La recherche avancée sur la glace cosmique révèle des informations sur l'origine de la vie

La recherche avancée sur la glace cosmique révèle des informations sur l'origine de la vie



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Perry Gerakines et ses collègues du Cosmic Ice Lab du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt travaillent sur quelque chose de très simple – la glace – mais d'une manière vraiment extraordinaire. Les gerakines ne fabriquent pas seulement de la glace ou des flocons de neige réguliers, mais une glace cosmique microscopiquement mince, qui nécessite un froid intense et une pression extrêmement basse pour se créer. Sa création est unique et peut reproduire certaines des réactions chimiques les plus critiques dans l'espace, nous permettant ainsi d'apprendre comment la vie a commencé.

Reggie Hudson, chef du Cosmic Ice Lab, remarque qu'il ne s'agit pas de chimie de lycée, mais de chimie froide et amère dans des conditions extrêmes de pression et d'exposition à des radiations intenses. Des chercheurs du monde entier ont eu cette opportunité exclusive d'étudier la formation « méga-froide » de glace cosmique à l'aide d'un accélérateur de particules qui pourrait imiter le rayonnement cosmique qui entraîne de telles réactions. Cela offre des informations précieuses sur la chimie de la glace sous la surface des lunes et des planètes.

La recette créée par Gerakines consiste à pomper de l'air à un niveau un milliard de fois inférieur à la normale pour notre planète, refroidi à 433 degrés Fahrenheit. Au cours de cette phase, les molécules passent instantanément de leur état gazeux au solide rebelle appelé « glace amorphe ». Ces cristaux sont répandus dans l'espace interstellaire, en particulier dans les comètes et les lunes glacées.

Gerakines ajoute à cette glace amorphe des acides aminés (glycine, alanine ou phénylalanine), les principaux ingrédients de la vie sur Terre et bombarde enfin la glace d'énergie de rayonnement à l'aide d'un faisceau de protons. Il est clair que le groupe OH généré agit comme un bouclier contre les rayonnements, absorbant des tonnes d'énergie protonique. Étonnamment, les acides durent plus longtemps à des températures plus élevées. Cette conclusion soutient clairement l'opinion selon laquelle les acides aminés pourraient durer plus longtemps à des radiations et à une profondeur extrêmes.


    Des dizaines de civilisations extraterrestres existent probablement dans l'univers, selon les scientifiques

    15 juin (UPI) -- Dans un article récemment publié, les scientifiques ont proposé une fourchette d'estimation plus étroite pour le nombre de civilisations extraterrestres possibles qui se cachent dans notre galaxie d'origine.

    Partant de l'hypothèse que la vie évolue sur des planètes extraterrestres de la même manière qu'elle est apparue sur Terre, les chercheurs ont déterminé qu'il devrait y avoir environ 30 civilisations intelligentes communicantes actives à l'intérieur de la Voie lactée, selon une étude publiée lundi dans l'Astrophysical Journal.

    "Il devrait y avoir au moins quelques dizaines de civilisations actives dans notre Galaxie en supposant qu'il faut 5 milliards d'années pour que la vie intelligente se forme sur d'autres planètes, comme sur Terre", chercheur principal Christopher Conselice, professeur d'astrophysique à l'Université de Nottingham. , a déclaré dans un communiqué de presse. "L'idée est de regarder l'évolution, mais à une échelle cosmique. Nous appelons ce calcul la limite astrobiologique copernicienne."

    Pour faire une estimation plus précise du nombre de civilisations extraterrestres dans la Voie lactée, les chercheurs se sont appuyés sur une limite faible et une limite stricte. La limite faible est le temps que prend l'évolution des civilisations intelligentes, moins ou environ 5 milliards d'années. Les humains capables de communiquer à longue distance sont apparus environ 4,5 milliards d'années après le début de la vie.

    La limite stricte est la teneur en métal des étoiles semblables au soleil. Pour qu'un système solaire héberge une vie intelligente, les scientifiques estiment que l'étoile doit avoir une teneur en métal égale à celle du soleil.

    "La méthode classique pour estimer le nombre de civilisations intelligentes repose sur des hypothèses sur les valeurs liées à la vie, les opinions sur ces questions variant assez considérablement", a déclaré le premier auteur Tom Westby, astrophysicien de Nottingham. "Notre nouvelle étude simplifie ces hypothèses en utilisant de nouvelles données, nous donnant une estimation solide du nombre de civilisations dans notre galaxie."

    Comme les scientifiques l'ont reconnu dans leur article, il existe d'autres défis - en plus des limites astrobiologiques coperniciennes - auxquels sont confrontées les civilisations intelligentes et notre capacité à communiquer avec elles.

    Pour que les humains sur Terre puissent entrer en contact avec une civilisation extraterrestre, la civilisation lointaine doit profiter d'une endurance. Les humains sont capables de communiquer à longue distance depuis environ 100 ans. Si des civilisations apparaissent mais ne durent pas aussi longtemps que les humains - si elles clignotent dans et hors de l'existence - nous ne pourrons peut-être jamais nous connecter avec elles.

    Afin de communiquer avec l'une des civilisations intelligentes de la galaxie, les humains et les extraterrestres ont besoin de technologies de communication avancées. Selon la dernière analyse, la civilisation extraterrestre moyenne se trouverait à 17 000 années-lumière, ce qui compliquerait l'envoi et la réception de signaux de communication.

    "Notre nouvelle recherche suggère que la recherche de civilisations extraterrestres intelligentes révèle non seulement l'existence de la façon dont la vie se forme, mais nous donne également des indices sur la durée de vie de notre propre civilisation", a déclaré Conselice.

