Connect with us

science

Des sources chaudes révèlent où les plaques continentales entrent en collision sous le Tibet

Published

on

Des sources chaudes révèlent où les plaques continentales entrent en collision sous le Tibet

Sur la photo, un chaudron jaillissant continuellement d’eau presque bouillante, est l’un des dizaines de champs étendus sur 10 acres à Mangra, dans le sud du Tibet. La géochimie des isotopes de l’hélium montre qu’il se situe au-dessus du bord nord de la plaque indienne à 50 milles plus bas, alors que l’Inde accumule la croûte asiatique pour construire l’Himalaya et le plateau tibétain. crédit : Bing Zhao

Dans l’exemple classique de la construction de montagnes, les plaques continentales indienne et asiatique se sont brisées – et continuent de se heurter aujourd’hui – pour former les structures géologiques les plus grandes et les plus hautes du monde : l’Himalaya et le plateau tibétain.


Malgré l’importance de ces formations, qui influencent le climat mondial par la circulation atmosphérique et la mousson de mousson, les experts ont proposé des théories contradictoires sur la façon dont cela se produit. plaques tectoniques Sous la surface s’est créé le colosse emblématique. Maintenant, en utilisant les données géochimiques de 225 sources chaudesDans cette étude, les scientifiques ont tracé la frontière entre les plaques continentales indienne et asiatique, mettant en évidence les processus qui se produisent profondément sous la surface. Des résultats qui ont des implications pour composition minéraleparaissent dans le numéro actuel de Actes de l’Académie nationale des sciences.

« La principale controverse parmi les géologues est de savoir si oui ou non collision continentale « Cela ressemble à une collision océanique », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Simon Klimberer, professeur de géophysique à la School of Earth, Energy and Environmental Sciences (Stanford Earth) de l’Université de Stanford. « Parce qu’il y a si peu de mesures, la sismologie ne nous a pas donné la réponse – c’est pourquoi j’ai abordé la géochimie comme une façon complètement différente de mesurer les choses. »

Klemperer a passé la majeure partie d’une décennie à voyager au Tibet et en Inde pour collecter des échantillons à l’appui de sa théorie selon laquelle les produits chimiques qui flottent à la surface peuvent être utilisés pour comprendre ce qui se passe à 50 milles en dessous. Lui et ses collègues ont suivi des sources géothermiques à des centaines de kilomètres à travers des montagnes et des plateaux – à distance de marche du Canada au Mexique dans l’ouest des États-Unis.

En utilisant le gaz noble hélium, qui ne réagit pas avec d’autres produits chimiques, les auteurs de l’étude ont identifié les sources qui provenaient de chaque plaque continentale. Une signature isotopique de l’hélium a été révélée lorsque le gaz est venu du manteau chaud – la plaque asiatique – tandis qu’une signature différente indiquait la plaque indienne plus froide. Les recherches montrent que la plaque froide n’est détectée qu’au sud, sous l’Himalaya, tandis qu’au nord, l’Inde ne touche plus le Tibet au-dessus – elle est séparée du Tibet par un coin de manteau chaud. Les résultats indiquent que la vieille théorie selon laquelle la plaque indienne est plate sous le Tibet n’est plus valable.

« C’est incroyable que nous ayons maintenant cette frontière bien définie à quelques kilomètres de la surface au-dessus d’une frontière de plaque à 100 kilomètres de profondeur », a déclaré Klimberer.

Subduction vs collision

Dans la subduction océanique, le matériau souterrain est recyclé dans le manteau terrestre lorsque la plaque plus lourde et plus froide s’enfonce sous une plaque continentale et s’enfonce. Le processus se produit dans des zones telles que le Ring of Fire, qui sont connues pour leurs tremblements de terre fréquents et leurs volcans actifs.

Lors de la collision continentale, les chercheurs ont émis l’hypothèse que la subduction de la croûte océanique a rapproché les deux continents jusqu’à ce qu’ils entrent en collision, fermant la zone de subduction pour que la formation des montagnes se produise. Cette preuve de la frontière continentale sous le Tibet présente la possibilité que la croûte continentale puisse libérer des fluides et fondre – tout comme elle le fait dans la subduction océanique.

« Cela suggère que nous ne devrions pas considérer la collision continentale et la subduction océanique comme deux choses différentes – nous devrions les considérer comme la même chose avec des saveurs quelque peu différentes car elles sont géométriquement identiques », a déclaré Klimberer.

