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14/07/2009

Astronomie : le Soleil s'est réveillé

La science et les technologies russes au jour le jour

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Astronomie/ espace/ médecine

Une puissante éruption solaire enregistrée par TESIS

Le nouveau télescope orbital russe TESIS vient d'enregistrer la plus forte éruption solaire de l'année, ce qui atteste la reprise de l'activité de notre astre, rapporte les sites inauka.ru et  strf.ru.

Embarqué à bord de la sonde Koronas-Photon (*), le télescope orbital TESIS a enregistré le 5 juillet la plus forte éruption solaire depuis mars 2008. Cet événement, qui s'est produit dans l'hémisphère sud du Soleil, est une nouvelle confirmation du regain d'activité de notre astre, après une période de minimum solaire inhabituellement longue.

"Cette éruption a duré 11 minutes, avec un maximum à 10h13, heure de Moscou. L'intensité du rayonnement X du Soleil a atteint, en son point le plus élevé, le niveau C2.7 sur l'échelle GOES, de 5, ont annoncé les chercheurs du laboratoire d'astronomie X du Soleil de l'Institut de Physique Lebedev.

Les éruptions solaires sont classées, en fonction de la puissance du rayonnement X, en 5 classes - A, B, C, M, et X. La classe minimale, notée A0.0, correspond à une puissance de rayonnement sur l'orbite de la Terre de 10 nanowatts par mètre carré. A titre de comparaison, lors du précédent maximum solaire, on a pu enregistrer, à la fin octobre 2003, des éruptions accompagnées d'un flux de rayonnement de plus de 1 million de nanowatts. Elles ont été classées X17.

Les chercheurs de l'Institut Lebedev précisent, dans leur communiqué, que cette éruption a été la plus forte enregistrée depuis plus d'un an - le 25 mars 2008 avait été fixée une éruption de niveau M1.7. La précédente éruption de classe C datait de décembre 2008.

Les chercheurs soulignent également qu'une remontée progressive de l'activité du Soleil s'observe depuis mars dernier. Après une période de minimum solaire extraordinairement longue (elle avait duré trois ans), de premiers domaines d'activité ont commencé à se former dans l'hémisphère nord de notre astre. On a enregistré alors des éruptions et des rejets de matière en provenance de la couronne solaire. A la fin mai, une ceinture d'activité est apparue dans l'hémisphère sud et la configuration magnétique du Soleil est alors devenue symétrique.

Et c'est précisément dans la partie sud du Soleil que s'est produite le 5 juillet cette éruption solaire très puissante, alors même que le 3 juillet, il n'y avait encore aucune tâche dans cette zone (il y en avait 7 le 4 juillet et 14 le 5 juillet). D'ordinaire, l'accumulation de l'énergie nécessaire pour une éruption dure beaucoup plus longtemps. Les chercheurs en déduisent que soit cette énergie s'était déjà accumulée dans des champs magnétiques avant que cette région ne parvienne à la surface du Soleil, soit le processus s'est déroulé à une vitesse extrêmement élevée, phénomène plutôt caractéristique d'une période de maximum solaire. Les chercheurs penchent pour la seconde hypothèse, et cette forte éruption pourrait ne pas être la dernière de la série, selon eux.

Cette nouvelle progression de l'activité solaire a coïncidé on ne peut mieux avec le début de la mise sur une orbite sans ombre du satellite Koronas-Photon, à bord duquel est installé le télescope. Le plan d'orbite de la sonde devrait être orienté, d'ici la dernière décade de juillet, en direction du Soleil, sous un angle d'environ 90 degrés. En pivotant sur son orbite, la sonde ne sera plus dans l'ombre de la Terre et pourra mener des observations de notre astre en continu. Autrement dit, rien de ce qui se produira alors sur le Soleil ne pourra échapper au télescope TESIS. Les données qui seront recueillies promettent d'être d'autant plus intéressantes pour le monde de l'astronomie que trois autres sondes d'observation (une japonaise, Hinode, et deux américaines, les Nasa Stereo) vont passer en régime de fréquence élevée de travail.

(*) La sonde Koronas-Photon, équipée du télescope orbital russe TESIS, a été mise en orbite le 30 janvier 2009. Elle a pour objectif de surveiller l'activité solaire. Cette sonde est la troisième de la série des satellites Koronas. Les deux précédentes, lancées en 1994 et 2001, ont cessé de fonctionner.

