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La NASA commence son voyage de plusieurs années vers un étrange astéroïde riche en minéraux

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La NASA commence son voyage de plusieurs années vers un étrange astéroïde riche en minéraux

Avec le lancement réussi la semaine dernière de la mission de la NASA vers Psyché, un astéroïde riche en minéraux largement inconnu situé à l’extérieur de la ceinture principale d’astéroïdes, cette mystérieuse planète pourrait bientôt livrer ses secrets. On pense que Psyché, qui a été découverte pour la première fois en 1852, est composée principalement de fer, de nickel et de silicates, et pourrait être le noyau de nickel-fer exposé d’une des premières planètes (l’élément constitutif des premières planètes du système solaire).

Avec l’aide du spectromètre à rayons gamma et à neutrons du laboratoire de physique appliquée de l’université Johns Hopkins, les éléments chimiques de Psyché devraient être détectés avec un haut niveau de précision.

Le vaisseau spatial fournira des indices permettant de savoir si Psyché, qui ne mesure qu’environ 280 kilomètres de diamètre, est un noyau planétaire nu et possédait autrefois une dynamo active, un mécanisme qui crée un champ magnétique.

Une fois que le vaisseau spatial de la NASA aura atteint Psyché en août 2029, au cours des deux prochaines années, le vaisseau spatial orbitera autour de l’astéroïde à une distance d’environ 700 kilomètres, indique le Planetary Science Institute de Tucson. À partir de là, il s’approchera progressivement de la planète à mesure que ses instruments cartographieront la surface et rechercheront des preuves d’un ancien champ magnétique.

La formation du noyau nécessite de la chaleur et de la fusion, car les phases minérales denses se séparent du silicate et descendent vers le centre du corps, m’a expliqué Thomas Prettyman, chercheur associé en psyché au Planetary Science Institute, par courrier électronique. Il dit que la source de chaleur interne de la planète était probablement le résultat de la désintégration d’isotopes radioactifs à courte durée de vie produits dans les supernovae voisines.

À mesure que les isotopes radioactifs se désintégraient, Psyché s’est refroidi, formant le noyau, le manteau et la croûte, explique Prettyman. Il dit qu’il est possible que les couches externes de silicate aient été arrachées par des impacts qui ont exposé le noyau. Cela a pu se produire même lorsque le noyau était partiellement fondu.

Prettyman souligne que s’il s’agit d’un noyau planétaire restant, il s’agit probablement de l’un des objets les plus anciens de notre système solaire.

Comment fonctionne un spectromètre à neutrons gamma ?

La NASA affirme que lorsque les rayons cosmiques et les particules à haute énergie bombardent la surface de l’astéroïde, les éléments qui s’y trouvent absorbent l’énergie. En réponse, ils émettent des neutrons et des rayons gamma à différents niveaux d’énergie.

Le spectromètre analyse les émissions d’énergie élémentaire de l’astéroïde, que l’équipe fera ensuite correspondre aux propriétés d’émission des éléments connus ici sur Terre. Cela permettra de détecter des éléments spécifiques à la surface de l’astéroïde.

Le détecteur s’appuie sur l’élément rare germanium pour détecter les rayons gamma émis par les éléments.

Le germanium est un élément relativement dense (ou lourd, avec un numéro atomique élevé), ce qui lui permet d’arrêter efficacement les rayons gamma, m’a expliqué par e-mail David Lawrence, planétologue et physicien de l’APL. Lorsque les rayons gamma s’arrêtent dans le germanium, « l’énergie d’arrêt » des rayons gamma crée un signal électrique qui peut être mesuré à l’aide d’une électronique de haute précision.

S’il y a une très grande abondance de fer et une forte abondance de nickel, cela pourrait fournir des indications sur une origine semblable à un noyau, dit Lawrence. La valeur réelle des quantités de nickel (élevées ou faibles) peut indiquer comment il s’est formé et/ou différencié.

Ce dernier point peut indiquer qu’à un moment donné au début de son histoire, la structure interne de Psyché s’est « différenciée » en couches distinctes, généralement des structures de noyau, de manteau et de croûte.