Des sources chaudes révèlent où les plaques continentales entrent en collision sous le Tibet

Cette carte montre la plaque indienne entrant en collision avec la plaque asiatique sous l’Himalaya et le Tibet. Les points jaunes marquent les sources chaudes avec une signature isotopique d’hélium montrant que le gaz provient du manteau chaud, où la plaque asiatique est située à l’intérieur de la Terre. Les points bleus représentent la plaque indienne plus froide. La fine ligne continue blanche se trouve directement au-dessus de la limite entre la plaque indienne et les échantillons de plaque asiatique. Crédit : Simon Klemperer et al.

changement tectonique de la mer

Dans les années 1960, la tectonique des plaques a révolutionné les sciences de la Terre en expliquant comment les plaques géologiques s’écartent et se chevauchent, provoquant la formation de montagnes, des éruptions volcaniques et des tremblements de terre. Mais les chercheurs comprennent peu pourquoi les plaques bougent comme elles le font.

Klemperer a déclaré que les nouvelles découvertes ajoutent un élément important à la compréhension, avec des implications potentielles pour ce qui contrôle la convection qui entraîne la tectonique des plaques. Bien qu’il s’agisse d’une collision continentale, la plaque indienne qui s’enfonce dans le manteau aide à contrôler le schéma de convection – cela change la façon dont nous comprenons comment les éléments et les types de roches sont distribués et redistribués sur Terre, a-t-il déclaré.

L’étude s’appuie sur des recherches antérieures de Klimberer et de ses collègues Photo de la zone de collision himalayenne En utilisant des données sismiques, ils ont découvert que lorsque la plaque tectonique indienne se déplace du sud, la partie la plus épaisse et la plus solide de la plaque s’enfonce sous le plateau tibétain et provoque des ruptures dans la plaque indienne. Ces larmes étaient au même endroit que l’hélium coule dans les sources chaudes.

« Nous voyons les mêmes processus à travers ces différentes lentilles, et nous devons trouver comment les assembler », a ajouté Klemperer.

effets métalliques

Depuis que les Espagnols ont envahi l’Amérique du Sud à la recherche d’or, les civilisations connaissent les riches gisements de minéraux dans des endroits comme les Andes, qui font partie du Cercle de feu. Récemment, le sud du Tibet a également été reconnu comme une province riche en minéraux, avec des gisements d’or, de cuivre, de plomb, de zinc et d’autres gisements, ce qui est difficile à expliquer en utilisant uniquement des modèles anciens de collision continentale.

« Les plus grands gisements de cuivre se trouvent dans les granites produits par la fusion d’un coin chaud du manteau – cela ne devrait pas se produire lors d’une collision continentale si cela ressemble à l’ancien modèle, mais nous savons que cela s’est produit parce que nous avons tous ces minéraux au Tibet. », a déclaré Klemperer. « Notre travail nous parle de la tectonique à grande échelle de la collision continentale et suggère que nous pourrions nous attendre à voir le même type de gisements minéraux dans les environnements de collision continentale que les environnements de subduction océanique. »

En tant que seule collision continentale active sur notre planète, l’Himalaya et le Tibet donnent également un aperçu de la façon dont d’autres chaînes de montagnes se sont formées dans le passé et pourraient se former à l’avenir.

« L’Australie commence tout juste à entrer en collision avec le massif indonésien – cette masse continentale. » collision « Cela commence à se produire », a déclaré Klimberer. »Le Tibet est le genre d’exemple qui doit être résolu et j’espère que c’est un modèle ailleurs sur la façon dont cela pourrait se produire sur Terre. »

Tianzhi Liu, qui a travaillé sur le projet en tant que doctorant à l’Université de Stanford, est le co-auteur de l’étude. Les autres co-auteurs sont de l’Académie chinoise des sciences, de l’Ohio State University, de l’Université du Nouveau-Mexique et de la Scripps Institution of Oceanography.


Les données sismiques montrent une collision continentale sous le Tibet


Plus d’information:
Manque de confiance en l’Inde sous le Tibet : l’analyse des sources thermales localise les sutures du manteau en collision continentale, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2113877119.

Introduction de
Université de Stanford

la citation: Les sources chaudes révèlent où les plaques continentales entrent en collision sous le Tibet (2022, 14 mars), récupéré le 14 mars 2022 sur https://phys.org/news/2022-03-hot-reveal-continental-plates-collide.html

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.

