En låg halt av koldioxid i en exoplanets atmosfär kan visa på liv på planeten

 

Forskare vid MIT (Massachusetts Institute of Technology) där bland annat University of Birmingham ingår beskriver att astronomers bästa möjlighet att hitta flytande vatten och liv på andra planeter är att leta efter frånvaron av koldioxid snarare än närvaron av vatten i atmosfären.

Forskarna föreslår att om en jordliknande planet har betydligt mindre koldioxid i sin atmosfär jämfört med andra planeter i samma solsystem kan det vara ett tecken på flytande vatten och liv på planetens yta.

Denna sökmöjlighet kan göras av NASA:s James Webb Space Telescope (JWST). Även om forskare har föreslagit andra tecken på liv (som syre ) är halten koldioxid inte omöjlig att mäta med nuvarande teknik. Teamet påstår att denna sökmetod av relativt utarmad koldioxid, är det enda tecknet på liv som kan upptäckas med nuvarande teknik.

I sin studie lägger teamet fram en strategi för att upptäcka livsmöjliga planeter genom att söka efter utarmad koldioxid. En sådan sökning skulle fungera bäst i solsystem där flera jordliknande planeter, alla av ungefär samma storlek, kretsar relativt nära varandra. Solsystem liknande vårt eget solsystem. Det första steget som forskarlaget föreslår är att bekräfta att planeterna har atmosfär genom att helt enkelt leta efter förekomsten av koldioxid, som förväntas dominera de flesta planetariska atmosfärer och sedan bristen av detta på någon av dessa planeter.

Koldioxid absorberar i infrarött ljus och kan då lätt upptäckas i exoplaneters atmosfär, beskriver Julien de Wit, biträdande professor i planetvetenskap vid MIT.

Teamet uppskattar att NASA:s James Webb Space Telescope skulle kunna mäta koldioxid och möjligen även ozon, i närliggande multiplanetsystem som ex TRAPPIST-1 – ett solsystem med sju planeter som kretsar runt en ljusstark stjärna, 40 ljusår från jorden.

TRAPPIST-1 är ett av en handfull solsystem  av detta slag vi känner till där vi kan göra atmosfärstudier med JWST. Nu har vi en plan för att hitta beboeliga planeter. Om vi alla arbetar tillsammans kan paradigmskiftande upptäckter göras inom de närmaste åren, Beskriver Witt. 

Forskarlagets resultat publicerades nyligen i Nature Astronomy. De Wit ledde studien tillsammans med Amaury Triaud vid University of Birmingham i Storbritannien. Medförfattare vid MIT var Benjamin Rackham, Prajwal Niraula, Ana Glidden, Oliver Jagoutz, Matej Peč, Janusz Petkowski och Sara Seager, tillsammans med Frieder Klein vid Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), Martin Turbet från Ècole Polytechnique i Frankrike och Franck Selsis från Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux.

Bild vikipedia  på James Webb-teleskopet.

Koldioxid har upptäckts på en centaur.

 

Centaurer är små planetliknande objekt som kretsar mellan Jupiter och Neptunus och delar egenskaper med både asteroider och kometer. 

I en studie publicerad i dagarna i The Planetary Science Journal beskrivs hur NASA:s James Webb Space Telescope  har upptäckt koldioxid på en centaur. Centauren  39P/Oterma.  Även om ingen centaur har avbildats på nära håll uppvisar de på de bilder som finns vanligtvis en kombination av egenskaperna hos både kometer och asteroider. Tidigare har kolmonoxid upptäckts på två centaurer.  Men denna nya upptäckt och nu av koldioxid markerar en vändpunkt i hur forskare nu kan förstå bildningen, utvecklingen och sammansättningen av inte bara centaurer utan även av det tidiga solsystemet. 

Centaurer är viktiga att studera eftersom de är ganska välbevarade objekt från solsystemets barndom som kan ge insikt i den kemiska sammansättningen och de fysiska processerna i det tidiga solsystemet, beskriver studiens huvudförfattare, Dr. Olga Harrington Pinto, postdoktoral forskare vid Auburn University vilken genomförde forskningen medan han var doktorand vid University of Central Florida enligt universe today. 

