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D’où vient l’eau de la Terre ?
Les chercheurs suggèrent que l’eau de la Terre pourrait provenir d’interactions entre l’atmosphère riche en hydrogène et les océans de magma des premiers embryons planétaires qui ont finalement formé la Terre. Leurs travaux, qui ont utilisé de nouveaux modèles de formation des planètes grâce à l’essor récent de la recherche sur les exoplanètes, ont montré que ces interactions pouvaient expliquer les principales caractéristiques de la formation de la Terre, telles que l’abondance de l’eau et l’état redox global, sans nécessairement dépendre d’autres sources d’eau.
Les exoplanètes récemment découvertes contribuent au développement d’un nouveau modèle qui offre des explications possibles à l’origine de certaines des caractéristiques déterminantes de la Terre, telles que l’abondance de l’eau.
De nouvelles recherches menées par Anat Shachar de l’Université des sciences Carnegie, ainsi que par Edward Young et Helk Schlichting de l’Université de Californie, Californie, suggèrent que l’eau de notre planète pourrait provenir de l’interaction entre les atmosphères riches en hydrogène et les mers d’eau en fusion. lave des premiers corps planétaires qui se sont formés à l’époque du début. étapes de formation de la terre. Leur recherche, qui pourrait faire la lumière sur l’origine de certaines des caractéristiques déterminantes de la Terre, a récemment été publiée dans la revue nature.
Historiquement, notre compréhension de la formation planétaire a été grandement influencée par l’exemple de notre propre système solaire. Malgré l’émergence de géantes gazeuses comme[{ » attribute= » »>Jupiter and Saturn still sparks discussions among scientists, there is a broad consensus that Earth and other terrestrial planets were formed from the accumulation of dust and gas that once orbited around our Sun in its youth.
As increasingly larger objects crashed into each other, the baby planetesimals that eventually formed Earth grew both larger and hotter, melting into a vast magma ocean due to the heat of collisions and radioactive elements. Over time, as the planet cooled, the densest material sank inward, separating Earth into three distinct layers—the metallic core, and the rocky, silicate mantle and crust.
An illustration showing how some Earth’s signature features, such as its abundance of water and its overall oxidized state could potentially be attributable to interactions between the molecular hydrogen atmospheres and magma oceans on the planetary embryos that comprised Earth’s formative years. Credit: Illustration by Edward Young/UCLA and Katherine Cain/Carnegie Institution for Science.
However, the explosion of exoplanet research over the past decade informed a new approach to modeling the Earth’s embryonic state.
“Exoplanet discoveries have given us a much greater appreciation of how common it is for just-formed planets to be surrounded by atmospheres that are rich in molecular hydrogen, H2, during their first several million years of growth,” Shahar explained. “Eventually these hydrogen envelopes dissipate, but they leave their fingerprints on the young planet’s composition.”
Using this information, the researchers developed new models for Earth’s formation and evolution to see if our home planet’s distinct chemical traits could be replicated.
Using a newly developed model, the Carnegie and UCLA researchers were able to demonstrate that early in Earth’s existence, interactions between the magma ocean and a molecular hydrogen proto-atmosphere could have given rise to some of Earth’s signature features, such as its abundance of water and its overall oxidized state.
The researchers used mathematical modeling to explore the exchange of materials between molecular hydrogen atmospheres and magma oceans by looking at 25 different compounds and 18 different types of reactions—complex enough to yield valuable data about Earth’s possible formative history, but simple enough to interpret fully.
Interactions between the magma ocean and the atmosphere in their simulated baby Earth resulted in the movement of large masses of hydrogen into the metallic core, the oxidation of the mantle, and the production of large quantities of water.
Even if all of the rocky material that collided to form the growing planet was completely dry, these interactions between the molecular hydrogen atmosphere and the magma ocean would generate copious amounts of water, the researchers revealed. Other water sources are possible, they say, but not necessary to explain Earth’s current state.
