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Des scientifiques étudient les origines de la vie en simulant l’évolution cosmique
Les acides aminés constituent les millions de protéines qui animent les rouages chimiques de la vie, y compris les fonctions corporelles essentielles chez les animaux. En raison de la relation entre les acides aminés et les êtres vivants, les scientifiques sont impatients de comprendre les origines de ces molécules. Après tout, les acides aminés ont peut-être aidé la vie à proliférer sur Terre après avoir été délivrés ici il y a environ 4 milliards d’années par des morceaux d’astéroïdes ou de comètes.
Mais si oui, les acides aminés ont-ils été produits à l’intérieur des astéroïdes ou des comètes ? Ou les ingrédients bruts de la vie sont-ils sortis intacts du nuage moléculaire interstellaire de glace, de gaz et de poussière qui composait notre système solaire et d’innombrables autres composants ?
Si des acides aminés se formaient dans notre système solaire, la vie pourrait être unique ici. Mais si elles provenaient d’un nuage interstellaire, ces matières premières pour la vie auraient également pu se propager à d’autres systèmes solaires.
Des scientifiques du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, ont cherché à explorer comment les acides aminés et les amines – leurs cousins chimiques – se sont formés en simulant une petite évolution cosmique en laboratoire. Les chercheurs ont fabriqué des glaces comme celles des nuages interstellaires, les ont soufflés avec des radiations, puis ont exposé les matériaux restants, qui comprenaient des amines et des acides aminés, à l’eau et à la chaleur pour reproduire les conditions qu’ils auraient rencontrées à l’intérieur des astéroïdes.
a déclaré Dana Kasem, qui a travaillé sur l’expérience lorsqu’elle était étudiante postdoctorale à la NASA Goddard de 2020 à 2022. Kasem est maintenant chercheuse scientifique au Southwest Research Institute de San Antonio et auteur principal d’une étude publiée le 9 janvier dans le revue Nature. ACS Chimie de la Terre et de l’Espace.
Pour leur étude, Kasem et ses collègues ont fabriqué de la glace à partir de molécules couramment observées par les télescopes dans les nuages interstellaires, telles que l’eau, le méthanol, le dioxyde de carbone et l’ammoniac. Ensuite, à l’aide de l’accélérateur de particules Van de Graaff à Goddard, ils ont zappé la glace avec des protons à haute énergie pour imiter le rayonnement cosmique que la glace subirait dans un nuage moléculaire. Le processus de rayonnement a décomposé des particules simples. Ces molécules ont été recombinées en amines et en acides aminés plus complexes, tels que l’éthylamine et la glycine. Les acides aminés sont laissés dans un résidu collant.
« Nous nous attendons à ce que ce résidu soit transféré du nuage interstellaire au disque protoplanétaire qui crée le système solaire, y compris les astéroïdes », a déclaré Kasim.
Les simulations d’astéroïdes sont venues ensuite. En immergeant les restes dans des tubes d’eau et en les chauffant à différentes températures et pendant des durées variables, les scientifiques ont reproduit les conditions à l’intérieur de certains astéroïdes il y a des milliards d’années, qu’ils appellent « hydroaltération ». Ensuite, ils ont analysé les effets de ces conditions aqueuses chaudes sur les molécules.
Ils ont découvert que les types d’acides aminés et d’acides aminés créés en laboratoire parmi les étoiles glacées, et leurs rapports, restaient constants quelles que soient les conditions des astéroïdes. Cela signifie que les amines et les acides aminés peuvent rester intacts lorsqu’ils voyagent du nuage interstellaire vers un astéroïde. Mais chaque molécule a réagi différemment aux conditions de type astéroïde en fonction de la quantité de chaleur appliquée par les chercheurs et de la durée. Les niveaux de glycine ont doublé après 7 jours de simulation d’astéroïdes, par exemple, tandis que les niveaux d’éthylamine ont à peine bougé.
De nombreux autres scientifiques ont créé des glaces interstellaires et les ont enveloppées de rayonnement. Comme l’équipe de Goddard, ils ont également découvert que ce processus produit des amines et des acides aminés. Mais le groupe de composés produits en laboratoire ne correspond pas au groupe détecté dans les météorites. Les météorites sont des morceaux d’astéroïdes et éventuellement de comètes que les scientifiques peuvent trouver sur Terre et explorer en laboratoire.
Kassem et ses collègues ont voulu enquêter sur cette divergence, ils ont donc conçu une expérience, la première à ajouter une simulation d’astéroïde à une expérience sur la glace. Le processus a commencé avec l’idée de Christopher Mattreese, un chercheur scientifique de Goddard qui était le chercheur principal de ce projet. Materez s’est demandé si les conditions des astéroïdes étaient le chaînon manquant entre la glace interstellaire fabriquée en laboratoire et les compositions de météorites.
« Les expériences de laboratoire qui se concentrent uniquement sur le rayonnement de la glace ne capturent pas pleinement la réalité de la chimie de ces composés », a déclaré Materissi. « Donc, une partie de l’objectif de ce travail était de voir si nous pouvions combler cet écart. »
L’équipe de recherche n’a pas encore comblé l’écart. Ils ont découvert que même après avoir simulé les conditions des astéroïdes, les amines et les acides aminés qu’ils produisaient ne correspondaient toujours pas à ceux trouvés dans les météorites.
Cela peut arriver pour plusieurs raisons. Il faut faire une contamination potentielle. Étant donné que les météorites traversent l’atmosphère terrestre et passent un certain temps à la surface avant d’être capturées, leur composition chimique est susceptible de changer et de ne pas refléter pleinement les astéroïdes dont elles proviennent. Mais les scientifiques pourront s’attaquer à ce problème avec des échantillons purs de l’astéroïde Bennu, qui est actuellement transporté par le vaisseau spatial OSIRIS-REx de la NASA vers la Terre le 24 septembre 2023, pour être livré à la surface. Les scientifiques amélioreront également leurs expériences sur la glace après que le télescope spatial James Webb de la NASA aura renvoyé des informations détaillées sur les types de glace qui composent les nuages moléculaires interstellaires.
« Nous ne sommes pas encore à la fin de ce travail, et nous avons encore beaucoup à faire », a déclaré Matterici.
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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