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Cinq avancées majeures des cinq dernières années
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Il y a encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas sur l’origine de la vie sur Terre.
La définition même de la vie est source de débat parmi les scientifiques, mais la plupart des chercheurs s’accordent sur les composants fondamentaux d’une cellule vivante. L’eau, l’énergie et certains éléments de base sont les conditions de base pour l’émergence des cellules. Cependant, les détails exacts de la manière dont cela se produit restent un mystère.
Des recherches récentes se sont concentrées sur la tentative de recréer en laboratoire les réactions chimiques qui composent la vie telle que nous la connaissons, dans des conditions plausibles pour la Terre primitive (il y a environ 4 milliards d’années). Les expériences sont devenues de plus en plus complexes, grâce aux progrès technologiques et à une meilleure compréhension des conditions primitives de la Terre.
Cependant, loin de rassembler les chercheurs et de trancher le débat, l’émergence des travaux expérimentaux a donné naissance à de nombreuses théories contradictoires. Certains scientifiques pensent que la vie est apparue dans les profondeurs marines Sources hydrothermalesOù les conditions fournissaient l’énergie nécessaire. D’autres le pensent Sources chaudes sur terre Cela aurait fourni un meilleur environnement car il est plus susceptible de contenir des molécules organiques que des météorites. Ce ne sont que deux possibilités à l’étude.
Voici cinq des découvertes les plus marquantes de ces cinq dernières années.
Réactions dans les premières cellules
Quelle est la source d’énergie qui a déclenché les réactions chimiques lorsque la vie est apparue ? C’est l’énigme qu’un Équipe de recherche en Allemagne Il cherchait à découvrir. L’équipe a étudié la faisabilité de 402 réactions connues pour former certains des composants essentiels de la vie, par ex. Nucléotides (élément constitutif de l’ADN et de l’ARN). Ils l’ont fait en utilisant certains des objets les plus courants que l’on pouvait trouver sur la Terre primitive.
On pense également que ces réactions, trouvées dans les cellules modernes, constituent le principal processus métabolique de LUCA. Le dernier ancêtre commun universelOrganisme unicellulaire qui ressemble à une bactérie.
Pour chaque réaction, ils ont calculé les changements d’énergie libre, ce qui détermine si la réaction peut se dérouler sans autres sources d’énergie externes. Ce qui est étonnant, c’est que bon nombre de ces réactions étaient indépendantes des influences extérieures. Comme l’adénosine triphosphateune source universelle d’énergie dans les cellules vivantes.
La synthèse des éléments de base de la vie n’a pas besoin de renforcement énergétique extérieur : elle s’auto-entretient.
Verre volcanique
La vie dépend de molécules pour stocker et transmettre des informations. Les scientifiques pensent que des brins d’ARN étaient présents Précurseurs de l’ADN En remplissant ce rôle, car sa structure est plus simple.
L’apparition de l’acide ribonucléique (ARN) sur notre planète a longtemps dérouté les chercheurs. Cependant, certains progrès ont été réalisés récemment. En 2022, une équipe de collaborateurs aux Etats-Unis Des brins d’ARN stables ont été générés dans le laboratoire. Pour ce faire, ils ont fait passer des nucléotides à travers du verre volcanique. Les fils de discussion qu’ils créaient étaient suffisamment longs pour stocker et transmettre des informations.
Le verre volcanique était présent sur la Terre primitive, grâce aux fréquents impacts de météorites combinés à une forte activité volcanique. Les nucléotides utilisés dans l’étude sont également… On pense qu’il était présent À cette époque de l’histoire de la Terre. Les roches volcaniques peuvent avoir facilité les réactions chimiques qui assemblent les nucléotides en chaînes d’ARN.
Sources hydrothermales
La fixation du carbone est un processus dans lequel le dioxyde de carbone est libéré2 Gagne des électrons. Il est nécessaire de construire les molécules qui constituent la base de la vie.
