Les scientifiques ont identifié la plus grande éruption volcanique de l'histoire enregistrée, une explosion qui s'est produite il y a 7 300 ans et qui a éjecté plus de deux fois plus de roches et de cendres que la précédente éruption record d'un volcan indonésien. Mont Tambora en 1815.
L'explosion dévastatrice, connue sous le nom d'éruption Kikai-Akahoya, s'est produite au sud de l'île japonaise de Kyushu, où la plaque tectonique philippine glisse sous la plaque eurasienne. Le volcan sous-marin Kikai est connu pour avoir produit trois éruptions majeures au cours des 140 000 dernières années, la plus récente étant l'éruption Kikai-Acahuia, selon une étude publiée en ligne le 1er février dans la revue Journal de volcanologie et de recherche géothermique.
Alors que les scientifiques connaissaient déjà l’existence de l’ancienne éruption volcanique, de nouvelles recherches ont révélé sa taille record et l’ont identifiée comme la plus grande éruption de l’ère géologique actuelle. « L'éruption est connue depuis longtemps, mais ces auteurs augmentent considérablement nos connaissances à son sujet. » Tim DrewettUn professeur de volcanologie à l'Université de Clermont Auvergne en France, qui a examiné l'étude, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
Les scientifiques avaient auparavant eu du mal à déterminer l’ampleur de l’éruption et la cause de celle-ci en raison de la difficulté inhérente à atteindre le volcan sous-marin.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont collecté des données sismiques pour créer une carte détaillée du fond marin autour du volcan. La carte a révélé d'énormes sédiments sous-marins, que l'équipe a prélevés en forant dans le fond marin à plusieurs endroits à l'aide d'un robot télécommandé et en extrayant des carottes de sédiments.
à propos de: L'éruption du volcan sous-marin de Santorin, il y a 520 000 ans, était 15 fois plus importante que l'éruption record des Tonga.
Les sédiments transportés à la surface ont révélé une couche s'étendant sur 1 740 milles carrés (4 500 kilomètres carrés) contenant du verre volcanique correspondant à la composition et au moment de l'éruption de Kikai-Acahuia. Le volume de verre et d’autres débris volcaniques s’élevait à environ 71 kilomètres cubes de matériaux expulsés vers la mer par l’éruption, soit près du double des estimations publiées en 2018. Recherche précédente.
Les chercheurs ont combiné ces résultats avec… Estimations actuelles Issu de débris volcaniques résultant d’une éruption qui se sont déposés sur le sol. Ils ont constaté que l'éruption massive avait expulsé un volume total de 80 à 110 miles cubes (332 à 457 kilomètres cubes) de matériaux, suffisamment pour remplir deux fois le lac Tahoe, dans l'ouest des États-Unis.
La nouvelle estimation signifie que l’éruption Kikai-Acahuia « pourrait être la plus grande éruption de l’Holocène », ont écrit les chercheurs dans l’étude. le Ère Holocène Il s’agit d’une période géologique qui a commencé il y a 12 000 à 11 500 ans, à la fin de la dernière période glaciaire, et dans laquelle nous vivons encore aujourd’hui.
« Leur conclusion selon laquelle il s'agit de la plus grande éruption de l'Holocène est correcte », a déclaré Druitt. « Une éruption volcanique minoenne à Santorin a également été suggérée La plus grande éruption de l'HolocèneMais on sait désormais que ce n’est pas le cas. »
L'éruption du Kikai-Acahuia est encore pâle en comparaison avec des éruptions plus anciennes, comme l'éruption du volcan Kikai-Acahuia. Éruption catastrophique du volcan géant Toba à Sumatra il y a 74 000 ans, qui a pompé environ 1 200 milles cubes (5 000 kilomètres cubes) de magma.
