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Les scientifiques tracent le chemin de la Terre à travers la galaxie à travers de minuscules cristaux dans la croûte
« Voir le monde dans un grain de sable », la phrase d’ouverture d’un poème Guillaume Blakeest une expression fréquemment utilisée qui capture également une partie de ce que font les géologues.
On note la composition de grains minéraux, plus petits que la largeur d’un cheveu humain. Ensuite, nous extrapolons les processus chimiques qu’ils proposent de penser construire notre planète Lui-même.
Maintenant, cette attention particulière nous a amenés vers de nouveaux sommets, reliant les minuscules grains à la place de la Terre dans l’environnement galactique.
regardant l’univers
A plus grande échelle, les astrophysiciens cherchent à comprendre l’univers et notre place dans celui-ci. Ils utilisent les lois de la physique pour développer des modèles décrivant les orbites d’objets astronomiques.
Bien que nous puissions penser que la surface de la planète est quelque chose qui s’est formé par des processus entièrement internes à la Terre elle-même, notre planète a sans aucun doute ressenti les effets de son environnement cosmique. Ceci comprend Changements périodiques de l’orbite terrestreles changements dans la production du soleil, les sursauts gamma et bien sûr les collisions de météorites.
Le simple fait de regarder la lune et sa surface cratérisée devrait nous le rappeler, étant donné que la Terre est 80 fois plus grande que son satellite gris. En fait, des travaux récents ont souligné l’importance des impacts de météores dans Production de la croûte continentale sur Terreaidant à former des « graines » flottantes qui flottent sur la couche la plus externe de notre planète dans sa jeunesse.
Nous et notre équipe internationale de collègues avons maintenant identifié un rythme dans la production de cette croûte continentale précoce, et le rythme indique un très bon mécanisme moteur. Cet ouvrage vient d’être publié dans la revue de géologie.
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Le rythme de production de la croûte terrestre
De nombreuses roches sur Terre sont composées de magma fondu ou semi-fondu. Ce magma provient soit directement du manteau – la couche principalement solide mais qui s’écoule lentement sous la croûte de la planète – soit du réempilement de parties plus anciennes de la croûte préexistante. Lorsque le magma liquide se refroidit, il finit par se solidifier en roche solide.
Grâce à ce processus de refroidissement de la cristallisation du magma, les grains minéraux se développent et peuvent piéger des éléments tels que l’uranium qui se désintègrent avec le temps et produisent une sorte de chronomètre, Enregistrez leur âge. Non seulement cela, il peut également piéger les cristaux autres éléments qui suivent la formation du magma paternel, comme la façon dont un nom de famille peut retracer la famille d’une personne.
En utilisant ces deux informations – l’âge et la composition – nous pouvons alors reconstruire une chronologie de la production de la croûte. Ensuite, nous pouvons décoder leurs fréquences principales, en utilisant la magie mathématique de Transformée de Fourier. Cet outil décode essentiellement la fréquence des événements, tout comme le décodage des ingrédients qui sont entrés dans le mélangeur pour faire un gâteau.
Les résultats de cette approche indiquent un rythme de production de croûte d’environ 200 millions d’années sur la Terre primitive.
Notre place dans l’univers
Mais il existe un autre processus avec un rythme similaire. Notre système solaire et les quatre bras spiraux de la Voie lactée orbitent autour du trou noir supermassif au centre de la galaxie, mais ils se déplacent à des vitesses différentes.
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Les bras spiraux tournent à une vitesse de 210 kilomètres par seconde, tandis que le Soleil accélère à 240 kilomètres par seconde, ce qui signifie que notre système solaire navigue dans et hors des bras de la galaxie. Vous pouvez considérer les bras en spirale comme des zones denses qui ralentissent le passage des étoiles comme un embouteillage, qui ne balaye que la route (ou à travers le bras).
Ce modèle donne environ 200 millions d’années entre chaque entrée de notre système solaire dans un bras spiral de la galaxie.
Il semble donc y avoir une relation possible entre le moment de la production de la croûte sur Terre et le temps qu’il faut pour orbiter les bras spiraux de la galaxie – mais pourquoi ?
coups du nuage
Aux confins de notre système solaire, un nuage de débris de roche glacée a été nommé Nuage d’Oort On pense qu’il tourne autour de notre soleil.
Étant donné que le système solaire se transforme périodiquement en un bras en spirale, une interaction entre celui-ci et le nuage d’Oort est proposée pour déloger la matière du nuage, le rapprochant du système solaire interne. Certains de ces matériaux peuvent toucher le sol.
