Connect with us

science

Un « bonhomme de neige spatial » lointain révèle le mystère sur la façon dont certains objets de l'espace lointain se transforment en « bombes de glace »

Published

on

Un « bonhomme de neige spatial » lointain révèle le mystère sur la façon dont certains objets de l'espace lointain se transforment en « bombes de glace »

Cet article a été révisé selon Science Processus d'édition
Et Stratégies.
Éditeurs Les fonctionnalités suivantes ont été mises en avant tout en garantissant la crédibilité du contenu :

Vérification des faits

Publication évaluée par des pairs

source fiable

Relecture

Cette image a été prise par la sonde spatiale New Horizons de la NASA le 1er janvier 2019 alors qu'elle survolait l'objet 2014 MU69 dans la ceinture de Kuiper. Source : NASA/Laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins/Institut de recherche du Sud-Ouest

× Fermer

Cette image a été prise par la sonde spatiale New Horizons de la NASA le 1er janvier 2019 alors qu'elle survolait l'objet 2014 MU69 dans la ceinture de Kuiper. Source : NASA/Laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins/Institut de recherche du Sud-Ouest

Une nouvelle étude bouleverse ce que les scientifiques pensaient savoir sur les objets lointains situés aux confins du système solaire, à commencer par un objet appelé le bonhomme de neige extraterrestre.

Des chercheurs de l'Université Brown et de l'Institut SETI ont découvert que l'objet à double lobe, officiellement appelé Kuiper Belt Object 486958 Arrokoth et qui ressemble à un bonhomme de neige, pourrait contenir de la glace ancienne stockée en profondeur depuis sa formation il y a des milliards d'années. Mais ce n’est que le début de leurs découvertes.

À l'aide d'un nouveau modèle développé pour étudier l'évolution des comètes, les chercheurs suggèrent que cet exploit de persévérance ne se limite pas à Arrokoth, mais à de nombreux objets de la ceinture de Kuiper, située dans les régions extérieures du système solaire et remontant aux débuts de la formation. du système solaire il y a environ 4,6 milliards d'années. Il peut également contenir de la glace ancienne avec laquelle il s'est formé.

« Nous avons montré ici dans notre travail, en utilisant un modèle mathématique assez simple, qu'il est possible de maintenir cette glace primordiale enfermée profondément à l'intérieur de ces objets pendant de très longues périodes », a déclaré Sam Birch, planétologue à l'Université Brown et l'un des chercheurs. des planétologues. Co-auteurs de l'article. « La plupart des membres de notre communauté pensaient que ces icebergs auraient dû disparaître depuis longtemps, mais nous pensons désormais que ce n’est peut-être pas le cas. »

Bouleau Décrit le travail Dans le magazine Icare Avec le co-auteur Orkan Umurhan, chercheur scientifique principal à l'Institut SETI.

Jusqu’à présent, les scientifiques avaient du mal à comprendre ce qu’il advient de la glace sur ces roches spatiales au fil du temps. L’étude remet en question les modèles d’évolution thermique largement utilisés qui ne tiennent pas compte de la longévité de la glace, aussi sensible à la température que le monoxyde de carbone. Le modèle créé par les chercheurs pour l’étude explique ce changement et suggère que la glace hautement volatile de ces objets persiste beaucoup plus longtemps qu’on ne le pensait auparavant.

« Nous disons essentiellement qu'Arrokoth est si froid que pour que davantage de glace se sublime – ou passe directement du solide au gaz, en contournant la phase liquide à l'intérieur – le gaz auquel il se sublime doit d'abord se déplacer vers l'extérieur à travers sa porosité », a déclaré Birch.  » L'intérieur est comme une éponge.  »  » Le truc, c'est que pour déplacer le gaz, il faut aussi sublimer la glace, donc on obtient un effet domino : il fait plus froid à l'intérieur d'Arrokoth, moins de glace s'évapore, moins de gaz se déplace, il fait plus froid, et ainsi de suite. « Finalement, tout s'arrête littéralement et vous vous retrouvez avec un objet rempli de gaz qui s'écoule lentement. »

Les travaux suggèrent que les objets de la ceinture de Kuiper pourraient agir comme des « bombes de glace » inertes, retenant les gaz volatils à l’intérieur de leur intérieur pendant des milliards d’années jusqu’à ce que les déplacements orbitaux les rapprochent du Soleil et que la chaleur les rende instables. Cette nouvelle idée pourrait contribuer à expliquer pourquoi ces objets glacés de la ceinture de Kuiper explosent violemment lorsqu’ils s’approchent pour la première fois du Soleil. Soudain, le gaz froid qu’ils contiennent est rapidement comprimé et ces objets évoluent en comètes.

