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La première atmosphère riche en hydrogène de Mars est déduite de la boue à sa surface
Selon de nouvelles recherches, Mars pourrait avoir donné naissance à un monde bleu recouvert d’eau, bien avant la fin de la formation de la Terre. Cette découverte pourrait ouvrir une fenêtre aux scientifiques sur un chapitre méconnu de l’histoire de Mars.
dans étude récente Publiée dans Earth and Planetary Science Letters, une équipe de chercheurs, dont plusieurs de l’Arizona State University, a découvert que l’atmosphère martienne primitive était beaucoup plus dense qu’elle ne l’est aujourd’hui, composée principalement d’hydrogène moléculaire, assez différente de la fine atmosphère de la seconde Le dioxyde de carbone est retenu aujourd’hui. .
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Bien qu’il soit la molécule la plus légère, l’hydrogène a eu des effets majeurs sur le climat du début de Mars. Il s’avère que l’hydrogène moléculaire est un puissant gaz à effet de serre.
« C’est un paradoxe que de nombreuses observations indiquent la présence d’eau liquide au début de Mars, même si l’eau est actuellement gelée sur Mars, et que l’ancien soleil était 30% plus faible qu’il ne l’est aujourd’hui », a-t-il ajouté. plat de SteveProfesseur d’astrophysique à l’Arizona State University École d’exploration de la Terre et de l’espace Un des scientifiques de l’équipe. « Les gaz à effet de serre traditionnellement considérés comme du dioxyde de carbone gèleront tôt sur Mars. (L’hydrogène) dans l’atmosphère est un moyen inattendu de stabiliser l’eau liquide. »
Selon les calculs de l’équipe, l’hydrogène moléculaire est un gaz à effet de serre suffisamment puissant pour permettre très tôt aux océans d’eau chaude à chaude de s’installer sur Mars pendant plusieurs millions d’années, jusqu’à ce que l’hydrogène soit progressivement perdu dans l’espace.
Ambiance différente
Pour déterminer la composition de l’ancienne atmosphère sur Mars, les scientifiques de l’équipe ont développé les premiers modèles évolutifs qui incluent les processus à haute température associés à la formation de Mars à l’état fondu et à la formation des premiers océans et atmosphère. Ces modèles ont montré que les principaux gaz sortant de la roche en fusion seraient un mélange d’hydrogène moléculaire et de vapeur d’eau.
Les résultats des modèles ont révélé que la vapeur d’eau dans l’atmosphère martienne se comporte comme la vapeur d’eau dans l’atmosphère terrestre contemporaine : elle se condense dans la basse atmosphère sous forme de nuages, créant une haute atmosphère « plus sèche ». En revanche, l’hydrogène moléculaire ne s’est condensé nulle part et était le principal composant de la haute atmosphère de Mars. De là, cette molécule lumineuse s’est perdue dans l’espace.
« Cette idée clé – que la vapeur d’eau se condense et se retient au début de Mars tandis que l’hydrogène moléculaire ne se condense pas et peut s’échapper – permet au modèle de se rapporter directement aux mesures effectuées par les engins spatiaux, en particulier le rover du Mars Science Laboratory, Curiosity « Café Pélivanchercheur à Institut SETI et auteur principal de l’étude.
Hydrogène de Mars, passé et présent
Le nouveau modèle a permis de nouvelles interprétations des données de deutérium à hydrogène (D/H) à partir d’échantillons martiens analysés dans des laboratoires sur Terre et par des engins spatiaux de la NASA sur Mars.
Les atomes d’hydrogène dans les molécules peuvent être soit de l’hydrogène ordinaire (un noyau avec un proton), soit un hydrogène « lourd » appelé deutérium (un noyau avec un proton et un neutron). Le nombre d’atomes de deutérium dans l’échantillon divisé par le nombre d’atomes d’hydrogène ordinaires est appelé le rapport deutérium sur hydrogène, ou rapport D/H.
Les météorites de Mars sont principalement des roches ignées, essentiellement de la lave solide. Il s’est formé lorsque l’intérieur de Mars a fondu et que le magma est monté vers la surface. L’eau dissoute dans ces échantillons internes (provenant du manteau) contient de l’hydrogène avec un rapport D/H similaire à celui des océans de la Terre, indiquant que les planètes ont commencé avec des rapports D/H très similaires, et que leur eau provenait de la même source. dans le système solaire primitif.
En revanche, lorsque le Mars Science Laboratory a mesuré les isotopes de l’hydrogène dans de l’argile vieille de 3 milliards d’années sur Mars, il a trouvé une valeur du rapport D/H environ trois fois supérieure à celle des océans de la Terre. Par conséquent, l’hydrosphère martienne – le réservoir d’eau de surface qui a interagi avec les roches pour former ces argiles – doit avoir une concentration élevée de deutérium par rapport à l’hydrogène. La seule façon raisonnable d’obtenir ce niveau d’enrichissement en deutérium est de perdre la majeure partie de l’hydrogène gazeux dans l’espace : l’hydrogène naturel est perdu, mais le deutérium, étant légèrement plus lourd, ne se perd pas aussi rapidement.
La recherche de ce modèle complet montre que si l’atmosphère de Mars était dense et riche en hydrogène au moment de sa formation, l’eau de surface serait naturellement enrichie en deutérium d’un facteur de deux à trois, par rapport à l’intérieur, ce qui est exactement ce que le Mars Science Laboratory observé.
« C’est le premier modèle qui reproduit naturellement ces observations, ce qui nous donne une certaine confiance dans le fait que le scénario évolutif que nous décrivons est cohérent avec les premiers événements sur Mars », a déclaré Pahelvan.
Boost pour la vie au départ de Mars ?
Les atmosphères d’hydrogène peuvent même convenir à l’origine de la vie. Les expériences de Stanley Miller datant du milieu du XXe siècle ont montré que les molécules prébiotiques impliquées dans l’origine de la vie se formaient facilement dans des atmosphères « réductrices » riches en hydrogène, mais pas aussi facilement dans des atmosphères « oxydantes » pauvres en hydrogène comme celle de la Terre. Ou Mars à l’ère moderne.
Les résultats des recherches de l’équipe suggèrent que le début de Mars était au moins un site aussi prometteur pour l’origine de la vie que le début de la Terre, sinon plus prometteur – bien avant que la Terre n’existe même. La Terre telle que nous la connaissons n’a terminé sa formation qu’après l’influence de la formation de la lune, des dizaines de millions d’années après l’évolution du système solaire. Bien avant cela, Mars avait probablement une atmosphère épaisse et riche en hydrogène, des températures douces et une surface couverte d’océans bleus.
En plus de Desh et Pahlevan, les auteurs de l’article incluent Lindy Elkins Tanton Et le Pierre Bosktous deux affiliés à la School of Earth and Space Exploration de l’Arizona State University (Buseck est également affilié à l’ASU). Faculté des sciences moléculaires), et Laura Schaefer, affiliée au Département de géosciences de l’Université de Stanford.
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
science
À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
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La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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