Connect with us

science

Comment les objets errant dans l’espace interstellaire se sont-ils retrouvés tout seuls

Published

on

Nous connaissons aujourd’hui environ 5 000 exoplanètes. Si vous deviez imaginer ce que ce serait d’être sur l’un de ces mondes lointains, ou exoplanètes, votre image mentale inclurait probablement une étoile principale – ou plus d’une, surtout si vous êtes un fan de Star Wars.


Mais les scientifiques ont fait récemment découvert plus que planètes Alors nous pensions qu’il flottait dans l’espace tout seul – non éclairé par un compagnon étoile amical. Ce sont des planètes glacées qui flottent à la surface. Mais comment se sont-ils retrouvés seuls et que peuvent-ils nous dire sur la formation de ces planètes ?

Trouver de plus en plus d’exoplanètes à étudier a, comme nous nous y attendions, élargi notre compréhension de ce qu’est une planète. En particulier, la ligne entre les planètes et les « naines brunes » –étoiles cool Il ne peut pas fusionner l’hydrogène comme les autres étoiles– C’est devenu de plus en plus flou. Qu’est-ce qui détermine si un objet est une planète ou une naine brune a longtemps été un sujet de débat – est-ce une question de masse ? Les corps cessent-ils d’être des planètes s’ils subissent une fusion nucléaire ? Ou la façon dont le corps a été façonné est-elle plus importante ?

Alors qu’environ la moitié des étoiles et des naines brunes se trouvent isolées, le reste se trouve dans plusieurs cas systèmes stellaires, nous considérons généralement les planètes comme des corps secondaires en orbite autour d’une étoile. Mais récemment, les améliorations de la technologie des télescopes nous ont permis de voir des objets isolés, plus petits et plus froids dans l’espace, y compris les FFP, des objets dont la masse ou la température sont trop basses pour être considérées comme des naines brunes.

READ  Diversité génétique de Clostridium difficile, un pathogène problématique - ScienceDaily

Ce que nous ne savons toujours pas, c’est exactement comment ces choses se sont formées. Les étoiles et les naines brunes se forment lorsqu’une zone de poussière et de gaz dans l’espace commence à tomber sur elle-même. Cette zone devient plus dense, de sorte que de plus en plus de matière (due à la gravité) tombe dessus dans un processus appelé effondrement gravitationnel.

Finalement, cette boule de gaz devient suffisamment dense et chaude pour démarrer la fusion nucléaire – l’hydrogène brûle dans le cas des étoiles, le deutérium (un type d’hydrogène avec une particule supplémentaire, un neutron, dans le noyau) brûle afin de naines brunes. La fibre de verre réticulée peut se former de la même manière, mais elle ne devient jamais assez grosse pour commencer à fondre. Il est également possible qu’une telle planète ait commencé sa vie en orbite autour d’une étoile, mais à un moment donné, elle a été expulsée dans l’espace interstellaire.

Différentes caractéristiques des planètes flottantes, des naines brunes et des étoiles de faible masse. Les 13 masses de Jupiter sont souvent utilisées pour distinguer les planètes des naines brunes. Veuillez noter que la taille et la masse sont deux entités différentes – les naines brunes ont à peu près la taille de Jupiter même si elles sont beaucoup plus grandes. Travail de l’auteur

Comment repérer une planète errante

Les planètes rebelles sont difficiles à détecter car elles sont relativement petites et froides. Sa seule source de chaleur interne est l’énergie résiduelle restante de l’effondrement qui a conduit à sa formation. Plus la planète est petite, plus elle dégage rapidement de la chaleur.

Les objets froids dans l’espace émettent moins de lumière et la lumière qu’ils émettent est plus rouge. Une étoile comme le Soleil a un pic d’émission dans le visible ; Le pic FFP est plutôt dans l’infrarouge. Parce qu’elles sont difficiles à voir directement, beaucoup de ces planètes ont été trouvées en utilisant la méthode indirecte de « lentille microgravitationnelle », lorsqu’une étoile distante est exactement dans la bonne position pour sa lumière qui est déformée gravitationnellement par FFP.

