Formation des bandes de fer métamorphiques du sud du Wyoming montrant une fine stratification. La roche a environ 2,7 milliards d’années. Les bandes sombres sont des oxydes de fer (oxyde de fer magnétique, hématite) et les bandes rouge orangé sont striées d’oxyde de fer (jaspe). Crédit : Linda Welzenbach Fries/Rice University
De nouvelles recherches suggèrent que d’anciens micro-organismes ont contribué à provoquer des événements volcaniques massifs.
Selon des recherches récentes de l’Université Rice, les formations de fer en bandes et les roches sédimentaires avec de superbes couches de couleur orange, jaune, argentée, brune et noir bleuâtre brûlé pourraient être le catalyseur de certaines des plus grandes éruptions volcaniques de l’histoire de la Terre.
Ces roches sont constituées d’oxydes de fer qui ont coulé au fond de l’océan il y a des siècles et se sont durcies en couches denses au fil du temps. L’étude récemment publiée dans Sciences naturelles de la Terre Il est suggéré que ces couches riches en fer pourraient agir comme un pont reliant les changements de surface anciens – tels que l’émergence de la vie photosynthétique – aux processus planétaires tels que le volcanisme et la tectonique des plaques.
En plus de connecter des processus planétaires qui étaient généralement considérés comme non connectés, l’étude pourrait recadrer la compréhension des scientifiques de l’histoire ancienne de la Terre et donner un aperçu des processus qui pourraient produire des exoplanètes habitables bien au-delà de notre système solaire.
« Ces roches racontent – littéralement – l’histoire de l’évolution de l’environnement planétaire », a déclaré Duncan Keeler, auteur principal de l’étude et chercheur postdoctoral au Département des sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes à Rice. « Ils incarnent un changement dans la chimie de l’atmosphère et des océans. »
Duncan Keller est chercheur postdoctoral au Département des sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes de Rice et auteur principal de l’étude publiée dans Nature Geoscience. Crédit : Jeff Vitlow/Rice University
Les formations de fer rubanées sont des dépôts chimiques déposés directement à partir d’anciennes eaux de mer riches en fer dissous. Actions métaboliques des micro-organismes, y compris Photosynthèse, on pense qu’il a facilité la précipitation des minéraux, qui se sont formés couche après couche au fil du temps avec le chert (dioxyde de silicium microcristallin). Les dépôts les plus importants se sont formés lorsque l’oxygène s’est accumulé dans l’atmosphère terrestre il y a environ 2,5 milliards d’années.
« Ces roches se sont formées dans les anciens océans, et nous savons que ces océans ont ensuite été fermés latéralement par des processus tectoniques des plaques », a expliqué Keller.
Bien que le manteau soit solide, il coule comme un liquide à peu près au taux de croissance d’un ongle. Les plaques tectoniques – des sections de la croûte et du manteau supérieur de la taille d’un continent – sont en mouvement constant, en grande partie à cause des courants de convection dans le manteau. Les processus tectoniques terrestres contrôlent les cycles de vie des océans.
« Tout comme l’océan Pacifique est fermé aujourd’hui – il s’effondre sous le Japon et sous l’Amérique du Sud – les anciens bassins océaniques sont tectoniquement détruits », a-t-il déclaré. « Ces roches sont soit poussées dans les continents et préservées – et nous en voyons certaines préservées, et c’est de là que viennent les roches que nous examinons aujourd’hui – soit subductées dans le manteau. »
Formation de bandes métamorphiques de fer de la chaîne Hammersley en Australie occidentale. La roche a environ 2,5 milliards d’années. Les bandes sombres sont des oxydes de fer (hématite, magnétite), les bandes rougeâtres sont avec des inclusions d’oxyde de fer (jaspe) et les bandes dorées sont des amphiboles et du quartz. Échantillon recueilli par Sin Tae Lee. Crédit : Linda Welzenbach Fries/Rice University
En raison de leur teneur en fer plus élevée, les formations de fer en bandes sont beaucoup plus denses que le manteau, ce qui a amené Keeler à se demander si des morceaux en saillie des formations ont coulé jusqu’au bout et se sont installés dans la région la plus basse du manteau près du sommet du noyau terrestre. Là, sous une température et une pression énormes, ils auraient subi de profonds changements à mesure que leurs minéraux adoptaient des structures différentes.