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La Terre est soumise à des impacts relativement fréquents des corps rocheux de la ceinture d’astéroïdes, qui atteignent une vitesse moyenne de 15 kilomètres par seconde. Mais les comètes éjectées du nuage d’Oort arrivent beaucoup plus vite, à une moyenne de 52 km par seconde.
Nous soutenons que ce sont ces effets cycliques à haute énergie qui sont retracés à travers son record de production de cosses conservées petits grains de métal. La comète impacte le cratère sur d’immenses étendues de la surface de la Terre, éliminant la pression du manteau, ce qui n’est pas si différent de casser un bouchon sur une bouteille de pétillant.
Cette roche en fusion, enrichie d’éléments légers tels que le silicium, l’aluminium, le sodium et le potassium, flotte efficacement sur le manteau plus dense. Bien qu’il existe de nombreuses autres façons la croûte continentale est néeil est probable que Effet Sur notre planète primitive, des graines flottantes se sont formées à partir de la croûte. Le magma produit à partir de processus géologiques ultérieurs adhère à ces premières graines.
L’annonciateur de la mort ou les jardiniers de la vie terrestre ?
La croûte continentale est vitale pour la plupart des cycles naturels de la Terre – elle interagit avec l’eau et l’oxygène, forme de nouveaux produits d’altération et héberge la plupart des minéraux et du carbone biologique.
Les grands impacts de météores sont des événements catastrophiques peut effacer la vie. Cependant, les influences peuvent avoir été fondamentales pour le développement de la croûte continentale sur laquelle nous vivons.
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Avec la dernière syllabe de astéroïdes interstellaires A travers le système solaire, certains sont allés jusqu’à suggérer La vie s’est déplacée à travers l’univers.
Quelle que soit la raison pour laquelle nous venons ici, c’est incroyable par une nuit claire de regarder le ciel et de voir les étoiles et la structure qui suit, puis de regarder vos pieds et de sentir les grains minéraux, les roches et la croûte continentale en dessous – tous liés par un très grand rythme en effet.
Chris Kirklandprofesseur de géologie Université Curtin Et le Philippe Suttonmaître de conférences en astrophysique, Université Lincoln
Cet article a été republié de Conversation Sous licence Creative Commons. Lis le article original.
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Les astronomes présentent un nouveau modèle pour la formation de planètes « flottantes » récemment découvertes
La découverte récente d’une nouvelle classe potentielle de planètes lointaines et mystérieuses « flottantes » a suscité l’intérêt des astronomes depuis que de nouvelles images époustouflantes prises par le télescope spatial James Webb ont été partagées à la fin de l’année dernière.
Ces planètes candidates, connues sous le nom d'objets binaires de masse Jupiter (JuMBO), semblent tourner autour les unes des autres car elles flottent librement dans l'espace, sans être attachées à aucune étoile, ce qui contredit les théories dominantes sur le fonctionnement des systèmes planétaires.
Aujourd'hui, une nouvelle étude révolutionnaire réalisée par une équipe d'astrophysiciens de l'UNLV et de l'Université de Stony Brook a été publiée le 19 avril dans la revue Astronomie naturelleIl fournit un modèle convaincant de la façon dont ces organismes massifs se sont formés.
L’équipe a utilisé des techniques avancées, connues sous le nom de simulations directes à N corps, pour explorer comment les interactions au sein d’amas d’étoiles denses pourraient éjecter des planètes géantes qui restent liées entre elles par la gravité lorsqu’elles dérivent à travers la galaxie. Cette recherche importante fournit un modèle sur la façon dont ces mystérieux binaires se forment, comblant ainsi une lacune critique dans notre compréhension de l’évolution planétaire.
« Nos simulations montrent que des rencontres stellaires rapprochées pourraient éjecter spontanément des paires de planètes géantes de leurs systèmes d'origine, les obligeant à orbiter l'une autour de l'autre dans l'espace », a déclaré l'auteur de l'étude Yihan Wang, chercheur postdoctoral au Centre d'astrophysique du Nevada à l'UNLV. « Ces résultats pourraient changer radicalement notre perception de la dynamique planétaire et de la diversité des systèmes planétaires de notre univers. »
La recherche indique que de tels événements sont plus susceptibles de se produire au sein d’amas d’étoiles densément peuplés, ce qui suggère que les planètes binaires flottantes pourraient être plus courantes qu’on ne le pensait auparavant. Les propriétés de ces paires planétaires, telles que leur séparation et leur excentricité orbitale, fournissent de nouvelles informations sur les conditions environnementales violentes qui influencent la formation des planètes.