Cependant, découvrir des planètes via un événement unique présente l’inconvénient que nous ne pourrons plus jamais observer cette planète. Nous ne voyons pas non plus la planète dans son contexte avec son environnement, il nous manque donc des informations vitales.

Pour remarquer directement les FFP, la meilleure stratégie est de les attraper lorsqu’ils sont jeunes. Cela signifie qu’il reste encore une bonne quantité de chaleur de sa formation, il est donc à son meilleur. Dans la dernière étude, les chercheurs ont fait exactement cela.

L’équipe a combiné les images d’un grand nombre de télescopes afin de trouver les objets les plus faibles au sein d’un groupe de jeunes étoiles, dans une région appelée haut scorpion. Ils ont utilisé les données de grands relevés à usage général ainsi que leurs observations les plus récentes pour créer des cartes visuelles et infrarouges détaillées de la région du ciel couvrant une période de 20 ans. Ensuite, ils ont recherché des objets faibles se déplaçant d’une manière qui indiquait qu’ils étaient des membres de la constellation (plutôt que des étoiles d’arrière-plan très éloignées).

Le groupe a trouvé entre 70 et 170 FFP dans la région supérieure du Scorpion, faisant de leur échantillon le plus grand directement identifié à ce jour, bien que le nombre soit très incertain.

Rogue Planets : Comment les objets errants dans l'espace interstellaire se sont retrouvés tout seuls

Image d’un nuage dans le signe supérieur du Scorpion. crédit : Nasa

Planètes rejetées

Sur la base de notre compréhension actuelle de l’effondrement gravitationnel, il semble qu’il y ait trop de FFP dans ce groupe d’étoiles pour s’être toutes formées de cette manière. Les auteurs de l’étude ont conclu qu’au moins 10 % d’entre eux doivent avoir commencé leur vie dans le cadre d’un système stellaire, Formé en un disque de poussière Et de la poussière autour de la jeune étoile, pas à travers elle effondrement par gravité. Cependant, à un moment donné, une planète pourrait être éjectée en raison d’interactions avec d’autres planètes. En fait, les auteurs suggèrent que ces planètes « rejetées » pourraient être aussi communes que les planètes solitaires depuis le début.

Si vous paniquez à l’idée que la Terre tourne soudainement profondément dans l’espace, vous n’avez probablement pas à vous inquiéter – ces événements sont beaucoup plus probables au début de la formation d’un système planétaire lorsqu’il y a beaucoup de planètes qui se bousculent pour se positionner. Mais ce n’est pas impossible – s’il y a quelque chose d’extérieur à un système planétaire bien établi, comme une autre étoile, pour le désactiver, une planète peut toujours être séparée de sa maison ensoleillée.

Bien que nous ayons encore un long chemin à parcourir pour comprendre pleinement ces planètes errantes, de telles études sont inestimables. Les planètes pourraient être revisitées pour des enquêtes plus détaillées à mesure que de nouvelles technologies de télescope deviennent disponibles, ce qui pourrait en dire plus sur les origines de ces mondes extraterrestres.


Des scientifiques citoyens découvrent un petit objet semblable à Jupiter qui a raté les recherches précédentes d’exoplanètes


Introduction de
Conversation

Cet article a été republié de Conversation Sous licence Creative Commons. Lis le article original.Conversation

la citation: Rogue Planets: How Rogue Objects Ended Up in Interstellar Space on Their Own (2022, 14 janvier) 14 janvier 2022 De https://phys.org/news/2022-01-rogue-planets-bodies-interstellar- espace. langage de programmation

Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

Des chercheurs observent pour la première fois un catalyseur lors d’une réaction électrochimique

Published

on

Des chercheurs observent pour la première fois un catalyseur lors d’une réaction électrochimique

Les réactions électrochimiques sont essentielles à la fabrication de divers produits dans les industries.

La fabrication de l’aluminium, des tuyaux en PVC, du savon et du papier dépend de ces réactions électrochimiques, qui font également partie intégrante du fonctionnement des batteries des appareils électroniques, des voitures, des stimulateurs cardiaques et bien plus encore. De plus, elle a le potentiel de révolutionner la production d’énergie durable et l’utilisation des ressources.

