Avant que la Terre n’ait la biologie, elle avait la chimie. Comment l’un suit l’autre – comme c’est ennuyeux Les molécules se sont transformées en cette chose spéciale que nous appelons la vie, qui constitue la plus grande inconnue de la science. C’est également l’une des principales raisons pour lesquelles la NASA envoie un vaisseau spatial robotique, OSIRIS-REx, pour un voyage de plusieurs années autour du soleil afin de récupérer du matériel fragmenté provenant d’un ancien astéroïde appelé Bennu, puis de le ramener sur Terre.
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Des fragments d’astéroïdes ramenés sur Terre pourraient fournir des preuves de l’origine de la vie
Lundi, la communauté scientifique a reçu sa première description du matériau précieux et exotique, révélée par le scientifique en chef de la mission, Dante Lauretta, lors de la réunion d’automne de l’American Geophysical Union à San Francisco.
Loretta, planétologue à l’Université de l’Arizona, a montré des diapositives contenant une longue liste de molécules intéressantes, notamment des matières organiques à base de carbone, trouvées dans les grains et le gravier récupérés à Bennu. Ils feront la lumière sur les éléments moléculaires constitutifs du système solaire et « peut-être – à un stade précoce – un aperçu de l’origine de la vie ».
Cette analyse ne fait que commencer. L’équipe n’a pas encore publié d’article scientifique officiel. Dans sa conférence, Lauretta a cité une pierre triangulaire intéressante de couleur claire, qui, selon lui, contenait quelque chose qu’il n’avait jamais vu auparavant dans une météorite.
« C’est un casse-tête en ce moment. Quelle est cette substance ? » il a dit.
Dans une interview après la conférence, Loretta a déclaré qu’environ 5 pour cent de l’échantillon était constitué de carbone. « Il s’agit d’un échantillon très riche en carbone, le plus riche que nous ayons de tous les matériaux extraterrestres. Nous sommes encore en train de découvrir la chimie organique complexe, mais il semble prometteur de vraiment comprendre : ces astéroïdes riches en carbone ont-ils fourni des molécules fondamentales qui pourraient avoir contribué à l’origine de la vie ?
Loretta a déclaré que les analyses en laboratoire recherchent d’autres molécules et composés importants pour la vie sur Terre, tels que les acides aminés, les graisses, les sucres et les bases du code génétique, ajoutant que Les résultats jusqu’à présent sont passionnants. l’équipe Il a ajouté que l’équipe continue d’améliorer son rapport, qui sera discuté lors d’une réunion scientifique au début de l’année prochaine.
La NASA a choisi d’envoyer une sonde sur Bennu en partie parce qu’il s’agit probablement de l’astéroïde le plus dangereux du système solaire. Son orbite autour du Soleil est similaire à celle de la Terre. Tous les six ans, cette roche d’environ trois dixièmes de mile de diamètre (suffisamment grande pour attirer votre attention, mais pas assez grande pour provoquer un impact au niveau de l’extinction) traverse la frontière de notre planète. Trajectoire orbitale.
une Calcul Les estimations publiées en 2021 indiquent que Bennu a une chance sur 2 700 d’entrer en collision avec la Terre en septembre 2182. Cette estimation sera révisée après le passage de l’astéroïde près de la Terre en 2135.
Si les Terriens voulaient faire dévier le rocher de leur trajectoire, ils voudraient sûrement savoir exactement ce qu’ils frappent. Un télescope ne fournit pas autant d’informations qu’un visiteur robotique. D’où OSIRIS-REx (qui signifie Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security – Regolith Explorer).
Même avant que les scientifiques ne commencent à analyser les échantillons, une chose était sûre : Bennu est très noir.
« C’est tellement noir. C’est tellement noir qu’il est difficile de le prendre en photo », a déclaré Jason Durkin, scientifique du projet, avant la réunion. Le matériel comprend « toutes sortes de nuances différentes de noir ». En plus de mystérieux éclairs de jaune, de rouge et de rose, a-t-il ajouté.
