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Les planètes naines situées à la limite glaciale de notre système solaire pourraient cacher des océans chauds : ScienceAlert

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Les planètes naines situées à la limite glaciale de notre système solaire pourraient cacher des océans chauds : ScienceAlert

Le système solaire ne devient pas plus froid que la ceinture de Kuiper.

Bien au-delà de l'orbite de Pluton, loin de la chaleur du Soleil, une vaste étendue de roches glacées et de planètes naines que l'on croit trop froides pour n'être guère plus que des boules de neige dérive dans l'espace.

Cependant, comme l’ont montré les données de New Horizons sur Pluton, les apparences peuvent être trompeuses. Les scientifiques ont découvert que deux autres planètes naines pourraient receler des secrets.

Eris et Makemake sont deux planètes naines situées, comme Pluton, dans la ceinture de Kuiper. Tout comme Pluton, il a été découvert que des océans se déplaçaient sous sa croûte gelée.

Cette preuve réside dans le méthane gelé à la surface de petits mondes lointains qui ont des rapports isotopiques compatibles avec un chauffage interne.

« Nous observons des signes intéressants de temps chauds dans des endroits froids. » dit le chimiste planétaire Christopher Glenn Du Southwest Research Institute au Texas.

« Je suis arrivé à ce projet en pensant que les grands objets de la ceinture de Kuiper (KBO) devaient avoir des surfaces anciennes peuplées de matériaux hérités de la nébuleuse solaire primordiale, où leurs surfaces froides pourraient préserver des substances volatiles telles que le méthane. Au lieu de cela, le télescope James Webb a donné à Alien (JWST ) « Ce fut une surprise pour nous ! « Nous avons trouvé des preuves de processus thermiques produisant du méthane à partir d'Iris et de Makemake. »

Vues d'artiste de Makemake et Iris. (SWRI)

Eris et Makemake sont toutes deux plus petites et plus éloignées que Pluton. Pluton a un rayon 1 188 kilomètres (738 miles), et il tourne autour du soleil à une distance moyenne de 39 unités astronomiques.

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Éris est légèrement plus petite, avec un rayon de 1 163 km, mais sa distance moyenne au Soleil est énorme. 68 unités astronomiques. Makemake tourne à un rythme 45,8 unités astronomiquesmais son rayon est très petit, 715 kilomètres.

Même Pluton est difficile à voir, aux confins du système solaire. Des mondes plus petits et plus lointains sont sur le point de disparaître. C'est pourquoi il a fallu attendre un instrument puissant comme le télescope spatial James Webb pour en savoir plus sur lui en détail.

On sait depuis de nombreuses années que la surface de ces planètes naines est dominée par la glace de méthane. Parce que la ceinture de Kuiper se trouve si loin, les scientifiques pensaient que les surfaces des deux mondes étaient aussi vierges qu’on pensait gelées, inchangées depuis leur formation il y a environ 4,5 milliards d’années.

À l’aide du télescope spatial James Webb, les astronomes ont effectué des observations spectroscopiques des deux planètes naines réfléchies par la lumière du soleil. Cela leur a permis de mesurer les rapports isotopiques du méthane – en particulier les rapports entre le deutérium, ou hydrogène lourd, et l’hydrogène ordinaire – connu sous le nom de rapport D/H – ainsi que les isotopes du carbone.

Les deux ensembles de ratios indiquent que le méthane présent à la surface d’Eris et de Makemake est beaucoup plus jeune que le méthane présent depuis la formation du système solaire.

« Le rapport D/H modéré que nous avons observé avec le télescope spatial James Webb dément la présence de méthane primordial sur une surface ancienne. Le méthane primordial aurait un rapport D/H beaucoup plus élevé. » Glenn explique.

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« Au lieu de cela, le rapport D/H indique les origines géochimiques du méthane produit dans les profondeurs de la Terre. Le rapport D/H est comme une fenêtre. Nous pouvons l'utiliser dans un sens pour regarder sous la surface. Nos données indiquent des températures si élevées dans les noyaux rocheux de ces mondes que le méthane peut être cuit. L'azote moléculaire (N2) peuvent également être produits, et on le voit sur Iris. Les noyaux chauds pourraient également indiquer des sources possibles d’eau liquide sous leurs surfaces glacées.

