Des roches sédimentaires vieilles de 600 millions d’années qui préservent les cycles de Milankovitch permettent de découvrir la durée du jour de la Terre antique. 1 crédit
Contrairement à la croyance traditionnelle, la durée du jour sur Terre n’était pas régulièrement plus courte dans le passé, mais peut s’être arrêtée à environ 19 heures pendant environ un milliard d’années, selon une étude publiée dans la revue Nature. It’s tough accomplishing everything we want to get done in a day. But it would have been even more difficult had we lived earlier in Earth’s history.
Although we take the 24-hour day for granted, in Earth’s deep past, days were even shorter.
Day length was shorter because the Moon was closer. “Over time, the Moon has stolen Earth’s rotational energy to boost it into a higher orbit farther from Earth,” said Ross Mitchell, geophysicist at the Institute of Geology and Geophysics of the Chinese Academy of Sciences and lead author of a new study published in Nature Geoscience.
“Most models of Earth’s rotation predict that day length was consistently shorter and shorter going back in time,” said Uwe Kirscher, co-author of the study and a research fellow now at Curtin University in Australia.
But a slow and steady change in day length going back in time is not what Mitchell and Kirscher found.
Illustration of Earth’s opposing tides from the pull of the Moon and the push of the Sun. Credit: Mitchell, et al.
How do researchers measure ancient day length? In past decades, geologists used records from special sedimentary rocks preserving very fine-scale layering in tidal mud flats. Count the number of sedimentary layers per month caused by tidal fluctuations and you know the number of hours in an ancient day.
But such tidal records are rare, and those preserved are often disputed. Luckily, there’s another means of estimating day length.
Cyclostratigraphy is a geologic method that uses rhythmic sedimentary layering to detect astronomical “Milankovitch” cycles that reflect how changes in Earth’s orbit and rotation affect climate.
“Two Milankovitch cycles, precession and obliquity, are related to the wobble and tilt of Earth’s rotation axis in space. The faster rotation of early Earth can therefore be detected in shorter precession and obliquity cycles in the past,” explained Kirscher.
Mitchell and Kirscher took advantage of a recent proliferation of Milankovitch records, with over half of the data for ancient times generated in the past seven years.
“We realized that it was finally time to test a kind of fringe, but completely reasonable, alternative idea about Earth’s paleorotation,” said Mitchell.
One unproven theory is that day length might have stalled at a constant value in Earth’s distant past. In addition to tides in the ocean related to the pull of the Moon, Earth also has solar tides related to the atmosphere heating up during daytime.
Solar atmospheric tides are not as strong as lunar oceanic tides, but this would not always have been the case. When Earth was rotating faster in the past, the tug of the Moon would have been much weaker. Unlike the pull of the Moon, the Sun’s tide instead pushes Earth. So while the Moon slows Earth’s rotation down, the Sun speeds it up.
“Because of this, if in the past these two opposite forces were to have become been equal to each other, such a tidal resonance would have caused Earth’s day length to stop changing and to have remained constant for some time,” said Kirscher.
And that’s exactly what the new data compilation showed.
Earth’s day length appears to have stopped its long-term increase and flatlined at about 19 hours roughly between two to one billion years ago—”the billion years,” Mitchell noted, “commonly referred to as the ‘boring’ billion.”
The timing of the stalling intriguingly lies between the two largest rises in oxygen. Timothy Lyons of the University California, Riverside, who was not involved in the study, said, “It’s fascinating to think that the evolution of the Earth’s rotation could have affected the evolving composition of the atmosphere.”
The new study thus supports the idea that Earth’s rise to modern oxygen levels had to wait for longer days for photosynthetic bacteria to generate more oxygen each day.
Reference: “Mid-Proterozoic day length stalled by tidal resonance” by Ross N. Mitchell and Uwe Kirscher, 12 June 2023, Nature Geoscience. DOI: 10.1038/s41561-023-01202-6
Une nébuleuse rouge rosé occupe le devant de la scène dans une nouvelle image de l’Observatoire européen austral (ESO).
Le nuage en expansion de poussière et de gaz, connu sous le nom d’IC1284, est une émission nébuleuseUn nuage lumineux et diffus de gaz ionisé qui émet sa propre lumière. Cette nébuleuse en émission, au centre de l’image, brille en rouge à cause de l’activité une étoile Formation et fusion d’hydrogène dans la région.
« Sa lueur rose provient des électrons des atomes d’hydrogène : ils sont excités par le rayonnement des jeunes étoiles, mais perdent ensuite de l’énergie et émettent une certaine couleur ou longueur d’onde de lumière », ont déclaré les responsables de l’ESO. Il a dit dans un communiqué.
