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Away Team Tech: Icefin Diving Droid offre une visibilité sans précédent sous la banquise antarctique

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Away Team Tech: Icefin Diving Droid offre une visibilité sans précédent sous la banquise antarctique

Le véhicule sous-marin télécommandé Icefin, développé par une équipe dirigée par Brittney Schmidt, peut être vu abaissé via une corde à fibre optique de 4,3 mm à travers un trou de forage pour commencer l’une des trois plongées sous Ross Ice près du glacier Stream Camp en décembre 2019. la couleur de l’abri de la tente se reflète dans la neige. Icefin/NASA PSTAR RISE UP/Schmidt/Quartini

En haut d’une étroite crevasse remplie d’eau de mer à la base de la plus grande plate-forme de glace de l’Antarctique, des caméras sur une motoneige à ailettes submersible télécommandée transmettent un brusque changement de décor.

Les parois de glace de météorite lisse et frittée sont soudainement devenues vertes et de texture plus rugueuse, se transformant en glace de mer salée.

À environ 1 900 pieds au-dessus de la surface de la plate-forme de glace Ross qui rencontre le Camp Ice Stream, l’équipe de recherche américano-néo-zélandaise a reconnu ce changement comme une preuve de « pompage de glace » – un processus qui n’avait pas été directement observé auparavant dans la crevasse de la plate-forme de glace, et important pour sa stabilité.

a déclaré Justin Lawrence, chercheur invité au Cornell Center for Astrophysics and Planetary Sciences du College of Arts and Sciences (A&S). « Et puis c’est devenu encore plus bizarre à mesure que nous montions. »

Le regard sans précédent du robot Icefin à l’intérieur de la faille et les observations révélant plus d’un siècle de processus géologiques sous la banquise sont détaillés dans « Des signatures de regel et de retrait de faille ont été observées dans la zone d’échouement du Camp Glacier», publié le 2 mars dans Nature Geoscience.

Le document rapporte les résultats d’une campagne de terrain de 2019 sur le Kamb Ice Stream soutenue par l’Antarctique de la Nouvelle-Zélande et d’autres agences de recherche néo-zélandaises, dirigée par Christina Holby, professeur à l’Université d’Otago, et ses collègues. Avec le soutien du programme d’astrobiologie de la NASA, une équipe de recherche dirigée par Brittney Schmidt, professeure associée d’astronomie et de sciences de la Terre et de l’atmosphère chez A&S et Cornell Engineering, a pu rejoindre la mission et déployer l’Icefin. Le Laboratoire d’habitabilité et de technologie planétaires de Schmidt développe l’Icefin depuis près d’une décennie, en commençant par le Georgia Institute of Technology.

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Les membres de l’équipe Icefin de Brittney Schmidt après avoir terminé leur première mission d’exploration des conditions sous la plate-forme de glace de l’Antarctique, près de l’endroit où le flux de glace du Camp converge, en décembre 2019. – Icefin/NASA PSTAR RISE UP/Schmidt

Combinée à des enquêtes récemment publiées sur le glacier Thwaites en évolution rapide – exploré au cours de la même saison par un deuxième rover Icefin – la recherche devrait améliorer les modèles d’élévation du niveau de la mer en fournissant les premières vues haute résolution des interactions entre la glace, l’océan et le fond marin dans systèmes glaciaires contrastés sur la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental.

Thwaites, exposé aux courants océaniques chauds, est l’un des glaciers les plus instables du continent. Le Camp Ice Stream, où l’océan est si froid, stagne depuis la fin du XIXe siècle. Kamb compense actuellement une partie de la perte de glace de l’Antarctique occidental, mais s’il est revitalisé, il pourrait augmenter la contribution de la région à l’élévation du niveau de la mer de 12 %.

« L’Antarctique est un système complexe et il est important de comprendre les deux extrémités du spectre – les systèmes qui subissent déjà des changements rapides ainsi que les systèmes plus silencieux où les changements futurs présentent un risque », a déclaré Schmidt. « Regarder Kamb et Thwaites ensemble nous aide à en savoir plus. »

La NASA a financé le développement d’Icefin et l’exploration Kamb pour étendre l’exploration océanique au-delà de la Terre. La glace de mer comme celle de la faille pourrait être un analogue des conditions sur la lune glacée de Jupiter Europa, la cible de la mission orbitale Europa Clipper de la NASA dont le lancement est prévu en 2024. Les missions d’atterrisseur ultérieures pourraient un jour rechercher directement la vie microbienne dans la glace.