Illustration des processus internes possibles dans Eris et Makemake. (SWRI)

Les rapports isotopiques du carbone concordent.

« Si Eris et Makemake abritaient, ou pouvaient peut-être encore héberger, des géochimies chaudes, voire chaudes dans leurs noyaux rocheux, des processus cryovolcaniques auraient pu transporter du méthane à la surface de ces planètes, peut-être dans les temps géologiques récents. » dit l'astronome Will Grundy de Lowell Observatoire en Arizona. « Nous avons trouvé le rapport isotopique du carbone (13C/1 2C) indique une réémergence relativement récente.

Ces résultats suggèrent fortement que nous devrons peut-être repenser la dynamique du système solaire externe. Les scientifiques pensent que des conditions propices à la vie microbienne marine peuvent exister dans les océans souterrains de mondes gelés, tels que la lune Encelade de Saturne et la lune Europe de Jupiter, dont les noyaux sont censés être suffisamment chauds pour produire des conditions favorables en profondeur.

Si des océans souterrains peuvent également exister dans la ceinture de Kuiper – et ils sont en fait courants – le système solaire externe n’est peut-être pas aussi hostile et inhospitalier que nous le pensions.

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« Avec le survol du système Pluton par New Horizons et avec cette découverte, la ceinture de Kuiper est devenue une multitude de mondes dynamiques plus dynamiques que nous ne l'avions jamais imaginé. » Glenn dit.

« Il n'est pas trop tôt pour commencer à envisager d'envoyer un vaisseau spatial survoler l'un de ces objets afin de replacer les données du télescope spatial James Webb dans un contexte géologique. Je pense que nous serons étonnés des merveilles qui nous attendent ! »

Les résultats ont été publiés dans deux articles publiés dans Icare. peut être trouvé ici Et ici.

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Une méthode inédite pour la couleur bleue trouvée dans les taches de raies : ScienceAlert

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Une méthode inédite pour la couleur bleue trouvée dans les taches de raies : ScienceAlert

Les rayons rubans à points bleus produisent la couleur bleue d’une manière unique, rapportent des chercheurs dans une nouvelle étude. L’étude montre que de nouvelles nanostructures confèrent aux raies pastenagues leurs taches éponymes, en déformant de manière complexe la lumière sur la peau du poisson pour créer une couleur bleu vif qui ne change pas avec l’angle de vue.

Le bleu est une couleur difficile à évoquer pour les êtres vivants. La plupart des ombres dans le monde naturel sont produites par des composés qui ont évolué pour absorber la lumière du soleil et émettre une couleur spécifique. Dans les cas où de la lumière rouge est émise, le produit chimique doit absorber les longueurs d’onde les plus énergétiques du vert, du bleu et du violet.

Production de lumière bleue Le processus d’absorption nécessite généralement d’absorber des longueurs d’onde rouges de faible énergie et d’émettre des longueurs d’onde plus puissantes, une tâche plus difficile que la nature résout rarement.

Une solution plus simple semble consister à utiliser une autre approche : diffuser les longueurs d’onde indésirables à l’aide de nanostructures qui courbent la lumière dans ce que l’on appelle la couleur structurelle.

« Si vous voyez du bleu dans la nature, vous pouvez presque être sûr qu’il est fabriqué à partir de nanofibres et non de colorant. » Il dit Mason Dean, professeur agrégé d’anatomie comparée à la City University de Hong Kong et co-auteur de la nouvelle étude.

Ces rayons bleus structurels proviennent généralement de nanostructures hautement ordonnées, mais l’examen des taches bleues de ces rayons par les chercheurs a révélé quelque chose de différent.

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Ils soulignent que la couleur bleue structurelle est « inhabituellement brillante et indépendante de l’angle » et résulte d’un ensemble désorganisé d’éléments diffusants avec une structure noyau-coquille qui n’a jamais été décrite auparavant.