    « Si nous découvrons que la vie intelligente est courante, cela révélerait que notre civilisation pourrait exister pendant bien plus longtemps que quelques centaines d'années. terme d'existence", a-t-il déclaré. "En recherchant une vie extraterrestre intelligente - même si nous ne trouvons rien - nous découvrons notre propre avenir et destin."


    La recherche avancée sur la glace cosmique révèle des informations sur l'origine de la vie - Histoire

    par Holli Riebeek&# 183 design par Robert Simmon&# 183 le 19 décembre 2005

    Richard Alley aurait peut-être envié le laboratoire chaleureux du paléoocéanographe Jerry McManus à bord d'un navire. (Voir l'épisode précédent : « Un enregistrement des profondeurs ». est resté à un ‘confort’ vingt en dessous de [Fahrenheit],” il a écrit dans son livre sur ses recherches, La machine à remonter le temps à deux milles. Une chaîne de montage d'équipements scientifiques bordait la tranchée de vingt pieds de profondeur qui servait de laboratoire de fortune. Pendant six semaines chaque été entre 1989 et 1993, Alley et d'autres scientifiques ont poussé des colonnes de glace le long de la chaîne d'assemblage scientifique, étiquetant et analysant la neige pour obtenir des informations sur le climat passé, puis l'emballer pour l'envoyer pour une analyse plus approfondie et un stockage au froid au National Laboratoire de carottes de glace à Denver, Colorado. A proximité, une foreuse spécialement construite a foré dans l'épaisse calotte glaciaire vingt-quatre heures sur vingt-quatre sous le soleil perpétuel de l'Arctique. Essentiellement un tuyau aiguisé tournant sur un long câble lâche, la perceuse a extrait des carottes de glace à partir desquelles Alley et d'autres pourraient glaner des informations climatiques.

    Chaque année, des couches de neige tombent sur les calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique. Chaque couche de neige est différente dans sa chimie et sa texture, la neige d'été diffère de la neige d'hiver. L'été apporte 24 heures d'ensoleillement aux régions polaires, et la couche supérieure de la neige change de texture, ne fondant pas exactement, mais changeant suffisamment pour être différente de la neige qu'elle recouvre. La saison redevient froide et sombre, et plus de neige tombe, formant les prochaines couches de neige. Chaque couche donne aux scientifiques un trésor d'informations sur le climat chaque année. Comme les carottes de sédiments marins, une carotte de glace fournit une chronologie verticale des climats passés stockés dans les calottes glaciaires et les glaciers de montagne.

    Les calottes glaciaires contiennent un enregistrement de centaines de milliers d'années de climat passé, emprisonnées dans la neige ancienne. Les scientifiques récupèrent cette histoire climatique en forant des carottes dans la glace, certaines d'entre elles à plus de 3 500 mètres (11 000 pieds) de profondeur. Ces photographies montrent un forage expérimental sur la calotte glaciaire du Groenland à l'été 2005. (Photographies copyright Reto Stöckli, NASA GSFC)

    Les couches de neige saisonnières sont plus faciles à voir dans les fosses à neige, écrit Alley, professeur Evan Pugh à l'Institut de l'environnement et au Département de géosciences de l'Université d'État de Pennsylvanie. Pour voir les couches, les scientifiques creusent deux fosses séparées par une mince paroi de neige. Une fosse est couverte et l'autre est laissée ouverte au soleil. En se tenant dans la fosse couverte, les scientifiques peuvent étudier les couches de neige annuelles dans le mur de neige alors que la lumière du soleil filtre à travers l'autre côté. « Je me suis tenu dans des fosses à neige avec des dizaines de personnes, des foreurs, des journalistes et d'autres personnes et jusqu'à présent, chaque visiteur a été impressionné. La neige est bleue, quelque chose comme le bleu vu par les plongeurs en haute mer, un bleu indescriptible, presque d'une beauté douloureuse », écrit Alley. “La prochaine chose que la plupart des gens remarquent est la superposition.”

    La lumière bleue filtrée à travers le mur d'une fosse à neige de l'Antarctique illumine "Tuck", la mascotte de l'école primaire Tuckahoe dans le comté de Henrico, en Virginie. Le hibou blanc à fourrure a accompagné des scientifiques en Antarctique dans le cadre d'un programme éducatif. Dans la paroi de la fosse, des bandes sombres et claires de neige lentement compactée distinguent la neige déposée en hiver de la neige déposée en été. (Photographie avec l'aimable autorisation de Christopher Shuman, NASA GSFC)

    Pour extraire des indices climatiques de la glace, les scientifiques ont commencé à forer de longues carottes dans les calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique à la fin des années 1960. Au moment où Alley et le projet GISP2 se sont terminés au début des années 1990, ils avaient extrait une carotte de près de 2 milles de long (3 053,44 mètres) de la calotte glaciaire du Groenland, fournissant un record d'au moins les 110 000 dernières années. Des enregistrements encore plus anciens remontant à environ 750 000 ans sont sortis de l'Antarctique. Les scientifiques ont également prélevé des carottes dans d'épais glaciers de montagne dans des endroits tels que les montagnes des Andes au Pérou et en Bolivie, le mont Kilimandjaro en Tanzanie et l'Himalaya en Asie.

