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Les scientifiques découvrent un être connu sous le nom de Green Ghost

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Les scientifiques découvrent un être connu sous le nom de Green Ghost

Une nuit de printemps En 2019, au cœur de Tornado Alley, le documentariste sur la nature Hank Shima filmait une tempête lorsqu’il a attrapé un objet mystérieux. Un « fantôme », mais pas du genre surnaturel. Au loin, ce fantôme est apparu comme un léger point vert au-dessus d’un éclair de lumière rouge.

Le flash rouge était familier à Shima, un citoyen scientifique intelligent. Son nom technique est sprite, une décharge électrique qui se produit dans la haute atmosphère lors d’orages violents et qui brille en rouge dans le ciel en raison de l’excitation des molécules d’azote présentes dans l’air. Il se trouvait qu’il recherchait exactement ce phénomène et d’autres formes d' »éclairs » dans la haute atmosphère, connus sous le nom d’événements lumineux transitoires (TLE), cette nuit-là.

Les gobelins apparaissent généralement pendant les orages. Hank Sheema

« Plusieurs sprites rouges vifs et deux jets secondaires ont été capturés avec beaucoup d’enthousiasme », se souvient Shima. Le jet bleu est un autre type d’épilepsie du lobe temporal qui apparaît comme un jet de lumière bleu ciel dirigé vers le haut. « En visionnant les images plus tard dans la nuit et le lendemain matin, j’ai remarqué une aurore verte après deux des plus grands événements de sprites rouges. Dans la vidéo, la couleur verte ressemblait à une faible aurore durant environ une seconde. Shima dit qu’il n’a pas vu ou entendre parler de quoi que ce soit. » Comme ça auparavant, alors il a téléphoné pour se décrire Poursuite des gobelins Paul Smith, que Shima considère comme un « expert en épilepsie du lobe temporal ».

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Ensemble, ils l’ont appelé le « Green Ghost », le mot « Ghost » étant un nom assez proche de « l’excitation verte de l’oxygène dans les sommets des sprites », qui était l’hypothèse initiale de Smith. Cette découverte a suscité l’intérêt des astrophysiciens à l’étranger, qui ont passé les quatre années suivantes à essayer de documenter la bulle brumeuse et d’en comprendre les causes. Finalement, ils trouvèrent un fantôme vert.

Selon leurs recherches publiées dans la revue Nature Communications le 12 décembre 2023, ces émissions rares dans l’atmosphère moyenne nécessitent une combinaison de conditions météorologiques, ou, pourrait-on dire, Orage parfait. Il existe cependant de l’oxygène atomique excité, comme le suggère Smith. L’étude a révélé que De nombreux ions métalliques étaient également présents, dont certains provenaient d’astéroïdes.

Les fantômes verts sont causés par l’oxygène atomique excité et la poussière d’astéroïde.
Les fantômes verts sont causés par l’oxygène atomique excité et la poussière d’astéroïde. Hank Sheema

« La relation entre les fantômes verts et la poussière d’astéroïde est intéressante, mais je ne suis pas surpris », déclare Thomas Ashcraft, un scientifique citoyen de la NASA qui dirige un observatoire au Nouveau-Mexique. Ashcraft dit qu’il avait documenté un fantôme vert des années avant la découverte de Shima, mais qu’il l’attribuait à « la lueur verte commune de l’air ». Il attribue à l’œil vif de Shima la reconnaissance de son importance et l’inspiration de l’expédition de recherche qui a suivi.

Pour enquêter sur cette mystérieuse émission, les auteurs de l’étude, dirigés par María Passas Varo de l’Institut d’astrophysique d’Andalousie, ont pointé un spectromètre vers le ciel au-dessus de Castelljali, dans la région espagnole de Catalogne. En quatre ans, ils ont enregistré 42 gobelins, et un seul d’entre eux a produit un bogey vert.

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Ce cas s’est produit en septembre 2019 sur une créature méduse, nommée pour ses tentacules de lumière rouge distinctifs, tout comme lorsque Shima l’avait repérée dans l’Oklahoma des mois plus tôt. Il s’avère que les chasseurs amateurs de fantômes verts réussissent beaucoup plus à découvrir ce phénomène que les chercheurs. Ashcraft a documenté le fantôme environ 15 fois et Schema 25 fois depuis sa première rencontre en 2019.

« Je chasse les tempêtes presque toute l’année. Bien que j’aie documenté des TLE en Argentine et en Thaïlande, il est difficile de rivaliser avec la fréquence élevée des complexes de tempêtes massives ici aux États-Unis », explique Shima.