« Il existe des travaux très intéressants sur les propriétés des oxydes de fer dans ces conditions », a déclaré Keller. « Ils peuvent devenir hautement conducteurs à la fois thermiquement et électriquement. Certains d’entre eux conduisent la chaleur aussi facilement que les minéraux. Il est donc possible que ces roches, une fois dans le manteau inférieur, puissent se transformer en amas hautement conducteurs comme des plaques chauffantes. »
Keller et ses collègues émettent l’hypothèse que les régions enrichies dans les formations de fer sous-marines peuvent aider à former des panaches du manteau, des canaux de roches chaudes s’élevant au-dessus des anomalies thermiques dans le manteau inférieur qui peuvent produire des supervolcans comme ceux qui ont formé les îles hawaïennes. « Sous Hawaï, les données sismiques nous montrent un canal chaud d’eau du manteau montant », a déclaré Keller. « Imaginez un point chaud sur votre cuisinière. Lorsque l’eau de votre casserole bout, vous verrez plus de bulles au-dessus d’une colonne d’eau qui monte dans cette zone. Les panaches du manteau en sont en quelque sorte une version géante. »
Formation de bandes métamorphiques de fer du sud du Wyoming montrant des déformations et des plissements. La roche a environ 2,7 milliards d’années. Les bandes sombres sont des oxydes de fer (magnétite, hématite) et les bandes jaune-orange sont saturées d’oxyde de fer (jaspe). Crédit : Linda Welzenbach Fries/Rice University
« Nous avons examiné les âges de dépôt des formations de fer en bandes et les âges des grands événements éruptifs basaltiques appelés grandes provinces ignées, et nous avons constaté qu’il existe une corrélation », a déclaré Keller. « Plusieurs événements ignés – si massifs que 10 ou 15 plus grands pourraient suffire à refaire surface sur la planète entière – ont été précédés par le dépôt d’une formation de fer en bandes à des intervalles d’environ 241 millions d’années, plus ou moins 15 millions. C’est une forte corrélation avec un mécanisme logique. «
L’étude a montré qu’il existe une période de temps raisonnable pour que les formations de fer à bandes profondes pénètrent d’abord dans le manteau inférieur, puis influencent le flux de chaleur pour entraîner un panache vers la surface de la Terre à des milliers de kilomètres de haut.
Dans sa tentative de retracer le vol des formations de fer en bandes, Keeler a transgressé les frontières disciplinaires et a rencontré des visions inattendues.
« Si ce qui se passait dans les premiers océans, après que des micro-organismes aient modifié chimiquement les environnements de surface, a finalement conduit à des coulées de lave massives ailleurs sur Terre 250 millions d’années plus tard, cela signifie que ces processus sont liés et » se parlent « », a déclaré Keller. « Cela signifie également que les processus liés pourraient avoir des échelles de longueur beaucoup plus grandes que ce à quoi les gens s’attendaient. Pour pouvoir conclure cela, nous avons dû nous appuyer sur des données provenant de nombreux domaines différents à travers la minéralogie, la géochimie, la géophysique et la sédimentologie. »
Keller espère que l’étude stimulera davantage de recherches. « J’espère que ce sera une motivation pour les gens dans les différents domaines concernés », a-t-il déclaré. « Je pense que ce serait vraiment cool si cela permettait aux gens de se parler de manière renouvelée de la façon dont les différentes parties du système terrestre sont connectées. »
Keller fait partie de Planètes pures : Cycles d’éléments volatils essentiels à la vie sur les planètes rocheuses programme, un groupe multidisciplinaire et multi-institutionnel de scientifiques dirigé par Rajdeep Dasgupta, professeur Rice W. Morris Ewing de sciences des systèmes terrestres au Département des sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes.
« Il s’agit d’une collaboration très interdisciplinaire qui examine comment les éléments volatils importants pour la biologie – carbone, hydrogène, azote, oxygène, phosphore et soufre – se comportent dans les planètes, comment les planètes acquièrent ces éléments et quel rôle ils jouent dans la fabrication des planètes habitables », a déclaré Keller.