    Le poids progressivement croissant des couches sus-jacentes comprime la neige profondément enfouie en glace, mais des bandes annuelles subsistent. La neige relativement jeune et peu profonde se tasse en cristaux grossiers et granuleux appelés névés (sommet : 53 mètres de profondeur). La neige plus ancienne et plus profonde est encore compactée (au milieu : 1 836 mètres). Au fond d'une carotte (plus bas : 3 050 mètres), les roches, le sable et le limon décolorent la glace. (Photographies avec l'aimable autorisation du Laboratoire national des carottes de glace des États-Unis)

    Les carottes de glace peuvent fournir un enregistrement annuel de la température, des précipitations, de la composition atmosphérique, de l'activité volcanique et des régimes de vent. De manière générale, l'épaisseur de chaque couche annuelle indique la quantité de neige accumulée à cet endroit au cours de l'année. Les différences dans les carottes prélevées dans la même région peuvent révéler des modèles de vent locaux en montrant où la neige a dérivé. Plus important encore, la composition de la neige elle-même peut renseigner les scientifiques sur les températures passées. Comme pour les fossiles marins, le rapport des isotopes d'oxygène dans la neige révèle la température, bien que dans ce cas, le rapport indique à quel point l'air était froid au moment où la neige est tombée. Dans la neige, les températures plus froides entraînent des concentrations plus élevées d'oxygène léger. (Voir L'équilibre de l'oxygène.)

    Les chercheurs récupèrent les enregistrements climatiques des glaciers de montagne en plus des enregistrements des calottes glaciaires polaires. Les sites de forage à travers le monde aident à distinguer les tendances du climat local des tendances du climat mondial. Cette station de forage est située à une altitude de 6 425 mètres (21 080 pieds) au sommet du Nevado Coropuna dans les Andes péruviennes. (Photo copyright Jason Box, Ohio State University/Byrd Polar Research Center)

    Les scientifiques peuvent confirmer ces mesures de température basées sur la chimie en observant directement la température de la calotte glaciaire. L'épaisseur de la calotte glaciaire rend sa température beaucoup plus résistante au changement que les six pouces de neige qui pourraient tomber sur votre allée pendant une tempête de neige hivernale. Comme Alley l'a expliqué à l'Observatoire de la Terre, la calotte glaciaire peut être comparée à un rôti congelé qui est mis directement dans le four. L'extérieur chauffe vite, mais le centre reste froid, proche de la température du congélateur, longtemps. De même, la calotte glaciaire s'est quelque peu réchauffée depuis la période glaciaire, mais pas complètement. Le sommet s'est réchauffé à mesure que les températures mondiales se sont réchauffées, tandis que le fond a été réchauffé par le flux de chaleur provenant des profondeurs de la Terre. Mais au milieu d'une calotte glaciaire, la glace reste proche des températures glaciaires auxquelles elle s'est formée. « Parce que nous comprenons comment la chaleur se déplace dans la glace, [et] nous savons à quel point la glace est froide aujourd'hui, nous pouvons calculer à quel point la glace était froide pendant la période glaciaire », explique Alley.

    La carotte de glace récupérée à Vostok, en Antarctique, enregistre plus de 400 000 ans d'histoire climatique. Ce graphique interactif montre les mesures de température dérivées du cœur. Des températures égales ou supérieures à la moyenne récente (ligne grise) délimitent des périodes interglaciaires, tandis que des températures plus froides indiquent des périodes glaciaires.

    Faites défiler le graphique dans le temps en faisant glisser le curseur sur le graphique miniature (en bas). Zoomez et dézoomez sur les données avec les boutons plus et moins (en bas à gauche). [Interactif conçu par Kristin Henry, (Galaxy Goo) et Robert Simmon (NASA GSFC)]

    Lorsque les scientifiques abaissent un thermomètre ultra-précis dans un trou dans la glace, ils peuvent détecter les variations de température qui se sont produites depuis l'ère glaciaire. La température de la glace près de la surface, comme l'atmosphère aujourd'hui, est chaude, puis la température chute dans les couches formées à peu près entre 1450 et 1850 après JC, une période connue sous le nom de petit âge glaciaire, l'une des nombreuses vagues de froid qui ont brièvement interrompu l'ensemble tendance au réchauffement en cours depuis la fin de la période glaciaire. Au fur et à mesure que le thermomètre s'enfonce dans la calotte glaciaire, la température se réchauffe à nouveau, puis chute aux températures indicatives de l'ère glaciaire. Enfin, les couches inférieures de la calotte glaciaire sont réchauffées par la chaleur provenant de la Terre. Ces températures mesurées directement représentent un enregistrement moyen approximatif des tendances, et non des températures quotidiennes variables, mais les climatologues peuvent comparer les températures du thermomètre avec l'enregistrement des isotopes de l'oxygène comme moyen d'étalonner ces résultats.

    Les scientifiques mesurent directement la température d'une calotte glaciaire en abaissant un thermomètre dans le trou de forage qui a été foré pour récupérer la carotte de glace. Comme un thermos isolé, la neige et la glace préservent la température de chaque couche de neige successive, qui reflète les températures atmosphériques générales lorsque la couche s'est accumulée. Près de la surface du substratum rocheux, les couches les plus basses de la glace sont réchauffées par la chaleur de la Terre. Ces mesures de température physique aident à calibrer les enregistrements de température que les scientifiques obtiennent à partir des isotopes de l'oxygène. (Graphique basé sur les données fournies par Gary Clow, United States Geological Survey)