Les méduses ont de longs tentacules rouges de lumière.
Les méduses ont de longs tentacules rouges de lumière. Paul Smith

Le Dr Oscar van der Velde, l’un des auteurs de l’étude, affirme que les grandes plaines des États-Unis sont « célèbres pour leur grand nombre de gobelins ».

Il dit également que l’une des raisons pour lesquelles l’étude espagnole n’a enregistré qu’un seul fantôme vert pourrait également être due à la méthodologie. « Le spectromètre fonctionne à l’aide d’une fente qui doit être orientée manuellement exactement à la bonne hauteur du sommet de l’objet. Par conséquent, de nombreux sprites normaux ne montrent aucun fantôme, juste les plus grands et les plus brillants. En bref, faire fonctionner un spectromètre est très différent de pointant un appareil photo reflex numérique vers le ciel.

Ashcraft dit que bien qu’il ait documenté plus d’une douzaine de fantômes verts, il n’en a jamais vu à l’œil nu auparavant. « Une personne ayant une vision aiguë devrait être capable de voir un fantôme vert, car il met un peu plus de temps à disparaître avant de disparaître », dit-il. Mais le fantôme n’apparaît qu’une fois sur 100 êtres, et l’être ne dure que quelques millisecondes. En d’autres termes, la plupart d’entre nous n’ont aucune chance sans un appareil photo ou un télescope décent, et sans beaucoup de chance.

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Des chercheurs observent pour la première fois un catalyseur lors d’une réaction électrochimique

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Des chercheurs observent pour la première fois un catalyseur lors d’une réaction électrochimique

Les réactions électrochimiques sont essentielles à la fabrication de divers produits dans les industries.

La fabrication de l’aluminium, des tuyaux en PVC, du savon et du papier dépend de ces réactions électrochimiques, qui font également partie intégrante du fonctionnement des batteries des appareils électroniques, des voitures, des stimulateurs cardiaques et bien plus encore. De plus, elle a le potentiel de révolutionner la production d’énergie durable et l’utilisation des ressources.

Le cuivre et les catalyseurs similaires jouent un rôle crucial dans la catalyse de ces réactions et sont largement utilisés dans les applications électrochimiques industrielles. Cependant, le manque de compréhension du comportement des catalyseurs au cours des réactions a entravé le développement de catalyseurs améliorés. Jusqu’à présent, les chercheurs n’étaient capables d’imager les stimuli qu’avant et après les réactions, ce qui laisse un vide dans la compréhension des processus qui se produisent entre les deux.

Une collaboration entre le California Institute for Nanosystems de l’Université de Californie et le Lawrence Berkeley National Laboratory a supprimé cette limitation. L’équipe a utilisé une cellule électrochimique spécialement conçue pour surveiller la structure atomique du catalyseur en cuivre pendant la réaction conduisant à la décomposition du dioxyde de carbone.

Cette méthode offre un moyen potentiel de convertir les gaz à effet de serre en carburant ou en d’autres matériaux précieux. Les chercheurs ont enregistré des cas dans lesquels le cuivre formait des amas liquides puis disparaissait à la surface du catalyseur, entraînant des piqûres visibles.

« Pour quelque chose qui est si omniprésent dans nos vies, nous comprenons très peu de choses sur le fonctionnement des stimuli en temps réel. » a déclaré le co-auteur Bri Narang, professeur de sciences physiques à l’UCLA et membre du CNSI. « Nous avons désormais la capacité d’observer ce qui se passe au niveau atomique et de le comprendre d’un point de vue théorique.

« Tout le monde bénéficierait de la conversion directe du dioxyde de carbone en carburant, mais comment pouvons-nous le faire à moindre coût, de manière fiable et à grande échelle ? » a ajouté Narang, qui occupe également un poste en génie électrique et informatique à la School of Engineering de l’UCLA. « C’est le genre de science fondamentale qui devrait faire avancer ces défis. »

Sur la gauche, une flèche rouge suit le mouvement d’un atome de cuivre individuel pendant la réaction électrochimique. À droite, les flèches jaunes indiquent les piqûres restant dans la surface du catalyseur. Source de l’image : Qiubo Zhang/Laboratoire national Lawrence Berkeley

Les découvertes dans le domaine de la recherche sur le développement durable ont des implications significatives, et la technologie qui permet ces découvertes a le potentiel d’améliorer l’efficacité des processus électrochimiques dans diverses applications qui ont un impact sur la vie quotidienne.

