Terrestrial Carbonaceous Debris Tracing Atmospheric Hypervelocity-Shock Aeroplasma Processes

International audienceAtmospheric hypervelocity impacts are widely viewed to produce the meteoric smoke layer by the shock-less interactions of the impinging air molecules with the vaporized meteoroid. In contrast here, we intend to show how gas and solid aerosols when captured in the Mach cone of a bolide while entering the Earth atmosphere are transformed into a new range of polymeric nanomaterials. Carbonaceous materials from natural situations are studied from collect in a pilot region of Southern France in the following days of a high altitude meteor atmospheric airburst on 2011 August 2 nd and since the 2013 February 15 th Chelyabinsk meteoritic event in Ural. These materials are compared to the ones obtained by hypervelocity shock with the CEA Persephone light-gas gun. A numerical simulation with the Tycho software is performed to model the evolution of the increase of density directly in the rear front of the shockwave with the increase of velocity around an obstacle for high velocity inflow. The multidisciplinary approach reveals the production carbon-based nanosolids from terrestrial precursors by hypervelocity plasma particle deposition (HPPD) processes. The Tycho simulation helps to establish the lack of mixing between the ablation smoke and the surrounding atmosphere. The correlation between the simulation, the hypervelocity experiments and the natural situations shows the distinctive characteristics of visco-elastic filamentary nanosolids formed in the laminar domain of low pressure, the ones of nanoparticle-rich stiff film specific to the thin domain of high shear stress and the ones of dense glassy carbon with nanocarbon crystallites (graphite and graphene-like) only formed in the frontal high temperature and pressure domain. Data on the natural carbon-based nanosolids indicate that the atmospheric shock-dissociation occurred from a carbon pool dominated by dead atmospheric carbon. Diagnostic keys are provided to distinguish natural carbon-based nanosolids synthesized by HPPD just at the time of the hypervelocity atmospheric entry from their subsequent transformations during atmospheric transport by other aeroplasma processes

Analyse de la microstructure d'un horizon de surface enterré sous des matériaux archéologiques du Bronze ancien en Syrie (2200 BC)

International audienceLa microstructure de l'horizon de surface d'un sol enterré dans les plaines de Djézireh a été comparée à celle de l'horizon de surface du sol actuel. Les résultats des analyses physico-chimiques, les observations effectuées en microscopie électronique et les mesures de porosité montrent de nombreuses similitudes entre les deux sols. Cependant, le volume de pores résultant de l'assemblage des agrégats et de l'activité biologique est plus faible dans l'horizon de surface du sol enterré. Cette différence pourrait être due, soit à un vieillissement de la microstructure postérieurement à l'enfouissement, soit à l'existence d'une microstructure différente avant l'enfouissement. Dans ce dernier cas, cette microstructure serait liée à des facteurs externes différents de ceux qui règnent à la surface du sol aujourd'hui. Enfin, nos résultats montrent l'intérêt qu'il y aurait à mesurer plus systématiquement des paramètres physiques tels que la porosité au sein des formations superficielles et des sols qui s'y sont différencié

Calcul de la composition chimique dans un plasma issu de mélanges de PTFE, d’air, de cuivre et de vapeur d’eau dans le cadre d’appareillages de coupure électrique à air

