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Les défauts se propagent à travers le diamant à des vitesses supersoniques

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Les défauts se propagent à travers le diamant à des vitesses supersoniques

Illustration d’une impulsion laser intense frappant un cristal de diamant depuis le coin supérieur droit, provoquant l’apparition d’ondes élastiques et plastiques (lignes courbes) à travers le matériau. L’impulsion laser crée des défauts linéaires, appelés dislocations, aux points où elle frappe le cristal. Ils se propagent dans la matière plus rapidement que la vitesse transversale du son, laissant derrière eux des forces d’empilement – ​​des lignes qui s’étendent à partir du site d’impact. Crédit : Greg Stewart/Laboratoire national des accélérateurs du SLAC

Les défauts peuvent rendre le matériau plus résistant ou provoquer une défaillance catastrophique. Savoir à quelle vitesse ils se déplacent peut aider les chercheurs à comprendre des phénomènes tels que les ruptures sismiques, les défaillances structurelles et la microfabrication.

Après avoir réglé un débat qui a duré un demi-siècle, des chercheurs ont découvert que de minuscules défauts linéaires peuvent se propager dans la matière plus rapidement que les ondes sonores.

Ces défauts de ligne, ou dislocations, confèrent aux métaux leur résistance et leur maniabilité, mais ils peuvent également provoquer une défaillance catastrophique des matériaux, ce qui se produit chaque fois que vous appuyez sur la languette d’une canette de soda.

Le fait qu’ils puissent se déplacer à de telles vitesses donne aux scientifiques une nouvelle appréciation des types extraordinaires de dommages qu’ils peuvent infliger à un large éventail de matériaux dans des conditions extrêmes – depuis les roches déchirées par un tremblement de terre jusqu’aux matériaux de protection des avions déformés par des contraintes extrêmes. Leora Dresselhaus-Marais, professeur au Laboratoire national des accélérateurs SLAC du Département de l’énergie et à l’Université de Stanford, qui a codirigé l’étude avec le professeur Norimasa Ozaki de l’Université d’Osaka.

La propagation des perturbations laisse des erreurs d'empilement

Une onde de choc traversant un matériau peut créer des défauts appelés dislocations – de minuscules déplacements dans le cristal du matériau à travers lequel elle se propage, laissant derrière elle ce que l’on appelle des défauts d’empilement. À gauche, la disposition régulière des atomes de matière n’est pas perturbée. À droite, les dislocations se sont déplacées de gauche à droite à travers le matériau, créant une erreur d’empilement (violet) où les couches adjacentes du cristal ne s’alignent pas exactement comme elles le devraient. Crédit : Greg Stewart/Laboratoire national des accélérateurs du SLAC

« Jusqu’à présent, personne n’a pu mesurer directement la rapidité avec laquelle ces troubles se propagent à travers les matériaux », a-t-elle déclaré. Son équipe a utilisé la radiographie aux rayons X, semblable à la radiographie médicale. Ils ont décrit les résultats dans un article de recherche publié le 5 octobre dans la revue les sciences.

À la poursuite de la vitesse du son

Depuis près de 60 ans, les scientifiques se demandent si la turbulence peut traverser les matériaux plus rapidement que le son. Un certain nombre d’études ont conclu que ce n’était pas le cas. Mais certains modèles informatiques suggèrent que cela est possible, à condition qu’il commence à se déplacer plus vite que la vitesse du son.

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Gagner cette vitesse instantanément nécessiterait un choc massif. D’une part, le son se propage à travers les solides beaucoup plus rapidement que dans l’air ou l’eau, selon la nature du matériau et sa température, entre autres facteurs. Alors que la vitesse du son dans l’air est généralement estimée à 761 miles par heure, elle atteint 3 355 miles par heure dans l’eau et un étonnant 40 000 miles par heure dans le diamant, la substance la plus dure de toutes.

Pour compliquer les choses, il existe deux types d’ondes sonores dans les solides. Les ondes longitudinales sont semblables à celles de l’air. Mais comme les solides ont une certaine résistance au passage du son, ils hébergent également des ondes plus lentes appelées ondes sonores transversales.

