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Les astronomes de Harvard parlent de « l’histoire policière » d’une bulle de 1 000 années-lumière de large entourant la Terre

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« C’est vraiment une histoire d’origine; pour la première fois, nous pouvons expliquer comment commence toute la formation d’étoiles à proximité. » Catherine Zucker NASA Hubble Fellow au Harvard Center for Astrophysics and Space Sciences à propos de la découverte La Terre se trouve dans un vide de 1 000 années-lumière de large entouré de milliers de jeunes étoiles.

Créer une grosse grosse bulle

Cette découverte pose la question : comment ces étoiles se sont-elles formées ? Dans un article publié dans Nature, des astronomes du Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) et du Space Telescope Science Institute (STScI) reconstituent l’histoire de l’évolution de notre galaxie voisine, montrant comment une série d’événements qui ont commencé il y a 14 millions d’années ont créé une vaste bulle responsable de la composition de toutes les jeunes étoiles proches.

« Les suppebulles sont le résultat de l’explosion de nombreuses supernovae. Les étoiles massives se forment en amas, la plupart du temps, donc quand elles meurent et explosent, vous n’obtenez pas une explosion mais un groupe d’explosions qui créeront une super bulle. » coauteur João Alves, professeur à l’Université de Vienne dans un e-mail à Galaxie quotidienne. Notez que de nombreuses étoiles massives proches du Soleil exploseront encore sous forme de supernovae « bientôt », telles que Coeur de scorpion, une supergéante rouge avec une masse d’environ 12 fois la masse du Soleil et plus de 75 000 fois plus brillante que le Soleil au cœur de la constellation du Scorpion », a ajouté Alves.

La cavité de la super-bulle est beaucoup moins dense que le milieu environnant et est remplie d’un gaz fin et chaud pouvant atteindre un million de degrés Kelvin, a déclaré Zucker. Galaxie quotidienne.

L’histoire des bulles de Fermi dans la Voie lactée – « aussi grandes que la galaxie elle-même »

La figure centrale de la feuille, une animation 3D de l’espace-temps, révèle que toutes les jeunes étoiles et les régions de formation d’étoiles – à moins de 500 années-lumière de la Terre – sont assises à la surface d’une bulle géante connue sous le nom de bulle locale. Alors que les astronomes connaissent son existence depuis des décennies, les scientifiques peuvent désormais voir et comprendre les débuts de la bulle locale et son effet sur le gaz environnant.

Notre source d’étoiles : la bulle locale

En utilisant une combinaison de nouvelles données et de techniques de science des données, une animation spatio-temporelle montre comment une série de supernovae qui a explosé pour la première fois il y a 14 millions d’années a poussé le gaz interstellaire vers l’extérieur, créant une structure en forme de bulle avec une surface prête pour la formation d’étoiles. Aujourd’hui, sept régions connues de formation d’étoiles ou nuages ​​moléculaires – des régions denses dans l’espace où les étoiles peuvent se former – sont situées à la surface de la bulle.

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« Les sept régions de formation d’étoiles sont Taurus, Ophiuchus, Pipe, Corona Australis, Lupus, Mosca et Chameleons », a déclaré Alves. Galaxie quotidienneVous pouvez les voir dans cette courte vidéo YouTube :

« Nous avons calculé qu’environ 15 supernovae ont été déclenchées sur des millions d’années pour former la bulle locale que nous voyons aujourd’hui », explique Zucker, qui est maintenant boursier Hubble de la NASA au STScI.

Les astronomes notent que la bulle de forme étrange n’est pas en sommeil et continue de croître lentement. « Il se déplace à 4 miles par seconde », dit Zucker. « Il a perdu la majeure partie de son attrait même s’il s’est à peu près stabilisé en termes de vitesse. »

La vitesse d’expansion de la bulle, ainsi que les trajectoires passées et les largeurs des jeunes étoiles se formant à sa surface, ont été dérivées à l’aide de données acquises par Gaia, un observatoire spatial lancé par l’Agence spatiale européenne.

