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4 nov 13

Constituer une vitrine de minéraux fluorescents

par Florian

    De très nombreux minéraux réagissent aux rayons ultraviolets, émettant alors une fluorescence variable en couleur et en intensité. La fluorescence des minéraux est donc une thématiques souvent utilisée dans les musées, les expositions ou… à la maison. En effet, le résultat est souvent tellement irréel que dans le salon qu’ils remplaceraient bien n’importe quelle chinoiserie lumineuse de Noël. Le côté scientifique en plus.

     

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    Une sélection de minéraux fluorescents (ici sous UV longs)

    Le principe de la fluorescence : les molécules concernées par ce phénomène sont excitées lorsqu’elles reçoivent un photon d’une énergie (et donc une longueur d’onde) donnée, et ré-émettent donc un photon. L’énergie du photons est inversement proportionnelle à sa longueur d’onde (loi de Strokes). De fait, à cause de l’inévitable perte d’énergie entre absorption et ré-émission, le photon renvoyé a moins d’énergie et correspond donc à une longueur d’onde plus élevée dans le spectre d’émission (déplacement de Strokes).

    Deux types de lampes à ultraviolets peuvent être utilisés :

    - Les lampes à UV courts, utilisées notamment dans l’industrie, pour stériliser un produit par exemple, sont les plus difficiles à se procurer (c’est tout de même tout à fait faisable) et les plus onéreuses.

    - Les lampes à UV longs, en revanche, sont très communes. Il s’agit des fameuses lumières noires des boîtes de nuit, ou encore des détecteurs de faux billets. Les premières sont en vente pour quelques dizaines d’euros dans les magasins d’électronique et d’équipement événementiel.

    Pour identifier un minéral, mieux vaut combiner les deux. En effet, les minéraux fluorescents ne réagissent généralement pas de la même façon aux deux longueurs d’ondes. Voire ne réagissent qu’à une seule.

    Pour une utilisation purement décorative, le plus simple est donc de se procurer un néon noir à UV longs assez grand, le placer dans la vitrine, et contempler. Certains minéraux sont « réputés » pour leur fluorescence souvent spectaculaire. C’est le cas par exemple de la fluorite (dépendamment du spécimen), de l’autunite (à tous les coups, mon préféré), certaines aragonites, et de nombreux minéraux moins communs : zircon, willémite, scheelite, apatite, smithsonite, scapolite, halite, adamite, certaines variétés d’opale,  etc. Notamment une grande partie des minéraux radioactifs.

    Voici des photos de quelques spécimens très réactifs :

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    Fluorite de la mine de Rogerley (Angleterre) sous UV longs

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    Fluorite de El Papiol, Catalogne (Espagne) sous UV longs

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    Aragonite sur gangue argileuse (d’Espagne) sous UV longs

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    Autunite de la mine Assunçao (Portugal) sous UV longs

    Enfin, c’est aussi très utile pour visualiser la poussière sur les spécimens…

    28 oct 13

    Un musée créationniste acquiert un allosaure !

    par Florian

      Aux Etats-Unis, dans le Kentucky, un musée créationniste s’est enrichi d’un squelette entier d’allosaure, donné par une fondation. Ce grand carnivore, le plus commun en Amérique du Nord, mesure presque dix mètres de long et est en excellent état de conservation. Il a été trouvé dans la formation Morrison, une séquence du Jurassique présente dans l’Ouest des Etats-Unis et très fossilifère. La direction du musée affirme qu’il s’agite d’un des quatre squelettes d’allosaures les mieux conservés.

      Le musée bénéficiaire s’efforce de présenter des « preuves » de la croyance créationniste, et ce dinosaure étant en excellent état de conservation constituera une évidence d’un enfouissement très récent, lors du déluge biblique (à comparer aux 150 millions d’années d’âge réel de la bête). En refusant toute approche scientifique, ce musée utilise un spécimen à la symbolique très forte à des fins de retour vers le… Moyen-Age.

