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Preuve de l’orbiteur et du laboratoire Rosetta

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Preuve de l’orbiteur et du laboratoire Rosetta

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Comète 67P/Churyumov-Gerasimenko le 31 janvier 2015. Crédit image : ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0

Le Rosetta Ion and Neutral Analysis Spectrometer (ROSINA) orbite autour de la comète 67P pour révolutionner notre compréhension de la composition des comètes. L’une des principales découvertes du satellite a été l’exploration de la formation Comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Dans un nouveau rapport publié en La science avanceAhmed Mahgoub et une équipe de scientifiques planétaires du Jet Propulsion Laboratory de Caltech, du Colorado Aerospace Institute et de l’Université de Berne en Suisse ont utilisé les données de ROSINA pour étudier les particules de poussière volant lors de l’événement de poussière de septembre 2016.

Les scientifiques rapportent la découverte de grands types de soufre organique à la surface de la comète. Ensuite, ils ont effectué des simulations en laboratoire pour indiquer la formation de cette substance à partir de réactions chimiques initiées par l’irradiation de glace mélangée contenant du sulfure d’hydrogène. Les résultats ont mis en évidence l’importance de la chimie du soufre cométaire et sa présence dans matériau avant la mesure Pour faciliter la détection de matières soufrées organiques dans d’autres comètes et petits corps glacés en utilisant Télescope spatial James Webb.

Atterrir sur une comète

Lorsque la mission Rosetta a visité la comète 67P, le satellite a révélé Des idées merveilleuses des différentes molécules présentes sur la comète. Les chercheurs ont détecté des matières organiques à l’aide d’un instrument de télédétection, de spectromètres d’imagerie thermique visible et infrarouge et d’une série d’instruments, notamment RosineEt Ptolémée et le Expérience et composition d’échantillonnage de comètes. Les mesures effectuées avec ROSINA ont fourni des informations cruciales sur la chimie organique complexe des matériaux cométaires, ainsi que des informations supplémentaires sur la composition des phases semi-volatiles de la comète 67P.

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Rosetta : La sonde de chasse aux comètes (ESA) de l’Agence spatiale européenne a déployé (et accidentellement fait rebondir) l’atterrisseur Philae à la surface de la comète 67P. Ce GIF se compose d’images diffusées sur le dos de Rosetta vers la Terre. Crédit image : ESA/landru79

Les mesures ont en outre révélé la détection de sels d’ammonium. Dans ce travail, Mahgoub et ses collègues discutent des données recueillies à partir des sondes Rosetta et ROSINA lors de l’événement d’impact de poussière amélioré de l’appareil. Ils ont interprété les données pour révéler la présence de grosses particules de soufre organique à faible volatilité incrustées dans les grains de poussière de la comète 67P. L’équipe a réalisé des simulations in vitro de la chimie organique initiée sur la comète en irradiant un simple mélange de glaces en présence ou non d’hydrogène sulfuré. Les résultats ont indiqué la dominance du soufre dans l’environnement et une origine possible de la chimie de la glace pour les espèces soufrées sur la matière cométaire.

La poussière est arrivée

Avant d’atterrir sur la comète, Rosetta a volé sur des orbites elliptiques au cours des dernières semaines de sa mission, l’altitude autour du centre diminuant progressivement. En septembre 2016, le vaisseau spatial a atteint son approche la plus proche de la comète. La sonde spatiale a vraisemblablement heurté une plaque de glace ou de poussière avant cela, ce qui a conduit à des observations du panache de gaz à haute densité pendant environ 3 heures dans près de l’appareil.

Les mesures effectuées au cours de l’étude ont indiqué une abondance d’une variété de particules contenant du soufre, à la fois avant et après l’événement de poussière. L’équipe a effectué des mesures de spectrométrie de masse pour identifier le sulfure de carbonyle et le disulfure de carbone comme des espèces qui n’ont pas augmenté de manière significative au cours de l’événement en raison de leur grande variabilité, par rapport au dioxyde de soufre, qui a augmenté d’environ deux ordres de grandeur. L’équipe a également surveillé la présence Particules de soufre organique semi-volatil à la surface de la comète 67P.