    Aussi précieux que puisse être l'enregistrement de la température, le véritable trésor enfoui dans la glace est un enregistrement des caractéristiques de l'atmosphère. Lorsque la neige se forme, elle se cristallise autour de minuscules particules dans l'atmosphère, qui tombent au sol avec la neige. Le type et la quantité de particules piégées, telles que la poussière, les cendres volcaniques, la fumée ou le pollen, renseignent les scientifiques sur les conditions climatiques et environnementales au moment de la formation de la neige. Au fur et à mesure que la neige se dépose sur la glace, l'air remplit l'espace entre les cristaux de glace. Lorsque la neige se tasse par les couches suivantes, l'espace entre les cristaux est finalement scellé, emprisonnant un petit échantillon de l'atmosphère dans la glace nouvellement formée. Ces bulles indiquent aux scientifiques quels gaz se trouvaient dans l'atmosphère et, d'après l'emplacement de la bulle dans la carotte de glace, quel était le climat au moment où elle a été scellée. Les enregistrements des niveaux de méthane, par exemple, indiquent la superficie des zones humides terrestres couvertes, car l'abondance de la vie dans les zones humides donne naissance à des bactéries anaérobies qui libèrent du méthane lorsqu'elles décomposent la matière organique. Les scientifiques peuvent également utiliser les carottes de glace pour corréler la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère avec la mesure du changement climatique qui a souligné le rôle du dioxyde de carbone dans le réchauffement climatique. (voir “Explication des preuves.”)

    Enfin, tout ce qui se dépose sur la glace a tendance à rester fixé dans la couche sur laquelle il a atterri. Les poussières soufflées par le vent et les cendres volcaniques sont particulièrement intéressantes. Comme pour la poussière trouvée dans les sédiments marins, la poussière dans la glace peut être analysée chimiquement pour savoir d'où elle vient. La quantité et l'emplacement de la poussière renseignent les scientifiques sur la configuration et la force du vent au moment où les particules se sont déposées. Les cendres volcaniques peuvent également indiquer la configuration des vents. De plus, les volcans pompent des sulfates dans l'atmosphère, et ces minuscules particules se retrouvent également dans les carottes de glace. Cette preuve est importante car l'activité volcanique peut contribuer au changement climatique, et les couches de cendres peuvent souvent être datées pour aider à calibrer la chronologie dans les couches de glace.

    Les bulles d'air emprisonnées dans les carottes de glace fournissent un enregistrement de la composition atmosphérique passée. Les enregistrements de carottes de glace prouvent que les niveaux actuels de dioxyde de carbone et de méthane, deux gaz à effet de serre importants, sont plus élevés que tout niveau précédent au cours des 400 000 dernières années. (Photographie avec l'aimable autorisation du Laboratoire national des carottes de glace des États-Unis)

    Bien que les carottes de glace se soient avérées être l'un des enregistrements climatiques les plus précieux à ce jour, elles ne fournissent que des preuves directes de la température et des précipitations là où la glace existe encore, bien qu'elles fassent allusion aux conditions mondiales. Les carottes de sédiments marins couvrent une zone plus large - près de 70 pour cent de la Terre est recouverte d'océans - mais elles ne donnent que de minuscules indices sur le climat de la terre. Le sol et les roches à la surface de la Terre révèlent l'avancée et le recul des glaciers sur la surface terrestre, et le pollen fossilisé trace les limites approximatives des conditions climatiques propices à la vie de différentes espèces de plantes et d'arbres. Les formations aquatiques et rocheuses uniques dans les grottes abritent leur propre record climatique. Pour comprendre l'histoire climatique de la Terre, les scientifiques doivent rassembler tous ces fils éparpillés en une seule et même histoire.

      Les références:
    • Alley, R., 2000 : The Two-Mile Time Machine, Princeton University Press, Princeton, New Jersey.
    • Bradley, R., 1999 : Paléoclimatologie, Academic Press, Harcourt Brace and Company, San Diego, Californie.
    • Imbrie, J. et K.P. Imbrie, 1979 : Ice Ages, Enslow Publishers : Hillside, New Jersey.
      Liens:
    • Paléoclimatologie
    • Le record de la carotte de glace

    Les cendres des éruptions volcaniques sont piégées dans les calottes glaciaires avec la neige et la poussière. Les scientifiques utilisent les cendres volcaniques trouvées dans les carottes de glace pour dater les carottes et estimer l'intensité de l'activité volcanique passée. Cette image satellite montre des cendres noires provenant de l'éruption de Hekla au sommet d'une neige islandaise d'un blanc éclatant le 29 février 2000. (Image de la NASA avec l'aimable autorisation de Jesse Allen)


    Les carottes de glace du Groenland et les températures du réchauffement climatique

    Dans les années 1990, les scientifiques ont commencé l'immense tâche de forer le sommet de la calotte glaciaire du Groenland. L'extraction méticuleuse de carottes de glace pure a été utilisée pour mesurer l'histoire du changement climatique de la Terre. Les échantillons ont été extraits à deux milles de profondeur, loin de l'écoulement glaciaire qui a faussé les données précédentes.

    Ces lectures de carottes de glace pure ont révélé une image remarquable du changement climatique préhistorique. Le changement de température à partir de la dernière période glaciaire, connue sous le nom de période du Dryas récent, est intéressant.

    Lorsque les données d'il y a 11 600 ans ont été comparées aux lectures actuelles, elles ont révélé des modèles réguliers d'oscillation de température. La variation naturelle est une augmentation et une diminution de 2 à 4 degrés Celsius toutes les quelques décennies.

    L'une des grandes caractéristiques révélées par l'étude est qu'au cours des 250 000 dernières années, les 11 600 dernières années ont été la plus longue période prolongée de climat relativement stable.