Il a ajouté: « Nous utilisons la Terre comme notre meilleur exemple, mais nous essayons de comprendre ce que la présence ou l’absence d’un ou de certains de ces éléments pourrait signifier pour les planètes en général. »
Référence : « Liens entre le grand volcanisme volcanique du comté et les formations d’arches ferreuses » par Duncan S. Sciences naturelles de la Terre. DOI : 10.1038/s41561-023-01188-1
L’étude a été financée par Nasa et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.
La mission de sept ans a donné à la NASA un échantillon de l’astéroïde, ce qui pourrait nous aider à en apprendre davantage sur les astéroïdes potentiellement dangereux et sur l’origine des matières organiques et de l’eau sur Terre.
La NASA a pu collecter le tout premier échantillon d’astéroïde après l’atterrissage réussi de la capsule OSIRIS-REx sur Terre.
La mission OSIRIS-REx a débuté en 2016, lorsque le vaisseau spatial a commencé son voyage pour cartographier et analyser l’astéroïde Bennu. Il s’agit de l’un des nombreux astéroïdes géocroiseurs de grande taille qui ont été classés comme susceptibles d’entrer en collision avec la Terre.
La mission de sept ans s’est terminée hier (24 septembre) lorsque la capsule OSIRIS-REx a atterri aux États-Unis, transportant des roches et de la poussière collectées sur l’astéroïde.
Cette capsule a été déplacée vers une salle blanche temporaire pour être inondée d’un flux continu d’azote. La NASA a déclaré que le flux d’azote empêcherait les contaminants terrestres d’entrer afin de garantir que l’échantillon d’astéroïde reste pur pour l’analyse scientifique.
On espère que cet échantillon en apprendra davantage aux scientifiques sur les astéroïdes potentiellement dangereux. Les échantillons pourraient également en révéler davantage sur la composition de la planète et l’origine des matières organiques, comme l’eau, qui ont donné naissance à la vie sur Terre.
Le professeur Dante Lauretta, chercheur principal de la mission OSIRIS-REx, a décrit ce résultat comme une étape importante pour la science « dans son ensemble » et un témoignage de « ce que nous pouvons réaliser lorsque nous nous unissons pour un objectif commun ».
« Mais n’oublions pas que même si cela peut sembler la fin d’un chapitre incroyable, ce n’est en réalité que le début d’un autre », a déclaré Loretta. « Nous avons désormais une opportunité sans précédent d’analyser ces échantillons et d’approfondir les secrets de notre système solaire. »
La NASA prévoit d’autres missions liées aux astéroïdes, comme Psyché, qui vise à atteindre un astéroïde en orbite autour du soleil entre Mars et Jupiter. Ce vaisseau spatial devrait être lancé le mois prochain.
Cela fait également un an que la NASA a testé avec succès le test DART (Double Asteroid Redirection Test), capable de modifier l’orbite d’un astéroïde en entrant en collision avec lui à grande vitesse.
« Ces missions prouvent une fois de plus que la NASA fait de grandes choses », a déclaré l’administrateur de la NASA, Bill Nelson. « Les choses qui nous inspirent et nous unissent. Les choses qui ne montrent rien sont hors de notre portée lorsque nous travaillons ensemble.
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Il y a encore des millions d’années, l’Australie était un paradis pour les araignées.
Au cœur de ce continent aride, des scientifiques ont découvert le fossile parfaitement préservé d’une grande et frappante araignée qui errait et chassait dans une forêt tropicale luxuriante.
Ce n’est pas seulement une araignée fossilisée. Il ne s’agit que du quatrième fossile d’araignée jamais découvert en Australie, et du premier au monde, d’une araignée appartenant à la grande famille des Barychelidae, des araignées-trappes à pattes en brosse. La nouvelle espèce, qui vivait au Miocène il y a 11 à 16 millions d’années, a été officiellement nommée Mégamodontium McCloskey.
Deux parties du fossile. Mégamodontium McCloskey Il était conservé entre les rochers comme la garniture d’un sandwich à l’araignée. (Musée australien)
« Seuls quatre fossiles d’araignées ont été découverts sur l’ensemble du continent, ce qui rend difficile pour les scientifiques de comprendre leur histoire évolutive. C’est pourquoi cette découverte est si importante, car elle révèle de nouvelles informations sur l’extinction des araignées et comble une lacune dans l’histoire. Musée de la Nouvelle-Galles du Sud et de l’Australie : « Comprendre le passé ».
