science
Etude de la chimie oxydée et appauvrie en fer de la croûte continentale terrestre et non issue de la cristallisation du minéral calcédoine :
De nouvelles recherches tentent de définir la compréhension de la croûte terrestre en testant et en démystifiant une hypothèse populaire sur les raisons pour lesquelles la croûte continentale a des niveaux de fer inférieurs et plus d’oxydation que la croûte océanique. La mauvaise composition du fer dans la croûte continentale est l’une des principales raisons pour lesquelles de vastes portions de la surface de la Terre se dressent au-dessus du niveau de la mer en tant que terre sèche, rendant la vie terrestre possible aujourd’hui. L’étude, publiée dans la revue Science, utilise des expériences de laboratoire pour montrer que la chimie oxydative appauvrie en fer typique de la croûte continentale terrestre ne provient probablement pas de la cristallisation du grenat minéral, comme une explication populaire suggérée en 2018.
La recherche a été menée par Elizabeth Cottrell, géologue de recherche et conservatrice des roches au Musée national d’histoire naturelle de la Smithsonian Institution, et l’auteure principale de l’étude Megan Holy-Cross, ancienne boursière Peter Buck et boursière de la National Science Foundation au musée et maintenant assistante. professeur à l’Université Cornell. université. Les éléments constitutifs de la nouvelle croûte continentale éclatent du plus profond de la Terre dans ce que l’on appelle les volcans de l’arc continental, qui se trouvent dans les zones de subduction où une plaque océanique s’enfonce sous une plaque continentale. Dans l’explication du grenat de l’état appauvri et oxydé du fer dans la croûte continentale, la cristallisation du grenat dans le magma sous ces volcans continentaux élimine le fer non oxydé (réduit ou ferrique, comme on l’appelle parmi les scientifiques) des plaques terrestres, appauvrissant le fer au en même temps. Le magma fait fondre le fer en le laissant plus oxydé.
Une conséquence majeure de la diminution de la teneur en fer de la croûte continentale terrestre par rapport à la croûte océanique est qu’elle rend les continents moins denses et plus flottants, provoquant l’élévation des plaques continentales au-dessus du manteau de la planète à partir des plaques océaniques. Cette différence de densité et de flottabilité est l’une des principales raisons pour lesquelles les continents ont des terres sèches alors que les croûtes océaniques sont sous l’eau, et pourquoi les plaques continentales apparaissent toujours au-dessus lorsqu’elles rencontrent des plaques océaniques dans les zones de subduction. L’explication de Garnet sur l’épuisement et l’oxydation du fer dans l’arc continental du magma était convaincante, mais Cottrell a déclaré qu’un aspect ne lui convenait tout simplement pas.
« Vous avez besoin de hautes pressions pour rendre l’agate stable, et vous trouvez ces magmas à faible teneur en fer dans des endroits où la croûte n’est pas aussi épaisse, donc la pression n’est pas très élevée », a-t-elle déclaré. En 2018, Cottrell et ses collègues ont cherché un moyen de tester si la cristallisation des grenats en profondeur sous ces volcans d’arc était effectivement nécessaire au processus de formation de la croûte continentale telle qu’elle est comprise. Pour y parvenir, Cottrell et Holicros ont dû trouver des moyens de reproduire la chaleur et la pression extrêmes de la croûte terrestre en laboratoire, puis développer des techniques suffisamment sensibles pour non seulement mesurer la quantité de fer présente, mais aussi pour distinguer l’oxydation de ce fer.