    Preuve du changement climatique au cours des 10 000 dernières années.

    Au fur et à mesure que le graphique oscille en avant et en arrière, nous pouvons voir un schéma de refroidissement et de réchauffement au fil du temps. Lorsque la ligne se déplace vers la droite, les températures se réchauffent et lorsqu'elle se déplace vers la gauche, les températures se refroidissent.

    Ces fluctuations représentent des changements de quelques degrés Celsius et qui font partie du cycle naturel de la Terre. À mesure que la ligne se rapproche du bas du graphique, il y a une légère tendance au refroidissement. Le graphique suivant révèle alors que la période est brusquement interrompue par la fin de la période du Dryas jeune.


    Alors, où sont-ils ?

    Si le principe copernicien est appliqué à la vie, alors la biologie peut être assez commune parmi les planètes. Poussé à sa limite logique, le principe copernicien suggère également qu'une vie intelligente comme nous pourrait être commune. L'intelligence comme la nôtre a des propriétés très spéciales, y compris une capacité à progresser grâce à l'application de la technologie. La vie organique autour d'autres étoiles (plus anciennes) a peut-être commencé un milliard d'années plus tôt que nous sur Terre, elles ont donc peut-être eu beaucoup plus de temps pour développer des technologies de pointe telles que l'envoi d'informations, de sondes ou même de formes de vie entre les étoiles.

    Face à une telle perspective, le physicien Enrico Fermi a posé il y a plusieurs décennies une question qui s'appelle aujourd'hui la Paradoxe de Fermi: Où sont-elles? Si la vie et l'intelligence sont communes et ont une telle capacité de croissance, pourquoi n'y a-t-il pas un réseau de civilisations galactiques dont la présence s'étend même dans un système planétaire « retardataire » comme le nôtre ?

    Plusieurs solutions ont été suggérées au paradoxe de Fermi. La vie est peut-être commune mais l'intelligence (ou du moins la civilisation technologique) est rare. Peut-être qu'un tel réseau verra le jour dans le futur mais n'a pas encore eu le temps de se développer. Peut-être y a-t-il des flux de données invisibles qui nous passent tout le temps que nous ne sommes pas assez avancés ou assez sensibles pour détecter. Peut-être que les espèces avancées ont pour habitude de ne pas interférer avec une conscience en développement immature telle que la nôtre. Ou peut-être des civilisations qui atteignent un certain niveau de technologie puis s'autodétruisent, ce qui signifie qu'il n'y a pas d'autres civilisations existant actuellement dans notre Galaxie. Nous ne savons pas encore s'il existe une vie avancée et, si c'est le cas, pourquoi nous n'en sommes pas conscients. Néanmoins, vous voudrez peut-être garder ces problèmes à l'esprit pendant que vous lisez le reste de ce chapitre.

    Existe-t-il un réseau de civilisations galactiques au-delà de notre système solaire ? Si oui, pourquoi ne pouvons-nous pas les voir ? Explorez les possibilités dans la vidéo d'animation “Le paradoxe de Fermi—Où sont tous les extraterrestres ?”

    Concepts clés et résumé

    La vie sur Terre repose sur la présence d'une unité clé connue sous le nom de molécule organique, une molécule qui contient du carbone, en particulier des hydrocarbures complexes. Notre système solaire s'est formé il y a environ 5 milliards d'années à partir d'un nuage de gaz et de poussière enrichi par plusieurs générations de production d'éléments plus lourds dans les étoiles. La vie est constituée de combinaisons chimiques de ces éléments faites par les étoiles. Le principe copernicien, qui suggère qu'il n'y a rien de spécial à propos de notre place dans l'univers, implique que si la vie pouvait se développer sur Terre, elle devrait également pouvoir se développer dans d'autres endroits. Le paradoxe de Fermi demande pourquoi, si la vie est commune, des formes de vie plus avancées ne nous ont pas contactés.

    Glossaire

    molécule organique : une combinaison de carbone et d'autres atomes - principalement d'hydrogène, d'oxygène, d'azote, de phosphore et de soufre - dont certains servent de base à notre biochimie


    GUÉRIR AVEC LES ANIMAUX La médecine islamique avait des racines dans les remèdes populaires qui utilisaient des organes d'animaux. De nombreux manuscrits se sont inspirés de ces traditions, comme le Livre sur l'utilité des animaux du savant syrien du XIVe siècle Ibn al-Durayhim. Avicenne a également écrit sur l'utilisation des ailes d'oiseaux, du sang de pigeon et du foie d'âne comme remèdes contre certaines maladies.

    « La vipère est écorchée et séchée [pour devenir] une pâte dépilatoire. Si ses cendres sont mélangées avec du vinaigre et étalées sur l'érysipèle [une infection de la peau], elles la guérissent, ainsi que les hémorroïdes.

    Miniature de serpent, édition du 14e siècle, de Merveilles de la création, par al-Qazwini


    L'histoire de l'exploration spatiale

    Pendant le temps qui s'est écoulé depuis le lancement du premier satellite artificiel en 1957, des astronautes se sont rendus sur la lune, des sondes ont exploré le système solaire et des instruments dans l'espace ont découvert des milliers de planètes autour d'autres étoiles.

    Sciences de la Terre, Astronomie, Études sociales, Histoire des États-Unis, Histoire du monde

    Les astronautes d'Apollo 11 sur la Lune

    Une partie moins belliqueuse, mais non moins compétitive, de la guerre froide entre l'Union soviétique et les États-Unis était la course à l'espace. L'Union soviétique a battu son rival à presque chaque tour, jusqu'à ce que les États-Unis les battent jusqu'à la ligne d'arrivée en faisant atterrir des astronautes sur la lune. Neil Armstrong et Buzz Aldrin ont terminé cette mission en 1969.

