Catégorie : Science

L’intelligence artificielle pour déchiffrer les papyrus d’Herculanum

Moins connue et moins visitée que Pompéi, la cité romaine d’Herculanum – elle aussi détruite par l’éruption du Vésuve en octobre 79 – abrite pourtant des trésors.

Photo: C. Grandpey

Une découverte majeure a été faite dans la Villa des Papyrus, une maison qui appartenait probablement au beau-père de Jules César.

Photo: C. Grandpey

A l’intérieur, la bibliothèque contenait 1 838 rouleaux de papyrus. Ils furent préservés car les boues brûlantes déferlant du volcan les ont instantanément enrobés.

 

Source : Bibliothèque nationale de Naples

De nombreux papyrus appartiennent au domaine de la philosophie grecque. Ils sont conservés à la Bibliothèque nationale de Naples et sont, bien sûr, inscrits au Patrimoine de l’Humanité. Carbonisés, les rouleaux sont particulièrement fragiles, mais certains ont pu être déroulés, avec des degrés variables de succès.

 

Source : Bibliothèque nationale de Naples

Une machine à dérouler les papyrus a été inventée au 18ème siècle par un spécialiste des miniatures du Vatican. Malheureusement, et encore récemment, divers essais d’écorçage ont fait ressortir des centaines de fragments de ces inestimables trésors, les mutilant ou les détruisant à jamais.

 

Source : Bibliothèque nationale de Naples

En 2015, en utilisant la tomographie par contraste de phase, déjà été utilisée pour examiner des fossiles sans les endommager, une équipe internationale avait réussi à déchiffrer quelques mots sur certains papyrus.

En 2016, les chercheurs ont utilisé la technologie du rayonnement synchrotron à l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) de Grenoble pour faire apparaître une forte concentration de plomb dans l’ancienne encre. Ils ont examiné deux fragments multicouches qui avaient été remis à Napoléon Bonaparte comme cadeau en 1802 et qui appartiennent aujourd’hui à la collection de l’Institut de France.

En 2023, un jeune étudiant en informatique à l’Université Lincoln du Nebraska (Etats-Unis) a réussi à déchiffrer un mot sur les papyrus carbonisés d’Herculanum. L’algorithme mis au point par le chercheur a permis de détecter des lettres grecques sur plusieurs lignes d’un des rouleaux et de lire pour la première fois un mot entier : πορϕυρας (porphyras), qui signifie « pourpre ». Le travail de déchiffrage du papyrus faisait partie du « Vesuvius Challenge » – le défi du Vésuve- une série de prix dont le principal, d’un montant de 700.000 dollars (651 000 euros), récompense la lecture d’au moins quatre passages d’un parchemin roulé.

 

Source : Vesuvius Challenge

J’ai consacré une note au travail de cet étudiant le 21 octobre 2023 : https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2023/10/21/le-dechiffrage-des-papyrus-dherculanum/

Toujours dans le cadre du « Vesuvius Challenge », trois chercheurs ont été récompensés le 5 février 2024 pour avoir réussi à déchiffrer grâce à l’intelligence artificielle une petite partie des rouleaux de papyrus. Ils ont remporté le prix de 700 000 dollars

Les organisateurs du concours avaient réalisé au préalable des scans de quatre rouleaux et offraient une récompense à qui déchiffrerait au moins 85% de quatre passages de 140 caractères. Les gagnants sont un doctorant à Berlin, un stagiaire de SpaceX originaire du Nebraska, et un étudiant suisse en robotique.

Le trio a notamment utilisé l’intelligence artificielle pour distinguer l’encre du papyrus et a déterminé la nature des caractères grecs en détectant les répétitions. Ils ont déchiffré environ 5% d’un rouleau. Selon les organisateurs du concours, l’auteur du papyrus serait « probablement le philosophe épicurien Philodemus » qui a écrit « à propos de nourriture, de musique, et de comment profiter des plaisirs de la vie. »

Sur les 1785 rouleaux de papyrus découverts au cours des fouilles effectuées au 18ème siècle, seuls 585 ont été complètement déroulés en utilisant une méthode mécanique du 18ème siècle, tandis que 209 autres ont été partiellement déroulés. Environ 400 n’ont jamais été déroulés et 450 sont si difficiles à lire que leurs textes restent inconnus.