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Selon Yu Huang, co-auteur de l’étude et professeur Traugott et Dorothea Frederking et directeur du Département de science et d’ingénierie des matériaux à l’UC Samueli, l’étude pourrait aider les scientifiques et les ingénieurs à passer d’essais et d’erreurs à une approche de conception plus systématique. .

« Toute information que nous pouvons obtenir sur ce qui se passe réellement lors de la stimulation électrique est d’une aide précieuse pour notre compréhension de base et notre recherche de conceptions pratiques. » a déclaré Huang, membre du CNSI. « Sans cette information, c’est comme si nous lancions des fléchettes les yeux bandés et espérions atteindre quelque part près de la cible. »

Un microscope électronique de haute puissance de la fonderie moléculaire du Berkeley Lab a été utilisé pour capturer les images. Ce microscope utilise un faisceau d’électrons pour examiner des spécimens avec un niveau de détail inférieur à la longueur d’onde de la lumière.

Des défis sont rencontrés en microscopie électronique lorsqu’on tente de révéler la structure atomique des matériaux dans des environnements liquides, comme le bain d’électrolyte salin nécessaire à une réaction électrochimique.

L’ajout d’électricité à l’échantillon augmente la complexité du processus. L’auteur correspondant Haiime Cheng, scientifique principal au Berkeley Lab et professeur adjoint à l’UC Berkeley, et ses collègues ont développé un dispositif hermétiquement fermé pour surmonter ces obstacles.

Les scientifiques ont effectué des tests pour s’assurer que le flux d’électricité dans le système n’affectait pas l’image résultante. En se concentrant sur l’endroit exact où le catalyseur en cuivre rencontre l’électrolyte liquide, l’équipe a enregistré les changements qui se sont produits sur une période d’environ quatre secondes.

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Au cours de la réaction, la structure du cuivre s’est transformée d’un réseau cristallin régulier, généralement présent dans les métaux, en une masse irrégulière. Ce faisceau désordonné, composé d’atomes de cuivre et d’ions chargés positivement ainsi que de quelques molécules d’eau, s’est ensuite déplacé à la surface du catalyseur. Ce faisant, les atomes ont été échangés entre du cuivre régulier et irrégulier, piquant la surface du catalyseur. Finalement, la masse irrégulière a disparu.

« Nous ne nous attendions pas à ce que la surface se transforme en une forme amorphe puis revienne à une structure cristalline. » a déclaré le co-auteur Yang Liu, étudiant diplômé de l’UCLA dans le groupe de recherche de Huang. « Sans cet outil spécial pour observer le système en action, nous ne serions jamais en mesure de capturer ce moment. Les progrès des outils de caractérisation comme ceux-ci permettent de nouvelles découvertes fondamentales, nous aidant à comprendre le fonctionnement des matériaux dans des conditions réelles. »

Référence du magazine :

  1. Qiubo Zhang, Zhigang Song, Qianhu Sun, Yang Liu, Jiawei Wan, Sophia B. Betzler, Qi Cheng, Junyi Shangguan, Karen C. Bustillo, Peter Ercius, Bryneha Narang, Yue Huang et Haimei Cheng. Dynamique atomique des interfaces solide-liquide électrifiées dans les cellules liquides TEM. Nature, 2024 ; Identification numérique : 10.1038/s41586-024-07479-s

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Des fossiles d’anciens reptiles ressemblant à des crocodiles découverts au Brésil

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Des fossiles d’anciens reptiles ressemblant à des crocodiles découverts au Brésil
Brasilia :

Un scientifique brésilien a découvert des fossiles de petits reptiles ressemblant à des crocodiles qui vivaient pendant la période du Trias, des millions d’années avant l’apparition des premiers dinosaures.

Les fossiles du prédateur, appelé Parvosuchus aureloi, comprennent un crâne complet, 11 vertèbres, un bassin et quelques os de membres, selon le paléontologue Rodrigo Muller de l’Université fédérale de Santa Maria dans l’État de Rio Grande, auteur de la recherche publiée jeudi. Journal des rapports scientifiques.

Parvosuchus, qui vivait il y a environ 237 millions d’années, marchait sur quatre pattes et mesurait environ un mètre de long et se nourrissait de reptiles plus petits. Les fossiles ont été découverts dans le sud du Brésil. Parvosuchus, qui signifie « petit crocodile », appartient à une famille éteinte de reptiles appelée Gracilissuchidae, qui jusqu’à présent n’était connue qu’en Argentine et en Chine.