READ  Le prototype de lidar quantique acquiert des images 3D en temps réel alors qu'il est entièrement immergé sous l'eau
Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

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

science

La fin de tout, en direct, avec Katie Mack

Published

on

La fin de tout, en direct, avec Katie Mack


Catherine J. (Katie) Mack est cosmologiste théorique et titulaire de la chaire Hawking en cosmologie et communication scientifique à l’Institut périphérique de physique théorique de Waterloo, Ontario, Canada. Elle est auteur La fin de tout (parlant astrophysique).

La fin de tout

Katie Mack est une cosmologiste théorique spécialisée dans les liens entre l’astrophysique et la physique des particules… c’est-à-dire le très grand et le très petit. Elle travaille également sur des sujets liés à l’univers primitif, aux trous noirs et à la formation des premières galaxies. Elle est également une communicatrice scientifique reconnue. Son livre de 2020 s’intitule La fin de tout (parlant astrophysique) … qui commence au Big Bang et plonge ensuite dans certains des destins de l’univers dont vous avez peut-être entendu parler, comme le Big Crunch, le Heat Death, le Big Rip… et bien plus encore. Une critique de ce livre sur EarthSky.org a déclaré que c’était la combinaison parfaite d’un peu effrayant et d’un peu divertissant. Katie s’entretiendra avec Deborah Baird, fondatrice et rédactrice en chef d’EarthSky.

Quoi : Une interview avec la cosmologue Katie Mack, sur la fin de tout
Date : lundi 24 juin (en direct)
Heure : 12h15, heure centrale (17h15 UTC)

Depuis la page de description de Everything’s End sur Amazon

Un livre remarquable du New York Times * Un choix du club de lecture NPR SCIENCE FRIDAY * Élu meilleur livre de l’année par le Washington Post, The Economist, New Science, Publishers Weekly et The Guardian

De l’hôte de Le podcast de l’Univers avec John Green L’une des étoiles les plus dynamiques de l’astrophysique, « intéressante et élégante » (New York Times) Examinez cinq façons dont l’univers pourrait se terminer et les leçons surprenantes que chaque scénario révèle sur les concepts les plus importants de la cosmologie.

Nous savons que l’univers a eu un commencement. Avec le Big Bang, il s’est étendu d’un état de densité inimaginable à une boule de feu cosmique englobante en un liquide bouillant de matière et d’énergie, jetant les graines de tout, des trous noirs à une seule planète rocheuse en orbite autour d’une étoile près du bord de l’espace. univers. La galaxie spirale dans laquelle la vie telle que nous la connaissons a évolué. Mais qu’arrive-t-il à l’univers à la fin de l’histoire ? Qu’est-ce que cela signifie pour nous maintenant ?

La Dre Katie Mack réfléchit à ces questions depuis qu’elle est jeune étudiante, lorsque son professeur d’astronomie lui a dit que l’univers pouvait prendre fin à tout moment, en un instant. Cette révélation l’a mise sur la voie de l’astrophysique théorique. Aujourd’hui, avec un esprit vif et un humour vif, elle nous emmène dans un voyage fascinant à travers cinq des fins possibles de l’univers : le Grand Effondrement, la mort thermique, le Big Rip, la désintégration du vide (qui peut survenir à tout moment !) et la régression. Il nous présente les dernières avancées scientifiques et les concepts clés de la mécanique quantique, de la cosmologie, de la théorie des cordes et bien plus encore. La fin de tout C’est un voyage très agréable et étonnamment optimiste vers la distance la plus lointaine que nous connaissions.

Chez Amazon : la fin de tout (astrophysique)

READ  Les planètes rocheuses « Super Terre » pourraient avoir de meilleures défenses pour la vie que ne le disent les scientifiques

En résumé : rejoignez Deborah Byrd d’EarthSky et la cosmologiste théorique Katie Mack à 17h15 UTC (12h15 Centrale) le lundi 24 juin, alors qu’elles discutent de la fin de tout !

Continue Reading

science

Le Boeing Starliner est-il « coincé » dans l’espace ? Le retour sur Terre a été retardé une troisième fois, suscitant des inquiétudes

Published

on

Le Boeing Starliner est-il « coincé » dans l’espace ?  Le retour sur Terre a été retardé une troisième fois, suscitant des inquiétudes

La NASA a annoncé vendredi 21 juin que le retour sur Terre du Boeing Starliner depuis la Station spatiale internationale avait été retardé pour la troisième fois. Aucune nouvelle date de retour n’a été révélée, mais il s’agit du dernier de plusieurs retards annoncés après que le véhicule a rencontré divers problèmes lors de son trajet vers la station spatiale.