Un donneur d’électrons est nécessaire pour conduire cette réaction. Au début de la Terre, H2 Il peut s’agir d’un donateur électronique. En 2020, un Afficher une équipe de collaborateurs Cette réaction pourrait se produire spontanément et être alimentée par des conditions environnementales similaires aux sources hydrothermales alcalines des profondeurs marines des premiers océans. Ils l’ont fait en utilisant Technologie microfluidiquedes appareils qui manipulent de petits volumes de liquides pour réaliser des expériences en simulant des ouvertures alcalines.
Ce chemin est Étonnamment similaire Combien de cellules bactériennes et archéennes modernes (organismes unicellulaires sans noyau) fonctionnent.
Cycle de Krebs
Dans les cellules modernes, la fixation du carbone fait suite à une série de réactions chimiques qui assemblent ou décomposent des molécules dans des réseaux métaboliques complexes pilotés par des enzymes.
Mais les scientifiques débattent encore de la manière dont les réactions métaboliques se produisaient avant l’apparition et l’évolution de ces enzymes. En 2019, une équipe de l’Université de Strasbourg en France a réalisé des travaux percée. Ils ont montré que le fer ferrique, un type de fer abondant dans la croûte terrestre et dans les premiers océans, pouvait propulser neuf marches sur 11. Cycle de Krebs. Le cycle de Krebs est une voie biologique présente dans de nombreuses cellules vivantes.
Ici, le fer ferrique a servi de donneur d’électrons pour stabiliser le carbone, déclenchant une série de réactions. Les réactions ont produit les cinq précurseurs métaboliques universels, cinq molécules essentielles traversant différentes voies métaboliques dans tous les organismes vivants.
Les éléments constitutifs des anciennes membranes cellulaires
Comprendre la composition des éléments constitutifs de la vie et leurs réactions complexes constitue une étape majeure dans la compréhension de l’émergence de la vie.
Cependant, qu’elles se soient produites dans des sources chaudes terrestres ou dans les profondeurs marines, ces réactions n’auraient pas été très efficaces sans la membrane cellulaire. Les membranes cellulaires jouent un rôle actif dans la biochimie de la cellule primitive et dans sa relation avec l’environnement.
Les membranes cellulaires modernes sont principalement composées de composés appelés phospholipides, qui contiennent une tête hydrophile et deux queues hydrophobes. Ils sont organisés en bicouches, les têtes hydrophiles pointant vers l’extérieur et les queues hydrophobes pointant vers l’intérieur.
Des recherches ont montré que certains composants des phospholipides, tels que les acides gras qui forment les queues, peuvent s’auto-assembler dans ces membranes bicouches en Un ensemble de conditions environnementales. Mais ces acides gras étaient-ils présents au début de la Terre ? Des recherches récentes menées par l’Université de Newcastle au Royaume-Uni apportent une réponse intéressante. Des chercheurs Recréez-le La formation spontanée de ces molécules résulte de la combinaison de fluides riches en H₂, probablement présents dans d’anciennes sources hydrothermales alcalines, avec du dioxyde de carbone.2-Des eaux riches ressemblant aux premiers océans.
Cette réalisation est cohérente avec l’hypothèse selon laquelle des membranes d’acides gras stables peuvent apparaître dans les sources hydrothermales alcalines, se développant potentiellement en cellules vivantes. Les auteurs ont émis l’hypothèse que des réactions chimiques similaires pourraient se produire dans les océans souterrains des lunes glacées, qui contiendraient des sources hydrothermales similaires à celles de la Terre.
Chacune de ces découvertes ajoute une nouvelle pièce au puzzle de l’origine de la vie. Quelle que soit la validité de ces théories, des théories contradictoires alimentent la recherche de réponses.
Comme Charles Darwin livres« Les faits faux sont très préjudiciables au progrès de la science parce qu’ils persistent souvent longtemps : mais les fausses opinions, si elles sont appuyées par quelques preuves, ne font pas grand mal, car tous prennent un plaisir utile à se prouver faux ; le chemin vers l’erreur est fermé. « Et le chemin vers la vérité est souvent en même temps ouvert. »
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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.
EspaceX
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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