“This is just one possible explanation for our planet’s evolution, but one that would establish an important link between Earth’s formation history and the most common exoplanets that have been discovered orbiting distant stars, which are called Super-Earths and sub-Neptunes,” Shahar concluded.
This project was part of the interdisciplinary, multi-institution AEThER project, initiated and led by Shahar, which seeks to reveal the chemical makeup of the Milky Way galaxy’s most common planets—Super-Earths and sub-Neptunes—and to develop a framework for detecting signatures of life on distant worlds. Funded by the Alfred P. Sloan Foundation, this effort was developed to understand how the formation and evolution of these planets shape their atmospheres. This could—in turn—enable scientists to differentiate true biosignatures, which could only be produced by the presence of life, from atmospheric molecules of non-biological origin.
“Increasingly powerful telescopes are enabling astronomers to understand the compositions of exoplanet atmospheres in never-before-seen detail,” Shahar said. “AEThER’s work will inform their observations with experimental and modeling data that, we hope, will lead to a foolproof method for detecting signs of life on other worlds.”
Reference: “Earth shaped by primordial H2 atmospheres” by Edward D. Young, Anat Shahar and Hilke E. Schlichting, 12 April 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-05823-0
The study was funded, in part, by the Alfred P. Sloan Foundation.
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Essai routier de l’injecteur du moteur principal Orion. Crédit : NASA
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Essai routier de l’injecteur du moteur principal Orion. Crédit : NASA
Lorsque le vaisseau spatial Orion transportera les premiers équipages Artemis vers la Lune et retour, il s’appuiera sur le module de service européen fourni par l’ESA (Agence spatiale européenne) pour effectuer le voyage. Le module de service assure la production d’énergie électrique, la propulsion, le contrôle de la température et le stockage des consommables pour Orion, jusqu’au moment où il se sépare du module d’équipage avant de rentrer dans l’atmosphère terrestre.
Pour les six premières missions Artemis – Artemis 1 à Artemis 6 – la NASA et l’ESA utiliseront un moteur Orbiter Maneuvering System (OMS) remis à neuf du programme de la navette spatiale comme moteur principal du module de service européen. Après Artemis VI, la NASA aura besoin d’un nouveau moteur pour prendre en charge Orion.
Ce besoin sera satisfait par le moteur principal Orion (OME) en cours de développement avec Aerojet Rocketdyne (maintenant connu sous le nom de L3 Harris), mais avant que le moteur principal Orion puisse voler, tous ses composants doivent être minutieusement testés.
Entrez dans le bureau d’essais de propulsion du centre d’essais de White Sands de la NASA. De novembre 2023 à janvier 2024, cette équipe a mené des tests rigoureux sur un composant essentiel de l’OME : l’injecteur qui fournit le propulseur pour démarrer le moteur et fournit la poussée nécessaire pour ramener Orion de la Lune.
Les tests ont été menés sur le banc d’essai 301A dans la zone de propulsion 300 à White Sands. L’injecteur a été monté sur un moteur d’essai et a tiré plusieurs fois pendant trois secondes chacune, pour un total de 21 tests. À chaque test, l’équipe de White Sands a cherché à démontrer la capacité de l’injecteur OME à maintenir une combustion constante et contrôlée et à revenir à des opérations normales si le processus de combustion est artificiellement perturbé.
Plusieurs membres de l’équipe de White Sands ont participé à cet effort. James Hess, chef de projet et directeur des opérations, a veillé à ce que les tests soient réalisés en toute sécurité et avec succès en supervisant les opérations et en s’assurant que les exigences des tests étaient respectées. James Mahoney a géré le calendrier et le budget des tests en tant que chef de projet, tandis que Jordan Addai a dirigé les opérations et les tests proprement dits.
D’autres rôles clés incluent l’ingénieur électricien principal Sal Muniz et l’ingénieur en instrumentation Jesus Lujan Martino. Sean D’Souza d’Aerojet Rocketdyne a servi de responsable des articles de test, garantissant que l’injecteur fonctionnait comme prévu et répondait aux exigences du scénario de test. Un soutien supplémentaire a été fourni par les membres de l’équipe du programme OME du Johnson Space Center et du Glenn Research Center de la NASA.