«Je m’attends à voir des éléments typiques de la roche, notamment du fer, du silicium, de l’aluminium, du calcium et de l’oxygène», explique Lawrence. Si nous constatons une forte abondance de soufre, cela serait le signe d’une activité volcanique intéressante.

Quant à la découverte de l’ancien champ magnétique ?

Prettyman affirme que la rotation provoquée par la chaleur des métaux liquides conducteurs à l’intérieur du noyau peut produire un champ magnétique puissant. Si le noyau gelait de l’extérieur vers l’intérieur, les couches externes deviendraient magnétisées, préservant ainsi un enregistrement dynamo qui pourrait être détecté par le magnétomètre du vaisseau spatial. Il affirme qu’une solidification interne serait plus probable si le noyau était encore en fusion lorsque les couches externes étaient retirées.

En 2030, lorsque le vaisseau spatial atteindra une orbite à basse altitude autour de Psyché, nous commencerons à collecter nos premières données scientifiques sur une période d’environ 100 jours, explique Lawrence. Nous espérons que d’ici fin 2030 ou début 2031, nous aurons une bonne connaissance de la composition de Psyché.

« Il a fallu des années pour affiner et perfectionner l’ingénierie nécessaire à la conception de ces détecteurs destinés à être utilisés dans des missions planétaires (qui nécessitent une faible masse et une faible énergie) », explique Lawrence.

Quelle est la chose la plus excitante dans la collecte de données chez Psyché ?

« Notre première chance de nous enthousiasmer aura lieu moins de deux mois après le lancement, lorsque nous effectuerons notre première sélection », explique Lawrence, qui souhaite particulièrement savoir si Psyche possède une abondance détectable de nickel.

Nous avons croisé ou rencontré de nombreux astéroïdes, mais celui-ci reste un mystère, m’a dit par courrier électronique Rosalie Lopez, directrice adjointe de la direction des sciences planétaires du Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

Qui sait à quoi ressembleraient les cratères d’impact dans un monde minéral ? Y aura-t-il des coulées de lave à la surface ?

« Je pense que la surface va être ahurissante », dit Lopez.

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Le rover Curiosity de la NASA a accidentellement découvert des cristaux de soufre pur sur Mars

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Le rover Curiosity de la NASA a accidentellement découvert des cristaux de soufre pur sur Mars

Des scientifiques de la NASA affirment que du soufre pur a été découvert sur Mars pour la première fois après que le rover Curiosity ait accidentellement découvert un amas de cristaux jaunes lors de son passage au-dessus d’un rocher. La zone semble pleine de soufre. C’est une découverte inattendue : alors que des minéraux contenant du soufre ont été observés sur la planète rouge, le soufre élémentaire n’a jamais été observé seul auparavant. « Le soufre ne se forme que dans une gamme étroite de conditions que les scientifiques n’ont pas liées à l’histoire de ce site », ont déclaré les scientifiques de la NASA. .

Le rover Curiosity a réussi à fendre la roche le 30 mai alors qu’il traversait une zone connue sous le nom de canal Gedes Valles, où des roches similaires ont été vues partout. On pense que le canal a été creusé il y a longtemps par l’eau et les coulées de débris. « Trouver un champ de pierres faites de soufre pur, c’est comme trouver une oasis dans le désert », a déclaré Ashwin Vasavada, scientifique du projet Curiosity. « Il ne devrait pas être là, alors maintenant nous devons l’expliquer. C’est la découverte de choses étranges et inattendues. rend l’exploration planétaire extrêmement passionnante.

Une roche sur laquelle Curiosity est passée s'est fissurée, révélant des cristaux de soufre jaunes

Programme NASA/JPL/Caltech/Cyberscience et sécurité

Après avoir repéré les cristaux jaunes, l’équipe a ensuite utilisé une caméra montée sur le bras robotique de Curiosity pour les examiner de plus près. Le rover a ensuite échantillonné une autre roche à proximité, où les morceaux de roche qu’il a brisés étaient trop fragiles pour être forés. Le rover Curiosity est équipé d’instruments qui lui permettent d’analyser la composition des roches et du sol, et la NASA affirme que le spectromètre à rayons X de particules alpha (APXS) a confirmé qu’il avait trouvé du soufre élémentaire.