Source : presse internationale.

Nouvelle rencontre rapprochée avec Io, la lune de Jupiter // New close encounter with Io, Jupiter’s moon

Après un premier survol le 30 décembre 2023 (voir ma note du 8 janvier 2024), la sonde Juno de la NASA s’est à nouveau rapprochée de Io, la lune de Jupiter, au début du mois de février 2024. Le but de ces survols est de permettre aux scientifiques de comprendre la nature volcanique de la lune qui est le corps volcanique le plus actif de tout le système solaire. Comme le premier survol de décembre, celui de février a fait s’approcher le vaisseau spatial à moins de 1 500 kilomètres de Io. Les scientifiques espèrent pouvoir déterminer si Io possède un océan de magma sous sa surface. Comme en décembre, la NASA a publié les images brutes du récent survol, et les scientifiques ont ensuite travaillé les photos pour les rendre plus lisibles. L’une des nouvelles images fournies par Juno montre une vue rapprochée de deux possibles panaches volcaniques à la surface d’Io.

Source : NASA

Io a une orbite plus rapprochée de Jupiter que les autres lunes qui gravitent autour le la planète et elle compte plus de 400 volcans actifs. Certains de ces volcans font jaillir des fontaines de lave atteignant des dizaines de kilomètres de hauteur. Io est prise en étau entre la forte gravité de Jupiter et l’attraction d’Europe et de Ganymède, deux lunes voisines dont l’orbite est plus éloignée de Jupiter.

 

Les lunes de Jupiter : Io, Europa, Ganymede, et Callisto (Source : NASA)

Les volcans à la surface de Io sont si puissants qu’ils peuvent même être vus par de puissants télescopes sur Terre, même si la perspective beaucoup plus rapprochée de Juno permet une bien meilleure observation de l’activité volcanique sur la lune de Jupiter. Ce n’est pas la première fois que Juno capture des panaches volcaniques sur Io. En 2023, la NASA a publié une image d’un tel panache photographié par JunoCam, une caméra à lumière visible à bord de Juno.

 

Panache de matière expulsé par le volcan Prométhée (invisible). Le panache est à peine visible dans l’obscurité sous la limite entre le jour et la nuit. (Source : NASA)

Juno enverra d’autres images de Jupiter, Io et des autres lunes. Ces images devraient aider les scientifiques à découvrir non seulement les origines de Jupiter et de ses satellites, mais aussi d’en savoir plus sur le système solaire proprement dit.

Source  : NASA et médias d’information américains.

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After a first flyby on December 30th, 2023 (see my post of 8 January 2024) , NASA’s Juno spacecraft had another close encounter with Jupiter’s moon, Io in early February 2024. These flybies are designed to help scientists understand the volcanic nature of the moon which the most volcanic body in the entire solar system. Like the first pass, the latest one took the spacecraft within 1,500 kilometers of Io. Scientists hope to determine if the moon has a global magma ocean hidden beneath its surface.

Like in December, the Juno team released the unprocessed images from the recent flyby, and NASA scientists have been doing incredible work on the photos. In particular, one of Juno’s new images shows a close-up view of a pair of possible volcanic plumes on Io’s surface.

Io orbits closer to Jupiter than any of the other moons and has over 400 active volcanoes. Some of Io’s volcanoes are erupting lava fountains dozens of kilometers high. Io is caught in a tug-of-war between Jupiter’s massive gravity and the smaller but precisely timed pulls from Europa and Ganymede, two neighboring moons that orbit farther from Jupiter.

Io’s volcanoes are so powerful that they can even be seen by large terrestrial telescopes on Earth, although Juno’s much closer perspective has key advantages to observing Io’s volcanic activity.

This is not the first time Juno captured volcanic plumes on Io. In 2023, NASA released an image of an Io plume captured by JunoCam, a visible light camera aboard Juno.

There will be much more to come from Juno as it investigates Jupiter, Io, and other Jovian moons. Beyond capturing great images, Juno is also helping scientists uncover not only the origins of Jupiter and its satellites but the solar system itself.