« Il présente les interactions stellaires dynamiques comme un facteur important dans le développement de systèmes planétaires inhabituels dans des environnements stellaires denses », a déclaré Rosalba Perna, co-auteur de l'étude et professeur de physique et d'astronomie à l'Université de Stony Brook.
Selon les chercheurs, ces nouveaux travaux élargissent nos connaissances sur la formation planétaire et ouvrent également la voie à de futures observations utilisant le télescope spatial James Webb (JWST), qui pourraient fournir davantage de preuves à l'appui des prédictions de l'équipe.
« Comprendre la formation d'objets massifs nous aide à remettre en question et à améliorer les théories dominantes sur la formation planétaire », a déclaré Zhaohuan Zhu, astrophysicien à l'UNLV et co-auteur de l'étude. « Les observations du télescope spatial James Webb peuvent nous aider à y parvenir, en fournissant de nouvelles informations avec chaque observation qui nous aideront à mieux formuler de nouvelles théories sur la formation des planètes géantes. »
À propos du papier
« Planètes binaires flottant librement suite à leur éjection lors de rencontres stellaires rapprochées», a été publié le 19 avril dans le magazine Astronomie naturelle.
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Aperçu de la croissance des plantes et des maladies humaines
(2024). est ce que je: 10.1038/s41477-024-01672-5 ×
Fermer Un criblage de suppresseur génétique identifie le RdDM comme une voie majeure pour le silençage épigénétique induit par une expansion répétée.une , Phénotypes (indiqués par leurs identifiants d'écran d'origine) des suppresseurs isolés par rapport à Bur-0. Les feuilles irrégulièrement faibles sont marquées par des flèches blanches chez le type sauvage Bur-0. Barres d'échelle, 2 cm.B relatif III1 Niveaux d'expression de suppresseurs de gènes identifiés par criblage génétique. Les nombres représentent les identifiants d'écran d'origine et les gènes correspondants identifiés après le clonage sont indiqués ci-dessous. Niveaux d'expression moyens basés sur trois répétitions biologiques pour chaque lignée (à l'exclusion de Bur-0 et fug1 oùn = 5 et 4, respectivement). Astérisques Indiquez les points de données individuels.sLes valeurs sont basées sur une analyse de variance unidirectionnelle avec le test post hoc de Tukey, et les polices avec des lettres différentes sont significativement différentes les unes des autres ( s<0,05). Les barres d'erreur représentent s.e.m C Exemple d'analyse SHOREmap utilisant 44-2Définit une mutation dans Paul F.. Les allèles à haute fréquence (> 0,85) sont colorés en rouge et les croix rouges représentent les allèles causals putatifs. crédit:
Plantes naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41477-024-01672-5 Les biologistes de l'Université Monash ont mis en lumière les mécanismes moléculaires complexes responsables de l'inactivation des gènes provoquée par des répétitions étendues dans une étude internationale. publiéaujourd'hui dans
Plantes naturelles
.
Ce phénomène a été associé à un certain nombre de maladies génétiques, notamment l'ataxie de Friedreich chez l'homme, et provoque des anomalies de développement chez des plantes telles qu'Arabidopsis thaliana.
La recherche vise à comprendre le mécanisme par lequel les répétitions amplifiées provoquent l’inactivation des gènes, une procédure clé pour contrôler l’expression des gènes.
Les nouveaux composants nécessaires à ce processus de mise au silence ont été découverts par des chercheurs à l'aide d'un modèle végétal qui présente des symptômes de défauts de croissance à des températures plus élevées mais pas à des températures plus basses.
La protéase SUMO FUG1, le lecteur d'histone AL3 et la protéine chromodomaine LHP1 ont été identifiés comme les trois acteurs les plus importants, selon l'étude.
« Ces protéines se réunissent pour créer une unité de base requise pour l'inactivation des gènes résultant d'une expansion répétée », a déclaré le Dr Sridevi Sureshkumar, auteur principal de l'étude, qui dirige le groupe de recherche génétique du groupe de recherche fondamentale de l'école des sciences biologiques de l'université Monash.
« Notre recherche révèle le rôle essentiel que jouent ces protéines dans la coordination de l'inactivation génique résultant de répétitions étendues », a déclaré le Dr Sureshkumar.
« La connaissance de ces systèmes fait non seulement progresser notre compréhension de la biologie végétale, mais donne également un aperçu des maladies humaines », a-t-elle déclaré.
Au cours de la recherche, des méthodes modernes de criblage génétique et des tests à deux hybrides sur levure ont été utilisés afin de déterminer que FUG1, une protéase SUMO non caractérisée, joue un rôle important dans l’inactivation des gènes. Après une analyse plus approfondie, il a été démontré que FUG1 interagissait avec AL3, un lecteur d'histone connu pour se lier à des marques d'histone spécifiques associées à une expression génique efficace.
