Asteroiden Aletais nedslag är unikt genom sin rekordstora spridning av material

 

Meteoroider är små objekt av utomjordiskt material som kommer in i jordens atmosfär och skapar strimmor av ljus som kallas meteorer. Om de inte brinner upp i atmosfären utan istället exploderar i många mindre objekt och landar på jorden kallas de meteoriter och sprids över stora områden över jorden. Sådana nedslagsplatser är vanligtvis dussintals kilometer långt. Eftersom meteoritfall kan leverera stora mängder kinetisk energi och därför är potentiellt farliga är det av största vikt att studera dess fysikaliska egenskaper, banor, hastighet och  ingångsvinkel när den är på väg.

Aletai-meteoriten som beräknats ha kraschat med jorden för 65 miljoner år sedan var ursprungligen en järnmeteorit vars 74 ton har återfunnits i Aletai-regionen i Xinjiang-provinsen i Kina. Den totala längden på det av Aletai bitarna strödda fältet är 430 kilometer vilket är det störst kända utspridningsfältet av en meteorits delar man känner till. För att förstå hur denna nedslagshändelse genererade en så utbredd fördelning av meteoritfragment kombinerade Ye Li och kollegor från Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences, analyser av meteoritens petrologi och geokemi  med radionuklidanalyser och numerisk modellering med syftet att uppskatta djupet från vilket dessa fragment fanns i meteoroiden.

Detta ledde till uppskattningar av meteoroidens massa samt dess hastighet och ingångsvinkel. 

Resultaten av detta arbete indikerar att Aletai-meteoroiden huvudsakligen består av mineralet kamacit (Fe-Ni-legering) och hade en flack inträdesvinkel i jordens atmosfär. Den numeriska modelleringen av dess bana, baserat på massa, hastighet och ingångsvinkel indikerar att ett beteende som liknar stenhoppning skedde och då gav upphov till det ovanligt stora spridningsfältet.

Stenhoppningsbanor kan resultera i att en meteoroids energi försvinner i atmosfären på grund av att materian är i atmosfären under längre tid istället för att energin i full kraft slår ner i mer brant vinkel och snabbare når marken. Stenhoppningsbanor i atmosfären gör att rörelseenergin till stor del försvinner här

 (man kan som jag (min anm.) se stenhoppning i atmosfären som liknande så kallat kasta smörgås i en sjö med en sten den hoppar fram på ytan) https://sv.wikipedia.org/wiki/Kasta_sm%C3%B6rg%C3%A5s

 vilket gör meteoritdelarna potentiellt mindre farliga vid nedslaget. Detta resultat av analysen kan hjälpa till att avgöra om andra stora fält av meteoritnedslag är ett resultat av liknande dynamik i jordens atmosfär.

Bild från https://phys.org/news/2022-07-unique-stone-skipping-like-trajectory-asteroid-aletai.html

 över Karta över platserna där Aletai-meteoriten spreds vid nedslaget i Xiaodonggou-o i Kina.

Den äldst kända meteoriten från Mars och dess ursprung.

 

Black Beaty eller Northwest Africa 7034 som den även kallas är en meteorit med ursprung Mars. Den är 4,48 miljarder år gammal och visar likheter med Mars mycket gamla skorpa…", säger huvudförfattaren till studien  om detta Anthony Lagain planetforskare vid Curtin University i Perth, Australien i ett uttalande nyligen.

"Regionen vi identifierar som källan till detta unika marsmeteoritprov utgör ett fönster till planeternas tidigaste miljö, inklusive jordens en miljö som jorden förlorat på grund av plattektonik och erosion."

För att identifiera meteoritens urspungsplats matade forskare in bilder 94 miljoner bildtagningar  (obs bilder inte enskilda kratrar) av  marskratrar av Mars Reconnaissance Orbiters kontextkamera i en maskininlärningsalgoritm. AI korsrefererade kratrarnas storlek och fördelning med materialegenskaperna hos meteoriten - som har några av de högsta koncentrationerna av kalium och torium av någon marsmeteorit som hittats på jorden och är även en av de mest magnetiska. Detta begränsade listan över möjliga kratrar till 19 kända varav en stod ut eftersom den nära matchar kronologin för Mars och meteoritens egenskaper.

Black Beauty kom till jorden tack vare två asteroidnedslag. Den första smällde in i Mars och bildade den 25 mil breda (40 kilometer) Khujirt-kratern för ungefär 1,5 miljarder år sedan  och slet våldsamt ut Black Beauty och andra stenar från Mars-skorpan och skickade dem högt upp i atmosfären innan de regnade tillbaka ner på Mars yta igen. Men efter 5 till 10 miljoner år skedde ett nytt asteroidnedslag och denna gång flög Black Beauty ut i rymden i riktning mot jorden och lämnade Karratha-kratern som bildats vid detta andra nedslag  inuti Khujirt-kratern.

Resultaten tyder på att Khujirt-kratern en gång var en del av Mars urskorpa  som bildades strax efter att dess magmahav kyldes och stelnade. Då plattektonik förstörde jordens urskorpa och månens ursprungliga skorpa är begravd under tusentals meter månstoft får denna krater på Mars  att vara spännande för forskare som vill studera hur planeterna  i vårt solsystem  bildades.