Des chercheurs de l'Université de Lund étudient l'évolution de la forme, de la couleur et du comportement du corps des lézards des murailles de la Méditerranée, en se concentrant sur le rôle des cellules de la crête neurale. Leur étude combine des observations sur le terrain avec une analyse génétique, identifiant les gènes qui contribuent aux traits uniques des lézards. Cette recherche fait non seulement progresser notre compréhension des mécanismes d’adaptation génétique, mais ouvre également la voie à de nouvelles études évolutives chez d’autres espèces de vertébrés. Crédit : Javier Abalos
La forme du corps, la couleur et le comportement évoluent souvent ensemble Classer S'adapter à leur environnement. Des chercheurs de l’Université de Lund en Suède ont étudié ce phénomène sur une espèce spécifique de grand lézard des murailles vert vif et agressif trouvé près de la mer Méditerranée. Ils ont découvert qu’un type unique de cellules aurait pu jouer un rôle clé dans cette co-évolution.
L'adaptation est un changement génétique qui conduit à une capacité accrue à survivre dans le milieu environnant. Cela peut affecter la couleur, la forme et le comportement. Cependant, la base de son fonctionnement génétique reste entourée de mystère.
Dans une nouvelle étude, des biologistes évolutionnistes ont combiné des travaux de terrain et… ADN Analyse de l'étude des grands lézards des murailles verts, agressifs et sexuellement proéminents dans la région méditerranéenne. Ils ont découvert un certain nombre de gènes responsables de l’apparence squelettique du lézard.
Recherche sur les cellules de la crête neurale
« Tous les tissus et organes derrière l'apparence squelettique se développent à partir de cellules appelées cellules de la crête neurale qui se forment au début de l'embryon. Nous pensons que les cellules qui sont à l'origine des changements de forme, de couleur et de comportement sont organisées ensemble », explique Natalie Viner, chercheuse. biologiste du développement à l'Université de Lund. « Et ainsi les traits évoluent ensemble. »
Le groupe de recherche a étudié un lézard des murailles commun aux couleurs vertes et noires, à la taille impressionnante et au comportement agressif. Les mâles sont apparus avec cette apparence il y a plusieurs milliers d'années, près de l'actuelle Rome, et se sont révélés dominants sur les mâles d'autres combinaisons de couleurs. Cela a conduit à la propagation des lézards squelettiques dans toute l'Italie.
Lézard ressemblant à un squelette. Crédit : Javier Abalos
« Notre connaissance des cellules de la crête neurale provient presque entièrement de quelques organismes modèles, comme les souris. Nous cartographions actuellement ce type de cellules dans les embryons de lézards afin de comprendre comment des phénomènes tels que le lézard géant peuvent se développer », explique Natalie Viner.
Au cours des prochaines années, Viner et son équipe mèneront davantage d'études sur le terrain, établiront des populations reproductrices et effectueront des analyses génétiques avancées, notamment en utilisant la technologie d'édition génétique CrispR-Cas9. Tout cela dans le but de déterminer le rôle que jouent les cellules de la crête neurale dans le développement synaptique de la couleur, de la forme et du comportement.
« Nous nous concentrons sur les lézards, mais nos découvertes peuvent potentiellement être appliquées à tous les animaux dotés de cellules de crête neurale, couvrant environ 70 000 espèces de vertébrés. Bien que nos travaux offrent une explication potentielle du fonctionnement de l'évolution, ils représentent également le début de nombreux domaines de recherche. . » Nouveau.
Référence : « L'introspection adaptative révèle la base génétique d'un syndrome de sélection sexuelle chez les lézards pariétaux » par Natalie Viner, Wei Zhao Yang, Ignace Bonix et Geoffrey M. Tandis que, Tobias Ohler, 3 avril 2024, Avancement de la science. est ce que je: 10.1126/sciadv.adk9315
Ce concept d'artiste montre à quoi pourrait ressembler l'exoplanète géante des gaz chauds WASP-43 b. WASP-43 b est une planète de la taille de Jupiter en orbite autour d'une étoile située à environ 280 années-lumière, dans la constellation Sexta. La planète orbite à une distance d’environ 1,3 million de miles (0,014 unité astronomique, ou UA), complétant une orbite en 19,5 heures environ. Parce qu'il est si proche de son étoile, WASP-43 b est probablement verrouillé par les marées : sa vitesse de rotation et sa période orbitale sont les mêmes, avec un côté faisant toujours face à l'étoile. Crédit image : NASA, ESA, CSA, Ralph Crawford (STScI)
WASP-43 b est nuageux la nuit et clair le jour, avec des vents tropicaux tourbillonnant autour de la planète à 5 000 miles par heure.
