À mon époque, il n’y avait que quatre couches sur Terre : la croûte, le manteau, le noyau externe liquide et le noyau interne solide. Maintenant, les scientifiques ont découvert une nouvelle couche distincte dans le noyau interne de notre planète, qui pourrait aider à informer l’évolution du champ magnétique terrestre.
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Des scientifiques ont découvert un nouveau noyau au centre de la Terre
« Il est clair que le noyau interne le plus interne a quelque chose de différent de la couche externe », a déclaré Than-Soon Pham, auteur principal de l’étude. Nous pensons que les atomes sont la voie [packed] Dans ces deux régions sont légèrement différentes.«
Les chercheurs étudient le noyau interne pour mieux comprendre le champ magnétique terrestre, qui nous protège des rayonnements nocifs dans l’espace et contribue à rendre la vie possible sur notre planète. Les géophysiciens pensent que le noyau interne peut avoir formé moins de il y a un milliard d’années, qui est relativement jeune à l’échelle des temps géologiques. Auteurs de l’étude Expliquer Le noyau interne se développe vers l’extérieur en solidifiant le matériau du noyau externe liquide, en libérant de la chaleur et en créant des courants de convection. Cette convection génère le champ magnétique terrestre.
Découvert en 1936 par la sismologue danoise Inge Lehmann, le noyau interne représente moins de 1 % du volume de la Terre (le centre de la Terre se trouve à environ 4 000 milles sous la surface). Cependant, la distance sous la surface et sa petite taille rendent difficile pour les scientifiques de le mesurer avec des mesures directes, alors ils étudient plutôt les ondes de choc générées par les tremblements de terre.
Lorsqu’un grand tremblement de terre frappe, a déclaré Pham, les ondes de choc résultantes, ou ondes sismiques, peuvent rebondir d’un côté à l’autre de la Terre comme une balle de ping-pong. Les ondes sismiques se déplacent à des vitesses différentes à travers les différentes couches de la terre en fonction de leur densité, de leur température et de leur composition. Comme un radiologue étudiant les organes internes d’un patient, les scientifiques utilisent des instruments connus sous le nom de sismomètres dans le monde entier pour mesurer ces oscillations et en apprendre davantage sur le fonctionnement interne de notre Terre.
il y a vingt ans, les chercheurs ont utilisé des données sismographiques et ont suggéré l’existence d’une cinquième couche. Depuis lors, a déclaré Pham, les preuves d’un noyau interne plus profond sont « devenues plus fortes au fil du temps avec de plus en plus de données ». Mais sa nouvelle étude va plus loin, analysant des données sans précédent pour un sismographe.
« La percée de cette étude est que nous avons trouvé une nouvelle façon d’échantillonner le centre du noyau interne de la Terre », a déclaré Pham. Il a dit que l’équipe a plus de preuves pour montrer que « le noyau interne le plus profond existe bel et bien ».
Dans la nouvelle étude, l’équipe a observé plusieurs tremblements de terre traversant le diamètre de la Terre – parfois jusqu’à cinq fois – quelque chose que les chercheurs n’ont pas enregistré « dans l’histoire de la sismologie », a déclaré Pham, qui note que les études précédentes n’ont documenté qu’un seul rebond. Ils ont découvert que les ondes sismiques traversaient le noyau interne à des vitesses différentes de celles qu’elles traversaient dans le noyau environnant, selon la direction de l’onde.
Plus précisément, les ondes traversant le noyau interne le plus interne ralentissaient lorsqu’elles s’approchaient à un angle oblique par rapport à l’équateur. Pendant ce temps, les ondes traversant le noyau interne externe ralentissaient lorsqu’elles passaient le long de l’équateur.
Pham a déclaré que la vitesse varie probablement en fonction de la direction de l’onde en raison d’une propriété physique connue sous le nom d’anisotropie, qui permet à la matière d’avoir des propriétés différentes dans différentes directions. Nous voyons généralement de l’anisotropie dans le bois, et il est plus facile de couper dans le sens du grain que dans le sens contraire.
Pham a admis que le caractère unique de ce noyau le plus profond est subtil et pas aussi net que les autres couches. Par exemple, si vous voyagiez du manteau au noyau externe, vous passeriez d’un solide à un liquide et feriez l’expérience de différentes compositions chimiques. Mais si vous voyagez du noyau interne au noyau le plus interne, vous verrez une transition dans la structure cristalline mais le même alliage de fer et de nickel.