à propos de: Vues époustouflantes de l’espace depuis le très grand télescope de l’ESO (photos)
Les astronomes ont photographié IC1284 à l’aide de la caméra grand champ de l’ESO, appelée OmegaCAM, sur le télescope d’enquête VLT (VST) en Observatoire du Paranal Au Chili. (VLT signifie « Very Large Telescope ».) Les nébuleuses sont composées d’énormes nuages de poussière et de gaz, qui alimentent le processus de formation de nouvelles étoiles. Sur la nouvelle image, la lueur rouge chaude d’IC1284 est entrecoupée d’étoiles scintillantes tout autour.
IC1284 est rejoint par deux nébuleuses à réflexion bleue, connues sous les noms de NGC6589 et NGC6590, situées dans le coin inférieur droit de la nouvelle image VST. Comparés aux nébuleuses par émission, les nuages de poussière interstellaire dans les nébuleuses par réflexion reflètent la lumière d’une ou plusieurs étoiles proches, créant la couleur bleue caractéristique observée.
« Poussière en réflexion nébuleuse « Les longueurs d’onde plus courtes et plus bleues sont préférentiellement diffusées par les étoiles proches, ce qui donne à ces nébuleuses leur étrange lueur », expliquent les responsables de l’ESO dans le communiqué. « C’est la même raison pour laquelle le ciel est bleu ! »
La nouvelle photo, publiée mardi 2 octobre, a été prise dans le cadre d’une initiative plus large organisée par elle. Éso, appelée VST H alpha Survey of the Southern Galactic Level and Swell (VPHAS+). L’enquête vise à observer les nébuleuses et les étoiles en lumière visible pour aider les astronomes à comprendre comment les étoiles naissent, vivent et meurent, selon le communiqué.
Représentation schématique du modèle de disque d’accrétion incliné. L’axe de rotation du trou noir est censé être droit de haut en bas dans cette illustration. La direction du jet est approximativement perpendiculaire au plan du disque. Le désalignement entre l’axe de rotation du trou noir et l’axe de rotation du disque fait tourner et projeter le disque. Crédit : Yuzhou Cui et al. (2023), Intouchable Lab@Openverse et Zhejiang Lab
Des chercheurs confirment la rotation de la galaxie massive M87 Le trou noir En surveillant l’oscillation dans son plan, à l’aide des données de deux décennies de radiotélescopes mondiaux. Cette découverte représente une avancée majeure dans l’étude des trous noirs.
Le trou noir supermassif au cœur de la galaxie M87, rendu célèbre par la première image de l’ombre d’un trou noir, a produit une autre première : il a été confirmé que les jets émanant du trou noir vacillaient, fournissant une preuve directe de l’existence du trou noir. Rotation.
Les trous noirs supermassifs, monstres des milliards de fois plus lourds que le soleil qui mangent tout ce qui les entoure, y compris la lumière, sont difficiles à étudier car aucune information ne peut s’échapper de l’intérieur. En théorie, il existe très peu de propriétés que nous pouvons espérer mesurer. Une propriété observable est la rotation, mais en raison des difficultés impliquées, il n’y a pas eu d’observations directes de la rotation du trou noir.
Deux décennies d’observations apportent des preuves
À la recherche de preuves de la rotation d’un trou noir, une équipe internationale a analysé les données d’observation de la galaxie M87 sur deux décennies. Située à 55 millions d’années-lumière en direction de la constellation de la Vierge, cette galaxie contient un trou noir 6,5 milliards de fois plus massif que le Soleil, le même trou noir qui a produit la première image de l’ombre d’un trou noir par le télescope Event Horizon ( ISE). ) en 2019. Le trou noir supermassif de M87 est connu pour avoir un disque d’accrétion, qui alimente le trou noir en matière, et un jet, dans lequel la matière est éjectée à proximité du trou noir à une vitesse proche de la vitesse de la lumière.