Savoir si des turbulences ultrarapides peuvent franchir l’un de ces murs du son est important d’un point de vue scientifique et pratique. Lorsque les perturbations se déplacent plus vite que la vitesse du son, elles se comportent très différemment et conduisent à des pannes inattendues qui n’ont pas encore été modélisées. Sans mesures, personne ne sait quels dégâts ces perturbations ultrarapides pourraient causer.

« Si un matériau structurel tombe en panne de manière plus catastrophique que prévu en raison de son taux de défaillance élevé, ce n’est pas une bonne chose », a déclaré Kento Katagiri, chercheur postdoctoral au sein du groupe de recherche et premier auteur de l’étude. « Si une faille rompt la roche lors d’un tremblement de terre, par exemple, cela pourrait causer encore plus de dégâts. Nous devons en savoir plus sur ce type de rupture catastrophique. »

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Dresselhaus-Marais a ajouté que les résultats de cette étude « pourraient indiquer que ce que nous pensions savoir sur la défaillance la plus rapide possible des matériaux était faux ».

Effet pop top

Pour obtenir les premières images directes de la rapidité avec laquelle les turbulences se propagent, Dresselhaus-Marais et ses collègues ont mené des expériences avec le laser à rayons X à électrons libres SACLA au Japon. Ils ont mené des expériences sur de petits cristaux de diamant synthétique.

Les défauts d’image directe se propagent à travers la matière à des vitesses supersoniques

Pour obtenir les premières images directes de la rapidité avec laquelle les turbulences se propagent, les chercheurs ont utilisé un faisceau laser intense pour propulser des ondes de choc à travers des cristaux de diamant. Ils ont ensuite utilisé un faisceau laser à rayons X pour réaliser une série d’images aux rayons X de la dislocation se formant et se propageant sur une échelle de temps de plusieurs milliardièmes de seconde. Les images, semblables à des radiographies médicales révélant l’intérieur du corps, ont été enregistrées sur un détecteur. Source : K. Katagiri/Université de Stanford

Diamond offre une plate-forme unique pour étudier la défaillance des matériaux cristallins, a déclaré Katagiri. D’une part, le mécanisme de déformation est plus simple que celui observé dans les métaux, ce qui facilite l’interprétation des expériences difficiles d’imagerie par rayons X ultrarapides. Il a déclaré : Aucun autre type de défaut.

Lorsque deux perturbations se rencontrent, elles s’attirent ou se repoussent et génèrent davantage de perturbations. Ouvrir une canette de soda en aluminium Alliage, et bon nombre des perturbations déjà présentes dans le couvercle – créées lors de son moulage dans sa forme finale – interagissent et produisent de nouvelles perturbations par milliards, qui se transforment en une défaillance critique absolue lorsque le dessus du boîtier se plie et que le dessus s’ouvre. Ces interactions et leur comportement régissent toutes les propriétés mécaniques des matériaux que nous observons.

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« Dans le diamant, il n’y a que quatre types de luxations, alors que le fer, par exemple, a 144 types de luxations possibles », a déclaré Dresselhaus-Marais.

Les chercheurs ont déclaré que les diamants pourraient être beaucoup plus durs que le métal. Mais comme une canette de soda, elle se pliera toujours en formant des milliards de dislocations si elle est heurtée suffisamment fort.

Réaliser des images radiographiques d’ondes de choc

Au SACLA, l’équipe a utilisé une lumière laser intense pour générer des ondes de choc dans les cristaux de diamant. Ils ont ensuite essentiellement pris une série d’images aux rayons X ultrarapides de dislocations qui se forment et se propagent sur une échelle de temps de plusieurs milliardièmes de seconde. Seuls les lasers à électrons libres peuvent délivrer des impulsions de rayons X suffisamment courtes et suffisamment brillantes pour capturer ce processus.

L’onde de choc initiale s’est divisée en deux types d’ondes qui ont continué à traverser le cristal. La première vague, appelée onde élastique, déformait temporairement le cristal ; Ses atomes ont instantanément rebondi vers leur position d’origine, comme un élastique étiré et relâché. La deuxième vague, connue sous le nom d’onde plastique, a déformé le cristal de manière permanente en créant de minuscules erreurs dans les motifs répétitifs des atomes qui composent la structure cristalline.