L’idée d’un noyau interne plus profond a déjà été proposée, a déclaré le géophysicien John Tarduno, qui n’a pas participé à la recherche, mais ces nouvelles données renforcent considérablement l’hypothèse selon laquelle « il existe en fait un noyau interne plus profond avec une structure différente de celle le noyau interne externe. »
« L’existence de ce noyau interne plus profond nous fait réfléchir à la façon dont il s’est formé », a déclaré Tarduno, professeur de géophysique à l’Université de Rochester. Les auteurs de l’étude ont déclaré que la formation du noyau interne plus profond pourrait être la preuve d’un « événement mondial important du passé » qui a conduit à un changement du noyau interne de la Terre.
Tarduno, qui étudie comment se forme le noyau interne, a sa propre idée. Ses recherches suggèrent que la formation de ce noyau interne le plus profond pourrait être liée à un changement dans la tectonique des plaques il y a des centaines de millions d’années. Vraisemblablement, d’anciennes plaques épaisses de croûte océanique ont coulé jusqu’à ce qu’elles s’accumulent à la base du manteau, affectant la façon dont la chaleur s’écoulait du noyau. Cela a ensuite changé la façon dont le noyau interne s’est développé.
Tarduno a déclaré que cette « nouvelle analyse est passionnante car elle soutient le cas » du mécanisme de sa propre tectonique des plaques.
a déclaré Tarduno, qui a publié ses conclusions L’année dernière.
Apprendre les origines des couches internes du noyau, ont déclaré Tarduno et Pham, peut nous aider à mieux comprendre comment le champ magnétique s’est formé – et, à son tour, comment la vie peut survivre sur Terre et sur d’autres planètes.
« La formation du noyau interne était très importante pour établir une planète habitable à long terme car le noyau interne alimentait le champ magnétique, qui sert à fournir un blindage magnétique », a déclaré Tarduno. « Sinon, nous aurions progressivement perdu de l’eau de la planète. »
En savoir plus sur la façon dont le noyau interne peut, à son tour, nous aider à en savoir plus sur la façon dont d’autres planètes peuvent ou non être habitables.«
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&balle; La physique 17, 77
Un nouveau modèle fournit une description améliorée du flux d’énergie cinétique des océans en incluant la friction avec les côtes.
Un fluide s’écoulant en deux dimensions dans un bassin carré est une mauvaise imitation de l’Atlantique Nord, mais cette configuration peut capturer des aspects importants de l’écoulement turbulent de l’océan, selon de nouvelles simulations. [1]. Les chercheurs ont découvert que leur modèle est capable de prendre en compte la dissipation de l’énergie océanique (la conversion de l’énergie cinétique en chaleur), ce qui n’était pas possible dans les simulations 2D précédentes sans ajouter… publicité Coutume Hypothèses. Selon le modèle, la friction entre l’océan et les côtes continentales génère des tourbillons capables de dissiper une grande quantité d’énergie. Les résultats suggèrent que ce modèle simple pourrait fournir plus d’informations sur le cycle énergétique de l’océan que ce que les chercheurs espéraient auparavant.
Les simulations océaniques 2D ne peuvent pas fournir des informations aussi détaillées que celles trouvées dans les simulations 3D, mais elles peuvent fournir des informations générales accessibles à de nombreux chercheurs. Les simulations conventionnelles de bassins océaniques en 2D incluent les effets des vents dominants et de la rotation de la Terre (force de Coriolis), qui déterminent ensemble le modèle de circulation à grande échelle observé dans l’Atlantique Nord et dans d’autres régions océaniques. Mais il y a un problème avec ces simulations : lorsque la viscosité est fixée à une faible valeur – proche de sa valeur proche de zéro dans l’environnement réel – l’énergie cinétique du fluide augmente à l’infini. Pour éviter cette fuite d’énergie, les chercheurs ajoutent un terme de dissipation aux équations pour tenir compte des effets 3D, tels que le frottement avec le fond océanique.