Espace: pour demain, des techniques d'hier et de demain

Les progrès remarquables accomplis en permanence par la science spatiale conduisent au développement de nouvelles technologies, tel le futur lanceur Angara. Mais celles d'hier sont - et seront - parfois toujours d'actualité, comme le confirme la future utilisation par les Américains d'un vieux moteur soviétique, rapporte le site inauka.ru.

Les moteurs NK-33, créés pour le programme lunaire soviétique, seront utilisés demain par le lanceur américain Taurus-2. D'ici environ cinq ans, l'usine Motorostroytel, de Samara, prévoit d'engager la fabrication de ces moteurs. "Il faudra préparer la documentation et assurer la fabrication, mais cela coûtera moins cher que de créer un nouveau modèle", a commenté le directeur général du Centre de lanceurs spatiaux TsKB-Progress, Alexandre Kiriline. Il a souligné que ses caractéristiques faisaient toujours du NK-33 un moteur de classe mondiale.

Le NK-33 sera également implanté sur le lanceur de classe légère Soyouz-1, élaboré également à Samara. Ce moteur avait été conçu initialement pour le lanceur N-1, qui devait acheminer les cosmonautes soviétiques jusqu'à la Lune. Il est extrêmement fiable et possède un excellent rapport poussée/masse. Samara conserve 46 moteurs NK-33 prêts à être montés.

La fabrication en série du lanceur de nouvelle génération Angara se situe, elle, dans un tout autre registre. Elle débutera en 2012 dans l'union de production Poliot, à Omsk. Cette entreprise a dès à présent dans son carnet de commandes la fabrication d'un Angara "léger" et de cinq modules de lanceurs universels (URM) pour un lanceur de classe lourde, a précisé le directeur général de l'entreprise, Grigori Mourakhovski. Son union de production a déjà commencé à livrer à l'entreprise qui pilote le projet - le Centre spatial scientifique et de production Khrounitchev - des éléments du futur lanceur. C'est le centre lui-même qui procèdera aux tests au sol des pièces et de certains éléments du lanceur.

En 2015, l'usine d'Omsk produira annuellement 60 URM pour une dizaine de lanceurs spatiaux de classe lourde Angara 3.2 et une dizaine de lanceurs de classe légère Angara 1.2. D'ici 2020, cette entreprise sera en mesure de sortir chaque année 120 URM. Le nombre annuel de tirs prévu pour cette date est d'au moins une vingtaine. Les lanceurs Angara partiront depuis le nouveau cosmodrome de Plessetsk, en cours de création sur le territoire russe. Le premier tir d'un lanceur Angara de classe légère est prévu à Plessetsk en 2011.

Salive et tartre pour poser un diagnostic

La salive et le tartre peuvent être porteurs d'un certain nombre d'informations sur notre état de santé et aider à établir des diagnostics, rapporte le site strf.ru, reprenant une enquête de informnauka.ru.

Comment la composition du tartre est-elle influencée par l'action de la salive et quels enseignements peut-on en tirer ? Des chercheurs de l'Université d'Etat d'Omsk Dostoïevski ont eu l'idée de procéder à l'expérience suivante. Ils "cultivent" du tartre dans des verres, à la fois sur de vraies dents, arrachées pour diverses raisons à des patients, et sur des dents artificielles. Leur objectif est d'établir les liens qui peuvent exister entre les propriétés de la salive et le tartre, d'un côté, et la santé de l'être humain, de l'autre. Ils ont constaté que les diagnostics de certaines affections peuvent être établis avec une grande précision grâce à l'analyse de l'interaction salive-tartre.

Peu de gens savent que la plaque dentaire - ces dépôts jaunâtres ou grisâtres que nous avons sur les dents et/ou entre celles-ci - est constituée de minuscules cristaux de minéraux d'hydroxyapatite. De par sa composition chimique, cette dernière est très proche de la composition minérale des os. Mais si elle est positive dans les os, la présence de cette substance à la surface des dents est tout à fait inutile.

Le tartre se développe essentiellement là où se trouve cette plaque dentaire "molle", en "pompant" progressivement dans la salive les composants dont il a besoin. Parmi ces composants figurent des sels, qui sont indispensables pour la formation du minéral et contiennent du calcium et du phosphore. Les stomatologues recommandent d'éliminer ce tartre pour éviter les caries. Mais Olga Golovanova et les membres de son équipe de chercheurs sont certains, pour leur part, que ce développement minéral nocif et inesthétique peut - et doit - être utilisé pour diagnostiquer certaines affections, telles que le diabète, et pour mettre en évidence la prédisposition à des caries ou à une parodontose.