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Espèces soufrées détectées par ROSINA (Rosetta Orbiter Ion and Neutral Analysis Spectrometer)-DFMS (Dual Focus Mass Spectrometer) avant et pendant l’événement de poussière du 5 septembre 2016, à environ 2 km au-dessus de la surface du noyau. 17:xx désigne les mesures prises avant l’impact de la poussière entre 17h15 et 17h55 UTC (selon la masse), et 18:xx désigne les mesures pendant l’impact de la poussière (18h09 à 18h50). ( a ) Espèces porteuses de CnHmSl, n = 0 à 4; m = 0 à 6, l = 1 à 2. (b) Espèces porteuses de CnHmOlS et CHnNS, n = 0 à 3 ; m = 0 à 6, l = 1 à 2. Les espèces sont disposées selon leur rapport masse/charge (m/z) mais ne sont pas espacées en conséquence (axe des abscisses, non linéaire). La valeur de pré-événement de SO ne peut pas être dérivée car le spectre est corrompu. L’abondance est donnée en unités arbitraires (au) mais est corrigée des effets instrumentaux (sensibilité dépendante de la masse). Avertissement : lors de l’impact, l’intensité de fond de la transe a diminué au cours des 40 minutes nécessaires pour couvrir l’échelle de masse. Ainsi, les masses supérieures sont sous-estimées par rapport aux masses inférieures. crédit: La science avance (2023). DOI : 10.1126/sciadv.adh0394

simulation en laboratoire

Les données de spectrométrie de masse à double foyer ROSINA (ROSINA-DFMS) obtenues lors de l’événement de poussière ont montré que la chimie du soufre est plus complexe et diversifiée que ce que l’on sait à ce jour ou que l’on suppose à partir de mesures dans Zombie silencieux coupable. Mahjoub et ses collègues ont émis l’hypothèse que ce résultat résultait de la chimie de la glace impliquant du sulfure d’hydrogène. Pour explorer cela en laboratoire, l’équipe a mené des expériences de rayonnement électronique sur des mélanges de glace en présence ou en l’absence des particules.

La configuration expérimentale impliquait une chambre hypervide en acier inoxydable, dans laquelle l’équipe a déposé de la glace sur un substrat en or fixé à un doigt froid d’un régulateur d’hélium à travers le gaz, préparant le mélange gazeux. La configuration comprenait un gain d’électrons dans la chambre f Coupe Faraday pour surveiller le courant du faisceau d’électrons. L’équipe a détecté les échantillons en évolution à l’aide d’un spectromètre infrarouge de Fourier. D’autres expériences ont mis en évidence la dissociation rapide du sulfure d’hydrogène dans la préparation, par rapport aux échantillons de méthanol et d’eau utilisés dans des expériences similaires, pour produire une concentration élevée de radicaux soufrés réactifs pour affecter principalement la chimie des films de glace.

Comparaison des spectres de masse des espèces adsorbées à partir du mélange de glace radioactive « soufre » (bleu) et « sans soufre » (rouge) dans des expériences de laboratoire. Les deux spectres ont été enregistrés à T = 275 K, et les deux échantillons ont obtenu des doses de rayonnement similaires. m/z, rapport masse/charge. crédit: La science avance (2023). DOI : 10.1126/sciadv.adh0394

perspectives

Ainsi, Ahmed Mahgoub et ses collègues décrivent des polymères organiques hétérocycliques dans de petits grains de glace interstellaires et des corps glacés. Ils ont émis l’hypothèse que la chimie probable de la glace de sulfure d’hydrogène des espèces observées. Ils ont mis en évidence l’existence d’autres voies de formation de composés soufrés organiques dans le milieu interstellaire diffus, et dans nébuleuse solaire. À l’aide de simulations en laboratoire, les scientifiques ont montré que des composés organiques contenant du soufre peuvent se former par bombardement d’ions soufre à partir de glace astrophysique contenant les composants carbone, oxygène et azote.