      AllosaureUn crâne d’allosaure

      Pour la petite histoire, le spécimen a été donné par la « Elizabeth Streb Peroutka Foundation of Maryland », qui l’avait acquis il y a dix ans. Cette fondation a été créée par l’avocat Michael Peroutka, candidat à la présidentielle états-unienne en 2004, avec comme slogan « dieu, famille, république » et appuyé alors par la « Ligue du Sud » (oui oui, les héritiers des confédérés esclavagistes). Toujours est-il qu’alors que ce genre d’ »organisation caritative » (c’est le statut officiel de la fondation) prospère, de très nombreux (et sérieux) musées de part le monde sont en difficulté voire en ruine partielle, comme par exemple les Musées d’Histoire Naturelle en France.

      photo by: Up'
      24 oct 13

      Comète Ison : début du spectacle dans un mois

      par Florian

        La comète Ison, découverte en Septembre 2012, passera au plus près du Soleil le 28 Novembre prochain. Mais auparavant, elle risque d’être visible à l’oeil nu entre le 20 et le 24 Novembre, avant que son éclat ne soit noyé dans celui du Soleil.

         

        Tout le mois de Novembre, en revanche, elle sera observable à l’aide d’un télescope puis des jumelles. Elle est à chercher dans l’horizon Est, depuis la constellation du Lion jusqu’à celle de la balance (elle progresse vers l’horizon au cours du mois).Par la suite, son éclat dépendra de sa survie au passage au périphélie, à 0.23 UE du Soleil, ce qui est très près (1,35 fois son diamètre !). La taille de son noyau n’ayant pas pu être estimée, aucun pronostic fiable n’a pu être établi.

         

        Toutefois, une équipe d’astronomes (M. Knight et K. Walsh) a utilisé des simulations numériques pour tenter d’estimer la probabilité de dislocation : celle-ci augmenterait si la densité de la comète est faible, si elle observe une rotation prograde (dans le même sens que son orbite) ou si la forme du noyau est allongée. Enfin, les auteurs prévoient que même en cas de dislocation du noyau, les morceaux restants seront toujours à même de produire un spectacle viable. Un antécédent existe : en  2011, la comète Lovejoy s’était disloquée peu après son passage au plus près du Soleil (bien plus près que Ison) et a continué à être visible à l’oeil nu.

         

        En Décembre, elle sera visible à partir du 4 ou du 5, à sortie de la lueur du Soleil. C’est là que l’incertitude est la plus grande quant à son éclat. Si elle reste entière, elle pourrait s’étendre sur une grande partie de l’horizon.

         

        ison_nasa_esa_STScI

        Ison observée par Hubble le 9 Octobre dernier

        (Crédits : NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

         

        Mattew M. Knight & Kevin J. Walt, 2013 : Will Comet ISON (C/2012 S1) Survive Perihelion?

        17 oct 13

        Exploiter les ressources des astéroïdes : la course est lancée

        par Florian

          C’est la nouvelle tendance : après le tourisme spatial, voici l’industrie spatiale. Deux nouvelles compagnies privées d’exploration spatiale ont vu le jour ces deux dernières années, avec pour objectif officiel de s’attaquer aux ressources minières extraterrestres. Comment ? En capturant un astéroïde et en le ramenant en orbite terrestre ou lunaire. La NASA a elle aussi lancé un projet cette année concernant la capture d’un astéroïde pour l’étudier en orbite lunaire.

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          Projet de capture d’un astéroïde par la NASA (Crédtis NASA/JPL)

          La première à avoir vu le jour s’appelle Planetary Resources. Impliquant des personnalités très médiatiques (les présidents de Google E.E. Schmidt et Larry Page, le patron de Virgin Richard Branson, le réalisateur James Cameron, et j’en passe) et d’anciens ingénieurs de la NASA, cette société basée près de Seattle aux Etats-Unis travaille déjà sur la première étape de son projet : lancer un (petit) télescope spatial privé, notamment pour former une base de donnée sur d’éventuelles cibles favorables. Ce télescope, nommé Arkyd 100, a été financé en partie par le grand public avec la promesse d’envoyer une vue d’une photo du donateur avec le télescope, ou de lui donner du temps d’utilisation ou un pointage de l’instrument (pour les plus généreux). 17 614 personnes ont tout de même répondu à l’appel, en 33 jours. L’étape suivante, si la première se déroule sans encombres, est la construction et le lancement d’autres satellites, plus gros et destinés à l’observation et l’analyse d’astéroïdes géocroiseurs en survolant ceux-ci de très près. Ensuite seulement viendrait l’exploitation minière d’un astéroïde, principalement pour l’eau.

