Les chercheurs suggèrent que l’eau de la Terre pourrait provenir d’interactions entre l’atmosphère riche en hydrogène et les océans de magma des premiers embryons planétaires qui ont finalement formé la Terre. Leurs travaux, qui ont utilisé de nouveaux modèles de formation des planètes grâce à l’essor récent de la recherche sur les exoplanètes, ont montré que ces interactions pouvaient expliquer les principales caractéristiques de la formation de la Terre, telles que l’abondance de l’eau et l’état redox global, sans nécessairement dépendre d’autres sources d’eau.
Les exoplanètes récemment découvertes contribuent au développement d’un nouveau modèle qui offre des explications possibles à l’origine de certaines des caractéristiques déterminantes de la Terre, telles que l’abondance de l’eau.
De nouvelles recherches menées par Anat Shachar de l’Université des sciences Carnegie, ainsi que par Edward Young et Helk Schlichting de l’Université de Californie, Californie, suggèrent que l’eau de notre planète pourrait provenir de l’interaction entre les atmosphères riches en hydrogène et les mers d’eau en fusion. lave des premiers corps planétaires qui se sont formés à l’époque du début. étapes de formation de la terre. Leur recherche, qui pourrait faire la lumière sur l’origine de certaines des caractéristiques déterminantes de la Terre, a récemment été publiée dans la revue nature.
Historiquement, notre compréhension de la formation planétaire a été grandement influencée par l’exemple de notre propre système solaire. Malgré l’émergence de géantes gazeuses comme[{ » attribute= » »>Jupiter and Saturn still sparks discussions among scientists, there is a broad consensus that Earth and other terrestrial planets were formed from the accumulation of dust and gas that once orbited around our Sun in its youth.
As increasingly larger objects crashed into each other, the baby planetesimals that eventually formed Earth grew both larger and hotter, melting into a vast magma ocean due to the heat of collisions and radioactive elements. Over time, as the planet cooled, the densest material sank inward, separating Earth into three distinct layers—the metallic core, and the rocky, silicate mantle and crust.
An illustration showing how some Earth’s signature features, such as its abundance of water and its overall oxidized state could potentially be attributable to interactions between the molecular hydrogen atmospheres and magma oceans on the planetary embryos that comprised Earth’s formative years. Credit: Illustration by Edward Young/UCLA and Katherine Cain/Carnegie Institution for Science.
However, the explosion of exoplanet research over the past decade informed a new approach to modeling the Earth’s embryonic state.
“Exoplanet discoveries have given us a much greater appreciation of how common it is for just-formed planets to be surrounded by atmospheres that are rich in molecular hydrogen, H2, during their first several million years of growth,” Shahar explained. “Eventually these hydrogen envelopes dissipate, but they leave their fingerprints on the young planet’s composition.”
Using this information, the researchers developed new models for Earth’s formation and evolution to see if our home planet’s distinct chemical traits could be replicated.
Using a newly developed model, the Carnegie and UCLA researchers were able to demonstrate that early in Earth’s existence, interactions between the magma ocean and a molecular hydrogen proto-atmosphere could have given rise to some of Earth’s signature features, such as its abundance of water and its overall oxidized state.
The researchers used mathematical modeling to explore the exchange of materials between molecular hydrogen atmospheres and magma oceans by looking at 25 different compounds and 18 different types of reactions—complex enough to yield valuable data about Earth’s possible formative history, but simple enough to interpret fully.
Interactions between the magma ocean and the atmosphere in their simulated baby Earth resulted in the movement of large masses of hydrogen into the metallic core, the oxidation of the mantle, and the production of large quantities of water.
Even if all of the rocky material that collided to form the growing planet was completely dry, these interactions between the molecular hydrogen atmosphere and the magma ocean would generate copious amounts of water, the researchers revealed. Other water sources are possible, they say, but not necessary to explain Earth’s current state.