« L'essentiel est que nous avons corrigé une erreur profonde dans le modèle physique que les gens supposent depuis des décennies pour ces objets très froids et anciens », a déclaré O'Morhan, co-auteur de l'article de Birch. « Cette étude pourrait être le premier moteur de réévaluation de la théorie de l'évolution et de l'activité intérieure des comètes. »

Dans l’ensemble, l’étude remet en question les attentes actuelles et ouvre de nouveaux horizons pour comprendre la nature des comètes et leurs origines. Birch et O'Morhan sont co-enquêteurs de la mission CAESAR (Comet Exploration Astrobiology Sample Return) de la NASA visant à récupérer au moins 80 grammes de matériau de surface de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko et à le ramener sur Terre pour analyse.

Les résultats de cette étude peuvent aider à orienter les stratégies d’exploration et d’échantillonnage de CAESAR, contribuant ainsi à approfondir notre compréhension de l’évolution et de l’activité des comètes.

« Il se peut qu'il y ait d'énormes réservoirs de cette matière primordiale enfermés dans de petits corps dans tout le système solaire externe – une matière qui ne demande qu'à entrer en éruption pour que nous puissions l'observer ou rester dans un état profondément gelé jusqu'à ce que nous puissions le récupérer et le ramener sur Terre », « , a déclaré Bouleau.

Plus d'information:
Samuel B. D. Birch et al., Séquestration de la glace et du dioxyde de carbone à 486958 Arrokoth, Icare (2024). est ce que je: 10.1016/j.icarus.2024.116027

Informations sur les magazines :
Icare


READ  Les scientifiques ont finalement réussi à faire pousser de la dolomite en laboratoire en dissolvant les défauts structurels pendant la croissance
Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

La sonde spatiale Voyager 1 transmet à nouveau des données après que la NASA les a détectées à distance à 24 milliards de kilomètres – The Irish Times

Published

on

La sonde spatiale Voyager 1 transmet à nouveau des données après que la NASA les a détectées à distance à 24 milliards de kilomètres – The Irish Times

Le vaisseau spatial le plus éloigné de la Terre, Voyager 1, a recommencé à communiquer correctement avec la NASA après que les ingénieurs ont travaillé pendant des mois pour réparer à distance la sonde vieille de 46 ans.

Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, qui construit et exploite le vaisseau spatial robotique de l'agence, a déclaré en décembre que la sonde, située à plus de 24 milliards de kilomètres, envoyait un code absurde à la Terre.

Dans une mise à jour publiée lundi, le JPL a annoncé que l’équipe de la mission avait pu « après quelques investigations innovantes » obtenir des données utilisables sur la santé et l’état des systèmes d’ingénierie de Voyager 1. « La prochaine étape consiste à permettre au vaisseau spatial de commencer à apporter les données scientifiques. dos. » Elle a ajouté que malgré le défaut, Voyager 1 fonctionnait normalement depuis le début.

Lancé en 1977, Voyager 1 a été conçu dans le but principal d'effectuer des études rapprochées de Jupiter et de Saturne au cours d'une mission de cinq ans. Cependant, son voyage s'est poursuivi et le vaisseau spatial approche désormais d'un demi-siècle d'exploitation.

Voyager 1 a pénétré dans l'espace interstellaire en août 2012, ce qui en fait le premier objet fabriqué par l'homme à quitter le système solaire. Il roule actuellement à une vitesse de 60 821 km/h.

Le dernier problème était lié à l'un des trois ordinateurs à bord du vaisseau spatial, chargé de remplir les données scientifiques et techniques avant de les envoyer sur Terre. Incapable de réparer une puce cassée, l'équipe du JPL a décidé de déplacer le code endommagé ailleurs, une tâche difficile compte tenu de la technologie obsolète.

READ  Éco-îles du Venezuela

Les ordinateurs de Voyager 1 et de sa sœur Voyager 2 disposaient de moins de 70 kilo-octets de mémoire au total, soit l'équivalent d'une image informatique à basse résolution. Ils utilisent de vieilles bandes numériques pour enregistrer des données.

La réparation a été envoyée depuis la Terre le 18 avril, mais il a fallu deux jours pour évaluer si elle a réussi, car il faut environ 22 heures et demie pour que le signal radio atteigne Voyager 1 et 22 heures supplémentaires pour que la réponse revienne sur Terre. .