« Les plus proches parents vivants de ce fossile vivent maintenant dans les forêts humides de Singapour et même de Papouasie-Nouvelle-Guinée. Cela suggère que le groupe vivait dans des environnements similaires sur le continent australien, mais a ensuite disparu à mesure que l’Australie devenait plus sèche. »
L’araignée a été découverte parmi une riche collection de fossiles du Miocène, trouvés dans une zone de prairie de la Nouvelle-Galles du Sud connue sous le nom de McGraths Flat.
Cet assemblage est si exceptionnel qu’il a été classé comme Lagerstätte, une couche fossile sédimentaire qui préserve parfois les tissus mous.
Le type de roche trouvée au fond des fossiles rend l’ensemble de la collection encore plus fascinant : il s’agit d’un type de roche riche en fer appelée GoethiteDans lequel on trouve rarement des fossiles exceptionnels. Le processus de préservation était si détaillé que les chercheurs ont pu reconnaître les moindres détails du corps de l’araignée, la plaçant en toute confiance à proximité du genre moderne. monodonte – Mais il est cinq fois plus grand.
Ce n’est pas très énorme, comme monodonte Il est généralement assez petit, mais il s’agit toujours du deuxième plus grand fossile d’araignée jamais découvert dans le monde. Mégamodontium McCloskeyLa longueur de son corps est de 23,31 mm, soit un peu moins d’un pouce. Avec ses jambes écartées, il peut tenir confortablement dans la paume de votre main.
La taille massive de la bête ancienne rend la préservation détaillée de ses caractéristiques physiques encore plus impressionnante.
« La microscopie électronique nous a permis d’étudier les moindres détails des griffes et des poils des pattes, des pattes et du corps principal de l’araignée », explique le virologue Michael Freese de l’Université de Canberra, qui a scanné les fossiles en utilisant la microscopie à empilement.
« Les soies sont des structures ressemblant à des cheveux qui peuvent remplir diverses fonctions. Elles peuvent détecter les produits chimiques et les vibrations, défendre l’araignée contre les attaquants et même émettre des sons. »
Cette découverte pourrait donner des indices sur la façon dont l’Australie a changé au fil du temps, alors que le paysage s’est considérablement asséché. il n’y a pas monodonte ou Mégamodontium Araignées vivant aujourd’hui en Australie, ce qui suggère que la sécheresse pendant et après le Miocène a été responsable de l’anéantissement local de certaines lignées d’araignées.
Nous pourrions même apprendre pourquoi il y a si peu d’araignées-trappes préservées dans les archives fossiles.
« Non seulement c’est la plus grande araignée fossile jamais trouvée en Australie, mais c’est aussi le premier fossile de la famille des Barychelidae découvert dans le monde », explique l’arachnologue Robert Raven du Queensland Museum.
« Il existe aujourd’hui environ 300 espèces d’araignées-trappes vivantes, mais elles ne semblent pas se transformer en fossiles très souvent. Cela peut être dû au fait qu’elles passent beaucoup de temps dans des terriers et ne sont donc pas dans le bon environnement pour se fossiliser. » « .
Les premiers échantillons d’astéroïdes prélevés par la NASA depuis l’espace lointain ont atterri en parachute dans le désert de l’État américain de l’Utah.
Lors d’un survol de la Terre, le vaisseau spatial Osiris-Rex a relâché l’échantillon de la capsule à une distance de 101 390 kilomètres (63 000 miles). La petite capsule a atterri quatre heures plus tard sur une zone reculée de terrain militaire, tandis que le vaisseau mère s’est lancé à la poursuite d’un autre astéroïde.
Les scientifiques estiment que la capsule contient au moins une tasse de décombres d’astéroïdes riches en carbone connus sous le nom de Bennu, mais ils ne le sauront pas avec certitude tant que le conteneur ne sera pas ouvert.
Une partie s’est déversée et a flotté lorsque le vaisseau spatial a été tellement emporté que le couvercle du conteneur s’est coincé lors de l’assemblage il y a trois ans.
La capsule lancée par le vaisseau spatial Osiris-Rex. Photo : NASA/AFP
La capsule repose à la surface du désert près du parachute après son atterrissage sur Terre. Photo : NASA TV/AFP
Le Japon, le seul autre pays à avoir restitué des échantillons d’astéroïdes, en a collecté environ une cuillère à café lors de deux missions sur des astéroïdes.
