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Les marées à l’origine des champs magnétiques de certaines planètes
Actualités

Les marées à l’origine des champs magnétiques de certaines planètes

L’agitation dans le noyau de fer liquide de la Terre est vitale, car elle est à l’origine du champ magnétique externe, qui nous protège des rayonnements cosmiques. Le champ magnétique est engendré par effet dynamo à partir de  l’écoulement du fluide conducteur qui forme le noyau externe. Qu'en est-il des autres planètes ? La convection est un moteur essentiel de ces mouvements, mais elle diminue très vite à mesure que la taille du corps céleste considéré décroît.

Thomas Le Reun, Benjamin Favier et Michael Le Bars, de l’Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre (IRPHE-Université Aix Marseille-Centrale Marseille) ainsi qu’Adrian Barker de l’université de Leeds présentent dans Physical Review Letters un nouveau modèle qui propose que l’agitation des noyaux liquides des planètes est due aux forces de marées.

Un nouveau modèle pour les astres plus petits

Lors de la formation d’une planète, l’accrétion de matière dégage de l’énergie sous forme de chaleur. À ses débuts, la planète est un amas de roches en fusion couverte d'un océan de magma à sa surface. Mais, si la chaleur est en partie entretenue par la radioactivité naturelle des roches, la planète finit par se refroidir, en commençant par ses couches externes. La différence de température entre le centre de la planète et sa surface entraîne des mouvements de convections dans le manteau, mais aussi dans le noyau liquide. La convection dans le noyau amplifie toutes les petites turbulences pour donner naissance à de grands tourbillons qui sont à l’origine de l’effet dynamo.

Cependant, pour les corps célestes les plus petits, le refroidissement est trop rapide pour que la convection s’établisse. Les physiciens ont donc cherché un autre mécanisme susceptible de mettre le noyau liquide en mouvement. Ils ont naturellement porté leur intérêt sur les phénomènes de marées, qui sont le fruit d’interactions gravitationnelles entre différents astres. « Les marées déforment les astres. Ceux-ci ne sont plus sphériques mais elliptiques. Il se forme alors des instabilités dites elliptiques. Nous avons supposé que ces instabilités pouvaient être à l’origine de la turbulence dans le noyau », explique Thomas Le Reun, doctorant et auteur de l’étude.

Simuler une parcelle du noyau liquide

Pour vérifier leur hypothèse, les quatre chercheurs ont simulé un petit volume du noyau liquide. « Simuler tout le noyau aurait été trop gourmand en calculs », précise Thomas Le Reun. Ils ont appliqué à cette parcelle cubique un mouvement de rotation pour simuler la rotation de la planète, et des forces de marées pour obtenir des déformations. Dans ce volume, les chercheurs ont ajouté des petites perturbations et ils ont observé leurs amplifications sous l’effet de la rotation et des forces de marées.

L’amplification des turbulences s'est avérée exponentielle et les profils d’agitation observés très proches de ceux obtenus avec le modèle fondé sur la convection, avec la présence, dans la parcelle simulée, de tourbillons parallèles à l’axe de rotation. Thomas Le Reun et ses collègues se sont ensuite concentrés sur ces tourbillons. « Comme ils sont parallèles à l’axe de rotation, ces tourbillons rencontrent la frontière entre le noyau liquide et le manteau et nous n’avions pas tenu compte des effets de bords », note Thomas Le Reun. Pour modéliser ces effets de bords, les chercheurs ont donc ajouté un terme de friction visqueuse dans leur simulation.

Les résultats ont alors divergé avec ceux obtenus avec les modèles par convection. Dans les précédents modèles, même avec de la friction, les tourbillons étaient toujours présents. A l’inverse, ici, les tourbillons ont complètement disparu laissant place à une superposition d’ondes qui échangent entre elles de l’énergie en permanence. On parle de « turbulence d’ondes ».