          La seconde société à s’intéresser aux ressources des astéroïdes s’appelle Deep Space Industries. Née en 2013, elle aussi est basée aux Etats-Unis, en Virginie. Elle prétend quant à elle exploiter les métaux qu’ils contiennent pour alimenter un industrie de construction automatisée dans l’espace, à l’aide de la technologie de l’impression 3D. Certaines métaux précieux, comme le platine et le palladium, sont aussi visés. Ses dirigeants sont plus « techniques », la plupart étant des pionniers de l’industrie spatiale privée ou d’anciens collaborateurs de la NASA. Eux aussi projettent d’envoyer d’abord des satellites de reconnaissance et d’analyse, avant de capturer des astéroïdes cibles en les enveloppant ou en les propulsant, selon leur taille, avant des les exploiter en orbite lunaire ou terrestre.

           

          Ces deux compagnies semblent rassembler les personnels les plus qualifiés pour mener cette affaire à bien, et nous verrons peut-être d’ici quelques années les premiers résultats concrets de leurs recherches. Au niveau de l’aspect « communication », elles semblent déjà prendre deux directions différentes, probablement influencées par le passé de leurs dirigeants (« Google attitude » VS rigueur scientifique)… Le projet de la NASA de capturer un astéroïde pour l’étudier devrait aboutir en 2025. S’il aboutit.

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          Ida et sa lune, par Galileo (Crédits NASA/JPL)

          14 oct 13

          Une comète à l’origine du « verre libyque »

          par Florian

            Au début de ce mois d’Octobre sont parus les résultats de plusieurs années d’analyses d’une roche noire carbonée découverte dans le Sahara, au sein de la zone à « verre libyque » (un verre naturel de couleur verte utilisé en décoration depuis l’Antiquité dans une zone de plus de 6 000m²). Cette roche, découverte par un géologue égyptien, s’est finalement avérée être le premier fragment de comète identifié sur Terre.

            Le « verre libyque  » est une tectite, c’est à dire une roche produite par fusion lors d’un impact. Dans le cas du désert Egypto-Libyen, ce verre formé il y a environ 28,5 Ma serait le produit d’un réchauffement du sable d’environ 2000°C, à la suite de l’entrée dans l’atmosphère d’une comète. Celle-ci aurait explosé au-dessus de l’Egypte et de la  Libye, faisant littéralement fondre le sable et formant des diamants microscopiques aux endroits où il y a eu collision.

             

            verre libyqueVerre libyque (tectite)  PaternitéPas d'utilisation commercialePas de modification Certains droits réservés par Striving to a goal

            Le verre ainsi formé, contenant parfois des sphérules de cristobalite (un des minéraux polymorphes de SiO2), a été utilisé depuis l’Egypte des Pharaons pour garnir des bijoux et autres objets décoratifs. Il a été mis en évidence en tant que curiosité géologique à partir de la première moitié du XXème siècle, mais c’est seulement cette année que l’objet à l’origine de sa formation a été identifié, à savoir une comète.

            La roche noire étudiée ces dernières années, dont le carbone a formé de nombreux diamants microscopiques, proviendrait du noyau de la comète à l’origine de l’impact. Selon les auteurs, la bonne conservation du spécimen analysé est due à sa dureté très élevée suite aux transformations subies au cours de l’impact.

