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Les scientifiques du SwRI découvrent des preuves d’une activité géothermique à l’intérieur de planètes naines glacées

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Les scientifiques du SwRI découvrent des preuves d’une activité géothermique à l’intérieur de planètes naines glacées

Newswise – Une équipe dirigée par le Southwest Research Institute a trouvé des preuves d'une activité hydrothermale ou métamorphique au sein des planètes naines glacées Eris et Makemake, situées dans la ceinture de Kuiper. Le méthane détecté à leur surface contient des signatures géochimiques chaudes, voire brûlantes, de leur noyau rocheux, très différentes de la signature du méthane émis par une comète.

« Nous observons des signes intéressants de temps chauds dans des endroits froids », a déclaré le Dr Christopher Glenn du Southwest Research Institute, expert en géochimie planétaire et auteur principal d'un article sur la découverte. « Je suis arrivé à ce projet en pensant que les grands objets de la ceinture de Kuiper (KBO) devaient avoir des surfaces anciennes habitées par des matériaux hérités de la nébuleuse solaire primordiale, où leurs surfaces froides pourraient préserver des substances volatiles comme le méthane. Au lieu de cela, le télescope James nous a donné JWST : Surprise ! Nous avons trouvé des preuves indiquant des processus thermiques qui produisent du méthane à partir d'Eris et de Makemake.

La ceinture de Kuiper est une vaste région de corps glacés en forme de beignet située au-delà de l'orbite de Neptune, à la limite du système solaire. Eris et Makemake sont de taille comparable à Pluton et à sa lune Charon. Il est probable que ces objets se soient formés au début de l’histoire de notre système solaire, il y a environ 4,5 milliards d’années. Loin de la chaleur de notre Soleil, les objets de la ceinture de Kuiper seraient froids et morts. Des travaux récemment publiés issus des études JWST ont fourni les premières observations de molécules isotopiques sur les surfaces d'Iris et de Makemake. Ces isotopes dits radioactifs sont des molécules contenant des atomes qui possèdent un nombre différent de neutrons. Ils fournissent des données utiles pour comprendre l’évolution planétaire.

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L'équipe JWST a mesuré la composition de la surface des planètes naines, en particulier le rapport entre le deutérium (hydrogène lourd, D) et le rapport entre l'hydrogène (H) dans le méthane. On pense que le deutérium s’est formé lors du Big Bang et que l’hydrogène est le noyau le plus abondant de l’univers. Le rapport D/H sur un corps planétaire fournit des informations sur l’origine, l’histoire géologique et les voies de formation des composés contenant de l’hydrogène.

« Le rapport D/H modéré que nous avons observé en utilisant 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 », a déclaré Glenn. indique les origines géochimiques du méthane produit en profondeur. Le rapport D/H est comme une fenêtre. Nous pouvons l’utiliser dans le sens de regarder à l’intérieur de la Terre. Nos données suggèrent que les températures dans les noyaux rocheux de ces mondes sont si élevées que le méthane peut être évacué. 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.

Au cours des deux dernières décennies, les scientifiques ont appris que les mondes glacés peuvent évoluer beaucoup plus intérieurement qu’on ne le pensait auparavant. Des preuves de la présence d'océans souterrains ont été trouvées sur plusieurs lunes glacées telles que la lune Encelade de Saturne et la lune Europe de Jupiter. L’eau liquide est l’un des ingrédients clés pour déterminer l’habitabilité potentielle des planètes. La possibilité de l'existence d'océans aquatiques au sein d'Eris et Makemake est un sujet que les scientifiques étudieront dans les années à venir. Si l’un ou l’autre d’entre eux était habitable, ce serait le monde le plus éloigné du système solaire susceptible d’héberger la vie. La découverte d’indicateurs chimiques de processus internes leur fait faire un pas dans cette direction.

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« Si Eris et Makemake abritaient, ou peuvent peut-être encore héberger, des géochimies chaudes ou même chaudes dans leurs noyaux rocheux, des processus cryovolcaniques pourraient transporter du méthane à la surface de ces planètes, peut-être dans les temps géologiques récents », a déclaré le Dr Will Grundy. Un astronome à l'Observatoire Lowell, l'un des co-auteurs de Glenn et auteur principal d'un article d'accompagnement. « Nous avons trouvé le rapport isotopique du carbone (13C/1 2C) indique une réapparition relativement récente.