Icefin transporte une suite complète d’instruments océanographiques sur un châssis standard de plus de 12 pieds de longueur et de moins de 10 pouces de diamètre. Il a été descendu sur une corde à travers un trou de forage que l’équipe néo-zélandaise avait foré à travers la banquise avec de l’eau chaude.

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Au cours de trois plongées s’étendant sur plus de trois miles près de la zone d’échouement où Kamb se transforme en plateau flottant de Ross, Icefin a cartographié cinq fissures – une vers le haut – et le fond marin, enregistrant les conditions de l’eau, y compris la température, la pression et la salinité.

L’équipe a observé diverses caractéristiques de la glace qui fournissent des informations précieuses sur le mélange de l’eau et les taux de fonte. Ils comprenaient des fossettes en forme de balle de golf, des ondulations, des passages verticaux et les formations «plus étranges» près du sommet de la faille: des boules de glace et des saillies en forme de doigts ressemblant à des contreforts.

Crédit Icefin télécommandé : Icefin/NASA PSTAR RISE UP/Schmidt/Lawrence

Le robot Icefin travaille à distance sous l’eau après avoir effectué une plongée sous la plate-forme de glace de Ross près du Kamb Ice Stream en 2019.

Le pompage de la glace observé dans la crevasse, selon les chercheurs, contribue probablement à la stabilité relative de la plate-forme de glace de Ross – la plus grande au monde en superficie et de la taille de la France – par rapport au glacier Thwaites.

« C’est une façon pour ces grandes plates-formes de glace de se protéger et de se soigner », a déclaré Peter Washam (A&S), océanographe polaire de l’équipe Icefin Sciences et deuxième auteur de l’article. « Une grande partie de la fonte qui se produit à des profondeurs proches de la ligne du sol, puis cette eau gèle et s’accumule sur le sol de glace sous forme de glace de mer. »

Au fond de la mer, l’Icefin a cartographié les parallèles des crêtes que les chercheurs pensent être des empreintes laissées par les failles de la banquise – et a enregistré 150 ans d’activité depuis la stagnation du courant de Kamb. Au fur et à mesure que la ligne d’échouement reculait, la banquise s’est amincie, provoquant le soulèvement des failles. Le lent mouvement de la glace au fil du temps a déplacé les fissures vers la mer à partir de la crête.

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« Nous pouvons examiner ces caractéristiques du fond marin et les relier directement à ce que nous avons vu sur la base de glace », a déclaré Lawrence, auteur principal de l’article, maintenant responsable de programme et scientifique planétaire chez Honeybee Robotics. « Nous pouvons, en quelque sorte, inverser le processus. »

Le contour de conduite thermique arrière dans la colonne d’eau du rift (Vidéo supplémentaire 4 Extended Fig. 5) est approximé à partir des points d’échantillonnage blancs (trajectoire du véhicule), la ligne de contour de 0 ° C définissant l’horizon de surfusion. Les encarts de a à i montrent différentes textures et formations de glace dans l’ordre de rencontre (images complètes dans Extended Data Fig. 5); c et g montrent l’apparition de la glace de mer le long des parois latérales opposées du rift à peu près à la même hauteur. La trajectoire du véhicule est désalignée d’environ 5 à 10 m par rapport au profil du glacier en raison du mouvement vers le sud le long de l’axe longitudinal de la fissure (en page) et de l’erreur accumulée de position du véhicule ; Cependant, toutes les données (et la longueur du ROV Icefin) sont à l’échelle ; 2 x exagération horizontale. Sciences naturelles de la Terre

la source d’information

Outre Lawrence Wosham et Schmidt, les co-auteurs de Cornell sont les ingénieurs de recherche seniors Matthew Meister, qui dirigeait l’équipe d’ingénierie d’ISWINE, et Andrew Mullin. l’ingénieur de recherche Daniel Disick ; et la directrice du programme Enrica Quartini. L’équipe de Schmidt comprend également l’ingénieur de recherche Frances Bryson17 et, à Georgia Tech, les doctorants Benjamin Horowitz et Anthony Spears.

