Catégorie : Science

L’ADN rétablit des vérités sur Pompéi (Italie) // DNA restores truths about Pompeii (Italy)

Lorsque le Vésuve est entré en éruption en 79 après J.-C., la plupart des habitants de Pompéi ont péri. Les cendres et la pierre ponce ont recouvert la cité romaine et ses habitants, préservant des scènes de la vie quotidienne comme dans une capsule temporelle.
Les premières fouilles ont commencé en 1748, mais ce n’est qu’en 1863 que l’archéologue Giuseppe Fiorelli a mis au point une méthode permettant de réaliser des moulages en plâtre de certaines des victimes de Pompéi. Les tissus mous des corps enfermés dans la cendre s’étaient décomposés au fil du temps ; alors Fiorelli a versé du plâtre liquide dans certains contours laissés par les corps et a ainsi pu préserver les formes de 104 personnes.

Moulages dans le Jardin des Fugitifs (Photo : C. Grandpey)

L’imagination a ensuite fait son œuvre et on a essayé de comprendre ce que faisaient les habitants en fonction du positionnement de certains corps, par exemple un adulte portant un bracelet qui tenait un enfant ; on a supposé qu’il s’agissait de la mère de l’enfant. De même, on a pensé qu’il s’agissait de sœurs lors de la découverte d’un groupe de corps.
Aujourd’hui, grâce à des techniques modernes, des chercheurs des universités d’Harvard (États-Unis) et Florence ‘Italie) ont pu récupérer des fragments d’os dans le plâtre et en ont séquencé l’ADN. C’est ainsi qu’ils ont découvert qu’aucune de ces hypothèses n’était vraie. Les résultats des travaux, publiés début novembre dans la revue Current Biology, remettent en question les hypothèses admises jusqu’à présent sur le genre et la famille.
En 2015, le Parc archéologique de Pompéi a commencé à travailler sur 86 des 104 moulages réalisés à l’origine par Fiorelli. Des radiographies et des tomodensitogrammes ont montré qu’aucun des moulages ne contenait de squelette complet, mais que subsistaient des fragments d’os dans bon nombre d’entre eux.
Le Parc archéologique a invité les auteurs de l’étude publiée dans Current Biology à rechercher les fragments d’os et les dents encore accessibles dans les moulages. Les scientifiques du Parc et les auteurs de l’étude travaillent aujourd’hui sur un projet plus vaste visant à mieux comprendre la diversité génétique présente à Pompéi pendant l’Empire romain.
Certains os qui avaient été mélangés directement au plâtre des moulages sont extrêmement fragiles. Toutefois, l’équipe scientifique a pu extraire et analyser l’ADN de plusieurs fragments retrouvés dans différents sites, notamment la Maison du Bracelet d’Or, la Maison du Cryptoportique et la Villa des Mystères.

La Maison du Bracelet d’Or, une structure en terrasse décorée de fresques colorées, doit son nom à un adulte portant un bracelet, avec un enfant à califourchon sur ses genoux. À côté d’eux se trouvait un autre adulte, présumé être le père de l’enfant. Tous trois ont été retrouvés au pied d’un escalier qui menait à un jardin, tandis qu’un deuxième enfant a été découvert à quelques mètres de là, peut-être séparé des autres alors qu’ils tentaient de s’échapper vers le jardin.
On pense que les deux adultes et l’un des enfants ont été tués lorsque l’escalier s’est effondré alors qu’ils tentaient de fuir, vraisemblablement vers le port voisin.
Jusqu’à présent, les chercheurs pensaient que la personne portant le bracelet était la mère de l’enfant, mais l’analyse génétique a révélé qu’il s’agissait d’un homme adulte et d’un enfant sans lien de parenté. L’homme adulte avait probablement les cheveux noirs et la peau foncée.

Crédit photo : Parc archéologique

La Maison du Cryptoportique doit son nom au passage souterrain de la maison, dont les ouvertures couraient sur trois côtés du jardin de la propriété. Les murs de la maison étaient décorés de scènes inspirées de « L’Iliade » d’Homère. Bien que neuf personnes aient été retrouvées dans le jardin devant la maison, des moulages n’ont pu être réalisés que pour quatre d’entre elles. Deux corps semblaient s’embrasser, ce qui avait conduit les archéologues à émettre l’hypothèse qu’il s’agissait de deux sœurs, d’une mère et de sa fille, ou d’amantes.
La dernière analyse montre qu’un individu avait entre 14 et 19 ans au moment du décès, tandis que l’autre était un jeune adulte. Bien qu’il n’ait pas été possible de définir le sexe de l’un d’eux, l’autre a été génétiquement classé comme étant de sexe masculin.