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    Nous, les êtres humains, nous aventurons dans l'espace depuis le 4 octobre 1957, lorsque l'Union des Républiques socialistes soviétiques (U.R.S.S.) a lancé Spoutnik, le premier satellite artificiel en orbite autour de la Terre. Cela s'est produit pendant la période d'hostilité politique entre l'Union soviétique et les États-Unis connue sous le nom de guerre froide. Depuis plusieurs années, les deux superpuissances rivalisaient pour développer des missiles, appelés missiles balistiques intercontinentaux (ICBM), pour transporter des armes nucléaires entre les continents. En U.R.S.S., le concepteur de fusées Sergueï Korolev avait développé le premier ICBM, une fusée appelée R7, qui allait lancer la course à l'espace.

    Cette compétition a atteint son paroxysme avec le lancement de Spoutnik. Porté au sommet d'une fusée R7, le satellite Spoutnik a pu émettre des bips à partir d'un émetteur radio. Après avoir atteint l'espace, Spoutnik a fait le tour de la Terre toutes les 96 minutes. Les bips radio pouvaient être détectés au sol lorsque le satellite passait au-dessus de leur tête, de sorte que les gens du monde entier savaient qu'il était vraiment en orbite. Réalisant que l'URSS avait des capacités qui dépassaient les technologies américaines qui pouvaient mettre les Américains en danger, les États-Unis se sont inquiétés. Puis, un mois plus tard, le 3 novembre 1957, les Soviétiques ont réalisé une aventure spatiale encore plus impressionnante. C'était Spoutnik II, un satellite qui transportait une créature vivante, un chien nommé Laika.

    Avant le lancement de Spoutnik, les États-Unis travaillaient sur leur propre capacité à lancer un satellite. Les États-Unis ont fait deux tentatives infructueuses pour lancer un satellite dans l'espace avant de réussir avec une fusée qui transportait un satellite appelé Explorer le 31 janvier 1958. L'équipe qui a réalisé ce premier lancement de satellite américain se composait en grande partie d'ingénieurs de fusée allemands qui avaient autrefois développé des systèmes balistiques. missiles pour l'Allemagne nazie. Travaillant pour l'armée américaine à l'arsenal de Redstone à Huntsville, en Alabama, les ingénieurs de fusée allemands étaient dirigés par Wernher von Braun et avaient développé la fusée allemande V2 en une fusée plus puissante, appelée Jupiter C ou Juno. Explorer a transporté plusieurs instruments dans l'espace pour mener des expériences scientifiques. Un instrument était un compteur Geiger pour détecter les rayons cosmiques. Il s'agissait d'une expérience menée par le chercheur James Van Allen, qui, avec des mesures de satellites ultérieurs, a prouvé l'existence de ce que l'on appelle maintenant les ceintures de radiation de Van Allen autour de la Terre.

    En 1958, les activités d'exploration spatiale aux États-Unis ont été regroupées dans une nouvelle agence gouvernementale, la National Aeronautics and Space Administration (NASA). Lorsqu'elle a commencé ses opérations en octobre 1958, la NASA a absorbé ce qui avait été appelé le Comité consultatif national pour l'aéronautique (NACA) et plusieurs autres installations de recherche et militaires, dont l'Army Ballistic Missile Agency (l'Arsenal de Redstone) à Huntsville.

    Le premier humain dans l'espace était le cosmonaute soviétique Youri Gagarine, qui a effectué une orbite autour de la Terre le 12 avril 1961, lors d'un vol qui a duré 108 minutes. Un peu plus de trois semaines plus tard, la NASA a lancé l'astronaute Alan Shepard dans l'espace, non pas sur un vol orbital, mais sur une trajectoire suborbitale et un vol mdasha qui va dans l'espace mais ne fait pas tout le tour de la Terre. Le vol suborbital de Shepard a duré un peu plus de 15 minutes. Trois semaines plus tard, le 25 mai, le président John F. Kennedy a défié les États-Unis vers un objectif ambitieux, déclarant : et le ramener sain et sauf sur Terre."

    En plus du lancement du premier satellite artificiel, du premier chien dans l'espace et du premier humain dans l'espace, l'Union soviétique a franchi d'autres étapes spatiales avant les États-Unis. Ces jalons comprenaient Luna 2, qui est devenu le premier objet fabriqué par l'homme à frapper la Lune en 1959. Peu de temps après, l'URSS a lancé Luna 3. Moins de quatre mois après le vol de Gagarine en 1961, une deuxième mission humaine soviétique a mis en orbite un cosmonaute autour de la Terre pendant une journée entière. L'URSS a également réalisé la première sortie dans l'espace et lancé la mission Vostok 6, qui a fait de Valentina Terechkova la première femme à voyager dans l'espace.

    Au cours des années 1960, la NASA a progressé vers l'objectif du président Kennedy d'atterrir un humain sur la lune avec un programme appelé Project Gemini, dans lequel les astronautes ont testé la technologie nécessaire pour les futurs vols vers la lune et testé leur propre capacité à supporter plusieurs jours de vol spatial. Le projet Gemini a été suivi du projet Apollo, qui a amené des astronautes en orbite autour de la Lune et sur la surface lunaire entre 1968 et 1972. En 1969, sur Apollo 11, les États-Unis ont envoyé les premiers astronautes sur la Lune, et Neil Armstrong est devenu le premier humain de mettre le pied à sa surface. Au cours des missions au sol, les astronautes ont collecté des échantillons de roches et de poussière lunaire que les scientifiques étudient encore pour en savoir plus sur la lune. Au cours des années 1960 et 1970, la NASA a également lancé une série de sondes spatiales appelées Mariner, qui ont étudié Vénus, Mars et Mercure.

