ici à la fin du XXIe siècle, il devrait y avoir quatre fois plus d'épisodes de très forte chaleur. Or ils sont meurtriers. En effet, cette chaleur extrême a provoqué le décès de plus de 140 Américains par an entre 1991 et 2020.

Et cette chaleur est encore plus dangereuse si elle s'accompagne d'une forte humidité. Un air sec est beaucoup plus facile à supporter. À son contact, la sueur s'évapore et c'est ce phénomène qui nous aide à résister à la chaleur.

Zn revanche, si l'air est à la fois très chaud et très humide, la transpiration reste en quelque sorte collée au corps, qui ne parvient plus à se rafraîchir. C'est ainsi que les spécialistes ont mis au point le concept de "chaleur humide", indiquée par le sigle TW.

Ils ont calculé qu'une température de 35 TW pourrait entraîner la mort au bout de six heures environ.

Des régions devenus inhabitables

Si cette chaleur extrême associée à une forte humidité devait encore augmenter dans les années à venir, elle pourrait rendre inhabitables, d'ici 2050, certaines régions du globe.

Sont notamment concernés des pays du Golfe persique, comme le Koweit ou l'Iran, ainsi que les pays de la péninsule arabique et de l'Afrique du Nord-Est, comme le Soudan, ou encore l'Égypte.

Mais des pays situés dans des zones aussi différentes que le Brésil, l'est de la Chine ou une partie de l'Asie du Sud pourraient aussi être menacés par ces épisodes de forte chaleur humide.

Il n'est pas jusqu'à certains États américains, comme l'Iowa ou l'Arkansas, qui ne puissent subir les conséquences de cette "température humide", comme l'appellent les spécialistes. Mais ce serait à plus long terme, ces épisodes de chaleur humide s'y manifestant peut-être dans une cinquantaine d'années.

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On l'a encore vu récemment à l'occasion de la réunion de la COP26, à Glasgow, de nombreux pays essaient de conjuguer leurs efforts pour atténuer les effets du réchauffement climatique. Ils sont parfois aidés dans cette tâche par des phénomènes naturels, comme les éruptions volcaniques.

Un obstacle au rayonnement solaire

Une éruption volcanique projette dans les hautes couches de l'atmosphère une grande quantité de cendres et de gaz, comme le dioxyde de carbone. Ils peuvent atteindre la troposphère et même la stratosphère. Autrement dit, cendres et gaz peuvent s'élever jusqu'à 50 kilomètres d'altitude.

Or, ils contribuent à réduire le rayonnement solaire, qu'ils arrêtent en partie et réfléchissent vers l'espace. Cet effet est d'autant plus notable que les cendres et les gaz sont dispersés par des vents violents et qu'ils peuvent séjourner plusieurs années dans ces couches de l'atmosphère.

Durant les mois et même les années qui suivent l'éruption, les températures, du moins en certains endroits, peuvent baisser, en moyenne, entre 0,5 et plus de 1°C.

Toutes les éruptions volcaniques n'ont pas le même impact

L'étude des conséquences de certaines éruptions volcaniques confirme leur rôle dans ce relatif rafraîchissement du climat. Ainsi, en 1991, la spectaculaire éruption du Pinatubo, aux Philippines, a réduit le rayonnement solaire de 1 à 5 %, selon les endroits, entraînant une réduction moyenne de la température de 1°C.

Il est vrai que ce volcan avait envoyé dans la haute atmosphère pas moins de 20 millions de tonnes de dioxyde de carbone.

Mais l'effet n'est pas toujours aussi flagrant. L'abaissement des températures se fait surtout sentir si les gaz et les cendres ont été propulsés assez haut. Ce ne fut pas le cas avec l'éruption du volcan islandais Eyjafjöll, en 2010, qui n'eut donc guère d'impact sur le climat.

Par ailleurs, cette relative baisse des températures dépend aussi de la situation du volcan. S'il se trouve assez proche de l'Équateur, comme le Pinatubo, l'influence de l'éruption pourra s'étendre sur les deux hémisphères.

Mais s'il se situe dans des latitudes plus hautes, comme le volcan Katmai, en Alaska, qui entra en éruption en 1912, l'impact est plus faible.

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En 1999, la sonde américaine Mars Climate Orbiter s'est sans doute écrasée sur la planète rouge, en tous cas a connu un sort funeste. Et les raisons de cet incident sont des plus contingentes.