“This is just one possible explanation for our planet’s evolution, but one that would establish an important link between Earth’s formation history and the most common exoplanets that have been discovered orbiting distant stars, which are called Super-Earths and sub-Neptunes,” Shahar concluded.
This project was part of the interdisciplinary, multi-institution AEThER project, initiated and led by Shahar, which seeks to reveal the chemical makeup of the Milky Way galaxy’s most common planets—Super-Earths and sub-Neptunes—and to develop a framework for detecting signatures of life on distant worlds. Funded by the Alfred P. Sloan Foundation, this effort was developed to understand how the formation and evolution of these planets shape their atmospheres. This could—in turn—enable scientists to differentiate true biosignatures, which could only be produced by the presence of life, from atmospheric molecules of non-biological origin.
“Increasingly powerful telescopes are enabling astronomers to understand the compositions of exoplanet atmospheres in never-before-seen detail,” Shahar said. “AEThER’s work will inform their observations with experimental and modeling data that, we hope, will lead to a foolproof method for detecting signs of life on other worlds.”
Reference: “Earth shaped by primordial H2 atmospheres” by Edward D. Young, Anat Shahar and Hilke E. Schlichting, 12 April 2023, Nature. DOI: 10.1038/s41586-023-05823-0
The study was funded, in part, by the Alfred P. Sloan Foundation.
Inspirés par les travaux de l’écrivain de science-fiction Liu Cixin, des scientifiques chinois ont révélé des détails jusqu’alors inconnus sur le système à triple étoile, qui est similaire au système à triple étoile fictif décrit dans le roman à succès de Liu. Le problème des trois corps.
Le roman, qui a lancé la renaissance de la science-fiction chinoise, aborde une question presque insurmontable qui interpelle les chercheurs depuis des années : comment prédire le mouvement de trois corps célestes les uns par rapport aux autres. Beaucoup disent que cela est impossible, car lorsqu’un système implique plus de deux corps, il a tendance à devenir rapidement chaotique.
Des scientifiques de trois universités chinoises ont mené une étude sur un système d’étoiles triples du monde réel appelé GW Orionis, situé à environ 1 300 années-lumière de la Terre, en utilisant les données d’observation de la NASA pour suivre les changements dans la luminosité des étoiles.
Cette recherche fournit des informations précieuses sur la géométrie et l’évolution des systèmes à trois étoiles, a déclaré le chercheur principal Tian Haijun. Ces résultats, publiés dans la revue à comité de lecture Science Chine Physique, Mécanique et Astronomieprésente un intérêt particulier en raison de la complexité et de l’imprévisibilité des interactions entre plusieurs étoiles.
Tian a expliqué qu’un système multi-étoiles se forme lorsque des nuages massifs s’effondrent sous l’effet de la gravité, donnant naissance à deux étoiles ou plus.
« Leurs mouvements et interactions peuvent devenir si complexes que si la vie avait existé là-bas, elle aurait pu être détruite et renaître plusieurs fois », explique Tian. Dire Journal du matin de Chine du Sud.
Les chercheurs ont découvert que plusieurs étoiles de ce système tournent à une vitesse relativement élevée, avec une période de rotation d’environ deux à trois jours.
« Des rotations aussi rapides sont typiques des très jeunes étoiles et diffèrent de notre Soleil, qui tourne tous les 25 jours. » dit Tian.
Étonnamment, les systèmes à étoiles multiples constituent en réalité la norme dans notre univers, alors que les systèmes solaires à une seule étoile comme le nôtre constituent l’anomalie. La plupart des étoiles de l’univers sont accompagnées d’au moins un partenaire.
« Bien que de tels systèmes soient difficiles à observer, nous prévoyons d’utiliser des télescopes plus avancés, notamment le prochain télescope de la Station spatiale chinoise (CSST), pour mieux comprendre comment ils se forment et se comportent. »
Une fois qu’il sera prêt à fonctionner en orbite terrestre basse, Tian et ses collègues chercheurs prévoient d’utiliser le CSST, équipé d’un spectromètre de champ intégré à haute résolution, pour effectuer des mesures plus précises.