« Lorsque l'équipe de vol de la mission a reçu une réponse du vaisseau spatial le 20 avril, elle a constaté que la modification fonctionnait », a déclaré le JPL.

Parallèlement à son annonce, le JPL a publié une photo des membres de l'équipe de vol du Voyager applaudissant et applaudissant dans une salle de conférence après avoir reçu des données utilisables, avec des ordinateurs portables, des cahiers et des cookies sur la table devant eux.

L'astronaute canadien à la retraite Chris Hadfield, qui a participé à deux missions de navette spatiale et a servi comme commandant de la Station spatiale internationale, a comparé la mission du JPL à l'entretien longue distance d'une vieille voiture.

« Imaginez qu'une puce informatique se brise dans votre voiture en 1977. « Imaginez maintenant qu'elle se trouve dans l'espace interstellaire, à 25 milliards de kilomètres de là », a écrit Hadfield.

Voyager 1 et 2 ont fait de nombreuses découvertes scientifiques, notamment des enregistrements détaillés de Saturne et la révélation que Jupiter possède également des anneaux, ainsi qu'une activité volcanique active sur l'une de ses lunes, Io. Des sondes ont ensuite découvert 23 nouvelles lunes autour des planètes extérieures.

READ  Si l'heure d'été semble difficile, essayez de déterminer l'heure qu'il est sur la lune

Parce que leur trajectoire les éloigne du Soleil, les sondes du Voyager sont incapables d'utiliser des panneaux solaires et convertissent à la place la chaleur générée par la désintégration radioactive naturelle du plutonium en électricité pour alimenter les systèmes du vaisseau spatial.

La NASA espère continuer à collecter des données des deux vaisseaux spatiaux Voyager pendant encore plusieurs années, mais les ingénieurs s'attendent à ce que les sondes soient trop hors de portée pour communiquer d'ici une décennie environ, en fonction de la quantité d'énergie qu'elles peuvent générer. Voyager 2 est un peu en retard sur son jumeau et se déplace un peu plus lentement.

Dans environ 40 000 ans, les deux sondes passeront relativement près, en termes astronomiques, de deux étoiles. Voyager 1 s'approchera à moins de 1,7 années-lumière d'une étoile de la constellation de la Petite Ourse, tandis que Voyager 2 s'approchera à une distance similaire d'une étoile appelée Ross 248 dans la constellation d'Andromède. -Gardien

Continue Reading

science

Voyager 1 renvoie des données après que la NASA a réparé à distance une sonde vieille de 46 ans | espace

Published

on

Voyager 1 renvoie des données après que la NASA a réparé à distance une sonde vieille de 46 ans |  espace

Le vaisseau spatial le plus éloigné de la Terre, Voyager 1, a recommencé à communiquer correctement avec la NASA après que les ingénieurs ont travaillé pendant des mois pour réparer à distance la sonde vieille de 46 ans.

Le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, qui construit et exploite le vaisseau spatial robotique de l'agence, il a dit en décembre Que la sonde – à plus de 24 milliards de kilomètres de distance – envoyait un code absurde à la Terre.

dans Mise à jour publiée lundiLe JPL a annoncé que l'équipe de la mission a pu « après quelques investigations innovantes » obtenir des données utilisables sur la santé et l'état des systèmes d'ingénierie de Voyager 1. « La prochaine étape consiste à permettre au vaisseau spatial de recommencer à renvoyer des données scientifiques », a déclaré le JPL. Elle a ajouté que malgré le défaut, Voyager 1 fonctionnait normalement depuis le début.

Lancé en 1977, Voyager 1 a été conçu dans le but principal d'effectuer des études rapprochées de Jupiter et de Saturne au cours d'une mission de cinq ans. Cependant, son voyage s'est poursuivi et le vaisseau spatial approche désormais d'un demi-siècle d'exploitation.

Voyager 1 a pénétré dans l'espace interstellaire en août 2012, ce qui en fait le premier objet fabriqué par l'homme à quitter le système solaire. Il roule actuellement à 37 800 mph (60 821 km/h).

Le dernier problème était lié à l'un des trois ordinateurs à bord du vaisseau spatial, chargé de remplir les données scientifiques et techniques avant de les envoyer sur Terre. Incapable de réparer une puce cassée, l'équipe du JPL a décidé de déplacer le code endommagé ailleurs, une tâche difficile compte tenu de la technologie obsolète.

