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Des traces radioactives dans les cernes des arbres révèlent l’histoire inexpliquée des «tempêtes de rayonnement» de la Terre

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Des traces radioactives dans les cernes des arbres révèlent l’histoire inexpliquée des «tempêtes de rayonnement» de la Terre

En cherchant des planètes et en étudiant leurs étoiles, j’ai eu le privilège d’utiliser certains des plus grands télescopes du monde. Cependant, notre équipe s’est récemment tournée vers un système plus vaste d’étude de l’univers : les forêts de la Terre.

Nous avons analysé les signaux radioactifs laissés dans les cernes des arbres du monde entier pour étudier les mystérieuses « tempêtes de rayonnement » qui ont balayé la Terre six fois au cours des 10 000 dernières années environ.

Nos résultats ont été publiés aujourd’hui dans Actes de la Royal Society Ail a exclu les « planètes super-solaires » comme coupables – mais la véritable cause reste inconnue.

L’histoire écrite dans les cernes des arbres

Lorsque le rayonnement à haute énergie atteint la haute atmosphère, il convertit les atomes d’azote en carbone 14 radioactif, ou radiocarbone. Ensuite, le radiocarbone se déplace dans l’air et les océans, vers les sédiments et les marécages, vers vous et moi, vers les animaux et les plantes – y compris les feuillus avec des cernes annuels.

Pour les archéologues, le radiocarbone est une aubaine. Après sa création, le carbone 14 se décompose lentement et régulièrement en azote – ce qui signifie qu’il peut être utilisé comme une horloge pour mesurer l’âge des échantillons organiques, dans ce qu’on appelle radiocarbone.



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Explication : Qu’est-ce que la datation au radiocarbone et comment ça marche ?


Pour les astronomes, c’est d’égale valeur. Les cernes des arbres donnent un record année après année pour les particules de haute énergie appelées «rayons cosmiques». Des milliers d’années en arrière.

Les champs magnétiques de la Terre et du Soleil nous protègent des rayons cosmiques qui traversent la galaxie. Plus de rayons cosmiques atteignent la Terre lorsque ces champs magnétiques sont plus faibles, et moins lorsque les champs sont plus forts.

Cela signifie que la montée et la chute des niveaux de carbone 14 dans les cernes des arbres symbolisent une date Un cycle de 11 ans de la dynamo solaire (qui crée le champ magnétique du soleil) et les réflexions Champ magnétique terrestre.

Événements Miyaké

Mais les cernes des arbres enregistrent également des événements que nous ne pouvons actuellement pas expliquer. En 2012, le physicien japonais Fusa Miyake Trouver une altitude Dans la teneur en radiocarbone des cernes des arbres à partir de 774 après JC. Elle était si grande que les rayons cosmiques la traversaient d’un coup.

Alors que de plus en plus d’équipes se joignent à la recherche, des indices d’anneaux d’arbres pour plus d' »événements Miyaki » ont été révélés : de 993 après JC Et le 663 avant JCet les événements préhistoriques de 5259 avant JCEt le 5410 avant JCEt le 7176 avant JC.



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Une grosse tempête solaire pourrait couper le réseau électrique et Internet – un ingénieur électricien explique comment


Cela a déjà conduit à une révolution dans l’archéologie. Trouvez l’un de ces ongles courts et pointus dans un spécimen ancien ça date d’un anplutôt que des décennies ou des siècles d’incertitude de la datation normale au radiocarbone.

Entre autres choses, nos collègues ont utilisé l’événement 993 AD Pour révéler l’année exacte De la première colonie européenne dans les Amériques, le village viking de L’Anse aux Meadows à Terre-Neuve : 1021 après JC.

Des impulsions radioactives massives pourraient-elles se reproduire ?

En physique et en astronomie, ces événements Miyake restent un mystère.

Comment obtenez-vous une impulsion de rayonnement aussi massive? Une vague d’articles a blâmé les supernovae, Sursauts gammaEt le Explosions d’étoiles à neutrons magnétiséesmême comètes.

