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Les scientifiques ont cartographié l’une des plus grandes menaces pour la Terre dans le nord-ouest du Pacifique

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Les scientifiques ont cartographié l’un des endroits les plus dangereux au monde avec des détails sans précédent : une frontière géologique de 600 milles au large de la côte nord-ouest du Pacifique.

Le long de ce tronçon périlleux, appelé Zone de subduction de Cascadiadeux morceaux de la croûte terrestre glissent l’un contre l’autre, créant des contraintes capables de déclencher un tremblement de terre catastrophique de magnitude 9,0 et de générer un tsunami, avec des vagues pouvant atteindre 40 pieds de haut.

Parce que les scientifiques ne savent pas quand ce jour viendra, ils se préparent en essayant de mieux comprendre la géologie.

Pour ce faire, un Navire de 235 pieds de long Ils ont navigué pendant 41 jours le long des côtes de l’Oregon, de l’État de Washington et de la Colombie-Britannique à l’été 2021, envoyant des ondes sonores dans les profondeurs de l’océan et en enregistrant les échos à l’aide d’un « diffuseur » – un câble étanche de 9 milles de long contenant 1 200 microphones spécialisés. De la même manière que les médecins utilisent les ultrasons pour voir l’intérieur du corps, ils ont utilisé les données pour créer une carte complète de la géologie sous-marine dans une étude publiée vendredi dans la revue. Avancement de la science. le nouveau Cette ressource aidera les scientifiques à comprendre l’éventail des scénarios de tremblements de terre et de tsunamis et aidera les décideurs politiques à créer des codes de construction qui protègent les personnes.

La région entière, qui s’étend du nord de la Californie jusqu’à l’île de Vancouver, est en danger. Mais les scientifiques ont découvert que l’ingénierie était erronée Au large des côtes de Washington, où la faille est plate et lisse, plus proche de la surface et s’étendant plus au large, elle pourrait être particulièrement vulnérable.

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« Je suis ravie d’utiliser ces résultats pour garantir que les estimations sismiques que je produis sont aussi précises que possible », a déclaré Erin Wirth, une sismologue de l’USGS qui n’a pas participé à l’étude. « Je serai occupé maintenant. »

L’accent est mis sur la zone tranquille de subduction de Cascadia

Pendant des centaines d’années, la zone de subduction de Cascadia était calme. Mais le 26 janvier 1700, la terre trembla. Exposition de documents sur l’histoire du Japonorphelin« Le tsunami a traversé l’océan Pacifique, sans tremblement de terre préalable. Histoire orale amérindienne Décrire les secousses du sol et les inondations de la mer. analyse Cernes des arbres À partir des « forêts fantômes » qui sont mortes lorsque la Terre s’est soudainement immobilisée, les scientifiques ont aidé à déterminer la date. Les scientifiques estiment que ce jour-là, il y a plus de trois siècles, un séisme de magnitude 9 sur l’échelle de Richter s’est produit.

Cette zone de faille est considérée comme dangereuse car il s’agit d’une faille de « méga-poussée ». Un morceau de la croûte terrestre, une plaque tectonique appelée plaque Juan de Fuca, s’enfonce sous la plaque continentale nord-américaine. Ces plaques bougent au rythme de la croissance des ongles, mais elles se coincent également et créent une pression accrue. Le tremblement de terre du Tohoku au Japon en 2011 et le tremblement de terre et le tsunami dans l’océan Indien en 2004 se sont produits dans des zones de subduction.

Mais pour comprendre les tremblements de terre, les détails sont importants. Les sismologues apprennent généralement ces détails en observant de plus petits tremblements de terre émanant des zones de subduction. Depuis que Cascadia a été étrangement calme dans l’histoire récente de l’humanité, de nombreux détails restent un mystère.

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« Nous avions des modèles de ce à quoi ressemblait la zone de faille, mais ils n’étaient basés sur aucune donnée pour une grande partie des marges, ils étaient basés sur de petits morceaux de données et des données plus anciennes », a déclaré Susan Carbut, sismologue marine à Lamont-Columbia School of Science de la Columbia Climate School. Doherty Earth Observatory, qui a dirigé l’étude. «C’est comme si vous aviez des bouteilles de Coca-Cola sur les yeux, que vous les aviez retirées et que vous aviez obtenu la bonne prescription. Vous pouvez maintenant voir où se trouve la zone de faille. Sans surprise, la surface de la fissure est beaucoup plus complexe que l’image que nous avons. avait auparavant.

Zone dangereuse au large de Washington

La nouvelle étude devrait être la première d’une longue série d’articles scientifiques issus du nouvel ensemble de données, mais les scientifiques ont déjà tiré quelques conclusions clés. Il existe une section particulièrement plate et lisse de la faille, qui s’étend de l’État de Washington au sud de l’île de Vancouver. Dans d’autres systèmes de failles similaires à travers le monde, ces zones provoquent souvent les tremblements de terre les plus importants et les plus destructeurs. Cette partie de la faille est également moins profonde et plus proche de la surface que les modèles précédents, ce qui pourrait la rendre plus dangereuse, a déclaré Wirth.

