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Les planètes naines situées à la limite glaciale de notre système solaire pourraient cacher des océans chauds : ScienceAlert

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Les planètes naines situées à la limite glaciale de notre système solaire pourraient cacher des océans chauds : ScienceAlert

Le système solaire ne devient pas plus froid que la ceinture de Kuiper.

Bien au-delà de l'orbite de Pluton, loin de la chaleur du Soleil, une vaste étendue de roches glacées et de planètes naines que l'on croit trop froides pour n'être guère plus que des boules de neige dérive dans l'espace.

Cependant, comme l’ont montré les données de New Horizons sur Pluton, les apparences peuvent être trompeuses. Les scientifiques ont découvert que deux autres planètes naines pourraient receler des secrets.

Eris et Makemake sont deux planètes naines situées, comme Pluton, dans la ceinture de Kuiper. Tout comme Pluton, il a été découvert que des océans se déplaçaient sous sa croûte gelée.

Cette preuve réside dans le méthane gelé à la surface de petits mondes lointains qui ont des rapports isotopiques compatibles avec un chauffage interne.

« Nous observons des signes intéressants de temps chauds dans des endroits froids. » dit le chimiste planétaire Christopher Glenn Du Southwest Research Institute au Texas.

« Je suis arrivé à ce projet en pensant que les grands objets de la ceinture de Kuiper (KBO) devaient avoir des surfaces anciennes peuplées de matériaux hérités de la nébuleuse solaire primordiale, où leurs surfaces froides pourraient préserver des substances volatiles telles que le méthane. Au lieu de cela, le télescope James Webb a donné à Alien (JWST ) « Ce fut une surprise pour nous ! « Nous avons trouvé des preuves de processus thermiques produisant du méthane à partir d'Iris et de Makemake. »

Vues d'artiste de Makemake et Iris. (SWRI)

Eris et Makemake sont toutes deux plus petites et plus éloignées que Pluton. Pluton a un rayon 1 188 kilomètres (738 miles), et il tourne autour du soleil à une distance moyenne de 39 unités astronomiques.

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Éris est légèrement plus petite, avec un rayon de 1 163 km, mais sa distance moyenne au Soleil est énorme. 68 unités astronomiques. Makemake tourne à un rythme 45,8 unités astronomiquesmais son rayon est très petit, 715 kilomètres.

Même Pluton est difficile à voir, aux confins du système solaire. Des mondes plus petits et plus lointains sont sur le point de disparaître. C'est pourquoi il a fallu attendre un instrument puissant comme le télescope spatial James Webb pour en savoir plus sur lui en détail.

On sait depuis de nombreuses années que la surface de ces planètes naines est dominée par la glace de méthane. Parce que la ceinture de Kuiper se trouve si loin, les scientifiques pensaient que les surfaces des deux mondes étaient aussi vierges qu’on pensait gelées, inchangées depuis leur formation il y a environ 4,5 milliards d’années.

À l’aide du télescope spatial James Webb, les astronomes ont effectué des observations spectroscopiques des deux planètes naines réfléchies par la lumière du soleil. Cela leur a permis de mesurer les rapports isotopiques du méthane – en particulier les rapports entre le deutérium, ou hydrogène lourd, et l’hydrogène ordinaire – connu sous le nom de rapport D/H – ainsi que les isotopes du carbone.

Les deux ensembles de ratios indiquent que le méthane présent à la surface d’Eris et de Makemake est beaucoup plus jeune que le méthane présent depuis la formation du système solaire.

« Le rapport D/H modéré que nous avons observé avec le télescope spatial James Webb dément la présence de méthane primordial sur une surface ancienne. Le méthane primordial aurait un rapport D/H beaucoup plus élevé. » Glenn explique.