« Les Gracilisuchidae sont des organismes extrêmement rares dans le monde paléontologique », a déclaré Mueller à Reuters. « Ce groupe est particulièrement intéressant car ils vivaient juste avant l’aube des dinosaures. Les premiers dinosaures vivaient il y a 230 millions d’années. »

Parvosuchus était un prédateur terrestre. Gracili suchidae représente l’une des branches les plus anciennes de la lignée connue sous le nom de Pseudosuchia qui comprenait plus tard la branche alligator.

Parvosuchus a vécu à une époque d’innovation évolutive à la suite de la pire extinction massive sur Terre il y a 252 millions d’années, avec plusieurs groupes de reptiles en compétition avant que les dinosaures ne deviennent finalement dominants. Les derniers membres des Gracilisuchidae ont incontestablement disparu environ sept millions d’années avant l’apparition des premiers dinosaures.

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(Cette histoire n’a pas été éditée par le personnel de NDTV et est générée automatiquement à partir d’un flux syndiqué.)

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Les chemins de fer indiens effectuent un essai du plus haut pont ferroviaire du monde, « Chenab », à Reasi

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Une technique spectroscopique qui identifie les molécules d’eau sur une surface révèle comment elles se relâchent après agitation

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Une technique spectroscopique qui identifie les molécules d’eau sur une surface révèle comment elles se relâchent après agitation

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Diagramme schématique du processus de relaxation vibratoire de l’étirement de OH dans l’air/eau (H2o)Interface. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-45388-8

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Diagramme schématique du processus de relaxation vibratoire de l’étirement de OH dans l’air/eau (H2o)Interface. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-45388-8

Une image plus complète de la façon dont les molécules d’eau excitées lorsqu’elles interagissent avec l’air perdent leur énergie a été révélée par les scientifiques de RIKEN dans une étude. publié Dans le magazine Communications naturelles. Ce résultat sera précieux pour mieux comprendre les processus se produisant à la surface de l’eau.

L’eau est une anomalie à bien des égards. Par exemple, ses points de congélation et d’ébullition sont beaucoup plus élevés que prévu, et il est moins dense sous forme solide (glace) que sous forme liquide.

Presque toutes les propriétés inhabituelles de l’eau proviennent des liaisons faibles qui se forment et se brisent constamment entre les molécules d’eau voisines. Ces liaisons, appelées liaisons hydrogène, surviennent parce que l’oxygène attire davantage les électrons que l’hydrogène. Ainsi, l’oxygène légèrement négatif d’une molécule est attiré vers les atomes d’hydrogène légèrement positifs des autres molécules.

Mais un petit segment de molécules d’eau – celles à la surface – subit les liaisons hydrogène différemment des autres molécules d’eau. Dans leur cas, le bras qui dépasse dans l’air ne forme pas de liaisons hydrogène.

Jusqu’à présent, personne n’était capable de comprendre comment les bras de ces molécules de surface se détendaient après avoir été étirés. En effet, il est très difficile d’isoler le signal de ces molécules.

« Nous avons une bonne connaissance du comportement des molécules d’eau dans un corps liquide, mais notre compréhension des molécules d’eau à l’interface est loin derrière », explique Tahi Tahara du laboratoire de spectroscopie moléculaire RIKEN.

Au cours de la dernière décennie, une équipe dirigée par Tahara a tenté de remédier à cette situation en développant des techniques spectroscopiques très sophistiquées pour explorer les interactions des molécules d’eau sur les surfaces.

L’équipe a maintenant développé une technique basée sur la spectroscopie infrarouge, suffisamment sensible pour détecter la façon dont les liaisons oxygène et hydrogène dans les molécules d’eau de surface se relâchent.

Grâce à cette technique, l’équipe a découvert que les liaisons oxygène et hydrogène coincées dans l’air tournent en premier sans perdre d’énergie. Ils se détendent ensuite d’une manière similaire aux molécules d’un corps liquide qui forment un réseau de liaisons hydrogène.

« En ce sens, il n’y a pas beaucoup de différence entre les molécules à l’interface et à l’intérieur du liquide après avoir interagi avec leurs voisines, car elles partagent toutes deux le même processus de relaxation », explique Tahara. « Ces résultats dressent un tableau complet de la façon dont les liaisons oxygène et hydrogène se détendent à la surface de l’eau. »

Tahara et son équipe ont désormais l’intention d’utiliser leur technique spectroscopique pour observer les réactions chimiques qui se produisent à l’interface de l’eau.

Plus d’information:
Woongmo Sung et al., Profil de relaxation vibratoire unifié de l’étirement de l’OH à l’interface air/eau, Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-45388-8

Informations sur les magazines :
L’intelligence artificielle de la nature


Communications naturelles


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