Inquiétude généralisée concernant le retard du troisième retour du Boeing Starliner (Reuters/Joe Skipper/File Photo) (Reuters)

Les astronautes Butch Wilmore et Sonny Williams ont décollé de Cap Canaveral le 5 juin. Par la suite, quatre fuites d’hélium et cinq pannes lors de 28 manœuvres de propulsion ont été signalées. Les autorités auraient un délai de 45 jours pour les restituer.

Obtenez votre jeu préféré maintenant sur Crickit. n’importe quand n’importe où. Trouver comment

Le modèle de retour du vaisseau spatial a été amarré au module Harmony de la Station spatiale internationale. Cependant, les responsables ont averti que le carburant d’Harmony était limité, suggérant qu’un retour devrait être planifié dès que possible. Initialement, Willmore et Williams devaient revenir le 13 juin.

Au milieu des inquiétudes généralisées concernant le retour en toute sécurité des astronautes, avec plusieurs messages affirmant que le Starliner est « coincé sur la Station spatiale internationale », certains messages sur les réseaux sociaux suggèrent que la situation n’est pas si mauvaise après tout. Rebecca Regan, une utilisatrice de X, qui semble avoir une connaissance directe de la situation, a affirmé que Wilmore et Williams « ne sont pas coincés », comme le prétendent certains rapports.

Voici quelques messages exprimant votre inquiétude :

Le Starliner est-il « coincé » dans l’espace ?

READ  Activité de sursaut magnétique SGR J1830-0645 observée à l'aide d'AstroSat

« Non, Starliner n’est pas coincé dans l’espace. Non, Butch et Sonny ne sont pas bloqués. Nous avons un bon vaisseau spatial et un équipage heureux et en bonne santé. » nous a donné un petit encouragement pour nous remonter le moral », a-t-il déclaré sur X.

À ce sujet, Regan a cité Mark Nappi, responsable du programme Starliner au sein du personnel commercial de Boeing, qui a déclaré : « Le Starliner a très bien fonctionné et nous avons obtenu exactement ce que nous voulions de ce test en vol en apprenant des choses que vous ne pouvez apprendre qu’en volant. »

« L’équipage a apporté un soutien incroyable à cet apprentissage en orbite, en travaillant avec les équipes au sol pour améliorer et affiner l’expérience des futurs équipages », a ajouté Nappi, selon Reagan.

« Starliner rentrera chez lui avec Butch et Sonny ayant appris tout ce que nous pouvons en orbite », a ajouté Reagan.

Faisant écho aux commentaires de Reagan. L’expert spatial Jonathan McDowell a déclaré au New York Post que la situation n’est peut-être pas aussi désastreuse que certains l’imaginent. « Vous pouvez perdre certains dispositifs de propulsion et tout aller bien car il y en a beaucoup, mais il s’agit toujours du système de propulsion et vous voulez comprendre tout ce qui se passe », a-t-il déclaré. « Ils veulent s’assurer que ces petits problèmes ne cachent pas de plus gros problèmes. »

Continue Reading

science

Les collisions d’étoiles à neutrons repoussent les limites de la physique extrême

Published

on

Les collisions d’étoiles à neutrons repoussent les limites de la physique extrême

Lorsque des étoiles à neutrons entrent en collision, elles créent l’un des événements les plus passionnants et les plus complexes de l’univers. Les étoiles à neutrons, vestiges d’étoiles effondrées, sont incroyablement denses et petites.

Lorsque deux de ces étoiles sont proches l’une de l’autre, elles se rapprochent et finissent par entrer en collision. Cette collision génère une chaleur intense et de merveilleux phénomènes physiques.

Qu’est-ce qu’une étoile à neutrons ?

Une étoile à neutrons est le reste compact d’une étoile massive ayant subi une explosion de supernova.

Lorsqu’une étoile pesant entre 8 et 20 fois la masse de notre Soleil épuise son combustible nucléaire, elle s’effondre sous sa propre gravité. Le noyau est tellement comprimé que les protons et les électrons se combinent pour former des neutrons, créant ainsi une étoile à neutrons.

Ces étoiles ne mesurent qu’environ 20 kilomètres (12 miles) de diamètre, mais leur masse est environ deux fois celle du Soleil. Pour mettre sa densité en perspective, une cuillère à café de matière d’étoile à neutrons pourrait peser environ un milliard de tonnes sur Terre.

Les étoiles à neutrons ont des champs magnétiques extrêmement puissants et peuvent tourner rapidement, émettant des faisceaux de rayonnement qui peuvent être détectés comme des pulsars.