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« Au lieu de cela, le rapport D/H indique les origines géochimiques du méthane produit dans les profondeurs de la Terre. Le rapport D/H est comme une fenêtre. Nous pouvons l'utiliser dans un sens pour regarder sous la surface. Nos données indiquent des températures si élevées dans les noyaux rocheux de ces mondes que le méthane peut être cuit. L'azote moléculaire (N2) peuvent également être produits, et on le voit sur Iris. Les noyaux chauds pourraient également indiquer des sources possibles d’eau liquide sous leurs surfaces glacées.

Illustration des processus internes possibles dans Eris et Makemake. (SWRI)

Les rapports isotopiques du carbone concordent.

« Si Eris et Makemake abritaient, ou pouvaient peut-être encore héberger, des géochimies chaudes, voire chaudes dans leurs noyaux rocheux, des processus cryovolcaniques auraient pu transporter du méthane à la surface de ces planètes, peut-être dans les temps géologiques récents. » dit l'astronome Will Grundy de Lowell Observatoire en Arizona. « Nous avons trouvé le rapport isotopique du carbone (13C/1 2C) indique une réémergence relativement récente.

Ces résultats suggèrent fortement que nous devrons peut-être repenser la dynamique du système solaire externe. Les scientifiques pensent que des conditions propices à la vie microbienne marine peuvent exister dans les océans souterrains de mondes gelés, tels que la lune Encelade de Saturne et la lune Europe de Jupiter, dont les noyaux sont censés être suffisamment chauds pour produire des conditions favorables en profondeur.

Si des océans souterrains peuvent également exister dans la ceinture de Kuiper – et ils sont en fait courants – le système solaire externe n’est peut-être pas aussi hostile et inhospitalier que nous le pensions.

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« Avec le survol du système Pluton par New Horizons et avec cette découverte, la ceinture de Kuiper est devenue une multitude de mondes dynamiques plus dynamiques que nous ne l'avions jamais imaginé. » Glenn dit.

« Il n'est pas trop tôt pour commencer à envisager d'envoyer un vaisseau spatial survoler l'un de ces objets afin de replacer les données du télescope spatial James Webb dans un contexte géologique. Je pense que nous serons étonnés des merveilles qui nous attendent ! »

Les résultats ont été publiés dans deux articles publiés dans Icare. peut être trouvé ici Et ici.

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L’étude révèle des changements dans les stocks de carbone et de nutriments du sol dans les terres agricoles des oasis désertiques

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L’étude révèle des changements dans les stocks de carbone et de nutriments du sol dans les terres agricoles des oasis désertiques

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Localisation de la zone d’étude et des sites d’échantillonnage des sols. (CK : terre désertique, R30 : terre agricole avec 30 ans de culture, R60 : terre agricole avec 60 ans de culture, R100 : terre agricole avec 100 ans de culture.). crédit: Géoderme (2024). est ce que je: 10.1016/j.geoderma.2024.116893

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Localisation de la zone d’étude et des sites d’échantillonnage des sols. (CK : terre désertique, R30 : terre agricole avec 30 ans de culture, R60 : terre agricole avec 60 ans de culture, R100 : terre agricole avec 100 ans de culture.). crédit: Géoderme (2024). est ce que je: 10.1016/j.geoderma.2024.116893

Les oasis arides du désert constituent une base de production agricole importante dans le nord-ouest de la Chine, et la réhabilitation du désert est la principale raison de son expansion continue. Cependant, les effets à long terme des pratiques agricoles traditionnelles sur les réserves de carbone et de nutriments du sol après la remise en état des terres agricoles des oasis arides restent floues.

Une équipe de recherche de l’Institut d’écologie et des ressources environnementales du Nord-Ouest de l’Académie chinoise des sciences a étudié le stockage du carbone et des nutriments dans les sols des terres agricoles de l’oasis de Changhe avec différents âges de remise en état. Ils ont utilisé une analyse de régression pour découvrir les modèles de changement dans le stockage du carbone et des nutriments au fil des années d’agriculture conventionnelle, et ont analysé les principaux facteurs influençant ces niveaux de stockage à l’aide d’un modèle forestier aléatoire.

