Webbteleskopet upptäckte en stor vattenplym på månen Enceladus

 

Ett vattenutkast (en gejser) på Saturnus måne Enceladus som sträckte mer än 9 km upp i skyn har upptäckts av astronomer med  hjälp av NASAs James Webb Space Telescope. Det är inte första gången en vattenkaskad har setts på denna måne. Men det är första gången det setts på så stort avstånd med ett teleskop. 

Enceladus, är en vattenvärld med en ishöljd yta dess storlek är 500 km i diameter. Enceladus underjordiska hav (ytan är istäckt) är ett  spännande vetenskapliga mål i sökandet efter liv bortom jorden .

Inklämt mellan månens isiga yta och dess steniga kärna finns  saltvattenhavet. Gejserliknande utkast  spyr ut vatten av ispartiklar, vattenånga och organiska kemikalier ur sprickor i månens yta. Huvudförfattaren Geronimo Villanueva vid  NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland beskriver det  med orden; När jag såg på uppgifterna tänkte jag först att jag måste ha uppfattat fel. Det var bara så förvånande att upptäcka en vattenplym som sträckte sig mer än 9 km upp i skyn.

Plymens höjd var inte det enda som fascinerade. Även den hastighet med vilken vattenångan strömmade ut cirka 79 liter per sekund, är imponerande..

Cassini-farkosten tillbringade över ett decennium (med början under 2004)  med att utforska det saturniska systemet och avbildade inte bara Enceladus vattenplymer för första gången utan flög direkt genom dem och fick prov på vad de bestod av (saltvatten blev svaret). 

Medan Cassinis position i det saturniska systemet gav ovärderliga kunskaper om Enceladus  ger Webbs unika teleskop som ligger i fast bana i  Sun-Earth Lagrange Point 2  tillsammans med den anmärkningsvärda känsligheten hos dess integrerade fältenhet ombord på NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) Instrumentet än mer kunskap.

"Enceladus bana runt Saturnus tar 33 timmar. När den svävar runt Saturnus kastar månen ut vatten och lämnar en halo efter sig i den täta E-ringen runt Saturnus, beskriver Villanueva det i studien. 

Under de kommande åren kommer Webb att fungera som det primära observationsverktyget av Enceladus tillade medförfattare Stefanie Milam vid NASA Goddard. På grund av Webbs våglängdstäckning och känslighet och från vad vi har lärt oss från tidigare uppdrag har vi nu ett helt nytt teleskops möjligheter.

Webbs observationer av Enceladus görs under programmet Guaranteed Time Observation (GTO) 1250. Det ursprungliga målet med detta program är att visa Webbs förmåga inom ett visst vetenskapsområde och sätta scenen för framtida studier. 

Teamets nuvarande resultat publicerades i Nature Astronomy den 17 maj.

Bild vikipedia på Saturnus måne Encelaudus där två vattenplymer ses ovanför Enceladus från isvulkaner som matar Saturnus E-ring. Dessa verkar utstråla från de så kallade "tigerränderna" nära Enceladus sydpol.

Galaxer som Vintergatan fanns redan under universums första tid.

 

Nya bilder av NASA: s James Webb Space Telescope (JWST) visar för första gången spiralformade stjärnformationer som sträcker sig från galaxers centrum till det yttre av en galaxskiva. Detta vid en tidpunkt då universum enbart var 25 % av sin nuvarande ålder. Upptäckten av galaxer liknande vår Vintergata så tidigt i universums historia kräver att forskare förändrar teorin om galaxers utveckling.

Före JWST var det rymdteleskopet Hubbles bilder som var de bästa från rymden men teleskopet hade inte bildskärpa nog för att upptäcka spiralformade galaxer från universums tidigaste tid. I en Hubble-bild är en galax, med beteckningen EGS-23205 synlig som en skivformad fläck, men i motsvarande JWST-bild på samma objekt som togs i somras är det en spiralgalax.

"Jag såg dessa bilddata och sa: 'Vi släpper allt annat!'" säger Shardha Jogee, professor i astronomi vid University of Texas i Austin. "Spiralerna som inte syns i Hubble-datan dök upp i JWST-bilden och visade JWST: s enorma bildskärpa att se den underliggande strukturen i galaxer", sa hon och beskrev data från Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS), ledd av UT Austin-professorn, Steven Finkelstein.

