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La première atmosphère riche en hydrogène de Mars est déduite de la boue à sa surface

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La première atmosphère riche en hydrogène de Mars est déduite de la boue à sa surface
18 octobre 2022

Selon de nouvelles recherches, Mars pourrait avoir donné naissance à un monde bleu recouvert d’eau, bien avant la fin de la formation de la Terre. Cette découverte pourrait ouvrir une fenêtre aux scientifiques sur un chapitre méconnu de l’histoire de Mars.

dans étude récente Publiée dans Earth and Planetary Science Letters, une équipe de chercheurs, dont plusieurs de l’Arizona State University, a découvert que l’atmosphère martienne primitive était beaucoup plus dense qu’elle ne l’est aujourd’hui, composée principalement d’hydrogène moléculaire, assez différente de la fine atmosphère de la seconde Le dioxyde de carbone est retenu aujourd’hui. .
Image reproduite avec l’aimable autorisation de Planet Volumes
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Bien qu’il soit la molécule la plus légère, l’hydrogène a eu des effets majeurs sur le climat du début de Mars. Il s’avère que l’hydrogène moléculaire est un puissant gaz à effet de serre.

« C’est un paradoxe que de nombreuses observations indiquent la présence d’eau liquide au début de Mars, même si l’eau est actuellement gelée sur Mars, et que l’ancien soleil était 30% plus faible qu’il ne l’est aujourd’hui », a-t-il ajouté. plat de SteveProfesseur d’astrophysique à l’Arizona State University École d’exploration de la Terre et de l’espace Un des scientifiques de l’équipe. « Les gaz à effet de serre traditionnellement considérés comme du dioxyde de carbone gèleront tôt sur Mars. (L’hydrogène) dans l’atmosphère est un moyen inattendu de stabiliser l’eau liquide. »

Selon les calculs de l’équipe, l’hydrogène moléculaire est un gaz à effet de serre suffisamment puissant pour permettre très tôt aux océans d’eau chaude à chaude de s’installer sur Mars pendant plusieurs millions d’années, jusqu’à ce que l’hydrogène soit progressivement perdu dans l’espace.

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Ambiance différente

Pour déterminer la composition de l’ancienne atmosphère sur Mars, les scientifiques de l’équipe ont développé les premiers modèles évolutifs qui incluent les processus à haute température associés à la formation de Mars à l’état fondu et à la formation des premiers océans et atmosphère. Ces modèles ont montré que les principaux gaz sortant de la roche en fusion seraient un mélange d’hydrogène moléculaire et de vapeur d’eau.

Les résultats des modèles ont révélé que la vapeur d’eau dans l’atmosphère martienne se comporte comme la vapeur d’eau dans l’atmosphère terrestre contemporaine : elle se condense dans la basse atmosphère sous forme de nuages, créant une haute atmosphère « plus sèche ». En revanche, l’hydrogène moléculaire ne s’est condensé nulle part et était le principal composant de la haute atmosphère de Mars. De là, cette molécule lumineuse s’est perdue dans l’espace.

« Cette idée clé – que la vapeur d’eau se condense et se retient au début de Mars tandis que l’hydrogène moléculaire ne se condense pas et peut s’échapper – permet au modèle de se rapporter directement aux mesures effectuées par les engins spatiaux, en particulier le rover du Mars Science Laboratory, Curiosity «  Café Pélivanchercheur à Institut SETI et auteur principal de l’étude.

Hydrogène de Mars, passé et présent

Le nouveau modèle a permis de nouvelles interprétations des données de deutérium à hydrogène (D/H) à partir d’échantillons martiens analysés dans des laboratoires sur Terre et par des engins spatiaux de la NASA sur Mars.

Les atomes d’hydrogène dans les molécules peuvent être soit de l’hydrogène ordinaire (un noyau avec un proton), soit un hydrogène « lourd » appelé deutérium (un noyau avec un proton et un neutron). Le nombre d’atomes de deutérium dans l’échantillon divisé par le nombre d’atomes d’hydrogène ordinaires est appelé le rapport deutérium sur hydrogène, ou rapport D/H.