Les chercheurs mènent leurs travaux dans plusieurs directions. Ils simulent la composition de la salive en utilisant des solutions aqueuses de protéines, d'acides aminés, de différents sels organiques et inorganiques, ainsi qu'en étudiant comment la concentration des composants de la solution influe sur la composition et la structure du tartre. Autrement dit, ils synthétisent l'hydroxyapatite dans des conditions proches de celles du milieu biologique et analysent la structure et la composition du minéral obtenu.

Il s'est avéré, ainsi, que certaines substances, telles que la caséine et les acides aminés, freinent le développement de la plaque dentaire. Le glucose, au contraire, accélère la formation du tartre, augmente le niveau de sa cristallisation, le rendant plus solide. Il ne découle évidemment pas de cette observation qu'il faut, à titre prophylactique, conserver en permanence dans la bouche un morceau de fromage. Mieux vaut se laver régulièrement et soigneusement les dents. Mais une autre observation est nettement plus intéressante.

Les chimistes ont comparé, avec des stomatologues et d'autres thérapeutes, la composition de la salive et du tartre, et l'état des dents de patients souffrant de diabète. Il s'est avéré que cette affection modifie la salive ce qui, à son tour, accélère l'augmentation des dépôts d'hydroxyapatite à la surface des dents, modifie leur composition, provoque des caries et des parodontoses. Par conséquent, en recueillant des renseignements sur la salive et la plaque dentaire, on pourrait tenter de diagnostiquer ces pathologies.

Les observations menées ont confirmé la justesse de ces hypothèses. Le diagnostic de diabète, établi d'après les résultats de l'analyse de la salive et du tartre, a coïncidé à 94% avec les autres méthodes. De même, les cas de prédisposition décelés aux caries et à la parodontose ont été très largement confirmés. Les travaux des chercheurs d'Omsk ne sont pas achevés. Mais il est clair que les médecins vont disposer là d'une méthode efficace, parfaitement indolore, permettant de diagnostiquer des affections à un stade précoce.  -0-

Source : http://fr.rian.ru/science/20090713/122323089.html

04/07/2009

Climat : Le "pot au noir" migre vers le Nord

CLIMAT

Le pot au noir migre vers le Nord

NOUVELOBS.COM | 02.07.2009 | 18:38

La bande équatoriale, connue sous le nom de zone de convergence intertropicale, à l’intérieur de laquelle les pluies sont abondantes, remonterait vers le nord. Certaines îles pourraient en pâtir.

 


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La ZTIC au-dessus du Pacifique. (agrandir la carte)(University of Washington)

Tout autour de l’équateur s’étend une bande au sein de laquelle les pluies sont abondantes : elles fournissent de l’eau douce à près d’un milliard d’habitants de la planète. Cette bande, connue sous le nom de zone de convergence intertropicale (ZCIT), s’est déplacée de 500 km depuis le petit âge de glace, remontant vers le Nord à la vitesse moyenne d’un kilomètre et demi par an, selon une étude publiée cette semaine par Nature Geoscience.

Si la migration de cette zone se poursuit, des régions aujourd’hui arrosées pourraient être plus sèches dans quelques décennies, souligne Julian Sachs, de l’Université de Washington (Seattle, États-Unis), premier auteur de cette étude.

La zone de convergence intertropicale est formée par la rencontre entre les alizés de l’hémisphère nord, qui soufflent vers le sud-ouest, et ceux de l’hémisphère sud, qui soufflent vers le nord-ouest. Les averses brusques et les orages violents de cette zone lui valent le surnom de ‘pot au noir’ chez les navigateurs.

Des études paléoclimatiques menées en Afrique ou en Australie avaient déjà suggéré que la ZTIC avait bougé au cours du dernier millénaire. L’équipe de Sachs a étudié des sédiments lacustres prélevés dans plusieurs îles du Pacifique –Palau, Galápagos, îles de la Ligne- pour retracer avec précision leur climat.

Palau, qui est aujourd’hui au cœur de la ZTIC, était aride pendant le petit âge de glace, celui qui a refroidi l’hémisphère nord entre 1250 et 1850, rapportent les chercheurs. L’île de Washington, dans l’archipel des îles de la Ligne, qui reçoit aujourd’hui près de trois mètres d’eau par an, était également très aride pendant le petit âge glaciaire. Les sédiments forés dans des lacs d’eau douce révèlent aussi que des microbes aimant les milieux salés vivaient dans ces mêmes lacs il y a 400 à 1000 ans, preuve que les pluies étaient beaucoup moins intenses qu’aujourd’hui, selon Sachs et ses collègues. A l’inverse, l’archipel des Galápagos était beaucoup plus humide pendant le petit âge de glace que maintenant.