Malgré leur petite taille, les étoiles à neutrons constituent un laboratoire unique pour étudier le comportement de la matière dans des conditions extrêmes, contribuant ainsi à notre compréhension de la physique fondamentale.

La physique cachée des fusions d’étoiles à neutrons

Des simulations récentes menées par des physiciens de Université d’État de Pennsylvanie Fournit de nouvelles informations sur les collisions d’étoiles à neutrons. Les simulations ont révélé que les neutrinos chauds, qui sont de petites particules presque sans masse, peuvent être brièvement piégés à l’interface où les étoiles fusionnent.

READ  Pouvons-nous prévenir les plantes des dangers en leur « parlant » ?

Cela ne dure que 2 à 3 millisecondes, pendant lesquelles les neutrinos interagissent avec la matière stellaire, contribuant ainsi à ramener les particules vers l’équilibre.

« Pour la première fois en 2017, nous avons observé des signaux, notamment des ondes gravitationnelles, provenant de la fusion de deux étoiles à neutrons binaires », a déclaré Pedro Luis Espino, chercheur postdoctoral à Penn State et à l’UC Berkeley, qui a dirigé la recherche.

« Cette découverte a suscité un grand intérêt pour l’astrophysique des étoiles à neutrons binaires. Comme nous ne pouvons pas reproduire ces événements en laboratoire, les simulations basées sur la théorie de la relativité générale d’Einstein sont le meilleur outil pour les comprendre. »

La nature des étoiles à neutrons

On pense que les étoiles à neutrons sont presque entièrement constituées de neutrons. Leur étonnante densité, surpassée seulement par les trous noirs, résulte de la fusion de protons et d’électrons en neutrons.

Le professeur David Radice, chef de l’équipe de recherche, a expliqué : « Avant leur fusion, les étoiles à neutrons sont en réalité froides, même si leurs températures atteignent des milliards de degrés Kelvin. »

« Leur densité signifie que cette chaleur ajoute très peu à l’énergie du système. Cependant, lors de l’impact, la température de l’interface peut atteindre des milliards de degrés Kelvin. Les photons ne peuvent pas s’échapper de cet environnement dense pour dissiper la chaleur, de sorte que les étoiles se refroidissent en émettant des neutrinos. »

Réactions post-collision

Lors d’une collision, les neutrons des étoiles se décomposent en protons, électrons et neutrinos.

Les conséquences directes de ce processus sont restées longtemps un mystère en astrophysique. Pour résoudre ce problème, l’équipe de recherche a créé des simulations détaillées qui modélisent la fusion et la physique qui en résulte.

READ  Des chercheurs indiens développent une méthode pour récolter la lumière artificielle à l'aide de nanotubes organiques

Ces simulations, qui nécessitent une puissance de calcul massive, ont montré que même les neutrinos peuvent être brièvement piégés par la chaleur et la densité de la collision.

En déséquilibre avec les noyaux d’étoiles plus froides, ces neutrinos chauds interagissent avec la matière stellaire.

« Ces événements extrêmes repoussent les limites de notre compréhension de la physique », a noté le professeur Radice. « La courte phase de non-équilibre de 2 à 3 millisecondes est celle où la physique la plus intéressante se produit. Une fois l’équilibre rétabli, la physique devient plus compréhensible. »

Implications pour le contrôle des fusions

Les interactions lors de la fusion peuvent affecter les signaux que nous détectons sur Terre à partir de ces événements.

« La façon dont les neutrinos interagissent avec la matière stellaire et sont émis affecte les oscillations du reste fusionné », a expliqué Espino.

« Cela affecte les signaux d’ondes électromagnétiques et gravitationnelles observés sur Terre. La prochaine génération de détecteurs d’ondes gravitationnelles peut être conçue pour détecter ces différences de signaux. Ainsi, nos simulations améliorent non seulement notre compréhension, mais guident également les futures expériences et observations. »

Ces simulations révolutionnaires ouvrent de nouvelles fenêtres sur la physique des collisions d’étoiles à neutrons, nous aidant à comprendre l’un des phénomènes les plus extrêmes et les plus fascinants de l’univers.

L’étude est publiée dans la revue Lettres d’examen physique.

—–

Vous aimez ce que j’ai lu ? Abonnez-vous à notre newsletter pour recevoir des articles intéressants, du contenu exclusif et les dernières mises à jour.

Visitez-nous sur EarthSnap, une application gratuite présentée par Eric Ralls et Earth.com.

READ  Le déclin magnétique pourrait avoir ouvert la voie à une vie complexe

—–

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023