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Des résidus chimiques possibles de la Terre primitive se trouvent près du noyau
Crédit : Pixabay/CC0 domaine public
Faisons un voyage au plus profond de la terre, à travers la croûte et le manteau presque jusqu’au noyau. Nous utiliserons les ondes sismiques pour montrer la voie, car elles rebondissent sur la planète après un tremblement de terre et révèlent sa structure interne comme des ondes radar.
En bas près du coeur, là Régions Où les ondes sismiques ralentissent jusqu’au fluage. De nouvelles recherches de l’Université de l’Utah ont révélé que ces régions à vitesse extrêmement lente, mystérieuses et soi-disant ont des couches surprenantes. La modélisation suggère qu’il est possible que certaines de ces zones soient des vestiges des processus qui ont formé la Terre primitive – les restes d’un mélange inégal comme des touffes de farine au fond du bol du mélange.
Thorne, professeur adjoint au Département de géologie et de géophysique : « De toutes les caractéristiques que nous connaissons dans le manteau profond, les régions de très faible vitesse représentent ce qui peut être le plus extrême. » « En fait, ce sont quelques-uns des traits les plus extrêmes trouvés n’importe où sur la planète. »
L’étude a été publiée dans sciences naturelles de la terre Il est financé par la National Science Foundation.
dans un manteau
Voyons comment le sous-sol est structuré. Nous vivons sur la croûte, une fine couche de roche dure. Entre la croûte et le noyau fer-nickel au centre de la planète se trouve le manteau. Ce n’est pas un océan de lave – c’est plutôt de la roche solide, mais il est chaud et a la capacité de se déplacer qui entraîne le mouvement des plaques tectoniques à la surface.
Comment pouvons-nous avoir une idée de ce qui se passe dans le manteau et le noyau ? ondes sismiques. Alors qu’elles se propagent sur le sol après le tremblement de terre, les scientifiques à la surface peuvent mesurer comment et quand les ondes atteignent les stations de surveillance du monde entier. Avec ces mesures, ils peuvent calculer comment les ondes sont réfléchies et déviées par les structures à l’intérieur de la Terre, y compris des couches de différentes densités. C’est ainsi que nous connaissons les frontières entre la croûte, le manteau et le noyau – et en partie comment nous savons quels sont leurs composants.
Les régions à très faible vitesse sont situées dans la partie inférieure du manteau, au-dessus du noyau externe de métal liquide. Dans ces régions, les ondes sismiques ralentissent de moitié et l’intensité augmente d’un tiers.
Les scientifiques pensaient initialement que ces zones étaient des zones de manteau partiellement fondu, peut-être une source de magma pour les régions volcaniques dites « chaudes » telles que l’Islande.
« Mais la plupart des choses que nous appelons zones à très faible vitesse ne semblent pas se trouver sous les volcans des points chauds, donc cela ne peut pas être toute l’histoire », explique Thorne.
Thorne, la scientifique postdoctorale Surya Bachai et ses collègues de l’Australian National University, de l’Arizona State University et de l’Université de Calgary ont donc entrepris d’explorer une hypothèse alternative : les régions à très faible vitesse pourraient être des régions constituées de roches différentes des autres. manteau – et que sa composition remonte aux origines de la terre.
Peut-être que les régions à vitesse ultra-faible pourraient être des amas d’oxyde de fer, que nous considérons comme de la rouille à la surface mais peuvent se comporter comme du métal dans le manteau profond, dit Thorne. Si tel est le cas, des poches d’oxyde de fer juste à l’extérieur du noyau pourraient affecter le champ magnétique terrestre généré directement en dessous.
« Les propriétés physiques des régions à ultra-faible vitesse sont liées à leur origine », explique Bachai, « qui à son tour fournit des informations importantes sur l’état thermique et chimique, l’évolution et la dynamique du manteau inférieur de la Terre – une partie essentielle de la convection du manteau qui entraîne la tectonique des plaques.
Ondes sismiques inversées
Pour obtenir une image claire, les chercheurs ont étudié les zones à ultra-faible vitesse sous la mer de Corail, entre l’Australie et la Nouvelle-Zélande. C’est un emplacement idéal en raison de l’abondance de la sismicité dans la région, qui fournit une image sismique à haute résolution de la limite noyau-manteau. L’espoir était que les observations à haute résolution révéleraient plus sur la façon dont les régions à ultra-faible vitesse sont regroupées.
