Des méthodes de téléprospection séismiques semblent montrer que la planète Mars voisine de la Terre disposerait d’un cœur solide analogue à celui de la Terre.

Il y a quelques années, l’atterrisseur de la Nasa nommé Insight Lander équipé d’un sismomètre permettant de prospecter jusqu’au centre de la planète Mars, avait détecté des ondes produites par des tremblements de terre martiens se heurtant à un centre solide supposé que celui-ci renverrait vers la surface

Depuis des chercheurs de l’université chinoise de science et de technologie ont montré par des mesures plus précises que le noyau solide de Mars était d’un rayon de quelques 600 kilomètres soit 1/5 du rayon de la planète elle-même. Ceci confirmerait l’hypothèse que Mars et la Terre sont de même origine..

Référence

Seismic Detection of a 600-km Solid Inner Core on Mars

Daoyuan Sun, Huixing Bi, Ningyu Sun, Zhu Mao, Mingwei Dai, Douglas Hemingway

This is a preprint; it has not been peer reviewed by a journal.

https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4423842/v1

Abstract

For rocky planets, the presence of a solid inner core has strong implications for the composition and thermal evolution of the core and for the planet’s magnetic history (refs.1-3). On Mars, geophysical observations have confirmed that the core is at least partially liquid (refs.4-7), but it has been unclear whether any part of the core is solid. Here we show from analysis of seismic data acquired by the InSight mission that Mars has a solid inner core. We identify two seismic phases, the deep core-transiting phase, PKKP, and the inner core boundary reflecting phase, PKiKP, indicative of the inner core. Our inversions constrain the radius of the Martian inner core to ~610±50 km, with a compressional velocity jump of ~30% across the inner core boundary. These inner core properties imply a concentration of distinct light elements, supporting inner core crystallization following a “snowing-core” model (ref.8), indicating a relatively low temperature on Mars. This finding provides an anchor point for understanding the thermal and chemical state of Mars. Additionally, the relationship between inner core formation and the Martian magnetic field evolution could offer critical insights into dynamo generation across planetary bodies.

Une batterie solide, également appelée batterie à électrolyte solide ou batterie tout solide désigne un type d’accumulateur électrique pour lequel l’électrolyte, placé entre l’anode et la cathode, est solide, sous forme d’une plaque de verre ou de gel. Voir Wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/Batterie_solide

La vente des véhicules neufs entièrement électriques est aujourd’hui en recul de 26% par rapport à nov. 2023 , que ce soit chez les particuliers ou les professionnels. CF Auto-Infos https://www.auto-infos.fr/article/le-vehicule-electrique-a-recule-de-3-en-2024.285308. Ceci serait du à la diminution des aides à l’achat de ce type de véhicules. Mais pourquoi de telles aides ? Elles seraient nécessaires pour vaincre les réticences à l’égard de l’achat et de l’entretien de l’important équipement sous forme des batteries traditionnelles dites au lithium-ion qu’exigent aujourd’hui les véhicules électriques. Ces batteries sont lourdes et dans certaines conditions peuvent être dangereuses.

Aussi bien, beaucoup d’espoir est mis aujourd’hui dans le développement de l’ usage des batteries solides. Celles- ci sont déjà de pratique courante quand il s’agit d’alimenter en électricité de petits équipement domestiques, tels que des brosses à dents. Mais avec les véhicules électriques, le besoin change de dimension.

Aujourd’hui, il faut des batteries plus légéres, plus sures et plus rapides à recharger. Les versions récentes de batteries tout solide semblent offrir la solution. Selon Toyota, une recharge de 10 minutes devrait permette de parcourir jusqu’à 1.200 kilomètres. Tous les autres constructeurs annoncent des flottes de démonstration. Plus prudent le géant chinois BYD parle de 2029

Selon l’Agence Internationale de l’Energie, le nombre de véhicules électriques dans le monde pourrait ainsi passer de 16,5 millions en 2021 à environ 350 millions en 2030.