parfois Non Trouver quelque chose est tout aussi excitant et gratifiant que de le trouver. Prendre chaud Jupiter WASP-43B, par exemple. Ce monde verrouillé par les marées a un côté jour perpétuellement très chaud et un côté nuit un peu plus frais. Les astronomes utilisant Webb pour cartographier la température et analyser l’atmosphère autour de la planète s’attendent à détecter du méthane, une molécule de carbone courante, du côté nocturne. Mais il n’y a clairement aucune indication à ce sujet. Pourquoi? Le résultat suggère que des vents supersoniques de gaz chauds soufflent du côté jour, renversant complètement l’atmosphère et empêchant les réactions chimiques qui produiraient du méthane du côté nuit.
Cette courbe de lumière montre l'évolution de la luminosité du système WASP-43 au fil du temps à mesure que la planète tourne autour de l'étoile. Ce type de courbe de lumière est appelé courbe de phase car elle inclut l’orbite entière ou toutes les phases de la planète. Parce qu'il est verrouillé par les marées, différents côtés du WASP-43 b tournent pendant sa rotation. Le système apparaît plus brillant lorsque la face chaude diurne fait face au télescope, juste avant et après une éclipse secondaire lorsque la planète passe derrière l'étoile. Le système s'affaiblit à mesure que la planète poursuit ses orbites et que son côté nocturne tourne autour de l'horizon. Après le transit, lorsque la planète passe devant l'étoile, bloquant une partie de la lumière de l'étoile, le système s'allume à nouveau tandis que le côté jour revient dans la vue. Crédit image : NASA, ESA, CSA, Ralph Crawford (STScI), Taylor Bell (BAERI), Joanna Barstow (The Open University), Michael Roman (Université de Leicester)
Le télescope spatial Webb cartographie la météo sur une planète située à 280 années-lumière
Il a été utilisé avec succès par une équipe internationale de chercheurs NASAc'est Télescope spatial James Webb Cartographier la météo sur l'exoplanète géante de gaz chaud WASP-43 b.
Des mesures précises et à grande échelle de la luminosité de la lumière infrarouge moyenne, combinées à des modèles climatiques 3D et à des observations antérieures provenant d'autres télescopes, indiquent des nuages épais et élevés couvrant le côté nuit, un ciel clair du côté jour et des vents tropicaux de plus de 5 000 °C. des kilomètres de haut. par heure, mélange des gaz atmosphériques autour de la planète.
L'enquête n'est que la dernière preuve Exoplanète La science est désormais possible grâce à l'extraordinaire capacité de Webb à mesurer les changements de température et à détecter les gaz atmosphériques à des milliards de kilomètres.
« Hot Jupiter » est verrouillé par les marées
WASP-43 b est un type d'exoplanète « Jupiter chaud » : de taille similaire à Jupiter, composée principalement d'hydrogène et d'hélium, et beaucoup plus chaude que n'importe laquelle des planètes géantes de notre système solaire. Bien que son étoile soit plus petite et plus froide que le Soleil, WASP-43 b orbite à une distance de seulement 1,3 million de miles, soit moins de 1/25 de la distance entre Mercure et le Soleil.
Avec une orbite aussi étroite, la planète est verrouillée par les marées, avec un côté constamment éclairé et l’autre dans l’obscurité perpétuelle. Bien que le côté nuit ne reçoive jamais de rayonnement direct de l’étoile, de forts vents d’est transportent la chaleur du côté jour.
