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Des cristaux de chlorure de sodium ont été détectés dans des échantillons de l’astéroïde de type S Itokawa.

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Des cristaux de chlorure de sodium ont été détectés dans des échantillons de l’astéroïde de type S Itokawa.

L’astéroïde Itokawa vu par le vaisseau spatial Hayabusa. L’astéroïde en forme de cacahuète mesure environ 1 100 pieds de diamètre et effectue une orbite toutes les 12 heures. – Jaxa

Le chlorure de sodium, mieux connu sous le nom de sel de table, n’est pas exactement le genre de minéral qui capte l’imagination des scientifiques. Cependant, les quelques minuscules cristaux de sel détectés dans un échantillon d’astéroïde ont excité les chercheurs du Lunar and Planetary Laboratory de l’Université d’Arizona, car ces cristaux ne peuvent se former qu’en présence d’eau liquide.

Encore plus intéressant, selon l’équipe de recherche, est le fait que l’échantillon provient d’un astéroïde de type S, une classe connue pour manquer principalement de minéraux hydratés ou aquifères. La découverte suggère fortement que le grand nombre d’astéroïdes traversant le système solaire pourrait ne pas être aussi sec qu’on le pensait auparavant. La découverte, publiée dans la revue Nature Astronomy, donne un nouvel élan à l’hypothèse selon laquelle la majeure partie, sinon la totalité, de l’eau sur Terre pourrait être arrivée via des astéroïdes pendant l’enfance turbulente de la planète.

Tom Zyga, auteur principal de l’étude et professeur de sciences planétaires au Laboratoire lunaire et planétaire de l’UArizona, et Chufan Chi, auteur principal de l’étude et boursier postdoctoral au Laboratoire lunaire et planétaire, ont effectué une analyse détaillée d’échantillons prélevés sur l’astéroïde Itokawa en 2005 par le Japon. Mission Hayabusa et ramené sur Terre en 2010.

L’étude est la première à prouver que les cristaux de sel sont originaires du corps parent de l’astéroïde et exclut toute possibilité qu’ils aient pu se former à la suite de la pollution après l’arrivée de l’échantillon sur Terre, une question qui a affligé les études précédentes qui ont trouvé du sodium chlorure dans les météorites. d’origine similaire.

« Les grains ressemblent exactement à ce que vous verriez si vous preniez du sel de table à la maison et que vous le mettiez sous un microscope électronique », a déclaré Ziga. « Ce sont de jolis cristaux carrés. C’était drôle aussi, parce que nous avons eu tellement de conversations animées à leur sujet lors de réunions de groupe, parce qu’ils étaient si irréels. »

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Zega a déclaré que les échantillons représentent un type de roche extraterrestre connue sous le nom de chondrite ordinaire. Il est dérivé d’astéroïdes de type S tels qu’Itokawa, et ce type représente environ 87% des météorites collectées sur Terre. Très peu d’entre eux contiennent des minéraux contenant de l’eau.

« Les chondrites ordinaires ont longtemps été considérées comme une source d’eau improbable sur Terre », a déclaré Zyga, directeur de l’installation d’imagerie et de caractérisation des matériaux de Kuiper au laboratoire lunaire et planétaire. « Notre découverte du chlorure de sodium nous indique que ce groupe d’astéroïdes pourrait contenir beaucoup plus d’eau que nous ne le pensions. »

Aujourd’hui, les scientifiques s’accordent largement à dire que la Terre, ainsi que d’autres planètes rocheuses comme Vénus et Mars, se sont formées dans la région intérieure du nuage tourbillonnant de gaz et de poussière autour du jeune soleil, connu sous le nom de nébuleuse solaire, où les températures étaient extrêmement chaudes. – trop élevé pour que la vapeur d’eau se condense à partir du gaz, selon Chi.

En d’autres termes, l’eau ici sur Terre devait être acheminée depuis les confins de la nébuleuse solaire, où les températures étaient beaucoup plus froides que ce qui permettrait à l’eau d’exister, très probablement sous forme de glace, a déclaré Chi. Le scénario le plus probable est que des comètes ou un autre type d’astéroïdes connus sous le nom d’astéroïdes de type C, qui se sont installés plus loin dans la nébuleuse solaire, ont migré vers l’intérieur et ont livré leur cargaison d’eau en impactant la jeune Terre.