             

            Jan D. Kramers, Marco A.G. Andreoli, Maria Atanasova, Georgy A. Belyanin, David L. Block, Chris Franklyn, Chris Harris, Mpho Lekgoathi, Charles S. Montross, Tshepo Ntsoane, Vittoria Pischedda, Patience Segonyane, K.S. (Fanus) Viljoen, Johan E. Westraadt. « Unique chemistry of a diamond-bearing pebble from the Libyan Desert Glass strewnfield, SW Egypt: Evidence for a shocked comet fragment. » Earth and Planetary Science Letters, 2013; 382: 21 DOI: 10.1016/j.epsl.2013.09.003.

            9 sept 13

            Il y a 12 900 ans : un impact à l’origine d’un changement climatique

            par Florian

              On sait depuis de nombreuses années que la déglaciation qui a fait suite à la dernière période glaciaire (il y a 20 000 ans) a été interrompue pendant près de 1 000 ans à cause d’un évènement catastrophique ayant entraîné entre autres la disparition de la mégafaune d’Amérique du Nord (Mammouths, tigres à dents de sabre, chameaux, etc). Cette période coïncide aussi avec la sédentarisation et le développement de l’agriculture au proche Orient. Elle est appelée le Dryas récent et commence il y a 12 900 ans.

              Au cours de cette période la température moyenne aurait chuté d’environ 5°C en Europe, les glaciers ont recommencé à se former et la toundra a remplacé les forêts boréales. En Amérique du Nord, la culture Clovis, composée de chasseurs-cueilleurs, a été transformée, devant s’adapter à son nouvel environnement duquel les grands mammifères étaient absents. Le nouveau climat, très froid, était aussi beaucoup plus sec.

              Depuis que la brusque variation climatique qui caractérise le Dryas récent est connue, un débat existe à propos de l’évènement à son origine. Ont été cités une éruption majeure d’un volcan dans l’actuelle Allemagne, un ralentissement des circulations thermohalines à cause d’un apport d’eau douce très important lors de la fonte des glaciers (comme dans le film « Le Jour d’Après »…), et la chute d’un astéroïde ou d’une comète en Amérique du Nord.  Cette dernière hypothèse s’avèrerait maintenant la plus probable, une équipe de scientifiques ayant découvert de nouvelles évidences d’un impact important à cette époque dans le Sud de l’actuel Québec.

              De nombreuses sphérules de verre, formées par fusion lors d’un tel impact, avaient déjà été trouvées dans le Nord des Etats-Unis dans des sédiments datant du début du Dryas Récent. Leur roche d’origine a maintenant été retrouvée, en place, dans le Sud du Québec. Toutefois aucun cratère d’impact n’a été retrouvé. Il est d’ailleurs possible qu’il n’en reste rien, on connaît plusieurs cas d’impacts important n’ayant pas formé de cratère reconnaissable, comme par exemple Tunguska en Sibérie. Il y a donc de très grandes chances pour qu’un impact important ait eu lieu il y a 13 000 ans dans cette région, évènement qui fut à l’origine de changements radicaux dans les écosystèmes et dans les cultures humaines.

               

              Sharma, M, et al. (2013). A paraître dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

              Severinghaus, Jeffrey P. et al. (1998). « Timing of abrupt climate change at the end of the Younger Dryas interval from thermally fractionated gases in polar ice ». Nature 391 (6663): 141–146.

              8 août 13

              Chine : une carrière réaménagée en hôtel de luxe

              par Florian

                C’est un hôtel d’un nouveau genre dont la construction vient de débuter en Chine : un 5 étoiles épousant le front de taille d’une carrière abandonnée. Projet audacieux, il a été initié en 2006, et fut dessiné par le cabinet d’architecture anglais Atkins pour la compagnie immobilière chinoise Shimao Property. Il a été récompensé en 2009 lors du World Architecture Festival, mais à cause des contraintes techniques et décisionnelles, les travaux n’ont pu commencer que cette année.

