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La rotation du noyau interne de la Terre a commencé à reculer

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La rotation du noyau interne de la Terre a commencé à reculer

En ces temps modernes, nous tenons souvent pour acquis la stabilité de notre monde. Cependant, une étude universitaire suggère que nous sommes au milieu d’un changement si radical qu’il semble que le sol même sous nos pieds bouge. Eh bien, au moins, la terre se trouve à 3 220 milles sous nos pieds, dans le noyau interne de la Terre.

Recherche dirigée par le Dr John Vidal, professeur du doyen de géosciences à Université de Californie du Sudc’est Collège Dornsife des Lettres, des Arts et des SciencesUne étude récente a confirmé que la rotation du noyau interne de la Terre ralentit lentement au point de reculer. Ce changement déroutant pourrait avoir de profondes implications pour notre planète.

Le noyau interne de la Terre

Notre Terre renferme un profond secret. La sismologue danoise Inge Lehmann a découvert le noyau interne de la Terre en 1936, une boule de métal solide un peu comme une mystérieuse toupie qui tourne indépendamment à l’intérieur de notre planète en rotation.

Malgré sa nature insaisissable, le noyau interne a attiré l’attention de la communauté scientifique en raison de ses propriétés étranges, principalement sa vitesse et sa direction de rotation.

Les discussions continues ont finalement conduit à la confirmation que la rotation de notre noyau interne n’est pas constante ; Il se peut même que cela ralentisse.

Ondes sismiques

Comprendre la rotation du noyau interne, c’est un peu comme essayer de lire un livre dans le noir. Le noyau interne est hors de portée de l’observation directe ou de l’échantillonnage.

Les scientifiques se sont appuyés sur l’examen des ondes sismiques générées par les grands tremblements de terre et sur leur interaction avec le noyau pour obtenir des informations.

« La rotation différentielle du noyau interne a été proposée comme un phénomène dans les années 1970 et 1980, mais les preuves sismiques n’ont été publiées que dans les années 1990 », a déclaré le Dr Loren Waszek, maître de conférences en sciences physiques à l’Université de Stanford. Université James Cook en Australie.

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Cependant, l’interprétation de ces résultats a été controversée en raison des limites d’une observation minutieuse et de la collecte de données.

Le noyau terrestre tourne plus lentement

Une hypothèse de 2023 proposait que le noyau interne de la Terre, qui tournait auparavant à une vitesse plus rapide que la Terre, tourne désormais à une vitesse plus lente.

À un moment donné, ont rapporté les scientifiques, la rotation du noyau a commencé à correspondre à la rotation de la Terre, puis il a commencé à ralentir davantage, reculant par rapport aux couches liquides qui l’entouraient.

Cette suggestion a été renforcée par des recherches récentes, qui non seulement confirment le ralentissement du noyau, mais confirment également l’idée selon laquelle ce ralentissement fait partie d’un schéma à long terme de vitesses variables.

Le cycle du noyau interne de la Terre

La nouvelle étude, menée par le Dr Vidal, révèle que les changements dans la vitesse de rotation suivent un cycle de 70 ans.

« Nous discutons de ce sujet depuis 20 ans et je pense que c’est la bonne solution », a déclaré Vidal. « Je pense que nous avons mis fin à la discussion sur la question de savoir si le noyau interne bouge et quelle a été sa tendance au fil du temps. deux dernières décennies. »

Malgré cette confiance, tout le monde n’est pas convaincu que l’affaire soit réglée.

Les effets de la décélération du noyau interne et la manière dont elle nous affecte restent un mystère – même si certains l’associent au champ magnétique terrestre.

Phénomène magnétique

L’interaction entre le champ magnétique terrestre, les forces gravitationnelles et l’écoulement des fluides dans le noyau externe et le manteau entraîne des différences dans la vitesse de rotation du noyau.

Ce « pousser et tirer » affecte la solidité et la position de notre noyau intérieur.

Des études indiquent que la rotation lente du noyau peut affecter le champ magnétique terrestre, qui est le bouclier protecteur qui protège la planète du rayonnement solaire mortel. Cela peut également raccourcir partiellement la journée.

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Le champ magnétique terrestre et son noyau interne

Imaginez la Terre comme un aimant géant dont le champ magnétique s’étend du cœur de notre univers jusqu’à l’immensité de l’espace. Ce puissant bouclier est né d’une danse profonde sous nos pieds, alors que le fer et le nickel en fusion tourbillonnent et roulent dans les noyaux externe et interne de la Terre.