Depuis sa découverte en 2011, WASP-43 b a été observé à l'aide de plusieurs télescopes, dont le télescope Hubble de la NASA et les télescopes spatiaux Spitzer, aujourd'hui retirés.
« Avec Hubble, nous pouvons clairement voir qu'il y a de la vapeur d'eau du côté jour. Hubble et Spitzer ont montré qu'il peut y avoir des nuages du côté nuit », a expliqué Taylor Bell, chercheur au Bay Area Environmental Research Institute et auteur principal de l'ouvrage. une étude publiée le 30 avril dans Astronomie naturelle. « Mais nous avions besoin de mesures plus précises de Webb pour commencer à cartographier de manière plus détaillée la température, la couverture nuageuse, les vents et la composition atmosphérique tout autour de la planète. »
Ce diagramme simplifié de la courbe de phase de l'exoplanète montre le changement de luminosité globale du système étoile-planète lorsque la planète tourne autour de l'étoile. Le système apparaît plus brillant lorsque la partie éclairée de la planète fait face au télescope (pleine phase). Il apparaît sombre lorsque la majeure partie du côté obscur fait face au télescope (nouvelle phase), lorsque la planète bloque une partie de la lumière des étoiles (transit) et lorsque l'étoile bloque la lumière de la planète (éclipse secondaire). (En haut) Un diagramme montrant le changement de phase de la planète (la quantité de côté éclairé faisant face au télescope) lorsqu'elle orbite autour de son étoile. (En bas) Un graphique 3D montrant le changement de luminosité globale du système stellaire et de la planète lorsque la planète tourne autour de son étoile. Dans ce graphique, appelé courbe de lumière, le plan horizontal est la position orbitale et l'axe vertical est la luminosité. (À droite) Barre d’échelle. Tant dans le diagramme orbital que dans la courbe de lumière, la couleur indique la luminosité observée de l'étoile + de la planète : du violet foncé (moins de lumière est détectée) au blanc (plus de lumière est détectée). Les chercheurs utilisent des courbes de phase pour étudier les changements de réflectance et de température de la planète avec la longitude (d’un côté à l’autre), ce qui peut donner un aperçu de la composition de la surface et des conditions atmosphériques de la planète. Crédit image : NASA, ESA, CSA, Danny Player (STScI), Andy James (STScI), Greg Bacon (STScI)
Cartographie des températures et inférence météo
Bien que WASP-43 b soit trop petit, sombre et proche de son étoile pour qu'un télescope puisse le voir directement, sa courte période d'orbite de seulement 19,5 heures le rend idéal pour la spectroscopie de courbe de phase, une technique qui consiste à mesurer de petits changements dans la luminosité d'une étoile. Système d'étoiles et de planètes Lorsque la planète tourne autour de l'étoile.
Étant donné que la quantité de lumière infrarouge moyenne émise par un objet dépend en grande partie de sa chaleur, les données de luminosité capturées par Webb peuvent ensuite être utilisées pour calculer la température de la planète.
L'équipe a utilisé l'instrument MIRI (instrument infrarouge moyen) de Webb pour mesurer la lumière du système WASP-43 toutes les 10 secondes pendant plus de 24 heures. « En observant une orbite entière, nous avons pu calculer la température des différents côtés de la planète alors qu'ils tournaient autour de l'horizon », a expliqué Bell. « À partir de là, nous pouvons construire une carte approximative des températures à travers la planète. »
Les mesures montrent que la température moyenne du côté jour est d'environ 2 300 degrés. F (1 250 degrés ° C) – suffisamment chaud pour former du fer. Pendant ce temps, le côté nuit est sensiblement plus frais à 1 100°F (600°C). Les données permettent également de déterminer l'emplacement du point le plus chaud de la planète (« point chaud »), qui est légèrement décalé vers l'est par rapport au point qui reçoit le plus de rayonnement stellaire, là où l'étoile est la plus haute dans le ciel de la planète. Ce déplacement est provoqué par des vents supersoniques, qui déplacent l’air chaud vers l’est.