Deux mécanismes pour l’effet dynamo

Les deux modèles, avec convection ou forces de marées, ne donnent pas le même type de turbulences, mais tout deux produisent une agitation du noyau, prouvant que même dans les petites planètes, non-sujettes à la convection, il est possible de maintenir un écoulement turbulent. L'équipe de Thomas Le Reun tente maintenant de prouver que cet écoulement peut soutenir un effet dynamo.  

Si tel est le cas, ce résultat permettra notamment d’expliquer une découverte sur le champ magnétique lunaire faite par Sonia Tikoo et son équipe et publiée dans Science Advances. Le champ magnétique de notre satellite aurait en effet existé au moins pendant deux milliards d’années, une durée bien plus longue qu’on ne le pensait. Cette longévité impliquerait donc la participation de deux mécanismes à l'effet dynamo : la convection, au départ, lorsque le cœur de la Lune était encore chaud, puis les forces de marée, qui ont contribué à entretenir le champ.


Source : Pour la Science
Crédit : Thomas Le Reun / IRPHE

Les turbulences d'ondes tridimensionnelles dans la parcelle de noyau liquide simulée par Thomas Le Reun et ses collègues.

Les marées à l’origine des champs magnétiques de certaines planètes Actualités

Les marées à l’origine des champs magnétiques de certaines planètes

L’agitation dans le noyau de fer liquide de la Terre est vitale, car elle est à l’origine du champ magnétique externe, qui nous protège des rayonnements cosmiques. Le champ magnétique est engendré par effet dynamo à partir de  l’écoulement du fluide conducteur qui forme le noyau externe. Qu'en est-il des autres planètes ? La convection est un moteur essentiel de ces mouvements, mais elle diminue très vite à mesure que la taille du corps céleste considéré décroît.

Thomas Le Reun, Benjamin Favier et Michael Le Bars, de l’Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre (IRPHE-Université Aix Marseille-Centrale Marseille) ainsi qu’Adrian Barker de l’université de Leeds présentent dans Physical Review Letters un nouveau modèle qui propose que l’agitation des noyaux liquides des planètes est due aux forces de marées.

Un nouveau modèle pour les astres plus petits

Lors de la formation d’une planète, l’accrétion de matière dégage de l’énergie sous forme de chaleur. À ses débuts, la planète est un amas de roches en fusion couverte d'un océan de magma à sa surface. Mais, si la chaleur est en partie entretenue par la radioactivité naturelle des roches, la planète finit par se refroidir, en commençant par ses couches externes. La différence de température entre le centre de la planète et sa surface entraîne des mouvements de convections dans le manteau, mais aussi dans le noyau liquide. La convection dans le noyau amplifie toutes les petites turbulences pour donner naissance à de grands tourbillons qui sont à l’origine de l’effet dynamo.

Cependant, pour les corps célestes les plus petits, le refroidissement est trop rapide pour que la convection s’établisse. Les physiciens ont donc cherché un autre mécanisme susceptible de mettre le noyau liquide en mouvement. Ils ont naturellement porté leur intérêt sur les phénomènes de marées, qui sont le fruit d’interactions gravitationnelles entre différents astres. « Les marées déforment les astres. Ceux-ci ne sont plus sphériques mais elliptiques. Il se forme alors des instabilités dites elliptiques. Nous avons supposé que ces instabilités pouvaient être à l’origine de la turbulence dans le noyau », explique Thomas Le Reun, doctorant et auteur de l’étude.

Simuler une parcelle du noyau liquide

Pour vérifier leur hypothèse, les quatre chercheurs ont simulé un petit volume du noyau liquide. « Simuler tout le noyau aurait été trop gourmand en calculs », précise Thomas Le Reun. Ils ont appliqué à cette parcelle cubique un mouvement de rotation pour simuler la rotation de la planète, et des forces de marées pour obtenir des déformations. Dans ce volume, les chercheurs ont ajouté des petites perturbations et ils ont observé leurs amplifications sous l’effet de la rotation et des forces de marées.