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Les météorites de Mars sont principalement des roches ignées, essentiellement de la lave solide. Il s’est formé lorsque l’intérieur de Mars a fondu et que le magma est monté vers la surface. L’eau dissoute dans ces échantillons internes (provenant du manteau) contient de l’hydrogène avec un rapport D/H similaire à celui des océans de la Terre, indiquant que les planètes ont commencé avec des rapports D/H très similaires, et que leur eau provenait de la même source. dans le système solaire primitif.

En revanche, lorsque le Mars Science Laboratory a mesuré les isotopes de l’hydrogène dans de l’argile vieille de 3 milliards d’années sur Mars, il a trouvé une valeur du rapport D/H environ trois fois supérieure à celle des océans de la Terre. Par conséquent, l’hydrosphère martienne – le réservoir d’eau de surface qui a interagi avec les roches pour former ces argiles – doit avoir une concentration élevée de deutérium par rapport à l’hydrogène. La seule façon raisonnable d’obtenir ce niveau d’enrichissement en deutérium est de perdre la majeure partie de l’hydrogène gazeux dans l’espace : l’hydrogène naturel est perdu, mais le deutérium, étant légèrement plus lourd, ne se perd pas aussi rapidement.

La recherche de ce modèle complet montre que si l’atmosphère de Mars était dense et riche en hydrogène au moment de sa formation, l’eau de surface serait naturellement enrichie en deutérium d’un facteur de deux à trois, par rapport à l’intérieur, ce qui est exactement ce que le Mars Science Laboratory observé.

« C’est le premier modèle qui reproduit naturellement ces observations, ce qui nous donne une certaine confiance dans le fait que le scénario évolutif que nous décrivons est cohérent avec les premiers événements sur Mars », a déclaré Pahelvan.

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Boost pour la vie au départ de Mars ?

Les atmosphères d’hydrogène peuvent même convenir à l’origine de la vie. Les expériences de Stanley Miller datant du milieu du XXe siècle ont montré que les molécules prébiotiques impliquées dans l’origine de la vie se formaient facilement dans des atmosphères « réductrices » riches en hydrogène, mais pas aussi facilement dans des atmosphères « oxydantes » pauvres en hydrogène comme celle de la Terre. Ou Mars à l’ère moderne.

Les résultats des recherches de l’équipe suggèrent que le début de Mars était au moins un site aussi prometteur pour l’origine de la vie que le début de la Terre, sinon plus prometteur – bien avant que la Terre n’existe même. La Terre telle que nous la connaissons n’a terminé sa formation qu’après l’influence de la formation de la lune, des dizaines de millions d’années après l’évolution du système solaire. Bien avant cela, Mars avait probablement une atmosphère épaisse et riche en hydrogène, des températures douces et une surface couverte d’océans bleus.

En plus de Desh et Pahlevan, les auteurs de l’article incluent Lindy Elkins Tanton Et le Pierre Bosktous deux affiliés à la School of Earth and Space Exploration de l’Arizona State University (Buseck est également affilié à l’ASU). Faculté des sciences moléculaires), et Laura Schaefer, affiliée au Département de géosciences de l’Université de Stanford.

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« Situé sur une mer de roche volcanique refroidie » : un vaisseau spatial de la NASA capture un vaisseau spatial chinois sur la face cachée de la Lune