La découverte que l’eau aurait pu être présente dans les chondrites ordinaires, et donc obtenue de beaucoup plus près du Soleil que leurs parents « plus humides », a des implications pour tout scénario qui tente d’expliquer l’apport d’eau à la Terre primitive.

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L’échantillon utilisé dans l’étude est une minuscule particule de poussière d’environ 150 micromètres de diamètre, soit près de deux fois le diamètre d’un cheveu humain, à partir de laquelle l’équipe a coupé une minuscule section de 5 microns de large – assez grande pour couvrir une seule cellule de levure – pour analyse.

En utilisant une variété de techniques, Chi a pu exclure que le NaCl était le résultat d’une contamination provenant de sources telles que la sueur humaine, le processus de préparation des échantillons ou l’exposition à l’humidité du laboratoire.

Parce que l’échantillon avait été stocké pendant cinq ans, l’équipe a pris des photos avant et après et les a comparées. Les images ont montré que la distribution des grains de chlorure de sodium dans l’échantillon n’a pas changé, excluant la possibilité que l’un des grains se soit déposé dans l’échantillon pendant cette période. En outre, Chi a mené une expérience de contrôle en traitant un groupe d’échantillons de roches terrestres tels que l’échantillon d’Itokawa et en les examinant au microscope électronique.

« Les échantillons terrestres ne contenaient pas de chlorure de sodium, nous sommes donc convaincus que le sel de notre échantillon appartient à l’astéroïde Itokawa », a-t-il déclaré. « Nous avons exclu toute source possible de contamination. »

Des tonnes de matériaux extraterrestres tombent sur Terre chaque jour, a déclaré Zega, mais la majeure partie brûle dans l’atmosphère et n’atteint jamais la surface.

« Vous avez besoin d’un rocher assez gros pour survivre en entrant et en livrant cette eau », a-t-il déclaré.

Des travaux antérieurs menés par feu Michael Drake, ancien directeur du Lunar and Planetary Laboratory, ont proposé dans les années 1990 un mécanisme par lequel les molécules d’eau du système solaire primitif pourraient être piégées dans des minéraux d’astéroïdes et même survivre à un impact sur la Terre.

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« Ces études indiquent qu’une quantité d’eau dans les océans peut être fournie uniquement par ce mécanisme », a déclaré Zega. « S’il s’avère maintenant que les astéroïdes les plus courants peuvent être plus humides que nous ne le pensions, cela rendrait l’hypothèse de l’apport d’eau par les astéroïdes encore plus plausible. »

Itokawa est un astéroïde proche de la Terre en forme d’arachide d’environ 2 000 pieds de long et 750 pieds de diamètre qui s’est détaché d’un corps beaucoup plus grand. Selon Chi et Zyga, de l’eau gelée et du chlorure d’hydrogène gelé auraient pu s’y accumuler, et que la désintégration naturelle des éléments radioactifs et les bombardements fréquents par des météorites pendant les premiers jours du système solaire auraient fourni suffisamment de chaleur pour soutenir les processus hydrothermaux impliquant de l’eau liquide. . Finalement, le corps parent aurait succombé aux coups et aurait été brisé en plus petits morceaux, créant Itokawa.

« Une fois que ces composants s’agglutinent pour former des astéroïdes, il est possible que de l’eau liquide se forme », a déclaré Zega. « Et une fois que les liquides sont formés, vous pouvez les considérer comme occupant les cavités de l’astéroïde, faisant potentiellement leur hydrochimie. »

Cependant, la preuve que des cristaux de sel dans l’échantillon d’Itokawa sont présents depuis le début du système solaire ne s’arrête pas là. Les chercheurs ont trouvé une veine de plagioclase, un minéral de silicate riche en sodium, traversant l’échantillon, qui est enrichi en chlorure de sodium.