Voyagez en diamants

Cette image radiologique – semblable à une radiographie médicale, mais prise à grande vitesse à l’aide d’un laser à rayons X – montre des ondes de choc traversant un cristal de diamant. L’onde primaire est élastique. Une onde plastique s’ensuit, créant des défauts dans le matériau appelés turbulences qui se propagent à travers le matériau à des vitesses supérieures à la vitesse du son. La flèche montre le chemin et la direction d’une luxation, qui a laissé dans son sillage un défaut linéaire appelé défaut d’empilement. La même luxation apparaît au bout de la flèche. D’autres défauts d’empilement peuvent être observés se propageant à partir du site du choc laser. Source : K. Katagiri/Université de Stanford

Ces petits déplacements, ou dislocations, créent des « fissures d’empilement » dans lesquelles les couches adjacentes du cristal se déplacent les unes par rapport aux autres, de sorte qu’elles ne s’alignent pas comme elles le devraient. Les failles d’empilement se propagent vers l’extérieur à partir de l’endroit où le laser frappe le diamant, et il y a une dislocation mobile à l’extrémité avant de chaque faille d’empilement.

À l’aide des rayons X, les chercheurs ont découvert que les perturbations se propagent à travers le diamant plus rapidement que les ondes sonores plus lentes, les ondes transversales, un phénomène jamais observé auparavant dans aucun matériau.

Maintenant, a déclaré Katagiri, l’équipe prévoit de retourner dans une installation de rayons X à électrons libres, telle que SACLA ou la source de lumière cohérente Linac (LCLS) du SLAC, pour voir si les perturbations peuvent se propager plus rapidement que la vitesse longitudinale plus élevée du son dans le diamant. , ce qui nécessitera des chocs laser plus puissants. S’ils franchissent le mur du son, dit-il, ils seront considérés comme véritablement supersoniques.

Référence : « Propagation des dislocations transsoniques dans le diamant » par Kento Katagiri, Tatiana Bekoz, Lichao Fang, Bruno Albertazzi, Shunsuke Igashira, Yuichi Inubushi, Genki Kamimura, Ryusuke Kodama, Michele Koenig, Bernard Kozioszemski, Goro Masaoka, Kohei Mianshi, Hirotaka Nakamura, Masato Ota, Gabriel Rigon, Yuichi Sakawa, Takayoshi Sano, Frank Schoofs, Zoe J. Smith, Keiichi Sueda, Tadashi Togashi, Tommaso Vinci, Yifan Wang, Makina Yabashi, Toshinori Yabuchi, Liora E. Dresselhaus-Marais et Norimasa Ozaki, 5 octobre 2023, les sciences.
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Leora Dresselhaus-Marais est chercheuse au Stanford Institute for Materials and Sciences (SIMES) du SLAC et au Stanford PULSE Institute. Chercheurs de l’Université d’Osaka, Institut japonais de recherche sur les rayonnements synchrotron, RIKEN Printemps-8 Centre et Université de Nagoya au Japon; le laboratoire national Lawrence Livermore du ministère de l’Énergie ; le Culham Science Center au Royaume-Uni ; L’École Polytechnique de France a également contribué à ces recherches. Un financement majeur est venu du Bureau de recherche scientifique de l’US Air Force.

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La NASA regarde la planète rouge s’illuminer lors d’une tempête solaire épique

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La NASA regarde la planète rouge s’illuminer lors d’une tempête solaire épique

Une récente tempête solaire intense a fourni des informations précieuses sur l’exposition aux radiations sur Mars, ce qui est essentiel pour les futures missions des astronautes. Les particules à haute énergie ont provoqué des perturbations visuelles sur les rovers et orbiteurs martiens, tandis que le rover MAVEN de la NASA a capturé les aurores résultantes. Source de l’image : NASA/Université du Colorado/LASP

En plus de produire une aurore époustouflante, une récente tempête intense a fourni plus de détails sur la quantité de rayonnement que les futurs astronautes pourraient rencontrer sur la planète rouge.