Une carrière qui en vaut la peine
La NASA a lancé le vaisseau spatial OSIRIS-REx en 2016 et a atteint Bennu en 2018. En 2020, elle a effectué une série de manœuvres précises pour toucher l’astéroïde avec un dispositif d’échantillonnage situé au bout d’un bras robotique. Le bras est tombé de manière inattendue profondément dans l’astéroïde, qui s’est avéré être ce que les scientifiques appellent un tas de décombres, constitué de matériaux faiblement agrégés maintenus ensemble par la gravité.
Le vaisseau spatial est ensuite revenu à proximité de la Terre et a largué une capsule contenant l’échantillon. Le 24 septembre, l’avion a atterri presque entièrement sur la cible, sur un terrain d’entraînement de bombardement et d’entraînement militaire dans l’ouest de l’Utah. La capsule ne montrait aucun signe de fatigue suite à son long voyage et, en fait, elle restait debout sur le sol du désert, à quelques pas de la route.
La capsule soigneusement scellée a ensuite été transportée au Johnson Space Center de la NASA à Houston. Vint ensuite le travail très minutieux de récupération des matériaux de Bennu. À l’intérieur de la capsule se trouvait une boîte contenant un dispositif d’échantillonnage. La canette a été ouverte, mais l’échantillonneur s’est montré peu coopératif. Il est fermé par 35 fermoirs spécialement conçus, dont deux ne bougeront pas.
La NASA conçoit un nouvel instrument qui accomplira cette mission dans les semaines à venir. Entre-temps, selon A Article de blog de la NASAL’échantillonneur a été déplacé vers un autre conteneur et est « enfermé dans un sac hermétique en téflon pour garantir que l’échantillon est conservé en sécurité dans un environnement stable et riche en azote ».
Mais personne n’a paniqué : un membre de l’équipe s’est rendu compte qu’il était possible, à l’aide de pinces et de pelles, de récupérer une partie des matériaux piégés à l’intérieur de l’appareil. En conséquence, l’équipe a obtenu 70 grammes d’échantillon, dépassant les exigences officielles de la mission de 60 grammes.
« Il s’agit d’un matériau de valeur professionnelle pour des milliers de chercheurs à travers le monde. Nous sommes donc ravis », a déclaré Loretta. « Je m’attends pleinement à ce que la communauté de la cosmochimie se prononce sur ce sujet. »
« Nous obtenons beaucoup d’informations à partir d’une très petite quantité d’échantillons », a déclaré l’astrobiologiste de la NASA Danny Glavin avant la réunion.
Les scientifiques pensent que Bennu fait partie d’un corps plus grand qui s’est brisé lors d’une collision au début de l’histoire du système solaire. Le corps parent, qui avait été chauffé par la désintégration radioactive, était suffisamment chaud pour rendre l’eau interne à l’état liquide.
« Si vous ajoutez de l’eau, vous pouvez faire beaucoup de produits chimiques intéressants », a déclaré Glavin.
Cela ne fait pas de mal de dire que la chimie devient plus intéressante lorsqu’elle produit d’une manière ou d’une autre un être vivant. Les paléobiologistes savent que la vie existait sur Terre, notamment les bactéries, il y a au moins 3,5 milliards d’années, relativement peu de temps après que la planète ait survécu à une longue période de violents bombardements provenant des roches qui encombraient le système solaire dans sa jeunesse.
Il est peu probable que le corps d’origine de Bennu contienne quoi que ce soit de vivant, mais il pourrait avoir concocté des composés intéressants similaires à ceux qui constituaient les éléments constitutifs de la vie sur Terre et qui, selon les mots de Dworkin, « doivent avoir commencé avec la chimie qui se produit » dans l’espace. «
Cependant, la chimie des prébiotiques est encore loin de celle des bactéries, « l’équivalent d’une bouteille de vitamines du dîner de Thanksgiving », explique Dworkin.
Cependant, cette saleté spatiale a une signification astrobiologique. En examinant la chimie prébiotique de Bennu, les scientifiques auront une meilleure idée de ce qu’il faut rechercher s’ils trouvent des molécules suspectes ailleurs dans le système solaire, comme sur Mars, Europe, la lune de Jupiter, ou Encelade, la lune de Saturne.