« Il s’agit d’une histoire policière incroyable, guidée par des déclarations et des théories », déclare le professeur de Harvard et du Centre d’astrophysique. « Nous pouvons examiner l’histoire de la formation des étoiles autour de nous en utilisant un large éventail de preuves indépendantes : des modèles de supernova, des mouvements stellaires et de nouvelles cartes 3D fantastiques du matériau entourant la bulle locale. »

Les super bulles de l’univers – Les accélérateurs de particules nucléaires massifs peuvent être une source de rayons cosmiques

Des étoiles qui explosent partout ?

« Lorsque la première supernovae qui a créé la bulle locale a explosé, notre Soleil était loin de l’événement », explique le co-auteur João Alves, professeur à l’Université de Vienne. « Mais il y a environ cinq millions d’années, la trajectoire du Soleil à travers la galaxie l’a amené directement dans la bulle, et maintenant le Soleil se trouve – juste par chance – en plein centre de la bulle. »

Aujourd’hui, en tant que guides humains dans l’espace depuis le soleil, ils sont aux premières loges du processus de formation d’étoiles qui se produit partout à la surface de la bulle.

« Pensez à une explosion de supernova qui neige à partir du gaz environnant, s’accumulant au bord de la bulle. À un moment donné, elle pourrait accumuler suffisamment de gaz pour se refroidir et devenir instable pour s’effondrer, formant de nouvelles étoiles. Les choses sont plus compliquées que ça, mais c’est l’idée publique », a écrit Joao Alves dans un e-mail à Galaxie quotidienne.

L’énergie noire provient d’une vaste mer d’objets dispersés dans les vides cosmiques.

Physique des superbulles

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« Les supernovae simples sont de puissantes explosions en tant que forces faisant exploser une onde de choc qui rejette le gaz environnant autour d’elle dans une coquille dense et en expansion avec une surface mûre pour la formation d’étoiles », a déclaré Zucker. Galaxie quotidienne. « Cependant, lorsque plusieurs grosses bulles propulsées par une supernova entrent en contact, l’effet de pelle à neige est amplifié, nous nous attendons donc à plus de formation d’étoiles là où les bulles entrent en contact. Nous avons une idée que la bulle locale pourrait interagir avec d’autres bulles dans notre voisinage galactique, et nous espérons explorer ce genre de Recherche de travaux futurs.

Les astronomes ont émis l’hypothèse pour la première fois que les supernovae étaient omniprésentes dans la Voie lactée il y a près de 50 ans. « Maintenant, nous avons la preuve – et quelles sont les chances que nous ayons raison au milieu de l’une de ces choses? » demande Goodman. Statistiquement parlant, il est hautement improbable que le Soleil soit centré dans une bulle géante si de telles bulles sont rares dans notre Voie lactée, explique-t-elle.

Goodman compare la découverte à celle de la Voie lactée similaire au fromage suisse avec des trous, où les trous dans le fromage sont emportés par les supernovae, et de nouvelles étoiles peuvent se former dans le fromage autour des trous causés par les étoiles mourantes.

Le dernier mot – « formation d’étoiles stimulée »

Michael Foley, co-auteur et NSF Fellow au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a écrit dans un e-mail à Galaxie quotidienne. « Parce qu’il y a de nombreux nuages ​​moléculaires locaux à la surface de la bulle locale, cela suggère que les supernovae ont joué un rôle important dans la compression suffisante du gaz pour former des étoiles proches », explique Foley. Ce mécanisme. Il poursuit: « C’est ce qu’on appelle la formation d’étoiles » excitées « – les supernovae peuvent pousser les gaz ensemble » pour stimuler « l’effondrement gravitationnel du gaz dans les étoiles, plutôt que l’effondrement du gaz sans influence externe. La présence à la fois de la bulle locale et de la bulle de Pertau coquille à quelques centaines de parsecs de notre Soleil suggère que cette approche « excitée » pourrait être un mécanisme majeur, sinon dominant, pour la formation de nouvelles étoiles.