                Vue d’ensemble du projet récompensé :

                shimao1

                La carrière concernée est située dans le district de Songjiang, proche de Shanghai, et est profonde de 90 mètres. De quoi caser 19 étages, dont 17 situés sous le niveau du sol, jusqu’au fond de la carrière inondée, et même sous l’eau ! En effet, il faut réussir à attirer dans 380 chambres dominant une fosse abandonnée une clientèle exigeante plutôt habituée aux hôtels gratte ciels de centre ville… Pour cela, le fond de la carrière est aménagée en plan d’eau de loisir, avec restaurant et salles de détente sous-marins, tandis que les ascenseurs sont insérés dans une verrière simulant une chute d’eau. L’entrée montre quand à elle un mélange de verre et de toit végétal, et est placée à la source de la cascade artificielle. L’architecture globale est futuriste, laissant la part belle aux arrondis et très lumineuse.

                Voici un dessin de l’allure générale de l’hôtel vu depuis le fond de la carrière, avec la cascade aux ascenseurs au centre : shimao2

                Concernant l’ancienne carrière, celle-ci avait été abandonnée il y a plusieurs décennies et était devenue une sorte de décharge sauvage, comme c’est souvent le cas lorsqu’il n’existe pas de législation à ce sujet. Ce projet, qui a de fortes chances d’être mené à son terme au vu du « gabarit » du groupe immobilier à son origine, constitue un nouvel exemple de réhabilitation audacieuse mais réussie, après le site touristique Eden project, en Angleterre, qui comporte des jardins botaniques et plusieurs serres géantes à l’aspect futuriste.

                Photos Shimao Property.

                16 juil 13

                Le statut de prédateur du tyrannosaure enfin prouvé.

                par Florian

                  t-rexPour la première fois, une preuve que le T-Rex chassait ses proies a été mise au jour.

                  Un étudiant de l’université du Kansas a découvert dans la formation Hell Creek du Dakota du Sud une vertèbre d’hadrosaure particulière. Il s’agit d’une vertèbre de la queue, présentant une excroissance sortant de l’os : un morceau de dent de Tyrannosaure est fiché en son sein. Celui-ci en fait déjà un spécimen remarquable, mais en plus cet os montre un début de guérison, ce qui implique que l’herbivore a ensuite réussi à échapper à son prédateur.

                  Jusqu’à maintenant, aucun élément prouvant que celui-ci chassait les proies n’avait été trouvé. Certains chercheurs ont même avancé récemment qu’il était trop lent pour être un bon chasseur et constituait par contre un bon charognard (J. Horner, 2003 et J. Hutchinson, 2007). Toutefois, en 2011, une étude menée par une équipe de la Société Zoologique de Londres le réhabilite en tant que chasseur, et cette dernière découverte vient confirmer ce statut. Le débat semble donc enfin clos, plus d’un siècle après la découverte du premier Tyrannosaure dans le Wyoming (par Barnum Brown, ancien de l’université du… Kansas).

                  Le découvreur de cette vertèbre, Robert De Palma, avait confié cette dernière au préparateur en paléontologie des vertébrés de son université, David Burnham, qui a ensuite utilisé un scanner d’un hôpital pour visualiser l’intégralité de la dent coincée dans l’os et confirmer la nature de son ancien propriétaire.

                  Reconstitutions de squelettes de tyrannosaure (premier plan) et d’hadrosaure (second plan) :

                  t-rex hadrosaure

                  12 juil 13

                  Le Charbonnier, Les Adrêts (83)

                  par Florian

                    Uranium, Fluorite

                    Accès :

                    Situé à 7 km au Nord-Est de Fréjus, le gîte du Charbonnier est accessible en quittant la route Nationale 7 au niveau de la maison forestière des Cantonniers, puis en se dirigeant vers celle du Charbonnier. Là, il faut quitter la piste, passer devant la maison et descendre plein Nord à flanc de colline, en suivant un petit sentier de chasse. Deux postes de chasse se dressent sur la colline minéralisée.

                     Vue sur la colline minéralisée, depuis le Sud (au fond, l’autoroute A8) :IMG_20130618_093920

                    Contexte géologique :

                    Des coulées rhyolitiques recouvrent le socle cristallin sur plusieurs dizaines de mètres. L’ensemble a subi des déformations.