 

Crédit photo : Parc archéologique

La Villa des Mystères doit son nom à une série de fresques datant du premier siècle avant J.-C. Elles représentent un rituel dédié à Bacchus, le dieu du vin, de la fertilité et de l’extase religieuse. La villa comprenait son propre pressoir à vin, ce qui était fréquent chez les familles riches de l’époque.
Plusieurs personnes ont été retrouvées dans la maison, et il est évident qu’elles sont mortes à différents moments de l’éruption. Les corps de deux adultes, probablement des femmes, et d’un enfant ont été découverts là où ils sont tombés au rez-de-chaussée de la maison, tandis que six autres restes ont été trouvés dans des dépôts de cendres superposés dans la même maison, ce qui laisse supposer qu’ils ont survécu à la première vague de l’éruption, avant de mourir plus tard.
Une personne a été retrouvée seule dans une pièce avec un fouet et cinq pièces de bronze. Elle portait une bague en fer où était gravée une figurine féminine. À proximité se trouvait un homme mince et mesurant environ 1,85 mètre.D’après les traces de ses vêtements, on a la confirmation qu’il était probablement le gardien de la villa avec un grand sens du devoir. En effet, il est resté à son poste jusqu’à la fin.

 

Photo : C. Grandpey

Les données génétiques recueillies ont aussi révélé que Pompéi était une ville cosmopolite peuplée de personnes d’origines diverses. Beaucoup d’entre elles, comme les 14 individus analysés dans l’étude, descendaient de migrants arrivés récemment de l’est de la Méditerranée, ce qui reflète des schémas plus larges de mobilité et d’échanges culturels dans l’Empire romain.
À l’époque, l’Empire romain s’étendait de la Grande-Bretagne à l’Afrique du Nord et au Moyen-Orient, et Pompéi était située à côté de l’un des ports les plus fréquentés du monde antique, où les navires arrivaient régulièrement d’Alexandrie en Égypte. En outre, cette partie du sud de l’Italie avait une histoire de connexions internationales encore plus longue. En effet, les premières colonies grecques dans la baie de Naples remontent à plus de 800 ans avant l’éruption du Vésuve. Il est donc logique que l’origine et l’apparence de la population reflètent cette histoire cosmopolite.
Source : CNN via Yahoo News, Géo, Futura Science.

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When Mount Vesuvius erupted in AD 79, it killed most of the city’s population. Ash and pumice covered Pompeii and its residents, preserving scenes of the victims of the city’s destruction like a time capsule.

Excavations first began to unearth the forgotten city in 1748, but it wasn’t until 1863 that archaeologist Giuseppe Fiorelli developed a method to make plaster casts of some of the Pompeii victims. The soft tissue of the bodies encased in ash had decomposed over time, so Fiorelli poured liquid chalk into some of the outlines left behind by the bodies to preserve the shapes of 104 people.

Narratives formed based on the positioning of some of the remains, including those of an adult wearing a bracelet who was holding a child and thought to be the child’s mother. Similarly, a group of bodies found together were suspected of being sisters.

Today, using modern techniques to restore some of the casts, researchers from the universities of Harvard (USA) and Florence (Italy) retrieved bone fragments from within the plaster and sequenced DNA from them, discovering that none of those assumptions were true. The discoveries, published early November in the journal Current Biology, challenge traditional gender and familial assumptions.

In 2015, the Archaeological Park of Pompeii began efforts to restore 86 of the 104 casts originally made by Fiorelli. X-rays and CT scans showed that while none of the casts contained complete skeletons, bone fragments were within many of them.

The Archaeological Park of Pompeii invited the study team to research the bone fragments and teeth that were accessible due to earlier damage to the casts. Together, park scientists and the study authors are working on a larger project to better understand the genetic diversity present in Pompeii during the Roman Empire.