Ce travail s’inscrit dans un changement de paradigme en science planétaire. Il est de plus en plus reconnu que les mondes froids et glacials peuvent être chaleureux au cœur. Les modèles développés pour cette étude indiquent en outre la formation de gaz géothermiques sur la lune Titan de Saturne, qui contient également une abondance de méthane. De plus, l'inférence d'une activité inattendue sur Eris et Makemake souligne l'importance des processus internes dans la formation de ce que nous voyons sur les grands objets de la ceinture de Kuiper et est cohérente avec nos découvertes sur Pluton.

« 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 », a déclaré Glenn. « 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 JST dans un contexte géologique. Je pense que nous serons étonnés des merveilles qui nous attendent ! »

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La sonde européenne « Joyce » s’approche de la Terre et de la Lune en route vers Jupiter – Euractiv

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La sonde européenne « Joyce » s’approche de la Terre et de la Lune en route vers Jupiter – Euractiv

Un vaisseau spatial lancé l’année dernière devrait revenir en orbite autour de la Terre et de la Lune le mois prochain dans le cadre d’une première manœuvre à haut risque au monde alors qu’il traverse le système solaire jusqu’à Jupiter.

La sonde Juice de l’Agence spatiale européenne a été lancée en avril 2023 pour découvrir si les lunes glacées de Jupiter, Ganymède, Callisto et Europe, sont capables d’héberger une vie extraterrestre dans leurs vastes océans cachés.

Le vaisseau spatial sans pilote, qui pèse six tonnes, se trouve actuellement à 10 millions de kilomètres de la Terre.

Mais il reviendra sur la Lune puis sur la Terre les 19 et 20 août, où il utilisera leur poussée gravitationnelle pour fournir du carburant lors de son voyage sinueux de huit ans vers Jupiter.

Le personnel du Centre d’opérations spatiales de l’ESA à Darmstadt, en Allemagne, a commencé cette semaine à préparer cette manœuvre complexe.

Le jus devrait atteindre le système de Jupiter en juillet 2031.

Le voyage empruntera une route panoramique. Le lancement du vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA est prévu pour octobre, mais il a battu Joyce d’un an pour atteindre les lunes de Jupiter.

Une route longue et sinueuse

Joyce choisit la route la plus longue, en partie parce que la fusée Ariane 5 utilisée pour lancer la mission n’était pas assez puissante pour lancer une fusée directement sur Jupiter, située à environ 800 millions de kilomètres.

Sans une fusée massive, envoyer Juice directement vers Jupiter nécessiterait 60 tonnes de carburant à bord – et Juice n’en a que trois tonnes, selon l’Agence spatiale européenne.

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« La seule solution est d’utiliser des aides gravitationnelles », a expliqué à l’AFP Arnaud Boutonnais, responsable des analyses de la mission à l’ESA.

En volant à proximité des planètes, les vaisseaux spatiaux peuvent profiter de leur gravité, ce qui peut modifier leur trajectoire, les accélérer ou les ralentir.

De nombreuses autres missions spatiales ont utilisé des planètes pour augmenter la gravité, mais le survol de la Terre et de la Lune le mois prochain sera une « première mondiale », a déclaré l’Agence spatiale européenne.

L’agence a déclaré qu’il s’agirait de la première « manœuvre d’assistance à double gravité » utilisant des poussées provenant de deux mondes successifs.

Juice parcourra 750 kilomètres au-dessus de la Lune le 19 août, avant de passer par notre planète natale le lendemain.

La sonde quittera la Terre à une vitesse de « 3,3 kilomètres par seconde – au lieu de trois kilomètres si on n’avait pas ajouté la Lune », a précisé Boutonnais.

La sonde Goss passant très rapidement à proximité de la Terre et de la Lune, elle en profitera pour prendre des photos et tester nombre de ses instruments.

Sur Terre, certains prendront des photos de la planète. Certains observateurs du ciel chanceux, équipés de télescopes ou de jumelles puissants, pourront peut-être repérer la planète lors de son passage au-dessus de l’Asie du Sud-Est.

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‘Plat à spaghetti’

Cette étape a été soigneusement calculée depuis de nombreuses années, mais ce ne sera pas une promenade de santé.

« Notre objectif est de créer un trou de souris », a confirmé Boutone.

La moindre erreur lors de son orbite autour de la Lune serait aggravée par la gravité terrestre, créant un faible risque que le vaisseau spatial puisse entrer et brûler dans l’atmosphère terrestre.

L’équipe sur Terre surveillera de près le vaisseau spatial et disposera de 12 à 18 heures pour calculer sa trajectoire et l’ajuster si nécessaire, a déclaré Boutonnet.

Il craignait avant tout un scénario dans lequel la quantité de corrections de cap nécessaires effacerait les gains réalisés grâce au double lance-pierre pour le monde, ce qui signifierait qu’ils « feraient tout cela pour rien ».