Le cuivre et les catalyseurs similaires jouent un rôle crucial dans la catalyse de ces réactions et sont largement utilisés dans les applications électrochimiques industrielles. Cependant, le manque de compréhension du comportement des catalyseurs au cours des réactions a entravé le développement de catalyseurs améliorés. Jusqu’à présent, les chercheurs n’étaient capables d’imager les stimuli qu’avant et après les réactions, ce qui laisse un vide dans la compréhension des processus qui se produisent entre les deux.

Une collaboration entre le California Institute for Nanosystems de l’Université de Californie et le Lawrence Berkeley National Laboratory a supprimé cette limitation. L’équipe a utilisé une cellule électrochimique spécialement conçue pour surveiller la structure atomique du catalyseur en cuivre pendant la réaction conduisant à la décomposition du dioxyde de carbone.

Cette méthode offre un moyen potentiel de convertir les gaz à effet de serre en carburant ou en d’autres matériaux précieux. Les chercheurs ont enregistré des cas dans lesquels le cuivre formait des amas liquides puis disparaissait à la surface du catalyseur, entraînant des piqûres visibles.

« Pour quelque chose qui est si omniprésent dans nos vies, nous comprenons très peu de choses sur le fonctionnement des stimuli en temps réel. » a déclaré le co-auteur Bri Narang, professeur de sciences physiques à l’UCLA et membre du CNSI. « Nous avons désormais la capacité d’observer ce qui se passe au niveau atomique et de le comprendre d’un point de vue théorique.

« Tout le monde bénéficierait de la conversion directe du dioxyde de carbone en carburant, mais comment pouvons-nous le faire à moindre coût, de manière fiable et à grande échelle ? » a ajouté Narang, qui occupe également un poste en génie électrique et informatique à la School of Engineering de l’UCLA. « C’est le genre de science fondamentale qui devrait faire avancer ces défis. »

Sur la gauche, une flèche rouge suit le mouvement d’un atome de cuivre individuel pendant la réaction électrochimique. À droite, les flèches jaunes indiquent les piqûres restant dans la surface du catalyseur. Source de l’image : Qiubo Zhang/Laboratoire national Lawrence Berkeley

Les découvertes dans le domaine de la recherche sur le développement durable ont des implications significatives, et la technologie qui permet ces découvertes a le potentiel d’améliorer l’efficacité des processus électrochimiques dans diverses applications qui ont un impact sur la vie quotidienne.

READ  Diversité génétique de Clostridium difficile, un pathogène problématique - ScienceDaily

Selon Yu Huang, co-auteur de l’étude et professeur Traugott et Dorothea Frederking et directeur du Département de science et d’ingénierie des matériaux à l’UC Samueli, l’étude pourrait aider les scientifiques et les ingénieurs à passer d’essais et d’erreurs à une approche de conception plus systématique. .

« Toute information que nous pouvons obtenir sur ce qui se passe réellement lors de la stimulation électrique est d’une aide précieuse pour notre compréhension de base et notre recherche de conceptions pratiques. » a déclaré Huang, membre du CNSI. « Sans cette information, c’est comme si nous lancions des fléchettes les yeux bandés et espérions atteindre quelque part près de la cible. »

Un microscope électronique de haute puissance de la fonderie moléculaire du Berkeley Lab a été utilisé pour capturer les images. Ce microscope utilise un faisceau d’électrons pour examiner des spécimens avec un niveau de détail inférieur à la longueur d’onde de la lumière.

Des défis sont rencontrés en microscopie électronique lorsqu’on tente de révéler la structure atomique des matériaux dans des environnements liquides, comme le bain d’électrolyte salin nécessaire à une réaction électrochimique.

L’ajout d’électricité à l’échantillon augmente la complexité du processus. L’auteur correspondant Haiime Cheng, scientifique principal au Berkeley Lab et professeur adjoint à l’UC Berkeley, et ses collègues ont développé un dispositif hermétiquement fermé pour surmonter ces obstacles.

Les scientifiques ont effectué des tests pour s’assurer que le flux d’électricité dans le système n’affectait pas l’image résultante. En se concentrant sur l’endroit exact où le catalyseur en cuivre rencontre l’électrolyte liquide, l’équipe a enregistré les changements qui se sont produits sur une période d’environ quatre secondes.

