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Le télescope James Webb scrute l’atmosphère « chaude » de Saturne, à 700 années-lumière
Cambridge, Massachusetts. – Le télescope spatial James Webb (JWST) a capturé une autre beauté dans l’univers. La NASA a récemment publié des images montrant le profil moléculaire et chimique du ciel du monde lointain. Les images donnent aux scientifiques un aperçu en profondeur de la couverture fracturée formée par les nuages et l’atmosphère au-dessus de la planète.
Le télescope se concentrait sur l’atmosphère d’un « Saturne chaud » appelé WASP-39 b. C’est une planète de la taille de Saturne qui orbite autour d’une étoile A 700 années lumière. Les images précédentes prises par les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer ont montré des aperçus de l’atmosphère de la planète, mais c’est la première fois qu’une image complète a capturé une vue complète de ses nuages et de sa composition moléculaire.
« La clarté des signaux d’un certain nombre de particules différentes dans les données est remarquable », déclare Mercedes Lopez-Morales, astrophysicienne au Centre d’astrophysique. Harvard et Smithsonian, dans un Communiqué de presse. « Nous nous attendions à voir beaucoup plus de ces signaux, mais même ainsi, lorsque j’ai vu les données pour la première fois, j’étais impressionné. »
James Webb est un « changeur de jeu » pour l’exploration spatiale
Les résultats en sont la preuve JWST C’est un outil essentiel pour étudier les exoplanètes – des planètes extérieures à notre système solaire, y compris celles qui peuvent avoir des atmosphères et des surfaces similaires à la Terre.
Nous avons remarqué exoplanète Avec autant d’instruments fournissant ensemble une large gamme de spectre infrarouge et un ensemble de signatures chimiques inaccessibles jusqu’au JWST », déclare Natalie Batalha, astronome à l’Université de Californie à Santa Cruz. « Des données comme celle-ci changent la donne. »
Les images ont été analysées par plusieurs équipes scientifiques, et les résultats ont été publiés dans cinq articles de recherche sur un serveur de préimpression arXiv. L’une des découvertes les plus importantes a été que l’exoplanète a une atmosphère de dioxyde de soufre, des molécules créées à partir de réactions chimiques produites par la lumière à haute énergie de l’étoile mère de la planète. La couche d’ozone terrestre dans la haute atmosphère fonctionne de manière similaire.
« La découverte surprenante du dioxyde de soufre confirme enfin que la photochimie façonne un climat » chaud de Saturne « », déclare Diana Powell, boursière Hubble de la NASA et astronome au Center for Astrophysics, dont l’équipe a découvert le dioxyde de soufre. « Le climat de la Terre est également façonné par la chimie . photosynthèse, donc notre planète a plus en commun avec « Saturne chaud » que nous ne le savions auparavant ! »
Saturne chaud est plus proche de son soleil que Mercure
L’atmosphère de dioxyde de soufre a été estimée à 1 600 degrés Fahrenheit. En plus d’être composée principalement d’hydrogène, l’exoplanète n’est pas considérée comme habitable. L’exoplanète est la plus Comparable à Saturne et Jupiter Parce que sa masse est similaire à la planète Saturne, mais sa taille est égale à celle de Jupiter. L’équipe scientifique suggère que le nouveau travail n’est qu’une des nombreuses étapes nécessaires pour trouver la vie sur d’autres planètes.
L’orbite proche de la planète par rapport à son étoile hôte – huit fois plus proche que Mercure ne l’est de notre soleil – en fait une excellente occasion d’étudier comment elle rayonne émis par les étoiles hôtes affecter les planètes extérieures. Une meilleure connaissance de la connexion étoile-planète devrait conduire à une meilleure compréhension de la façon dont ces processus créent des planètes aussi diverses dans la galaxie. D’autres caractéristiques atmosphériques qui peuvent être vues à travers JWST sont le sodium, le potassium et la vapeur d’eau, ainsi que d’autres caractéristiques de l’eau jamais vues auparavant.
Le JWST a également trouvé des traces de dioxyde de carbone à une résolution plus élevée, montrant deux fois la quantité de données rapportées dans les rapports précédents. Le monoxyde de carbone a également été détecté, mais pas le méthane et le sulfure d’hydrogène. S’ils existent, les scientifiques suggèrent qu’ils doivent être présents à des niveaux très bas.
Pour entrevoir la lumière provenant de WASP-39 b, JWST a suivi l’orbite de la planète lorsqu’elle passait devant l’étoile. La lumière des étoiles est partiellement filtrée différemment à travers l’atmosphère de la planète produits chimiques dans l’atmosphère absorbant différentes couleurs du spectre lumineux. Les couleurs manquantes indiquent aux astronomes quelles particules sont présentes.
« J’ai hâte de voir ce que nous trouverons dans les atmosphères des planètes telluriques mineures », conclut Lopez Morales.