Lorsque ces planètes se déplacent, elles génèrent des courants électriques, donnant vie à leurs propres champs magnétiques. Lorsque ces champs se combinent, ils créent une couche magnétique plus grande et plus complexe qui enveloppe la Terre, s’étendant jusqu’à l’univers et formant ce que nous appelons la magnétosphère.

Protection contre les rayons cosmiques

La magnétosphère est la gardienne silencieuse de notre monde, résistante aux vents solaires et au rayonnement cosmique. Imaginez un flux de particules chargées jaillissant du soleil.

Cela semble effrayant, n’est-ce pas ? Mais n’ayez pas peur. Ce courant pourrait priver notre atmosphère de son bouclier magnétique.

Au lieu de provoquer la destruction, notre champ magnétique redirige ces particules, provoquant finalement la magnifique danse des aurores boréales et australes près des pôles. Spectacle de lumière créé par la nature !

La protection fournie par la magnétosphère est une couverture de sécurité, préservant la Terre comme le refuge idéal pour toute vie.

Il évolue constamment comme le noyau interne de la Terre

Le champ magnétique terrestre n’est pas statique, mais plutôt vivant, subissant des changements et même des inversions de pôles – le nord et le sud magnétiques échangeant leurs places. Cela ne s’est pas produit depuis des centaines de milliers d’années, mais qui sait quand cela pourrait se reproduire.

Mais pourquoi est-ce important pour nous ? Comprendre ces changements et vibrations est crucial pour nos systèmes de navigation et nous donne également des indices intéressants sur l’histoire géologique gravée dans les roches terrestres.

Enfin et surtout, quel effet une modification de la rotation du noyau interne de la Terre aura-t-elle sur notre champ magnétique protecteur ?

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Approfondissez les questions fondamentales

Percer les secrets de la rotation du noyau interne de notre corps, bien qu’imperceptibles pour nous, recèle un grand potentiel.

Cette recherche fournit un aperçu passionnant de la façon dont l’intérieur profond de la Terre s’est formé et comment l’activité est interconnectée dans toutes les couches superficielles de la planète.

Par exemple, les ondes sismiques produites par des tremblements de terre à différents moments révèlent des changements dans la rotation du noyau au fil des années.

Sur la base de leurs calculs, le Dr Vidal et son équipe s’attendent à ce que le noyau recommence à accélérer d’ici cinq à dix ans.

Même si cela semble intéressant, cela nous laisse néanmoins au bord de ces montagnes russes scientifiques. « Nous avons besoin de plus de données et d’outils multidisciplinaires améliorés pour approfondir cette question », conseille le Dr Wasik.

Vers une terre inconnue

À mesure que nous approfondissons les mystères du noyau interne de notre Terre, de nombreuses possibilités s’ouvrent à nous.

La limite où le noyau externe liquide entoure le noyau interne solide est une région où « le liquide et le solide se rencontrent », explique le Dr Vidal, « pleine de potentiel d’activité ».

Cette interaction entre la rotation du noyau interne et le mouvement dans le noyau externe contribue à alimenter le champ magnétique terrestre. Cependant, le rôle précis du noyau interne nécessite des recherches plus approfondies.

Nous sommes certainement à la veille de nouveaux sommets dans notre compréhension de la planète Terre. En approfondissant les mystères de notre planète, nous pourrions découvrir une nouvelle vision du monde.

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Comment les lasers peuvent résoudre le problème mondial du plastique

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Comment les lasers peuvent résoudre le problème mondial du plastique

Une série de miroirs et de prismes dévient et focalisent les faisceaux laser pour effectuer la réaction. Crédit image : Université du Texas à Austin

Une équipe de scientifiques a réussi à créer une technologie laser permettant de décomposer le plastique solide en composants précieux, offrant ainsi une nouvelle approche durable pour lutter contre la pollution plastique mondiale.

Une équipe de recherche mondiale, dirigée par des ingénieurs texans, a développé avec succès une méthode basée sur le laser pour décomposer les molécules des plastiques et d’autres matériaux en leurs composants de base en vue d’une réutilisation future.

La découverte, qui consiste à superposer ces matériaux sur des matériaux bidimensionnels appelés dichalcogénures de métaux de transition, puis à les enflammer, a le potentiel d’améliorer la façon dont nous éliminons les plastiques qui sont presque impossibles à dégrader avec les technologies actuelles.