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Comparaison des spectres infrarouges (IR) des échantillons de résidus « sans soufre » (spectre rouge) et de résidus « soufrés » (spectre bleu). Les deux échantillons ont été produits en irradiant des membranes de glace avec un faisceau d’électrons de 10 keV pendant 20 h à 50 K. Fabriqué à partir de glaçage élémentaire de CH3OH:NH3:H2S:H2O (3:3:3:1) (« avec soufre ») et CH3OH:NH3:H2O (3:3:1) (« sans soufre »). au, unités aléatoires. crédit: La science avance (2023). DOI : 10.1126/sciadv.adh0394

Le télescope spatial James Webb intégré tout au long de ce travail peut conduire à une meilleure compréhension Chimie du système solaireinclus comètesEt astéroïdes. Cet outil peut également aider les chercheurs à révéler la composition d’une variété de ces objets interstellaires ainsi que leurs similitudes ou différences, pour comprendre la formation et l’évolution du système solaire ; Où la chimie du soufre est d’intérêt. Le sort du soufre joue un rôle majeur dans l’évolution des comètes et des corps interstellaires glacés, bien qu’une grande partie de son rôle dans les éléments constitutifs du système solaire reste inconnu. Néanmoins, l’élément détient un potentiel prometteur pour répondre à l’origine et à l’évolution de ces petits objets glacés.

Plus d’information:
Ahmed Mahgoub et al., Molécules organiques complexes de soufre sur la comète 67P : Preuve des mesures de ROSINA et aperçu des simulations de laboratoire, La science avance (2023). DOI : 10.1126/sciadv.adh0394

IP Wright et al, composés organiques porteurs de CHO à la surface de 67P / Churyumov-Gerasimenko révélés par Ptolémée, les sciences (2015). DOI : 10.1126/science.aab0673

Informations sur la revue :
La science avance


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Les scientifiques ont observé la peinture sécher : les motifs déroutants ont révélé un monde de mouvement et de mystère.

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Les scientifiques ont observé la peinture sécher : les motifs déroutants ont révélé un monde de mouvement et de mystère.

Les chercheurs ont découvert que le motif de la peinture séchée est affecté par la concentration du pigment et la température à laquelle elle sèche. Etudier à l’ACS Langmuir Il a révélé que les gouttelettes contenant moins de pigment ou placées sur des surfaces froides ressemblaient à des « œufs au plat » une fois séchées, tandis que celles contenant plus de pigment ou séchées à des températures plus élevées semblaient plus uniformes. Les résultats indiquent qu’en ajustant la concentration en pigment et la température de séchage, on peut contrôler l’aspect final de la peinture séchée.

Le modèle de séchage de la peinture est affecté par la concentration du pigment et la température de séchage, les ajustements de ces facteurs permettant de contrôler l’apparence finale de la peinture.

Un déversement de café laisse une tache sombre sur le pourtour de la flaque d’eau lorsqu’il sèche. Mais lorsque la peinture sèche, certains ressemblent à des « œufs au plat », avec des « jaunes » colorés entourés de halos d’un blanc pur, tandis que d’autres semblent uniformes. Pour comprendre cet écart, les chercheurs rapportent dans la revue ACS Langmuir Regardez littéralement la peinture sécher. Ils ont découvert que la concentration et la température des pigments affectent la façon dont le liquide cristallise et s’évapore, informations qui peuvent aider à contrôler les motifs de la peinture séchée.

La peinture contient un mélange de matériaux, notamment des résines, des pigments, des additifs et des solvants tels que l’eau. En raison de la composition complexe de la peinture, diverses réactions chimiques jouent un rôle lorsque les gouttelettes de peinture s’évaporent, ce qui peut parfois conduire à des motifs indésirables ou à des microfissures. En général, les artistes et les peintres en bâtiment souhaitent une répartition uniforme des pigments après avoir appliqué la peinture sur la surface. Mais on ne sait pas vraiment comment éviter la formation de motifs lorsque le liquide sèche. Ainsi, Stella Ramos, Catherine Barentin et leurs collègues ont voulu étudier les facteurs qui affectent l’évaporation de la peinture à l’eau.