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« Situé sur une mer de roche volcanique refroidie » : un vaisseau spatial de la NASA capture un vaisseau spatial chinois sur la face cachée de la Lune
NASALe Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a capturé le premier aperçu des Chinois Vaisseau spatial Chang’e 6Qui se trouve actuellement sur la face cachée de la Lune, et le vaisseau spatial apparaît comme un petit groupe de pixels lumineux au centre de l’image prise par l’observatoire. LRO Le 7 juin 2024.
Le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a capturé des images du vaisseau spatial chinois de retour d’échantillons Chang’e 6 sur la surface lunaire. Face cachée de la luneC’était cinq jours après son atterrissage réussi, selon les rapports de la NASA.
Le site d’atterrissage de Chang’e 6 est situé sur l’unité persane, une « mer » de roche volcanique refroidie, située à la limite sud de la Lune. Bassin d’Apollon.
L’équipe de la Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) a déterminé les coordonnées exactes du site d’atterrissage à 41,6385 degrés de latitude nord et 206,0148 degrés de longitude est, à une altitude de 17 244 pieds (moins 5 256 mètres) par rapport à la surface moyenne de la lune. La précision horizontale estimée du site d’atterrissage est de plus ou moins 100 pieds (30 mètres).
« La luminosité accrue du terrain entourant l’atterrisseur est due aux turbulences dans le moteur de l’atterrisseur et est similaire à la zone d’explosion observée autour d’autres atterrisseurs lunaires », a écrit l’équipe LROC.
Il a également partagé une photo de la même zone prise le 3 mars 2022, avant l’atterrissage de Chang’e 6, pour souligner la présence du vaisseau spatial à la surface de la lune et fournir une comparaison.
Selon Mark Robinson, scientifique principal du système de caméra haute résolution à bord du LRO, l’atterrisseur Chang’e 6 était pris en sandwich entre deux cratères de taille comparable à celle du vaisseau spatial lui-même, situés à la périphérie d’un cratère moins proéminent d’environ 165 pieds (50 mètres) de diamètre.
Selon Robinson et ses collègues de l’Arizona State University, la lave basaltique est entrée en éruption au sud du cratère Chaffee S il y a environ 3,1 milliards d’années et a coulé vers l’est jusqu’à ce qu’elle rencontre une élévation topographique locale, probablement associée à une faille.
Selon la NASA, la description de l’image LROC indique : « Plusieurs crêtes ridées dans cette zone ont déformé et soulevé la surface de la jument. Le site d’atterrissage est approximativement à mi-chemin entre deux de ces crêtes. La coulée de lave chevauche également une coulée légèrement plus ancienne. (environ 3,3 Ga Hz), peut être observé plus à l’est, mais la coulée plus jeune se distingue car elle contient de plus grandes abondances d’oxyde de fer (FeO) et d’oxyde de titane (TiO2). Dans ce contexte, le mot « Ga » est une abréviation utilisée par les scientifiques pour désigner « il y a un milliard d’années ».
Après avoir réussi à obtenir des échantillons lunaires, la partie ascendante de la sonde a été lancée depuis la surface de la Lune le 3 juin, transportant sa charge utile inestimable.
Le segment ascendant a ensuite rencontré l’orbiteur Chang’e 6, où les échantillons lunaires ont été transportés. Une fois sa mission terminée, le segment de retour reste en orbite lunaire, attendant patiemment le bon moment pour commencer son voyage de retour vers la Terre.
Si tout se passe comme prévu, la capsule de retour de la mission, ainsi que ses objets de valeur lunaires, devraient atterrir sur Terre vers le 25 juin. La capsule atterrira à l’aide de parachutes à un endroit prédéterminé sur la bannière de Siziwang, située à l’intérieur des terres. Région autonome de Mongolie, dans le nord de la Chine, marquant la conclusion réussie de la 53e semaine espace une tâche.
Chang’e 6, une mission d’exploration lunaire, a démarré son voyage depuis la province de Hainan, dans le sud de la Chine, le 3 mai. L’objectif principal de cette mission est de réaliser un exploit historique en rapatriant des échantillons lunaires de la face cachée de la Lune, un exploit qui n’a jamais été accompli auparavant.

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Un événement unique visible à l’œil nu : ScienceAlert

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Un événement unique visible à l’œil nu : ScienceAlert

Au cours des prochains mois, un spectacle pourrait illuminer le ciel du nord.

Là, dans la constellation de la Couronne Boréale, en A Une distance de plus de 2500 années-lumièreune étoile appelée T Coronae Borealis se cache, déclenchant une explosion qui fera temporairement de l’étoile l’un des objets les plus brillants du ciel nocturne.

Les astronomes attendent avec impatience que cette chose explose, non seulement parce qu’elle sera spectaculaire, mais aussi en raison de la richesse des données que nous pourrons collecter sur un type d’explosion stellaire appelé « explosion d’étoiles ». Classique Nova.