Cela peut être intéressant en soi, mais cette découverte pourrait également avoir des applications pratiques pour l’humanité, qui pourraient inspirer de nouveaux types de couleurs sans produits chimiques.

Dean souligne que les couleurs structurelles comme celles-ci sont des phénomènes naturels complexes, affectés par des variables allant au-delà de la façon dont nous courbons la lumière.

« Comprendre la couleur structurelle chez les animaux ne concerne pas seulement la physique optique, mais également les matériaux impliqués, la manière dont ils sont organisés avec précision dans les tissus et l’apparence de la couleur dans l’environnement de l’animal », explique Dean. Il dit.

Dans ce cas, les rayons bleus à queue barrée ont des régions de cellules cutanées dotées de propriétés spéciales qui les aident à produire cette étrange couleur presque bleue, explique l’auteur principal Amar Surapani, chercheur postdoctoral dans le groupe de Dean et maintenant universitaire invité à l’université. Faculté de Trinity à Dublin.

Raie à queue de bar à points bleus dans la nature. (Morgan Bennett Smith)

« Nous avons découvert que la couleur bleue est produite par des cellules cutanées uniques, avec un arrangement 3D stable de nanosphères contenant des nanocristaux réfléchissants (comme des perles en suspension dans du thé à bulles) », explique Surapani. Il dit.

« Comme la taille et l’espacement des nanostructures sont des multiples utiles de la longueur d’onde de la lumière bleue, elles ont tendance à réfléchir spécifiquement les longueurs d’onde bleues. »

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En plus de ces cellules productrices de bleu, les rayons ont un autre tour dans leur sac qui donne un coup de pouce supplémentaire à leur couleur bleue.

«Pour éliminer toutes les couleurs étrangères, une épaisse couche de mélanine située sous les cellules productrices de couleurs absorbe toutes les autres couleurs, ce qui donne un teint bleu très brillant», explique Dean. Il dit.

« En fin de compte, les deux types de cellules forment une collaboration remarquable : les mélanocytes structurels se concentrent sur le bleu, tandis que les cellules pigmentaires de mélanine suppriment les autres longueurs d’onde, ce qui donne une peau d’un bleu très brillant. »

Raie à queue barrée à points bleus (Ténora Lima) Il vit principalement dans les eaux peu profondes autour des récifs coralliens de l’océan Indien tropical et de l’océan Pacifique occidental, avec une aire de répartition s’étendant jusqu’en Afrique australe et au nord de l’Australie.

Il possède un venin puissant et peut avoir développé sa couleur attrayante en guise d’avertissement. Cependant, il est généralement timide avec les humains et s’enfuit généralement plutôt que de piquer lorsque cela est possible. Compte tenu des couleurs de son habitat naturel, la couleur bleue peut également contribuer au camouflage.

« Dans l’eau, le bleu pénètre plus profondément que toute autre couleur, aidant les animaux à se fondre dans leur environnement », explique Dean. Il dit« Les taches bleu vif sur la peau des raies ne changent pas avec l’angle de vue et peuvent donc présenter des avantages spécifiques en matière de camouflage lorsque l’animal nage ou manœuvre rapidement avec ses ailes ondulantes. »

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Emprunter quelques idées à ces rayons pourrait également être bénéfique pour notre espèce, ajoute Dean.

« Nous cherchons à collaborer avec d’autres chercheurs pour développer des systèmes de couleurs structurelles bio-flexibles inspirés de la nature douce de la peau des raies pour des couleurs sûres et sans produits chimiques dans les textiles, les écrans flexibles, les écrans et les capteurs. » Il dit.

L’étude a été publiée dans uneMatériaux optiques avancés.

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La crise climatique allonge les journées, selon une étude Crise climatique

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La crise climatique allonge les journées, selon une étude  Crise climatique

La crise climatique allonge chaque jour, à mesure que la fonte massive des glaces polaires remodèle la planète, suggèrent des analyses.

Les scientifiques affirment que ce phénomène constitue une preuve éclatante de la façon dont les actions humaines transforment la Terre, rivalisant avec les processus naturels qui existent depuis des milliards d’années.

