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Le mercure brutalement chaud produit de la glace même si c'est la planète la plus proche du soleil

 

Mercure a une réputation, largement influencée par son emplacement – plus proche du Soleil que toute autre planète du système solaire. Cette proximité impitoyable signifie que Mercure devient chaud. Vraiment chaud.

 

Les températures diurnes sur le mercure peuvent atteindre un torride 430 ° Celsius (800 ° Fahrenheit), mais elles chutent également à –180 ° C (–290 ° F) la nuit. Ensuite, il y a des endroits sur Mercure où le Soleil ne brille jamais. . au soleil.

Dans les années 1990, les observations radar au sol de Mercure ont commencé à capter des lectures anormales à l’intérieur de ces PSR noir, mais ce n’est qu’en le vaisseau spatial MESSENGER de la NASA [19459004 ] a visité la planète en 2011 que nous avons eu la chance de confirmer en quoi consistaient réellement ces anomalies: des dépôts de glace d’eau, figés à jamais dans une ombre immobile.

S’il semble ironique que la glace d’eau se perpétue indéfiniment dans un monde aussi incroyablement chaud, c’est parfaitement compréhensible. Néanmoins, le phénomène est explicable: les astéroïdes, les comètes et les météorites peuvent apporter de la glace lorsqu’ils s’écrasent sur les surfaces des planètes, et si ces livraisons de glace se retrouvent dans les cratères sombres, elles ne voient jamais la lumière du soleil et n’ont jamais la possibilité de dégeler.

Non, la véritable ironie réside dans autre chose. Dans une nouvelle étude , les scientifiques proposent qu’au moins une partie de la glace de Mercure soit effectivement produite à cause de la chaleur extrême et punitive que la petite planète subit dans les rayons de notre Soleil.

Cela peut sembler bizarre, mais selon une équipe du Georgia Institute of Technology, c’est un phénomène bien connu.

“Ce n’est pas une idée étrange et hors champ”, explique le chimiste Brant Jones, co-investigateur du laboratoire REVEAL de Georgia Tech (Effets des radiations sur les volatiles et l’exploration) des astéroïdes et des surfaces lunaires).

“Le mécanisme chimique de base a été observé des dizaines de fois dans les études depuis la fin des années 1960.”

Dans le nouveau document de l’équipe, les chercheurs utilisent la modélisation pour explorer comment ce mécanisme chimique pourrait avoir lieu sur Mercure, dans un processus de formation d’eau continu qui repose sur les minéraux de la planète. sol de surface et un processus appelé désorption recombinante (RD).

Les minéraux du sol contiennent des oxydes métalliques, qui sont bombardés par des particules de protons chargées transportées par le vent solaire, entraînant la formation d’hydroxyles liés, d’hydrogène moléculaire et d’eau. Dans l’environnement sans air et sous une chaleur extrême, les molécules H 2 0 seraient libérées du sol de surface, diffusant et dérivant à travers l’environnement sans atmosphère de Mercure.

Si de telles molécules d’eau arrivent à dériver dans les ombres perma de Mercure, elles y gèleront probablement et ne verront plus jamais la lumière du jour.

“L’eau formée à partir de ce mécanisme s’accumulera inévitablement dans les PSR froids et apportera des quantités importantes à la surface de Mercure au cours des périodes géologiques”, expliquent les chercheurs dans leur article .

Dans l’ensemble, les livraisons de glace des astéroïdes et des météorites représenteraient toujours la grande majorité de la glace polaire de Mercure, dit l’équipe, mais la fabrique de glace secrète de la planète pourrait toujours produire une énorme quantité de produit.

“La quantité totale que nous supposons qui deviendrait de la glace est de 10 ^^ 13 kilogrammes (10 000 000 000 000 kilogrammes ou 10 000 000 000 tonnes) sur une période d’environ 3 millions d’années”, Jones dit .

“Le processus pourrait facilement représenter jusqu’à 10% de la glace totale de Mercure.”

Pas mal du tout, pour un petit paysage d’enfer chaud adjacent au Soleil. Et à des fins humaines, en termes d’exploration spatiale future et de colonisation planétaire (sinon jamais de Mercure), les mêmes processus chimiques pourraient indiquer un moyen de trouver de l’eau dans des environnements qui autrement ne sont pas connus pour en avoir.

“Des quantités importantes d’eau synthétisées à partir de RD peuvent contribuer non seulement à la surface de Mercure mais aussi à d’autres corps sans air qui ont été implantés avec des protons de vent solaire et ont subi une excursion thermique importante”, disent les chercheurs.

“Cela ferait de RD un terme source généralement significatif mais non reconnu pour la production d’eau moléculaire sur plusieurs corps du système solaire.”

Les résultats sont rapportés dans Astrophysical Journal Letters .