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« En traçant de nouvelles bulles dans notre galaxie », observe Foley, « nous pouvons étudier exactement à quel point les étonnantes étoiles « déclencheuses » sont communes pour la renaissance. Ces bulles nous aideront également à comprendre l’évolution de structures plus grandes dans notre galaxie, telles que ses bras spiraux. et ‘piles galactiques’. » ‘ – Des cavités dans le milieu interstellaire provenant de multiples explosions de supernova qui peuvent canaliser le gaz du plan galactique vers la couronne. Nous pensons que la bulle locale peut être un exemple de cheminée galactique.

L’agitation est le facteur de motivation

« De plus », explique Foley dans son e-mail, « le gaz dans les nuages ​​moléculaires est très turbulent. La turbulence est très importante dans la formation des étoiles pour deux raisons : 1) elle est capable de générer sans aucune sous-région dense dans le gaz qui peut commencer à s’effondrer et forment des étoiles et 2 ) maintient le gaz en mouvement assez rapidement pour empêcher l’effondrement gravitationnel de l’ensemble du nuage gravitationnel à la fois. Il y a encore un débat sur la façon dont les nuages ​​ont acquis cette turbulence à l’origine. Une possibilité est que la turbulence puisse être produite par l’interaction des chocs du milieu interstellaire et de la pression et du gaz agité dans les nuages ​​Ces chocs peuvent être produits par des événements comme les supernovae, donc l’étude de la structure tridimensionnelle des bulles et de leur relation avec les accords moléculaires peut nous donner des indices sur la manière dont les supernovae contribuent à la génération de perturbations.

Ensuite, l’équipe prévoit de dessiner plus de bulles entre les étoiles pour obtenir une vue 3D complète de leurs emplacements, formes et tailles. Dessiner les bulles et leur relation les unes aux autres permettra éventuellement aux astronomes de comprendre le rôle des étoiles mourantes dans la naissance de nouvelles bulles et dans la structure et l’évolution des galaxies telles que la Voie lactée..

Crédit image : haut de page, bulle locale, Léa Hostak (@STScI)

Maxwell Moastrophysicien NASA Einstein, Université de l’Arizona via João Alves Et Michel FoleyEt Catherine Zucker Et CfA de Harvard

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Jupiter a-t-il des anneaux ? Oui elle est comme ça

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Jupiter a-t-il des anneaux ?  Oui elle est comme ça

Nous connaissons tous les anneaux magiques de Saturne, mais Jupiter a-t-il des anneaux ? Oui elle est comme ça.

Eh bien, Jupiter n'a pas de grands anneaux clairement définis comme celui de Saturne, mais ils existent.

En fait, les anneaux de Jupiter sont si faibles qu'ils sont invisibles à l'œil nu et extrêmement difficiles à détecter, même avec des télescopes puissants. Mais ils sont bel et bien là.

Ils ont été observés et photographiés par les vaisseaux spatiaux Voyager et Galileo, la mission Cassini, le télescope Keck et, plus récemment, par le télescope spatial James Webb.

Les anneaux de Jupiter apparaissent sous la forme de deux lignes orange clair, capturées par Voyager 2 à une distance de 1 450 000 kilomètres (900 000 miles). Cliquez pour agrandir. Crédit : NASA/JPL

Combien d’anneaux Jupiter a-t-il ?

Jupiter possède quatre structures annulaires principales.

En regardant vers l'extérieur de la planète elle-même, il y a un épais « anneau corona » intérieur, d'une épaisseur de 12 500 km.

Puis « l'anneau principal » qui est très brillant et très fin, seulement 30 kilomètres d'épaisseur par endroits.

Et deux « anneaux fins » épais mais très ternes.

L'anneau aréolaire est de couleur neutre ou bleuâtre, tandis que les anneaux principal et filamenteux ont une couleur rougeâtre.

Diagramme de marque NASA montrant la structure du système d'anneaux de Jupiter.  Jupiter possède quatre structures en anneaux au total.  Source : NASA/JPL/Université Cornell
Diagramme de marque NASA montrant la structure du système d'anneaux de Jupiter. Jupiter possède quatre structures en anneaux au total. Cliquez pour agrandir. Source : NASA/JPL/Université Cornell

Formation des anneaux de Jupiter

On pense que les anneaux entourant Jupiter sont constitués de matériaux – principalement sous la forme de très fines particules de poussière – précédemment éjectés des lunes Metis et Adrastia à la suite de collisions avec des astéroïdes, des météorites ou des comètes.