NASALes rovers et orbiteurs X12 ont observé des éruptions solaires et de grandes éjections de masse coronale Éruption solaire Frappé Mars Le 20 mai. Cet événement a démontré des doses potentielles de rayonnement aux astronautes et provoqué des perturbations visuelles dans les équipements martiens. Les données de ces observations aideront à planifier la radioprotection et les futures missions, y compris la prochaine mission ESCAPADE.

De violentes tempêtes sur Mars

Depuis que le Soleil est entré plus tôt cette année dans une période d’activité maximale appelée maximum solaire, les scientifiques de Mars s’attendent à des tempêtes solaires épiques. Au cours du mois dernier, les rovers et orbiteurs martiens de la NASA ont fourni aux chercheurs des sièges aux premières loges pour une série d’éruptions solaires et d’éjections de masse coronale qui ont atteint Mars et, dans certains cas, ont provoqué des aurores martiennes.

Cette richesse scientifique a fourni une opportunité sans précédent d’étudier comment de tels événements se produisent dans l’espace lointain, ainsi que l’exposition aux radiations à laquelle les premiers astronautes auraient été exposés sur Mars.

La plus grande s’est produite le 20 mai avec une éruption solaire estimée plus tard à X12 – les éruptions solaires de classe X sont les plus puissantes de plusieurs types – sur la base des données du vaisseau spatial Solar Orbiter, une mission conjointe de l’Agence spatiale européenne (ESA).Agence spatiale européenne) et la NASA. L’éruption a envoyé des rayons X et des rayons gamma vers la planète rouge, tandis qu’une éjection de masse coronale ultérieure a libéré des particules chargées. Les rayons X et gamma émis par l’éruption se déplacent en premier à la vitesse de la lumière, tandis que les particules chargées sont légèrement en retard, atteignant Mars en quelques dizaines de minutes seulement.

Une tempête solaire frappe le rover Curiosity de la NASA sur Mars

Les taches dans cette scène ont été causées par des particules chargées provenant d’une tempête solaire frappant une caméra à bord du vaisseau spatial Curiosity Mars de la NASA. Curiosity utilise ses caméras de navigation pour tenter de capturer des images de poussière et de rafales de vent, comme celles présentées ici. Source de l’image : NASA/JPL-Caltech

Exposition aux radiations sur Mars

L’évolution de la météo spatiale a été suivie de près par les analystes du bureau d’analyse météorologique spatiale de la Lune à Mars du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, qui ont indiqué la possibilité d’arrivée de particules chargées après une éjection de masse coronale.

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Si les astronautes s’étaient tenus à côté du rover Curiosity Mars de la NASA à ce moment-là, ils auraient reçu une dose de rayonnement de 8 100 micrograys, soit l’équivalent de 30 radiographies pulmonaires. Même si elle n’a pas été fatale, il s’agit de la plus forte augmentation jamais mesurée par le détecteur d’évaluation des radiations de Curiosity, ou RadDepuis l’atterrissage du vaisseau spatial il y a 12 ans.

Tempête solaire NASA Curiosity Mars Rover

Le rover Curiosity Mars de la NASA a capturé des lignes et des points en noir et blanc à l’aide de l’une de ses caméras de navigation au moment même où les particules d’une tempête solaire atteignaient la surface de Mars. Ces artefacts optiques sont produits par des biomolécules entrant en collision avec le détecteur d’image de la caméra. Source de l’image : NASA/JPL-Caltech

Planification des futures missions

Les données RAD aideront les scientifiques à planifier le niveau le plus élevé d’exposition aux radiations que les astronautes pourraient rencontrer, qu’ils pourront utiliser dans le paysage martien à des fins de protection.

« Les pentes ou les tubes de lave offriraient une protection supplémentaire à l’astronaute contre un tel événement. En orbite autour de Mars ou dans l’espace lointain, le taux de dose est beaucoup plus important. » Je ne serais pas surpris si cette région active du Soleil continue d’exploser. , ce qui signifie davantage de tempêtes solaires sur Terre et sur Mars au cours des prochaines semaines.