« Lorsque nous voyons de telles veines altérées dans des échantillons terrestres, nous savons qu’elles ont été formées par une altération hydrothermale, ce qui signifie qu’elles doivent avoir inclus de l’eau », a déclaré Chi. « Le fait que nous voyons la texture associée au sodium et au chlore est une autre preuve solide que cela s’est produit sur l’astéroïde alors que l’eau coulait à travers ces silicates contenant du sodium. »

Activité des fluides hydrothermaux sur l’astéroïde Itokawanature de l’astronomie

Astrobiologie et Astrochimie

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La formation par simulation basée sur l’IA améliore les performances humaines dans les exosquelettes robotiques

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Des chercheurs de l’Université d’État de Caroline du Nord ont démontré une nouvelle méthode qui exploite l’intelligence artificielle (IA) et les simulations informatiques pour entraîner des exosquelettes robotiques afin d’aider de manière indépendante les utilisateurs à économiser de l’énergie lorsqu’ils marchent, courent et montent les escaliers.

« Ce travail propose et démontre un nouveau cadre d’apprentissage automatique qui comble le fossé entre la simulation et la réalité pour contrôler de manière autonome des robots portables afin d’améliorer la mobilité et la santé des humains », explique Hao Su, auteur correspondant d’un article sur les travaux qui seront publiés. Le 12 juin dans le magazine nature.

« Les exosquelettes ont un énorme potentiel pour améliorer les performances des locomotives humaines », déclare Su, professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial à l’Université d’État de Caroline du Nord. « Cependant, leur développement et leur déploiement à grande échelle sont limités par de longues exigences en matière de tests humains et par des lois sur la surveillance manuelle.

« L’idée de base ici est que l’IA incorporée dans l’exosquelette portable apprend à aider les gens à marcher, courir ou grimper dans une simulation informatique, sans nécessiter aucune expérience », explique Su.

Plus précisément, les chercheurs se sont concentrés sur l’amélioration du contrôle autonome dans les systèmes d’IA incorporés, c’est-à-dire les systèmes dans lesquels le logiciel d’IA est intégré à la technologie des robots physiques. Ce travail visait à enseigner aux exosquelettes robotiques comment aider les personnes en bonne santé à effectuer divers mouvements. En règle générale, les utilisateurs doivent passer des heures à « entraîner » l’exosquelette afin que la technologie sache quelle force est nécessaire – et quand appliquer cette force – pour aider les utilisateurs à marcher, courir ou monter les escaliers. La nouvelle méthode permet aux utilisateurs de profiter immédiatement des exosquelettes.

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« Ce travail fait de la science-fiction une réalité, permettant aux gens de dépenser moins d’énergie tout en effectuant diverses tâches », explique Su.

« Nous avons développé une méthode pour former et contrôler des robots portables qui profitent directement aux humains », explique Xuzhen Lu, premier auteur de l’article et ancien chercheur postdoctoral à NC State. Luo est maintenant professeur adjoint à l’Université aéronautique Embry-Riddle.

Par exemple, lors de tests sur des humains, les chercheurs ont découvert que les participants à l’étude utilisaient 24,3 % d’énergie métabolique en moins lorsqu’ils marchaient avec un exosquelette robotique que lorsqu’ils marchaient sans exosquelette. Les participants ont utilisé 13,1 % d’énergie en moins lorsqu’ils couraient dans l’exosquelette et 15,4 % d’énergie en moins lorsqu’ils montaient les escaliers.

« Il est important de noter que ces réductions de puissance comparent les performances de l’exosquelette robotique à celles d’un utilisateur ne portant pas l’exosquelette », explique Su. « Cela signifie qu’il s’agit d’une mesure réelle de la quantité d’énergie économisée par l’exosquelette. »

Bien que cette étude se soit concentrée sur le travail des chercheurs auprès de personnes en bonne santé, la nouvelle méthode s’applique également aux applications d’exosquelettes robotiques visant à aider les personnes à mobilité réduite.

« Notre cadre peut offrir une stratégie généralisable et évolutive pour le développement rapide et l’adoption généralisée d’une variété de robots d’assistance pour les personnes en bonne santé et à mobilité réduite », explique Su.

