En centaur som blev en komet och nu färdas in mot solen

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

En centaur är en klass av isiga asteroider eller småplaneter som roterar runt solen mellan Jupiter och Neptunus.

Mer än 5 miljarder kilometer från jorden har nu ett uråldrigt isigt objekt börjat långsamt röra på sig.

Den är på väg in i solsystemet och är känd som Centaur 450P/LONEOS. Nu  har den  börjat släppa från sig gas och damm något som förknippas med kometer men inte med centaurer. Planetforskare under ledning från UCF:s (University of central Florida) inklusive docent Charles Schambeau säger att de bevittnar de tidiga stadierna av en centaur som omvandlas till en komet.

Med observationer gjorda med hjälp av  NASAs James Webb Space Telescope och Gemini North-teleskopet på Hawaii upptäckte forskarna koldioxidgas, is, damm och tecken på nyligen termisk aktivitet kring 450P/LONEOS.

"Centaurer är  viktiga för vetenskapen eftersom de anses vara övergångsobjekt som härstammar från områden långt ut i solsystemet och långsamt utvecklas till att bli kometer genom solens uppvärmning under dess färd in mot solsystemets inre.

Forskare tror att 450P/LONEOS började "vakna" efter en nära gravitationskonfrontation med Saturnus 1992 som resulterade i att dess bana förändrades. Endast en relativt liten andel av kända centaurer visar synlig aktivitet vilket gör objekt som 450P/LONEOS särskilt värdefulla att studera för att förstå hur primitiva isiga objekt utvecklas över tid.

Analys tyder på att objektets senaste aktivitet kan vara kopplad till en uppvärmning under dess yta. När amorf is, en oregelbunden form av is som fångar gaser i sin porösa struktur värms upp och omvandlas till kristallin is släpper den ut koldioxidgas i rymden och tar med sig damm vilket skapar ett koma (skenet man ser runt en komet då den närmar sig solen). "Vi tror att denna process kan förklara hur 450P blev aktiv efter att dess bana ändrades och den började få mer solljus," beskriver Schambeau. "Den frigjorda gasen kan läcka ut genom den porösa kärnan och lyfta dammkorn in i den omgivande koman (i betydelsen moln av gas och stoft som omger en komets kärna när den närmar sig solen)."

"Att studera objekt som 450P hjälper oss att koppla samman olika stadier av små objekts utveckling," beskriver Schambeau. "Centaurer är sannolikt besläktade med transneptuniska objekt och några av dessa kommer så småningom att bli kortperiodiska kometer. Genom att studera deras aktivitet, ytegenskaper och flyktiga sammansättning kan vi lära oss om hur kometkärnor förändras när de rör sig inåt genom solsystemet, hur länge de bevarar primitiva isar och vilka fysiska processer som förvandlar ett annars lugnt isobjekt till en aktiv komet."

Resultaten av upptäckten och studien har godkänts för publicering i Planetary Science Journal och kan ge nya insikter i hur avlägsna isobjekt utvecklas till aktiva kometer när de migrerar inåt genom solsystemet. 

Forskningen stöddes av NASAs Solar System Observations Program under ansökarnummer 80NSSC23K0678, Space Telescope Science Institute genom JWST-GO-02416 och Florida Space Research Initiative.

Nya rön om Isjätteplaneter och diamantregn

 

Bild wikipedia Neptunus sedd från Voyager 2. En av två isjätteplaneter i vårt solsystem den andra är Uranus.

"Vi kunde ta små diamantprover och chockkomprimera dem till temperaturer varmare än solens yta och till tryck högre än i centrum av Neptunus och Uranus och ändå mäta atomstruktur, temperatur, densitet och optisk reflektivitet," beskriver studieförfattaren och LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) forskaren Marius Millot i en ny studie (se nedan).

På LLNL har man studerat diamanters extrema beteende i årtionden. Labbforskaren Jon Eggert och kollegor var banbrytande inom högtryckssmältningsexperiment för cirka 20 år sedan och laborerade då öcer om diamanters densitet ökade vid smältning under mycket hög temperatur.