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Des signes de vie pourraient être trouvés près de la surface de deux lunes proches.

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Des signes de vie pourraient être trouvés près de la surface de deux lunes proches.

Les preuves s’accumulent selon lesquelles la vie pourrait théoriquement continuer à exister sur deux lunes actuellement en orbite autour de planètes de notre système solaire.Les scientifiques ont fait un certain nombre de découvertes qui suggèrent que la lune glacée de Jupiter, Europe, et la lune de Saturne, Encelade, contiennent les conditions nécessaires à la vie. Ces conditions incluent la production de quantités abondantes de Oxygène Sur les océans liquides de la surface et du sous-sol d’Europe sur les deux lunes. Le phosphore, élément vital à la vie, présente de nombreux bienfaits. est trouvé Dans les colonnes de glace et d’eau émises par Encelade.

Or, une récente expérience de la NASA a révélé que si la vie existe sur ces lunes, ses signes, tels que les molécules organiques telles que les acides aminés ou nucléaires, peuvent être détectés beaucoup plus près de la surface qu’on ne le pensait auparavant, malgré d’énormes niveaux de rayonnement. C’est une bonne nouvelle pour toutes les futures missions qui rechercheront des signes de vie partageant l’attraction gravitationnelle de notre Soleil, car les véhicules robotiques n’auront pas besoin de creuser aussi profondément pour les trouver.

« Sur la base de nos expériences, la profondeur d’échantillonnage « sûre » pour les acides aminés sur Europe est d’environ 8 pouces aux hautes latitudes de l’hémisphère tardif (l’hémisphère opposé à la direction du mouvement d’Europe autour de « Jupiter) dans la région où la surface n’a pas été détectée ». été très perturbé par les impacts de météorites. Dans un communiqué de presse« La détection des acides aminés sur Encelade ne nécessite pas d’échantillonnage souterrain ; ces molécules survivront à la désintégration radioactive n’importe où sur la surface d’Encelade à moins d’un dixième de pouce (moins de quelques millimètres) de la surface. »

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Pour arriver à cette conclusion, Pavlov et ses collègues ont pris des acides aminés et les ont mélangés avec de la glace ultra froide – 321 degrés Fahrenheit en dessous de zéro. D’autres échantillons ont été mélangés non seulement à de la glace mais aussi à de la poussière de silicate pour simuler la présence éventuelle de matière provenant de météorites ou des profondeurs de la Lune. Les échantillons, scellés dans des flacons sans air, ont été exposés aux rayons gamma, une forme de rayonnement dangereuse. Certains autres échantillons ont également testé l’effet des acides aminés s’ils étaient cultivés dans des bactéries mortes, simulant la possibilité d’une vie microscopique sur Encelade et Europe.

Les résultats ont été publiés dans la revue AstrobiologieL’étude a montré le taux de décomposition des acides aminés dans ces conditions, et il s’avère que ces acides sont capables de survivre suffisamment longtemps pour être surveillés par une mission d’atterrissage. Mais aucune mission de ce type n’est prévue pour l’instant pour aucun des deux satellites.

« La lenteur de la destruction des acides aminés dans les échantillons biologiques dans des conditions de surface similaires à celles d’Europe et d’Encelade renforce l’argument en faveur de futures mesures de détection de vie par des missions d’atterrissage sur Europe et Encelade », a déclaré Pavlov. « Nos résultats indiquent que les taux de décomposition des biomolécules organiques potentielles dans les régions riches en silice d’Europe et d’Encelade sont plus élevés que ceux de la glace pure, et par conséquent, les futures missions potentielles vers Europe et Encelade devraient être prudentes dans l’échantillonnage des sites riches en silice. sur les deux lunes.

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Concevoir des cellules pour diffuser leur comportement peut aider les scientifiques à étudier leur fonctionnement interne

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Concevoir des cellules pour diffuser leur comportement peut aider les scientifiques à étudier leur fonctionnement interne

Les vagues sont Répandu dans la nature et la technologieQu’il s’agisse de la montée et de la descente des marées océaniques ou du balancement d’un pendule d’horloge, les rythmes prévisibles des vagues créent un signal qui peut être facilement suivi et distingué des autres types de signaux.