Centaur 39P/Oterma upptäcktes den 8 april 1943 av den finske astronomen Dr. Liisi Oterma. Oterma var den första kvinnan att doktorera i astronomi i Finland, och dessutom den första kvinnliga doktorn vid matematisk-naturvetenskapliga fakulteten vid Åbo universitet. Medan 39P/Oterma länge har klassificerats som en inaktiv komet, uppvisar den för närvarande en centaurliknande bana mellan Jupiter och Saturnus, vilket innebär att den inte närmar sig solen något kometer gör. Den har en radie av cirka 2,21 till 2,49 km enligt studien. 39P/Oterma är vad vi kallar en aktiv centaur (ett mellanting mellan asteroid och komet).

Centaur 39P/Oterma har utvecklat en kometsvans likt en vanlig komet. Då den är aktiv kan vi använda spektroskopi för att observera molekyler i denna svans för att få kunskap om  sammansättningen. 39P valdes som ett av våra mål eftersom den skulle vara aktiv under tiden för de föreslagna observationstiderna med James Webb teleskopet, beskriver Dr. Adam McKay biträdande professor vid institutionen för fysik och astronomi vid Appalachian State University och medförfattare till studien.  

Upptäckten av koldioxid på en centaur kan vara en gamechanger när det gäller att förstå sammansättningen och egenskaperna av centaurer, asteroider och kometer i hela solsystemet, tillsammans med att det kan ge bättre förståelse av bildandet och utvecklingen av solsystemet överlag.

Ovan nämnda kolmonoxid är den gas som driver kometer, Koldioxid är ett av de material en komet består av. Så centaurer kan anser jag i första hand ses som kometer fångna mellan  Jupiter och Neptunus. Likt de finns fångna i stort antal i Oorts kometmoln som omsluter solsystemet. Kometer kan i vissa fall slita sig loss och tar därefter en omloppsbana  runt solen likt ex Haleys komet i sin eviga 76 åriga omloppsbana runt solen. 

Bild vikipedia Fördelningen av asteroider i det yttre solsystemet. De orange prickarna är centaurer medan de gröna är objekt i Kuiperbältet.

Metan och koldioxid i atmosfären i K2-18 b. Kan innebära liv på planeten.

 

K2-18b är en exoplanet som kretsar kring den röda dvärgstjärnan K2-18 på 124 ljusårs avstånd från Jorden. Planeten är 8,6 gånger mer massiv än jorden.

NASA: s James Webb Space Telescope hittade intressanta molekyler i  K2-18 b:s atmosfär. Upptäckten av kolbärande molekyler som metan och koldioxid. Webbs upptäckt läggs till de senaste studierna som tyder på att K2-18 b kan vara en Hyceanplanet. På en hyceanplanet finns väte i atmosfären och hav bestående av vatten på ytan.. 

Den första insikten i de atmosfäriska egenskaperna hos denna exoplanet som finns i den beboeliga zonen runt sin sol kom från observationer med NASA: s  Hubbleteleskop.

K2-18 b finns  i riktning mot stjärnbilden Lejonet. Exoplaneter som K2-18 b med storlek mellan jorden och Neptunus finns inte i vårt solsystem (men är en vanlig planettyp i andra solsystem). Denna brist på motsvarande närliggande planeter innebär att dessa "sub-Neptunus" är dåligt förstådda och arten av deras atmosfärer är en fråga som debatteras bland astronomer. Överflödet av metan och koldioxid och bristen på ammoniak stöder hypotesen att det kan finnas ett hav av flyttande vatten under den väterika atmosfären på K2-18 b.

