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Les tempêtes solaires les plus destructrices de l’histoire sont effacées dans les cernes des arbres
Les arbres sont comme des sentinelles qui gardent une trace des changements climatiques. Leurs anneaux de croissance portent cette histoire et étudient la dendrochronologie de ces anneaux. Les scientifiques peuvent déterminer l’âge exact des arbres et corréler leur croissance avec les changements climatiques et environnementaux.
Mais ils enregistrent également les effets de changements lointains, dont l’activité du Soleil.
Le carbone est le matériau de construction de base pour la vie. C’est l’épine dorsale de la vie sur Terre car il forme des liens avec lui-même et avec d’autres atomes dans une grande variété de composés. Le carbone se trouve dans près de 10 millions de composés différents. Les arbres sont composés principalement de cellulose, un composé organique riche en carbone de formule (C6hdixune5n.m.
Mais tous les carbones ne sont pas créés égaux. Il se produit naturellement dans trois isotopes différents : le carbone 12 (1 2c), carbone 13 (13c), carbone 14 (14c). Le carbone a toujours 6 protons, mais différents isotopes ont différents nombres de neutrons. 14C est différent des autres isotopes car il s’agit d’un radio-isotope. Cela signifie qu’il se décompose, et depuis 1949, les scientifiques l’utilisent 14C – Retrouver l’antiquité à travers elle radiocarbone.
Les arbres absorbent quotidiennement du carbone car ils absorbent du dioxyde de carbone et expulsent de l’oxygène. Les arbres ne font pas la distinction entre les différents isotopes du carbone. Ainsi, lorsque les scientifiques analysent le contenu chimique des cernes de croissance des arbres, ils trouvent les trois isotopes de carbone naturels.
Certains événements provoquent une augmentation de la quantité de 14C dans l’atmosphère terrestre. Les scientifiques peuvent dater avec précision les cernes des arbres, donc en trouvant des cernes d’arbres qui contiennent plus 14C, les scientifiques peuvent déterminer quand la Terre a été exposée aux émissions de carbone 14.
Tout cela va au cœur d’une nouvelle étude publiée dans Actes de la Royal Society A. Le document de recherche est « Modélisation des événements de rayonnement cosmique dans le registre radiocarbone des cernes. L’étude a été dirigée par le Dr Benjamin Pope de l’École de mathématiques et de physique de l’Université du Queensland.
Le carbone 14 a des origines non terrestres.
Lorsque les rayons cosmiques du Soleil et des objets stellaires lointains frappent la haute atmosphère terrestre, les rayons interagissent avec l’azote, qui est abondamment disponible dans l’atmosphère terrestre. l’interaction crée 14C, qui se mélange librement dans l’atmosphère, où les organismes y pénètrent. La quantité de carbone 14 est relativement constante tant que le soleil se comporte « normalement ».
Mais lorsque le soleil est très actif, il libère plus d’énergie dans l’atmosphère terrestre, créant plus 14C – Les arbres qui survivent lorsque le soleil subit une explosion d’énergie gardent une trace de cette explosion en absorbant plus d’isotopes de carbone dans leurs tissus. Étant donné que les arbres poussent de façon saisonnière, un anneau à la fois, chaque anneau est un enregistrement de l’activité stellaire.
Certains comportements du Soleil restent un mystère. Événements Miyaké Ils se produisent sur le Soleil et provoquent des « pics » dans la quantité de carbone 14 dans l’environnement terrestre. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé le lien entre le carbone 14 et les cernes des arbres pour comprendre les événements Miyake. L’effort comprenait des statistiques avancées et un logiciel spécial.
L’événement Miyake est aussi appelé Charlemagne C’est arrivé parce que Charlemagne dirigeait l’Europe occidentale à cette époque. On l’appelle aussi la hauteur de 774-775 carbone 14. Elle a produit l’augmentation la plus importante de 14C que nous connaissons.
« Ces explosions massives de rayonnement cosmique, connues sous le nom d’événements de Miyake, se sont produites environ une fois tous les 1 000 ans, mais leur cause n’est pas claire », a déclaré le Dr Pope dans un communiqué de presse. « La théorie principale est qu’il s’agit d’éruptions solaires massives. »
Si l’éruption solaire a provoqué une élévation du carbone 14, c’était la plus forte éruption jamais connue, mais elle est toujours à la portée du Soleil. L’éruption n’a pas été désastreuse pour la vie et est probablement passée inaperçue à l’époque.
Mais ce serait moche si le même événement se produisait à notre ère technologique moderne. La technologie moderne, en particulier les satellites, subira le plus gros des impacts. Dans notre monde, nous dépendons des satellites pour les communications et la navigation. Ajoutez les risques de dommages aux infrastructures électriques, et ces événements ne peuvent être pris à la légère.