    Les stations spatiales ont marqué la prochaine phase de l'exploration spatiale. La première station spatiale en orbite terrestre était la station soviétique Salyut 1, lancée en 1971. Elle a été suivie par la station spatiale Skylab de la NASA, le premier laboratoire orbital dans lequel les astronautes et les scientifiques ont étudié la Terre et les effets des vols spatiaux sur le corps humain. Au cours des années 1970, la NASA a également réalisé le projet Viking dans lequel deux sondes ont atterri sur Mars, pris de nombreuses photographies, examiné la chimie de l'environnement de surface martien et testé la saleté martienne (appelée régolithe) pour la présence de micro-organismes.

    Depuis la fin du programme lunaire Apollo en 1972, l'exploration spatiale humaine s'est limitée à l'orbite terrestre basse, où de nombreux pays participent et mènent des recherches sur la Station spatiale internationale. Cependant, des sondes non pilotées ont voyagé dans tout notre système solaire. Ces dernières années, des sondes ont fait une série de découvertes, notamment qu'une lune de Jupiter, appelée Europe, et une lune de Saturne, appelée Encelade, ont des océans sous leur glace de surface qui, selon les scientifiques, pourraient abriter la vie. Pendant ce temps, des instruments dans l'espace, tels que le télescope spatial Kepler, et des instruments au sol ont découvert des milliers d'exoplanètes, des planètes en orbite autour d'autres étoiles. Cette ère de découverte d'exoplanètes a commencé en 1995, et la technologie de pointe permet maintenant aux instruments dans l'espace de caractériser les atmosphères de certaines de ces exoplanètes.

    Une partie moins belliqueuse, mais non moins compétitive, de la guerre froide entre l'Union soviétique et les États-Unis était la course à l'espace. L'Union soviétique a battu son rival à presque chaque tour, jusqu'à ce que les États-Unis les battent jusqu'à la ligne d'arrivée en faisant atterrir des astronautes sur la lune. Neil Armstrong et Buzz Aldrin ont terminé cette mission en 1969.


    Discovery of the cosmic background

    Beginning in 1948, the American cosmologist George Gamow and his coworkers, Ralph Alpher and Robert Herman, investigated the idea that the chemical elements might have been synthesized by thermonuclear reactions that took place in a primeval fireball. According to their calculations, the high temperature associated with the early universe would have given rise to a thermal radiation field, which has a unique distribution of intensity with wavelength (known as Planck’s radiation law), that is a function only of the temperature. As the universe expanded, the temperature would have dropped, each photon being redshifted by the cosmological expansion to longer wavelength, as the American physicist Richard C. Tolman had already shown in 1934. By the present epoch the radiation temperature would have dropped to very low values, about 5 kelvins above absolute zero (0 kelvin [K], or −273 °C [−460 °F]) according to the estimates of Alpher and Herman.

    Interest in these calculations waned among most astronomers when it became apparent that the lion’s share of the synthesis of elements heavier than helium must have occurred inside stars rather than in a hot big bang. In the early 1960s physicists at Princeton University, New Jersey, as well as in the Soviet Union, took up the problem again and began to build a microwave receiver that might detect, in the words of the Belgian cleric and cosmologist Georges Lemaître, “the vanished brilliance of the origin of the worlds.”

    The actual discovery of the relict radiation from the primeval fireball, however, occurred by accident. In experiments conducted in connection with the first Telstar communication satellite, two scientists, Arno Penzias and Robert Wilson, of the Bell Telephone Laboratories, Holmdel, New Jersey, measured excess radio noise that seemed to come from the sky in a completely isotropic fashion (that is, the radio noise was the same in every direction). When they consulted Bernard Burke of the Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, about the problem, Burke realized that Penzias and Wilson had most likely found the cosmic background radiation that Robert H. Dicke, P.J.E. Peebles, and their colleagues at Princeton were planning to search for. Put in touch with one another, the two groups published simultaneously in 1965 papers detailing the prediction and discovery of a universal thermal radiation field with a temperature of about 3 K.

    Precise measurements made by the Cosmic Background Explorer (COBE) satellite launched in 1989 determined the spectrum to be exactly characteristic of a blackbody at 2.735 K. The velocity of the satellite about Earth, Earth about the Sun, the Sun about the Galaxy, and the Galaxy through the universe actually makes the temperature seem slightly hotter (by about one part in 1,000) in the direction of motion rather than away from it. The magnitude of this effect—the so-called dipole anisotropy—allows astronomers to determine that the Local Group (the group of galaxies containing the Milky Way Galaxy) is moving at a speed of about 600 km per second (km/s 400 miles per second [miles/s]) in a direction that is 45° from the direction of the Virgo cluster of galaxies. Such motion is not measured relative to the galaxies themselves (the Virgo galaxies have an average velocity of recession of about 1,000 km/s [600 miles/s] with respect to the Milky Way system) but relative to a local frame of reference in which the cosmic microwave background radiation would appear as a perfect Planck spectrum with a single radiation temperature.