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L'enzyme forme des complexes avec des géométries fractales
Les chercheurs ont identifié une enzyme capable de s’assembler en complexes aux géométries fractales. Les fractales – des modèles hiérarchiques dans lesquels des caractéristiques structurelles à des échelles plus grandes sont répétées à des échelles plus petites – sont bien connues au niveau macroscopique, mais on n'a pas encore observé qu'elles se formaient spontanément à partir de molécules biologiques au niveau moléculaire dans des cellules ou in vitro.
Maintenant, George K. une. Hochberg de l'Institut Max Planck de microbiologie terrestre et de l'Université Philips de Marburg, Jan M. Schuller de l'Université Philips de Marburg et leurs collègues ont découvert que l'enzyme citrate synthase extraite des cyanobactéries Staphylocoque long Les complexes se forment selon un motif fractal appelé triangle de Sierpiński (nature 2024, identification numérique : 10.1038/s41586-024-07287-2). Les triangles de Sierpiński sont constitués de petits triangles équilatéraux imbriqués dans des triangles équilatéraux plus grands.
Forme motivationnelle de S. rectangle La citrate synthase est l'hexadécane. Ces hexamères peuvent s'assembler en triangles de Sierpiński avec 18 ou 54 copies de la protéine (3 ou 9 hexamères). Pour former des fractales, l’enzyme tourne dans le sens opposé à celui dans lequel elle tourne pour lier le substrat pendant la catalyse. Les fractales « corrigent quelque chose d’une manière qui rend la stimulation difficile », explique Hochberg.
L’enzyme ne forme ces structures plus grandes que la nuit, lorsque le pH des cyanobactéries est approximativement neutre. « Il est possible que cette chose soit un accident inoffensif, car elle ne crée cette structure folle qu'à un moment de la journée où vous n'avez de toute façon pas besoin de l'enzyme », explique Hochberg. Le 18-mer se forme à des concentrations si faibles que Hochberg est convaincu qu’il est présent dans les cellules. Il pense que le 54-mer ne s’est peut-être pas formé physiologiquement.
Les chercheurs ont utilisé la reconstruction de la protéine ancestrale pour étudier comment l’enzyme a développé sa capacité à former des fractales. L'acide glutamique et l'histidine nécessaires à l'interface de formation des fractales étaient présents dans des protéines ancestrales qui ne formaient pas de fractales. Le remplacement de la glutamine par la leucine a supprimé l’interaction qui empêchait la formation fractale. Ce changement les a incités à se rassembler.
« C'est étrange d'un point de vue évolutionniste », dit Hochberg. « Ce que cela signifie, c'est que tous les liens positifs qui unissent cette chose étaient déjà là. »
« C'est un excellent exemple de la façon dont les caprices de l'évolution peuvent conduire à la formation de structures qui seraient autrement difficiles à réaliser grâce à la conception de protéines, car les contacts interfaciaux, les conflits stériques et la flexibilité angulaire doivent être programmés dans une hiérarchie de facteurs non covalents. interactions », a écrit François Panix, qui a conçu des matériaux contenant la protéine On à l’Université de Washington, a déclaré dans un e-mail : « Un seul élément constitutif est exposé lorsqu’il s’assemble en une fractale. »
L'élimination de la capacité de l'enzyme à former des fractales n'a eu aucun effet notable sur les cellules, explique Hochberg. « Il est si facile de produire ces choses pour l'évolution en une seule étape mutationnelle, que nous devrions en fait nous attendre à ce que cela se produise parfois par hasard », dit-il. Si quelqu'un découvre un assemblage étrange similaire dans un autre organisme, il pourrait se demander s'il ne s'agit que d'un accident inoffensif, explique Hochberg.
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Des astronomes ont découvert des « embouteillages » de trous noirs dans les centres galactiques
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Couple normal individuel de M• = 107M⊙ problème. Les lignes noires montrent le couple de type I ainsi que le couple GW. Les lignes violettes représentent le couple thermique, tandis que les lignes bleues représentent le couple total. Panneau de gauche : couple tracé dans l’espace R. Panneau de droite : couple tracé dans l’espace τ. Les lignes verticales pointillées indiquent τ± (vert) et τ0 (rouge), endroits où des pièges migratoires sont susceptibles de se produire. crédit: Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae828
Une étude internationale, dirigée par des chercheurs de l'Université Monash, a révélé des informations importantes sur la dynamique des trous noirs au sein des disques massifs situés au centre des galaxies.
Publié dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society, l'étude Il montre les processus complexes qui déterminent quand et où les trous noirs ralentissent et interagissent les uns avec les autres, conduisant potentiellement à des fusions.
Les résultats de l’étude mettent en évidence les émissions d’ondes gravitationnelles (GW) provenant de la fusion des trous noirs, événements qui peuvent être détectés par des instruments tels que le Laser Gravitational Wave Observatory (LIGO).