"Även om detta är ganska ovanligt bland de flesta material vi alla känner vi till ett sådant beteende," beskriver LLNL-forskaren Marius Millot. "Flytande vatten det är tätare än is, vilket får isbitar att flyta. Jons upptäckt innebär att diamant skulle kunna flyta i flytande kol vid högt tryck."

Även om det arbetet var en milstolpe inom området ledde det till fler frågor. En särskild förbryllade forskarsamhället. Frågan om det fanns ungefär 20 % skillnad mellan de observerade och förutsagda smälttemperaturerna för diamanter.

"Oavsett vad teoretikerna gjorde även med de mest avancerade datorsimuleringsteknikerna kunde man inte återupprepa experimenten," beskriver Millot.

Vid Sandia National Laboratories avslöjade användningen av dess Z-maskins extrema magnetfält   genom att chockkomprimera små diamantprover ytterligare ett mysterium. Sandia-forskarna upptäckte att  något fick diamanter att ta ett extra steg på vägen mot smältning genom att omvandlas från diamant till en annan kristallin struktur innan den slutligen blev en vätska. Datasimuleringar visade att det troligt var riktigt men ingen kunde direkt mäta atomstrukturen för att bekräfta det.

För att frågorna genomförde LLNL-teamet laserdrivna dynamiska kompressionsexperiment vid University of Rochesters laboratorium för laserenergiteknik (LLE). Med hjälp av Omega Laser Facility förångade forskarna det yttre lagret av en diamant vilket skickade en pressande chockvåg genom  diamantens inre.

Att göra detaljerade, entydiga och precisa mätningar under kompression var och är en komplicerad process. De höga kompressionerna varade bara i en miljarddels sekund. Teamet tvingades därmed att samla in all avgörande information, inklusive röntgendiffraktionsdata som belyser atomstrukturen, under ovan korta tidsram.

"Detta var första gången som chockkomprimerad diamant undersöktes med röntgendiffraktion ända fram till smältning," beskriver Millot. "Dessa mätningar är extremt svåra eftersom kol är en liten och lätt atom. Den sprider väldigt få röntgenstrålar så signalen vi behövde mäta var ganska svag."

LLE-teamet spelade en avgörande roll i att utveckla och underhålla de förbättrade diagnostiska verktygen. Det  ledde till en ny mätning av smälttemperatur som nästan helt stämde överens med datasimuleringarna och därmed stängde resultatet från 20 år tidigare (se ovan).

"Även om det var frustrerande att upptäcka att våra ursprungliga temperaturmätningar var mer än 1 000 grader fel är det spännande att se en så dramatisk förbättring av datakvaliteten med vår nya diagnostik," beskriver Eggert.

I kontrast till den nya överenskomna smälttemperaturen visade arbetet en annan historia än fasövergången som indikerats vid Sandia. Kolet låg kvar i en diamantstruktur hela vägen tills det smälte och hoppade över alla mellanliggande faser.

"Vi tror att det beror på att provet inte hinner förändras när det bara får en enda stöt. Den är fortfarande kvar i diamantstrukturen," beskriver Millot.

Den skillnaden kan vara avgörande för framtida experiment och simuleringar med hög energitäthet. Det antyder att materialets respons beror på exakt hur stöten appliceras och inte bara på tryck och temperatur.

Den nyfunna överensstämmelsen mellan teori och experiment har direkta konsekvenser för forskning inom fusionsenergi (omvända energin till den som används i kärnkraftverk)

I experiment med tröghetsinneslutning genererar kraftfulla lasrar chockvågor som driver en liten diamantkapsel inåt. Den resulterande implosionen komprimerar fusionsbränslet inuti kapseln till de extrema tryck och temperaturer som krävs för fusion.

Att smälta diamanten till en enhetlig slät vätska under den initiala stöten är avgörande för att minimera implosionsbrister, vilket kan orsaka att en fusionsreaktion försvinner. För att säkerställa att den första stöten smälter diamantkapseln använde forskarna vid National Ignition Facility (NIF) vid LLNL vanligtvis en relativt stark första stöt.