    The COBE satellite carried instrumentation aboard that allowed it to measure small fluctuations in intensity of the background radiation that would be the beginning of structure (i.e., galaxies and clusters of galaxies) in the universe. The satellite transmitted an intensity pattern in angular projection at a wavelength of 0.57 cm after the subtraction of a uniform background at a temperature of 2.735 K. Bright regions at the upper right and dark regions at the lower left showed the dipole asymmetry. A bright strip across the middle represented excess thermal emission from the Milky Way. To obtain the fluctuations on smaller angular scales, it was necessary to subtract both the dipole and the galactic contributions. An image was obtained showing the final product after the subtraction. Patches of light and dark represented temperature fluctuations that amount to about one part in 100,000—not much higher than the accuracy of the measurements. Nevertheless, the statistics of the distribution of angular fluctuations appeared different from random noise, and so the members of the COBE investigative team found the first evidence for the departure from exact isotropy that theoretical cosmologists long predicted must be there in order for galaxies and clusters of galaxies to condense from an otherwise structureless universe. These fluctuations correspond to distance scales on the order of 10 9 light-years across (still larger than the largest material structures seen in the universe, such as the enormous grouping of galaxies dubbed the “Great Wall”).

    The Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) was launched in 2001 to observe the fluctuations seen by COBE in greater detail and with more sensitivity. The conditions at the beginning of the universe left their imprint on the size of the fluctuations. WMAP’s accurate measurements showed that the early universe was 63 percent dark matter, 15 percent photons, 12 percent atoms, and 10 percent neutrinos. Today the universe is 72.6 percent dark energy, 22.8 percent dark matter, and 4.6 percent atoms. Although neutrinos are now a negligible component of the universe, they form their own cosmic background, which was discovered by WMAP. WMAP also showed that the first stars in the universe formed half a billion years after the big bang.


    July 2020: 'Save the Children' and the Wayfair conspiracy theory

    In the summer of 2020, the movement pivoted its pro-Trump narrative to focus on "Save the Children," a movement that purports to seek an end to human trafficking. Actual anti-human-trafficking advocacy groups have begged QAnon believers to stop clogging their hotlines with false tips.

    But with both anti-mask and anti-human-trafficking rhetoric, QAnon gained steam among "normies," in what University of Amsterdam researchers have called the "normiefication" of QAnon.

    A conspiracy theory alleging the Wayfair furniture company was selling human children on its website went viral in mainstream social-media spaces like Instagram in July. The Wayfair theory was created by a QAnon influencer, Insider found.

    Lifestyle influencers, mommy bloggers, and yogis began to espouse QAnon rhetoric online. This group's QAnon beliefs are more tied to the idea of a secretive, shadowy cabal than to Trump being our savior. It's this version of QAnon that's also spread to other countries, including Germany.


    Study reveals substantial evidence of holographic universe

    A sketch of the timeline of the holographic Universe. Time runs from left to right. The far left denotes the holographic phase and the image is blurry because space and time are not yet well defined. At the end of this phase (denoted by the black fluctuating ellipse) the Universe enters a geometric phase, which can now be described by Einstein's equations. The cosmic microwave background was emitted about 375,000 years later. Patterns imprinted in it carry information about the very early Universe and seed the development of structures of stars and galaxies in the late time Universe (far right). Credit: Paul McFadden

    A UK, Canadian and Italian study has provided what researchers believe is the first observational evidence that our universe could be a vast and complex hologram.

    Theoretical physicists and astrophysicists, investigating irregularities in the cosmic microwave background (the 'afterglow' of the Big Bang), have found there is substantial evidence supporting a holographic explanation of the universe—in fact, as much as there is for the traditional explanation of these irregularities using the theory of cosmic inflation.

    The researchers, from the University of Southampton (UK), University of Waterloo (Canada), Perimeter Institute (Canada), INFN, Lecce (Italy) and the University of Salento (Italy), have published findings in the journal Physical Review Letters.

    A holographic universe, an idea first suggested in the 1990s, is one where all the information that makes up our 3-D 'reality' (plus time) is contained in a 2-D surface on its boundaries.

    Professor Kostas Skenderis of Mathematical Sciences at the University of Southampton explains: "Imagine that everything you see, feel and hear in three dimensions (and your perception of time) in fact emanates from a flat two-dimensional field. The idea is similar to that of ordinary holograms where a three-dimensional image is encoded in a two-dimensional surface, such as in the hologram on a credit card. However, this time, the entire universe is encoded."

    Although not an example with holographic properties, it could be thought of as rather like watching a 3-D film in a cinema. We see the pictures as having height, width and crucially, depth—when in fact it all originates from a flat 2-D screen. The difference, in our 3-D universe, is that we can touch objects and the 'projection' is 'real' from our perspective.

    In recent decades, advances in telescopes and sensing equipment have allowed scientists to detect a vast amount of data hidden in the 'white noise' or microwaves (partly responsible for the random black and white dots you see on an un-tuned TV) left over from the moment the universe was created. Using this information, the team were able to make complex comparisons between networks of features in the data and quantum field theory. They found that some of the simplest quantum field theories could explain nearly all cosmological observations of the early universe.

    Professor Skenderis comments: "Holography is a huge leap forward in the way we think about the structure and creation of the universe. Einstein's theory of general relativity explains almost everything large scale in the universe very well, but starts to unravel when examining its origins and mechanisms at quantum level. Scientists have been working for decades to combine Einstein's theory of gravity and quantum theory. Some believe the concept of a holographic universe has the potential to reconcile the two. I hope our research takes us another step towards this."

    The scientists now hope their study will open the door to further our understanding of the early universe and explain how space and time emerged.


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