Source : NASA and U.S. news media.

De l’ île de la Déception à la planète Mars // From Deception Island to Mars

Située dans les îles Shetland du Sud, à 120 km au nord de la péninsule Antarctique, l’île de la Déception est la partie émergée d’un volcan bouclier potentiellement actif de 30 km de diamètre.

Carte topographique de l’île de la Déception (Source: Wikipedia)

Des éruptions historiques ont eu lieu entre 1839 et 1842. Le volcan s’est à nouveau réveillé en 1967 et 1969, détruisant les stations scientifiques à proximité. Suite à cet événement, les stations britannique et chilienne furent démolies et l’île fut abandonnée pendant plusieurs années. La dernière éruption majeure a eu lieu le 13 août 1970, provoquant des retombées de cendres sur la station russe Bellingshausen sur l’île du Roi George et sur la station chilienne Arturo Prat sur l’île Greenwich. L’éruption a également entraîné l’évacuation d’une base argentine. L’île de la Déception est désormais dédiée à la recherche scientifique. Aujourd’hui, elle fournit aux scientifiques des indications sur ce que pourrait être la vie sur Mars.

Ruines de la base britannique (Source: Wikipedia)

L’île en forme de fer à cheval est le seul endroit au monde où les navires peuvent naviguer dans la caldeira d’un volcan actif. Dans les eaux autour de l’île vivent poissons, krill, anémones et éponges de mer, tandis que des espèces uniques de lichens et de mousses poussent à la surface dans un écosystème aux contrastes extrêmes. Inhabitée, l ‘île abrite peut-être la plus grande colonie de manchots à jugulaire, d’oiseaux marins, de phoques et d’otaries au monde. Malgré des conditions météorologiques défavorables, la vie prospère sur l’île où la température des fumerolles atteint environ 70°C, même si la température de l’air peut chuter jusqu’à -28°C.
Les scientifiques disent que l’île de la Déception ressemble à la planète Mars car c’est « une planète avec un passé à l’intense activité volcanique, et où règnent actuellement des conditions très froides. » Elle représente donc un excellent moyen de comprendre la vie sur Mars sans mettre le pied sur cette planète.

Fumerolle sur le rivage de la Déception (Crédit photo : NASA)

L’analyse des roches de l’île de la Déception vient compléter les travaux des ingénieurs, des scientifiques et des astronomes qui étudient Mars à distance. En 2023, au vu des données fournies par le rover Curiosity, les chercheurs de la NASA ont déclaré que Mars avait autrefois un climat avec des saisons cycliques, propices au développement de la vie. Les scientifiques pensent qu’une éruption volcanique de très grande échelle a modifié l’atmosphère de la planète et entraîné l’apparition d’océans et de rivières qui se sont ensuite évaporés.
Même si les températures sur Mars – estimées par la NASA à environ -153°C – sont bien inférieures à celles de l’île de la Déception, les conditions antarctiques peuvent permettre de comprendre si les conditions nécessaires au développement de la vie auraient pu exister sur Mars.
Un autre robot martien, Perseverance, a atterri sur la planète en février 2021 pour rechercher des signes de vie microbienne passée. Il est prévu que ce rover multitâche prélève 30 échantillons de roches et de sol et les introduise dans des tubes qui seront renvoyés sur Terre dans les années 2030 pour analyse en laboratoire.

Robot Perseverance (Crédit photo : NASA)

Source  : Yahoo Actualités.

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Located in the South Shetland Islands, 120 km north of the Antarctic Peninsula, Deception Island is the exposed portion of an active shield volcano 30 km in diameter. Historical eruptions occurred in 1839–1842. The volcano returned to activity in 1967 and 1969, destroying the existing scientific stations. Both British and Chilean stations were demolished, and the island was abandoned for several years. The final major volcanic eruption was reported on 13 August 1970, causing ashfall on the Russian Bellingshausen station on King George Island and the Chilean station Arturo Prat on Greenwich Island.The eruption also forced the evacuation of an Argentine base. Deception Island is now dedicated to scientific research. Today, it provides clues to scientists about what life could look like on Mars.