« Il s’agit d’un contrôle de laboratoire presque parfait à partir de chimie non biologique », a déclaré Glavin. « Cela nous qualifie mieux pour notre recherche de la vie sur Mars, Europe ou Encelade – des endroits où la vie aurait pu exister autrefois. »
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La Chine construit un réseau de radars pour soutenir les prévisions météorologiques spatiales mondiales-China.org.cn
Cette image non datée fournie par le Centre national des sciences spatiales (NSSC) montre des radars à diffusion cohérente haute fréquence situés dans la région autonome ouïgoure du Xinjiang, dans le nord-ouest de la Chine. [Photo/Xinhua]
La Chine a construit un réseau de radars à haute fréquence aux latitudes moyennes dans les régions du nord du pays afin de fournir des données de détection de haute qualité pour les prévisions et les alertes météorologiques spatiales mondiales.
Le premier lot de résultats de découvertes scientifiques du réseau a été publié lors d’un atelier international sur le réseau de radars super doubles auroral (SuperDARN), qui s’est ouvert lundi à Pékin.
Le réseau, établi par le Centre national des sciences spatiales (NSSC) de l’Académie chinoise des sciences, a été achevé en octobre 2023. Il fait également partie de la deuxième phase du projet chinois Meridian, un réseau de surveillance de la météo spatiale comprenant des stations au sol.
Le Conseil de sécurité nationale a déclaré que la Chine avait réalisé de nouvelles avancées dans la technologie des radars à diffusion cohérente à haute fréquence et dans la recherche scientifique, et qu’elle s’efforcerait d’approfondir la coopération internationale dans ce domaine.
L’ionosphère abrite toutes les particules chargées de l’atmosphère terrestre. Il abrite également de nombreux vaisseaux spatiaux, notamment des stations spatiales. Les scientifiques affirment que des irrégularités dans l’ionosphère pourraient perturber les signaux.
Six radars à diffusion cohérente à haute fréquence ont été installés dans la province du Jilin, dans la région autonome de Mongolie intérieure et dans la région autonome ouïgoure du Xinjiang, dans les régions du nord de la Chine.
Cette série de radars à haute fréquence permet une détection continue et à grande échelle des irrégularités ionosphériques dans les latitudes moyennes et élevées du secteur asiatique. La portée de détection peut atteindre 4 000 kilomètres du sud au nord, et la portée est-ouest dépasse 12 000 kilomètres, selon le NSSC.
La série de radars à haute fréquence devrait rejoindre le réseau SuperDARN, un réseau mondial de radars scientifiques qui surveillent les conditions dans l’environnement spatial proche de la Terre et permettent l’échange et le partage de données en temps réel avec des bases de données au Royaume-Uni et au Canada.
SuperDARN, qui compte des membres provenant de dizaines de pays, dont le Royaume-Uni, les États-Unis, le Canada, le Japon, la Chine, la France, l’Italie, la Norvège, l’Australie et l’Afrique du Sud, est également l’une des principales organisations internationales participant à l’International Meridian Circle. Le programme proposé par la Chine.
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Des courants d’étoiles étonnamment anciens pourraient être les éléments constitutifs de la Voie Lactée
Une visualisation de la Voie Lactée mettant en évidence deux flux d’étoiles anciennes récemment découverts, Shiva (vert) et Shakti (rose). Crédit : S. Payne-Wardenar / K. Mallahan/MPIA
Les archéologues hongrois, déchiffrant l’arbre généalogique complexe de notre galaxie, ont découvert deux autres branches : des flux primordiaux de milliers d’étoiles près du cœur de la Voie lactée qui pourraient être deux de ses premiers morceaux il y a au moins 12 milliards d’années. Les anciens amas se sont probablement formés avant même que le disque et les bras spiraux de la Voie lactée ne commencent à se former, fournissant ainsi de nouvelles informations sur la façon dont notre galaxie vieille de 13,6 milliards d’années s’est formée à ses débuts et s’est assemblée vers la spirale organisée que nous connaissons aujourd’hui.
Les étoiles des deux courants ont entre 12 et 13 milliards d’années, si vieilles que leurs découvreurs ont été étonnés de pouvoir les détecter, et encore moins les découvrir dans des amas aussi clairement distinguables. Les astronomes soupçonnent que ces filaments stellaires, chacun mesurant environ 10 millions de soleils, ont été laissés sur place lorsque leurs galaxies massives ont fusionné avec la Voie Lactée naissante, il y a environ 12 milliards d’années. Si cette hypothèse était confirmée par de futures observations, les astronomes auraient détecté la genèse de la Voie Lactée, représentant une époque où la Voie Lactée naissante se regroupait à la suite de multiples fusions avec des galaxies plus petites et malheureuses.