Teamet identifierade även en annan liknande galax, EGS-24268 vars ljus nått oss 11 miljarder ljusår bort. Båda galaxernas upptäckt visar att minst två spiralgalaxer existerade längre tillbaka i tiden än man tidigare vetat.

I en artikel som snart kommer att publiceras i The Astrophysical Journal Letters lyfter forskarna fram dessa två galaxer och visar exempel på fyra andra spiralgalaxer från mer än 8 miljarder år tillbaka i tiden.

"I studien arbetas det på en ny teori där ingen hade använt den här typen av data eller gjort den här typen av kvantitativ analys tidigare", säger Yuchen "Kay" Guo, doktorand vilken ledde analysen”.

Spiralformen spelar en viktig roll i galaxernas utveckling genom att gas trycks in i de centrala regionerna av galaxer vilket då ökar stjärnbildningen.

"Spiralformen löser problemet med försörjningskedjan i galaxer", sa Jogee. "Precis som vi behöver föra råmaterial från hamnen till fabriker långt in i ett land för tillverkning av nya produkter transporterar en spiral kraftfullt gas till den centrala regionen där gasen snabbt omvandlas till nya stjärnor i en takt som vanligtvis är 10 till 100 gånger snabbare än i resten av galaxen." Upptäckten av spiraler under en sådan tidig epok av universum skakar om galaxernas evolutionsscenarier på flera sätt.

Denna upptäckt av tidiga spiraler innebär att galaxutvecklingsmodeller nu tar en ny väg (tidigare ej bekräftad) via spiralformen för att produktionen av stjärnor i en galax centrala del under galaxens tidigaste existens enligt Jogee.

Själva existensen av dessa tidiga spiralformer utmanar tidigare teoretiska modeller av galaxbildning. Teamet kommer att testa olika datamodeller i sin kommande studie.

Bild vikipedia som föreställer en Konceptbild av James Webb-teleskopet (James Webb Space Telescope).

Koldioxid upptäckt i en exoplanets atmosfär

Koldioxid, vars kemiska formel är CO2 är vid rumstemperatur en färglös gas. Den fyller viktiga biologiska funktioner och spelar en central roll för jordens växtlighet. Koldioxid är även en växthusgas.

NASA:s rymdteleskop James Webb har nu upptäckt det första tydliga beviset av närvaron av  koldioxid i atmosfären på en planet utanför vårt solsystem. Denna observation gjordes i atmosfären av en stor gasplanet som kretsar kring en solliknande stjärna 700 ljusår från oss. Fyndet, som nu godkännts för publicering i Nature, ger bevis på  att Webbteleskopet i framtiden kanske även kan upptäcka och mäta koldioxidnärvaro i  tunnare atmosfärer på mindre och steniga planeter. Planeter lika Jorden där det kan finnas liv av något slag.

WASP-39 b som det handlar om här är en het gasjätte med en massa ungefär som Saturnus med en diameter 1,3 gånger större än Jupiters. Dess extrema låga densitet är delvis relaterad till dess höga temperatur (cirka 900 grader Celsius).

 Till skillnad från de svalare och kompakta gasjättarna i vårt solsystem kretsar WASP-39 b mycket närmre sin stjärna (sol) bara ungefär en åttondel av avståndet som finns mellan solen och Merkurius – och fullbordar ett varv på drygt fyra jorddagar (dock ska vi komma ihåg att WASP -39b kretsar kring en svalare och mindre sol WASP-39, än vår sol).

Planetens upptäckt rapporterades första gången 2011 av markbaserade teleskop vilka upptäckte den subtila, periodiska dimningen av ljuset från WASP-39 (solen)  när planeten passerade framför denna.

Forskargruppen använde nu Webbs near-infrared spectrograph (NIRSpec) för sina observationer av WASP-39 b. Spektrumundersökningen av exoplanetens atmosfär visade  4,1 och 4,6 mikron av koldioxid vilket är det första tydligy detaljerade beviset för koldioxid som någonsin upptäckts på en planet utanför vårt solsystem.

"Så snart datan dök upp på min skärm tog koldioxidupptäckten tag i mig", säger Zafar Rustamkulov, doktorand vid Johns Hopkins University och medlem i JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science-teamet, som genomförde denna undersökning. "Det var ett speciellt ögonblick som passerade en viktig tröskel inom exoplanetvetenskap."