Some bones were mixed directly in with plaster used in the casts and incredibly fragile, but the team was able to extract and analyze DNA from multiple fragments. The remains studied had been found at different sites including the House of the Golden Bracelet, the House of the Cryptoporticus and the Villa of the Mysteries.

The House of the Golden Bracelet, a terraced structure decorated with colorful frescoes, was named for an adult found wearing the item and with a child astride on their hip. Next to them was another adult, presumed to be the child’s father. All three were found at the foot of a staircase that led out to a garden, while a second child was discovered a few meters away, possibly separated from the rest as they tried to escape to the garden.

It is believed the two adults and one of the children were killed when the staircase collapsed as they tried to flee, presumably to the nearby port.

Traditionally, researchers assumed the bracelet-wearing person to be the child’s mother. But the genetic analysis revealed the pair to be an unrelated adult male and child. The adult male likely had black hair and dark skin.

The House of the Cryptoporticus was named for the home’s underground passageway with openings that ran along three sides of the property’s garden. The home’s walls were decorated with scenes inspired by Homer’s “The Iliad.” While nine people were found in the garden in front of the home, casts could only be made for four of them. Two bodies appeared to be embracing, leading archaeologists to hypothesize that they were two sisters, a mother and daughter, or lovers.

The new analysis showed that one individual was 14 to 19 years old at the time of death, while the other was a young adult. While sex estimation wasn’t possible for one of them, the other was genetically classified as a male.

The Villa of the Mysteries gets its name from a series of frescoes, dating back to the first century BC, that depict a ritual dedicated to Bacchus, the god of wine, fertility and religious ecstasy. The villa included its own winepress, common for wealthy families at the time.

Multiple people were found in the house, and it was clear they died during different points of the eruption. The bodies of two adults, thought to be women, and a child were discovered where they fell on the home’s lower floor, while six more sets of remains ended up in overlaying ash deposits in the same home, suggesting they survived the first wave of the eruption, only to die later.

One person was found alone in a room with a whip and five bronze coins and wore an engraved iron ring bearing a female figurine. The man was thin and about 1.85 meters tall, and based on the traces of his clothes, he was likely the villa’s custodian who remained at his post until the end.

The genetic data collected during the research revealed that Pompeii was a cosmopolitan city full of people with diverse backgrounds. Many descended from recent immigrants to Pompeii from the eastern Mediterranean, which reflects broader patterns of mobility and cultural exchange in the Roman Empire.

At the time, the Roman Empire extended from Britain to North Africa and the Middle East, while Pompeii was located next to one of the ancient world’s busiest ports, where ships regularly arrived from Alexandria in Egypt. Besides, this part of southern Italy had an even longer history of international connections. Indeed, the first Greek settlements in the Bay of Naples go back more than 800 years before the eruption of Mount Vesuvius. So it makes sense that the background and appearance of the population would have reflected this cosmopolitan history.

Source : CNN via Yahoo News, Géo, Futura Science.

Mystère autour de l’histoire volcanique de l’île de Pâques // Mystery around Easter Island’s volcanic history

Le 30 septembre 2024, j’ai publié une note expliquant qu’aucun effondrement de population n’avait eu lieu dans le passé sur l’île de Pâques. De nouveaux articles parus dans la presse scientifique ces derniers jours nous apprennent que les plus anciennes laves de l’île de Pâques se sont formées il y a environ 2,5 millions d’années dans la partie supérieure d’une plaque océanique à peine plus ancienne que les volcans eux-mêmes. C’était, du moins, la théorie généralement acceptée jusqu’à présent.
En 2019, une équipe de géologues cubains et colombiens s’est rendue sur l’île de Pâques pour dater avec précision l’île qui héberge plusieurs volcans éteints. Pour ce faire, ils ont eu recours à la datation des minéraux de zircon qui permettent d’évaluer l’âge des chambres magmatiques. Lorsque le magma refroidit, ces minéraux se cristallisent. Ils contiennent un peu d’uranium, qui se transforme en plomb par désintégration radioactive.
Dans la mesure où on connaît le temps mis par ce processus, on peut mesurer depuis combien de temps ces minéraux se sont formés. L’équipe scientifique a donc recherché ces minéraux et en a trouvé des centaines. Leur analyse a surpris les chercheurs car non seulement leur âge n’est pas de 2,5 millions d’années (l’âge supposé de l’île de Pâques), mais leur origine remonte bien plus loin dans le temps, jusqu’à 165 millions d’années. De plus, l’analyse chimique des zircons montre que leur composition est plus ou moins la même dans tous les cas.
Les volcans de Rapa Nui – l’autre nom de l’île de Pâques – n’ont pas pu être actifs pendant 165 millions d’années, car la plaque située en dessous d’eux n’était pas aussi ancienne. La seule explication est que les minéraux anciens proviennent de la source du volcanisme de l’île, dans le manteau terrestre sous la plaque, bien avant la formation des volcans actuels.