Mais obtenir une image sismique de quelque chose à travers environ 1 800 miles de croûte et de manteau n’est pas facile. Ce n’est pas non plus toujours concluant : une couche épaisse d’un matériau à faible vitesse peut refléter les ondes sismiques de la même manière qu’une fine couche d’un matériau à faible vitesse.
L’équipe a donc utilisé une approche d’ingénierie inverse.
« Nous pouvons créer un modèle de la Terre qui inclut des réductions de vitesse d’onde très faibles », dit Bachai, puis exécuter une simulation informatique qui nous indique à quoi ressembleraient les formes d’onde sismiques si c’était la forme réelle de la Terre. La prochaine étape consiste à comparer ces enregistrements attendus avec les enregistrements que nous avons déjà.
Sur des centaines de milliers d’exécutions de modèles, la méthode, appelée inversion bayésienne, produit un modèle mathématique robuste de l’intérieur avec une bonne compréhension des incertitudes et des compromis de diverses hypothèses dans le modèle.
Une question spécifique à laquelle les chercheurs voulaient répondre était de savoir s’il y avait des structures internes, telles que des couches, dans des régions à très faible vitesse. La réponse, selon les modèles, est que les couches sont fortement pondérées. C’est un gros problème, car cela montre comment comprendre à quoi ressemblent ces zones.
« À notre connaissance, il s’agit de la première étude à utiliser une telle approche bayésienne à ce niveau de détail pour étudier des régions à très faible vitesse », explique Bachai, « et c’est également la première à montrer de fortes couches dans une région à très faible vitesse. » «
Retour sur les origines de la planète
Qu’est-ce que cela signifie qu’il y a des couches potentielles?
Il y a plus de quatre milliards d’années, alors que le fer dense s’enfonçait dans le noyau de la Terre primitive et que des métaux plus légers flottaient dans le manteau, un corps planétaire de la taille de Mars aurait pu entrer en collision avec la planète enfant. La collision a peut-être projeté des débris sur l’orbite terrestre qui auraient pu former plus tard la Lune. Cela a également augmenté considérablement la température de la Terre – comme on peut s’y attendre de la collision de deux planètes.
« En conséquence, une grande masse de magma s’est formée, connue sous le nom d’océan de magma », explique Bachai. L’« océan » était composé de roches, de gaz et de cristaux en suspension dans le magma.
L’océan se serait arrangé en se refroidissant, le matériau plus dense et en couches s’enfonçant au fond du manteau.
Au cours des milliards d’années suivants, alors que le manteau s’affaissait et se transformait en convection, la couche dense aurait été poussée en de minuscules plaques, émergeant comme les régions de stratification à très faible vitesse que nous voyons aujourd’hui.
« Donc, la découverte initiale et la plus surprenante est que les régions à très faible vitesse ne sont pas homogènes mais ont de fortes hétérogénéités (différences structurelles et de composition) en leur sein », explique Bachai. « Cette découverte change notre vision de l’origine et de la dynamique de la très faible vitesse. Régions. Nous avons découvert que ce type de région à très faible vitesse peut s’expliquer par l’hétérogénéité chimique qui a été créée au début de l’histoire de la Terre et qu’ils ne l’ont pas encore fait. bien mélangé après 4,5 milliards d’années de convection dans le manteau. »
Pas le dernier mot
L’étude fournit des preuves des origines de certaines régions à très faible vitesse, bien qu’il existe également des preuves indiquant des origines différentes pour d’autres, telles que la fonte de la croûte océanique qui s’enfonce dans le manteau. Mais si au moins certains très faibles ● vitesse Les régions sont des vestiges de la Terre primitive, elles préservent une partie de l’histoire de la planète qui serait autrement perdue.
« Par conséquent, notre découverte fournit un outil pour comprendre l’état thermique et chimique initial de la Terre. manteauet son évolution à long terme », explique Bachai. »
La structure interne des régions de vitesse ultra-faible est cohérente avec l’origine de l’océan magma basal, sciences naturelles de la terre (2021). DOI : 10.1038 / s41561-021-00871-5
Introduction de
Université de l’Utah
la citation: Résidu chimique possible de la Terre primitive assis près du noyau (2021, 30 décembre) récupéré le 30 décembre 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-12-chemical-leftovers-early-earth-core.html
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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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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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