La question de savoir si les anneaux sont aussi vieux que Jupiter lui-même ou s'ils se sont formés plus tard est une question à laquelle on n'a pas encore répondu.

La large bande de lumière traversant en diagonale le centre de cette image est la première preuve des anneaux de Jupiter, vus par le vaisseau spatial Voyager 1 le 4 mars 1979. Le bord de l'anneau était à 1 212 000 km du vaisseau spatial et à 57 000 km du nuage visible à la surface de Jupiter.  Les lignes bancales sont des étoiles d’arrière-plan dont l’apparence est affectée par le mouvement du vaisseau spatial.  Crédit : NASA/JPL
La large bande de lumière traversant en diagonale le centre de cette image est la première preuve des anneaux de Jupiter, que Voyager 1 a vus le 4 mars 1979. Le bord de l'anneau était à 1 212 000 km du vaisseau spatial et à 57 000 km de la surface visible des nuages ​​de Jupiter. . . Les lignes bancales sont des étoiles d’arrière-plan dont l’apparence est affectée par le mouvement du vaisseau spatial. Cliquez pour agrandir. Crédit : NASA/JPL

Découverte

Les anneaux de Jupiter sont si faibles que nous n'avions aucune idée de leur existence jusqu'à ce que les images soient renvoyées par la sonde spatiale Voyager 1 en 1979.

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Ce que nous en savons aujourd'hui provient principalement des images supplémentaires réalisées par les missions Galileo et Cassini de la NASA à la fin des années 1990 et au début des années 2000, ainsi que des observations faites par le télescope spatial Hubble et le télescope Keck au sol.

Les scientifiques pensent maintenant que c'est la gravité des quatre grandes lunes galiléennes de Jupiter (Ganymède, Callisto, Io et Europe) qui a empêché Jupiter de former de grands anneaux sophistiqués comme ceux entourant sa voisine géante gazeuse, Saturne.

Photos des anneaux de Jupiter

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Les astronautes sont ravis d'effectuer le premier vol d'essai à bord du vaisseau spatial Starliner de Boeing

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Les astronautes sont ravis d'effectuer le premier vol d'essai à bord du vaisseau spatial Starliner de Boeing

Deux astronautes vétérans se sont rendus au Centre spatial Kennedy jeudi après-midi pour préparer le premier lancement d'essai du vaisseau spatial Starliner de Boeing, un vol très attendu depuis des années. En retard Après deux Vols d'essai sans pilote Et un travail approfondi pour résoudre une variété de problèmes techniques.

Les astronautes Barry « Butch » Wilmore et Sunita Williams, deux des astronautes les plus expérimentés de la NASA avec quatre vols spatiaux précédents, 11 sorties dans l'espace et 500 jours en orbite entre ces périodes, ont atterri sur la piste de 3 miles de long du port spatial à bord d'un avion d'entraînement à réaction T-38. après le vol. Du Centre spatial Johnson à Houston.

Le commandant du Starliner Barry « Butch » Wilmore (à droite) et la pilote Sunita Williams (à gauche) se sont rendus jeudi au Centre spatial Kennedy pour préparer le premier lancement test du vaisseau spatial vers la Station spatiale internationale le 6 mai.

NASA/Frank Michaud


« Nous aimons la Floride », a déclaré Wilmore aux journalistes sur la piste, « Nous aimons le Kennedy Space Center, parce que c'est là que vous lancez des gens dans l'espace. » « Dans moins de deux semaines, le prochain vol que nous prendrons se fera sur notre dos et prendra son envol. »

L'achèvement du vol d'essai de l'équipage Starliner, ou CFT, « augmentera la capacité (de la NASA) vers et depuis la station spatiale, et c'est essentiel », a-t-il déclaré. «Nous sommes ravis d'être ici.»