Inget observatorium har någonsin tidigare mätt sådana subtila skillnader i ljusstyrka för så många enskilda färger, på över 3- till 5,5 i mikronområdet i ett exoplanetöverföringspektrum tidigare. Tillgång till denna del av spektrumet är avgörande för att mäta mängden av gaser som vattenånga metan, samt koldioxid, som tros finnas i många olika typer av exoplaneters atmosfär.

"Att upptäcka en så tydlig signal av koldioxid på WASP-39 b bådar gott för framtida upptäckter av sammansättning i atmosfärer på mindre planeter", säger Natalie Batalha vid University of California i Santa Cruz, som var ledare av teamet som gjorde upptäckten.

Vi ser att James Webbteleskopet verkligen kommer att leverera nya rön, Upptäckter och skarpa bilder från universum kommer ofta nu från detta teleskop (min anm.).

Bild vikipedia på Exoplaneten WASP-39b vilken visat sig innehålla betydande mängder vatten i sin atmosfär och nu även koldioxid. (konstnärs koncept).

Nu är det snart dags för världens kraftfullaste teleskop att sändas upp.

 

James Webb Space Telescope är planerat att gå till rymden för tjänst den 18 december 2021. Med det hoppas astronomer hitta de första galaxerna som bildats i universum, planeter med jordliknande atmosfärer och mycket annat vi vill lära oss och förstå av universum.

För att se djupt in i universum har teleskopet en mycket stor spegel och som måste hållas extremt kall. Men att få en ömtålig utrustning som denna till rymden är ingen enkel uppgift. Det har varit många svårigheter att övervinna för att designa och testa utrustning för att  anpassa det mest kraftfulla rymdteleskop som någonsin byggts.

Webbteleskopet har en spegel på över 6 meter i diameter en solskugga i en tennisbanas storlek för att blockera solstrålning och fyra separata kamera- och sensorsystem för att samla in data. James Webbs rymdteleskop kommer att kretsa en miljon mil från jorden– cirka 4500 gånger mer avlägset än den internationella rymdstationen och det är ett avstånd som omöjliggör reperationer på plats av astronauter.

För att läsa mer om detta teleskop som nu snart kan revolutionera vår kunskap om universum. Svara på frågor vi ställer men säkert även ge fler frågor att besvara se denna länk.

Bild på teleskopet från vikipedia.

Trapezium-klustret, ska nu undersökas

Orionnebulosan är hem för en livlig stjärnpbildningsplats som kallas Trapezium Cluster. Här finns ungefär tusen mycket unga stjärnor inklämda i ett utrymme på 4 ljusår i diameter. Stjärnor som är runt en miljon år gamla vilket är mycket ungt i detta sammanhang. Om vi räknar vårt solsystem som en medelålders person skulle stjärnorna i Trapezium vara enbart jämförbart vara som ett tre eller fyra dagar gammalt barn.


Astronomer ska använda  James Webbteleskopet ett kraftfullt rymdteleskop som arbetar i det infraröda fältet för att studera dessa unga stjärnor inklusive de bruna dvärgarna och proto planetära diskar där troligen planeter bildas.


Men det blir inte nu, då James Webb Space Teleskopet inte är i drift ännu men kommer att blir världens främsta rymdvetenskapliga observatorium när det lanseras 2021. Det kommer att lösa mysterier i vårt solsystem och se bort mot avlägsna världar runt andra stjärnor och sondera mystiska strukturers ursprung i universum och vår plats i kosmos. James Webbteleskopet är ett internationellt program leds av NASA med partners, ESA (European Space Agency) och Canadian Space Agency är involverade. 


Anledningen till att Trapezium Clustert i Orionnebulosan är som det verkar i dag först ut att undersökas är att detta är den  närmaste regionen av massiv stjärnbildning från oss räknat, säger McCaughrean en av forskarna vid James Webb. "Det finns platser närmare solen som har unga låg-massa stjärnor men det finns ingen närmare plats som har så varierat utbud av objekt att undersöka ”(bruna dvärgar. Gasplaneter gasmoln mm min anm.) 


Bortsett från att undersöka klustrets unga stjärnor, kommer forskarna att bland annat titta på bruna dvärgar där. Bruna dvärgar är objekt som bildas likt stjärnor via gravitationskollapsen av moln av gas och damm men inte har tillräckligt med material för att utveckla temperatur och tryck för att vätefusion ska uppkomma och ses därför  som misslyckade stjärnbildningar.