L’amplification des turbulences s'est avérée exponentielle et les profils d’agitation observés très proches de ceux obtenus avec le modèle fondé sur la convection, avec la présence, dans la parcelle simulée, de tourbillons parallèles à l’axe de rotation. Thomas Le Reun et ses collègues se sont ensuite concentrés sur ces tourbillons. « Comme ils sont parallèles à l’axe de rotation, ces tourbillons rencontrent la frontière entre le noyau liquide et le manteau et nous n’avions pas tenu compte des effets de bords », note Thomas Le Reun. Pour modéliser ces effets de bords, les chercheurs ont donc ajouté un terme de friction visqueuse dans leur simulation.

Les résultats ont alors divergé avec ceux obtenus avec les modèles par convection. Dans les précédents modèles, même avec de la friction, les tourbillons étaient toujours présents. A l’inverse, ici, les tourbillons ont complètement disparu laissant place à une superposition d’ondes qui échangent entre elles de l’énergie en permanence. On parle de « turbulence d’ondes ».

Deux mécanismes pour l’effet dynamo

Les deux modèles, avec convection ou forces de marées, ne donnent pas le même type de turbulences, mais tout deux produisent une agitation du noyau, prouvant que même dans les petites planètes, non-sujettes à la convection, il est possible de maintenir un écoulement turbulent. L'équipe de Thomas Le Reun tente maintenant de prouver que cet écoulement peut soutenir un effet dynamo.  

Si tel est le cas, ce résultat permettra notamment d’expliquer une découverte sur le champ magnétique lunaire faite par Sonia Tikoo et son équipe et publiée dans Science Advances. Le champ magnétique de notre satellite aurait en effet existé au moins pendant deux milliards d’années, une durée bien plus longue qu’on ne le pensait. Cette longévité impliquerait donc la participation de deux mécanismes à l'effet dynamo : la convection, au départ, lorsque le cœur de la Lune était encore chaud, puis les forces de marée, qui ont contribué à entretenir le champ.


Source : Pour la Science
Crédit : Thomas Le Reun / IRPHE

Les turbulences d'ondes tridimensionnelles dans la parcelle de noyau liquide simulée par Thomas Le Reun et ses collègues.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

►Jusqu'au 21 septembre

EXPOSITION
"ESCALE EN MÉDITERRANÉE ROMAINE"
 
Après 10 années de recherches, et à travers plus de 150 objets archéologiques, l'exposition présente les principaux sites du système portuaire narbonnais, inscrit le port de Narbo Martius dans le réseau des ports de commerce romains de Méditerranée occidentale et détaille les activités et les métiers qui se développaient au sein de ce port. 

Musée Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr

15 - Cantal

►Juillet & août

ANIMATIONS
MAISON DE LA SALERS

Des animations sont proposées les mardis après-midi en juillet et août, sans oublier l'incontournable Festi'Vache, le mercredi 13 août ! 

Maison de la Salers
Domaine du Fau 
15140 Saint-Bonnet-de-Salers
04 71 40 54 00
www.maisondelasalers.fr

17 - Charente Maritime

►En juin

RENDEZ-VOUS EN TERRES PRÉHISTORIQUES
"LES ATELIERS DU MOIS"

Participez à nos ateliers participatifs et plongez-vous dans l’univers fascinant des archéologues et de nos ancêtres. Dimanche 8 : allumer le feu / Lundi 9 : à la mode préhistorique / Samedi 14 : fouilles archéologiques / Dimanche 15 : atelier post-fouilles / Dimanche 22 : art préhistorique / Dimanche 29 : chasse préhistorique.