« Nous devons en savoir plus car si l’une de ces choses se produisait aujourd’hui, cela détruirait la technologie, y compris les satellites, les câbles Internet, les lignes électriques longue distance et les transformateurs », a déclaré le Dr Pope. « L’impact sur l’infrastructure mondiale ne serait pas concevable. »
C’est là que les cernes des arbres apparaissent dans l’image.
Qingyuan Zhang, le premier auteur de l’article, était un étudiant de premier cycle en mathématiques à l’Université de Keio. Il a développé un programme de recherche qui analyse les données sur les cernes des arbres.
« Puisque vous pouvez calculer les cernes des arbres pour déterminer leur âge, vous pouvez également observer des événements cosmiques historiques qui remontent à des milliers d’années », a déclaré M. Zhang. « Lorsque le rayonnement frappe l’atmosphère, il produit du carbone 14 radioactif, qui filtre l’air, les océans, les plantes et les animaux, et produit un enregistrement annuel du rayonnement dans les cernes des arbres. »
« Nous avons conçu le cycle mondial du carbone pour reconstruire le processus sur 10 000 ans afin de mieux comprendre l’ampleur et la nature des événements de Miyake », a déclaré Zhang.
Ils sont appelés événements Miyake parce que le scientifique japonais Fusa Miyake en a été le premier auteur. papier les décrivant. Il y avait six événements Miyake. L’événement connu le plus ancien s’est produit en 7176 avant JC, et l’événement de Charlemagne est le plus récent.
La théorie la plus répandue est que les éruptions solaires très puissantes ont provoqué des pics de carbone 14. Mais dans son article de 2012, Miyake et ses co-auteurs ont soutenu que les éruptions solaires ne pouvaient pas être responsables. Cette étude remet également en question l’idée que les éruptions solaires en sont responsables.
« Mais nos résultats remettent cela en question », a déclaré M. Zhang. « Nous avons montré qu’ils ne sont pas liés à l’activité des taches solaires, et certains d’entre eux durent en fait un an ou deux. Au lieu d’une seule éruption ou éruption instantanée, ce que nous pourrions observer est une sorte de « tempête » ou d’éruption astrophysique. . »
Une tempête astrophysique n’a pas l’air très amusante. La terre est à la merci du soleil, et le comportement généralement calme du soleil permet à notre civilisation de prospérer. Il est donc troublant de trouver des preuves d’événements puissants que nous ne comprenons pas et que nous ne pouvons pas prédire.
Les gens de 774-775 ont observé des choses inhabituelles dans le ciel, même s’ils ne savaient rien des radiations, du carbone ou de l’astrophysique.
La Chronique anglo-saxonne Il a déclaré: « Cette année, une croix rouge est également apparue dans le ciel après le coucher du soleil. » Qu’est-ce que ça pouvait être ? (La même date dit aussi, « … des serpents fantastiques ont été vus dans le pays des Saxons du sud », il est donc sage de prendre un grain de sel.) parler des chinois Les aurores boréales en 776, les seules qu’ils mentionnent dans les années 770. Ils ont également enregistré un orage inhabituel en l’an 775. Ces observations étaient-elles liées à ce qui est arrivé au soleil ?
Personne n’est sûr.
une papier 2015 Examinez la hauteur de 774-775 carbone-14. Il a conclu: « Ces événements n’avaient probablement pas d’équivalent optique, et il pourrait s’agir d’une courte rafale de rayons gamma, d’une éruption géante de répéteur de rayons gamma mous ou d’un flash de rayons terrestres, qui sont tous des candidats. » Si ce document est correct, personne sur terre ne remarquera quoi que ce soit.
L’équipe de recherche a découvert que, quelle que soit l’activité solaire, 14Les mutations C ne sont pas associées au cycle solaire. La largeur des pointes ne dépend pas non plus de la latitude. Les deux choses ont été supposées être causales. Dans leur conclusion, les auteurs écrivent : « … nous ne trouvons pas de relation claire dans le temps avec le cycle solaire, ou dans l’amplitude de la latitude comme cela a été dit précédemment. »
Lorsque les chercheurs ont réalisé que les événements étaient prolongés plutôt que graves, ils ont exploré l’idée que le mélange atmosphérique pourrait jouer un rôle dans leur extension en maintenant le carbone élevé dans la haute atmosphère après la fin de l’événement. Ils se sont également demandé si quelque chose à propos des arbres eux-mêmes pouvait expliquer la teneur élevée en carbone 14.