Séchage des motifs de peinture

À mesure que les gouttes de peinture sèchent, elles peuvent ressembler à un « œuf au plat » (image de gauche, la barre d’échelle est d’un millimètre) ou développer une répartition plus uniforme du pigment (image de droite). Crédit : Adapté de Langmuir 2023, DOI : 10.1021/acs.langmuir.3c01605

Les chercheurs ont préparé cinq mélanges de peinture acrylique à base d’eau et d’eau, puis ont déposé les solutions sur des lames de verre chauffées. Au fur et à mesure de l’évaporation du liquide, ils ont analysé et photographié le sédiment, et ont observé trois phénomènes :

  • Initialement, il y avait des flux de liquide entrants et sortants concurrents : flux entrant du substrat chaud vers le sommet plus froid de la goutte, et retrait vers l’extérieur du flux capillaire.
  • Finalement, la gélification de la suspension de peinture augmente la viscosité et ralentit le mouvement du pigment.
  • L’étape finale de séchage maintient les colorants en place sur la surface de la lame.

La quantité de pigment et la température de la surface du verre affectaient la taille, la forme et le motif des gouttelettes de peinture séchées. Les chercheurs ont constaté que des gouttelettes contenant des concentrations de colorant plus faibles se déposaient sur la surface à la température la plus basse de 86 degrés. F Les particules colorées s’accumulent au centre, lui donnant un aspect « œuf au plat ». Avec plus de pigments et des températures plus élevées allant jusqu’à 176°F, le motif séché est devenu plus uniforme et avait une répartition uniforme de la couleur sur tout le cercle.

Pour contrôler l’apparence de la peinture séchée, la concentration en pigments et la température de la surface peuvent être ajustées en fonction du motif final souhaité, expliquent les chercheurs.

Référence : « Séchage des gouttes de peinture en suspension : des « œufs au plat » aux motifs semi-homogènes » par Stella M. M. Ramos, Damien Suberand, Rémi Volkrand et Katherine Barentin, 14 septembre 2023, Langmuir.
est ce que je: 10.1021/acs.langmuir.3c01605

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Champs de glace, lait glaciaire et montée des mers

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Champs de glace, lait glaciaire et montée des mers

Cette image de Copernicus Sentinel-2 montre des glaciers et des lacs dans le champ de glace du sud de la Patagonie, entre le Chili et l’Argentine. En tant qu’indicateurs critiques du changement climatique, le retrait de ces glaciers au cours des dernières décennies a des conséquences sur l’élévation du niveau de la mer. Crédit : Contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2023), traitées par l’Agence spatiale européenne, CC BY-SA 3.0 IGO

Le champ de glace du sud de la Patagonie, qui s’étend entre le Chili et l’Argentine, est l’une des plus grandes masses de glace en dehors des régions polaires. Une image récente de Copernicus Sentinel-2 met en évidence de superbes glaciers et lacs aigue-marine.

Une partie du champ de glace du sud de la Patagonie avec ses glaciers blancs et ses lacs aigue-marine est montrée sur cette image Copernicus Sentinel-2 prise le 10 janvier 2023.

Le champ de glace, qui chevauche la frontière du Chili et de l’Argentine, s’étend sur plus de 350 kilomètres (220 miles) à travers les Andes de Patagonie et constitue l’une des plus grandes masses de glace sur Terre en dehors des régions polaires.

Composition et caractéristiques du champ de glace

Les champs de glace sont formés par des accumulations de neige qui se transforment en glace au cours des années de compression et de gel. Façonnés par la topographie sous-jacente, les glaciers se forment souvent aux bords d’un champ de glace.

Sur cette image, la masse de glace alimente plusieurs glaciers plus petits et plus grands, dont le glacier Perito Moreno d’Argentine dans le coin supérieur droit. Perito Moreno se trouve sur un canal étroit, alimentant le lac Argentino et formant un barrage de glace qui sépare le corps principal du lac, représenté ci-dessus en turquoise, de son bras sud, représenté en gris.