La raison pour laquelle nous savons que T Coronae Borealis (T CrB en abrégé) va exploser est que cela se produit une fois tous les 80 ans, pendant au moins huit siècles.

Cela signifie qu’il est très proche d’un événement unique et que la technologie dont nous disposons désormais pour le détecter dépasse largement celle dont nous disposions lors de son dernier vol, en février 1946.

« Il existe quelques novae récurrentes avec des cycles très courts, mais en général, nous ne voyons pas d’explosion répétée au cours d’une vie humaine, et elle est rarement relativement proche de notre système. » dit l’astronome Rebecca Hounsell Du Goddard Space Flight Center de la NASA.

« C’est très excitant d’avoir ce siège au premier rang. »

À ne pas confondre avec la quasi-effacement des étoiles lors d’explosions cataclysmiques appelées supernovae, les novae classiques sont des explosions plus petites qui laissent l’étoile plus ou moins intacte. En fait, ce n’est pas la première fois que cet être cosmique vit cette expérience.

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La raison pour laquelle T CrB explose si fréquemment et dans les délais prévus est une bizarrerie du type d’étoile dont il s’agit. Il s’agit d’un système stellaire binaire contenant les restes du noyau effondré d’une étoile semblable au Soleil appelée naine blanche, et une géante rouge gonflée.

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Les naines blanches sont très petites et très denses, dont la taille varie entre la taille de la Terre et celle de la Lune, et leur masse de cette taille équivaut à la masse de 1,4 soleils. Cela signifie qu’il est très attractif ; S’ils ont un compagnon binaire sur une orbite suffisamment proche, ils ont tendance à attirer de la matière, principalement de l’hydrogène.

Au fil du temps, cet hydrogène s’accumule à la surface de la naine blanche, pressé par la force de gravité. Finalement, la pression et la chaleur sur la couche sous-jacente d’hydrogène deviennent si intenses que tout s’enflamme dans une explosion thermonucléaire incontrôlable qui expulse violemment l’excès d’hydrogène dans l’espace de manière spectaculaire.

C’est Nova. Pour T CrB, la période nécessaire est d’environ 80 ans.

Au cours de la dernière décennie, les astronomes ont Notez le système binaire Présenter un comportement similaire à celui que vous aviez avant l’explosion de 1946 ; en particulier, Diminution de la luminosité Ce qui annonce l’éruption prochaine. Leur analyse suggère que cela pourrait arriver très prochainement, dès septembre 2024.

Cela signifie que les astronomes surveillent de près une petite partie du ciel remplie de constellations d’étoiles – Lyra, Hercule et Botes – et un petit arc d’étoiles pris en sandwich entre elles. C’est la Couronne Boréale.

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Où peut-on trouver la Corona Borealis dans le ciel ? Attention à la « nouvelle » star ! (NASA)

Nous espérons entendre parler de la nova dès qu’elle se produira. Il fleurira dans le ciel, devenant visible à l’œil nu, puis disparaîtra progressivement au cours d’une semaine. Vous devriez donc avoir le temps de sortir et de le regarder, s’il attire votre attention.

En fait, si vous le pouviez, ce serait génial. Des scientifiques citoyens sont également appelés à collecter des données. Plus nous avons d’yeux sur T CrB, mieux nous pouvons comprendre ses éclats flashy.

Et bien sûr, il y aura autant de télescopes que possible qui pourront être réglés, depuis les ondes radio les plus longues jusqu’aux rayonnements X et gamma les plus puissants.

« Les novae répétées sont imprévisibles et paradoxales. » dit l’astrophysicien Koji Mukai Goddard de la NASA. « Quand vous pensez qu’il n’y a aucune raison pour qu’ils suivent un certain modèle, ils le font – et dès que vous commencez à compter sur eux pour répéter le même modèle, ils s’en écartent complètement. Nous verrons comment se comporte T CrB. « 

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Moment incroyable : un mystérieux calmar des grands fonds a été aperçu en train de bercer des œufs géants, tandis que les experts découvrent des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

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Moment incroyable : un mystérieux calmar des grands fonds a été aperçu en train de bercer des œufs géants, tandis que les experts découvrent des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

C’est le moment incroyable où un calmar des grands fonds inconnu a été repéré portant des œufs translucides, incitant les experts à découvrir des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

Cet étonnant calmar des grands fonds a d’abord fasciné les chercheurs lorsqu’il a été enregistré en train d’incuber des œufs géants en 2015, quelque chose qu’ils n’avaient jamais vu auparavant.

