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Deux points massifs dans le manteau terrestre confondent les scientifiques avec leurs propriétés étonnantes

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Deux points massifs dans le manteau terrestre confondent les scientifiques avec leurs propriétés étonnantes

Vue 3D du point du manteau terrestre sous l’Afrique, représenté en rouge, jaune et orange. Le cyan représente la limite principale du manteau, le bleu indique la surface et le gris transparent indique les continents. Crédit : Mingming Li / ASU

La terre est stratifiée comme un oignon, avec une croûte externe mince, un manteau épais et collant, un noyau externe liquide et un noyau interne solide. Dans le manteau, il y a deux structures massives en forme de points, à peu près de chaque côté de la planète. Les points, officiellement appelés grandes provinces à basse vitesse (LLSVP), ont chacun la taille d’un continent et 100 fois plus haut que le mont Everest. L’un est situé sous le continent africain, l’autre sous l’océan Pacifique.

À l’aide d’instruments qui mesurent les ondes sismiques, les scientifiques savent que ces deux gouttes ont des formes et des structures complexes, mais malgré leurs caractéristiques remarquables, on sait peu de choses sur la raison de leur existence ou sur ce qui a conduit à leurs formes étranges.

Les scientifiques de l’ASU Qian Yuan et Mingming Li du College of Earth and Space Exploration ont entrepris d’en savoir plus sur ces deux points en utilisant la modélisation géodynamique et les analyses d’études sismiques publiées. Grâce à leurs recherches, ils ont pu déterminer la hauteur maximale atteinte par les gouttes et comment la taille et la densité des gouttes, ainsi que la viscosité environnante dans le manteau, peuvent contrôler leur hauteur. Leurs recherches ont récemment été publiées dans DOI: 10.1038/s41561-022-00908-3

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La dernière super lune de 2023 est la Harvest Moon de cette année, visible vendredi – The Irish Times

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La dernière super lune de 2023 est la Harvest Moon de cette année, visible vendredi – The Irish Times

La dernière super lune de 2023 sera visible vendredi soir, avec une vue légèrement plus basse samedi.

Une super lune se produit lorsque la Lune est à son point le plus proche de la Terre. En conséquence, elle peut paraître jusqu’à 30 % plus brillante que lorsqu’elle est à son point le plus éloigné, ce qui signifie qu’il s’agit de la pleine lune la plus grande et la plus brillante que les gens auront jamais vue.

L’Autorité irlandaise d’astronomie a exhorté les gens à sortir pour voir la dernière super lune de 2023, ajoutant qu’elle apparaîtra « presque aussi belle samedi » qu’elle décroît.

« L’équinoxe a eu lieu le 23 septembre et la pleine lune la plus proche de cette date est appelée la Lune des récoltes. Ce n’est donc pas seulement la Lune des récoltes de cette année, c’est aussi la quatrième et dernière super lune de 2023 », a déclaré David Moore, rédacteur en chef. de l’astronomie irlandaise.

Journal d’astronomie irlandaise Les gens sont invités à soumettre des photos ou des commentaires écrits de leurs observations qui seront publiés dans une revue spéciale de l’événement.

« Le meilleur moment pour observer est au lever de la lune, qui correspond au coucher du soleil, lorsqu’un autre effet appelé « illusion de la lune » entre en jeu, qui peut faire « apparaître » la lune plus grande à la combinaison œil/cerveau humain. » dit M. Moore.

« Les gens deviennent très créatifs lors de ce ‘super lever de lune’ et font la queue devant des bâtiments, des sculptures, des paysages et même des amis et des familles pour prendre des photos très créatives. Nous souhaitons les présenter dans le magazine Astronomy Ireland et nous espérons que les gens les diffuseront. l’île et nous envoient leurs plus belles photos pour la question de la lune », a-t-il déclaré. Notre géant.

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Le meilleur moment pour voir la lune est le vendredi à partir de 19h18 en Irlande. Samedi, la lune se lèvera à 19h31.

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Anatomie de la carte Gaia HR II. Structure verticale de l’histoire de la formation des étoiles à travers le cylindre solaire Avis mensuels de la Royal Astronomical Society

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Anatomie de la carte Gaia HR II.  Structure verticale de l’histoire de la formation des étoiles à travers le cylindre solaire  Avis mensuels de la Royal Astronomical Society

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Dynamique de la picoseconde à la microseconde des matériaux irradiés aux rayons X à un taux de répétition des impulsions en mégahertz

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Dynamique de la picoseconde à la microseconde des matériaux irradiés aux rayons X à un taux de répétition des impulsions en mégahertz

Les simulations montrent que la densité de porteurs diminue rapidement au cours de la première nanoseconde (Figure 2 (à gauche)). Par la suite, le déclin ralentit, entraînant une relaxation beaucoup plus lente. En fait, même à la fin de la simulation à 1 µs, l’échantillon ne s’était pas détendu jusqu’à son état fondamental. Cela signifie que l’impulsion suivante pourrait conduire à une excitation légèrement plus forte et qu’un grand nombre d’impulsions successives pourrait entraîner des dommages cumulatifs sur l’échantillon. Ceci est confirmé par le deuxième tracé de la même figure (à droite) qui montre l’évolution des températures convectives (traits pleins) et atomiques (traits pointillés) au centre du point focal.