« C'est là que le caoutchouc rencontre la route », a déclaré Williams, « et là où nous quittons cette planète, et c'est plutôt cool ! »

Quelques heures après l'arrivée de l'équipage, et peu après que deux astronautes russes ont effectué une sortie dans l'espace de quatre heures et 36 minutes à l'extérieur de la Station spatiale internationale, les chefs de mission ont effectué un examen de préparation au vol de deux jours, autorisant provisoirement le lancement du véhicule Starliner à bord de l'avion. Véhicule de lancement uni. Fusée Alliance Atlas 5 à 22 h 34 HAE le lundi 6 mai.

Si tout va bien, Wilmore et WilliamsTous deux anciens pilotes d'essai de la Marine, ils accosteront à la station spatiale le 8 mai et reviendront sur Terre le 15 mai ou peu après. Si la mission se déroule bien, la NASA prévoit de commencer les vols opérationnels de rotation de l'équipage du Starliner en 2025, en alternance avec SpaceX.

« Aujourd'hui a été un grand jour pour notre programme d'équipage commercial », a déclaré Steve Stich, administrateur du CCP de la NASA. « Tous les partenaires (internationaux), puis toute notre équipe, ont mené une enquête préalable pour procéder au lancement le 6 mai. De plus, nous avons (signé) ce que nous appelons la qualification humaine provisoire pour Starliner pour ce vol avec équipage. test. C’était une grosse affaire pour la NASA et toute notre équipe.

Le vaisseau spatial Starliner est abaissé au sommet d'une fusée United Launch Alliance Atlas 5 au complexe de lancement 41 de la station spatiale de Cap Canaveral.

Al-Ula


La NASA a attribué deux contrats pour le programme d'équipage commercial en 2014, l'un à SpaceX d'une valeur de 2,6 milliards de dollars et l'autre à Boeing d'une valeur de 4,2 milliards de dollars, pour stimuler le développement d'engins spatiaux autonomes capables de transporter des astronautes vers et depuis la Station spatiale internationale.

L’objectif était de mettre fin à la dépendance à l’égard du vaisseau spatial russe Soyouz après le retrait de la navette spatiale et de reprendre le lancement d’astronautes américains depuis le sol américain à bord de fusées et d’engins spatiaux américains. Il est tout aussi important pour la NASA de disposer de deux vaisseaux spatiaux indépendants pour les vols d'équipage vers la Station spatiale internationale au cas où le ferry d'une entreprise s'arrêterait avant la Terre pour une raison quelconque.

SpaceX a commencé les vols d'essai en mai 2020, lançant avec succès deux astronautes de la NASA lors d'un vol d'essai Crew Dragon vers la station spatiale. Depuis lors, SpaceX a lancé 50 astronautes, astronautes et civils en orbite sur huit vols opérationnels vers le complexe de laboratoires, trois visites commerciales et un vol financé par des fonds privés vers une orbite terrestre basse.

Boeing a lancé son Starliner dans un avion Vol d'essai sans pilote En décembre 2019, le vaisseau spatial a rencontré des problèmes logiciels et de communication majeurs qui se sont combinés pour entraver la tentative d'amarrage à la station spatiale et ont presque conduit à la destruction du vaisseau de l'équipage.

une Le deuxième vol sans pilote Il a été commandé (et payé par Boeing), mais lors de la fenêtre de lancement d'août 2021, les ingénieurs des fenêtres ont découvert des valves corrodées dans le système de propulsion du vaisseau spatial. La résolution de ce problème a retardé le deuxième vol d’essai jusqu’en mai 2022.

Bien que la mission ait été un succès, d'autres problèmes ont été découverts, notamment des problèmes de parachute et des inquiétudes concernant la possibilité que le ruban de protection enroulé autour du câblage interne s'enflamme. La correction de ces problèmes et la recherche d'une place pour la visite dans le programme de vol complexe de la station spatiale ont finalement retardé le test en vol de l'équipage au 6 mai.

Accorder Problèmes récents Avec des avions Boeing qui ont soulevé des questions sur l'entreprise Culture de sécuritéLe test en vol réussi de l'équipage est considéré par beaucoup comme une étape cruciale pour Boeing et le programme d'équipage commercial de la NASA.