Les partenaires néo-zélandais ont également contribué au National Institute of Water and Atmospheric Research (NIWA); Université d’Auckland Université d’Otago et Université Victoria de Wellington.

La NASA a soutenu la recherche par le biais de la science et de la technologie planétaires du projet RISE UP du programme de recherche analogique (Ross Ice Shelf et Europa Underwater Probe) et des futurs chercheurs du programme Earth and Space Science and Technology de la NASA. Un soutien supplémentaire est venu de la plateforme scientifique antarctique en Nouvelle-Zélande, du programme antarctique américain et de la Hot Water Drilling Initiative de l’Université Victoria de Wellington.

Des signatures de regel et de retrait de faille ont été observées dans la zone d’échouement du Camp GlacierNature Géoscience (accès libre)

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Regardez la lune recouvrir l’étoile géante bleue Spica le 13 juillet

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Regardez la lune recouvrir l’étoile géante bleue Spica le 13 juillet

L’un des événements les plus intéressants de l’astronomie optique, et certainement le plus rapide, se produit lorsque la Lune éclipse une étoile. Le bord de la lune se rapproche, semble appuyer dessus pendant plusieurs secondes, puis l’étoile disparaît soudainement ! Il réapparaît à la même vitesse sur la face cachée de la Lune jusqu’à une heure ou plus plus tard.

Le samedi 13 juillet, toute personne disposant d’un télescope et d’un ciel dégagé devrait se concentrer sur la lune de ce soir-là, juste après son premier quartier (éclairée à 52 %). À ce moment-là, la Lune passera devant l’étoile de première magnitude Cygnus Spongiosa vue d’Amérique du Nord.

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enfin! Les astronautes peuvent désormais boire leur propre urine lors d’une sortie dans l’espace, grâce à un nouvel appareil intelligent

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enfin!  Les astronautes peuvent désormais boire leur propre urine lors d’une sortie dans l’espace, grâce à un nouvel appareil intelligent

Sortir de la Station spatiale internationale (ISS) est déjà un véritable défi sans avoir à se soucier des appels de la nature à mi-chemin d’une sortie dans l’espace. Aujourd’hui, les scientifiques affirment avoir mis au point une nouvelle façon de capturer l’urine des astronautes et de la recycler en eau potable en quelques secondes. minutes.

Pendant des années, lors de sorties dans l’espace autour de la Station spatiale internationale, les astronautes se soulageaient en utilisant des couches jetables à l’intérieur de leurs combinaisons spatiales, connues sous le nom de Des vêtements avec une absorption maximale (MAG). Ces vêtements, conçus pour la première fois en Début des années 1980Il collecte et stocke l’urine, permettant ainsi aux astronautes de « partir » en mouvement. Mais comme les sorties dans l’espace peuvent parfois prendre jusqu’à huit heures, les appareils MAG peuvent mettre les astronautes physiquement mal à l’aise. Risque d’irritation et d’infection cutanée.

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Une nouvelle proposition changerait cela

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Une nouvelle proposition changerait cela

Droit d’auteur : Unsplash/CC0 Domaine public

Les planétologues proposent une nouvelle définition d’une planète pour remplacer celle que de nombreux chercheurs considèrent comme héliocentrique et dépassée. La définition actuelle — élaborée en 2006 par l’Union astronomique internationale (IAU), l’organisation qui donne des noms officiels aux objets dans l’espace — précise que pour qu’un corps céleste soit classé comme planète, il doit orbiter autour du soleil dans notre système solaire. .

Mais les scientifiques savent que les corps célestes en orbite autour d’étoiles en dehors de notre système solaire sont assez courants, et un article de journal paraîtra prochainement. Journal des sciences planétaires Cette proposition appelle à une nouvelle définition de la planète qui ne la limite pas aux frontières de notre système solaire. La proposition introduit également des critères quantitatifs pour clarifier davantage la définition d’une planète. Le document de recherche est actuellement en cours de publication. disponible Sur le arksif Serveur de préimpression.

Jean-Luc Margot, auteur principal de l’article et professeur de sciences de la Terre, des planètes et de l’espace, de physique et d’astronomie à l’Université de Californie à Los Angeles, présentera la nouvelle définition proposée lors de l’Assemblée générale de l’AIU en août 2024.

Selon la définition actuelle, une planète est un corps céleste qui orbite autour du Soleil et qui a une masse suffisamment grande pour le forcer à prendre une forme sphérique, éliminant ainsi les autres corps proches de son orbite autour du Soleil.