Les « planètes super-solaires » pourraient-elles être responsables des pointes de radiocarbone dans les cernes des arbres ?
NASA/GSFC/Observatoire de dynamique solaire

Cependant, le L’explication la plus largement acceptée est que les événements de Miyake sont « ultrasolaires ». Ces hypothétiques éruptions du Soleil sont probablement 50 à 100 fois plus actives que la plus grande éruption enregistrée à l’ère moderne, Événement Carrington à partir de 1859.

Si un tel jour arrive, il arrivera Destruction de l’électricité, des communications et des réseaux satellitaires. Si cela se produit au hasard, environ une fois tous les mille ans, c’est 1 % de chance par décennie – un risque sérieux.

données bruyantes

Notre équipe de l’Université du Queensland a entrepris d’examiner toutes les données disponibles sur les cernes des arbres et de rassembler l’intensité, le moment et la durée des événements Miyake.

Pour ce faire, nous avons dû développer un programme pour résoudre un problème système d’équations Ce modèle montrant comment filtrer le carbone radioactif à travers l’ensemble Le cycle mondial du carbonepour voir quelle casse se termine dans les arbres chaque année, contrairement aux océans, aux marécages ou à vous et moi.

En collaboration avec des archéologues, nous venons de publier la première étude systématique et reproductible de Tous les 98 arbres de données publiés Dans les événements de Miyake. Nous avons également publié Logiciel de modélisation open source Comme plate-forme pour les travaux futurs.

Tempêtes d’éruption solaire

Nos résultats confirment que chaque événement délivre entre une et quatre années normales de rayonnement à la fois. recherche précédente Les arbres suggérés plus proches des pôles de la Terre ont enregistré une plus grande hauteur – ce à quoi nous nous attendrions si les planètes super-solaires étaient responsables – mais notre travail, en examinant un plus grand échantillon d’arbres, montre que ce n’est pas le cas.

Nous avons également constaté que ces événements peuvent survenir à tout moment au cours du cycle d’activité de 11 ans du Soleil. Les éruptions solaires, en revanche, ont tendance à se produire Autour de cycle de pointe.



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Pourquoi le soleil se couche-t-il ?


Encore plus déroutant, certaines des bosses semblent prendre plus de temps que ce qui peut être expliqué par le lent fluage du nouveau radiocarbone à travers le cycle du carbone. Cela indique que les événements peuvent parfois prendre plus d’un an, ce qui est inattendu si une éruption solaire géante se produit ou si les saisons de croissance des arbres ne correspondent pas à ce que l’on pensait auparavant.

Pour mon argent, le soleil est toujours le coupable le plus probable des événements de Miyake. Cependant, nos résultats suggèrent que nous assistons davantage à une tempête d’éruptions solaires qu’à une super éruption massive.

Pour déterminer exactement ce qui se passe dans ces événements, nous aurons besoin de plus de données pour nous donner une meilleure image des événements que nous connaissons déjà. Pour obtenir ces données, nous aurons besoin de plus de cernes d’arbres – ainsi que d’autres sources comme Carottes de glace de l’Arctique et de l’Antarctique.

C’est vraiment une science interdisciplinaire. Je pense généralement à des télescopes magnifiquement soignés et propres : la Terre complexe et interconnectée est très difficile à comprendre.

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Des relevés aériens de la Grande Barrière de Corail commandés après que des vols ont confirmé le blanchissement massif des coraux | la grande Barrière de corail

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Des relevés aériens de la Grande Barrière de Corail commandés après que des vols ont confirmé le blanchissement massif des coraux |  la grande Barrière de corail

L'Autorité de gestion de la Grande Barrière de Corail se prépare à mener des relevés aériens sur toute la longueur du parc marin après que des vols en hélicoptère ont confirmé un blanchissement généralisé des coraux dans la partie sud du plus grand récif corallien du monde.

Le Guardian a rapporté la semaine dernière que des cas de blanchissement avaient été signalés sur le récif, depuis l'île Lizard au nord jusqu'aux îles Keppel au sud, soit une distance de plus de 1 100 kilomètres.

Les défenseurs de l'environnement craignent la possibilité d'un septième événement de blanchissement massif sur le récif.