Les résultats ont confirmé que l’injecteur OME pouvait maintenir une combustion stable et l’équipe a déterminé que les tests étaient réussis. Un aspect unique de l’injecteur OME est qu’il est fabriqué selon un processus de fabrication additive appelé fabrication laser sélective – essentiellement une impression 3D utilisant des poudres métalliques au lieu de plastique. Démontrer l’efficacité des composants imprimés en 3D peut aider la NASA et ses partenaires à réduire les coûts et à accroître l’efficacité des processus de développement.
La conception de l’injecteur sera désormais intégrée dans l’OME complet qui sera testé en tant qu’ensemble moteur complet à White Sands une fois prêt.
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Les passionnés de photographie et d’astronomie de Dublin ont une dernière chance de soumettre leurs candidatures pour l’astrophotographie « Reaching for the Stars », avant la date limite du vendredi 10 mai.
Le concours, organisé par le Dublin Institute for Advanced Study (DIAS), recherche les meilleures images astronomiques prises en Irlande entre le 28 avril 2023 et le 10 mai 2024.
Commentant l’approche de la date limite, le Dr Eucharia Meehan, PDG et registraire de DIAS, a déclaré : « La date limite de 2024 approche à grands pas et nous sommes ravis de voir les candidatures arriver.
« L’ajout d’une nouvelle catégorie cette année, appelant à des candidatures prises sur smartphone, est une excellente opportunité et j’encourage toute personne à Dublin qui s’intéresse à l’astronomie et au ciel nocturne à sortir et à s’impliquer.
« Vous n’avez pas besoin d’être un photographe professionnel pour apprécier notre ciel nocturne, ni de posséder un télescope. Nous vous demandons simplement de suivre attentivement les directives du concours pour vous assurer que vos photos répondent aux critères.
« J’encouragerais vraiment les habitants de Dublin à sortir avec leur appareil photo ou leur téléphone au cours de la semaine prochaine, avant la date de clôture. »
Détails du concours
Les candidatures au concours « Reach for the Stars » seront jugées par le professeur Peter Gallagher, chef du département d’astrophysique du DIAS, aux côtés de Brenda Fitzsimmons, rédactrice photo au Irish Times ; John Flannery, vice-président de la Société irlandaise d’astronomie ; et Niamh Breathnach, directrice des relations publiques d’Alice.
Les participants peuvent soumettre jusqu’à deux photos par catégorie au concours. La date limite de candidature est le vendredi 10 mai 2024 à 17 heures. Les candidatures peuvent être soumises dans cinq catégories différentes.
- Le ciel nocturne à portée de main : des photos d’un spectacle astronomique prises avec un simple smartphone et sans télescope.
- Hors de ce monde – Planètes : Images de planètes, du soleil et de la lune.
- Hors de ce monde – Ciel profond : images d’objets célestes situés au-delà de notre système solaire, tels que des nébuleuses, des amas d’étoiles et des galaxies.
- Retour à la Terre – Paysages : images qui représentent une caractéristique d’importance astronomique en tant que caractéristique et éléments importants tels que la nature, la terre ou l’eau.
- Retour sur Terre – Points de repère : images qui représentent une caractéristique d’intérêt astronomique en tant que caractéristique et éléments importants tels que des paysages urbains, des bâtiments, des maisons, des structures historiques ou des monuments.
Forfait prix
Les photographes gagnants dans les différentes catégories recevront divers prix, notamment : des billets pour les trois sites des observatoires astronomiques irlandais – l’observatoire Dunsink (la salle d’évasion Race to Space), l’observatoire d’Armagh et le château de Pere Demesne ; Bons pour du matériel photographique/télescopique ; et abonnements numériques à The Irish Times.
DIAS a l’intention que les images gagnantes et très acclamées soient également incluses dans une exposition au DIAS en 2024.
De plus, toutes les images présélectionnées seront incluses dans une galerie en ligne – à des fins de vote du public – sur le site Web du concours reachforthestars.ie.