Pour sa part, Wilmore a déclaré qu'il ne considérait pas le lancement du Starliner dans le contexte des problèmes de l'avion largement rapportés par Boeing.

Vue d'artiste du vaisseau spatial Starliner lors de son approche finale vers la Station spatiale internationale.

NASA


« Je ne pense pas qu'il s'agisse nécessairement de Boeing ou d'un vol », a-t-il déclaré. « Ils sont tous d'une importance vitale. Il s'agit des vols spatiaux habités. Cet adage que vous avez entendu depuis Apollo 13, selon lequel l'échec n'est pas une option ? Cela n'a rien à voir spécifiquement avec Boeing ou ce programme. Ce sont toutes les choses que nous faisons dans l'espace humain. vol spatial. » .

« Donc, ce n’est ni plus ni moins important que tout ce que nous faisons », a-t-il déclaré. « Il se trouve que c'est la chose la plus importante que nous faisons en ce moment. »

« Le succès de cette mission a toujours été très important pour nous en tant que programme pour de nombreuses raisons », a reconnu Mark Nappi, responsable du programme Starliner de Boeing.

« Premièrement, nous avons des humains qui pilotent ce véhicule », a-t-il déclaré. « Nous prenons cela très au sérieux dans le domaine des vols spatiaux habités. J'ai passé ma carrière dans ce secteur et cela a toujours été en tête de liste. »

« Deuxièmement, il s'agit d'une capacité importante pour nous et pour la NASA, c'est pourquoi nous nous sommes engagés à le faire, et nous allons le faire et y parvenir. Je n'y pense donc pas en termes de ce qui est important pour Boeing. autant j'y pense en termes de ce qui est important pour ce programme, ce qui est important « Donner suite aux engagements que nous avons pris envers nos clients ».

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La synthèse de deux nouveaux carbures offre une perspective sur la manière dont les structures carbonées complexes existent sur d'autres planètes

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La synthèse de deux nouveaux carbures offre une perspective sur la manière dont les structures carbonées complexes existent sur d'autres planètes

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Structure cristalline de HP-CaC2 Avec une moyenne cumulative de 44(1). Modèle boule-et-bâton avec cellule unitaire définie ; Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues sur deux sites cristallographiques distincts, C1 (site Wyckoff de 4 g) et C2 (4 h), respectivement. (b) Géométrie d'un nanoruban polyacyne déprotoné ; Les distances C–C et les angles sont étiquetés CCC. Les coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée sont représentées dans des plans perpendiculaires (c) et parallèles (d) aux nanorubans de polyacène. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

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Structure cristalline de HP-CaC2 Avec une moyenne cumulative de 44(1). Modèle boule-et-bâton avec cellule unitaire définie ; Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues sur deux sites cristallographiques distincts, C1 (site Wyckoff de 4 g) et C2 (4 h), respectivement. (b) Géométrie d'un nanoruban polyacyne déprotoné ; Les distances C–C et les angles sont étiquetés CCC. Les coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée sont représentées dans des plans perpendiculaires (c) et parallèles (d) aux nanorubans de polyacène. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

Des chercheurs de l'Université de Bayreuth ont acquis de nouvelles connaissances dans le domaine de la chimie du carbone à haute pression : ils ont synthétisé deux nouveaux carbures – des composés de carbone et d'un autre élément chimique – dotés de structures uniques. Les résultats pourraient fournir une explication inattendue de la répartition généralisée des hydrocarbures aromatiques polycycliques dans l’univers. La recherche est publié Dans le magazine Communications naturelles.

Les carbures sont des composés de carbone et d'un autre élément chimique. Les carbures nouvellement synthétisés ressemblent à des composés de type organométallique et pourraient fournir de nouvelles informations sur le comportement de structures carbonées complexes sous des pressions et des températures extrêmement élevées.

La possibilité de l’existence ou de la formation de tels composés dans les conditions intérieures de la planète pourrait avoir des implications importantes pour les sciences de la Terre et l’astrobiologie, où ils pourraient être à l’origine d’hydrocarbures et jouer un rôle dans l’origine de la vie.