Cette forme étrange pourrait en fait être à quoi ressemble la bulle magnétique de notre soleil

 

Chaque planète de notre système solaire, y compris la nôtre, est enfermée dans une bulle de vent solaire , émanant de notre Soleil à des vitesses supersoniques.

Les particules qui composent ce vent créent un champ magnétique invisible, qui nous protège du reste de l’espace interstellaire. Depuis des décennies, les astronomes analysent ce système de rayonnement et de magnétisme connu sous le nom d’héliosphère , cartographiant ses limites afin de comprendre à quoi il ressemble.

 

Un nouveau modèle collaboratif d’experts de plusieurs universités différentes suggère maintenant qu’il s’agit d’une fusion étrange de presque toutes nos théories.

Pendant de nombreuses années, les scientifiques pensaient que l’héliosphère ressemblait plus à une comète ou à une manche à vent, avec un nez rond à une extrémité et une queue traînante à l’autre.

C’est ainsi que cela est généralement décrit dans les manuels et les articles, mais ces dernières années, il existe deux autres formes qui semblent plus probables.

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En 2015, les données du vaisseau spatial Voyager 1 suggéraient qu’il y avait deux queues, donnant à l’héliosphère un aspect plus comme un croissant bizarre. Deux ans plus tard, les données de la mission Cassini suggéraient que nous devrions supprimer complètement le problème des queues, ce qui le rendrait plus comme un ballon de plage géant.

“Vous n’acceptez pas facilement ce genre de changement”, , dit Tom Krimigis , qui a dirigé des expériences sur Cassini et Voyager.

“Toute la communauté scientifique qui travaille dans ce domaine supposait depuis plus de 55 ans que l’héliosphère avait une queue de comète.”

Maintenant, nous devrons peut-être repenser nos hypothèses une fois de plus, car si le nouveau modèle est bon, l’héliosphère pourrait très bien avoir la forme d’un ballon de plage dégonflé et d’un croissant bulbeux, cela dépend juste de l’endroit et comment vous définissez la frontière.

On pense que l’héliosphère s’étend plus de deux fois jusqu’à Pluton, avec le vent solaire poussant constamment contre la matière interstellaire, nous protégeant des particules chargées qui pourraient autrement déchirer notre système solaire .

Mais trouver où cette frontière existe, c’est comme essayer de déterminer quelle nuance de gris devrait distinguer le noir du blanc.

En utilisant les données du vaisseau spatial New Horizons, qui explore maintenant au-delà de Pluton, les astronomes ont trouvé un moyen de taquiner les deux côtés.

Au lieu de supposer que les particules chargées sont toutes les mêmes, le nouveau modèle les décompose en deux groupes: les particules chargées du vent solaire et les particules neutres dérivant dans le système solaire.

Contrairement aux particules chargées dans l’espace interstellaire, ces “ions de captation” neutres peuvent glisser facilement à travers l’héliosphère, avant de faire perdre leurs électrons.

En comparant la température, la densité et la vitesse de ces ions capteurs aux ondes solaires, l’équipe a trouvé un moyen de définir la forme de l’héliosphère.

“L’épuisement des [ions capteurs], dû à l’échange de charges avec les atomes d’hydrogène neutres du milieu interstellaire dans l’héliosheath, refroidit l’héliosphère, la” dégonflant “et conduisant à une héliosheath plus étroite et une plus petite et forme plus arrondie, confirmant la forme suggérée par les observations de Cassini, “écrivent les auteurs .

En d’autres termes, selon la «nuance de gris» que vous choisissez pour définir la frontière, l’héliosphère peut ressembler à une sphère dégonflée ou à un croissant de lune.

“Si nous voulons comprendre notre environnement, nous ferions mieux de comprendre tout au long de cette héliosphère”, dit l’astronome Avi Loeb de Harvard.

Mais nous avons encore besoin de beaucoup plus de données. Alors que nous commençons lentement à réconcilier nos modèles, ils sont encore limités par le peu que nous savons sur l’héliosphère elle-même.

Hormis les deux vaisseaux spatiaux Voyager lancés il y a plus de quatre décennies, aucun autre véhicule n’a dépassé ses limites. Et même les deux vaisseaux qui ont franchi cette ligne n’ont pas les outils pour mesurer les ions de collecte à la périphérie.

À ce titre, certains astronomes demandent à la NASA d’envoyer une sonde dans la prochaine décennie pour enquêter et commencer à explorer la bulle de Soleil qui nous contient.

“Avec la sonde interstellaire, nous espérons résoudre au moins certains des innombrables mystères que les Voyagers ont commencé à découvrir”, dit l’astronome Merav Opher de l’Université de Boston.

L’étude a été publiée dans Nature Astronomy .