Thread : ce que le carbone 14 nous apprend
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Le carbone 14 est un isotope radioactif du carbone qui se forme naturellement dans l’atmosphère terrestre. Il est couramment utilisé en archéologie et en paléontologie pour dater des objets anciens, car il se désintègre à un taux connu au fil du temps. Mais nous verrons ici qu’il ne sert pas qu’à dater des fossiles.
Un thread de @EricLagadec
Une équipe de recherche franco-britannique vient de trouver les traces d'une tempête solaire exceptionnelle qui a eu lieu il y a 14300 ans… en étudiant des arbres dans les Alpes. Ça vous dit d'en savoir plus?
Thread👇 pic.twitter.com/uhtLEdpwUp— Eric Lagadec✨🌍 (@EricLagadec) October 17, 2023
Tout d'abord, le Soleil s'est formé il y a 4,6 milliards d'années, lors de l'effondrement d'un énorme nuage de gaz et de poussière. Comme ici dans la zone de formation d'étoiles de la Carène pic.twitter.com/rh6yxNzoID
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Tous les atomes qui ont servi à former le Soleil et les planètes autour ont soit été formés quelques minutes après le Big Bang, soit dans le cœur d'étoiles mortes avant la naissance du Soleil pic.twitter.com/bMPIMKUfOh
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Un des atomes les plus important sur Terre s'appelle le carbone, on le connaît sous trois formes différentes. Le carbone 12 a 12 particules dans son noyaux: 6 protons et 6 neutrons. pic.twitter.com/Ukz5JQZOkc
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Certains atomes, plus rares ont 7 neutrons (le carbone 13) et d'autres, encore plus rares 8 (le carbone 14). pic.twitter.com/sHBDx9jghp
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Il est connu que la carbone 14 sert à dater pas mal de choses. Il est instable, et on sait que la moitié de ses noyaux se désintègre en environ 5500 ans. Si il y en avait quand le Soleil s'est formé, il devrait avoir disparu depuis. pic.twitter.com/gY3tHx7guE
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Mais l'interaction de particules énergétiques avec l'atmosphère de l'azote peut transformer de l'azote (abondant dans l'atmosphère) en carbone 14 (le schéma super simple est super clair, je sais!🙃) pic.twitter.com/aKVZuusSpn
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L'une des façons de produire ces particules énergétiques provient du soleil: des tempêtes solaires! pic.twitter.com/J5r1Lm30ub
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Voici à quoi ressemble la surface du Soleil.. En pointant un télescope spécial sur la surface du soleil, on voit ceci (© NSO/NSF/AURA): des cellules de convection. pic.twitter.com/TKW9h69AwV
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La convection c'est comme quand vous faites des pâtes, des bulles d'eau montent et redescendent. Bon, celles-ci font la taille de la France, c'est un poil plus grand que votre casserole! pic.twitter.com/LYJcAUrd5C
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Le soleil, comme la Terre, a une activité magnétique. Sur Terre, elle est due au noyau de fer en rotation qui crée le champ magnétique qui attire vos boussoles (c'est comme un gros aimant) pic.twitter.com/HtjEe0xIHk
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Le soleil a un champ magnétique complexe qui peut se manifester en surface par des tâches, des zones sombres où le champs magnétique est fort. Ces taches s'observent facilement (ne le faites pas seuls sans connaître) avec un télescope amateur ou d'autres techniques sympas. ©J.Coy pic.twitter.com/r9oS5FmJt6
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De temps en temps, au niveau de ces tâches, le champ magnétique va changer de configuration. On peut alors assister à une éruption solaire. Regardez cette vidéo, c'est incroyable pic.twitter.com/rf6GFsvE5I
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Pour avoir une idée de la taille, voici la Terre à côté! ( © ESA) pic.twitter.com/nj67xO2TVe
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Le Soleil suit un cycle d'activité de 11 ans, avec un pic d'activité tous les ~11 ans. Le prochain pic est prévu en 2025, on a donc de plus en plus d'éruptions. Lors d'une éruption, le gaz (plasma) du soleil peut être chauffé à 100 millions de degrés pic.twitter.com/zW2w7vP47M
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Un flash lumineux est émis,se propage à la vitesse de la lumière et atteint la terre 8mn après, des particules sont éjectées, accélérées presque à la vitesse de la lumière et nous arrivent ~30mn après. pic.twitter.com/lcq4DwlTrS
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Du gaz chaud (plasma) et magnétique peut être éjecté. En quelques jours, il atteint la Terre… créant des aurores, comme on a pu en voir en France il n'y a pas très longtemps: https://t.co/rPM8iWuzqk
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Et cela peut aussi créer du carbone 14. Comme la vie sur Terre est basée sur le carbone, les êtres vivants sur Terre ingèrent du carbone. Après une grosse tempête solaire, la quantité de carbone présent sur Terre peut changer! pic.twitter.com/mbba8Xqpjg
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Et si on trouve des vieux arbres, fossilisés par exemple, on peut mesurer la quantité de carbone 14 en fonction du temps… car chaque strie d'un arbre correspond à un an. (Un arbre "renaît tous les ans au printemps, ajoutant une strie) pic.twitter.com/HypL9JIMzc
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Et bien des chercheurs viennent d'analyser des pins sylvestres "fossilisés" dans la Durance, dans les Alpes françaises. pic.twitter.com/ww8x37WDW7
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Ils y observent un gros pic de carbone 14, qui date de 14 300 ans. La Terre a alors sans dote vécu la plus grosse tempête solaire jamais enregistrée. Cela a dû créer de puissantes aurores. pic.twitter.com/qEP6BMYJ69
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Ces aurores sont dues à l'interaction entre ce gaz chauffé et magnétique avec la terre, notamment son champ magnétique aux pôles. On les observe plus facilement dans des zones proches des pôles pic.twitter.com/Rw6bL51ehh
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Mais quand il y a des tempêtes solaires, ces aurores peuvent être observées à d'autres latitudes:sous les tropiques pour la grande tempête de 1859. La légende dit que cette nuit de septembre 1859, il était possible de lire le journal à la lumière des aurores! (©F.E. Church) pic.twitter.com/nca6CVjxeb
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Cette tempête a aussi engendré de forts champs électriques qui ont brûlé des télégraphes (l'internet de l'époque 😉)… en 1989 une tempête solaire a provoqué une coupure d'électricité de 6h au Québec. J'en parle ici:https://t.co/XqyLB2fZn3
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De belles aurores ont dû être observées sur Terre il y a 14 300 ans… mais les réseaux de télécommunication n'ont sans doute pas trop souffert. Ça devait être beau en tous cas, comme cette découverte! pic.twitter.com/ZeE1d3R9RL
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Un lien vers l'article scientifique: https://t.co/ynaSWy7aUe Bravo à toute l'équipe. Cela permettra aussi d'avoir une datation au carbone 14 plus précise 🙂
— Eric Lagadec✨🌍 (@EricLagadec) October 17, 2023