L'Autorité du parc marin de la Grande Barrière de Corail a déclaré mercredi que des vols en hélicoptère avaient couvert 27 récifs côtiers et 21 récifs au large dans la région sud au large des côtes du Queensland, et a constaté que le blanchissement était « étendu et assez uniforme » sur tous les sites touchés. .

Le Dr Mark Reed, directeur de la santé des récifs coralliens de l'autorité, a déclaré que la plupart des coraux montraient des signes de stress thermique et blanchissaient ou montraient des couleurs fluorescentes. Certains types de coraux deviennent fluorescents sous l’effet d’un stress thermique.

Le blanchissement se produit lorsque les coraux restent dans une eau inhabituellement chaude pendant plusieurs semaines. Les coraux peuvent se rétablir si le blanchissement est léger et si la température de l'eau baisse. Mais les spécialistes des coraux affirment également que le blanchissement peut rendre les coraux plus vulnérables aux maladies et affecter leur capacité à se reproduire.

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Blanchiment à la chaux dans les îles Keppel. Image : Université James Cook/Trupwater

Les récifs étudiés étaient situés dans les îles Keppel, dans le district de Gladstone et dans un groupe de récifs au large connus sous le nom de Capricorn Bunkers.

« Nous avons pu voir très clairement les coraux blanchis en profondeur sur la pente du récif depuis les airs », a déclaré le Dr Neil Cantin, chercheur scientifique principal à l'Institut australien des sciences marines, qui était à bord de l'hélicoptère.

Un blanchissement limité a également été observé sur certains récifs au nord de Mackay et des îles Whitsunday.

L'autorité a déclaré que même si la partie sud du récif semble être la plus touchée, elle a reçu des rapports faisant état de blanchissement dans toutes les autres zones.

Des équipes de scientifiques et de gestionnaires du parc mèneront des relevés dans l'eau au cours du mois prochain.

« Les relevés aériens sont un outil idéal pour évaluer l'étendue spatiale du blanchissement, mais nous devons aller plus profondément sous l'eau pour mieux comprendre la gravité du blanchissement et sa profondeur », a déclaré Cantin.

D'autres relevés héliportés sont prévus et « nous nous préparons également à des relevés à grande échelle par aéronef à voilure fixe qui couvriront les régions du centre et du nord, si les conditions l'indiquent », a déclaré Reid.

Ignorer la promotion précédente de la newsletter

Le récif a déjà connu six épisodes de blanchissement massif en 1998, 2002, 2016, 2017, 2020 et 2022.

Toute étude à l’échelle du récif sera programmée pour coïncider avec le pic de stress thermique « afin de nous fournir la meilleure compréhension de l’étendue et de la gravité de l’événement », a ajouté Reid.

Ove Hoegh-Guldberg a reçu des menaces de mort en raison de son travail. Il a quand même continué à se battre – vidéo

Reed a déclaré qu'il est important que toute personne utilisant le parc marin sache où pêcher, évite de jeter l'ancre sur le récif et de ramener tous ses déchets à la maison.

Il a déclaré : « Plus important encore, faites ce que vous pouvez pour contribuer aux efforts mondiaux visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre. »

Les attentes de Programme de surveillance des récifs coralliens du gouvernement américain Cela suggère que le stress thermique actuellement présent sur le récif pourrait commencer à se dissiper d’ici la mi-mars.

Richard Lake, responsable des océans au WWF Australie, a déclaré que le récif était « au bord » d'un potentiel septième événement de blanchissement massif.