"Vårt arbete visar att vi kan använda något långsammare initiala stötar och ändå uppnå full smältning av diamanten i våra NIF-implosioner," beskriver Millot. "Det här är spännande eftersom en långsammare stöt skulle göra fusionsbränslet mer komprimerbart. Det ökar i sin tur det maximala energiutbytet vi kan uppnå med samma laserenergi."

Prognoser tyder på att dessa långsammare stötar kan tredubbla energiökningen förutsatt att andra nedbrytningsmekanismer kan kontrolleras.

Resultaten ger också planetforskare ett nytt fotfäste. Insidan av isjättar som Neptunus och Uranus är i princip otillgänglig så forskarna förlitar sig på laboratorieexperiment och datamodeller för att gissa vad som händer under ytan. Vissa studier antyder att isjättar kan kristallisera kol djupt inne i sitt inre, där det skulle falla och bilda "diamantregn." Eftersom experimenten undersökte diamanters beteende vid tryck som överstiger det inne i isjättar ger senaste smältdata en stark grund för mer realistiska förutsägelser om planetbildning och utveckling.

Studien är  publicerad i  Nature Physics och kan läsas där

Här dokumenterar forskare vid Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) hur diamant smälter under tryck tre gånger högre än förhållandena i jordens kärna.

Det löser två långvariga skillnader inom området och matchar slutligen experimentella resultat med simuleringar baserade på kvantmekanik. Att tillämpa resultaten på tröghetsinneslutningsfusion kan tredubbla energivinsten och den nya förståelsen av diamants högtrycksfaser kan omforma modeller av planetariska inre.

Övriga LLNL-författare som deltog i studien inkluderar Federica Coppari, Amy Lazicki, Yong-Jae Kim, Otto Landen, Vladimir Smalyuk och Peter Celliers. LLNL:s target fabrication specialist Renee Posadas och Eric Folsom vid HED Science Center Technology Facility bidrog också till arbetet. Studien stöddes av LLNL:s program för laboratoriestyrd forskning och utveckling.

Vägen till komplexa aromatiska molekyler i rymden

 

Komplexa aromatiska molekyler så kallade PAH-molekyler (polycykliska aromatiska kolväten), utgör en stor del av allt kol i universum och fungerar som viktiga byggstenar i rymdens kemi. De består av sammankopplade ringar av kolatomer omringade av väteatomer.

Bild https://se.pinterest.com/

Ett forskarteam under ledning från University of Hawaiʻi at Mānoa institution för kemi har upptäckt ett snabbare sätt för stora kolbaserade molekyler att bildas i rymden vilket hjälper till att lösa ett långvarigt mysterium om hur vissa av universums byggstenar växer.

Forskare har länge vetat att dessa molekyler är rikligt förekommande i rymden. Men befintliga teorier kan inte förklara hur de bildades tillräckligt snabbt för att matcha vad teleskop observerar eller de materiella provs resultaten från kolhaltiga asteroider som det exempelvis Hayabusa 2  hämtade på asteroiden  Ryugu 2019 .

Teamet demonstrerade processen i laboratorieexperiment där man återskapade de extremt höga temperaturer som finns runt åldrande stjärnor och andra energirika miljöer i rymden. Reaktionerna gav flera stora PAH:er (polycyclic aromatic hydrocarbon) som hade förutspåtts, men som var svåra att förklara med nuvarande teorier.

Upptäckten kan förbättra förståelsen för hur kol utvecklas i universum och hur allt mer komplexa molekyler skapas. Dessa molekyler tros spela en viktig roll i stjärnor, planeter och det material som så småningom bildar solsystem.

"Denna upptäckt förändrar hur vi tror att dessa stora kolmolekyler byggs upp," beskriver professor Ralf I. Kaiser. "I åratal visste vi att de fanns i enorma mängder i rymden, men vi kunde inte förklara hur naturen konstruerade dem så effektivt. Vi har nu identifierat en mycket snabbare väg som hjälper till att koppla samman de minsta kolmolekylerna med de komplexa strukturer som finns i universum."