Cependant, cette hypothèse a posé à l’équipe scientifique une autre énigme. Les volcans comme ceux de l’île de Pâques sont des « volcans de point chaud » qui sont fréquents dans l’océan Pacifique ; Hawaï en est un bon exemple. Ils sont formés par des panaches mantelliques qui s’élèvent lentement des profondeurs de la Terre. En s’approchant de la base de la plaque tectonique, les roches du panache et du manteau environnant fondent et donnent naissance à des volcans. Les scientifiques savent depuis les années 1960 que le panache mantellique reste en place très longtemps quand la plaque se déplace au-dessus de lui. Au fur et à mesure que la plaque se déplace, le panache mantellique produit un nouveau volcan. Là encore, l’archipel hawaïen illustre parfaitement ce processus. Cela explique les alignements de volcans sous-marins éteints dans l’océan Pacifique, avec un ou plusieurs volcans actifs à l’extrémité de la chaîne. Les chercheurs se sont demandé si cela signifiait que le panache mantellique sous l’île de Pâques était actif depuis 165 millions d’années.
Pour répondre à cette question, ils avaient besoin de preuves issues de la géologie de la Ceinture de Feu du Pacifique où les plaques océaniques plongent dans le manteau terrestre. Ils se sont alors heurtés à une nouvelle difficulté. En effet, en s’enfonçant, les plaques datant d’il y a 165 millions d’années ont depuis longtemps disparu dans les zones de subduction. S’agissant de l’île de Pâques, il semble que le plateau qui existait à l’époque de la formation de l’île ait disparu sous la Péninsule Antarctique il y a environ 110 millions d’années. La chaîne de montagnes, dont les traces sont encore bien visibles à Rapa Nui, pourrait être le résultat de la subduction d’un plateau volcanique qui s’est formé il y a 165 millions d’années. En conséquence, cela montre que le panache mantellique de l’île de Pâques a pu avoir été actif pendant cette période. Cela permettrait de résoudre le mystère géologique de l’île : les anciens minéraux de zircon seraient des vestiges de magmas antérieurs qui ont été ramenés à la surface de la terre, en même temps que des magmas plus jeunes, lors d’éruptions volcaniques.
Un autre problème se pose. La théorie classique du tapis roulant (pour expliquer le mouvement des plaques tectoniques) est difficile à concilier avec l’observation selon laquelle les panaches mantelliques restent en place alors que tout ce qui les entoure continue de bouger. Un scientifique de l’Université d’Utrecht (Pays Bas) a déclaré : «Les panaches mantelliques montent si vite qu’ils ne sont pas affectés par le manteau qui se déplace avec les plaques, et de nouveaux matériaux de panache arrivent constamment sous la plaque pour former de nouveaux volcans.» Dans ce cas, les anciens fragments du panache, avec les anciens zircons, ont probablement été emportés par ces courants mantelliques, loin de l’emplacement de l’île de Pâques, et ne peuvent donc pas se trouver maintenant à la surface. Le scientifique d’ajouter : «Nous en tirons la conclusion que ces minéraux anciens n’ont pu être préservés que si le manteau entourant le panache est resté aussi immobile que le panache proprement dit.» La découverte des minéraux anciens sur l’île de Pâques tend donc à montrer que le manteau terrestre se déplace probablement plus lentement qu’on ne l’a toujours supposé.
Source : Synthèse de plusieurs articles parus dans la presse scientifique.

 

Illustration de la tectonique et du comportement du panache mantellique sur l’île de Pâques (Source : Université d’Utrecht)

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On September 30th, 2024, I wrote a post explaining that no population collapse had occurred in the past on Easter Island. New articles released in the scientific press explain us today that Easter Island’s oldest lava deposits formed some 2.5 million years ago on top of an oceanic plate not much older than the volcanoes themselves.