L’Europe

Pour rester dans cette course, l’Europe a lancé l’initiative Battery 2030+, dotée de 150 millions d’euros. « Dans cette course, c’est pour l’instant l’Asie qui est en tête », avertit Corsin Battaglia.

La Chine est leader dans ce domaine. Mais juste derrière, la Corée du Sud espère se tailler la part du lion, avec ses trois principaux fabricants de batteries que sont Samsung SDI, LG Energy Solution et SK On.

Récemment, le gouvernement a d’ailleurs annoncé vouloir investir 15 milliards de dollars d’ici à 2030 pour faire partie du peloton de tête. Et le pays ne part pas de rien: un chercheur de l’Université Dankook, près de Séoul, a ainsi mis au point un matériau pour cette couche médiane des batteries « tout solide » ayant la meilleure conductivité ionique au monde, autrement dit la meilleure efficacité.

Aussi prometteuses qu’elles soient, les batteries « tout-solide » ne semblent toutefois pas encore totalement abouties: le matériau idéal, à la fois robuste et fiable, qui ne se dégrade pas trop vite, mais qui résiste bien aux multiples cycles de charges et décharges (jusqu’à un millier) et qui est facile à fabriquer tout en étant rentable à intégrer dans les accumulateurs, reste à élaborer. L’un des principaux problèmes est la formation de fissures dans cette couche solide, appelées « dendrites », qui peuvent ensuite être sources de courts-circuits dévastateurs.

La téléportation quantique est une technique de transmission d’information qui consiste à transférer l’état quantique d’un système vers un autre système similaire et distant, sans devoir transporter physiquement le système initial.

Source Wikipedia

En d’autres termes, c’est un moyen de transmettre l’information contenue dans un système quantique à un autre endroit, sans avoir à déplacer le système physique.

Ce transfert d’état quantique s’appuie sur le phénomène d’intrication quantique selon lequel deux parties d’un système quantique sont liées de manière à agir comme un seul système, même si elles sont séparées par de grandes distances. La téléportation quantique utilise cette « liaison » comme une ressource pour transférer l’état quantique d’un système à un autre en utilisant des processus de mesure et de correction d’erreur.

Pour rendre possible la téléportation d’états quantiques, les physiciens ont élaboré un protocole expérimental : « le protocole de téléportation quantique ».

 Le protocole de téléportation quantique

En 1993, Charles H. Bennett, Gilles Brassard, Claude Crépeau, Richard Jozsa, Asher Peres et William K. Wooters introduisent un protocole d’information quantique permettant de téléporter l’état quantique d’un qubit et le nomment : « téléportation quantique ».

En 2009, des chercheurs américains ont transféré de manière instantanée l’état quantique d’un atome d’ytterbium vers un autre, à un mètre de distance. Une expérience précédente n’avait permis de « franchir » que quelques millimètres. C’est la seule téléportation qui ait été expérimentalement mise en œuvre.

En 2016, deux équipes de chercheurs ont réussi à téléporter l’état quantique d’un photon sur des distances respectives de 6 et 12 km via des fibres optiques, exploitant toujours le phénomène d’intrication quantique.

En 2017, une équipe de physiciens chinois a mis en place le projet QUESS (Quantum Experiments at Space Scale, « Expériences quantiques à l’échelle spatiale »), aboutissant au record de distance de téléportation quantique avec un effet EPR via des paires de photons « intriqués » transmises par un satellite (le satellite Mozi, nommé en l’honneur d’un philosophe chinois du même nom). Cette expérience a montré qu’un effet EPR était toujours présent même si les photons intriqués étaient répartis entre deux villes, ici Delingha et Lijiang, distantes d’environ 1 200 km. Un mois plus tard, l’équipe a battu ce record, atteignant 1 400 km. Les états quantiques ont été téléportés entre des paires de photons distantes de 500 à 1 400 km, selon la position du satellite par rapport à la source de photons au sol, installée à Ngari, au Tibet. Aucune expérience antérieure n’avait permis une téléportation quantique entre la Terre et l’espace.