« Le fait que nous puissions cartographier la température de cette manière est un véritable témoignage de la sensibilité et de la stabilité de Webb », a déclaré le co-auteur Michael Roman de l'Université de Leicester au Royaume-Uni.
Pour interpréter la carte, l’équipe a utilisé des modèles atmosphériques 3D complexes comme ceux utilisés pour comprendre la météo et le climat sur Terre. L’analyse montre que le côté nuit pourrait être recouvert d’une épaisse et haute couche de nuages qui empêche une partie de la lumière infrarouge de s’échapper dans l’espace. En conséquence, le côté nuit – bien que très chaud – apparaît plus sombre et plus frais qu’il ne le serait s’il n’y avait pas de nuages.
Cet ensemble de cartes montre la température de la face visible de l'exoplanète géante des gaz chauds WASP-43 b, lorsque la planète tourne autour de son étoile. Les températures ont été calculées sur la base de plus de 8 000 mesures de luminosité de lumière infrarouge moyenne de 5 à 12 microns détectées depuis le système stellaire et la planète par MIRI (Mid-Infrared Instrument) sur le télescope spatial James Webb de la NASA. En général, plus un objet est chaud, plus il émet de lumière infrarouge moyenne. Crédit image : NASA, ESA, CSA, Ralph Crawford (STScI), Taylor Bell (BAERI), Joanna Barstow (The Open University), Michael Roman (Université de Leicester)
Perte de méthane et vents violents
Le large spectre de lumière infrarouge moyen capturé par Webb a également permis de mesurer la quantité de vapeur d'eau (H2O) et le méthane (CH4) partout sur la planète. « Webb nous a donné l'opportunité de savoir exactement quelles molécules nous voyons et d'imposer certaines contraintes sur leur abondance », a déclaré la co-auteure Joanna Barstow de l'Open University au Royaume-Uni.
Les spectres montrent des signes évidents de vapeur d'eau du côté nuit et du côté jour de la planète, fournissant des informations supplémentaires sur la densité des nuages et leur hauteur dans l'atmosphère.
Étonnamment, les données montrent également une nette différence perte Du méthane partout dans l'atmosphère. Bien que le côté jour soit trop chaud pour que le méthane existe (la majeure partie du carbone doit être sous forme de monoxyde de carbone), le méthane devrait être stable et détectable du côté nuit, plus frais.
« Le fait que nous ne voyons pas de méthane nous indique que WASP-43 b doit avoir des vitesses de vent de près de 5 000 milles par heure », a expliqué Barstow. « Si les vents déplaçaient le gaz du côté jour vers le côté nuit, puis le revenant assez rapidement, il n'y aurait pas assez de temps pour que les réactions chimiques attendues produisent des quantités détectables de méthane du côté nuit. »
L'équipe estime qu'en raison de ce mélange provoqué par le vent, la chimie de l'atmosphère est la même sur toute la planète, ce qui n'était pas clair lors de travaux antérieurs avec Hubble et Spitzer.