(Panneau supérieur) Cellule M87 à 43 GHz en moyenne tous les deux ans de 2013 à 2018. Les années correspondantes sont indiquées dans le coin supérieur gauche. Les flèches blanches indiquent l’angle de position du plan dans chaque sous-parcelle. (Panneau inférieur) Evolution observée de la tendance des jets entre 2000 et 2022. Les points verts et bleus ont été obtenus à partir d’observations aux fréquences 22 et 43 GHz. La ligne rouge représente une courbe sinusoïdale ajustée sur une période de 11 ans. Crédit : Yuzhou Cui et al. (2023)
L’équipe a analysé les données sur 170 périodes collectées par le réseau VLBI de l’Asie de l’Est (EAVN), le réseau de lignes de base très longues (VLBA), le réseau commun de KVN et VERA (KaVA) et le réseau presque mondial de l’Asie de l’Est vers l’Italie (EATING). ). Réseau VLBI Au total, plus de 20 radiotélescopes du monde entier ont contribué à cette étude.
Résultats et implications
Les résultats montrent que les interactions gravitationnelles entre le disque d’accrétion et la rotation du trou noir font osciller ou avancer la base du flux, de la même manière que les interactions gravitationnelles au sein du système solaire font bouger la Terre. L’équipe a réussi à relier la dynamique des flux au trou noir supermassif central, fournissant ainsi la preuve directe que le trou noir est effectivement en rotation. Le jet change de direction d’environ 10 degrés avec une précession de 11 ans, ce qui est cohérent avec les simulations théoriques du supercalculateur menées par ATERUI II à l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ).
« Nous sommes satisfaits de ce résultat important », déclare Yuzhou Cui, auteur principal de l’article résumant les recherches qu’elle a commencées en tant qu’étudiante diplômée au NAOJ avant de rejoindre le laboratoire du Zhejiang en tant que chercheuse postdoctorale. « Étant donné que le désalignement entre le trou noir et le disque est relativement faible et que la période de précession est d’environ 11 ans, une collecte de données à haute résolution permettant de suivre la structure de M87 sur deux décennies et une analyse complète sont nécessaires pour obtenir ce résultat. »
« Après avoir réussi à visualiser le trou noir de cette galaxie grâce à l’EHT, la question de savoir si ce trou noir tourne ou non est devenue le principal intérêt des scientifiques », explique le Dr Kazuhiro Hada du NAOJ. « Maintenant, l’anticipation s’est transformée en certitude. Ce monstrueux trou noir est déjà en train de tourner. »
« Il s’agit d’une percée scientifique passionnante qui a finalement été révélée grâce à des années d’observations conjointes menées par une équipe internationale de chercheurs de 45 institutions à travers le monde, travaillant ensemble comme une seule équipe », a déclaré le Dr Motoki Kino de l’Université Kogakuin, coordinateur du projet VLBI. pour l’Asie de l’Est. Groupe de travail sur la science des noyaux galactiques du réseau actif. « Nos données d’observation s’adaptant parfaitement à une simple courbe sinusoïdale nous apportent de nouvelles avancées dans notre compréhension du trou noir et du système à réaction. »
Pour en savoir plus sur cette découverte, voir Vérification de la rotation d’un trou noir supermassif.
Référence : « La buse à jet se connectant à un trou noir rotatif dans M87 » par Yucho Kuei, Kazuhiro Hada, Tomohisa Kawashima, Motoki Kino, Weikang Lin, Yusuke Mizuno, Hyunwook Ru, Markei Honma, Kono Yi, Jintao Yu, Jongho Park, Wu Jiang, Zhiqiang Chen, Evgenia Kravchenko, Juan Carlos Algaba, Xiaoping Cheng, Eli Zhou, Gabriele Giovannini, Marcello Giroletti, Taehyun Jung, Ru Sin Lu, Kotaro Ninuma, Jungwan Oh, Ken Ohsuga, Satoko Sawada Satoh, Bong Won Son, Hiroyuki R . Takahashi, Meeko Takamura, Fumi Tazaki, Sasha Tripp, Kiyoaki Wajima, Kazunori Akiyama, Tao An, Keiichi Asada, Salvatore Botaccio, Do Young-byun, Lang Kui, Yoshiaki Hagiwara, Tomoya Hirota, Jeffrey Hodgson, Noriyuki Kawaguchi, Jae-Young Kim, Sang Song Lee, Ji-Won Lee, Jeong-Ae Lee, Giuseppe Maccaferri, Andrea Melis, Alexei Melnikov, Carlo Migoni, Si-Jin Oh, Koichiro Sugiyama, Xuezheng Wang, Yingkang Zhang, Chung Chen, Jo-Yun Hwang, Dong-Kyu Jung, Heo-Ryung Kim, Jeong Suk Kim, Hideyuki Kobayashi, Bin Li, Guangwei Li, Xiaofei Li, Xiong Liu, Qinghui Liu, Xiang Liu, Chung Sik Oh, Tomoaki Aoyama, Duke Jiu Ruo, Jinqing Wang, Na Wang, Xiqiang Wang, Bo Xia, Hao Yan, Jae-hwan Yum, Yoshinori Yonekura, Jianping Yuan, Hua Zhang, Rongping Zhao, Yi Zhong, 27 septembre 2023, nature. est ce que je: 10.1038/s41586-023-06479-6
Des chercheurs de l’Université de Poitiers et du Centre national d’études spatiales français ont développé une méthode pionnière de chromatographie en phase gazeuse, détaillée dans la revue Chemical Sensors, qui permet de détecter des composés de type acide aminé sur Mars, fournissant ainsi un outil essentiel dans la recherche de vie extraterrestre.