Effet EPR L’effet de perméabilité et de rétention améliorées (EPR) est un concept controversé selon lequel les molécules de certaines tailles (généralement des liposomes, des nanoparticules et des médicaments macromoléculaires) ont tendance à s’accumuler dans les tissus tumoraux beaucoup plus que dans les tissus normaux .

https://reynal.etis-lab.fr/docs/quantum/be/TeleportQuant_PLS_272_036_044.pdf

.

C’est le cas en ce qui concerne de nouveaux carburants maritimes dits Zero-Carbon censés réduire les taux de gaz carbonique rejetés tant en mer que dans l’atmosphère par les fiouls traditionnels. Il s’agira d’un carburant à base d’ammoniaque dite verte, produit à partir d’hydrogène et d’azote et visant à réduire les émissions de CO2 par le trafic maritime actuel.

Prochainement 3 cargos utilisant ce carburant seront mis en service. De nombreux autres pourraient suivre.

Il y aura une contrepartie, une augmentation de la pollution par l’azote. D’importantes quantités d’azote rejetées en mer ou dans l’atmosphère auront des effets négatifs. En mer notamment elles pourraient encourager la prolifération d’algues nuisibles. De l’oxyde nitrique pourrait par ailleurs être produit en grande quantité, avec des effets nuisibles y compris sur l’homme.

Référence

1. nature reviews earth & environment  
2. review articles  

• Published: 10 September 2024
• Nitrogen management during decarbonization
  
• Xin Zhang, others
• Nature Reviews Earth & Environment 
• volume5, 
• pages 717–731 (2024)
  
• Abstract

Decarbonization is crucial to combat climate change. However, some decarbonization strategies could profoundly impact the nitrogen cycle. In this Review, we explore the nitrogen requirements of five major decarbonization strategies to reveal the complex interconnections between the carbon and nitrogen cycles and identify opportunities to enhance their mutually sustainable management. Some decarbonization strategies require substantial new nitrogen production, potentially leading to increased nutrient pollution and exacerbation of eutrophication in aquatic systems. For example, the strategy of substituting 44% of fossil fuels used in marine shipping with ammonia-based fuels could reduce CO2 emissions by up to 0.38 Gt CO2-eq yr−1 but would require a corresponding increase in new nitrogen synthesis of 212 Tg N yr−1. Similarly, using biofuels to achieve 0.7 ± 0.3 Gt CO2-eq yr−1 mitigation would require new nitrogen inputs to croplands of 21–42 Tg N yr−1. To avoid increasing nitrogen losses and exacerbating eutrophication, decarbonization efforts should be designed to provide carbon–nitrogen co-benefits. Reducing the use of carbon-intensive synthetic nitrogen fertilizer is one example that can simultaneously reduce both nitrogen inputs by 14 Tg N yr−1 and CO2 emissions by 0.04 (0.03–0.06) Gt CO2-eq yr−1. Future research should guide decarbonization efforts to mitigate eutrophication and enhance nitrogen use efficiency in agriculture, food and energy systems.

Les scientifiques ont depuis longtemps imaginé le concept d’espace/temps, dans lequel l’espace et le temps se conjuguent . Le continuum espace-temps comporte quatre dimensions : trois dimensions pour l’espace, « x », « y » et « z », et une pour le temps, « t ».

Un événement se positionne dans le temps et l’espace par ses coordonnées « ct », « x », « y », « z », qui dépendent toutes du référentiel temps. Il est très difficile de s’imaginer que l’échelle des durées ne soit pas la même suivant le référentiel dans lequel on mesure, mais c’est bien le cas : elle n’est donc pas absolue ; il en va de même pour l’espace : la longueur d’un objet peut être différente selon le référentiel de mesure.

Mais n’y a-t-il pas un facteur plus fondamental ? Au lieu des 3 dimensions d’espace et de l’unique dimension de temps, l’univers pourrait-il être représenté par une structure originale en 3D ? Etudier celle-ci pourrait conduire à une Théorie du Tout ( theory of everything) 

L’hypothèse est que le concept d’espace-temps est dépassé . Il doit être remplacé par un concept beaucoup plus abstrait; celui de la fonction d’onde quantique de l’univers.