Image : L’extension N de METTL8-Iso1 est critique pour la biogenèse de m3C32 tandis que METTL8-Iso4 est inactif dans l’activité de modification de m3C32 en raison de l’absence de l’extension N. METTL8-Iso1 a montré une spécificité de substrat d’ARNt pratique pour la modification de plusieurs cytoplasmiques ou même l’ARNt bactérien.
Paysage plus
Cette étude a été dirigée par le Pr. Xiaolong Zhu et En-Due Wang (Centre d’excellence CAS en science cellulaire moléculaire, Institut de biochimie et de biologie cellulaire de Shanghai, Académie chinoise des sciences).
L’ARNT (ARNt) est une molécule adaptatrice clé dans la traduction de l’ARNm. Il existe un grand nombre de modifications post-transcriptionnelles de l’ARNt, qui régulent la vitesse et la précision de la synthèse des protéines. 3-méthylcytosine (m3c) La modification est largement présente en position 32 (m3C32) des boucles anticodon de nombreux ARN cytoplasmiques et mitochondriaux chez les eucaryotes.
Une étude précédente menée par le même laboratoire a révélé que M3La modification C32 des ARNt cytoplasmiques humains est médiée par METTL2A/2B et METTL6, tandis que la modification C32 des ARNt dans les mitochondries humaines est médiée.Ème (HmtrnnaÈme) et ARNtSecrète(UCN) (HMTRNASecrète(UCN)) est stimulé par METTL8 ; Humains Métal8 Il génère deux isoformes de la protéine de longueurs différentes par épissage alternatif de l’ARNm. La forme longue, METTL8-Iso1, a été ciblée dans les mitochondries pour la stimulation cellulaire.3Modification C32 de l’hématronÈme Et il nous a murmuréSecrète(UCN); Tandis que la forme courte, METTL8-Iso4, est située dans le noyau avec une fonction inconnue. La seule différence entre les deux isoformes est le peptide d’extension N-terminal de 28 acides aminés dans METTL8-Iso1. Si METTL8-Iso4 contient m3Activité de la C32 méthyltransférase et rôle de l’extension N-terminale de METTL8-Iso1 dans l’ARNt m mitochondrial3Modification C32 inconnue. On ne sait pas non plus si elle est cytoplasmique ou mitochondriale.3Les enzymes de modification C32 peuvent reconnaître les ARNt de différents compartiments cellulaires. De plus, puisque la plupart des ARNmt m3Nécessite des modifications C32 n6– Modification threonylcarbamoyl adénosine en position 37 (R6A37) Dans la boucle anticodon, préparer au préalable des molécules d’ARNt contenant uniquement m3La modification C32 n’a pas été entièrement réalisée.
Pour répondre à ces questions, les chercheurs ont confirmé la conservation de l’extension N-terminale (N-extension) de METTL8-Iso1 grâce à un alignement de séquences multiples. dans le laboratoire La détermination de l’activité enzymatique a révélé que METTL8-Iso4 ne contient pas de m3Activité de modification C32. Ils ont également démontré que l’extension N de METTL8-Iso1 servait d’élément clé de liaison à l’ARNt dans le processus catalytique. Deux résidus d’acides aminés complètement conservés ont été identifiés dans toutes les protéines METTL2A/2B/8. METTL8-Iso1 a pu jouer le rôle de médiateur m3Modification C32 du cytoplasme et bactérie coli Les ARNt, qui ne dépendaient pas de t6A37. Cependant, le cytoplasme de M3Les enzymes de modification C32 METTL2A et METTL6 n’ont pas pu catalyser m3Modification C32 de l’ARNt mitochondrial, suggérant que METTL8-Iso1 a une spécificité de substrat plus relâchée. ils3La modification C32 n’a pas affecté t6Niveaux de modification A37 et d’aminoacylation de l’ARNhtÈme. Enfin, ils ont également révélé que METTL8-Iso1 interagissait respectivement avec la séryl-ARNt synthétase mitochondriale (SARS2) et la thréonyl-ARNt synthétase mitochondriale (TARS2), et améliorait de manière significative l’activité d’aminoacylation de SARS2 et TARS2.