In 2019, a team of Cuban and Colombian geologists travelled to Easter Island to accurately date the island which harbours several extinct volcanoes. To do so, they resorted to the dating of dating zircon minerals. When magma cools, these minerals crystallize. They contain a bit of uranium, which turns into lead through radioactive decay.

As we know the time it takes this process to happen, we can measure how long ago those minerals formed. The scientific team team thus looked for those minerals and found hundreds of them. They came as a surprise because not only they were not 2.5 million years old as expected (this was the supposed age of Easter Island), but from much further back in time, up to 165 million years ago.

Chemical analysis of the zircons showed that their composition was more or less the same in all cases.

The volcanoes of Rapa Nui – the other name for Easter Island – cannot have been active for 165 million years, because the plate below them is not even that old. The only explanation then is that the ancient minerals originated at the source of volcanism, in the Earth’s mantle beneath the plate, long before the formation of today’s volcanoes. However, that theory presented the team with another conundrum.

Volcanoes like those on Easter Island are ‘hotspot volcanoes’ which are common in the Pacific Ocean; Hawaii is a good example. They form from large mantle plumes that slowly rise from the Earth’s depths. When they get close to the base of the Earth’s plates, the rocks of the plume as well as from the surrounding mantle melt and form volcanoes. Scientists have known since the 1960s that mantle plumes stay in place for a very long time while the Earth’s plates move over them. Every time the plate shifts a bit, the mantle plume produces a new volcano. One again, the Hawaiian archipelago perfectly illustrates the process. It explains the rows of extinct underwater volcanoes in the Pacific Ocean, with one or a few active ones at the end. The researchers wondrered whether that meant that the mantle plume under Easter Island had been active for 165 million years.

To answer that question, they needed evidence from the geology of the ‘Ring of Fire’ where oceanic plates subduct into the Earth’s mantle. They encountered a new difficulty because the plates from 165 million years ago have long since disappeared in the subduction zones. It appears that the plateau that existed at the time of the formation of Easter Island must have disappeared under the Antarctic Peninsula some 110 million years ago. The mountain range, whose traces are still clearly visible at Rapa Nui could well be the effect of subduction of a volcanic plateau that formed 165 million years ago. As a consequence, it shows that the Easter Island mantle plume could very well have been active for that long. This would solve the geological mystery of Easter Island: the ancient zircon minerals would be remnants of earlier magmas that were brought to the surface from deep inside the earth, along with younger magmas in volcanic eruptions.

But then another problem presents itself. The classical ‘conveyor belt theory’ is already difficult to reconcile with the observation that mantle plumes stay in place while everything around them continues to move.

One researcher said : “People explained this by saying that plumes rise so fast that they are not affected by a mantle that was moving with the plates. And that new plume material is constantly being supplied under the plate to form new volcanoes.” But in that case, old bits of the plume, with the old zircons, should have been carried off by those mantle currents, away from the location of Easter Island, and could not now be there at the surface. “From that, we draw the conclusion that those ancient minerals could have been preserved only if the mantle surrounding the plume is basically as stationary as the plume itself.” The discovery of the ancient minerals on Easter Island therefore suggests that the Earth’s mantle moves much slower than has always been assumed.

Source : Summary of several articles in the scientific press.

L’Islande réceptrice d’une centrale solaire spatiale ? // Iceland as a receiver of a space solar station ?

L’Islande bénéficiera-t-elle d’une station de réception de la première centrale solaire à être lancée dans l’espace ? Les laboratoires islandais Reykjavik Energy and Transition Labs d’une part et la société britannique Space Solar d’autre part ont signé un protocole d’accord tripartite pour une coopération dans le cadre de l’activation de l’énergie solaire dans l’espace et de la revente de l’énergie générée pendant la phase de recherche.
L’Islande pourrait donc avoir sur son sol une station de réception de la première centrale solaire à être lancée dans l’espace. L’annonce faite par les trois entreprises précise qu’il sera possible de produire de l’énergie verte de manière rentable avec des centrales solaires à bord d’orbiteurs autour de la Terre. Avec cette nouvelle technologie, la centrale électrique active les rayons du soleil et transmet l’énergie à la Terre avec des ondes radio courtes. Il est prévu que des stations terrestres reçoivent ensuite les ondes, les transforment en électricité et fournissent une énergie verte renouvelable au réseau électrique mondial.
Le protocole d’accord stipule que les parties travailleront ensemble sur divers aspects de la première phase du développement de Space Solar. On estime que la première centrale électrique expérimentale en orbite autour de la Terre fournira 30 MW d’électricité.
La technologie et la science à l’origine du fonctionnement de Space Solar sont bien connues, mais il reste encore un certain nombre de problèmes d’ingénierie à résoudre en ce qui concerne la production d’énergie solaire depuis l’espace. Le communiqué diffusé par les trois entreprises précise qu’il est difficile de choisir les emplacements des premières stations de réception de l’énergie au sol. Elles seront situées dans l’hémisphère nord. L’Islande, le Canada et la partie nord du Japon semblent les mieux adaptés à une telle réception.
Source : Médias d’information islandais.