La fonction d’onde quantique de l’univers

La signification de la fonction d’onde de l’Univers a été activement débattue dans les années 1980. Dans la plupart des travaux sur la cosmologie quantique, il est admis que la fonction d’onde est une amplitude de probabilité pour que l’Univers ait une certaine géométrie spatiale, ou se trouve en un point du superespace de Wheeler.

Il semble que la fonction d’onde donne une description objective maximale compatible avec la théorie quantique. Cependant, la distribution de probabilité ne dépend pas du temps et ne prend pas en compte l’existence de notre Univers en évolution macroscopique.

Ce que nous souhaitons savoir, c’est comment les processus quantiques dans l’Univers primitif ont déterminé l’état de l’Univers actuel dans lequel nous sommes capables d’observer les conséquences macroscopiques de ces processus quantiques. Comme alternative à la gémétrodynamique quantique de Wheeler-DeWitt, nous considérons l’image qui peut être obtenue dans l’approche de l’espace de phase étendu pour la quantification de la gravité. La fonction d’onde dans cette approche décrit différents états de l’Univers qui correspondent à différentes étapes de son évolution.

Source
Sur la signification de la fonction d’onde de l’Univers
Vol. 28, n° 13, 1941009 (2019)
Revue internationale de physique moderne https://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0218271819410098)

On sait que les batteries au lithium sont devenues incontournables pour stocker à bord l’énergie électrique dont les véhicules à moteur électrique ont besoin pour tourner. Elles sont dites batteries litium-ion car l’une des électrodes de ces batteries sont fabriquées avec du lithium, plutot qu’avec du plomb dans les batteries traditionnelles. Il en résulte entre autres un gain de poids considérable.

Malheureusement pour l’industrie automobile occidentale, la Chine disposait jusqu’à présent des plus importants gisements de lithium disponible dans le monde. Ceci permettait à l’industrie automobile chinoise de pratiquer à l’exportation des prix sensiblement moins élevés que ceux de la concurrence. L’industrie automobile américaine était une des premières à en souffrir, notamment à l’exportation.

Pour accroître cet avantage, les pouvoirs publics chinois ont récemment décidé de mettre en service trois lignes ferroviaires permettant de transporter par fer plutôt que par la route les batteries exportées. Il en résultera des gains de temps et de main d’oeuvre importants.

Voir ci-dessous Références note 1

Ceci dit, étonnante coïncidence, les autorités américaines viennent d’annoncer la découvertes d’un gisement de lithium considérable, capable de satisfaire pendant plusieurs années les besoins du monde entier. Ce minerai ne pourra pas être mis en exploitation dans l’immédiat, mais on peut prévoir qu’il viendra rapidement concurrencer le lithium chinois. Il aura l’avantage de pouvoir être utilisé sur place, sans être obligé de parcourir en train un quart de la planète.

Voir ci-dessous Références note 2

Références

1. https://chine.in/actualite/photos-premier-essai-transport-ferroviaire_176840.html
2. https://www.20minutes.fr/economie/auto/4052808-20230913-voiture-electrique-plus-grand-gisement-lithium-decouvert-usa
   Des volcanologues viennent de découvrir, à la frontière des Etats de l’Oregon et du Nevada, ce qu’ils pensent être la plus grande réserve mondiale de lithium, matériau primordial dans le développement de la voiture électrique à batterie. Le gisement contiendrait 120 millions de tonnes de lithium, soit 12 fois plus que ce qui était jusque-là considéré comme le plus grand gisement du monde, en Bolivie.Mieux encore, la teneur en lithium du minerai de cet ancien site volcanique serait très élevée, et contiendrait donc très peu de déchets. Selon les experts, cette réserve pourrait suffire à alimenter la demande du secteur de l’automobile électrique pour plusieurs décennies, même en tenant compte de la croissance potentiellement exponentielle de la demande. L’exploitation minière du site pourrait démarrer dès 2026.