Des travaux antérieurs ont suggéré une autre façon de produire une dissipation significative : imposer une condition de « sans glissement » à la limite du fluide, créant essentiellement une friction entre le fluide et la paroi. [2]. En appliquant cette idée au contexte océanique, Antoine Vinell de l’École Normale Supérieure de Lyon, France, et ses collègues ont inclus l’état de non-glissement dans des simulations haute résolution, révélant un système hautement désordonné qui élimine le besoin d’une dissipation supplémentaire. terme. L’équipe prévoit désormais d’explorer les propriétés du système turbulent et d’identifier les aspects de l’océan qui peuvent être étudiés à l’aide de leur modèle simple.
-David Ehrenstein
David Ehrenstein est rédacteur en chef de Journal de physique.
Les références
- L.Miller et coll.« Turbulence de tourbillon : dissipation anormale dans un modèle océanique 2D » Phys. Rév. fluide 9L051801 (2024).
- R. Nguyen Van Yen et coll.« Structures de dissipation d’énergie produites par les murs dans des écoulements bidimensionnels à viscosité nulle. » Phys. Rév. Lit. 106184502 (2011).
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03/05/2024
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La toute dernière fusée européenne sera bientôt lancée, apportant avec elle plusieurs missions spatiales, chacune avec un objectif, une destination et une équipe unique chez elle, qui les encouragera. Qu’il s’agisse de lancer de nouveaux satellites pour observer et étudier la Terre, scruter l’espace lointain ou tester de nouvelles technologies importantes en orbite, le premier vol d’Ariane 6 démontrera la polyvalence et la flexibilité de ce remarquable lanceur lourd. Lisez la suite pour tout savoir sur l’EXOpod Nova, puis voyez lequel vole en premier.
Vue d’artiste Ariane 62
De nombreuses missions seront associées à un voyage dans l’espace lors du vol inaugural d’Ariane 6, mais comment s’assurer que chaque mission sera lancée depuis la fusée au bon moment et dans la bonne direction ? La coordination de ces tâches incombe aux déployeurs de satellites, qui sont chargés de lancer les satellites en temps opportun.
L’un de ces systèmes de déploiement volant sur Ariane 6 provient d’Exolaunch, basé à Berlin, un fournisseur mondial de services de lancement, de gestion de mission, d’intégration de satellites et de matériel de déploiement qui a déployé avec succès plus de 360 satellites dans 25 missions à ce jour.
Distributeur EXOpod Nova
Pour le premier vol historique d’Ariane 6, la société EXopod Le distributeur Nova transportera quatre CubeSats dans l’espace. L’EXOpod Nova, de la taille d’un petit bagage à main, sera placé sur l’adaptateur de charge utile de l’étage supérieur d’Ariane 6. Fabriqué en aluminium durable et léger, ce déployeur peut contenir en toute sécurité jusqu’à 16 CubeSats, tandis que le déployeur lui-même pèse. moins de 14 kg sans lui.
La société berlinoise Exolaunch pilotera l’EXOpod Nova lors du vol inaugural de la sonde Ariane 6. Crédit : Exolaunch.
Dans le but de s’adapter à tous les types de CubeSats, y compris ceux au-delà des dimensions standard, l’EXOpod Nova est conçu pour la polyvalence. Nadine Smolka, directrice de la mission Exolaunch, souligne l’engagement de l’entreprise à repousser les limites de la conception de satellites, en déclarant : « Notre objectif est de révolutionner l’industrie et de permettre à nos clients d’explorer plus facilement les limites de la conception de leurs satellites. »
Ariane 6 volera avec la version EXOpod Nova de 16 unités dans une configuration « S3 » à trois portes, laissant suffisamment d’espace pour placer quatre satellites. L’éditeur est intuitif et facile à utiliser de par sa conception. Les portes de l’EXOpod Nova s’ouvrent en réponse au signal envoyé depuis la rampe de lancement d’Ariane 6, suivi du mécanisme de propulsion qui lance les satellites sur leurs orbites.
Construit à Berlin
Le siège social et les installations d’intégration d’Exolaunch sont situés à Berlin, où les quatre CubeSats seront intégrés dans EXOpod Nova. Une fois terminé, le module embarquera pour un voyage transatlantique vers un port spatial en Europe, où il se connectera à l’adaptateur de charge utile d’Ariane 6. Nadine et d’autres membres de l’équipe Exolaunch superviseront la connexion physique et effectueront des tests rigoureux pour garantir une fonctionnalité sans faille avant le décollage. .