READ  Dans un développement fou, les physiciens ont relancé une théorie alternative de la gravité

Au cours de la réaction, la structure du cuivre s’est transformée d’un réseau cristallin régulier, généralement présent dans les métaux, en une masse irrégulière. Ce faisceau désordonné, composé d’atomes de cuivre et d’ions chargés positivement ainsi que de quelques molécules d’eau, s’est ensuite déplacé à la surface du catalyseur. Ce faisant, les atomes ont été échangés entre du cuivre régulier et irrégulier, piquant la surface du catalyseur. Finalement, la masse irrégulière a disparu.

« Nous ne nous attendions pas à ce que la surface se transforme en une forme amorphe puis revienne à une structure cristalline. » a déclaré le co-auteur Yang Liu, étudiant diplômé de l’UCLA dans le groupe de recherche de Huang. « Sans cet outil spécial pour observer le système en action, nous ne serions jamais en mesure de capturer ce moment. Les progrès des outils de caractérisation comme ceux-ci permettent de nouvelles découvertes fondamentales, nous aidant à comprendre le fonctionnement des matériaux dans des conditions réelles. »

Référence du magazine :

  1. Qiubo Zhang, Zhigang Song, Qianhu Sun, Yang Liu, Jiawei Wan, Sophia B. Betzler, Qi Cheng, Junyi Shangguan, Karen C. Bustillo, Peter Ercius, Bryneha Narang, Yue Huang et Haimei Cheng. Dynamique atomique des interfaces solide-liquide électrifiées dans les cellules liquides TEM. Nature, 2024 ; Identification numérique : 10.1038/s41586-024-07479-s

Continue Reading

science

Des fossiles d’anciens reptiles ressemblant à des crocodiles découverts au Brésil

Published

on

Des fossiles d’anciens reptiles ressemblant à des crocodiles découverts au Brésil
Brasilia :

Un scientifique brésilien a découvert des fossiles de petits reptiles ressemblant à des crocodiles qui vivaient pendant la période du Trias, des millions d’années avant l’apparition des premiers dinosaures.

Les fossiles du prédateur, appelé Parvosuchus aureloi, comprennent un crâne complet, 11 vertèbres, un bassin et quelques os de membres, selon le paléontologue Rodrigo Muller de l’Université fédérale de Santa Maria dans l’État de Rio Grande, auteur de la recherche publiée jeudi. Journal des rapports scientifiques.

Parvosuchus, qui vivait il y a environ 237 millions d’années, marchait sur quatre pattes et mesurait environ un mètre de long et se nourrissait de reptiles plus petits. Les fossiles ont été découverts dans le sud du Brésil. Parvosuchus, qui signifie « petit crocodile », appartient à une famille éteinte de reptiles appelée Gracilissuchidae, qui jusqu’à présent n’était connue qu’en Argentine et en Chine.

« Les Gracilisuchidae sont des organismes extrêmement rares dans le monde paléontologique », a déclaré Mueller à Reuters. « Ce groupe est particulièrement intéressant car ils vivaient juste avant l’aube des dinosaures. Les premiers dinosaures vivaient il y a 230 millions d’années. »

Parvosuchus était un prédateur terrestre. Gracili suchidae représente l’une des branches les plus anciennes de la lignée connue sous le nom de Pseudosuchia qui comprenait plus tard la branche alligator.

Parvosuchus a vécu à une époque d’innovation évolutive à la suite de la pire extinction massive sur Terre il y a 252 millions d’années, avec plusieurs groupes de reptiles en compétition avant que les dinosaures ne deviennent finalement dominants. Les derniers membres des Gracilisuchidae ont incontestablement disparu environ sept millions d’années avant l’apparition des premiers dinosaures.

READ  Dans un développement fou, les physiciens ont relancé une théorie alternative de la gravité

(Cette histoire n’a pas été éditée par le personnel de NDTV et est générée automatiquement à partir d’un flux syndiqué.)