L‘astéroïde vient de dépasser pour la première fois le seuil des 1% de risque de collision avec la Terre fixé par le Réseau international d’alerte aux astéroïdes.

Découvert en décembre 2024 grâce à un télescope au Chili, l’astéroïde 2024 YR4 a aujourd’hui 1,6 % de chance de toucher la Terre en 2032, selon la Nasa.

Un risque très bas, mais loin d’être négligeable. Il est en effet « très rare que la probabilité (d’impact) dépasse les 1 % », relève Bruce Betts, de l’organisation américaine Planetary Society. Et cette évaluation pourrait évoluer à la baisse comme à la hausse dans les mois et années à venir. « Il y a de fortes chances que non seulement il ne frappe pas la Terre, mais que dans les mois ou les années à venir, la probabilité tombe à zéro »

Malgré ce faible risque, une surveillance accrue est de mise. S’il venait à toucher la Terre, 2024 YR4, de taille aujourd’hui estimée entre 40 m et 100 m de large, pourrait causer des dégâts considérables. « S’il tombait au-dessus de Paris, Londres ou New York, cela anéantirait pratiquement toute la ville et une partie de la région environnante »

Les dommages pourraient ainsi « s’étendre jusqu’à 50 km du site d’impact », évalue un document du Réseau international d’alerte aux astéroïdes (IAWN).

La dernière fois qu’un objet de ce type a heurté la Terre, nous pensons que c’était au début des années 1900 à Toungouska, dans une région isolée de Sibérie », rapporte Andrew Rivkin, astronome à l’université Johns Hopkins. Et si ce scénario venait à se reproduire, « on s’attendrait à ce que l’astéroïde se brise dans l’atmosphère » en plusieurs morceaux, estime-t-il. Avec un impact potentiellement plus de 500 fois plus puissant que la bombe nucléaire d’Hiroshima.

Cependant, si l’astéroïde venait à toucher terre, nous savons où cela serait », poursuit Andrew Rivkin. La zone d’impact possible comprend la partie orientale de l’océan Pacifique, le nord de l’Amérique du Sud, l’océan Atlantique, l’Afrique, la mer d’Arabie et l’Asie du Sud.

Si l’astéroïde venait à tomber en plein océan, la menace pour l’homme serait minime. Ce serait différent si c’était sur un continent, ou encore près d’une île ou des côtes, un tel impact faisant courir le risque d’un tsunami.

Quoi qu’il en soit, si ce risque venait à se confirmer, l’humanité disposerait de suffisamment de temps pour se préparer. Des scientifiques travaillent depuis des années au développement de moyens de défense planétaire, insiste l’astronome, qui a lui-même participé à une mission de la Nasa ayant réussi à changer la trajectoire d’un astéroïde inoffensif.

« Je ne vois pas pourquoi cela ne fonctionnerait pas à nouveau » reconnaissant toutefois que l’emploi de telles mesures, la plupart n’ayant encore jamais été testées dans l’espace, dépendrait du bon vouloir des pays disposant de moyens spatiaux.

> À LIRE AUSSI. Espace : la Nasa va tenter de dévier un astéroïde en le percutant avec une sonde kamikaze

De nouvelles études montrent qu’un environnement saumâtre et riche en carbone sur l’ancêtre de l’astéroïde Bennu était propice à l’assemblage d’éléments constitutifs de la vie.

En octobre 2020, un vaisseau spatial robotisé de la taille d’une camionnette s’est brièvement posé à la surface de Bennu, un astéroïde de 525 mètres de large, situé à 320 millions de kilomètres de la Terre, avant de redécoller.

C’est ainsi que la mission OSIRIS-REx de la NASA a pu recueillir un précieux échantillon de poussière et de petits cailloux affleurant cette surface, après avoir passé deux ans à orbiter autour de l’astéroïde pour l’imager. La capsule contenant l’échantillon est revenue sur Terre en septembre 2023, dans le désert de l’Utah, aux États-Unis. Depuis, une équipe internationale s’est attelée à l’étude des quelque 120 grammes de matériaux prélevés sur Bennu.