Si tout se passe bien, Juice se dirigera à nouveau vers l’espace interplanétaire – au moins pendant un petit moment.

Il se dirigera d’abord vers Vénus pour un nouvel élan en 2025.

La sonde s’approchera encore deux fois de la Terre : une fois en 2026, puis une dernière fois en 2029 avant de finalement s’élancer vers Jupiter.

Vient ensuite la partie la plus difficile.

Une fois que Juice aura atteint Jupiter, il utilisera jusqu’à 35 assistances gravitationnelles pour rebondir autour des lunes océaniques de la planète.

Durant cette étape, le trajet de la sonde ressemble à « une véritable assiette de spaghettis », a déclaré Bottonet.

Il a ajouté : « Ce que nous faisons au système Terre-Lune n’est qu’une plaisanterie comparé à lui. »

En savoir plus avec Euractiv

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La mission historique de l’astronaute Polaris Dawn de SpaceX a été reportée à la mi-août

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La mission historique de l’astronaute Polaris Dawn de SpaceX a été reportée à la mi-août

Nous devrons tous attendre encore un peu pour assister au tout premier vol spatial privé.

SpaceX vise désormais la mi-août pour lancer Polaris Dawn, une mission financée par l’homme d’affaires milliardaire Jared Isaacman. Le prochain vol, qui utilisera le vaisseau spatial Crew Dragon et la fusée Falcon 9 de SpaceX, devait décoller au plus tard le 31 juillet.

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

Les chercheurs suggèrent que le Tyrannosaurus rex était peut-être 70 % plus lourd qu’on ne le pensait auparavant et 25 % plus long.

Le plus grand T. rex jamais trouvé vivant pourrait être beaucoup plus grand que le plus grand spécimen actuellement connu, puisqu’il pèse environ 15 tonnes au lieu de 8,8 tonnes et mesure 15 mètres de long au lieu de 12 mètres, selon l’étude.

De nombreux dinosaures plus grands appartenant à divers groupes ont été identifiés à partir d’un seul bon spécimen fossile.

Il est donc impossible de savoir si cet animal est un grand ou un petit exemplaire de cette espèce.

Les chercheurs soulignent que déterminer quel dinosaure était le plus grand, sur la base d’une poignée de fossiles, n’a pas beaucoup de sens.

Dans la nouvelle étude, le Dr Jordan Malone du Musée canadien de la nature à Ottawa, au Canada, et le Dr David Hone de l’Université Queen Mary de Londres, ont utilisé la modélisation informatique pour évaluer un groupe de dinosaures T. rex.

Ils ont pris en compte des facteurs tels que la taille de la population, le taux de croissance, la durée de vie moyenne et le caractère incomplet des archives fossiles.

« Notre étude suggère que pour les grands animaux fossiles tels que le T. rex, nous n’avons aucune idée, d’après les archives fossiles, de la taille absolue qu’ils ont pu atteindre », a déclaré le Dr Malone.

« C’est amusant de penser à un T. rex de 15 tonnes, mais les implications sont également intéressantes d’un point de vue biomécanique ou écologique. »

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Le Dr Hohn a déclaré : « Il est important de souligner qu’il ne s’agit pas vraiment du T. rex, qui constitue la base de notre étude, mais que cette question s’applique à tous les dinosaures et à de nombreuses autres espèces fossiles.

« Se disputer sur « qu’est-ce qui est le plus gros ? » en se basant sur quelques squelettes n’a pas vraiment de sens. »

Le T. rex a été choisi pour le modèle car bon nombre de ses détails étaient déjà bien appréciés.

Le modèle est basé sur des modèles de crocodiles vivants, choisis en raison de leur grande taille et de leur relation étroite avec les dinosaures.

Les chercheurs ont découvert que les plus grands fossiles connus de T. rex se situent probablement dans le 99e centile, soit le 1 pour cent supérieur de la taille du corps.

Cependant, ils soulignent que pour trouver un animal parmi les 99,99 pour cent (un tyrannosaure sur dix mille), les scientifiques devraient fouiller des fossiles au rythme actuel pendant encore 1 000 ans.

Les estimations de taille sont basées sur un modèle, mais la découverte de géants d’espèces modernes suggère qu’il devait encore y avoir des dinosaures plus grands.

« Certains des os et morceaux isolés indiquent clairement des individus plus gros que les squelettes dont nous disposons actuellement », a déclaré le Dr Hoon.

Les résultats ont été publiés dans la revue Ecology and Evolution.

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