EXOpod Nova au siège social et dans les installations d’intégration d’Exolaunch à Berlin. Crédit : Xolansh
Soulignant leur engagement en faveur du contrôle qualité, Nadine déclare : « Pour l’intégration, et de manière générale chez Exolaunch, nous travaillons selon le principe « deux esprits, quatre yeux » pour assurer le contrôle qualité – un deuxième coéquipier pour assurer le succès de tous les processus vitaux.
En tant qu’entreprise allemande profondément enracinée dans les vols spatiaux, Exolaunch est fière de son héritage européen et envisage un secteur spatial européen florissant. Nadine conclut : « Nous souhaitons voir l’espace européen prospérer, c’est pourquoi nous sommes très heureux de voir le lancement d’Ariane 6 et honorés d’être à bord pour fournir un accès indépendant à l’espace à nos clients. »
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La sonde lunaire chinoise Chang'e-6 est prête à être lancée alors que la course à l'espace avec les États-Unis s'intensifie
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Wenchang/Hong Kong
CNN
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La Chine s'apprête à lancer vendredi une mission lunaire sans pilote, visant à prélever pour la première fois des échantillons de la face cachée de la Lune, ce qui pourrait constituer un grand pas en avant pour l'ambitieux programme spatial du pays.
Sonde Chang'e-6 Chine Il s'agit de la mission lunaire robotisée la plus complexe à ce jour. Elle marque une étape majeure dans la quête du pays pour devenir une nation lunaire de premier plan. La puissance spatiale dominante Avec l’intention d’envoyer des astronautes sur la Lune d’ici 2030 et de construire une base de recherche à son pôle sud.
Le lancement attendu de la sonde sur une fusée Longue Marche-5 depuis le centre de lancement spatial de Wenchang, sur l'île de Hainan, dans le sud de la Chine, concerne un nombre croissant de pays. Y compris les États-Unisils se tournent vers les avantages stratégiques et scientifiques de l’expansion de l’exploration lunaire dans un domaine de plus en plus compétitif.
La mission chinoise de 53 jours verra l'atterrisseur Chang'e-6 atterrir dans un large cratère sur la face cachée de la Lune, qui ne fait jamais face à la Terre. La Chine est devenue le premier et le seul pays à atterrir sur la face cachée de la Lune lors de sa mission Chang'e-4 en 2019.
Tous les échantillons de la face cachée récupérés par l'atterrisseur Chang'e-6 pourraient aider les scientifiques à revenir sur l'évolution de la Lune et du système solaire lui-même – et fournir des données importantes pour faire progresser les ambitions lunaires de la Chine.
« Chang'e-6 vise à réaliser des percées dans la conception et la technologie de contrôle de l'orbite rétrograde lunaire, les technologies intelligentes d'échantillonnage, de décollage et d'ascension et le retour automatique des échantillons sur la face cachée de la Lune », a déclaré Ge Ping. Le directeur adjoint du Centre d'exploration lunaire et d'ingénierie spatiale de l'Administration spatiale nationale de Chine a déclaré la semaine dernière depuis le site de lancement.
La sonde Chang'e-6 constituera un test majeur des capacités spatiales de la Chine dans le cadre de ses efforts visant à réaliser le « rêve éternel » du dirigeant Xi Jinping de faire du pays une puissance spatiale.
La Chine a fait des progrès rapides dans l’espace ces dernières années, dans un domaine traditionnellement dominé par les États-Unis et la Russie.
Avec le programme Chang'e, lancé en 2007 et nommé d'après la déesse de la lune dans la mythologie chinoise, la Chine est devenue en 2013 le premier pays à réaliser un alunissage robotisé en près de quatre décennies. En 2022, la Chine a réalisé son propre projet Station spatiale orbitale Tiangong.
La mission Chang'e-6, techniquement complexe, s'appuie sur le record d'atterrissage de Chang'e-4 en 2019 sur la face cachée de la Lune et sur le succès de Chang'e-5 en 2020 en revenant sur Terre avec des échantillons de la Lune voisine.
Cette fois, pour communiquer avec la Terre depuis la face cachée de la Lune, Chang'e-6 doit s'appuyer sur le satellite Queqiao-2, lancé en orbite lunaire en mars.