Vue d’artiste de la réception d’énergie solaire spatiale (Source : Space Solar)

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Will Iceland be the host for the first solar power plant to be launched into space ? Iceland’s Reykjavik Energy and Transition Labs on one side, and Britain’s Space Solar onthe other side, have signed a tripartite memorandum of understanding for cooperation in connection with the activation of solar energy in space and the resale of potential energy generated during the research phase.

Iceland could then be the host for the first solar power plant to be launched into space. The announcement by the three companies indicates that it will be possible to produce green energy with solar power plants on orbiters around the earth in a cost-effective way. The technology is based on the fact that the power plant will activate the sun’s rays and transmit the energy to the earth with short radio waves. It is planned that so-called ground stations will then receive the waves, transform them into electricity and deliver green renewable energy into the world’s energy system.

The memorandum of understanding stipulates that the parties will work together on various aspects of the first phase of Space Solar’s development. It is estimated that the first experimental power plant in an orbit around the Earth will deliver 30 MW to the Earth.

The technology and science behind Space Solar’s operation is well known, but there are still a number of engineering challenges to be solved regarding solar power generation from space.The announcement states that it is a challenge to choose locations for the first receiving stations of the energy on the ground. They would be in the northern hemisphere. Iceland, Canada and the northern part of Japan are being looked at, among others.

Source : Icelandic news media.

Une exolune volcanique en dehors du système solaire ? // A volcanic exomoon outside the solar system ?

bLes exolunes, ou lunes gravitant autour de planètes en dehors de notre système solaire, sont en général trop petites pour être vues directement, mais les astronomes pensent que des exolunes volcaniques pourraient trahir leur présence en émettant d’énormes panaches de gaz volcanique. Des scientifiques ont découvert des preuves d’une lune potentiellement volcanique en orbite autour d’une planète au-delà de notre système solaire.
Io, la lune de Jupiter, est l’objet le plus volcanique de l’univers connu. Dans une étude publiée le 30 septembre 2024 dans les Astrophysical Journal Letters, des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA expliquent qu’un objet du même type pourrait orbiter autour d’une exoplanète géante gazeuse ayant pour nom WASP-49 b. Elle est de la taille de Saturne et se trouve à 635 années-lumière de la Terre.
Un nuage de sodium détecté à proximité de WASP-49 b laisse supposer la présence d’une exolune. Alors que des études antérieures ont identifié plusieurs exolunes possibles, dont une potentiellement en orbite autour de WASP-49 b, l’existence réelle d’une exolune n’avait pas été confirmée jusqu’à présent.