READ  Si l'heure d'été semble difficile, essayez de déterminer l'heure qu'il est sur la lune

Les ordinateurs de Voyager 1 et de sa sœur Voyager 2 disposaient de moins de 70 kilo-octets de mémoire au total, soit l'équivalent d'une image informatique à basse résolution. Ils utilisent de vieilles bandes numériques pour enregistrer des données.

Le correctif a été envoyé depuis la Terre le 18 avril, mais il a fallu deux jours pour évaluer s'il a réussi, car il faut environ 22 heures et demie pour qu'un signal radio atteigne Voyager 1 et encore 22 heures et demie pour la réponse à retourner dans l'espace. Atterrir. « Lorsque l'équipe de vol de la mission a reçu une réponse du vaisseau spatial le 20 avril, elle a constaté que la modification fonctionnait », a déclaré le JPL.

Voyager 1 et 2 ont fait de nombreuses découvertes scientifiques, notamment des enregistrements détaillés de Saturne et la révélation que Jupiter possède également des anneaux, ainsi qu'une activité volcanique active sur l'une de ses lunes, Io. Des sondes ont ensuite découvert 23 nouvelles lunes autour des planètes extérieures.

Parce que leur trajectoire les éloigne du Soleil, les sondes du Voyager sont incapables d'utiliser des panneaux solaires et convertissent à la place la chaleur générée par la désintégration radioactive naturelle du plutonium en électricité pour alimenter les systèmes du vaisseau spatial.

Dans environ 40 000 ans, les deux sondes passeront relativement près, en termes astronomiques, de deux étoiles. Voyager 1 s'approchera à moins de 1,7 années-lumière d'une étoile de la constellation de la Petite Ourse, tandis que Voyager 2 s'approchera à une distance similaire d'une étoile appelée Ross 248 dans la constellation d'Andromède.

Continue Reading

science

La mesure la plus précise jamais réalisée nous rapproche de la véritable masse de la particule « fantôme ».

Published

on

La mesure la plus précise jamais réalisée nous rapproche de la véritable masse de la particule « fantôme ».

La masse au repos des neutrinos fantômes est l’une des quantités les plus recherchées en physique des particules et les scientifiques sont sur le point de la localiser, grâce à une nouvelle expérience menée par des chercheurs de l’Institut Max Planck de physique nucléaire en Allemagne.

Si la masse des neutrinos est connue, cela pourrait ouvrir la porte à une physique au-delà du modèle standard de la physique des particules, qui décrit toutes les forces et particules élémentaires connues de l’univers.

Dire que les neutrinos sont étranges est un euphémisme. Autrefois suggéré qu'il n'y avait pas de masse du tout, il est désormais clair que cette particule à peine existante est en réalité composée de trois types en un, avec des identités oscillant dans un étrange flou quantique alors qu'elle se précipite dans l'espace. Cette faible identité signifie la masse, qui Il se présente sous différentes formesétalé sur l'apparence changeante du neutrino.

Parce qu’ils sont si légers et étranges, les neutrinos ne respectent peut-être pas les mêmes règles que les autres particules. L’ajout précis d’un échantillon de leurs masses incroyablement petites pourrait aider à confirmer et à exclure de nouveaux modèles en physique des particules.

Cependant, les physiciens ne peuvent pas peser des groupes de neutrinos stationnaires comme des raisins sur une balance. Au lieu de, Ils peuvent juste Confirmer l'existence Ces particules subatomiques en examinant leurs interactions avec d'autres particules, ou En mesurant les produits Leur décadence. C'est peut-être juste la particule Présent pour le plus bref instant Mais à ce moment-là, il laisse sa marque, ou une trace, à partir de laquelle les physiciens peuvent déduire la masse.

READ  La NASA a retardé le lancement de Psyché. Voici la raison de ce gros problème

Cependant, sans charge et pratiquement sans force gravitationnelle, les neutrinos n’exercent que les forces les plus faibles sur les autres particules. En fait, des milliards de neutrinos traversent votre corps en ce moment, la plupart provenant du Soleil, mais… Ils interagissent rarement Avec nous.

Cependant, ce n’est pas parce qu’ils ont peu d’effet sur les autres particules subatomiques que les neutrinos ne constituent pas une partie essentielle de la matière. qu'ils Les molécules les plus abondantes Qui ont une masse dans l'univers, et savoir ce qui donne à ces différences entre les neutrinos des masses si petites, non nulles, peut aider les physiciens à résoudre ou à comprendre certaines des divergences du modèle standard que présentent les neutrinos dans la façon dont ils oscillent.