The horseshoe-shaped island is the only place in the world where ships can sail into the caldera of an active volcano. In the waters around the island, fish, krill, anemones and sea sponges survive, while unique species of lichen and moss grow on the surface in an ecosystem of extreme contrasts. The island, uninhabited by people, is home to perhaps the world’s largest colony of chinstrap penguins, seabirds, seals and sea lions. Despite adverse weather conditions, life thrives on the island where temperatures in fumaroles, have been measured at around 70 degrees Celsius, even as air temperatures can plummet to -28°C.

Scientists say that Deception Island is similar to Mars because it is « a planet with (a past of) immense volcanic activity … where currently there are very cold conditions. » Thus, it is the best possible approximation to understand Mars without stepping on that planet.

The analysis of rocks on Deception Island complements the work of engineers, scientists and astronomers who study Mars from afar. In 2023, NASA researchers concluded that Mars once had a climate with cyclical seasons, conducive to the development of life, according to evidence found on the Red Planet by the Curiosity rover. Scientists believe an immense volcanic eruption changed the planet’s atmosphere and led to the appearance of oceans and rivers that later evaporated.

Even though temperatures on Mars – estimated by NASA at about -153°C – are far lower than ofn Deception Island, Antarctic conditions can help understand if the conditions for the development of life could have existed on Mars.

Another Mars rover, Perseverance, landed on the planet in February 2021 to look for signs of past microbial life. The multitasking rover will collect 30 rock and soil samples in sealed tubes to be sent back to Earth sometime in the 2030s for lab analysis.

Source : Yahoo News.

Péninsule de Reykjanes (Islande) : risque d’intrusion magmatique et d’éruption à brève échéance // Reykjanes Peninsula (Iceland) : risk of magma intrusion and eruption in the short term

Dans sa dernière mise à jour (5 février 2024), le Met Office islandais indique que l’accumulation de magma sous le secteur de Svartsengi-Þorbjörn se poursuit, même si la vitesse d’inflation a légèrement diminué ces derniers jours. Il convient de noter que des processus identiques ont été observés avant les précédentes intrusions magmatiques et éruptions au nord de Grindavík en janvier 2024 et décembre 2023. Selon les modèles géodésiques du 16 janvier au 5 février, le volume de recharge en magma du réservoir de Svartsengi est désormais estimé. à environ 9 millions de mètres cubes, contre 6,5 millions mentionnés dans la mise à jour du 1er février. À partir de la modélisation géodésique de l’intrusion et de l’éruption de janvier 2024, on estime qu’environ 9 à 13 millions de mètres cubes de magma se sont écoulés à partir du réservoir magmatique de Svartsengi pour alimenter l’éruption qui a débuté près de Hagafell le 14 janvier. Par conséquent, le volume de recharge de magma a maintenant atteint la limite inférieure de la quantité mise en oeuvre en janvier. Il existe donc une forte probabilité de nouvelle intrusion magmatique et d’éruption volcanique dans les jours ou les semaines à venir.

Dernière image satellite, montrant les variations de la surface du sol entre le 23 janvier et le 4 février 2024. Les zones grisées sont celles où les mesures ont été impossibles en raison des variations de la couverture neigeuse entre les images (Source: Met Office).

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In its latest update (February 5th, 2024), the Icelandic Met Office indicates that magma accumulation beneath the Svartsengi-Þorbjörn area continues, even though the rate of inflation has decreased slightly in recent days. It should be noted that similar processes were observed before the previous dyke intrusions and eruptions north of Grindavík in January 2024 and December 2023. According to updated geodetic models from January 16th to February 5th, the volume of magma recharge to the Svartsengi reservoir is now estimated at about 9 million cubic meters, versus 6.5 million mentioned in the February 1st update. From geodetic modelling of the January 2024 intrusion and eruption, it is estimated that approximately 9 to 13 million cubic meters of magma flowed from the Svartsengi magma reservoir, feeding the eruption that began near Hagafell on January 14th. Therefore, the estimated volume of magma recharge has now reached the lower limit of the amount believed to have been tapped in January. Consequently, there is an increased likelihood of a new magmatic dyke intrusion and ensuing volcanic eruption in the coming days to weeks.