Les cailloux et la poussière livrés dimanche représentent la plus grande quantité provenant de l’extérieur de la Lune. Les échantillons, préservés depuis l’aube de notre système solaire il y a 4,5 milliards d’années, aideront les scientifiques à mieux comprendre comment la Terre et la vie se sont formées.
Le vaisseau-mère Osiris-Rex a décollé lors d’une mission d’un milliard de dollars en 2016. Il est arrivé à Bennu deux ans plus tard et, à l’aide d’un long aspirateur, a arraché les débris de la petite roche spatiale ronde en 2020. À son retour, le le vaisseau spatial avait parcouru 4 milliards de kilomètres.
Les efforts de sauvetage de la NASA dans l’Utah comprenaient des hélicoptères ainsi qu’une salle blanche temporaire installée au champ d’essai et d’entraînement du ministère américain de la Défense dans l’Utah. Les échantillons seront transférés lundi matin vers un nouveau laboratoire du Johnson Space Center de la NASA à Houston. Le bâtiment abrite déjà des roches lunaires collectées par les astronautes d’Apollo il y a plus d’un demi-siècle.
Une image composite de 12 images de l’astéroïde Bennu, prises par le vaisseau spatial Osiris-Rex à une distance de 15 miles. Image : NASA/Goddard/Université de l’Arizona/PA Wire
Le scientifique principal de la mission, Dante Lauretta de l’Université d’Arizona, accompagnera les échantillons au Texas. Il a déclaré avant d’atterrir que l’ouverture du conteneur à Houston dans un jour ou deux serait le « véritable moment de vérité », étant donné l’incertitude quant à la quantité contenue à l’intérieur.
Les ingénieurs estiment qu’une canette contient 250 grammes de haricots, plus ou moins 100 grammes. Même au strict minimum, cela dépasserait facilement les exigences minimales de la mission, a déclaré le Dr Loretta.
La conservatrice en chef de la NASA, Nicole Luning, a déclaré qu’il faudrait quelques semaines pour obtenir une mesure précise.
La NASA prévoit d’organiser une présentation publique et un événement d’information en octobre.
Bennu orbite actuellement autour du Soleil à 80,4 millions de kilomètres (50 millions de miles) de la Terre et mesure environ un tiers de mile de diamètre, soit à peu près la taille de l’Empire State Building mais en forme de sommet tournant. On pense qu’il s’agit de la partie brisée d’un astéroïde beaucoup plus gros.
Au cours d’une enquête de deux ans, Osiris Rex a découvert que Bennu était un gros tas de décombres rempli de roches et de cratères. La surface était si meuble que le bras à vide du vaisseau spatial s’est enfoncé d’un pied ou deux dans l’astéroïde, aspirant plus de matière que prévu et coinçant le revêtement.
Les membres de l’équipe de la NASA ont diffusé dimanche en direct une mission de retour et de récupération d’échantillons de l’astéroïde Osiris-Rex à Dugway, dans l’Utah. Photographie : George Fry/Getty Images
Ces observations rapprochées pourraient devenir utiles à la fin du siècle prochain. Bennu devrait s’approcher dangereusement de la Terre en 2182, peut-être suffisamment près pour entrer en collision avec elle. Selon le Dr Loretta, les données collectées par OSIRIS-REx contribueront à tout effort visant à dévier l’astéroïde.
Osiris Rex poursuit déjà l’astéroïde Apophis et l’atteindra en 2029.
Il s’agit du troisième échantillon renvoyé par la NASA lors d’une mission robotique dans l’espace lointain. Le vaisseau spatial Genesis a largué des morceaux de vent solaire en 2004, mais les échantillons ont été endommagés lorsque le parachute s’est rompu et que la capsule a heurté la Terre. Le vaisseau spatial Stardust a transporté avec succès de la poussière de comète en 2006.
Les projets de la NASA visant à renvoyer des échantillons de Mars ont été suspendus après qu’un comité d’examen indépendant ait critiqué le coût et la complexité. Le rover martien Perseverance a passé les deux dernières années à collecter des échantillons de carottes pour un éventuel transport sur Terre. -AP
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