Le climat des zones sub-sahariennes est marqué par une forte variabilité du taux d’humidité dans l’air, surtout entre la saison sèche et la période de mousson, et par un empoussièrement atmosphérique élevé lors des tempêtes de poussières et de  vents de sable. Sous ces conditions, les appareillages de coupure de type disjoncteur à air en contact avec des joues gazogènes en PTFE (Téflon©) ont des comportements anormaux et des échecs à la coupure sont souvent observés. Pour comprendre ce problème, le travail présenté propose d'abord d’étudier l’influence de la proportion d’eau et de poussières sur le fonctionnement des disjoncteurs, puis d’étudier l’influence de l’état du plasma, pression et déséquilibre thermique, sur sa composition chimique. Quatre mélanges sont comparés: les deux premiers avec de la silice simulant les poussières M1 : 1,95 g air sec, 0,01 g cuivre, 0,02 g PTFE, 0,5 g silice, 6 µg vapeur sèche M2 : 1,95 g air sec, 0,01 g cuivre, 0,02 g PTFE, 0,5 g silice, 28 µg vapeur sèche et les deux derniers sans poussières M3 : 1,95 g air sec, 0,01 g cuivre, 0,02 g PTFE, 6 µg vapeur sèche M4 : 1,95 g air sec, 0,01 g cuivre, 0,02 g PTFE, 28 µg vapeur sèche. Le couple (M1, M3) correspond à la période de la saison sèche et le couple (M2, M4) correspond à la période de mousson. Pour l’état du plasma nous considérons deux pressions (105 Pa et 5×105 Pa) et deux états de déséquilibre thermique (à l’équilibre et hors de l’équilibre Te/Tl=2).Pour mener à bien ce travail, nous utilisons la minimisation de l’énergie libre de Gibbs (enthalpie libre), qui est bien adaptée pour des transformations ayant lieu à une pression et à température(s) fixée(s). Cette méthode permet de déterminer les fractions molaires dans la gamme de température comprise entre 500 K et 6 000 K. Les calculs réalisés montrent que le graphite ne se forme pas, que la poussière de sable a une influence importante sur la formation des phases condensées et que la variation d’hygrométrie joue un rôle majeur sur les espèces minoritaires (fraction molaire <10-5)

Le Cadre paléogéographique des occupations humaines dans le bassin du Haut-Khabur (Syrie du Nord-Est). Premiers résultats

This article describes the results of a palaeogeographical study of the High Khabur, that has been first conducted on the whole region, then on a limited area : the meridional basin of the wadi Rijlet Aaoueji. The main features of sedimentary environments and soil cover are first presented at a large regional scale. The micro-regional study has helped to identify six palaeogeographical phases during the last ten thousand years. During the early Holocene (phase I), extensive deposition of alluvial loam coincides with episodes of soil development under a warmer and moister climate than the present one. Phase 2 (ca. 8000-7000 B.P.) is synchronous with an aridification. Phase 3 (7000-5000 B.P.) is marked by a clear humidity increase recorded in soils and in the history of the alluvial fill. Phase 4 (ca. 5000-3800 B.P.) records a gradual deterioration of climatic conditions, possibly enhanced by land-use intensification. Management of river channels attested during this period served possibly to counteract the natural reduction of water flow. During phase 5 (ca. 3800-3500 B.P.) a sudden aridification, that coincides with the fall of volcanic ash, severely alters landscapes and land-use conditions. Soil landscapes are progressively stabilized from 3500 B.P. and climatic conditions similar to the present ones have been established since then (phase 6). Conclusions of the study outlines the predominant role of climatic fluctuations on the rapid evolution of pedo-sedimentary conditions during the Holocene.Cet article expose les résultats de l'étude paléogéographique du Haut Khabur, conduite d'abord sur l'ensemble de la région puis sur une micro-région test : le bassin méridional du ouadi Rijlet Aaoueji. Les caractères généraux des milieux de sédimentation et de la couverture pédologique sont présentés dans une première partie. L'étude micro-régionale a permis de reconnaître six phases paléogéographiques pour les dix derniers millénaires. Au début de l'Holocène (phase 1) le dépôt extensif de limons d'inondation coïncide avec le développement de sols sous des conditions plus humides et plus chaudes que les actuelles. La phase 2 (ca. 8000-7000 B.P.) est synchrone d'une aridification. La phase 3 (ca. 7000-5000 B.P.) est marquée par une nette augmentation de l'humidité traduite dans les sols et dans l'histoire du comblement alluvial. La phase 4 (ca. 5000-3800 B.P.) enregistre une détérioration progressive des conditions climatiques, accélérée par l'intensification de l'exploitation des sols. Le repérage d'aménagements hydrauliques suggère que l'Homme s'est efforcé de compenser la réduction naturelle du flux hydrique. Au début de la phase 5 (ca. 3800-3500 B.P.) une aridification soudaine, synchrone de la chute de cendres volcaniques entraîne une dégradation profonde des paysages et une détérioration sévère des conditions d'utilisation des sols. Le retour à des conditions semblables aux actuelles se produit progressivement à partir de 3500 B.P. et perdure jusqu'à nos jours (phase 6). Les conclusions de cette étude soulignent le rôle prédominant des fluctuations climatiques sur l'évolution rapide des ambiances pédo-sédimentairesCourty M.-A. Le Cadre paléogéographique des occupations humaines dans le bassin du Haut-Khabur (Syrie du Nord-Est). Premiers résultats. In: Paléorient, 1994, vol. 20, n°1. pp. 21-59