Forskningen visar att en nyligen identifierad kemisk reaktion kan bygga dessa komplexa molekyler mycket snabbare än man tidigare trott. Istället för att tillsätta kolatomer en i taget tillåter processen flera nya kemiska bindningar att bildas i ett enda steg, vilket påskyndar tillväxten av större molekyler.

Studien heter Aryl radical addition–dehydrocyclization drives rapid polycyclic aromatic hydrocarbon growth och är publicerad i (och kan läsas här i sin helhet) i  Nature Communications i augusti 2026 och huvudförfattare är kemistudenten Shane Goettl  i studien beskrivs en ny kemisk process som kan förklara den snabba bildningen av polycykliska aromatiska kolväten (PAH) stora molekyler bestående av kol och väte som finns över hela universum, från avslocknade stjärnor till gasmolnen mellan stjärnorna. 

Forskningen leddes från UH Mānoa i samarbete med forskare i Taiwan (Agnes Chang) och synkrotronanläggningen SOLEIL i Frankrike (Laurent Nahon).

Stora magmasystem finns under Mars yta

 

Bild En illustration av NASAs InSight-rymdfarkost med sina instrument utplacerade på Mars yta. Crediter: NASA/JPL-Caltech.

Mars har till skillnad från jorden inte en yta uppdelad i rörliga tektoniska plattor. Eftersom plattektonik driver vulkanism, återvinning av materia och kontinentbyggande på jorden antog många forskare att Mars saknade de förutsättningar som krävdes för att få en liknande komplex ytskorpa. Den nya studien utmanar  detta synsätt och föreslår att det på Mars kan ha uppstått en ytskorpa genom intensiv intern återvinning.

Studien baserades på data som NASAs InSight-uppdrag där seismiska vågor från meteoroidnedslag och marsskalv insamlats. Forskare från Oxford’s Departments of Earth Sciences and Statistics använde insamlingarna av dessa data  för att undersöka en mystisk zon cirka 24 kilometer under Mars yta. Tidigare studier hade identifierat denna, men ingen visste vad den representerade. För att testa idén att gränsen markerade en övergång mellan två olika bergarter jämförde Oxford-teamet hundratals möjliga bergartssammansättningar med seismiska data med hjälp av termodynamisk datamodellering och statistiska metoder.

Skillnaden de fann var att 'ultramafiska' (rika på järn och magnesium, men låga på kisel) bergarter konsekvent matchade de fysiska egenskaperna under 24 km-gränsen medan egenskaperna ovanför denna gräns bättre matchade 'mafiska' (innehållande en högre andel kisel) bergarter.

Forskarna tror att detta begravda lager sannolikt bildades då smält sten samlades djupt under marken och gradvis separerades till olika material. Detta skulle då lämnat efter sig ett tjockt restmaterial av täta kristaller vid botten av skorpan medan lättare, mer utvecklade smältor steg uppåt. På jorden sker liknande processer under vulkaniska bågar och är kopplade till bildandet av kontinenter.

Studien leddes av forskare från Oxford University’s Department of Earth Sciences in collaboration with the University of Bristol and the University of Oxford’s Department of Statistics. Bland annat ingick Professor Mike Kendall, Dr Tobermory Mackay-Champion och professor Jon WadeEn artikel som beskriver studien med titeln  'Seismic evidence for a melt-depleted lower crust and transcrustal magmatism on Mars' har publicerats i och kan läsas här i Nature Astronomy. 

Människors mikrober kan ha fått fäste på månens sydpol

 

Bild https://www.flickr.com/ på månens sydpol.

Några av jordens mikrober kommer sannolikt att följa med mänskliga upptäcktsresande ut i rymden och kan överleva i de skuggiga vrårna på månens sydpolsregion, beskriver NASA-forskare.