De plus, les chercheurs ont découvert que la protéine AL3 interagit avec LHP1, une protéine chromodomaine qui joue un rôle dans la propagation des marques d'histone restreintes. L'inversion de l'inactivation des gènes et la suppression des symptômes associés à une expansion récurrente se sont produites en raison de la perte de fonction de l'un de ces composants au cours de l'expérience.
« Ces résultats mettent en valeur l’importance des modificateurs post-traductionnels et des lecteurs d’histone dans la régulation épigénétique », a déclaré le Dr Sureshkumar.
Elle a déclaré : « Notre étude ouvre la voie à des recherches plus approfondies sur le rôle de ces protéines dans divers processus biologiques et maladies humaines. »
« Les résultats représentent non seulement des conséquences potentielles pour la santé humaine, mais contribuent également à notre compréhension de la biologie végétale, qui est déjà avancée. »
Le Dr Sureshkumar, qui a dirigé cette étude internationale incluant des institutions du Royaume-Uni, de Chine, du Canada, d'Inde et d'Australie, a déclaré que la collaboration multinationale les avait aidés à progresser dans divers aspects de cette recherche.
Le Dr Sureshkumar a déclaré que cette recherche pourrait ouvrir la voie au développement de nouvelles techniques thérapeutiques ciblant la dérégulation épigénétique chez les personnes atteintes de maladies génétiques. Plus d'information:Sridevi Sureshkumar et al, la protéase SUMO FUG1, le lecteur d'histone AL3 et la protéine chromodomaine LHP1 font partie intégrante du silençage génique induit par l'expansion de la réplication chez Arabidopsis thaliana. Plantes naturelles
Informations magazine : Plantes naturelles
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L'Université Tsinghua développe des techniques de construction d'habitats lunaires
L'Université Tsinghua développe des techniques de construction d'habitats lunaires
Par Simon Mansfield
Sydney, Australie (SPX), 19 avril 2024
L'exploration de la construction d'habitats lunaires par l'Université Tsinghua met en évidence la transition de la simple exploration à la construction et à l'utilisation réelles sur la Lune, en mettant l'accent sur le durcissement du régolithe in situ. Avec près de 20 technologies différentes évaluées pour créer des matériaux à base de régolithe, l'examen du professeur Feng fournit une classification et une évaluation systématiques, identifiant les défis importants et les orientations pour les progrès futurs.
La recherche classe les techniques de durcissement des régolithes en quatre groupes en fonction de leurs mécanismes de liaison et de consolidation : durcissement par réaction (RS), frittage/fusion (SM), durcissement par liaison (BS) et formation de confinement (CF). Chaque gamme et technologie spécifique est soigneusement mesurée en termes de paramètres de processus et de performances, mettant en valeur ses diverses exigences et capacités.
La solidification réactive implique la liaison des particules de régolithe avec des composés réactifs et repose en grande partie sur des matériaux transportés par fusée, le régolithe représentant 60 à 95 % du mélange. Processus de frittage/fusion du régolithe à des températures élevées, dépassant souvent 1 000 °C, ce qui pose d’importants défis énergétiques et opérationnels. Le durcissement par liaison utilise des liants pour le collage, nécessitant moins de temps et des températures plus basses, tandis que la formation par confinement utilise un tissu pour créer des composants de sac régolithe à haute résistance, bien qu'ils puissent manquer de résistance à la compression.
L'étude présente la méthode 8IMEM pour évaluer ces technologies, en utilisant huit indicateurs pour mesurer leur efficacité et leur adéquation à la construction de la Lune. Le remplissage Regolith occupe la première place, réduisant la consommation de ressources et d'énergie tout en permettant une configuration rapide des composants. Les technologies solaires de frittage/fusion et de fusion fonctionnent également bien, ces dernières utilisant l’énergie solaire directement dans une construction rentable.
La recherche est conforme aux objectifs progressifs des Stations internationales de recherche lunaire, établissant un plan de développement en quatre phases : laboratoire, station de recherche, hébergement et habitat, chacune étant spécifiquement conçue pour répondre à des besoins de construction et fonctionnels spécifiques. Les données quantitatives soutiennent l'utilisation de la technologie régolithe pour construire des bases lunaires, fournissant ainsi un modèle fonctionnel pour les futurs habitats lunaires.
Rapport de recherche:Construction lunaire in situ à grande échelle : évaluation quantitative des techniques de durcissement des régolithes
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