Comme le montre la figure 2 (à droite), l’équilibre thermodynamique entre les électrons et les ions s’établit rapidement, puisque le temps caractéristique de couplage électron-ion utilisé dans le modèle est d’environ 0,5 ps.17,30. Passé ce délai, les températures des électrons et des ions restent pratiquement constantes sur les périodes étudiées. Bien que la propagation des ondes porteuses et de l’énergie, en général, devrait conduire à de basses températures au centre du foyer, la recombinaison continue d’Auger influence également fortement la dynamique des porteurs, ce qui fait que les températures ne changent pas sensiblement à des intervalles de temps en nanosecondes. Ceci est dû au grand nombre de porteurs excités, qui se combinent constamment, augmentant ainsi la température des porteurs. Par conséquent, même une légère augmentation de la température se produit sur de longues périodes, selon le modèle actuel. La température atomique finale est d’environ 525 K et la densité finale des porteurs est d’environ \(1,2\fois 10^{24}\) M\(^{-3}\).

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L’échelle de temps correspondant à la densité de porteurs n Les changements sont beaucoup plus longs, car d’autres processus (beaucoup plus lents) déterminent le changement. Pour les paramètres de simulation sélectionnés (voir Tab. 1 dans Réf.17) et les conditions initiales, la recombinaison Auger (et non la propagation des porteurs) joue un rôle majeur dans la dynamique de la densité des porteurs. Son taux est proportionnel à \(n^3\) (Eq. 1, premier terme côté combat), ce qui conduit in fine à une densité de porteurs homogène dans la région centrale avec des n,Figure 3 (à gauche, en bas). La propagation du porteur est proportionnelle au coefficient de diffusion Docteur (Qui à son tour est proportionnelle à la température du porteur et dépend très faiblement de la densité du porteur, voir l’équation (10) de la réf.21) et au gradient de densité de porteurs (voir l’équation (9) de la réf.21). En conséquence, la distribution finale de la densité de porteurs dans le plan latéral, figure 3 (gauche et bas), forme un cercle plus grand que le cercle initial, avec une densité de porteurs presque homogène mais faible (deux ordres de grandeur inférieurs à la densité initiale). .

Concernant la température du support, Fig. 3 (à droite), flux de puissance W Il joue le rôle principal dans sa dynamique. W est proportionnel au gradient de température du support (voir l’équation (12) dans la réf.21), provoquant une propagation relativement rapide de l’énergie hors de la région centrale et au fil du temps \(t=1\) s, région chaude plus petite que la région initiale, figure 3 (à droite, en bas).

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Nous ne connaissons aucun résultat expérimental disponible pour une comparaison directe avec notre modèle. Cependant, les échelles de temps de relaxation des cibles obtenues dans notre modèle semblent similaires à celles du silicium dopé irradié par une impulsion laser femtoseconde.31. Des données expérimentales supplémentaires sont nécessaires pour confirmer l’exactitude du modèle. Les préparatifs des expériences en question sont en cours.

Dans l’exemple actuel d’implémentation du code NanoDiff, nous avons utilisé les conditions initiales estimées à l’aide de notre outil de simulation interne, XCASCADE. Pour obtenir des conditions initiales plus réalistes, nous prévoyons d’utiliser à l’avenir notre code interne XCASCADE-3D32Prise en compte du transfert balistique d’électrons33La polarisation du faisceau et la forme non uniforme de l’impulsion spatiale. Les distributions finales de particules et d’énergie peuvent servir d’entrées à NanoDiff. Une autre amélioration prévue est d’étendre le code en trois dimensions, permettant de simuler la géométrie des incidents de rasage et ainsi de prédire la relaxation des éléments optiques dans les lignes de lumière XFEL par exemple. Il peut également être utile pour les applications laser femtoseconde (optique).

En résumé, le code NanoDiff est un outil informatique puissant pour simuler la relaxation sur une longue période (jusqu’à quelques microsecondes) de la densité de porteurs, de la température et de la température atomique dans les solides après l’impact d’une impulsion XFEL. Il s’agit d’un outil utile pour analyser la relaxation des matériaux dans les lignes de lumière et les détecteurs XFEL pendant le fonctionnement à une fréquence MHz. Les simulations actuelles montrant la relaxation de la masse de silicium après le dépôt d’une dose relativement faible de 0,06 eV/atome au centre de la tache focale soulignent la nécessité d’une telle analyse. Nous prévoyons de rendre prochainement compte des applications impliquées dans le code.

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