"För vissa forskare, mig själv inkluderad, kan den verkligheten vara oroande. Men det skapar också en möjlighet att undersöka detta för  ett användbart experiment." beskriver Prabal Saxena, en planetforskare som ledde studien från NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland

Att få med sig mikrober är oundvikligt vid en rymdfärd. Människor har i genomsnitt 1 miljon bakterier på varje hudfläck i storlek som ett ordinärt suddgummi. Dessa bakterier ventilerar ut från rymddräkter och habitat. Även om artikelns författare oroar sig för att kontaminering ska störa sökandet efter kemiska ledtrådar till forntida geologi eller biologi på en himlakropp menar de också att månen bör användas som ett naturligt laboratorium. I skuggade områden runt Sydpolen skulle forskare noggrant kunna testa de verkliga gränserna för mikrobiell överlevnad i en miljö som inte kan återskapas på jorden.

 Även med strikta steriliseringsprocedurer är vissa organismer envist motståndskraftiga. Ett bra exempel är Aspergillus niger, en svamp som trivs i varma fuktiga miljöer som badrum samt värme-, ventilations- och luftkonditioneringssystem. Astronauter har tagit prov på den inne i den internationella rymdstationen, och experiment visar att svampen kan överleva utanför stationen. Aspergillus niger var en av fem mikrober inklusive bakterier och svampar som valdes ut i studien på grund av dess kända tålighet i rymdmiljöer. 

Att mikrober överlevde på rymdstationens utsida förvånade forskarna. Dessa arter betraktas vanligtvis inte som "extremofiler" som kan tåla hårda förhållanden såsom rymdens vakuum, enligt Aaron Regberg, geomikrobiolog vid NASAs Johnson Space Center i Houston.

"Jag hade förväntat mig att dessa mikrober skulle torkat ut," beskriver Regberg, som studerar rymdstationens bakterier och var medförfattare till artikeln (se nedan).  datamodellerna visade kartor över "överlevnadsbara nischer" varierande i storlek från en fler kilometer bred kraterbotten till en astronauts stövelavtryck. Aspergillus niger var mest motståndskraftig mot UV-strålning och kunde överleva även i områden med viss solexponering. UV-strålning är så dödlig för de flesta mikrober och  används för sterilisering på sjukhus.

"När vi tänker på månen, tänker vi vanligtvis inte på biologi," beskriver Heather Graham, medförfattare till NASA Goddard och som hjälper till att utveckla verktyg och tekniker för att upptäcka biologi som kanske inte alls liknar jordens. "Men månen är en plats där en cell kan överleva så vår första utforskning av dessa platser bör ägnas extra uppmärksamhet.

Författarna noterar att även om vissa mikrober kan överleva i vilande tillstånd i områden runt Sydpolen och därmed förvirra framtida vetenskapliga undersökningar, finns det inga bevis för att månen har nyckelingredienser för att upprätthålla tillväxt och replikation. Sådana ingredienser inkluderar flytande vatten, som vanligtvis kräver atmosfär och måttliga temperaturer.

Den 19 augusti 2026  publicerades studien i Science Advances  där man belyser dessa fynd av ett behov av att bättre förstå mikrobiell persistens i extrem månmiljö. När människor bygger upp en permanent närvaro på månen kan det bli svårt att skilja uråldrig månkemi från föroreningar som tillhandahålls av besökande astronauter. En oro som  sträcker sig bortom månen och vidare till Mars, beskriver forskarna.

Påverkar mörk materia stjärnströmmars form?

 

Bild  https://www.washington.ed De flesta galaxer är sannolikt omgivna av långa filament bestående av stjärnor så kallade stjärnströmmar. I en ny studie från University of Washington simulerade astronomer stjärnströmmar  här avbildade som flerfärgade streck när de kretsar runt virtuellt sina galaxer. Syftet är att testa en ledande teori om hur mörk materia kan påverka stjärnströmmars form. Resultaten av studien kan hjälpa forskare att skilja verkliga bevis för mörk materia från falskt positiva. Källa: Visualisering av Arpit Arora och Adrian Price-Whelan. Bildkredit för Milky Way: Stefan Payne-Wardenaar.