La sonde elle-même se compose de quatre parties : un orbiteur, un véhicule de descente, un véhicule de remontée et un module de rentrée.
Le plan de mission est que l'atterrisseur Chang'e-6 collecte de la poussière et des roches lunaires après son atterrissage dans le vaste bassin antarctique d'environ 2 500 kilomètres de diamètre, un cratère formé il y a environ 4 milliards d'années.
Un vaisseau spatial ascendant transférera ensuite les échantillons vers le Lunar Orbiter pour le transfert vers le module de rentrée et le retour de la mission sur Terre.
La mission complexe « passe par pratiquement toutes les étapes » qui seraient nécessaires pour que les astronautes chinois atterrissent sur la Lune dans les années à venir, selon James Head, professeur émérite à l'Université Brown. coopéré avec Des scientifiques chinois dirigent la mission.
En plus de renvoyer des échantillons qui pourraient fournir « de nouvelles informations fondamentales sur l’origine et les débuts de l’histoire de la Lune et du système solaire », la mission sert également de « répétition automatique de ces étapes » pour emmener les astronautes sur la Lune et en revenir, a-t-il déclaré. .
La Chine envisage de lancer Deux autres tâches Dans la série Chang-e, alors qu'elle approche de son objectif de 2030 consistant à envoyer des astronautes sur la Lune avant de construire une station de recherche au cours de la prochaine décennie sur le pôle sud de la Lune, une zone censée contenir de la glace d'eau.
Chang'e-7, dont le lancement est prévu en 2026, vise à rechercher des ressources au pôle sud de la Lune, tandis que Chang'e-8, environ deux ans plus tard, pourrait étudier comment les matériaux lunaires pourraient être utilisés pour préparer la construction de la base de recherche. » ont-ils déclaré. il a dit.
Luo Yunfei/Service de presse chinois/VCG/Getty Images)
Des spectateurs regardent une fusée transportant le satellite Queqiao-2 décoller du site de lancement du vaisseau spatial de Wenchang, le 20 mars 2024.
Le lancement de vendredi intervient alors que plusieurs pays intensifient leurs programmes lunaires dans un contexte de concentration croissante sur l'accès aux ressources et sur un meilleur accès à l'exploration de l'espace profond que les missions lunaires réussies peuvent apporter.
L'année dernière, L'Inde a débarqué Le premier vaisseau spatial russe sur la Lune, tandis que la première mission russe sur la Lune depuis des décennies s'est soldée par un échec Crash de la sonde Luna 25 À la surface de la lune.
En janvier, le Japon est devenu le cinquième pays à poser un vaisseau spatial sur la Lune. Tireur d'élite qui atterrit sur la Lune J'ai eu des problèmes de puissance à cause d'un angle d'atterrissage incorrect. Le mois suivant, IM-1, A Une mission financée par la NASA La sonde, conçue par une société privée basée au Texas, a atterri près du pôle Sud.
Cet atterrissage – le premier d'un vaisseau spatial de fabrication américaine depuis plus de cinq décennies – fait partie de plusieurs missions commerciales prévues visant à explorer la surface lunaire avant que la NASA ne tente d'y renvoyer des astronautes américains. Dès 2026 Et construire son camp de base scientifique.
L'administrateur de la NASA, Bill Nelson, a semblé reconnaître le mois dernier que le rythme de la Chine – et les inquiétudes quant à ses intentions – étaient à l'origine de l'urgence américaine de retourner sur la Lune, des décennies après les missions habitées Apollo.
« Nous pensons qu'une grande partie des programmes spatiaux dits civils sont des programmes militaires. Je pense en fait que nous sommes dans une course. » Nelson Dire Le mois dernier, les législateurs ont exprimé leur inquiétude quant au fait que la Chine pourrait tenter d’empêcher les États-Unis ou d’autres pays d’accéder à certaines zones de la Lune si elle y arrivait en premier.
La Chine soutient depuis longtemps l’utilisation pacifique de l’espace et, à l’instar des États-Unis, elle espère utiliser ses prouesses spatiales pour promouvoir la bonne volonté internationale.
Cette fois, la Chine a déclaré que la mission Chang'e-6 transporterait des instruments scientifiques ou des charges utiles provenant de la France, de l'Italie, du Pakistan et de l'Agence spatiale européenne.
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