Une sonde en échec

La sonde Mars Climate Orbiter devait s'acquitter d'un double objectif. Comme son nom l'indique, elle devait d'abord recueillir des informations sur le climat martien.

Elle était aussi conçue pour servir de relai de transmission à une autre sonde, Mars Polar Lander, qui devait atterrir sur la planète rouge début décembre 1999. Elle avait notamment pour mission de rechercher de l'eau sur Mars. Or, cette sonde, en raison d'une erreur technique, s'est elle-même écrasée sur le sol martien.

C'est aussi ce qui a pu arriver à la sonde Mars Climate Orbiter. Il se peut aussi qu'elle ait été mise en pièces par l'atmosphère martienne. En tous cas, les techniciens de la NASA ont perdu sa trace.

Une erreur de navigation

Si la sonde Mars Climate Orbiter s'est sans doute écrasée sur Mars, c'est parce qu'elle s'en est approchée de trop près. En effet, elle devait se placer, en orbite, à une altitude d'environ 225 km.

Or, la sonde est descendue jusqu'à 57 km. Cette altitude beaucoup trop basse l'a amenée au contact d'une atmosphère très dense, qui a sans doute provoqué la désintégration de la sonde.

Comment une telle erreur de navigation a-t-elle pu se produire ? Il semble qu'elle soit due à une mauvaise coordination dans la transmission des données. En effet, la sonde a été conçue pour traiter des mesures appartenant au système métrique.

Or, il semble bien que la sonde ait reçu des données calculées selon le système impérial, autrement dit le système d'unités de mesure en vigueur dans les pays anglo-saxons.

On peut penser qu'avec des vérifications plus soigneuses, une telle négligence n'aurait jamais dû se produire. En tous, elle a coûté cher aux investisseurs, le projet ayant entraîné une dépense de plus de 300 millions de dollars. À l'époque, les scientifiques de la NASA avaient cependant considéré que cet échec ne compromettait pas vraiment le programme martien.

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L'exploration de la Lune fait toujours partie des objectifs de l'Agence spatiale européenne. En effet, cet organisme a assigné une mission spécifique à l'un de ses nouveaux robots, Daedalus.

Les souterrains de la Lune

Le but essentiel du nouveau robot Daedalus est d'explorer les cavités et les espaces souterrains de la Lune. Ces anfractuosités se seraient formées, voilà environ 3 milliards d'années, sur la croûte de notre satellite.

Ces souterrains auraient été creusés au cours d'une phase d'intense activité volcanique. Voilà quelques années, une sonde japonaise avait d'ailleurs détecté la présence d'un vaste tunnel d'origine volcanique, d'une longueur de 50 km.

Or, tous ces souterrains n'ayant jamais été explorés, les chercheurs de l'Agence spatiale européenne ont pensé qu'une mission de découverte de ces cavités pouvait être mise en place.

Un double objectif

Voilà déjà près de trois ans que les préparatifs de cette mission ont débuté. Outre Daedalus, elle nécessitera le concours d'un autre robot, nommé RoboCrane. Il s'agit d'une sorte de grue, dont le rôle sera de déposer Daedalus au bon endroit.

En effet, il a déjà été repéré par l'Agence spatiale. Daedalus devrait pénétrer dans les entrailles de la Lune à partir d'un lieu situé dans l'océan des Tempêtes. À partir de ce point d'entrée, le robot devrait explorer des tunnels creusés par la lave et refroidis depuis longtemps.

L'objectif de la mission est double. D'abord mieux connaître la composition et la géographie de ces couches internes de la Lune. L'histoire géologique de notre satellite serait ainsi mieux connue.

Daedalus serait en mesure d'établir une carte précise de ces zones souterraines. Et même d'en établir une modélisation en 3D. Le robot pourrait aussi fournir de précieux renseignements sur les températures qui règnent dans ces tunnels, ainsi que sur les taux de radiations qu'on peut peut y observer.

Mais cette mission lunaire comprend un autre objectif. Grâce aux données collectées par le robot, on saura peut-être si ces souterrains peuvent se transformer en refuges pour des cosmonautes qui y seraient protégés des radiations nocives.

Il faut cependant s'armer de patience, cette mission n'étant annoncée qu'à l'horizon 2033.

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