                     

                    Travaux :

                    Le gîte a été découvert en 1956 au cours d’une prospection de l’uranium au compteur Geiger. Des travaux de recherche ont été menés pendant 2 ans, à la fin desquels il a été décidé de ne pas pousser plus loin l’exploration, la teneur mesurée étant trop faible pour être économique.

                    L’entrée effondrée d’une des galeries d’exploration :IMG_20130618_095952

                    Minéralisation :

                    La minéralisation uranifère se présente de façon diffuse dans des lentilles ou colonnes de quelques mètres d’extension. L’encaissant est une rhyolite rouge. Celle-ci est bréchifiée dans les corps minéralisés, et est cimentée par de la fluorite antozonite , mauve à noire :IMG_20130618_103538

                    La variété antozonite de la fluorite contient des molécules désorganisées par la radioactivité, libérant du fluor qui ensuite peut réagir avec l’eau pour produire du fluorure d’hydrogène et de l’ozone (3F2 + 3H2O => 6HF + O3). Ce dernier, très odorant, est un bon critère pour déterminer la variété antozonite. La minéralisation la plus fréquente est donc cette fluorite, pouvant former des cristaux de quelques millimètres, jusqu’à légèrement inférieurs au centimètre. L’état de dégradation de ces cristaux est variable, certains, violets, sont encore translucides tandis que d’autres se désagrègent en une poudre noire. Des minéraux secondaires de l’uranium sont présents, en placages ou dans les fissures : outre les enduits d’oxides, l’autunite forme parfois des petits cristaux millimétriques.

                    Fluorite antozonite :

                    P1060985

                    Autre spécimen de fluorite antozonite :P1060971

                    Cristaux millimétriques d’autunite :P1060976a

                    Autunite :P1060990

                    L’origine de cette minéralisation, présente dans les zones bréchiques / mylonitisées, est mal connue. Toutefois, elle a été rencontrée à la fois dans le socle cristallin et dans la brèche ryholitique affleurante.

                     

                    Bibliographie :

                    Mines et Minéraux de la Provence Cristalline, G. Mari

                    14 juin 13

                    Evidences d’une planète en formation très loin de son étoile

                    par Florian

                      A partir d’observations faites par le télescope spatial Hubble en 2005, une équipe de recherche aurait découvert l’évidence de la formation d’une planète à quelque 12 milliards de kilomètres de son étoile (environ deux fois la distance de Pluton au Soleil). Cette exoplanète graviterait autour de l’étoile TW de l’Hydre, à 176 années-lumière de notre système. TW Hydrae est âgée de seulement 8 millions d’années.

                      Cette protoplanète aurait une masse comprise entre 6 et 28 fois celle de la Terre, ce qui est assez faible. De plus, des observations réalisées au moyen de l’Atacama Large Millimeter Array au Chili ont montré que dans ce système, il n’existe pas de grains de taille supérieure à celle d’un grain de sable à cette distance de l’étoile.

                      Comparaison du système de TW Hydrae avec le Système Solaire (NASA, ESA, J. Debes et al.,STScI) :

                      comparaison

                      La rapidité à laquelle la protoplanète aurait pu se former est donc surprenante. En effet, la formation d’une planète de petite taille à cette distance d’une étoile est encore mal connue, et cette découverte, si elle est confirmée, pourrait aider à mieux comprendre ce phénomène, et à l’intégrer aux théories actuelles.

                      Cette planète en formation a été révélée par un manque dans le disque d’accrétion gravitant autour de l’étoile. Une discontinuité de ce genre est généralement provoquée par la formation d’une protoplanète, qui capte la matière environnante grâce à sa masse plus importante que celle des autres débris. Le même phénomène est visible sur les anneaux de Saturne, des satellites de la planète se formant par accrétion au sein du disque.

                      Capture du système de TW Hydrae et reconstitution de celui-ci (NASA, ESA, J. Debes et al.,STScI) :

                      wt_hydrae