Les nouveaux brins d’étoiles ont été nommés Shiva et Shakti, en hommage au couple divin hindou dont l’union aurait créé l’univers. Shiva semble héberger environ 5 600 étoiles et Shakti environ 1 700 étoiles, et il reste probablement beaucoup d’autres étoiles à découvrir.
Shiva et Shakti sont « deux ajouts fascinants à la famille des mystères que nous accumulons dans les amas de la Voie lactée », explique Bob Benjamin, astronome à l’Université du Wisconsin-Whitewater, qui n’a pas été impliqué dans la découverte mais dans ses recherches. Se concentre sur la structure de la Voie Lactée. « Il y a un grand enthousiasme autour de cette idée car nous pouvons maintenant voir de très nombreux morceaux de la galaxie avec leurs propres histoires individuelles se réunir pour créer la galaxie que nous connaissons et aimons. »
Messages mitigés
Les étoiles de Shiva et de Shakti orbitent sur des « orbites tout à fait uniques » autour de la Voie lactée qui diffèrent des étoiles laissées par d’autres fusions de galaxies, explique Khyati Malhan de l’Institut Max Planck d’astronomie (MPIA) en Allemagne, qui a dirigé la découverte. Bien qu’ils soient les restes de deux galaxies distinctes, la composition chimique des deux amas d’étoiles est assez similaire, ce qui indique que leurs galaxies mères étaient également denses, explique Malhan.
Malhan et son collègue Hans-Walter Rex du MPIA ont découvert les étoiles en analysant les données envoyées par l’Observatoire européen Gaia, qui cartographie les mouvements et les spectres de millions d’étoiles dans notre galaxie. Il décrit le duo Shiva et Shakti un peu plus loin dans un article publié en mars dans la revue Journal d’astrophysique.
Pour reconstituer l’histoire de notre galaxie, les astronomes classent généralement les étoiles en deux groupes : celles nées à l’intérieur de notre galaxie et celles à l’extérieur de notre galaxie qui ont été absorbées par les puissantes forces de marée de notre galaxie. Les deux groupes ont généralement des compositions chimiques distinctes. Les étoiles in situ comme celles qui habitent le disque de notre galaxie sont riches en éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium, dont le fer. Ces éléments se forment lorsque les étoiles sont « bien cuites sous pression » dans l’environnement dense de notre galaxie, explique Malhan. En revanche, les étoiles ex situ telles que celles dispersées dans la couronne relativement clairsemée ne contiennent pas de grands réservoirs de métaux lourds.
Étonnamment, les données de Gaia montrent que Shiva et Shakti manquent de fer, ce qui suggère qu’ils sont nés en dehors de notre galaxie et ont ensuite fusionné, mais qu’ils sont riches en d’autres éléments lourds généralement attribués aux étoiles locales. « C’est là que Shiva et Shakti nous envoient des signaux mitigés », dit Malhan. La précision cosmique a brouillé la véritable origine de ces étoiles, ce qui a pour effet d’améliorer notre compréhension des débuts de l’histoire de la Voie Lactée.
«Ils présentent un casse-tête intéressant», explique Benjamin. « En tant que scientifique, j’aime cette partie car elle signifie que nous avons des débats. »
Les étoiles nouvellement découvertes sont peut-être nées sur place, puis déplacées des profondeurs de notre galaxie vers leur site de découverte à environ 26 000 années-lumière du centre. Cela serait dû à la bande centrale de la Voie lactée, la structure dense de plusieurs milliers d’années-lumière qui relie les bras spiraux de la galaxie. Tout comme un ventilateur rotatif pousse les molécules d’air dans des poches denses, la barre tourbillonnante de notre galaxie « saisit » les étoiles, les rassemblant en amas bondés. Le « bar trapping », qui piège les étoiles sur des orbites en harmonie avec les orbites des barres, explique la chimie observée des nouvelles étoiles « assez simplement et facilement », explique l’astronome Vasiliy Belokurov de l’Université de Cambridge, qui étudie la formation des galaxies ( même s’il n’en était pas un). Participation à la nouvelle étude). « La bande aide : elle fait ressortir ces étoiles et nous les présente en quelque sorte. »
Si les étoiles ne sont qu’un artefact de la rotation de la barre, Malhan et Rex soutiennent que la chimie des nouvelles étoiles devrait être similaire aux débris d’une autre fusion de galaxies appelée Gaia-Sausage-Encelade d’il y a 10 milliards d’années, dont les restes représente un amas de galaxies. Des étoiles bleues dans le halo de notre galaxie. « Jusqu’à présent, cela ne semble pas être le cas », déclare Malhan.