Les chercheurs supposent que pendant cette période glaciaire la ZTIC était bloquée 550 km plus au sud par les températures plus froides de l’hémisphère nord, due à une baisse du rayonnement solaire. Avec le réchauffement, la zone remonte vers le nord : si elle poursuit sa migration sur le même rythme, elle se trouvera 126 km plus haut à la fin de ce siècle.

Cécile Dumas
Sciences-et-Avenir.com
02/07/09

Source : Nouvel Obs Sciences

25/06/2009

Le retard des taches solaires : enfin une explication ?

Le 24 juin 2009 à 13h29

Par Laurent Sacco, Futura-Sciences

Le Soleil est en retard sur son cycle de taches solaires. Bien qu'il soit en partie prédit par certains modèles, son importance commençait à rendre les astrophysiciens perplexes. Certains d'entre eux pensent connaître la raison du phénomène. Ils proposent une hypothèse soutenue par les observations de la sismologie solaire.

On présente souvent Galilée comme le découvreur des taches solaire mais il semble clair aujourd'hui que, tout comme pour les premières observations de la Lune avec une lunette astronomique, ce soit Thomas Harriot qui l'ait précédé. En fait, il semble que les observations de taches à la surface du Soleil soient fort anciennes car aussi bien dans des textes de l'antiquité grecque que dans d'autres d'origine chinoises et japonaises, datant de plus de mille ans, on trouve des traces probables d'observations de ce phénomène.

Depuis Galilée, les astronomes ont compilé les observations des taches solaires et c'est ainsi qu'un cycle de 11 ans a été déterminé pour la première fois par l'astronome amateur allemand Heinrich Schwabe vers 1843.


Sur cette image de la surface du Soleil, le disque en bas à gauche donne une comparaison de la taille des taches solaires avec celle de la Terre. Crédit : Nasa

On comprend mieux aujourd'hui la nature des taches solaires, leurs connexions avec la convection du plasma solaire et la magnétohydrodynamique qui s'y développe. On distingue par exemple très clairement les taches solaires lorsqu'on réalise un magnétogramme du Soleil. Les taches sont en effet des zones plus froides où la convection est inhibée par un fort champ magnétique.

Un tube de flux magnétique intense relie ces deux zones et c'est pour cela que les taches sont associées par paires. Comme elles sont plus froides, elles rayonnent moins et apparaissent donc plus sombres dans le domaine optique. Leur taille dépasse facilement celle de la Terre et elles ne durent que deux semaines en moyenne.


Un schéma de la structure interne du Soleil prédit par la théorie de la structure stellaire et vérifiée par la sismologie solaire.
En noir, la propagation de rayons associés aux ondes sismiques p et g. Crédit : Nasa

Des modèles de l'intérieur du Soleil ainsi que de son atmosphère existent depuis des décennies et ils deviennent de plus en plus complexes et précis grâce aux ordinateurs, aux observations de Soho et surtout de l'héliosismologie.

Tout comme la Terre, le Soleil est parcouru d'ondes sismiques qui se manifestent en surface par des modes de vibrations complexes. De la même manière que les ondes sismiques ne sont pas les mêmes selon la forme et la composition minéralogique des couches internes de la Terre, les modes de vibrations du Soleil contiennent des renseignement précieux sur la constitution et les mouvements internes de notre étoile.

Il suffit de mesurer par effet Doppler les mouvements d'oscillations de la surface du Soleil pour réaliser une véritable sismologie solaire et en apprendre beaucoup sur notre astre favori.


Le 22 juin 2009, la surface du Soleil dans le visible ne montre que deux timides taches solaires. Crédit : Nasa

La réponse dans les jets streams

Or, alors qu'il venait de terminer son dernier cycle solaire, avec un minimum de tache, le Soleil tardait à reprendre son activité. Certains astrophysiciens avaient bien prévu un retard d'un an pour la réapparition des premières taches solaires mais leur absence se prolongeait au-delà de la durée prévue.

Fallait-il en conclure que débute un autre minimum solaire comme celui de Maunder ? Mentionné une première fois en 1890 par E. W. Maunder, cet événement correspond à un minimum marqué du nombre de taches solaires entre 1645 et 1715, curieusement concomitant avec un refroidissement de la Terre. Le champ magnétique du Soleil ne montrant pas de signe d'affaiblissement, cette hypothèse était peu probable.