« Le stress thermique provoqué par la canicule sous-marine continue de s’accumuler, et nous sommes très préoccupés par le fait que les récifs sont encore loin d’être tirés d’affaire. »

Le Dr Lisa Schindler, chargée de campagne sur les récifs auprès de l'Australian Marine Conservation Society, a déclaré que voir le blanchissement se propager dans la région sud était alarmant. « Les prochaines semaines nous diront s’il s’agit d’un nouvel événement de blanchiment de masse. »

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Rotation interdite des molécules d'amide dans le milieu interstellaire

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Rotation interdite des molécules d'amide dans le milieu interstellaire

Les canaux dimères forment l'acétamide, le N-méthylformamide (NMF) et l'acide acétamideique. Il existe deux canaux actifs, tandis que le canal N2 menant au NMF est bloqué par une barrière énergétique. -chemrxiv.org

Dans cette étude, des mécanismes de blocage de rotation à deux états sont proposés pour la formation sans entrave d'isomères d'amide en C2H5Il n'existe pas de famille de molécules. Cette famille appartient au premier niveau de complexité parmi les molécules à liaison peptidique qui sont des précurseurs des protéines, qui constituent les éléments constitutifs de la vie, et sont donc d'une grande importance pour l'astrochimie et l'astrobiologie.

Notre étude théorique fonctionnelle de densité démontre l'importance des voies interdites de spin dans la formation de l'acétamide (CH3CONH2), N-méthylformamide (CH3NHCHO), acide acétimidique (CH3COHNH) est un réactif d'acétaldéhyde, d'imidogène, de formamide et de méthylène.

Compte tenu des constantes de vitesse pour des réactions similaires dans le milieu interstellaire (ISM), nous espérons que les quantités détectées d'acétamide et de N-méthylformamide dans la région nord du Sagittaire B2 pourront être rationalisées par les voies de formation proposées.

Le mécanisme proposé prédit également la synthèse de l'acide acétimidique, motivant ainsi les futurs efforts de surveillance pour identifier cette molécule dans l'ISM.

Rotation interdite des molécules d'amide dans le milieu interstellairechemrxiv.org

Astrobiologie, Astrochimie

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La photo montre un hélicoptère martien avec une pale complètement coupée

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La photo montre un hélicoptère martien avec une pale complètement coupée

Une issue difficile.

Rotorscope

Le mois dernier, l'hélicoptère Ingenuity de la NASA est finalement décédé après des années de bons et loyaux services sur Mars.

Le courageux petit hélicoptère s'est écrasé le 18 janvier, lors de son 72e et dernier vol. Les premières photos prises par l'hélicoptère abandonné semblent montrer des dégâts catastrophiques, du moins dans l'ombre projetée par une pale endommagée.

Désormais, de nouvelles images confirment qu'une des pales du rotor de l'hélicoptère a été complètement coupée. Les images ont été capturées par le vaisseau spatial Perseverance de l'agence spatiale à l'aide de son instrument SuperCam. Il a été envoyé sur Terre dimanche, puis assemblé et traité par l'étudiant allemand en design Simon Schmaus. le Composé terminé Il montre la lame cassée posée dans le sable à gauche d'Ingenuity, qui, selon Schmaus, se trouve à environ 50 pieds. Un petit point marque l'endroit où la lame rotative touche le sol pour la première fois après sa rupture.

La série supérieure

Mis à part le travail de détective, l'image isolée d'Ingenuity est un triste spectacle à voir, un petit hélicoptère échoué sur le sable de Mars, privé de sa capacité à voler. C'est une fin tragique, mais elle apparaît comme l'héroïne qu'elle a toujours été.

Après avoir atterri sur Mars en février 2021, Ingenuity est rapidement entré dans l’histoire en tant que premier avion à effectuer un vol propulsé et contrôlé sur une autre planète.

Ce n’est pas une mince affaire, car l’atmosphère de la planète rouge est beaucoup plus mince que la nôtre, ce qui signifie que les rotors de l’hélicoptère ont dû tourner à une vitesse absurde de 2 500 tr/min juste pour supporter son poids de seulement quatre livres sur Terre et seulement 1,5 livre sur Mars.

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Elle continuera à impressionner, se transformant en une force infatigable. L'hélicoptère a été conçu pour voler pendant seulement 30 jours et a continué à effectuer des missions pendant près de trois ans, défiant toutes les attentes.

Avec ce genre de réalisations à son actif, Ingenuity a placé la barre haute pour les futures machines volantes hors du monde, qui bénéficieront sans aucun doute de la compréhension des raisons pour lesquelles le petit hélicoptère a finalement échoué après toutes ces années.

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