Découverte de foyers magdaléniens dans le bois de Saint-Martin de la Roche au-dessus d'Étréchy (Seine-et-Oise)

Courty M. G. Découverte de foyers magdaléniens dans le bois de Saint-Martin de la Roche au-dessus d'Étréchy (Seine-et-Oise). In: Bulletin de la Société préhistorique de France, tome 22, n°8-10, 1925. pp. 266-268

A propos des Vénus préhistoriques stéatopyges

Courty M. G. A propos des Vénus préhistoriques stéatopyges. In: Bulletin de la Société préhistorique de France, tome 23, n°7-8, 1926. pp. 187-188

Applications de la micromorphologie à l'archéologie et la préhistoire (Paris-Grignon, 3-4 octobre 1984)

Courty Marie Agnès. Applications de la micromorphologie à l'archéologie et la préhistoire (Paris-Grignon, 3-4 octobre 1984). In: Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire, vol. 22, n°1, 1985. p. 45

II. - Etude micromorphologique d'un échantillon de l'ensemble 7-4 (Aurignacien) de Puyjarrige 2 (Brive, Corrèze)

Courty Marie Agnès. II. - Etude micromorphologique d'un échantillon de l'ensemble 7-4 (Aurignacien) de Puyjarrige 2 (Brive, Corrèze) . In: Revue archéologique du Centre de la France, tome 23, fascicule 1, 1984. pp. 32-35

Une technique prometteuse pour l'étude des dépôts archéologiques : la micromorphologie

Courty-Fedoroff Marie-Agnès. Une technique prometteuse pour l'étude des dépôts archéologiques : la micromorphologie. In: Les Nouvelles de l'archéologie, n°13, automne 1983. L'archéologie à Rome. pp. 69-70

Quelques faciès d'altération de fragments carbonates en grottes et abris sous roche préhistoriques

Weathering features of limestone fragments from prehistoric sediments of late Pleistocene and Holocene caves and shelters are characterized with microscopic techniques (polarizing microscope and scanning electron microscope). A comparison with the weathering features developed on the walls of the same sites but under the present-day conditions is presented. The transformation of limestone fragments and of the surrounding sediment result from the intensity of the weathering and the nature of processes. Several sequences of alteration can thus be distinguished. Interpretations are proposed, supported on data reporting the present-day weathering processes of limestones (in soils and construction stones). The active role of the biological agents on the development of the weathering paleofeatures observed can be appraised. Finally, the paleoenvironmental implications of the weathering features described is considered.Les faciès d'altération de fragments carbonates présents dans des sédiments préhistoriques de grottes et d'abris sous roche, datés du Pléistocene récent de de l'Holocène, sont étudiés à l'aide de techniques microscopiques (microscope polarisant et miscroscope électronique à balayage). Ces faciès sont comparés aux caractères des parois calcaires des mêmes sites s'altérant sous les conditions climatiques actuelles. Considérant l'intensité de l'altération et les mécanismes mis en jeu, plusieurs séquences de transformation des fragments calcaires et d'évolution du sédiment encaissant sont distinguées. Les interprétations proposées s'appuient sur les travaux portant sur les phénomènes d'altération actuelle de roches carbonatées (dans les sols et sur les pierres en œuvre). La comparaison avec les données actuelles conduit à privilégier le rôle du facteur biologique sur la genèse des faciès d'altération fossiles observés. En conclusion, la difficulté de l'interprétation des faciès d'altération en termes de paléoenvironnement est soulignée.Courty Marie Agnès. Quelques faciès d'altération de fragments carbonates en grottes et abris sous roche préhistoriques. In: Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire, vol. 23, n°3-4, 1986. pp. 281-289