Lacs, sédiments et glaciers

De nombreux lacs de la région sont alimentés par l’eau provenant de la fonte des glaciers. La couleur de l’eau varie du bleu foncé au gris en fonction de la quantité de sédiments fins en suspension présents. Ces dépôts sont appelés « lait glaciaire » et sont le résultat de l’érosion lorsque les glaciers coulent sur la roche sous-jacente.

Le plus grand glacier visible dans la partie inférieure de l’image est le glacier Grey, dont l’extrémité est divisée en trois parcelles de terrain. Il est situé dans le parc national Torres del Paine., L’une des plus grandes entreprises du Chili. Le nom du parc vient des trois pics de granit distinctifs de Torres del Paine, qui apparaissent dans le coin inférieur droit de l’image.

Morens et indicateurs du changement climatique

Les lignes sombres qui suivent l’écoulement de la plupart des glaciers sont des moraines : des accumulations de roches, de terre et d’autres débris déposés par le glacier. En regardant de plus près l’extrémité de certains glaciers, nous pouvons voir comment les icebergs se sont détachés et flottent désormais dans les fjords et les lacs.

Les glaciers sont les plus grands réservoirs d’eau douce de notre planète. La vitesse à laquelle ils peuvent fondre ou croître est l’un des meilleurs indicateurs du changement climatique. La disparition des glaciers est l’une des principales causes de l’élévation du niveau de la mer. De nombreux glaciers de Patagonie ont reculé au cours des 50 dernières années. Les données satellitaires peuvent aider à surveiller les changements dans la masse, l’étendue et l’épaisseur des glaciers, et donc leur contribution à l’élévation du niveau de la mer.

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La dernière super lune de 2023 est la Harvest Moon de cette année, visible vendredi – The Irish Times

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La dernière super lune de 2023 est la Harvest Moon de cette année, visible vendredi – The Irish Times

La dernière super lune de 2023 sera visible vendredi soir, avec une vue légèrement plus basse samedi.

Une super lune se produit lorsque la Lune est à son point le plus proche de la Terre. En conséquence, elle peut paraître jusqu’à 30 % plus brillante que lorsqu’elle est à son point le plus éloigné, ce qui signifie qu’il s’agit de la pleine lune la plus grande et la plus brillante que les gens auront jamais vue.

L’Autorité irlandaise d’astronomie a exhorté les gens à sortir pour voir la dernière super lune de 2023, ajoutant qu’elle apparaîtra « presque aussi belle samedi » qu’elle décroît.

« L’équinoxe a eu lieu le 23 septembre et la pleine lune la plus proche de cette date est appelée la Lune des récoltes. Ce n’est donc pas seulement la Lune des récoltes de cette année, c’est aussi la quatrième et dernière super lune de 2023 », a déclaré David Moore, rédacteur en chef. de l’astronomie irlandaise.

Journal d’astronomie irlandaise Les gens sont invités à soumettre des photos ou des commentaires écrits de leurs observations qui seront publiés dans une revue spéciale de l’événement.

« Le meilleur moment pour observer est au lever de la lune, qui correspond au coucher du soleil, lorsqu’un autre effet appelé « illusion de la lune » entre en jeu, qui peut faire « apparaître » la lune plus grande à la combinaison œil/cerveau humain. » dit M. Moore.

« Les gens deviennent très créatifs lors de ce ‘super lever de lune’ et font la queue devant des bâtiments, des sculptures, des paysages et même des amis et des familles pour prendre des photos très créatives. Nous souhaitons les présenter dans le magazine Astronomy Ireland et nous espérons que les gens les diffuseront. l’île et nous envoient leurs plus belles photos pour la question de la lune », a-t-il déclaré. Notre géant.

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Le meilleur moment pour voir la lune est le vendredi à partir de 19h18 en Irlande. Samedi, la lune se lèvera à 19h31.

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