En résumé, ce travail révèle le mécanisme moléculaire de l’ARNt mitochondrial m3Biogenèse C32 médiée par METTL8, qui repose sur une extension N-terminale spécifique comme motif majeur de liaison à l’ARN. METTL8 avait une large gamme deHétérogèneSubstrats d’ARNt, qui ont servi de base à la préparation d’ARNt contenant uniquement de l’AM3C anion. Ce travail fournit une compréhension globale de la conservation et de la différence entre les ARNt m cytoplasmiques et mitochondriaux.3Modifier c.
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La caisse d’échantillons d’astéroïdes d’OSIRIS-REx a été ouverte pour la première fois depuis plus de sept ans.
Des scientifiques du Johnson Space Center (JSC) de la NASA à Houston ont soulevé le couvercle extérieur de la cartouche mardi 26 septembre, deux jours après l’atterrissage de la capsule de retour OSIRIS-REx dans le désert du nord de l’Utah.
« Les scientifiques ont eu le souffle coupé lorsque le couvercle a été soulevé », a écrit mardi la Division de recherche et d’exploration des astromatériaux (ARES) de la NASA, dont le siège est au JSC. Partager sur X (anciennement Twitter).
Ils ont ajouté que le processus a révélé « de la poudre noire et des particules de la taille d’un sable à l’intérieur du couvercle et de la base ».
à propos de: Le rover OSIRIS-REx de la NASA dépose des échantillons de l’astéroïde Bennu sur Terre après un voyage historique de 4 milliards de kilomètres.
La boîte à échantillons d’astéroïdes OSIRIS-REx, avec son couvercle extérieur relevé, dans une installation de traitement nouvellement construite au Johnson Space Center à Houston. (Crédit image : NASA)
Cette poudre était localisée à la surface d’un astéroïde appelé Bennu, foyer de la mission OSIRIS-REx.
OSIRIS-REx a été lancé vers le Bennu de 500 mètres de large en septembre 2016, est arrivé en décembre 2018 et a acquis un échantillon massif de la roche spatiale en octobre 2020 à l’aide du mécanisme d’acquisition d’échantillons tactiles, ou TAGSAM.
Le matériau de l’astéroïde a atterri dans l’Utah à l’intérieur de la capsule de retour d’OSIRIS-REx dimanche 24 septembre, puis s’est rendu à Houston par avion lundi 25 septembre. Il sera stocké et organisé au JSC, où l’équipe supervisera sa distribution aux scientifiques du monde entier.
Les chercheurs étudieront l’échantillon pendant des décennies, cherchant à mieux comprendre la formation et l’évolution précoce du système solaire, ainsi que le rôle que des astéroïdes riches en carbone comme Bennu ont pu jouer en ensemençant la Terre avec les éléments essentiels à la vie.
Mais ce travail n’est pas prêt à commencer ; L’équipe ARES n’a même pas encore pu accéder à l’échantillon principal de l’astéroïde. Cela nécessiterait de démonter le dispositif TAGSAM, un processus complexe qui prendrait beaucoup de temps.
« L’équipe est très concentrée : l’échantillon sera détecté avec une précision incroyable pour permettre le retrait des appareils délicats afin qu’ils n’entrent pas en contact avec l’échantillon à l’intérieur », ont écrit les responsables du JSC. dans une lettre. Article de blog Mardi.
Et en parlant de révélations : la NASA dévoilera l’échantillon Bennu le 11 octobre à 11h00 HAE (15h00 GMT), lors d’un événement de webdiffusion que vous pouvez regarder ici sur Space.com.