Effets sur les rovers et orbiteurs martiens

Lors de l’événement du 20 mai, tellement d’énergie de la tempête a frappé la surface que les images en noir et blanc prises par les caméras de navigation de Curiosity dansaient avec de la « neige » – des traînées et des taches blanches causées par des particules chargées entrant en collision avec les caméras.

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De même, la caméra stellaire utilisée par l’orbiteur Mars Odyssey de la NASA en 2001 pour le guidage a été submergée par l’énergie des particules solaires et temporairement éteinte. (Odyssey a d’autres moyens de s’orienter et a récupéré la caméra en une heure.) Même après un bref passage dans la caméra, l’orbiteur a collecté des données vitales sur les rayons X, les rayons gamma et les particules chargées à l’aide de neutrons de haute énergie. Le détecteur.

Ce n’était pas la première expérience d’Odyssey avec une éruption solaire : en 2003, il a finalement été estimé que les particules solaires provenant d’une éruption solaire étaient le détecteur de rayonnement X45 frit d’Odyssey, conçu pour mesurer de tels événements.


La couleur violette dans cette animation montre les aurores sur la face nocturne de Mars, telles que détectées par l’instrument d’imagerie spectroscopique ultraviolette à bord de l’orbiteur MAVEN (Martian Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA. Plus le violet est brillant, plus il y a d’aurores. Lors de la capture d’ondes de particules énergétiques provenant d’une tempête solaire atteignant Mars, la séquence finit par s’arrêter lorsque la vague de particules plus énergétiques arrive et inonde l’instrument de bruit. MAVEN a pris ces images entre le 14 et le 20 mai 2024, alors que le vaisseau spatial était en orbite sous Mars, regardant la face nocturne de la planète (le pôle sud de Mars est visible à droite, en plein soleil). Source de l’image : NASA/Université du Colorado/LASP

Aurores boréales au-dessus de Mars

Bien au-dessus de Curiosity, NASA L’orbiteur MAVEN (Martian Atmosphere and Volatile Evolution). Un autre effet de l’activité solaire récente a été capturé : les aurores boréales rougeoyantes au-dessus de la planète. La manière dont ces aurores se produisent est différente de celles que nous observons sur Terre.

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Notre planète natale est protégée des particules chargées par un champ magnétique puissant, qui limite généralement les aurores dans les régions proches des pôles. (Le maximum solaire est la raison des récentes aurores observées aussi loin au sud que l’Alabama.) Mars a perdu son champ magnétique généré en interne dans un passé ancien, il n’y a donc aucune protection contre le barrage de particules énergétiques. Lorsque des particules chargées entrent en collision avec l’atmosphère martienne, elles créent des aurores qui engloutissent la planète entière.

Lors d’événements solaires, le Soleil libère une large gamme de particules énergétiques. Seules les personnes les plus actives peuvent atteindre la surface à mesurer par RAD. Les particules légèrement moins énergétiques, celles qui provoquent les aurores, sont détectées par l’instrument de particules énergétiques solaires de MAVEN.

Les scientifiques peuvent utiliser les données de cet instrument pour reconstituer une chronologie minute par minute de l’endroit où les particules solaires hurlent, détaillant précisément comment l’événement s’est déroulé.

« Il s’agit du plus grand événement de particules solaires jamais vu par MAVEN », a déclaré Christina Lee, responsable de la météorologie spatiale de MAVEN, de l’Institut MAVEN. Université de Californie, BerkeleyLaboratoire de sciences spatiales. « Il y a eu plusieurs événements solaires au cours des dernières semaines, nous avons donc vu des vagues après vagues de particules frapper Mars. »

Un nouveau vaisseau spatial vers Mars

Les données du vaisseau spatial de la NASA ne seront pas seulement utiles aux futures missions interplanétaires vers la planète rouge. Il contribue à une multitude d’informations collectées par les autres missions héliophysiques de l’agence, notamment Voyager, Parker Solar Probe et la prochaine sonde. aventure Mission (Évasion, Accélération Plasma, Explorateurs Dynamiques).

Prévus pour un lancement fin 2024, les deux petits satellites d’ESCAPADE orbiteront autour de Mars et surveilleront la météo spatiale dans une double perspective unique et plus détaillée que celle que MAVEN peut actuellement mesurer seul.