Ses conclusions sont présentées dans deux articles publiés le 29 janvier 2025 dans Nature et Nature Astronomy. Les analyses de la poussière de Bennu montrent que le prédécesseur de Bennu, un astéroïde plus important, aurait pu contenir de l’eau salée — ce qui ouvre de nouvelles perspectives sur la chimie des débuts du système solaire.

Les astéroïdes sont les restes de corps plus gros datant du début de l’histoire de notre système solaire, qui ont été détruits par des collisions avec d’autres objets — on parle de corps « parents ». Les fragments qui restent aujourd’hui sont en orbite autour du Soleil et présentent une grande diversité de formes, de tailles et de compositions chimiques.

L’astéroïde Bennu a été choisi pour la mission OSIRIS-REx parce que les observations de télédétection effectuées depuis la Terre indiquaient qu’il s’agissait d’un astéroïde de type B, c’est-à-dire riche en carbone et en minéraux argileux hydratés — et présentant peut-être des similitudes avec le groupe de météorites les plus anciennes que l’on trouve directement sur Terre, les « chondrites carbonées ».

Mais contrairement aux échantillons de météorites que l’on trouve sur Terre, les échantillons prélevés sur les astéroïdes n’ont pas été modifiés physiquement ou chimiquement par l’atmosphère et la biosphère terrestres.

Ce sont donc les témoins intouchés de temps immémoriaux, et c’est pour cela qu’ils permettent d’aborder des questions essentielles sur l’évolution du système solaire primitif, la formation des planètes et les ingrédients de la vie.

https://www.numerama.com/sciences/1895562-un-asteroide-revele-des-indices-fascinants-sur-lemergence-de-la-vie.html

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Reference 1
Published: 29 January 2025

• An evaporite sequence from ancient brine recorded in Bennu samples,

Nature volume 637, pages 1072–1077 (2025)

Abstract

Evaporation or freezing of water-rich fluids with dilute concentrations of dissolved salts can produce brines, as observed in closed basins on Earth1 and detected by remote sensing on icy bodies in the outer Solar System2,3. The mineralogical evolution of these brines is well understood in regard to terrestrial environments4, but poorly constrained for extraterrestrial systems owing to a lack of direct sampling. Here we report the occurrence of salt minerals in samples of the asteroid (101955) Bennu returned by the OSIRIS-REx mission5. These include sodium-bearing phosphates and sodium-rich carbonates, sulfates, chlorides and fluorides formed during evaporation of a late-stage brine that existed early in the history of Bennu’s parent body. Discovery of diverse salts would not be possible without mission sample return and careful curation and storage, because these decompose with prolonged exposure to Earth’s atmosphere. Similar brines probably still occur in the interior of icy bodies Ceres and Enceladus, as indicated by spectra or measurement of sodium carbonate on the surface or in plumes2,3

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Reference 2
Published: 29 January 2025

Abundant ammonia and nitrogen-rich soluble organic matter in samples from asteroid Bennu

Nature Astronomy (2025)

Abstract

Organic matter in meteorites reveals clues about early Solar System chemistry and the origin of molecules important to life, but terrestrial exposure complicates interpretation. Samples returned from the B-type asteroid Bennu by the Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security–Regolith Explorer mission enabled us to study pristine carbonaceous astromaterial without uncontrolled exposure to Earth’s biosphere. Here we show that Bennu samples are volatile rich, with more carbon, nitrogen and ammonia than samples from asteroid Ryugu and most meteorites. Nitrogen-15 isotopic enrichments indicate that ammonia and other N-containing soluble molecules formed in a cold molecular cloud or the outer protoplanetary disk. We detected amino acids (including 14 of the 20 used in terrestrial biology), amines, formaldehyde, carboxylic acids, polycyclic aromatic hydrocarbons and N-heterocycles (including all five nucleobases found in DNA and RNA), along with ~10,000 N-bearing chemical species. All chiral non-protein amino acids were racemic or nearly so, implying that terrestrial life’s left-handed chirality may not be due to bias in prebiotic molecules delivered by impacts. The relative abundances of amino acids and other soluble organics suggest formation and alteration by low-temperature reactions, possibly in NH3-rich fluids. Bennu’s parent asteroid developed in or accreted ices from a reservoir in the outer Solar System where ammonia ice was stable.