Även mindre objekt som gasplaneter som Jupiter och Saturnus ska undersökas i klustret. Om det bildas stenplaneter just nu i skivor runt solar ska även undersökas.


McCaughrean och hans team försöker svara på  frågan. "Kan vi hitta någon form av egenskaper som dessa objekt uppvisar för att hjälpa oss att räkna ut om det bildads planeter i isolering eller snarare faktiskt bildadas  planeter i omloppsbana runt stjärnor och dessa blir utslängda i någon form av interaktion?" Vissa nyfödda stjärnor i denna plantskola omges av skivor av gas och damm som visas som silhuetter mot den ljusa nebulosan. Astronomer anser att planeter bör ha börjat bildas i dessa diskar. 


Säkert kommer ny kunskap (min anm) ur detta men vi får vänta tills teleskopet är igång 2021.


Bild från vikipedia  som visar Trapezium i optiskt (vänster) och infrarött ljus (höger) från Hubble. NASA foto.

En mycket intressant planet har upptäckts därute. Låt oss presentera Wolf 503b.

Wolf 503b är namnet den fått, planeten som är högintressant att vidare undersöka med  det avancerade teleskopet James Webb Space Telescope  när det kommit på plats under 2021. Då kan det kemiska innehållet i planetens atmosfär och den troliga förekomsten av molekyler som väte och vatten sökas. Misstanken att det kan komma överraskande resultat från denna planet är stor.

Wolf 503b finns cirka 145 ljusår från jorden i stjärnbilden Jungfrun i bana runt solen Wolf 503.

Den ligger i den livsmöjliga zonen runt sin sol.

Wolf 503b är ungefär som Jordens vilket är ovanligt att finna med dagens teknik. Ofta är det planeter 3 a 4 gånger större eller  mer vi finner därute. Detta beroende på svårigheten att se planeter av storlek som Jordens med dagens teknik.

Men Wolf 503b ligger relativt nära oss och ljusförhållandena är bra för att vi kunnat upptäcka den. Detta gör det även möjligt till fortsatta undersökningar av den med avancerade mätinstrument. Men tyvärr finns inte möjligheten till detta förrän 2021 när James Webb SpaceTelescope är i arbete med det slags instrument som behövs för detta.

Det blir spännande att följa fortsatt undersökning av denna spännande planet om några år.

Bild James Webb Space Telescope vilket ska sändas upp under mars 2021

James Webb Space Telescope lanseras 2021 därefter kan vi upptäcka mer om vår verklighet

James Webb Space Telescope lanseras under 2021 och kommer då att bli en stor uppgradering i avsökningen av universum.

Observatoriet (se bild ovan) kommer att söka efter skenet efter de första stjärnorna och galaxerna som uppkom efter Big Bang. Observatoriet kommer även att utforska avlägsna planeter runt andra stjärnor därute. Men även att lösa mysterier i vårt eget solsystem.

Anläggningen kommer att styras från Mission Operations Center (MOC) på Space Telescope Science Institute i Baltimore i Maryland.

James Webb Space teleskopet blir världens främsta rymdobservatorium i framtiden. Det kommer att lösa mysterier i vårt solsystem, se bortom det till avlägsna planeter runt andra stjärnor och de mystiska strukturerna och ursprunget till vårt universum och vår plats i detta. Observatoriet är ett internationellt projekt som leds av NASA med sina partner, den Europeiska rymdorganisationen (ESA) och Canadian Space Agency (CSA).

Förhoppningarna är stora på vad som kan hittas med detta teleskop. Självfallet är jag lika nyfiken på vad som kommer att hittas och (förmodar jag)  kommer många överraskningar att hittas som kommer att förvåna mänskligheten.

Bild på hur det ska se ut.

2018 kommer ett nytt teleskop att hjälpa till med att sortera planeter som exoplaneter.

Falska förhoppningar om livsdugliga planeter förekommer ofta. Detta då vi inte har möjlighet att kontrollera atmosfärförhållandena på de flesta planeter som upptäckts.

All form av atmosfär eller möjlig atmosfär är svår att upptäcka med dagens teknik.

2018 ska detta bli något lättare med ett teleskop med namnet James Webb Space telescope vilket då kan börja användas.  Se mer om detta här.

Genom detta kan fler falska förhoppningar om liv där ute lättare uteslutas och de mer intressanta platserna för detta uppmärksammas mer.