« En tirant parti de ces réactions uniques, nous pouvons explorer de nouvelles voies pour convertir les polluants environnementaux en produits chimiques précieux et réutilisables, contribuant ainsi au développement d’une économie plus durable », a déclaré Yuping Zheng, professeur Walker de génie mécanique à la Cockrell School of Engineering et l’un des leaders du projet. Et de manière circulaire. « Cette découverte a des implications majeures pour relever les défis environnementaux et développer le domaine de la chimie verte. »

La recherche a été récemment publiée dans Communications naturellesL’équipe comprend des chercheurs de Université de Californie, BerkeleyUniversité du Tohoku au Japon, Laboratoire national Lawrence Berkeley, Université Baylor et Université d’État de Pennsylvanie.

Lutter contre la pollution plastique

La pollution plastique est devenue une crise environnementale mondiale, avec des millions de tonnes de déchets plastiques s’accumulant chaque année dans les décharges et les océans. Les méthodes traditionnelles de décomposition du plastique sont souvent énergivores, nocives pour l’environnement et inefficaces. Les chercheurs envisagent d’utiliser cette nouvelle découverte pour développer des techniques efficaces de recyclage du plastique afin de réduire la pollution.

Yuping Cheng et Siuan Huang

Professeur Yuping Cheng et étudiant diplômé Siyuan Huang. Image : Université du Texas à Austin

Les chercheurs ont utilisé une lumière à faible énergie pour rompre la liaison chimique du plastique et créer de nouvelles liaisons chimiques qui transforment le matériau en points de carbone lumineux. Les nanomatériaux à base de carbone sont très demandés en raison de leurs capacités polyvalentes, et ces points pourraient être utilisés comme dispositifs de stockage de mémoire dans les ordinateurs de nouvelle génération.

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« C’est passionnant de prendre du plastique qui ne se dégradera jamais tout seul et de le transformer en quelque chose d’utile pour de nombreuses industries différentes », a déclaré Jingang Li, étudiant postdoctoral à l’UC Berkeley qui a commencé la recherche à l’Université du Texas.

Potentiel d’applications plus larges

La réaction spécifique est appelée activation CH, où les liaisons carbone-hydrogène dans la molécule organique sont sélectivement rompues et converties en une nouvelle liaison chimique. Dans cette recherche, des matériaux 2D ont catalysé cette réaction qui a transformé les molécules d’hydrogène en gaz. Cela a ouvert la voie aux molécules de carbone pour se lier les unes aux autres pour former des points de stockage d’informations.

Des recherches et développements supplémentaires sont nécessaires pour améliorer le processus d’activation du méthane par la lumière et l’étendre aux applications industrielles. Cependant, cette étude représente une avancée importante dans la recherche de solutions durables pour la gestion des déchets plastiques.

Le processus d’activation du CH piloté par la lumière démontré dans cette étude peut être appliqué à de nombreux composés organiques à longue chaîne, notamment le polyéthylène et les tensioactifs couramment utilisés dans les systèmes de nanomatériaux.

Référence : « Activation C-H guidée par la lumière médiée par des dichalcogénures de métaux de transition 2D » par Jingang Li, Di Zhang, Zhongyuan Guo, Zhihan Chen, Xi Jiang, Jonathan M. Larson, Haoyue Zhu, Tianyi Zhang, Yuqian Gu, Brian W. Blankenship, Min Chen, Zilong Wu, Suichu Huang et Robert Kostecki Andrew M. Minor, Costas P. Grigoropoulos, Deji Akinwande, Mauricio Terrones, Joan M. Redwing, Hao Li et Yuebing Zheng, 2 juillet 2024, Communications naturelles.
DOI : 10.1038/s41467-024-49783-z

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La recherche a été financée par diverses institutions, notamment Instituts nationaux de la santéFondation nationale des sciences, Société japonaise pour la promotion de la science, Fondation Hirose et Fondation nationale des sciences naturelles de Chine.

L’équipe de recherche comprend Deji Akinwande et Yuqian Guo du Département de génie électrique et informatique de l’Université du Texas ; Qi Han Chen, Zilong Wu et Suizhou Huang du programme de science et d’ingénierie des matériaux de l’Université du Texas ; Hao Li, De Zhang et Zhongyuan Guo de l’Université du Tohoku, Japon ; Brian Blankenship, Min Chen et Costas B. Gregoropoulos de l’Université de Californie à Berkeley ; Shi Jiang, Robert Kostecki et Andrew M. Mineure du Laboratoire national Lawrence Berkeley ; et Jonathan M. Larson de l’Université Baylor ; Haoyu Zhou, Tianyi Zhang, Mauricio Terrones et Guan M. Redwing de l’Université d’État de Pennsylvanie.