Le Paléosite
Route de la Montée Verte 
17770 Saint-Césaire
05 46 97 90 90
https://paleosite.fr

25 - Doubs

►Du 10 juillet au 23 août

LES NUITS DE LA SALINE"

Cet été, la Saline royale vous propose des soirées uniques incluant une visite de l'exposition Corto Maltese, un dîner (ou pique-nique libre dans le parc) et un spectacle avec des projections monumentales dans le Centre de Lumières pour s'immerger dans l'univers de Hugo Pratt.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

►Jusqu'au 19 octobre

FESTIVAL DES JARDINS
"L'ÉCOLE BUISSONNIÈRE"

Petits et grands, découvrez un havre de liberté verdoyant et vivez une belle aventure ! En explorateurs, traversez des ponts, des tunnels, croisez la libellule géante, cachez vous dans les cabanes et grimpez en haut du belvédère pour une vue imprenable sur les jardins.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

31 - Haute-Garonne

►Du 11 juillet au 22 août

"CINÉMA EN PLEIN AIR AU MILIEU DES AVIONS"

Le musée Aeroscopia, en partenariat avec le CGR de Blagnac, lance la première édition du ciné’scopia. Un événement estival inédit mêlant projections de films, patrimoine aéronautique et ambiance festive. Quatre soirées de projection sont programmées sur un des tarmacs du musée, en plein cœur d’un décor exceptionnel formé par le Concorde, la Caravelle, le Transall et le Falcon.

Musée Aeroscopia
1 allée André Turcat
31700 Blagnac
https://www.aeroscopia.fr

52 - Haute-Marne

►Jusqu'au 21 septembre

EXPOSITION
"AOTEAROA NOUVELLE-ZÉLANDE, LES PROTECTEURS DE L’ARCHE PERDUE"

Sabine Bernert vous guidera à la rencontre du rare Kakapo, ce perroquet nocturne au bord de l’extinction, de l’étonnant Kiwi et du mystérieux Tuatara, un reptile aux origines préhistoriques. À travers des récits émouvants et des témoignages inspirants, découvrez le combat quotidien de leurs protecteurs dévoués, déterminés à préserver ces trésors uniques. Un voyage entre légendes et réalités.

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

61 - Orne

►Le 27 juillet

KERMESSE FESTIVE
LES MUSÉALES DE TOUROUVRE

Dimanche 27 juillet 2025, de 10h à 18h, aux Muséales de Tourouvre : kermesse festive avec jeux en bois, carrousel, goûter et animations en lien avec l’exposition temporaire "En classe !" sur l’école d’autrefois.

Les Muséales
15 rue du Quebec
61190 Tourouvre-au-Perche
02 33 25 55 55
www.musealesdetourouvre.fr

►Du 29 mars au 19 octobre 

EXPOSITION
"EN CLASSE !" RETOUR À L'ÉCOLE RURALE D'AUTREFOIS (1880-1960)

Une exposition qui sent bon la craie, la colle "Cléopâtre" et la nostalgie ! La reconstitution d'une salle de classe d'autrefois fera revivre les souvenirs des plus grands et attisera la curiosité des plus petits. 2 € l'exposition seule, compris dans le billet pour visiter les musées.

Les Muséales
15 rue du Quebec
61190 Tourouvre-au-Perche
02 33 25 55 55
www.musealesdetourouvre.fr

62 - Pas-de-Calais

►Jusqu'au 27 juillet

EXPOSITION
"BOULAZ "ENTRE POP ART ET STREET ART"

Une nouvelle exposition dédiée à la Pop Culture et au Street Art débarque au musée Danvin. Du 25 juin au 27 juillet, l’artiste Boulaz vous propose de vous plonger dans son univers coloré et vibrant.

Musée municipal Bruno Danvin
Rue Oscar Ricque
62130 Saint-Pol-sur-Ternoise
07 89 08 15 64 
www.saintpolsurternoise.fr

63 - Puy de Dôme

►Jusqu''au 1er mars 2026

EXPOSITION 
"LE MOBILIER BIJOU" DE GUILLAUME PIÉCHAUD"

Le musée Mandet a le plaisir de vous inviter à découvrir l’importante rétrospective de ce sculpteur-designer unique qui regroupe un ensemble inédit d’œuvres et d’objets personnels retraçant son riche parcours, des ateliers de bijouteries à la confection de mobilier monumental.