«Le temps nous le dira», dit Benjamin. « Pour les raisons qu’ils ont données, je pense qu’ils ont la bonne explication. »
Cependant, tout le monde n’est pas convaincu que les débris du GSE constituent une comparaison précise avec les nouvelles étoiles. Belokurov souligne que les étoiles restantes de la fusion GSE ne passent pas de temps près du centre de la Voie lactée, où elles pourraient interagir avec sa barre, donc « elles ne peuvent pas vraiment être piégées », dit-il. « Une fois que vous réalisez cela, cela fait pencher la balance dans l’autre sens. »
Bien que Belokurov applaudisse la transparence de l’équipe en soulignant des alternatives à l’explication principale, il existe « une confusion de leur part quant à ce à quoi devrait ressembler la chimie de ces structures centrales si elles faisaient partie de la couronne piégée et tournée par la barre », dit-il. . .
Les données provenant du vaisseau spatial Gaia, dont le lancement est prévu début 2026, incluront des étoiles faibles et fourniront plus de détails sur l’origine de Shiva et Shakti. Même si les nouvelles étoiles finissent par ne pas être représentatives de la façon dont la Voie Lactée s’est formée, elles pourraient quand même révéler des indices intéressants sur la façon dont elle a évolué au fil des éons, dit Benjamin. « Pour moi, c’est tout aussi excitant. »
L’archéologie hongroise à travers les yeux de Gaia
Au cours d’entretiens, Benjamin, Malhan et d’autres astronomes ont loué à plusieurs reprises le vaisseau spatial Gaia pour son poids révolutionnaire dans le déchiffrement de l’histoire de notre galaxie. Malhan souligne qu’il y a à peine dix ans, la première fusion connue avec notre Voie lactée a eu lieu il y a 6 milliards d’années, lorsque la galaxie naine du Sagittaire est tombée dans notre galaxie. Précisément Cartographie des étoiles par Gaia Cependant, à partir d’étoiles de plus en plus faibles, les astronomes ont découvert en 2019 des débris issus d’une fusion GSE il y a 10 milliards d’années. La prétendue infusion de Shiva et Shakti révélée par Gaia il y a 12 milliards d’années ramène les astronomes dans le temps.
« C’est comme si quelqu’un disait : ‘Nous allons vous offrir chaque année une nouvelle paire de lunettes, qui amélioreront votre vision chaque année' », explique Benjamin. « Pense à quel point tu es excité. »
« Tous les outils et les connaissances que nous appliquons aujourd’hui existaient dans une certaine mesure il y a dix ans », ajoute Malhan. Cependant, les données de Gaia fournissent les vues les plus claires à ce jour de notre galaxie remontant à ses tout premiers débuts, dit-il. « C’est grâce à Gaia. »
Bien sûr, notre Voie lactée n’est pas la seule galaxie à avoir l’habitude de cannibaliser ses plus petits membres. Les astronomes savent grâce aux simulations cosmologiques que chaque galaxie évolue – et parfois se déchire – à travers des fusions qui se produisent sur des milliards d’années. Cependant, la rapidité avec laquelle une galaxie grandit ou meurt dépend en grande partie de facteurs exclusifs à sa situation dans notre univers, tels que la dispersion de son habitat avec d’autres galaxies.
« Chaque galaxie a sa propre histoire », explique Benjamin. « Mais ce qui est spécial dans notre galaxie, c’est que nous pouvons reconstituer son histoire. »
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