Un calmar des grands fonds inconnu a été aperçu portant des œufs transparentsCrédit : Mbari
Un étonnant calmar des grands fonds a amené les experts à découvrir des preuves de l’existence d’une nouvelle espèceCrédit : Mbari
Des images étonnantes ont été capturées dans le golfe de Californie d’un calmar non identifié en action.Crédit : Mbari

Ces images époustouflantes ont été capturées dans le golfe de Californie, où l’on pensait initialement que le calmar faisait partie de la famille des Gonatidae.

Près d’une décennie plus tard, les chercheurs pensent qu’il s’agit d’une espèce inconnue qui a été découverte grâce à une combinaison d’indices contenus dans les images.

Les calmars des grands fonds sont essentiels aux réseaux trophiques océaniques. Ce sont de grands prédateurs qui dévorent les poissons et les invertébrés, comme les vers, dans les eaux intermédiaires.

À leur tour, ils sont mangés par ceux qui sont beaucoup plus gros qu’eux, comme les gros poissons, les requins, les baleines, les dauphins, les phoques et les oiseaux marins.

Malgré leur importance écologique et économique incroyablement importante, ces créatures à dix membres restent un mystère pour les chercheurs, en particulier les espèces peu connues capturées dans les images.

Des indices fascinants

Les experts pensaient initialement que ces œufs de 1,5 pouce de large n’étaient pas des calmars des grands fonds typiques.

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Les soupçons ont été confirmés car d’anciennes observations du calmar Gonatus faisaient état d’œufs deux fois plus petits que ceux des images, mesurant seulement 0,25 pouce de large.

Le manque d’œufs – estimé à moins de 40 œufs – a également dérouté les chercheurs.

En comparaison, le calmar gonatus commun en contient beaucoup plus, certains incubant dans le passé jusqu’à 3 000 œufs à la fois.

Les seiches sont rarement vues vivantes dans un environnement aussi froid et sombre.

La simple profondeur à laquelle le calmar a été capturé donne de fortes indications sur le fait qu’il ne s’agissait pas d’une espèce connue.

Voir des calmars des grands fonds protéger leurs œufs après la ponte est un spectacle extrêmement rare, disent les experts, car le processus peut entraîner la mort maternelle des œufs à couver.

« Notre rencontre inattendue avec le calmar géant en train d’incuber ses œufs a attiré l’attention de tout le monde dans la salle de contrôle du navire », a déclaré Stephen Haddock, scientifique principal et chef d’expédition au Monterey Bay Aquarium Research Institute.

« Cette découverte remarquable souligne la diversité des façons dont les animaux s’adaptent aux défis uniques de la vie en profondeur. »

Le mystère des profondeurs marines : comment seule une petite partie des créatures des profondeurs marines aurait été découverte

Les océans et l’eau représentent environ 71 pour cent de la surface de la Terre et sont pratiquement épargnés par l’activité humaine.

Cela a laissé des millions de vie marine inexplorées.

Les scientifiques s’attendent à ce que jusqu’à deux millions d’espèces différentes nagent dans l’océan, et seulement 250 000 ont été découvertes jusqu’à présent, selon le Registre mondial des espèces marines.

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Certaines des créatures les plus étranges jamais découvertes comprennent des « écureuils gommeux » de concombre de mer gélatineux, des vers polychètes colorés, des fantaisies roses translucides, des vers d’arbre de Noël et même une multitude de dragons de mer en papier.

Une partie de l’énorme problème vient de la capacité limitée de l’équipe de recherche à explorer les fonds marins en raison de leur profondeur dans certaines parties du monde.

Le manque de visibilité à distance et les températures glaciales signifiaient que la technologie devait rattraper son retard avant de pouvoir explorer pleinement l’océan.

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