L’étude est publiée dans Géoderme.

Les chercheurs ont découvert que les stocks de carbone du sol dans la couche de 0 à 40 cm étaient multipliés par 4,2 après la remise en état du désert, tandis que les stocks d’azote et de phosphore étaient multipliés par 1,2 à 6,5. Cependant, les analyses de régression ont montré une évolution spectaculaire des stocks de carbone et de nutriments au fil des années de culture.

De plus, les stocks de carbone et d’azote dans la couche de sol de 0 à 40 cm et les stocks de phosphore dans la couche arable ont cessé d’augmenter après 60 ans d’agriculture conventionnelle.

Les chercheurs ont également découvert que la stœchiométrie, le pH et la composition mécanique du sol étaient les principaux facteurs affectant les réserves de carbone et de nutriments dans les terres agricoles des oasis.

Cette étude a mis en évidence que même si la qualité des sols s’est considérablement améliorée suite à la remise en état du désert, l’efficacité à long terme de cette amélioration est limitée par les pratiques de gestion traditionnelles.

Par conséquent, le système traditionnel de gestion des terres agricoles des oasis dans les régions arides doit inclure des pratiques de conservation du sol appropriées pour garantir une production durable des sols.

Plus d’information:
Dingke Ma et al., L’agriculture conventionnelle à long terme après la remise en état du désert ne contribue pas à améliorer les stocks de carbone et de nutriments du sol, une étude de cas du nord-ouest de la Chine, Géoderme (2024). est ce que je: 10.1016/j.geoderma.2024.116893

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Imagerie spatiale Teledyne à bord du satellite EarthCARE

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Imagerie spatiale Teledyne à bord du satellite EarthCARE


Crédits : NASA

Teledyne Space Imaging, un fabricant britannique de capteurs d’imagerie, a fourni les principaux instruments et capteurs d’imagerie pour le satellite EarthCARE, un projet avancé de surveillance du climat terrestre dont le lancement dans l’espace est prévu en mai 2024 et mis en œuvre conjointement par l’Agence spatiale européenne (ESA). la société aérospatiale japonaise. Agence d’exploration (JAXA).

Le satellite EarthCARE sera lancé depuis la base spatiale de Vandenberg en Californie, aux États-Unis, à bord d’une fusée SpaceX Falcon 9. Sa mission est de faire progresser les connaissances humaines sur le rôle que jouent les aérosols et les nuages ​​dans le système climatique de notre planète. Le satellite utilisera les instruments Teledyne Space Imaging pour capturer des données qui seront renvoyées sur Terre pour faciliter la surveillance environnementale et la prise de décision future. EarthCARE signifie Earth Cloud Aerosol et Radiation Explorer.

Le projet EarthCARE représente la mission Earth Explorer la plus importante et la plus complexe de l’ESA à ce jour. Le satellite a été conçu et fabriqué par un consortium de plus de 75 entreprises, sous la supervision du maître d’œuvre Airbus. Il mesurera les profils globaux des aérosols, des nuages ​​et des précipitations, en mettant l’accent sur les flux radiatifs et les taux de chauffage qui en dérivent. Le satellite EarthCARE orbitera à une altitude d’environ 400 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre afin de se rapprocher le plus possible des aérosols et des cirrus présentant un intérêt particulier.

Teledyne Space Imaging a fourni un dispositif à couplage de charge personnalisé (CCD243) pour l’instrument ATLID du satellite. Cet appareil LIDAR dispose d’un récepteur à haute résolution spectrale et d’un canal de dépolarisation pour garantir des données aériennes de haute qualité.