Toujours le 22 juin 2009, un magnétogramme montre plus clairement la présence de quelques rares taches solaires. Crédit : Nasa

Rachel Howe et Frank Hill, deux astrophysiciens américains spécialistes de l'héliosismologie et membres du National Solar Observatory (NSO) à Tucson (Arizona), viennent de proposer une autre explication lors d'une conférence à Boulder (Colorado).

Selon les études qu'ils ont conduites, tous les 11 ans des jet streams analogues à ceux existant sur Terre mais se propageant à des milliers de kilomètres à l'intérieur du Soleil, prennent naissance aux pôles. Lorsqu'ils atteignent la latitude critique de 22° les taches solaires recommenceraient à apparaître.

Or, à l’aide des réseaux d’observation sismologique du Soleil, les deux chercheurs ont découvert que l’un de ces jets streams migrait plus lentement que d’habitude depuis les pôles et son arrivée à la latitude critique semble coïncider avec un début de reprise de l’activité solaire qui devrait être plus marquée dans les mois et les années à venir.

Si le modèle des chercheurs se confirme bien, il devrait aider puissamment à améliorer les prédictions concernant la météorologie solaire et les risques qu'elle fait courir sur les satellites terrestres, avec, par exemple, les électrons tueurs.

Source : Futura Sciences

 

LHC : Redémarrage prévu cet automne

PARTICULES

Redémarrage prévu cet automne pour le LHC

NOUVELOBS.COM | 24.06.2009 | 15:31

Lors de la 151e session du Conseil du CERN, Rolf Heuer, directeur général du CERN, a confirmé le calendrier prévoyant un redémarrage du Grand collisionneur de hadrons (LHC) cet automne, quoique 2 à 3 semaines plus tard que prévu à l'origine.


Photographie d'un tunnel du LHC. (Cern)

Photographie d'un tunnel du LHC. (Cern)

A l'arrêt de puis le 19 septembre dernier suite à la défaillance d'une connexion électrique reliant deux aimants supraconducteurs, le LHC devrait redémarrer cet automne, de nombreuses mesures sont prises pour éviter qu'un incident du même type ne puisse se produire à nouveau. 

C'est d'abord la surveillance des connexions, au nombre d'environ 10 000 tout au long de l'anneau du LHC, qui est renforcée : de nouvelles techniques non invasives ont été mises au point pour vérifier les connexions et déterminer si elles permettent une exploitation fiable ou si elles doivent être réparées. Dans le cadre de ce processus, l'un des secteurs du LHC, le secteur 4-5, est en cours de réchauffement. 

Des mesures effectuées dans ce secteur 4-5, à une température de 80 K (-193.15°c), ont révélé au moins une connexion suspecte. Réchauffer le secteur permet de vérifier les résultats de la mesure à température ambiante et, ainsi, de confirmer la fiabilité de l'essai à 80 K. Si les mesures faites à 80 K sont validées, toutes les connexions suspectes dans ce secteur seront réparées.


Un autre élément essentiel des modifications apportées actuellement au LHC est le système dit de protection contre les transitions (QPS), qui déclenche l'évacuation rapide de l'énergie magnétique stockée au cas où une partie du système supraconducteur du LHC s'échaufferait légèrement et cesserait d'être supraconductrice. À la suite de l'incident survenu en septembre, un nouveau système QPS amélioré a été conçu, il est en cours de construction. Ce nouveau système  sera opérationnel à la fin de l'été 2009. Il protégera le LHC d'incidents similaires à celui du 19 septembre 2008.

La reprise des activités est prévue pour le courant du mois d'octobre, et quelques semaines plus tard les premières collisions de protons pourront se produire. L'immense anneau de 27 Km permet effectivement d'accélérer progressivement les particules jusqu'à ce qu'elles atteignent 99.999% de la vitesse de la lumière puis de les projeter les unes contre les autres. 

En « éclatant » les protons vont donner naissance à de nouvelles particules, espèrent les scientifiques, comme le boson de Higgs, une entité bien mystérieuse « prédite » par le fameux modèle standard (qui décrit le comportement de toutes les particules). La preuve de son existence, constituerait une véritable révolution dans le petit monde des théoriciens. 

J.I.
Sciences-et-Avenir.com
24/06/2009
Source : NouvelObs/sciences

28/05/2009

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