La vidéo en vedette du jour

Les chemins de fer indiens effectuent un essai du plus haut pont ferroviaire du monde, « Chenab », à Reasi

Continue Reading

science

Une technique spectroscopique qui identifie les molécules d’eau sur une surface révèle comment elles se relâchent après agitation

Published

on

Une technique spectroscopique qui identifie les molécules d’eau sur une surface révèle comment elles se relâchent après agitation

Cet article a été révisé selon Science Processus d’édition
Et Stratégies.
Éditeurs Les fonctionnalités suivantes ont été mises en avant tout en garantissant la crédibilité du contenu :

Vérification des faits

Publication évaluée par des pairs

source fiable

Relecture


Diagramme schématique du processus de relaxation vibratoire de l’étirement de OH dans l’air/eau (H2o)Interface. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-45388-8

× Fermer


Diagramme schématique du processus de relaxation vibratoire de l’étirement de OH dans l’air/eau (H2o)Interface. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-45388-8

Une image plus complète de la façon dont les molécules d’eau excitées lorsqu’elles interagissent avec l’air perdent leur énergie a été révélée par les scientifiques de RIKEN dans une étude. publié Dans le magazine Communications naturelles. Ce résultat sera précieux pour mieux comprendre les processus se produisant à la surface de l’eau.

L’eau est une anomalie à bien des égards. Par exemple, ses points de congélation et d’ébullition sont beaucoup plus élevés que prévu, et il est moins dense sous forme solide (glace) que sous forme liquide.

Presque toutes les propriétés inhabituelles de l’eau proviennent des liaisons faibles qui se forment et se brisent constamment entre les molécules d’eau voisines. Ces liaisons, appelées liaisons hydrogène, surviennent parce que l’oxygène attire davantage les électrons que l’hydrogène. Ainsi, l’oxygène légèrement négatif d’une molécule est attiré vers les atomes d’hydrogène légèrement positifs des autres molécules.

Mais un petit segment de molécules d’eau – celles à la surface – subit les liaisons hydrogène différemment des autres molécules d’eau. Dans leur cas, le bras qui dépasse dans l’air ne forme pas de liaisons hydrogène.

Jusqu’à présent, personne n’était capable de comprendre comment les bras de ces molécules de surface se détendaient après avoir été étirés. En effet, il est très difficile d’isoler le signal de ces molécules.

« Nous avons une bonne connaissance du comportement des molécules d’eau dans un corps liquide, mais notre compréhension des molécules d’eau à l’interface est loin derrière », explique Tahi Tahara du laboratoire de spectroscopie moléculaire RIKEN.

Au cours de la dernière décennie, une équipe dirigée par Tahara a tenté de remédier à cette situation en développant des techniques spectroscopiques très sophistiquées pour explorer les interactions des molécules d’eau sur les surfaces.

L’équipe a maintenant développé une technique basée sur la spectroscopie infrarouge, suffisamment sensible pour détecter la façon dont les liaisons oxygène et hydrogène dans les molécules d’eau de surface se relâchent.

Grâce à cette technique, l’équipe a découvert que les liaisons oxygène et hydrogène coincées dans l’air tournent en premier sans perdre d’énergie. Ils se détendent ensuite d’une manière similaire aux molécules d’un corps liquide qui forment un réseau de liaisons hydrogène.

« En ce sens, il n’y a pas beaucoup de différence entre les molécules à l’interface et à l’intérieur du liquide après avoir interagi avec leurs voisines, car elles partagent toutes deux le même processus de relaxation », explique Tahara. « Ces résultats dressent un tableau complet de la façon dont les liaisons oxygène et hydrogène se détendent à la surface de l’eau. »

Tahara et son équipe ont désormais l’intention d’utiliser leur technique spectroscopique pour observer les réactions chimiques qui se produisent à l’interface de l’eau.

Plus d’information:
Woongmo Sung et al., Profil de relaxation vibratoire unifié de l’étirement de l’OH à l’interface air/eau, Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-45388-8

Informations sur les magazines :
L’intelligence artificielle de la nature


Communications naturelles


READ  La découverte de la structure stellaire la moins « métallique » de la Voie lactée
Continue Reading

Trending

Copyright © 2023