Les physiciens améliorent régulièrement leurs meilleures estimations des limites supérieures des masses individuelles et collectives des neutrinos en utilisant différentes méthodes. La mesure la plus précise à ce jour d'une « saveur » appelée neutrino électronique a révélé qu'elle ne pouvait pas dépasser 0,8 MeV. Traduisant cela en masse en termes de 1 kilogramme (ou 2,2 livres), cela équivaut au poids de quatre raisins secs par rapport au soleil.

L'estimation la plus récente a été déterminée en février 2022 par l'expérience Karlsruhe Tritium Neutrino (Catherine) en Allemagne, a été déduite de la pulvérisation d'électrons et de neutrinos émise comme une forme super-lourde de désintégration de l'hydrogène.

Une autre façon d'obtenir la masse d'un neutrino, aussi légère soit-elle, consiste à étudier ce qui se passe lorsque le noyau atomique de l'isotope artificiel holmium-163 absorbe un électron de sa coque interne. En conséquence, un proton se transforme en neutron, du dysprosium-163 est produit et un neutrino est libéré.

READ  Les scientifiques veulent explorer Uranus, mais comment survivre à un atterrissage de gaz ?

Les physiciens peuvent alors mesurer l'énergie totale libérée lors de cette désintégration à l'aide d'un type de calorimètre et en déduire la masse du neutrino « manquant » qui a volé dans l'éther en se basant sur la masse totale de l'atome et la célèbre équation d'Einstein, E = mc2.2Où masse et énergie sont égales.

Ceci est calculé comme ce qu'on appelle valeur x: Une différence d'énergie qui peut se traduire par la masse « perdue » de la somme des particules atomiques après une réaction de désintégration. Cette différence de masse est interprétée comme un neutrino.

Cependant, les atomes d'or dans lesquels l'holmium-163 est présent peuvent affecter cette réaction de désintégration, Il explique Christoph Schweiger, physicien à l'Institut Max Planck de physique nucléaire et auteur principal de la nouvelle étude.

« Il est donc important de mesurer la valeur Q le plus précisément possible à l'aide d'une méthode alternative et de la comparer à la valeur déterminée par calorimétrie afin de détecter d'éventuelles sources d'erreur systématiques. » Il dit.

Pour ce faire, Schweiger et ses collègues ont mis en place une expérience combinant cinq soi-disant Pièges à écrireempilés les uns sur les autres à l'intérieur d'un aimant supraconducteur placé sous vide et immergé dans de l'hélium liquide à environ 4 degrés Kelvin (-269,1 degrés Celsius ou -452,5 degrés Fahrenheit).

PENTATRAP se compose de cinq pièges à écriture empilés les uns sur les autres, comme le montre la tour centrale jaune. (MPI pour la physique nucléaire)

Tous ces efforts contribuent à protéger l’équipement afin qu’il soit suffisamment sensible pour capturer les particules dans les pièges de Penning et mesurer d’infimes différences d’énergie entre les ions chargés d’holmium-163 et de dysprosium-163.

« Avec un Airbus A-380 doté d'une charge utile maximale, vous pouvez utiliser cette sensibilité pour déterminer si une seule goutte d'eau s'est posée dessus », a déclaré Schweiger. Il dit.

READ  Si l'heure d'été semble difficile, essayez de déterminer l'heure qu'il est sur la lune

En fait, les chercheurs ont mesuré les ions holmium-163 entrants et les ions dysprosium-163 résultants pour arriver à une valeur Q de 2863,2 ± 0,6 eVC.-2qui est 50 fois plus précise que la tension précédente, qui atteignait une valeur de 2833 ± 34 V C.-2.

L’utilisation d’une valeur Q plus précise et mesurée de manière indépendante en conjonction avec d’autres résultats expérimentaux « est essentielle pour évaluer les incertitudes systématiques dans la détermination de la masse des neutrinos », expliquent Schweiger et ses collègues. Écrire dans leur article publié.

Bien qu'il ne s'agisse que d'une pièce du puzzle, une résolution améliorée dans des mesures telles que Q peut être combinée à un large éventail de méthodes pour comprendre pourquoi les fantômes étranges et chatoyants du monde des particules se comportent comme des esprits frappeurs.

L'étude a été publiée dans Physique naturelle.

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023