Dans un article précédent nous indiquions que Jim Lenton, directeur du Global Systems Institute de l’université d’Exeter, titulaire d’une chaire sur le changement climatique et la science, avait participé à l’élaboration d’un rapport alarmant publié en octobre dernier en Grande Bretagne. Les auteurs y critiquent l’aveuglement des autorités concernant « les points de basculement climatiques », et en particulier celui de l’AMOC. Il suffirait que celui-ci se dérègle pour que tout le Royaume-Uni et l’Irlande soient fortement impactés par un froid glaciaL

Mais il y a plus. Pendant des millions d’années, un refroidissement a eu lieu au centre de la Terre, alors qu’à l’époque, les températures à l’intérieur étaient très élevées : un tapis de magma gardait une chaleur importante. Le refroidissement a débouché sur la création d’une surface fragile et cassante, comme une croûte. En dessous de celle-ci, l’énergie thermique a provoqué des événements majeurs, tels que la tectonique des plaques ou des éruptions volcaniques. C’est pourquoi la Terre est dépeinte comme une planète active.

Cependant, comme nous le précisons ci-dessous, de nouvelles recherches sur le sujet, publiées dans la revue Earth and Planetary Science Letters, seraient en passe de changer la donne. « Comme les autres planètes rocheuses Mercure et Mars, [la Terre] se refroidit et devient inactive beaucoup plus rapidement que prévu« , déclare Motohiko Murakami, chercheur basé à Zurich et chargé de l’étude.

Les conséquences ne peuvent être précisément datées, mais elles se chiffreraient en millions d’années, au minimum. Autrement dit, pendant ce temps, il faudra prévoir un refroidissement global de la Terre. Laquelle des causes, réchauffement ou refroidissement, l’emportera dans les prochains siècles? Il est difficile de le prédire exactement. Ce qui est certain est que la Terre, comme les autres planètes de la même taille, deviendra une planète morte, autrement dit une planète froide.

Référence

Earth and Planetary Science Letters

Volume 578, 15 January 2022, 117329

Radiative thermal conductivity of single-crystal bridgmanite at the core-mantle boundary with implications for thermal evolution of the Earth

Author links
Motohiko Murakami ^a
, Alexander F. Goncharov ^b
, Nobuyoshi Miyajima ^c
, Daisuke Yamazaki ^d
, Nicholas Holtgrewe ^bShow moreAdd to MendeleyShareCite

https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.117329Get rights and content

Highlights

• •Radiative thermal conductivity of single-crystal bridgmanite was measured at 80 GPa.
• •Results suggest far higher radiative conductivity at the core-mantle boundary (CMB).
• •Bulk thermal conductivity at CMB becomes ∼1.5 times higher than previously expected.
• •More vigorous mantle convection and more rapid mantle cooling are expected.
• •Emergence of post-perovskite phase at CMB further accelerates rapid manlte cooling.

Abstract

The Earth has been releasing vast amounts of heat from deep Earth’s interior to the surface since its formation, which primarily drives mantle convection and a number of tectonic activities. In this heat transport process the core-mantle boundary where hot molten core is in direct contact with solid-state mantle minerals has played an essential role to transfer thermal energies of the core to the overlying mantle. Although the dominant heat transfer mechanisms at the lowermost mantle is believed to be both conduction and radiation of the primary lowermost mantle mineral, bridgmanite, the radiative thermal conductivity of bridgmanite has so far been poorly constrained. Here we revealed the radiative thermal conductivity of bridgmanite at core-mantle boundary is substantially high approaching to ∼5.3±1.2 W/mK based on newly established optical absorption measurement of single-crystal bridgmanite performed in-situ under corresponding deep lower mantle conditions. We found the bulk thermal conductivity at core-mantle boundary becomes ∼1.5 times higher than the conventionally assumed value, which supports higher heat flow from core, hence more vigorous mantle convection than expected. Results suggest the mantle is much more efficiently cooled, which would ultimately weaken many tectonic activities driven by the mantle convection more rapidly than expected from conventionally believed thermal conduction behavior.