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Des milliers de mondes ne répondent pas à la définition de « planète »

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Des milliers de mondes ne répondent pas à la définition de « planète »

Dans le monde en constante évolution de l’astronomie, les définitions planétaires doivent parfois suivre le rythme des nouvelles découvertes et concepts.

Le terme « planète » tel que défini dans Union Astronomique Internationaleest actuellement en cours d’audit.

L’ancienne définition décrit une planète comme un corps céleste en orbite autour du Soleil, avec une masse suffisante pour être forcé de prendre une forme sphérique par la gravité, éloignant ainsi les autres corps de son orbite.

Cependant, la définition de l’AIU ne s’applique qu’aux corps célestes de notre système solaire, ce qui a suscité une controverse parmi les scientifiques.

Élargir la définition des planètes

Nous vivons dans un vaste univers, où l’on découvre fréquemment des corps célestes en orbite en dehors de notre système solaire.

Cette réalité soulève une question qui fait réfléchir : la définition de planète ne devrait-elle pas s’étendre au-delà des limites de notre système solaire ?

Un article qui devrait être publié prochainement dans une revue scientifique de vulgarisation conforte cette opinion. Les auteurs de l’étude proposent une nouvelle définition de la planète, une définition qui n’est pas contrainte par les limites de notre système solaire et qui s’appuie sur des critères quantitatifs.

Ancienne définition des planètes

Les pionniers de cette proposition sont des scientifiques de Université de Californie à Los Angeles (UCLA)Ils prônent le remplacement de la définition de l’AIU, qu’ils considèrent comme héliocentrique et dépassée.

« La définition actuelle mentionne spécifiquement l’orbite autour de notre soleil. Elle ne s’applique qu’aux planètes de notre système solaire », a déclaré le professeur Jean-Luc Margot, auteur principal de l’étude. Il a ajouté que la proposition de l’équipe s’appliquerait aux corps célestes en orbite autour de n’importe quelle étoile, reste stellaire ou naine brune.

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Les chercheurs affirment que les exigences de l’Union astronomique internationale concernant une planète en orbite autour de notre soleil sont très spécifiques alors que les autres critères sont trop vagues.

Ils fournissent une définition claire, pleine de critères mesurables qui peuvent être appliqués aux planètes à l’intérieur et à l’extérieur de notre système solaire.

Propriétés planétaires

Selon la nouvelle proposition, une planète est un corps céleste en orbite autour d’une ou plusieurs étoiles, naines brunes ou restes stellaires. Sa masse dépasse 1023 kg, mais est inférieure à 13 fois la masse de Jupiter (2,5 x 1028 kg). Fournir de telles limites de blocs spécifiques est un élément essentiel de la proposition.

Les scientifiques ont utilisé un algorithme mathématique pour étudier les propriétés des objets de notre système solaire et identifier les caractéristiques distinctives partagées par nos planètes.

L’analyse a servi de base au développement d’une classification globale de ces corps célestes, introduisant des éléments de base tels que la dominance dynamique.

Masse et effet de la gravité

Un objet est dit hémodynamiquement dominant s’il possède une gravité suffisante pour se frayer un chemin en collectant ou en éjectant des objets plus petits à proximité.

Il est intéressant de noter que toutes les planètes de notre système solaire présentent cette caractéristique, mais pas d’autres planètes, telles que les planètes naines comme Pluton et de nombreux astéroïdes. Ainsi, cette caractéristique a été citée comme un ajout crucial à la définition de la planète.

Alors que la dominance dynamique fixe une limite inférieure à la masse, la masse agit également comme une limite supérieure, en particulier lorsque les corps célestes deviennent si massifs qu’ils déclenchent la fusion thermonucléaire du deutérium et se transforment en sous-étoiles appelées naines brunes.

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Il convient de noter que l’exigence selon laquelle la planète doit être sphérique est plus complexe à mettre en œuvre en raison de la difficulté d’observer les formes des planètes lointaines.

Par conséquent, les auteurs proposent des définitions de base de la masse, faciles à mesurer, évitant ainsi les discussions sur la question de savoir si un corps céleste répond ou non au critère de la sphère.