Le concours « Reach for the Stars » du DIAS est organisé en partenariat avec The Irish Times et parrainé par Alice Public Affairs et les Irish Astronomical Observatories.
La Société irlandaise d’astronomie soutient cette initiative.
Plus d’informations, y compris les directives du concours et le formulaire d’inscription, sont disponibles sur www.reachforthestars.ie
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le Nébuleuse de la gomme Il s’agit d’une nébuleuse en émission située à environ 1 400 années-lumière de nous. Il abrite quelque chose que les croyants appellent la « Main de Dieu ». Le reste d’entre nous l’appelle CG 4.
De nombreux objets dans l’espace prennent des formes fantastiques et éthérées directement inspirées de l’imagination psychédélique de quelqu’un. CG4 est certes éthéré et inhabituel, mais il est aussi un peu plus réaliste. Cela ressemble à une main s’étendant dans l’espace.
Caméra à énergie sombre (DECam) située à NSF Télescope Victor M. Blanco de 4 mètres J’ai pris une photo. La mission principale de DECam est d’étudier des centaines de millions de galaxies dans le cadre de son étude de l’énergie sombre. Mais c’est aussi un outil à usage général utilisé dans d’autres efforts scientifiques.
CG4 On l’appelle une comète boule en raison de son apparence. Mais c’est en réalité une région de formation d’étoiles. Sa tête mesure environ 1,5 années-lumière de diamètre et sa queue mesure environ 8 années-lumière de long. La tête est dense et opaque et est éclairée par une étoile proche. La boule est entourée d’une lueur rouge diffuse, d’émissions d’hydrogène ionisé.
Traitement d’images : T. A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), D. de Martin & M. Zamani (NSF NOIRLab)
Il existe de nombreuses sphérules cométaires dans la Voie Lactée. C’est une sous-classe d’objets appelée Kiryat BoukDu nom de l’astronome Bart Bok qui l’a découvert. Les deux types de pellets Nébuleuses sombresLes nuages moléculaires sont si denses qu’ils bloquent la lumière optique. Les astronomes ne savent pas exactement comment les globules cométaires prennent leur forme.
Mais ils savent ce qui leur arrive.
La lueur rouge entourant CG 4 est de l’hydrogène ionisé illuminé par le rayonnement d’étoiles massives et chaudes à proximité. Le même rayonnement érode CG 4. Comme la balle est plus dense que son environnement, elle résiste à la propagation. Il contient encore suffisamment de gaz et de poussières pour former plusieurs nouvelles étoiles de la taille du Soleil.
Bien qu’il existe de nombreux globules de ce type dans la Voie Lactée, la majorité d’entre eux se trouvent dans la Nébuleuse de la Gomme. Les scientifiques savent qu’il existe 31 autres sphères dans la nébuleuse. C’est ce qu’on appelle CG 4 (comète globulaire 4) car elles sont toutes numérotées.
La nébuleuse de la gomme est probablement le vestige d’une explosion massive de supernova, et c’est peut-être la raison pour laquelle les globules ont leur forme unique. Il se peut qu’il s’agisse à l’origine d’une nébuleuse sphérique comme la nébuleuse de l’Anneau. Mais une puissante explosion de supernova il y a environ un million d’années les a amenées à prendre une forme allongée, semblable à celle d’une comète.
Les astronomes suggèrent également une autre raison pour sa forme. À proximité, des étoiles massives et chaudes exercent une pression de rayonnement sur les globules et leurs vents stellaires entrent en collision avec eux. Dans la nébuleuse de la gomme, leurs queues pointent vers le reste de la supernova et le pulsar en son centre. Puisque Vela Pulsar est une étoile à neutrons en rotation, son vent et sa pression de rayonnement forment probablement CG 4.
Quelle que soit sa cause, la Main de Dieu est une chose visuellement intéressante. Si vous voulez vraiment vous perdre dans cette étonnante nébuleuse, téléchargez le fichier TIFF ici.
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