Mais ces explications n’étaient pas satisfaisantes. L’article déclare qu’ils « ne montrent pas de relation cohérente avec le cycle solaire, et beaucoup affichent des périodes prolongées qui défient les modèles astrophysiques ou géophysiques ».
La nature allongée des ongles est déconcertante. « En revanche, écrivent les auteurs dans leur conclusion, si la production prolongée de radionucléides avait une origine astrophysique, il serait difficile de concilier le modèle de production impulsionnelle d’un grand dégagement de particules énergétiques, qu’elles soient solaires ou stellaires. vestiges. »
Cela reste donc un mystère, pour l’instant du moins. et indésirable. Comment pouvons-nous en prédire un si nous ne savons pas ce que c’est ?
« Sur la base des données disponibles, il y a environ 1% de chances d’en voir un autre au cours de la prochaine décennie », a déclaré le Dr Pope. « Mais nous ne savons pas comment le prédire ni quels dommages cela pourrait causer. »
« Ces possibilités sont profondément troublantes et jettent les bases de recherches futures. »
Suite:
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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. Brelatif 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 fug1où n = 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.mC Exemple d'analyse SHOREmap utilisant 44-2 Définit 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 ×
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
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
Liens connexes
Université de Tsinghua
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Rêves de lune et plus
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
Dans les années 1980, FedEx avait un formidable slogan : «Quand c'est définitivement, positivement, il doit y avoir du jour au lendemainEh bien, dans des situations telles que des conflits au sol et des scénarios de catastrophe, cela ne suffit pas. Consciente de la nécessité d'un service de livraison ultra-rapide, Sierra Space, basée au Colorado, développe actuellement un système permettant de livrer des fournitures presque partout sur Terre en seulement 90 minutes.
Sierra Space a actuellement de nombreux projets intéressants en cours, notamment Rêve d'un avion spatial Et un Station spatiale commerciale prévue. La semaine dernière, l'entreprise a surpris l'industrie en annonçant un autre projet ambitieux, une nouvelle plateforme appelée Ghost. La société affirme que « le nouveau vaisseau spatial logistique révolutionnaire sera doté d’un système de protection thermique avancé conçu pour le retour en toute sécurité de petites charges utiles depuis l’espace ». Le projet de logistique spatiale est conçu pour fournir des services de messagerie à la demande à une variété de clients, y compris des opérations de sécurité nationale et une assistance en cas de catastrophes naturelles.
« Nous envisageons un inventaire de véhicules Sierra Space Ghost stratégiquement situés, facilement accessibles et déployables en 90 minutes vers des emplacements critiques n'importe où sur Terre », a déclaré Tom Weiss, PDG de Sierra Space, dans un communiqué. déclaration. Le système devrait être capable de livrer des fournitures au « personnel de première ligne » dans un rayon de 100 mètres d’une zone cible désignée, selon l’entreprise.
Cette annonce fait suite à la création récente par Sierra Space de son organisation de missions et de services orbitaux, axée sur des solutions innovantes pour la sécurité nationale. La société affirme avoir déjà obtenu des contrats majeurs d'une valeur de 1,3 milliard de dollars pour des constellations de satellites dans le cadre de cette initiative.
Ghost a subi une série de trois tests de chute le 1er février au centre de lancement et d'atterrissage de Space Florida. Ces tests comprenaient une descente finale de 2 000 pieds (610 mètres) pour évaluer la dynamique d'impact, une descente contrôlée en parachute de 4 000 pieds (1 219 mètres) et la séparation des composants du blindage et de la charge utile, démontrant la capacité du véhicule à renvoyer les charges utiles en toute sécurité.
Une fois ce programme lancé, le vaisseau spatial préchargé attendra en orbite jusqu'à ce qu'il soit invité à rentrer. L'envoi peut comprendre un kit de survie, un bateau pneumatique, des rations, des armes et d'autres articles. Lors de l'activation, le vaisseau spatial se réorientera, initiera la rentrée et utilisera un bouclier de protection thermique pour résister à des températures allant jusqu'à 2 000 degrés Fahrenheit. Après la rentrée, le parafoil dirige la charge utile vers la zone d'atterrissage désignée. Chaque satellite devrait avoir une durée de vie de cinq ans, après quoi il sera retiré et désorbité.
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C’est une idée géniale et utile, et logique étant donné notre capacité croissante à accéder à l’espace et à y travailler. Combiné avec une technologie de réponse rapide, qui Les missiles peuvent être lancés dans les 24 heuresCela pourrait véritablement révolutionner notre capacité à apporter les choses aux personnes qui en ont le plus besoin, tout en devant être là de manière positive à un moment critique.
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