Les scientifiques ont également découvert quatre segments le long de la faille, approfondissant la question de savoir si la faille entière passerait en même temps ou si les segments pourraient se rompre individuellement.

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« C’est une question complexe, où la réponse est plutôt : parfois il fait une chose, parfois il en fait une autre », a déclaré Harold Tobin, sismologue à l’Université de Washington et auteur de l’étude. L’un ou l’autre scénario constituerait une catastrophe naturelle majeure et pourrait faire la différence entre un tremblement de terre de magnitude 9 et deux tremblements de terre de magnitude 8. Tobin a évoqué deux tremblements de terre massifs qui ont frappé le Japon en 1944 et 1946, au cours desquels deux parties différentes d’une faille se sont rompues en peu de temps, créant des tsunamis meurtriers.

Kelin Wang, chercheur scientifique à la Commission géologique du Canada, a déjà commencé à utiliser les données pour mieux comprendre comment se forment les tsunamis.

« Il s’agit d’un ensemble de données très riche qui fournit de nombreuses informations dans de nombreuses directions », a déclaré Wang.

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Il y a toujours eu quelque chose qui cloche à propos de la nébuleuse du Crabe. Webb a révélé pourquoi !

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La nébuleuse du Crabe m’a toujours fasciné, même si elle me fascine car elle ne ressemble pas du tout à un crabe ! Ils sont le résultat d’une étoile qui a explosé à la fin de sa vie en 1054 après JC, laissant derrière elle ce que l’on appelle un reste de supernova. A cette époque, l’explosion était visible à l’œil nu, même de jour. On pensait que la supernova à l’origine du nuage provenait d’une étoile moins évoluée dotée d’un noyau composé d’oxygène, de néon et de magnésium. Des études récentes du télescope spatial James Webb révèlent qu’il pourrait s’agir en fait de l’effondrement du noyau d’une étoile riche en fer.

La nébuleuse du Crabe se trouve dans la constellation du Taureau avec un diamètre de 11 années-lumière. Au plus profond du nuage, qui s’étend à une vitesse de 1 500 kilomètres par seconde, se trouve une étoile à neutrons en rotation rapide connue sous le nom de pulsar. Il émet un faisceau de rayonnement électromagnétique qui traverse l’espace comme un phare balayant l’océan. Elle a fait l’objet de nombreuses études pour connaître la dynamique de l’évolution stellaire.

Des études antérieures ont tenté de comprendre l’énergie cinétique totale de l’explosion initiale en fonction de la vitesse du nuage en expansion. Les données suggèrent que la supernova avait une énergie relativement faible, de sorte que l’étoile progénitrice avait probablement une masse de 8 à 10 fois supérieure à celle du Soleil. Si elle avait été plus massive, elle aurait connu une supernova plus violente qui aurait été détectée par la vitesse plus élevée du nuage de gaz en expansion. Mais il y avait un problème.

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Le télescope de 48 pouces de l’observatoire Fred Lawrence Whipple a capturé cette image en lumière visible de la galaxie Pinwheel (Messier 101) en juin 2023. L’emplacement de la supernova 2023ixf est encerclé. L’observatoire, situé sur le mont Hopkins en Arizona, est exploité par le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Hiramatsu et coll. 2023/Sébastien Gomez (STScI)

Les observations de la nébuleuse du Crabe, en particulier la vitesse de rotation élevée du pulsar, semblent contredire la théorie actuelle de la supernova. Dans un modèle d’étoiles de faible masse comme l’étoile progénitrice de la nébuleuse du Crabe, l’oxygène présent dans le noyau s’enflamme lorsque le noyau s’effondre. Ce processus n’a pas assez d’énergie pour générer un pulsar à rotation aussi rapide.

Une équipe d’astronomes a répondu à cette curiosité en utilisant MIRI (Mid-Infrared Instrument) et NIRCam (Near Infrared Camera) à bord du télescope spatial James Webb pour collecter des données sur la nébuleuse du Crabe. L’équipe était dirigée par Tai Tamim de l’Université de Princeton dans le New Jersey. Ils ont déclaré que la composition gazeuse du nuage indique que l’étoile pourrait être plus évoluée avec du fer dans le noyau, ce qui pourrait conduire à une supernova d’énergie plus élevée qu’on ne le pensait auparavant.

Concept artistique du télescope spatial James Webb

Grâce aux instruments sensibles à l’infrarouge de Webb, les raies d’émission du fer et du nickel peuvent être vues plus clairement que jamais. L’étude des raies brillantes dans le spectre de la nébuleuse a permis d’obtenir une estimation plus fiable du rapport fer/nickel. Ils ont découvert qu’il s’agissait d’un pourcentage plus élevé par rapport au Soleil que celui auquel on pourrait s’attendre pour une supernova plus active.

Les résultats sont prometteurs mais les lectures proviennent de deux petites régions de la nébuleuse, donc pour exclure les variations sur l’ensemble des 11 années-lumière, davantage de lectures sont nécessaires. Si les données de Webb représentent la nébuleuse entière, l’un des mystères de la nébuleuse pourrait enfin être résolu.

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source : Enquête sur les origines de la nébuleuse du Crabe avec Webb de la NASA

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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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