Dans la recherche en cours pour découvrir les secrets de l’univers et explorer la possibilité d’une vie extraterrestre, des chercheurs de l’Université de Poitiers à Poitiers, en France, et du Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) à Toulouse, en France, ont réalisé des avancées majeures. . De grands progrès dans la recherche de la vie extraterrestre grâce au développement d’une technologie pionnière pour détecter les acides aminés à la surface de Mars.
Publié dans la revue Capteur chimiqueCette étude, menée par Claude Geoffroy Rodier, maître de conférences à l’Université de Poitiers, porte sur l’utilisation de la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS) pour identifier des composés de type acides aminés à la surface de Mars. Cette technologie avancée pourrait être utile dans les futures missions visant à rechercher des signes de vie sur la planète rouge (1).
Les acides aminés, éléments constitutifs de la vie sur Terre, sont des cibles essentielles dans la recherche de la vie extraterrestre. Mars, avec ses conditions difficiles, a toujours suscité la curiosité des scientifiques en quête d’indices sur le potentiel de vie en dehors de notre planète. Les auteurs de l’étude visent à adapter la GC-MS pour résister aux rigueurs de l’exploration spatiale et détecter ces composés organiques sur Mars.
La chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse a déjà démontré son potentiel pour la détection au niveau moléculaire dans les instruments spatiaux, mais ses limites résident dans sa capacité à analyser uniquement les volatils thermiquement stables. Cependant, les chercheurs ont trouvé une solution en dérivatisant les acides aminés, ce qui la rend compatible avec les expériences GC-MS à distance. Cette méthode de dérivatisation, connue sous le nom de silylation, a déjà fonctionné avec succès sur le rover Curiosity de la NASA, conduisant à l’identification de l’acide benzoïque et de l’ammoniac à la surface de Mars.
Dans cette dernière étude, l’équipe a non seulement amélioré le processus de dérivatisation, mais a également introduit une étape d’extraction utilisant un mélange d’eau et de méthanol, une méthode qui n’avait jamais été explorée auparavant sur Mars. Ce processus d’extraction et de dérivatisation en un seul pot promet d’améliorer la récupération et l’interprétation des chromatogrammes, ce qui pourrait ouvrir de nouvelles voies pour détecter les acides aminés et autres molécules complexes sur Mars.
En outre, les chercheurs ont proposé d’utiliser la méthode du chromatogramme ionique total (TIC) comme modèle de réponse de reconnaissance pour détecter des composés chimiques spécifiques, en traitant la GC-MS comme des capteurs. Cette approche pourrait grandement simplifier la sélection des sites d’échantillonnage pour les futures missions de retour d’échantillons sur Mars.
La méthode TIC est une technique analytique couramment utilisée en spectrométrie de masse couplée à la chromatographie en phase gazeuse (GC-MS). Cela implique de surveiller et d’enregistrer le courant ionique total, qui est la somme de tous les signaux ioniques générés par les molécules lorsqu’elles traversent un détecteur spectromètre de masse lors de l’analyse GC-MS. TIC fournit une vue complète de la composition entière de l’échantillon, permettant la détection et l’identification de différents composés présents dans un mélange complexe. Les chercheurs peuvent utiliser les TIC comme empreinte digitale ou modèle de reconnaissance pour détecter des composés chimiques spécifiques ou des changements dans la composition des échantillons, ce qui en fait un outil précieux en chimie analytique pour identifier des biomarqueurs dans des échantillons complexes.
(1) Fekiri, R. ; Al-Taymoumi, R. ; Rioland, J. ; Bunot, B. Baron, F. ; Grégoire, n. Geffroy-Rodier, C. Empreinte chromatographique en phase gazeuse des acides aminés martiens avant analyse des échantillons renvoyés. Capteurs chimiques2023, 11 (2), 76. DOI : 10.3390/capteurs chimiques11020076