Le changement dans la durée du jour se produit à l’échelle de quelques millisecondes, mais cela suffit à perturber le trafic Internet, les transactions financières et la navigation GPS, qui dépendent tous d’un chronométrage précis.

La durée d’un jour terrestre n’a cessé d’augmenter au fil des temps géologiques en raison de la force gravitationnelle exercée par la Lune sur les océans et les terres de la planète. Cependant, la fonte des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique due au réchauffement climatique induit par l’homme a entraîné une redistribution de l’eau stockée dans les hautes latitudes vers les océans du monde, entraînant une augmentation de l’eau dans les mers proches de l’équateur. Cela rend la Terre plus plate – ou plus épaisse – ralentissant la rotation de la planète et allongeant encore plus la journée.

L’influence planétaire de l’humanité a également été récemment démontrée par recherche D’autres études ont montré que la redistribution de l’eau provoquait le déplacement de l’axe de rotation de la Terre, les pôles Nord et Sud. D’autres études ont révélé que les émissions de carbone causées par l’humanité entraînent un rétrécissement de la stratosphère.

Le professeur Benedikt Soja de l’École polytechnique fédérale de Zurich a déclaré : « Nous pouvons constater notre impact en tant qu’êtres humains sur l’ensemble du système terrestre, pas seulement localement, comme une augmentation de la température, mais fondamentalement, en modifiant la façon dont il se déplace dans l’espace et tourne. .» « En raison de nos émissions de carbone, nous avons réussi cela en seulement 100 ou 200 ans, alors qu’avant, les processus de gouvernance duraient des milliards d’années, c’est incroyable. »

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La mesure du temps humain est basée sur des horloges atomiques, extrêmement précises. Cependant, l’heure exacte de la journée (une révolution de la Terre) varie en raison des marées lunaires, des effets climatiques et de certains autres facteurs, tels que la lente récupération de la croûte terrestre après le retrait des calottes glaciaires formées au cours de la dernière période glaciaire. .

Ces différences doivent être prises en compte, a déclaré Suga : « Tous les centres de données qui gèrent Internet, les communications et les transactions financières dépendent d’un timing précis. Nous avons également besoin d’une connaissance précise du temps pour la navigation, en particulier pour les satellites et les engins spatiaux. »

recherche, Publié dans Actes de l’Académie nationale des sciences des États-Unis d’AmériqueLes chercheurs ont utilisé des observations et des reconstructions informatiques pour évaluer l’effet de la fonte des neiges sur la durée du jour. Le taux de décélération variait entre 0,3 et 1,0 milliseconde par siècle (ms/an) entre 1900 et 2000. Mais depuis 2000, à mesure que la fonte s’accélère, le taux de changement s’est également accéléré, jusqu’à 1,3 ms/an.

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« Ce taux actuel est probablement plus élevé qu’à tout moment au cours des derniers milliers d’années », ont déclaré les chercheurs. « On s’attend à ce qu’elle se maintienne à environ 1,0 milliseconde par an au cours des prochaines décennies, même si les émissions de gaz à effet de serre sont considérablement réduites. » Si les émissions ne sont pas réduites, ont-ils déclaré, le taux de décélération augmentera jusqu’à 2,6 millisecondes par an d’ici 2100, dépassant les marées lunaires en tant que principal contributeur aux variations à long terme de la durée du jour.

Le Dr Santiago Belda de l’Université d’Alicante en Espagne, qui ne faisait pas partie de l’équipe de recherche, a déclaré : « Cette étude constitue une avancée majeure car elle confirme que la perte alarmante de glace au Groenland et en Antarctique a un impact direct sur la durée du jour. , ce qui entraîne un allongement de nos journées. « Les différences dans la durée du jour ont des implications critiques non seulement sur la façon dont nous mesurons le temps, mais également sur le GPS et d’autres technologies qui régissent nos vies modernes. »

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Économisez 80 $ sur le télescope réfringent Celestron Inspire 100AZ, parfait pour les débutants en observation du ciel

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Économisez 80 $ sur le télescope réfringent Celestron Inspire 100AZ, parfait pour les débutants en observation du ciel

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