Pour recréer l’énorme pression et la chaleur trouvées sous les volcans de l’arc continental, l’équipe a utilisé des presses à cylindre à piston au laboratoire haute pression du musée et à Cornell. Le piston d’un cylindre à piston hydraulique a à peu près la taille d’un mini-réfrigérateur et est composé principalement d’acier et de carbure de tungstène incroyablement épais et résistants. La force appliquée par un gros piston hydraulique entraîne des pressions très élevées sur de petits échantillons de roche, d’environ un millimètre cube. L’ensemble est constitué d’isolants électriques et thermiques entourant l’échantillon de roche, ainsi que d’un four cylindrique. L’association d’une presse piston-cylindre et d’un ensemble chauffant permet des expériences pouvant atteindre les très hautes pressions et températures rencontrées sous les volcans. Dans 13 expériences différentes, Cottrell et Holicros ont fait pousser des échantillons de grenat de roche en fusion à l’intérieur d’une presse à cylindre à piston sous des pressions et des températures conçues pour simuler les conditions à l’intérieur des chambres magmatiques au plus profond de la croûte terrestre. Les pressions utilisées dans les expériences variaient de 1,5 à 3 gigapascals, soit environ 15 000 à 30 000 pressions terrestres, soit 8 000 fois plus que la pression à l’intérieur d’une canette de soda. Les températures variaient de 950 à 1230 degrés Celsius, suffisamment chaudes pour faire fondre la roche.
Ensuite, l’équipe a collecté des grenats de la National Rock Collection de la Smithsonian Institution et d’autres chercheurs du monde entier. Surtout, ce groupe de grenats avait déjà été analysé afin que leurs concentrations de fer oxydé et non oxydé soient connues. Enfin, les auteurs de l’étude ont apporté le matériel de leurs expériences et ceux recueillis auprès des groupes à la source avancée de photons du laboratoire national d’Argonne du département américain de l’énergie dans l’Illinois. L’équipe a utilisé des faisceaux de rayons X à haute énergie pour effectuer une spectroscopie d’absorption des rayons X, une technique qui peut renseigner les scientifiques sur la structure et la composition des matériaux en fonction de la façon dont ils absorbent les rayons X. Dans ce cas, les chercheurs examinaient les concentrations de fer oxydé et non oxydé.
Des échantillons avec des proportions connues de fer oxydé et non oxydé ont fourni un moyen de vérifier et d’étalonner les mesures de spectroscopie d’absorption des rayons X de l’équipe, et ont également facilité la comparaison avec les matériaux de leurs expériences. Les résultats de ces tests ont révélé que l’agate n’incorporait pas suffisamment de fer non oxydé provenant des échantillons de roche pour tenir compte des niveaux d’appauvrissement en fer et d’oxydation présents dans les magmas qui sont les éléments constitutifs de la croûte continentale terrestre.
« Ces résultats font du modèle de cristal de grenat une explication très improbable de la raison pour laquelle le magma des volcans continentaux est oxydé et le fer est épuisé », a déclaré Cottrell. « Il est probable que les conditions dans le manteau terrestre sous la croûte continentale créent ces conditions oxydatives. » Comme beaucoup de découvertes scientifiques, les découvertes mènent à plus de questions : « Qu’est-ce qui conduit à l’oxydation ou à l’épuisement du fer ? » a demandé Cotrell. « Si l’agate ne cristallise pas dans la croûte et a quelque chose à voir avec la façon dont le magma est sorti du manteau, que se passe-t-il dans le manteau ? Comment leurs compositions ont-elles été modifiées ? »
Il est difficile de répondre à ces questions, a déclaré Cottrell, mais la théorie principale est maintenant que le soufre oxydant peut oxyder le fer, ce que la collègue actuelle de Peter Buck étudie sous sa supervision au musée. Cette étude est un exemple du type de recherche que les chercheurs du musée entreprendront dans le cadre de la nouvelle initiative Our Unique Planet du musée, un partenariat public-privé, qui soutient la recherche sur certaines des questions les plus persistantes et les plus importantes sur ce qui rend la Terre spéciale. D’autres recherches porteront sur la source des océans liquides de la Terre et sur la façon dont les minéraux peuvent servir de modèles pour la vie.
Cette recherche a été soutenue par un financement de la Smithsonian Institution, de la National Science Foundation, du Department of Energy et de la Lyda Hill Foundation. Préféré
(Cette histoire n’a pas été éditée par l’équipe de Devdiscourse et a été automatiquement générée à partir d’un flux syndiqué.)
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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.
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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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