1. Introduction

………………………………………………………………………………….

Jusqu’à il y a peu, on considérait que la zone d’habitabilité du Système solaire se situait à une distance au Soleil permettant de disposer d’eau liquide à la surface de la planète, soit entre Venus et Mars. Cette définition a été revue avec la découverte par la sonde Galileo de sérieux indices de l’existence d’océans à l’intérieur de certaines des lunes de Jupiter.

On considère à présent quatre conditions d’habitabilité : la présence d’eau liquide, une source d’énergie (comme la tectonique des plaques ou les forces des marées), la présence de nutriments comme les 6 éléments chimiques majoritaires chez les êtres vivants,  et enfin, un environnement stable. De plus, l’existence d’un champ magnétique s’avère importante pour protéger la vie du vent solaire qui détruit les atmosphères.

Parmi les 4 principaux satellites de Jupiter, Io n’est pas la candidate idéale, avec ses 400 volcans actifs et ses lacs de lave.  Callisto quant à elle semble dépourvue d’activité géologique.  En revanche, des mesures faites par la mission Galileo et par le Télescope Hubble (HST) ont révélé des indices de la présence de sources d’énergie et d’un océan d’eau salée liquide subglaciale sur Europe. Il en est de même pour Ganymède, qui est par ailleurs le seul satellite à posséder son propre champ magnétique généré à l’aide d’un effet dynamo actif et qui interagit avec la magnétosphère de Jupiter. C’est pour ces raisons que ces lunes sont visées par les missions Europa Clipper et Juice 

Pour un grand nombre de scientifiques, Europe est la meilleure chance de trouver de la vie dans le Système solaire. Sur sa surface glacée, on aperçoit un réseau de fissures qui sont vraisemblablement des résurgences d’eau, comme on en voit en Arctique. Des geysers jaillissent de temps à temps. Ces observations suggèrent la présence d’un océan d’eau liquide souterrain mais proche de la surface, et possiblement en contact avec le cœur silicaté.

Si les très fortes radiations de Jupiter exterminent toute forme de vie à la surface d’Europe ne peut-on espérer trouver sous la surface des écosystèmes analogues à ceux présents dans les sources hydrothermales de nos océans, qui s’avèrent grouiller de vie malgré des conditions inhospitalières ?

 Les observations du télescope Hubble ont permis de montrer que certaines régions reflétaient une composition dominée par du chlorure de sodium, ce qui suggère justement une circulation hydrothermale ! La sonde Europa Clipper en effectuera une reconnaissance détaillée afin de déterminer les caractéristiques de son océan et son niveau d’habitabilité. Elle étudiera également les panaches de vapeur d’eau. S’ils sont liés à l’océan interne d’Europe, on pourra en savoir plus sur la composition chimique de l’environnement d’Europe sans avoir à forer à travers des couches de glace.  

Ganymède, le plus gros satellite du système solaire, est la cible principale de la mission spatiale Juice. Son champ magnétique induit témoigne de la présence à l’intérieur d’un milieu conducteur qui pourrait être lui-aussi un océan d’eau liquide, d’un volume bien supérieur à celui des océans terrestre, piégé entre deux couches de glace.

Ce champ magnétique interagissant avec la magnétosphère jovienne produit des aurores., dont les faibles oscillations confortent l’hypothèse de l’océan souterrain. Juice devra donc mesurer avec précision les caractéristiques de l’océan et du champ magnétique de Ganymède.

Références

https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/trouver-la-vie-sur-les-lunes-de-jupiter

NewScientist 2 september 2023 p.40 We are exploring the habitability of the moon of Jupiter, Michele Dougherty