Sous la direction du professeur Leonid Dobrovinsky de l'Institut géologique bavarois et du professeur Dr Natalia Dobrovinskaya du laboratoire de cristallographie de l'université de Bayreuth, des recherches sur de nouveaux composés carbonés révèlent qu'ils contiennent des éléments structurels similaires à ceux trouvés dans des composés complexes. composés organiques. Molécules, mais déprotonées (c'est-à-dire qu'elles ne contiennent pas d'hydrogène).

Pour y parvenir, les chercheurs ont utilisé des cellules à enclume en diamant qui ont compressé de minuscules cristaux de carbure de calcium à des pressions de l'ordre du gigapascal à trois chiffres et les ont simultanément chauffés à des températures d'environ 3 000 degrés Celsius. Ces conditions sont cohérentes avec celles trouvées à une profondeur de 2 900 km à l’intérieur de la Terre. Le changement de pression et de température a entraîné la formation de carbure de calcium en deux nouveaux carbures : le polymorphe haute pression de CaC2 Et la Californie3C7.

Structure cristalline du Ca3C7 Avec une moyenne cumulative de 38 (1). Projection de la structure de Ca3C7 le long de l'axe a, en se concentrant sur des chaînes 2D d'atomes de carbone alignées le long de l'axe b. Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues dans les deux positions cristallographiques distinctes C1 (4c) et C2 (8d), respectivement. Les atomes de carbone, appelés C3(8d) et C4(8d), sont représentés par des sphères grises. (b) Géométrie de la chaîne discrète semi-poly (indénoindène) (p-PInIn) étiquetée avec les distances C-C et les angles C-C-C. c, d Des coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée dans les deux plans différents contenant les chaînes p-PInIn sont présentées. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

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Structure cristalline du Ca3C7 Avec une moyenne cumulative de 38 (1). Projection de la structure de Ca3C7 le long de l'axe a, en se concentrant sur des chaînes 2D d'atomes de carbone alignées le long de l'axe b. Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues dans les deux positions cristallographiques distinctes C1 (4c) et C2 (8d), respectivement. Les atomes de carbone, étiquetés C3(8d) et C4(8d), sont représentés par des sphères grises. (b) Géométrie de la chaîne discrète semi-poly (indénoindène) (p-PInIn) étiquetée avec les distances C-C et les angles C-C-C. c, d Montrer les sections efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée dans les deux plans différents contenant les chaînes p-PInIn. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

Bien que le polymorphisme haute pression de CaC2 Il a la même composition chimique que la substance primaire, mais en diffère par la disposition spatiale des atomes et par ses propriétés chimiques. Le polymorphe possède des chaînes carbonées qui peuvent exister dans des conditions bien au-delà de celles connues pour exister dans les composés organiques conventionnels.

Il est possible que la formation de tels composés dans les conditions présentes à l’intérieur des planètes ait joué un rôle dans l’origine de la vie, car ils pourraient être à l’origine des hydrocarbures.

Le composé de formule chimique Ca3C7 Ils n’ont jamais été observés auparavant, leur synthèse et l’élucidation de leur structure représentent donc une avancée importante dans la compréhension du comportement des matériaux à base de carbone dans des conditions extrêmes.

« Nos découvertes repoussent non seulement les limites de la chimie connue du carbone, mais offrent également une nouvelle perspective sur la manière dont les structures complexes du carbone existent au plus profond de la Terre et peut-être sur d'autres planètes », a expliqué le professeur Leonid Dobrovinsky, chercheur principal de l'étude. Des cadavres. »

Le professeur Natalia Dobrovinskaya a ajouté : « Les similitudes entre ces carbures à haute pression et les composés organométalliques déprotonés ouvrent des possibilités passionnantes pour la conception de nouveaux matériaux dotés de propriétés électroniques, magnétiques et optiques uniques. »

Plus d'information:
Sayana Kandarkhayeva et al., Extension de la chimie du carbone à haute pression via la synthèse de CaC2 Et la Californie3C7 Avec du polyacène déprotoné et des nanorubans de type poly(indinoindine), Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

Informations sur les magazines :
Communications naturelles


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