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville
63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/decouvrir/musees/musee-mandet-1

67 - Bas-Rhin

►Du 28 juin à mi-septembre

EXPOSITION
"UN SECRET D’HISTOIRE : L’INVENTION DU BATEAU POUSSEUR"

Après deux mois passés au Port Autonome de Strasbourg, l’exposition prend ses nouveaux quartiers au Musée de la Batellerie d’Offendorf où elle restera jusqu’à mi-septembre, avant de repartir vers d’autres horizons. Pendant ces presque trois mois, venez rendre visite à Paul-Emile Jacquel et à cette invention née en 1877 destinée de simplifier la vie de ces bateliers.

Musée de la Batellerie d’Offendorf
Péniche Cabro
Quai des Bateliers
67850 Offendorf
07 71 42 05 32
https://musee-de-la-batellerie-offendorf.e-monsite.com

►Jusqu'au 2 novembre

EXPOSITION
"RENÉ LALIQUE, ARCHITECTE ET DÉCORATEUR"

En 1925 a eu lieu l'Exposition des Arts décoratifs et industriels modernes à Paris. René Lalique a participé à ce rendez-vous exceptionnel. L'exposition fait la part belle à la mise en contexte au travers de photographies en grand format ainsi que de documents d'époque et d'éléments de décor en verre qui permettent de se replonger dans le passé.

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

►Les 5 et 6 juillet & 2 et 3 août

ANIMATIONS
"SUR LES TRACES DU PASSÉ"

Le Vaisseau vous donne rendez-vous pour deux week-ends exceptionnels placés sous le signe de la découverte ! Petit déjeuner préhistorique et musical, spectacle, film ou rencontre… 
Venez explorer le passé grâce à des animations inédites tout au long de l'été.

Le Vaisseau
1 bis rue Philippe Dollinger 
67100 Strasbourg
03 69 33 26 69
www.levaisseau.com

71 - Saône et Loire

►Du 9 juillet au 27 août

ANIMATIONS VACANCES
LA MAISON DU CHAROLAIS

Parcours aventure ou visite audioguidée du musée, dégustation de viande charolaise, atelier cuisine, artistique, balade dans le bocage... Il y a tant à faire pour passer du bon temps en famille. Vous pouvez dès maintenant retenir vos places pour les ateliers !

La Maison du Charolais
43 route de Mâcon (RCEA N79 sortie 12)
71120 Charolles
03 85 88 04 00
www.maison-charolais.com

75 - Paris

►Jusqu'au 31 août

EXPOSITION
"ALFRED DREYFUS. VÉRITÉ ET JUSTICE"

Le mahJ revient sur "l’Affaire" pour rappeler les grandes étapes de ce moment crucial de l’histoire de France. L'exposition révèle le combat acharné de Dreyfus pour faire éclater la vérité, corrigeant l'image d'un homme spectateur de la machination qui le conduisit à passer plus de quatre années à l'île du Diable et encore sept à lutter pour sa réhabilitation. 

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

►Jusqu'au 31 juillet

EXPOSITION
"CLEMENCEAU ET BERTA ZUCKERKANDL"

Le musée Clemenceau invite le public à découvrir sa nouvelle exposition-focus Clemenceau, Berta Zuckerkandl, une amitié autour de l’art entre Vienne et Paris. À cette occasion, le musée présente deux dessins de Rodin issus de ses collections ainsi qu'un portrait inédit de Sophie Clemenceau, soeur de Berta et épouse du frère de Georges, Paul, réalisé par Eugène Carrière.

Musée Clemenceau
8 rue Benjamin Franklin
75116 Paris
01 45 20 53 41
https://musee-clemenceau.fr

►Jusqu'au 31 août 

EXPOSITION
"BATTERIES"

En contrepoint d’"Empreinte carbone, l'expo !", Batteries présente un décryptage scientifique et sociétal des technologies de stockage de l’énergie qui façonnent les mobilités du futur. Cette expo capsule explore la fabrication des batteries et leur fonctionnement, mais aussi leur impact sur l'avenir énergétique.