« La définition actuelle mentionne spécifiquement les planètes en orbite autour de notre soleil. Nous savons maintenant qu’il existe des milliers de planètes, mais la définition de l’AIU ne s’applique qu’aux planètes de notre système solaire », a déclaré Margot. « Nous proposons une nouvelle définition qui peut être appliquée aux corps célestes en orbite autour de n’importe quelle étoile, reste stellaire ou naine brune. »

Les auteurs affirment que même si l’exigence selon laquelle une planète doit orbiter autour du Soleil est très spécifique, les autres critères de la définition de l’AIU sont trop vagues. Par exemple, la définition dit que la planète « a diminué son orbite » sans préciser ce que cela signifie. La nouvelle définition proposée contient des critères mesurables qui peuvent être appliqués pour identifier les planètes à l’intérieur et à l’extérieur de notre système solaire.

Dans la nouvelle définition, une planète est un corps céleste :

  • Il orbite autour d’une ou plusieurs étoiles, naines brunes ou restes stellaires.
  • Supérieur à 1023 kg et
  • Masse minimale de 13 masses de Jupiter (2,5 x 10)28 kg).

Margot et ses collègues Brett Gladman de l’Université de la Colombie-Britannique et Tony Yang, étudiant au lycée Chaparral de Temecula, en Californie, ont exécuté un algorithme mathématique sur les propriétés des objets de notre système solaire pour voir quels objets se regroupent. L’analyse a révélé des ensembles de caractéristiques distinctes partagées par les planètes de notre système solaire qui peuvent être utilisées comme point de départ pour créer une classification des planètes en général.

Par exemple, si un objet a suffisamment de gravité pour se frayer un chemin en collectant ou en éjectant des objets plus petits à proximité, on dit qu’il est dynamiquement dominant.

« Toutes les planètes de notre système solaire sont dynamiquement dominantes, mais d’autres objets, y compris les planètes naines comme Pluton, qui n’est pas une vraie planète, et les astéroïdes, ne le sont pas. Cette propriété pourrait donc être incluse dans la définition d’une planète », a déclaré Margot. dit.

La condition de dominance dynamique fournit une limite inférieure à la masse. Mais les planètes potentielles pourraient également être trop grandes pour correspondre à la nouvelle définition. Par exemple, certaines planètes gazeuses sont si massives qu’une fusion thermonucléaire du deutérium se produit, et l’objet devient une sous-étoile appelée naine brune et n’est donc pas une planète. Cette limite a été déterminée comme étant la masse de 13 Jupiters ou plus.

D’un autre côté, l’exigence actuelle selon laquelle les planètes doivent être sphériques pose un problème plus important. Les planètes lointaines peuvent rarement être observées avec suffisamment de détails pour déterminer leur forme avec certitude. Les auteurs affirment que l’exigence de forme est si difficile à mettre en œuvre qu’elle est pratiquement inutile à des fins d’identification, même si les planètes sont généralement rondes.

« Le fait d’avoir des définitions liées à la quantité la plus mesurable – la masse – élimine le débat sur la question de savoir si un objet particulier répond au critère », explique Gladman. « C’est une faiblesse de la définition actuelle. »

La bonne nouvelle est que dans le système solaire, il existe des corps célestes de plus de 1021 Il semble que le poids corporel de 10 kg soit rond. Tous les objets répondent donc à la masse minimale proposée de 10 kg23 Le kilogramme devrait être sphérique.

Même si tout changement formel dans la définition d’une planète par l’AIU se produira probablement d’ici quelques années, Margot et ses collègues espèrent que leurs travaux serviront de point de départ à une conversation qui mènera à une définition améliorée.

Plus d’information:
Jean-Luc Margot et al., Critères quantitatifs d’identification des planètes, Journal des sciences planétaires (2024). DOI : 10.3847/PSJ/ad55f3. sur arksif: arxiv.org/abs/2407.07590

Fourni par l’Université de Californie, Los Angeles


la citationLa définition scientifique d’une planète dit qu’elle devrait orbiter autour de notre soleil : une nouvelle proposition changerait cela (11 juillet 2024) Extrait le 11 juillet 2024 de https://phys.org/news/2024-07-scientific-definition-planet- orbite-soleil.html

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