"Mörk materia utgör större delen av massan i universum och utgör det galaxer växer på men vad det är vet vi inte," beskriver medförfattaren till studien (se nedan) Nora Shipp, biträdande professor i astronomi vid UW. "Vintergatan är ett av de bästa laboratorierna vi har för till arr försöka ta reda på det och stjärnströmmar är ett av de bästa verktygen för detta."

En stjärnström bildas när en grupp stjärnor kraschar in i en galax och fångas av gravitation. När stjärnorna kretsar runt galaxen sträcker dess gravitation ut hopen till en lång tunn tråd av stjärnor. De flesta galaxer innehåller stjärnströmmar.

I vintergatan är de flesta stjärnströmmar vi ser oregelbundna. Många astronomer tror att dessa oregelbundenheter kan bero på gravitation från små klumpar av mörk materia så kallade subhalos. Om det verkligen finns subhalos utspridda över galaxen kan studier av avvikelser i stjärnströmmar lära oss om vad  mörk materia är.

Studien var ett försök att förstå vilken roll galaxen  snarare än de mörka materia-klumparna inom den spelar i formandet av stjärnströmmar. Astronomer simulerade fyra galaxer i Vintergatans storlek utan några klumpar av mörk materia och pepprade dem sedan med ungefär 15 000 stjärnströmmar. Efter fem miljarder simulerade år observerade teamet oregelbundenheter i nästan varje stjärnström.

"I våra simuleringar orsakade galaxerna ensam samma typer av oregelbundenheter som vi observerar i verkliga stjärnströmmar," beskriver huvudförfattaren Arpit Arora, postdoktoral forskare i astronomi vid UW. "Nu när vi kan förutsäga vad galaxer gör på egen hand kan vi börja isolera den del som mörk materia kan ha påverkat."

Orsaken till oregelbundenheterna var galaxernas egen struktur. I varje simulerad galax var stjärnorna något ojämnt spridda över skivan, vilket skapade områden med större och lägre täthet för att efterlikna sammansättningen av en verklig galax som vintergatan. När de simulerade stjärnströmmarna passerade genom tätare områden i rymden böjdes och slets de sönder av oregelbunden gravitation.

Arora förväntade sig att galaxerna skulle orsaka vissa oregelbundenheter i strömmarna, men det stora antalet överraskade honom.

Resultaten kan verka nedslående, men UW-teamet tror att de har en tydlig och spännande kurs för framtidens mörkmateriaforskning. Arora vill inkludera klumpar av mörk materia i nästa simulering för att se om de ger stjärnströms-oregelbundenheter som skiljer sig från de som enbart orsakas av galaxer.

För min del anser jag att gravitationsmysteriet är löst galaxens egna rörelser och objekt är anledningen till stjärnströmmars rörelser. Mörk  materia behövs inte som förklaring och då ska man inte försöka få in den där den inte behövs i förklaringsmodeller för att den vägen bevisa dess existens.

Studien publicerades den 27 augusti i The AstrophysicalJournal. 

Lavavärldar kan ha atmosfär fast de har en närliggande bana runt sin sol

 

Bild https://news.stanford.edu  Ett konstnärligt koncept som visar hur en tjock atmosfär ovanför ett enormt magmahav på exoplaneten TOI-561 b skulle kunna se ut. | NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford [STScI]

Baserat på datamodellering av planetatmosfärer och inre miljöer visas att lavavärldar kan upprätthålla tjocka gasformiga inkapslingar under ytan av gas i miljarder år tack vare den smälta sten som skvalpar över ytan. Lavan bromsar utsläppet av gaser från planetens insida till atmosfären och balanserar förlusten av atmosfär på grund av dess sols strålning.