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 16 novembre 

EXPOSITION
"PAULA PADANI. LA DANSE MIGRANTE : HAMBOURG, TEL-AVIV, PARIS"

L’exposition retrace le parcours méconnu de la danseuse Paula Padani (1913-2001) à travers plus de 250 photographies, affiches, documents et costumes. Par sa vision du mouvement comme force de vie, par sa capacité de rebond entre plusieurs pays et cultures, elle aura frayé de nouvelles routes pour son art et joué un rôle pionnier dans l’émergence de la danse contemporaine israélienne. 

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

77 - Seine-et-Marne

►Le 13 juillet & le 15 août

"LES SOIRÉES AUX CHANDELLES"
CHÂTEAU DE VAUX-LE-VICOMTE

À la lueur de 2 000 bougies, les 33 hectares du jardin à la française imaginés par Le Nôtre, l’architecture de Le Vau et les décors peints par Le Brun s’illuminent. L’espace d’une soirée, revivez la magie de la fête du 17 août 1661, offerte par Fouquet à Louis XIV, et voyagez plus de 360 ans dans le passé. Réservation sur notre billetterie en ligne.

Château de Vaux-Le-Vicomte
77950 Maincy
https://vaux-le-vicomte.com

80 - Somme

►Le 28 juin

"AUX COULEURS DE LA CHINE"
JOURNÉE DÉCOUVERTE

Journée spéciale autour de la culture chinoise à partir de 14h : exposition de Catherine Costanza sur les travailleurs chinois, ateliers créatifs (création de lanternes, origamis, jianzhi...), danse du lion, calligraphie, cérémonie du thé, musique traditionnelle, restauration chinoise à partir de 19h.

Vignacourt 14/18
196 rue d’Amour 
80650 Vignacourt
06 73 69 55 49
www.vignacourt1418.com

►Jusqu'au 21 septembre 

EXPOSITION 
"GUERRE EN JEUX"

Plongez dans un voyage à travers l’histoire de la pratique des jeux de guerre et explorez la manière dont ces jeux façonnent notre compréhension du monde et de nous-mêmes. Une exposition intergénérationnelle qui met l’accent sur l’interactivité et l’attachement au jouet. 

Historial de la Grande Guerre
Musée Péronne 
Château de Péronne - Place André Audinot
80200 Péronne
www.historial.fr

84 - Vaucluse

►Du 12 juillet au 11 octobre

"FESTIVAL DES MUSIQUES D'ÉTÉ"

La 26e édition du Festival des Musiques d’Été au Château de Lourmarin : un rendez-vous majeur de la scène classique en Provence. Dans un cadre exceptionnel, entre salles historiques et terrasses avec vue sur le Luberon, le festival proposera une programmation riche et éclectique : récitals de piano, duos intimistes, jazz, théâtre en plein air, et bien plus encore. 

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

►Jusqu'en mars 2026

EXPOSITION
"Les VOYAGES"

L'exposition Centenaire Robert Laurent-Vibert : Les Voyages donne un aperçu de l'héritage de Laurent-Vibert à travers sa collection privée sur le thème du voyage. 

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

►Jusqu'au 27 juillet 

EXPOSITION
"CIRCUIT COURT & DÉTOURS"

Une exposition sous le signe du "local", et du mouvement. Paysages, scènes de la vie quotidienne, portraits et natures mortes, peintres des 19e et 20e siècles liés à Avignon ou sa région, œuvres issues de collections particulières des environs d'Avignon et du musée Vouland. 

Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

92 - Hauts-de-Seine

►Jusqu'au 28 septembre

EXPOSITION
"COURBEVOIE ET SON AR(T)CHITECTURE"

Après "Faire Paysage", le cycle d'expositions "Ecrire la Ville" poursuit son exploration du patrimoine courbevoisien à travers son architecture. Appréhender cette histoire par la chronologie revient à entreprendre un cheminement au cœur des transformations urbanistiques de la ville.

Musée Roybet Fould
178 boulevard Saint-Denis
92400 Courbevoie
01 71 05 77 92
https://www.facebook.com/
museeroybetfouldofficiel

Lieux:
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