Les signes d’une activité volcanique peuvent permettre de dévoiler de tels objets qui sont autrement trop petits et trop sombres pour être vus avec les télescopes modernes. De son côté, Io crache constamment des panaches de dioxyde de soufre, du sodium, du potassium et d’autres gaz qui peuvent former de vastes nuages jusqu’à 1 000 fois le rayon de Jupiter. Il est possible que les astronomes qui observent un autre système stellaire puissent détecter un nuage de gaz semblable à celui d’Io, même si la lune elle-même est trop petite pour être vue.
À l’aide du Very Large Telescope édifié au Chili, les chercheurs ont découvert que le nuage autour de WASP-49 b est situé bien au-dessus de l’atmosphère de la planète, tout comme le nuage de gaz généré par Io autour de Jupiter. De plus, la teneur élevée en sodium du nuage et ses changements soudains de taille indiquent qu’il s’agit d’un corps distinct en orbite autour de la planète. WASP-49 b et son étoile sont toutes deux composées principalement d’hydrogène et d’hélium, avec seulement des traces de sodium. Le nuage, quant à lui, semble provenir d’une source produisant environ 100 000 kilogrammes de sodium par seconde.
À deux reprises, les chercheurs de la NASA ont observé une augmentation soudaine de la taille du nuage alors qu’il n’était pas à proximité de la planète, ce qui signifie qu’il est alimenté par une autre source. Le nuage semble également se déplacer plus vite que la planète, ce qui confirme qu’il est généré par un autre corps, peut-être une exolune, se déplaçant indépendamment et plus vite que WASP-49 b. De plus, le nuage se déplace dans la direction opposée à celle qu’il devrait normalement prendre s’il faisait partie de l’atmosphère de la planète.
Un autre élément de preuve montrant que le nuage est indépendant de WASP-49 b est qu’il ne s’aligne pas sur le cycle orbital de 2,8 jours terrestres de la planète. À l’aide de modèles informatiques, les chercheurs montrent que la présence d’une exolune avec une orbite de huit heures autour de la planète pourrait expliquer les irrégularités du nuage.
Des études plus approfondies seront nécessaires pour confirmer le comportement du nuage. Selon les auteurs de l’étude, « les preuves sont très convaincantes que quelque chose d’autre que la planète et l’étoile produit ce nuage. Détecter une exolune serait tout à fait extraordinaire, et grâce à Io, nous savons qu’une exolune volcanique est possible. »
Source : NASA.

 

Vue d’artiste de l’exolune volcanique (Source : JPL / NASA)

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Exomoons, or moons around planets outside our solar system, are likely too small to see directly. But astronomers think volcanic exomoons could make themselves known by creating massive clouds of volcanic gas. Scientists have found new evidence of a potentially volcanic moon orbiting a planet beyond our solar system.

The Jupiter moon Io is the most volcanic object in the known universe. In a studypublished on September 30th, 2024 in the Astrophysical Journal Letters, researchers from NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) suggest a similar object may orbit a Saturn-size gas giant exoplanet named WASP-49 b, located 635 light-years from Earth.

A sodium cloud detected in the vicinity of WASP-49 b hints at the presence of an exomoon. While earlier studies have identified multiple exomoon candidates, including one potentially orbiting WASP-49 b, the existence of an exomoon has yet to be confirmed. Signs of volcanic activity may be the key to unveiling such objects that are otherwise too small and dim to see using modern telescopes. For example, Io, the most volcanic body in our solar system, constantly spews sulfur dioxide, sodium, potassium and other gasses that can form vast clouds around Jupiter up to 1,000 times the giant planet’s radius. It’s possible that astronomers looking at another star system could detect a gas cloud like Io’s even if the moon itself were too small to see.

In fact, using the European Southern Observatory’s Very Large Telescope in Chile, the researchers found that the cloud around WASP-49 b is located high above the planet’s atmosphere, much like the cloud of gas that Io produces around Jupiter. Additionally, the cloud’s high sodium content and sudden changes in size further indicate it is a separate body orbiting the planet. Both WASP-49 b and its star are composed mostly of hydrogen and helium, with only trace amounts of sodium. Meanwhile, the cloud appears to be coming from a source that is producing roughly 100,000 kilograms of sodium per second.

On two separate occasions, researchers also observed sudden increases in the size of the cloud when it was not next to the planet, meaning it is being refueled by another source. The cloud also appears to move faster than the planet, further suggesting it is generated by another body, possibly an exomoon, moving independently and faster than WASP-49 b.

The authors of the study think this is a really critical piece of evidence. The cloud is moving in the opposite direction that physics tells it should be going if it were part of the planet’s atmosphere.

Another piece of evidence suggesting the cloud is independent of WASP-49 b is that it does not align with the planet’s 2.8-Earth-day orbital cycle. Using computer models, the researchers show that the presence of an exomoon with an eight-hour orbit around the planet could explain the cloud’s irregularities.

Further study is needed to confirm the cloud’s behaviour. According to the study’s authors, « the evidence is very compelling that something other than the planet and star is producing this cloud. Detecting an exomoon would be quite extraordinary, and because of Io, we know that a volcanic exomoon is possible. »

Source : NASA.