En savoir plus sur les missions

Curiosity a été construit par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA (Laboratoire de propulsion à réaction), géré par le California Institute of Technology de Pasadena, en Californie. Le JPL dirige la mission au nom de la Direction des missions scientifiques de la NASA à Washington.

Le chercheur principal de MAVEN travaille au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de l’Université du Colorado à Boulder. LASP est également responsable de la gestion des opérations scientifiques, de la sensibilisation du public et des communications. Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, gère la mission MAVEN. Lockheed Martin Space a construit le vaisseau spatial et est responsable des opérations de la mission. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), situé dans le sud de la Californie, fournit un support pour la navigation et les réseaux dans l’espace lointain. L’équipe MAVEN se prépare à célébrer le 10e anniversaire de l’arrivée du vaisseau spatial sur Mars en septembre 2024.

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La planète Phoenix, semblable à Neptune, déroute les astronomes avec son atmosphère

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La planète Phoenix, semblable à Neptune, déroute les astronomes avec son atmosphère

Cette découverte remet en question les théories traditionnelles sur la façon dont les planètes vieillissent dans des environnements extrêmes et radioactifs.

Les astronomes ont découvert une planète en dehors de notre système solaire qui est si chaude par rapport à son étoile hôte que son atmosphère extrêmement gonflée aurait dû être réduite à une roche nue il y a des milliards d’années. Cependant, l’air épais de la planète a toléré le rayonnement massif de son étoile pendant des milliards d’années, remettant en question les théories traditionnelles sur la façon dont les planètes vieillissent dans des environnements extrêmes et remplis de radiations.

Le « Neptune chaud » récemment découvert fait un peu plus de six fois la taille de la Terre et orbite suffisamment près de son étoile pour qu’une année ne dure qu’environ quatre jours. Les planètes gonflées de la taille de Neptune avec des orbites étroites sont rares à découvrir, car les modèles prédisent que le rayonnement des étoiles prive les planètes de leur atmosphère, exposant souvent des surfaces rocheuses nues. Cependant, la planète vieille de 6 milliards d’années, qui orbite autour de son étoile six fois plus près que Mercure ne tourne autour de notre soleil, possède une atmosphère sensiblement gonflée, riche en hydrogène et en hélium.

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Bien qu’officiellement désigné TIC365102760 b, l’équipe de découverte l’a surnommé le Phénix pour sa persistance à survivre au rayonnement massif de l’étoile.

« Cette planète n’évolue pas comme nous le pensions », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Samuel Grunblatt, de l’Université Johns Hopkins, dans un article. déclaration. « Nous ne savons pas pourquoi il a encore une atmosphère alors que d’autres Neptunes chauds, plus petits et plus denses, semblent perdre leur atmosphère dans des environnements beaucoup moins extrêmes. »

Phoenix a été repéré par TESS

Phoenix a été découvert par la NASA Transit du satellite d’étude des exoplanètes (TESS) lorsque le télescope enregistrait des creux visibles dans la lumière des étoiles chaque fois que Phoenix traversait la face de son étoile. Les opérations de suivi avec l’observatoire Keck sur le volcan Mauna Kea à Hawaï ont permis de confirmer cette découverte.

L’étoile hôte sera probablement beaucoup moins active que ne le prédisent les modèles, ce qui pourrait retarder la vitesse à laquelle l’atmosphère de Phoenix s’échappe dans l’espace, selon un article publié la semaine dernière dans la revue Phoenix. Revue astronomique Signalez la découverte.

Au lieu de cela, les chercheurs suggèrent que Phoenix aurait pu se trouver sur une orbite plus grande et plus éloignée de l’étoile il y a quelques milliards d’années, lorsque l’étoile brillait plus fréquemment qu’aujourd’hui. La planète aurait pu conserver son atmosphère en évitant la phase la plus active de l’étoile et en migrant vers son orbite actuelle de quatre jours. Cependant, on ne sait pas ce qui aurait poussé Phoenix à avoir ce motif ; Les chercheurs affirment qu’il n’y a aucune autre planète connue dans le système et que l’orbite de Phoenix n’est pas très elliptique, comme on pourrait s’y attendre d’une planète en migration.