Lorsque deux trous noirs se rapprochent trop, ils perturbent l’espace-temps lui-même, émettant des ondes gravitationnelles avant de finalement fusionner en un seul trou.
Le Dr Evgeny Grishin, chercheur postdoctoral à l'École de physique et d'astronomie de l'Université Monash qui a dirigé l'étude, a comparé le phénomène à une intersection très fréquentée sans feux de signalisation fonctionnels.
« Nous avons examiné combien et où nous aurions ces intersections très fréquentées », a déclaré le Dr Grishin.
La recherche s'est concentrée sur les centres des galaxies, où les trous noirs peuvent fusionner plusieurs fois en raison de l'énorme force gravitationnelle du trou noir supermassif situé au centre.
De plus, la présence d’un disque d’accrétion massif de gaz contribue à la luminosité de ces galaxies, les classant parmi les noyaux galactiques actifs (AGN).
L'interaction entre les trous noirs plus petits et le gaz environnant les fait migrer à l'intérieur du disque, s'accumulant dans des régions appelées pièges à migration. Ces pièges augmentent la possibilité de collisions rapprochées entre trous noirs, pouvant conduire à des fusions.
« Les effets thermiques jouent un rôle crucial dans ce processus, affectant l'emplacement et la stabilité des pièges migratoires. Cela implique notamment que nous ne voyons pas de pièges migratoires se produire dans les galaxies actives à grande luminosité », a déclaré le Dr Grishin.
Les résultats de l’étude font progresser notre compréhension des fusions de trous noirs et ont des implications plus larges pour l’astronomie des ondes gravitationnelles, l’astrophysique des hautes énergies, l’évolution des galaxies et la rétroaction des noyaux galactiques actifs.
« Malgré ces découvertes importantes, beaucoup de choses sur la physique des trous noirs et de leurs environnements restent inconnues », a déclaré le Dr Grishin. « Nous sommes satisfaits des résultats et nous sommes désormais sur le point de découvrir où et comment les trous noirs fusionnent dans les noyaux galactiques.
« L’avenir de l’astronomie des ondes gravitationnelles et de la recherche sur les noyaux galactiques actifs est exceptionnellement prometteur. »
Plus d'information:
Evgeny Grishin et al., Effet du couple thermique sur les pièges de migration des disques AGN et les amas d'ondes gravitationnelles, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae828
Informations sur les magazines :
Avis mensuels de la Royal Astronomical Society
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La fusée Falcon 9 de SpaceX vient de terminer une mission historique
SpaceX lance et fait atterrir des fusées depuis 2015, même si certains de ces premiers atterrissages ne se sont pas déroulés comme prévu et se sont soldés par une boule de feu.
De nos jours, les atterrissages sont en grande partie terminés et mardi soir, la compagnie de vols spatiaux a réussi son 300e atterrissage réussi de première étape. Elon Musk, PDG de SpaceX Il a félicité son équipe Pour réaliser cet exploit.
La mission de mardi visant à déployer 23 satellites Starlink en orbite a décollé du Kennedy Space Center en Floride à 18 h 17 HE. SpaceX a diffusé en direct la mission historique sur les réseaux sociaux :
Moteurs à pleine puissance et décollage ! pic.twitter.com/FeW78mZio2
– EspaceX (@SpaceX) 23 avril 2024
Environ huit minutes après le lancement, le premier étage de la fusée Falcon 9 a effectué un atterrissage droit parfait à bord du drone Just Read the Instructions stationné dans l'océan Atlantique. Regardez le booster de 41,2 mètres effectuer le 300ème atterrissage du booster Falcon 9 :
Le premier étage du Falcon 9 a atterri sur le drone Just Read the Instructions, complétant ainsi le 300ème atterrissage du Falcon ! pic.twitter.com/1YHqiHWjkN
– EspaceX (@SpaceX) 23 avril 2024
L'atterrissage du premier étage du booster de cette manière permet à SpaceX d'effectuer des missions à un coût bien inférieur à celui s'il devait construire une nouvelle mission pour chaque vol. Il est également devenu possible d'obtenir une fréquence de tir plus élevée. La société a construit plusieurs boosters Falcon 9 qui ont volé plusieurs fois au fil des ans. La mission de mardi était le neuvième vol de cette fusée particulière, qui a déjà lancé Crew-6, SES O3b mPOWER, USSF-124 et maintenant six missions Starlink.
Le record de vol actuel détenu par une seule fusée SpaceX appartient à Booster 1062, qui a été lancé et atterri plus tôt ce mois-ci pour une 20e fois record.
SpaceX a réalisé son premier atterrissage d'appoint en 2015 après avoir connu un certain nombre d'accidents au cours desquels le véhicule a atterri avec trop de force ou est tombé après l'atterrissage. L’équipe a atteint 200 atterrissages en juin dernier, et comme SpaceX augmente régulièrement son taux de lancement, le 400e atterrissage aura probablement lieu encore plus rapidement.
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