Planètes et planètes naines

Il ne sera peut-être pas possible de réviser la définition officielle de la planète donnée par l’AIU dans un avenir proche, mais les chercheurs espèrent que leurs travaux susciteront un débat qui mènera à une définition améliorée.

Selon cette proposition, la distinction entre les planètes et les planètes naines devient plus claire.

Les planètes naines, comme Pluton, qui manquent de dominance dynamique, font partie d’une catégorie distincte. Cela garantit que la définition inclut exclusivement les objets qui répondent à des critères stricts de masse et de dominance dynamique.

La compréhension des exoplanètes joue également un rôle crucial dans le débat. Les exoplanètes – planètes situées en dehors de notre système solaire – nécessitent une définition qui va au-delà des contraintes centrées sur le système solaire.

En se concentrant sur la masse et l’influence gravitationnelle, la nouvelle définition fournit un cadre robuste, rendant la classification plus facile et plus précise.

L’étude a été publiée dans Journal des sciences planétaires.

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Des empilements de silicate de magnésium dans le champ hydrothermal du Détroit, en Islande, sont des analogues biogéochimiques des sources hydrothermales alcalines sous-marines des débuts de la Terre.

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Des empilements de silicate de magnésium dans le champ hydrothermal du Détroit, en Islande, sont des analogues biogéochimiques des sources hydrothermales alcalines sous-marines des débuts de la Terre.

Champ hydrothermal de Stritan, Islande — Progrès des sciences de la Terre et des planètes

Le champ hydrothermal du détroit (SHF), situé dans le terrain basaltique d’Islande, est l’un des systèmes de ventilation hydrothermale sous-marine alcaline qui sont analogues à l’endroit où la vie aurait pu commencer sur Terre.

Pour tester cette hypothèse, nous avons analysé la composition, la structure et la minéralogie des échantillons provenant des cheminées hydrothermales générés dans le SHF. Nous avons constaté que les dépôts de cheminée sont constitués de silicates de magnésium, notamment d’argiles du groupe saponite-stevensite (riches en magnésium et en silicium, pauvres en fer et en aluminium), de carbonate de calcium et de sulfate de calcium. Les empilements sont constitués de structures perméables avec des pores de 1 micromètre ou moins.

Leurs intérieurs complexes, observés par microscopie électronique à balayage et par tomodensitométrie, présentent des surfaces internes élevées. L’analyse EDX (spectroscopie à rayons X à dispersion d’énergie) révèle une augmentation du rapport Mg/Si vers les parties extérieures de la cheminée. Les expériences isotopiques de Chemical Garden produisent des cheminées similaires de silicate de magnésium avec des structures internes poreuses, ce qui suggère que les expériences d’injection et de dépôt pourraient être des analogues à haute résolution des cheminées hydrothermales naturelles du SHF.

Nous concluons que les cheminées SHF peuvent avoir facilité des réactions prébiotiques similaires à celles proposées pour les argiles et le gel de silice dans les évents alcalins putatifs pluton-orthodoxes. L’analyse de la dynamique des fluides montre que ces cheminées ont un taux de croissance intermédiaire par rapport aux cheminées noires plus rapides, bien qu’elles soient plus lentes que celles de la Cité Perdue.

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Le SHF a été proposé comme contrepartie des évents alcalins prébiotiques des terrains basaltiques des débuts de la Terre.

Conduits de fumée du système de ventilation d’eau thermale de Straitan (a), échantillonnage de solides et de liquides (b). Gros plan des échantillons S1 (c) et S2 (d). Zones identifiées dans les échantillons (e) S1 ; S1 (tube) et S1 (pointe) en jaune et vert, respectivement, et (f) S2 ; S2 (en haut) et S2 (en bas) sont respectivement jaune et vert. — Avancées des sciences de la Terre et des planètes

Des empilements de silicate de magnésium dans le champ hydrothermal de Strittan, en Islande, sont des analogues biogéochimiques des sources hydrothermales alcalines sous-marines des débuts de la Terre.Avancées des sciences de la Terre et des planètes (accès libre)

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Fellow Explorers Club, ancien gestionnaire de charge utile de la NASA/biologiste spatial, amateur de plein air, journaliste, ancien grimpeur, synesthésie, mélange de bouddhistes, Na’vi, Jedi, Freeman, American Sign Language, camp de base de l’île Devon et vétéran de l’Everest, (Il/lui ) 🖖🏻

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