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Ce CCD spécialisé possède une résolution temporelle élevée qui lui permet de capturer des profils verticaux détaillés des aérosols et des cirrus via une technologie de détection avancée. Les capteurs d’imagerie sont conçus et optimisés pour fonctionner à une longueur d’onde de 355 nm. Le capteur CCD243 a des dimensions de 6 x 6 pixels, 30 microns carrés, à partir desquels les signaux sont combinés en un pixel par atmosphère.

Gabriella Druitt, responsable de l’ingénierie chez Teledyne Space Imaging, déclare : « Notre technologie de détection aidera le satellite de l’ESA et de la JAXA EarthCARE à fournir des informations importantes non seulement sur la façon dont les aérosols, les nuages ​​et les précipitations affectent le forçage et l’impact du rayonnement solaire et infrarouge sur la planète, mais aussi sur ce que cela pourrait signifier sur la façon dont nous abordons le changement climatique. « Nous sommes fiers d’être impliqués dans une mission d’exploration de la Terre aussi importante et ambitieuse et enthousiasmés par le lancement qui approche à grands pas en Californie.

Teledyne Space Imaging est un leader dans le domaine des solutions spatiales complexes et techniques, fabriquant des systèmes électroniques, d’imagerie et de détection avancés pour fonctionner dans l’économie spatiale mondiale en pleine croissance.

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Il a été découvert que cette planète rocheuse brûlante, deux fois plus grande que la Terre, possède une atmosphère épaisse

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Il a été découvert que cette planète rocheuse brûlante, deux fois plus grande que la Terre, possède une atmosphère épaisse
Les soi-disant super-Terres – connues sous le nom de 55 Cancri e – font partie des rares planètes rocheuses en dehors de notre système solaire dotées d’une atmosphère importante.
En savoir plus
Une atmosphère épaisse a été découverte autour d’une planète deux fois plus grande que la Terre dans un système solaire voisin, ont rapporté mercredi des scientifiques. Les soi-disant super-Terres – connues sous le nom de 55 Cancri e – font partie des rares planètes rocheuses en dehors de notre système solaire dotées d’une atmosphère importante, recouverte d’une couverture de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone. Les montants exacts ne sont pas clairs. L’atmosphère terrestre est un mélange d’azote, d’oxygène, d’argon et d’autres gaz.

« C’est peut-être la preuve la plus solide à ce jour que cette planète possède une atmosphère », a déclaré Ian Crosfield, un astronome qui n’a pas participé à la recherche publiée dans la revue Nature. Le terme Super Terre fait référence à la taille de la planète, plus grande que la Terre mais plus petite que Neptune. Les températures d’ébullition de la planète – qui peuvent atteindre 2 300 degrés Celsius – signifient qu’il est peu probable qu’elle abrite la vie.

Au lieu de cela, les scientifiques affirment que cette découverte est un signe prometteur selon lequel il pourrait exister d’autres planètes rocheuses dotées d’une atmosphère épaisse qui pourraient être plus habitables. L’exoplanète, située à 41 années-lumière, est huit fois plus lourde que la Terre et orbite si étroitement autour de son étoile Copernic qu’elle a des côtés jour et nuit permanents. Une année-lumière équivaut à environ 9,7 billions de kilomètres. Sa surface est recouverte d’océans magmatiques.

Pour en savoir plus sur la composition de l’atmosphère de la planète, les chercheurs ont étudié les observations du télescope spatial Webb avant et après le passage de la planète derrière son étoile. Ils ont séparé la lumière émise par la planète de son étoile et ont utilisé les données pour calculer la température de la planète. Il est prouvé que la chaleur de la planète était répartie uniformément sur sa surface, une astuce bien connue pour créer une ambiance festive. Les gaz libérés par les océans magmatiques peuvent jouer un rôle clé dans le maintien de la stabilité de leur atmosphère. L’exploration de cette super-Terre pourrait également fournir des indices sur l’évolution de la Terre et de Mars. « C’est une fenêtre rare », a déclaré Renyu Hu du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, qui a participé à la recherche.

Fin de l’article

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