Resultaten utvidgar ramverket för det avstånd av hur nära stenplaneter kan vara stjärnor och  behålla sina atmosfärer. Precis som jordens stränder utgör gränsen mellan land och vatten, representerar den  gränsen mellan att ha en atmosfär och att inte ha någon. Vissa lavavärldar finns mycket närmare sina stjärnor än den  tänkta gränsen och har likväl atmosfär, detta utmanar teorin.

"Dessa lavavärldar visar att något är fel med den teoretiska gränsen. Men nu har vi hittat ett sätt för lavavärldar att bevara sina atmosfärer genom att föreslå en ny teori," beskriver huvudförfattaren Barron Nguyen, doktorand i Laura Schaefers laboratorium vid Stanford Doerr School of Sustainability.

Namnet som föreslagits av Stanfordforskare och deras samarbetspartners för detta nya område är "cosmic-sandbar", analogt med de sandiga ryggar som bildas som sandrev i jordens hav.. Planeter mellan den ovan nämnda gränsen och cosmic-sandbar ligger tillräckligt nära sin stjärna för att  atmosfär ska kunna avlägsnas men svalnar för snabbt efter bildandet för att fylla på atmosfären. Forskarna kallar denna region för "den luftlösa dalen."

"Var gränsen vid linjen går mellan luftlösa världar och de som kan upprätthålla en atmosfär har varit en öppen fråga inom vetenskapen," beskriver Schaefer, studiens Senior author and an assistant professor of Earth and planetary sciences in the Doerr School of Sustainability. "Den nya modellen utökar vår förståelse av denna gräns och de faktorer som påverkar var den ligger för specifika stjärnor och planeter." 

Begreppet cosmic-sandbar har under det senaste decenniet uppstått som en lovande metod för att identifiera potentiellt gästvänliga världar för uppföljande observation. Men forskare har nyligen börjat ifrågasätta den på grund av planeter som 55 Cancri e, en "superjord" nästan åtta gånger större än jordens massa som kretsar ungefär 20 gånger närmare sin stjärna än Merkurius gör vår sol. År 2024 avslöjade James Webb Space Telescope att 55 Cancri e har en häpnadsväckande tjock atmosfär. Och under de senaste månaderna har en mängd nya observationer visat en växande lista av liknande lavavärldar med tjocka atmosfärer.

För att förklara dessa motstridiga planeter satte Nguyen och kollegor ihop en modell som simulerar gasutbytet mellan en atmosfär och en smält lavayta, samtidigt som de tar hänsyn till gasens utsläpp från atmosfären ut i rymden samt för avkylning och slutlig stelning av lavan. De inkluderade sedan de atmosfärsbevarande lavavärldarna i modellen, tillsammans med andra kända exoplaneter och solsystemvärldar för jämförelse. Modellen visade att atmosfärer främst kan regleras antingen genom att gas släpps ut i rymden eller genom att gas släpps ut i luften (känt som "utgasning"). Den cosmic-sandbar omfattar de heta, närliggande världar där utgasning balanserar flykten.

Planeterna i detta område, likt 55 Cancri e, är generellt tunga superjordar med ytor täckta av lava. Planeter som ligger något längre från sina stjärnor som Merkurius runt vår sol, tenderar att kylas ner och stelna snabbare vilket fångar  gasen under ytan. Oförmögna att fylla på sina minskande atmosfärer blir dessa planeter utan atmosfär. Endast på tillräckligt avstånd från sina stjärnor det vill säga på den cosmic-sandbar kan mindre, kallare planeter som Venus och jorden undvika att deras atmosfärer bränns bort av stjärnstrålning.

Forskarna på Stanford ser fram emot att se hur framtida exoplanetära undersökningar kommer att utveckla och bygga vidare på teorin.

"En viktig slutsats från vår studie publicerad i TheAstrophysical Journal Letters  är att den kcosmic-sandbar inte är en förlorad sak," beskriver Nguyen. "Det har funnits viss pessimism kring det på grund av dessa lavavärldar. Men nu vet vi att det finns en bredare uppsättning parametrar som kan göra det möjligt för en planet att generera och upprätthålla en atmosfär."