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Observations d’autres planètes renflées de la taille de Neptune Suggérer Les étoiles en rotation lente ne parviennent pas à évaporer l’atmosphère de leurs planètes. Par exemple, à la fin de l’année dernière, une autre équipe d’astronomes étudiant LTT 9779 b, une planète renflée similaire qui orbite autour de son étoile hôte pendant moins d’une journée, a découvert que l’étoile tournait à une vitesse d’un kilomètre par seconde – la vitesse d’un escargot. par rapport à 100 kilomètres par seconde. -seconde rotation (ou environ 62 miles par seconde) pour la plupart des étoiles chaudes. On sait que les étoiles à rotation rapide s’enflamment plus souvent, entraînant une perte rapide d’atmosphère au profit des planètes proches.

Dans 100 millions d’années, Phénix se rapprochera progressivement de son étoile avant d’être finalement englouti par celle-ci – un destin qui attend de nombreux mondes, dont la Terre. Il reste environ 4,5 milliards d’années à notre planète avant que notre Soleil ne manque d’hydrogène et ne se dirige vers une géante rouge, engloutissant toutes les planètes jusqu’à Mars (qui restera probablement attachée au Soleil après sa mort).

La nouvelle étude révèle qu’il n’y a aucun signe que Phoenix ait déjà commencé à glisser vers son étoile. Seules deux autres planètes ont été découvertes sur le chemin de l’anéantissement, dont un monde appelé Kepler-1658b, sur lequel les astronomes orbitent. appréciation Il se contracte à un rythme minime de 131 millisecondes par an.

« Nous ne comprenons pas très bien le stade avancé de l’évolution des systèmes planétaires », a déclaré Gronblatt. « Cela nous indique que l’atmosphère terrestre ne se développera probablement pas exactement comme nous le pensions. »

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Les tubes de lave et le gel d’eau découverts sur Mars offrent une double opportunité de rechercher la vie

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Les tubes de lave et le gel d’eau découverts sur Mars offrent une double opportunité de rechercher la vie
Olympus Mons est vu ici sur une image du vaisseau spatial Trace Gas Orbiter avec du givre sur son sommet. PC ESA DLR FU Université de Berlin, Berlin.

Reproduit avec la permission de Le monde en généralun site d’actualités sur la nature, la politique, la science, la santé et les voyages.

Cependant, d’autres preuves de la présence d’eau liquide sur Mars ont été découvertes par une sonde spatiale européenne sous la forme de milliers de gallons de givre à l’intérieur des caldeiras des volcans martiens.

L’équipe internationale d’astronomie a qualifié pour la première fois ces taches de gel d’eau de « grandes » après les avoir identifiées sur les volcans de la région de Tharsis.

Ils disent que leur découverte décrite dans revue Sciences naturelles de la terreIl remet en question les hypothèses antérieures sur le climat de Mars et constitue une avancée majeure dans la recherche de formes de vie sur d’autres planètes.

Dans une découverte distincte réalisée par une autre sonde, une autre caractéristique volcanique de Mars a été révélée comme une mine d’or potentielle de connaissances sur la planète. Une série de trous mystérieux d’environ 10 pieds de large qui ont été récemment réexaminés seraient des lucarnes où des débris martiens se sont effondrés dans un tube de lave.

Les photos ont été prises par l’université. Issue de l’expérience scientifique d’imagerie haute résolution de l’Arizona, ou caméra HiRISE, en 2022, mais lorsqu’elle est apparue sur Today’s Image, elle a relancé les spéculations sur l’origine des mystérieux cratères découverts sur le volcan Arsia Mons – également dans la région de Tharsis.

Du gel au gel

150 000 tonnes d’eau sont échangées chaque jour pendant les saisons froides entre la surface d’Olympus Mons et l’atmosphère, soit l’équivalent d’une soixantaine de piscines olympiques.

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Cela est possible car l’Olympus Mons est le plus grand volcan du système solaire, fait 3 fois la hauteur du mont Everest et, de vent en vent, est aussi large que la France.

Détectée par le système d’imagerie couleur et stéréo de surface (CaSSIS) à bord du vaisseau spatial de suivi des gaz de l’ESA, l’étude suggère que le givre n’est présent que quelques heures après le lever du soleil avant de s’évaporer au soleil.