Webb-observationerna gav också en trolig detektion av en molekyl som kallas dimetylsulfid (DMS). På jorden uppstår denna bara från liv. Men då K2-18 b ligger i den beboeliga zonen och nu visat sig innehålla  kolbärande molekyler, betyder inte det nödvändigtvis att planeten har livsformer. Planetens storlek - med en radie 2, 6 gånger större än jorden innebär att planetens inre sannolikt innehåller en stor mantel bestående av is under hårt tryck likt på Neptunus. Men på K2-18 b med en tunnare väterik atmosfär och en havsyta. Men havet kan vara för varmt för att hysa livsformer och är kanske inte i  flytande form.

Även om denna typ av planet inte existerar i vårt solsystem, är sub-Neptunusplaneter den vanligaste typen av planet som  är kända i vår galax, beskriver teammedlem Subhajit Sarkar vid Cardiff University. Teamets resultat har godkänts för publicering i The Astrophysical Journal Letters.

Bild en illustratörs tolkning av K2-18b (blå) kretsande runt sin sol den röda dvärgstjärnan K2-18. På bilden ses  ytterligare en exoplaneten runt solen K2-18c.

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).

På Mars har rymdbilen upptäckt skimrande moln

 

Det är ovanligt med en molnig dag på Mars då atmosfären här är tunn.

De moln som bildas finns oftast över planetens ekvator och då under den kallaste tiden på året. Tiden då Mars är längst bort från solen i sin bana.

 Men för ett marsianskt år sedan 2019 vilket i tid är två jordår lade forskare märke till moln som bildats över NASA:s Curiosity rover tidigare än väntat under året.

Nu år 2021 var de därför förberedda för att dokumentera dessa "tidiga" moln från det ögonblick de först beräknades dyka upp i slutet av januari (jordtid). Det resulterade i bilder av fluffiga puffmoln fyllda med iskristaller som spred ljus vid solnedgången och några av dem skimrande färgrikt. Forskare försöker  förstå hur moln bildas på Mars och varför de senast upptäckta är olika de som senare i årscykeln uppkommer (man tänker på dess skimrande utseende ett utseende de senare inte har).

 

Faktum är att Curiositys team redan har gjort en ny upptäckt: De tidiga molnen på vintern som nu upptäckts och dokumenterats befinner sig på högre höjd än vad som är typiskt för moln på Mars. De flesta marsmoln svävar cirka 60 kilometer upp på himlen och består av vattenis.

Men molnen Curiosity har avbildat är på en högre höjd, där det är väldigt kallt vilket indikerar att de sannolikt består av frusen koldioxid (torr-is). Forskare söker nu efter ledtrådar för att säkrare fastställa molnens höjd på Mars och det kommer att krävas mer analys för att säkert säga vilka av Curiositys senaste bilder som visar vattenismoln och vilka som visar torr-is-moln (koldioxidmoln).

Man kan se de färgrika molnen lika norrsken på jorden (min anm,) tycket jag. På jorden har vi dock ej moln bestående av torr-is utan enbart av vatten.

Bild från NASA se denna länk https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-curiosity-rover-captures-shining-clouds-on-mars

Venus het planet med tjocka moln av koldioxid och regn av svavelsyra insyn på ytan omöjlig. Hur blev det så?

Venus den molntäckta planeten och andra planeten räknat från solen.  Storleken är ungefär som jorden.

Likt Jorden har även Venus haft mycket vulkanisk aktivitet genom årmillionerna.

Nu misstänks att denna aktivitet av vulkanism fortfarande existerar på Venus.

En fråga som alltid funnits är frågan om vad som gjorde att Venus blev en het svavelmolnsförsedd planet och inte en planet av Jordens eller Mars slag..

 

Avståndet till solen kan knappast vara anledningen. Venus är ingen gasjätte likt de yttre planeterna som Uranus, Neptunus och Jupiter. Inte heller en stenplanet likt vårt solsystems närmst liggande planet vid solen Merkurius.

 

Venus är ett mysterium. Vad har hänt här och varför. Det inre bör ex vara av samma slag som här på Jorden då vulkanism finns. En fast yta finns. Men varför dessa moln? Moln av koldioxid och regn av svavelsyra  vilket fått ytans yttertemperatur att bli som ett otroligt växthus med temperaturer som ligger på ca +460 grader Celsius.