Référence : « Nuages nocturnes et chimie hors équilibre sur le chaud Jupiter WASP-43b » par Taylor J. Bell, Nicolas Crozet et Patricio E. Kobelo, Laura Kreidberg et Anjali A.A. Peet et Michael T. Roman et Joanna K. Barstow, Jasmina Plisic, Ludmila Carone, Louis-Philippe Collomb, Elsa Ducrot, Mark Hammond, João M. Mendonça, Julien I. Moses, Vivien Parmentier, Kevin B. Stevenson, Lucas Tintorier, Michael Chang, Natalie M. Batalha, Jacob L. Bean, Björn Beneke, Benjamin Charney, Katie L. Chubb, Bryce-Olivier Demaury, Peter Gao, Elspeth K. H. Lee, Mercedes Lopez-Morales, Giuseppe Morello, Emily Rauscher, David K. . Singh, Xianyu Tan, Olivia Vinot, Hannah R. Wakeford, Keshav Agarwal, Eva Maria Ahrer, Munaza K. Allam, Ruben Bayens, David Parrado, Claudio Cáceres, Arin L. Carter, Sarah L. Caswell, Ryan C. Challner, Ian JM Crosfield, Lyn Desin, Jean-Michel Desert, Ian Dobbs-Dixon, Akren Derrick, Nestor Espinosa, Adina D. Feinstein, Neil B. Gibson, Joseph Harrington, Christian Helling, Renew Ho, Nicholas Iero, Eliza M.-R. Compton, Sarah Kendrew, Thaddeus D. Komacek, Jessica Crick, Pierre-Olivier Lagage, Jeremy Leconte, Monica Lindell, Neil T. Lewis, Joshua D. Lothringer, Isaac Malsky, Luigi Mancini, Megan Mansfield, Nathan J. Mayne, Thomas M. Evans Soma, Karan Molaverdkhani, Nikolai K. Nikolov, Matthieu C. Nixon, Enrique Paley, Dominique J.M. Petit de la Roche, Carolyn Piollet, Diana Powell, Benjamin V. Rackham, Aaron D. Schneider, Maria E. Steinrock. Jake Taylor, Louis Wilbanks, Sergey N. Yurchenko, Xi Zhang et Sebastian Ziba, 30 avril 2024, Astronomie naturelle. DOI : 10.1038/s41550-024-02230-x
L'observation MIRI de WASP-43 b a été réalisée dans le cadre des programmes Webb Early Release Science, qui fournissent aux chercheurs un large éventail de données robustes et en libre accès pour étudier un large éventail de phénomènes cosmiques.
Le télescope spatial James Webb est le principal observatoire des sciences spatiales au monde. Webb résout les mystères de notre système solaire, regarde au-delà des mondes lointains autour d'autres étoiles et explore les structures mystérieuses et les origines de notre univers et la place que nous y occupons. WEB est un programme international mené par la NASA avec ses partenaires l'Agence spatiale européenne (ESA).Agence spatiale européenne) et l'Agence spatiale canadienne.
Chez l’humain, le compactage des cellules embryonnaires constitue une étape cruciale dans le développement normal du fœtus. Quatre jours après la fécondation, les cellules se rapprochent pour donner à l'embryon sa forme initiale. Une compression défectueuse empêche la formation de la structure qui garantit l’implantation de l’embryon dans l’utérus. dans Technologie de procréation assistée (ART)Cette étape est soigneusement surveillée avant l’implantation de l’embryon.
Équipe de recherche multidisciplinaire1 Menés par des scientifiques de l'unité de génétique et biologie du développement de l'Institut Curie (CNRS/Inserm/Institut Curie) étudiant les mécanismes qui jouent un rôle dans ce phénomène encore méconnu, ils ont fait une découverte surprenante : le stress fœtal humain est provoqué par la contraction de cellules fœtales. cellules. Ainsi, les problèmes de pression sont dus à un défaut de contractilité de ces cellules, et non à un manque d’adhésion entre elles, comme on le supposait auparavant. Ce mécanisme a déjà été identifié chez les mouches, le poisson zèbre et la souris, mais il s'agit du premier du genre chez l'homme.
En améliorant notre compréhension des premiers stades du développement fœtal humain, l’équipe de recherche espère contribuer à améliorer le traitement antirétroviral, car environ un tiers des inséminations échouent aujourd’hui.2
Les résultats ont été obtenus en cartographiant les tensions superficielles des cellules embryonnaires humaines. Les scientifiques ont également testé les effets de l’inhibition de la contractilité et de l’adhésion cellulaire, et ont analysé la signature mécanique des cellules embryonnaires présentant une contractilité défectueuse.
Remarques: 1– Des scientifiques des entités suivantes ont également participé à l'étude : le Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CNRS/Collège de France/Inserm), le Département de biologie de la reproduction – CECOS (AP-HP), et l'Institut Cochin (CNRS). ) /Inserm/Université de la Ville de Paris).