« Nous pensions qu’il était peu probable que du givre se forme autour de l’équateur martien, car la combinaison de la lumière du soleil et d’une atmosphère ténue maintient des températures relativement élevées pendant la journée à la surface et au sommet des montagnes – contrairement à ce que nous voyons sur Terre, où l’on pourrait s’attendre à ce que pour le voir », a déclaré le responsable de l’étude, le Dr Adomas Valantinas de l’Université Brown de Rhode Island : « Des pics givrés ».

« Ce que nous voyons pourrait être les vestiges d’un ancien cycle climatique sur la planète Mars moderne, où il y avait de la pluie et peut-être même des chutes de neige sur ces volcans dans le passé. »

L’équipe de recherche suggère que la façon dont l’air circule au-dessus de ces montagnes crée un microclimat « unique » qui permet à de fines plaques de givre de se former en couches très fines, à peu près de la largeur d’un cheveu humain.

Ils pensent que la modélisation de la formation du gel pourrait permettre aux scientifiques de découvrir davantage de mystères restants de Mars, notamment en comprenant où se trouve l’eau et comment elle se déplace, ainsi qu’en comprenant la dynamique atmosphérique complexe de la planète, ce qui est essentiel pour l’exploration et la prospection futures. Les signes de vie.

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À cette fin, le Dr Valentinas envisage désormais d’examiner d’anciens environnements hydrothermaux qui auraient pu abriter la vie microbienne sur Mars.

Ces cratères sur Mars peuvent mesurer environ 10 pieds de diamètre, selon Space.com, mais personne ne peut deviner leur profondeur ni où ils mènent. NASA, Jet Propulsion Laboratory, Arizona.

Taupe de Mars

On pense que ces trous détectés par la caméra HiRISE sont le résultat de l’effondrement du sol dans le tube de lave situé en dessous.

Les tubes de lave souterrains sont des endroits exotiques sur Terre, mais sur Mars, on pense qu’ils pourraient fournir un abri anti-radiation prêt à l’emploi dont les astronautes pourraient profiter lors de futures missions lors de tempêtes solaires.

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« Il y en a plus d’un [pits] « Nous avons vu Mars sur Mars », a déclaré Brandon Johnson, géophysicien à l’Université Purdue. Intéressé par le commerce. « Mais ils sont vraiment intéressants car ce sont des endroits où les astronautes pourraient se rendre et être à l’abri des radiations. »

Grâce à ce refuge, cela pourrait aussi être un endroit prometteur pour rechercher des signes de vie microbienne. Sans magnétosphère significative ou totale, barrière qui protège la vie sur Terre du rayonnement solaire, l’étreinte intérieure de Mars serait la seule source de protection naturelle disponible.

De plus, même si la surface de Mars peut descendre à des températures allant de -80 à -160 degrés Fahrenheit, vivre sous terre peut éviter que des formes de vie ne meurent de froid. Sur Terre, la température de l’environnement souterrain est toujours de 63 degrés Fahrenheit, peu importe où vous allez dans le monde.

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Plus d’histoires martiennes : Une nouvelle image époustouflante montre la preuve d’une rivière qui coulait autrefois sur Mars

Sur Mars, explique Johnson, on ne sait pas quelle est la température souterraine, mais il n’est pas exagéré d’imaginer quelque chose de similaire.

Des propositions sont formulées pour envoyer un véhicule spécialisé sur Mars pour descendre dans ces lucarnes dans le but d’y étudier l’environnement. Alors que jusqu’à présent, les rovers se limitaient aux véhicules à roues, des tests sont en cours pour des rovers serpentins qui « spirent » à travers la Terre plutôt que de rouler. Leur permettant de monter et descendre les murs, sur des terrains plus accidentés et même sur la glace. Elles ont été conçues principalement pour une expédition hypothétique sur la lune glacée de Saturne, Encelade, mais il n’y a aucune raison pour que les sondes serpent ne puissent pas être utilisées pour explorer les tubes de lave sur Mars – ce serait probablement un point de départ plus simple de toute façon. Et

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