« Nous en sommes aux premiers stades de tests des performances de la nouvelle méthode sur des exosquelettes robotiques utilisés par des personnes âgées et des personnes souffrant de troubles neurologiques, tels que la paralysie cérébrale. Nous souhaitons également explorer comment cette méthode peut améliorer les performances des dispositifs prothétiques robotiques. pour la population amputée.

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Cette recherche a été menée avec le soutien de la National Science Foundation sous les prix n° 1944655 et 2026622 ; Institut national de recherche sur le handicap, la vie indépendante et la réadaptation, dans le cadre de la bourse 90DPGE0019 et de la bourse de recherche suisse SFGE22000372 ; et les National Institutes of Health, sous le prix 1R01EB035404.

Shuzhen Luo et Hao Su sont co-inventeurs de la propriété intellectuelle liée au contrôleur évoquée dans ce travail. Su est également co-fondateur et détient un intérêt financier dans Picasso Intelligence, LLC, qui développe des exosquelettes.

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La NASA et Boeing évaluent les effets potentiels des fuites d’hélium sur le Starliner

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La NASA et Boeing évaluent les effets potentiels des fuites d’hélium sur le Starliner

La capsule Starliner de Boeing poursuit une inspection approfondie lors de sa toute première mission d’astronaute.

Starliner a été lancé le 5 juin, transportant les astronautes de la NASA Butch Wilmore et Sonny Williams vers la Station spatiale internationale (ISS) pour une croisière connue sous le nom de Crew Flight Test (CFT).

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La NASA partage une superbe image de la galaxie spirale poussiéreuse NGC 4414 ; Voici tout ce que vous devez savoir

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La NASA partage une superbe image de la galaxie spirale poussiéreuse NGC 4414 ;  Voici tout ce que vous devez savoir

L’agence spatiale américaine National Aeronautics and Space Administration (NASA) a publié une image époustouflante de la galaxie spirale poussiéreuse appelée NGC 4414. L’image a été prise par le télescope spatial Hubble de la NASA dans le cadre du projet majeur HST sur l’échelle de distance extragalactique en 1995.

Le télescope spatial Hubble, lancé en 1990, a modifié la compréhension fondamentale de l’univers, passant de la détermination de la composition atmosphérique des planètes en orbite autour d’autres étoiles à la découverte de l’énergie noire.

Revenant sur la galaxie spirale poussiéreuse, la NASA Hubble déclare : « Sur la base de mesures précises de la luminosité des étoiles variables (étoiles dont la luminosité fluctue) dans NGC 4414, les astronomes ont déterminé que la galaxie se trouve à 60 millions d’années-lumière. »

Elle a ajouté : « Ces informations ont aidé les scientifiques à mieux comprendre le taux d’expansion de notre univers, et nous en avons appris davantage sur la distance et la taille de nombreux objets cosmiques, et même sur l’âge de l’univers lui-même. »

En parlant de l’image partagée par la NSA Hubble, NGC 4414 est une galaxie spirale avec sa composition d’étoiles distincte dans ses différentes régions. Dans leurs régions centrales se trouvent une abondance d’étoiles jaunes et rouges, une caractéristique souvent associée aux amas d’étoiles plus anciens que l’on trouve généralement dans les galaxies spirales.

Dans les régions extérieures, NGC 4414 apparaît plus bleue. La NASA affirme que cette couleur bleuâtre indique la présence d’étoiles plus jeunes et plus chaudes, indiquant une formation d’étoiles en cours dans ces régions. L’image partagée par la NASA montre NGC 4414 comme une grande galaxie spirale avec un noyau jaune lumineux et des bras spiraux tentaculaires décorés de poussière brun foncé et d’amas d’étoiles.

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Selon la NASA Hubble, étant donné que la taille de la galaxie dépassait la capacité des détecteurs WFPC2, seule la moitié de NGC 4414 était visible dans les ensembles de données collectées par les astronomes dans le cadre du projet principal en 1995. Cependant, en 1999, l’équipe Hubble Legacy a revisité NGC. 4414 Et remplissez-le. Dans la partie manquante de son image en observant l’autre moitié en utilisant les mêmes filtres utilisés en 1995.

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Publié : 12 juin 2024, 07h16 IST

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