Les appareils électroniques utilisent des ondes radio pour envoyer et recevoir des données, comme un ordinateur portable, un routeur Wi-Fi ou un téléphone mobile et une tour de téléphonie cellulaire. De même, les scientifiques peuvent utiliser un autre type d’onde pour transmettre un autre type de données : des signaux provenant de processus et de dynamiques invisibles qui sous-tendent la manière dont les cellules prennent leurs décisions.

je Biologiste synthétiqueEt le mien Groupe de recherche La technologie a été développée Il envoie une vague de protéines génétiquement modifiées Voyagez à travers la cellule humaine pour ouvrir une fenêtre sur les activités cachées qui fournissent de l’énergie aux cellules lorsqu’elles sont en bonne santé et qui nuisent aux cellules lorsqu’elles sont hors de contrôle.

Les ondes peuvent être modifiées pour transporter différents types d’informations, comme la radio FM et AM.

Les vagues sont un puissant outil d’ingénierie

Le comportement oscillatoire des ondes est l’une des raisons pour lesquelles elles constituent des motifs géométriques si puissants.

Par exemple, des changements contrôlables et prévisibles dans les oscillations des ondes peuvent être utilisés pour coder des données, telles que des informations audio ou vidéo. Dans le cas d Radio à chaque station Il se voit attribuer une onde électromagnétique unique qui oscille à sa propre fréquence. Ce sont les chiffres que vous voyez sur le cadran de la radio.

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Les scientifiques peuvent étendre cette stratégie aux cellules vivantes. Mon équipe l’a utilisé Des vagues de protéines Transformer la cellule en une station radio microscopique qui diffuse en temps réel des données sur son activité pour étudier son comportement.

Animation d'ondes cyan et magenta formant une spirale

Les protéines bactériennes MinD (cyan) et MinE (magenta) peuvent s’organiser en motifs hélicoïdaux.

Convertir les cellules en stations de radio

L’étude de l’intérieur des cellules nécessite un type d’onde capable de communiquer et d’interagir spécifiquement avec les mécanismes et composants cellulaires.

Alors que les appareils électroniques sont constitués de fils et de transistors, les cellules sont construites et contrôlées par divers éléments chimiques. On les appelle des protéinesLes protéines remplissent diverses fonctions à l’intérieur de la cellule, depuis l’extraction de l’énergie du sucre jusqu’à déterminer si la cellule doit croître ou non.

Les ondes protéiques sont généralement rares dans la nature, mais certaines bactéries génèrent naturellement des ondes de deux protéines appelées Esprit et pensée – Ils sont souvent appelés ensemble MinDE – pour les aider à se diviser. Mon équipe a découvert que l’introduction de MinDE dans des cellules humaines provoque la réorganisation des protéines en un éventail surprenant de… Vagues et motifs.

Les ondes protéiques MinDE à elles seules n’interagissent pas avec d’autres protéines dans les cellules humaines. Cependant, nous avons constaté que MinDE peut être Conçu facilement Interagir avec l’activité de protéines humaines spécifiques responsables de la prise de décisions concernant la croissance, la signalisation aux cellules voisines, le mouvement et la division.

La dynamique des protéines qui déterminent ces fonctions cellulaires est difficile à détecter et à étudier dans les cellules vivantes, car l’activité des protéines est généralement invisible, même aux microscopes de grande puissance. Perturber ces modèles protéiques il est dans L’essence de beaucoup Cancers et troubles de la croissance.

Nous avons modélisé les liens entre les ondes protéiques MinDE et l’activité des protéines responsables des processus cellulaires clés. Or, l’activité de ces protéines provoque des changements dans la fréquence ou l’amplitude de l’onde protéique, tout comme la radio AM/FM. À l’aide de microscopes, nous pouvons détecter et enregistrer les signaux uniques diffusés par des cellules individuelles, puis les décoder pour récupérer la dynamique de ces processus cellulaires.

Nous commençons tout juste à explorer la manière dont les scientifiques utilisent les ondes protéiques pour étudier les cellules. Si l’histoire des vagues dans la technologie est une indication, leur potentiel est énorme.

Cet article a été republié à partir de Conversation Sous licence Creative Commons. Lire Article original.

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