Algoritmen kunde lokalisera utkastningsplatserna även för andra marsmeteoriter. Forskarna säger att de också vill anpassa sin algoritm för att utföra liknande sökningar över månen och Merkurius.

"Detta kommer att bidra till  ny kunskap om deras geologiska historia och svara på frågor som kommer att hjälpa framtida undersökningar av solsystemet som  för Artemis-programmet för att skicka människor till månen i slutet av decenniet eller BepiColombo-uppdraget, i omloppsbana runt Merkurius 2025 ", säger medförfattare Gretchen Benedix, en planetforskare vid Curtin University i ett uttalande.

Meteoriten Black Beaty eller som dess officiella namn är Northwest Africa 7034  tros ha krossats i nedslaget på  jorden för ungefär 5 miljoner år sedan. En del av denna hittades i Saharaöknen 2011 daterades då till knappt 4,5 miljarder år gammal - vilket gör den till den äldsta marsmeteoriten som någonsin hittats på jorden.

Forskarna publicerade sina resultat 12 juli 2022 i tidskriften Nature Communications.

Bild vikipedia på Black Beauty.

Nytt slag av teleskop ska kunna spåra gravitationskällor

 

Ett nytt teleskop, som består av två identiska instrument ska monteras upp på motsatta sidor av Jorden. Detta kommer att möjliggöra spårning av källor till gravitationsvågor som når oss från rymden.

Gravitational-wave Optical Transient Observer (GOTO), ledd av University of Warwick, är projektets namn som signalerar en ny era av gravitationsvågsvetenskap. Utplacerad över två antipodala platser för att helt täcka himlen, kommer GOTO att detektera himlen efter optiska ledtrådar om de våldsamma kosmiska händelserna som skapar krusningar i rymdens hölje. Följ denna länk för att få mer info om GOTO på deras hemsida och  mer kunskap om projektet. 

GOTO kom till när Storbritanniens University of Warwick och Australiens Monash University ville ta itu med skillnaden mellan gravitationsvågdetektorer och elektromagnetiska signaler. Nu har detta internationella samarbete 10 partners, varav sex i Storbritannien. GOTO har fått 3,2 miljoner pund i finansiering från Science and Technology Facilities Council (STFC) för syftet att distribuera den fullskaliga anläggningen.

"Det är verkligen uppmuntrande ur ett internationellt samarbetsperspektiv att Storbritannien är villigt att stödja detta projekt med nya teleskop som nu ska byggas i Australien", säger docent Duncan Galloway, från Monash University School of Physics and Astronomy.

"Den nya webbplatsen (GOTO)  ger oss en enorm förbättring av vår möjlighet att observera motsvarigheterna l gravitationsvågsdetekteringar  och elektromagnetiska signaler. Att upptäcka de optiska motsvarigheterna snabbt är en nyckelfaktor för hur mycket vi kan lära av gravitationsvågsdetekteringar.

Den första sådana händelsen, GW170817 identifierades på 11 timmar; men med vårt GOTO - nätverk utbyggt kan tiden för en  identifikation förkortas till  några minuter säger Galloway.

Ytterligare ett avancerat verktyg är därmed på väg enligt ovan för att öka vår förståelse av verkligheten (min anm.).

Bild pxhere.com ut i det okända vad finns och vad sker  därute?

Att skapa gravitation i en månbas

 

Att bo och arbeta i rymden under längre perioder innebär problem av skilda slag. Ett är strålningen därute något som jordens skyddande magnetosfär till stor del skyddar oss för när vi håller oss på Jorden.

Om vi ska vara en längre tid i rymden eller ha forskningsstationer på månen eller Mars behöver vi utarbeta något slag av självförsörjning eftersom mån- eller marsbaser är för långt borta för att vi där man förlita oss på regelbundna återförsörjningssändelser från jorden något som den internationella rymdstationen (ISS) får i dag. Utöver det måste vi lösa problemet med muskelförtvining hos mån- eller marspersonal annars kan ingen under en längre tid vara på månen och ingen resa till Mars.

En låg gravitation är särskilt pressande för långsiktiga uppdrag och livsmiljöer bortom jorden. Om mänsklighetens framtid  ska innefatta rymdstationer måste vi i förväg utforma lösningar på detta. Strålningsrisken kan lösas med skyddsrum men gravitationen är mer svårlöst. Det är tråkigt att Venus inte är möjlig att besöka eller ha stationer på då det där är ungefär samma gravitation som på jorden.

En populär idé är att skapa roterande livsmiljöer i rymden som simulerar artificiell gravitation, som en Pinwheel Station eller O'Neill Cylinder 

 Ett annat förslag från ett team japanska forskare visar något djärvare: en roterande livsmiljö på månen. Den 5 juli meddelade representanter från Kyoto University och Kajima Corporation (ett av de äldsta och största byggföretagen i Japan) att de skulle samarbeta för att genomföra en studie om detta koncept och hur det skulle kunna förverkligas att mänskligheten skulle kunna leva på månen och Mars.

Studien är ett samarbete mellan Kyoto University och Kajima Corporation (ett av Japans äldsta och största byggföretag). Tillkännagivandet gjordes under en presskonferens som sändes av Kansai TV NEWS och delades via deras YouTube-kanal. Här delade professor Yosuke Yamashiki från Kyoto University och Takuya Ohno - chefen för architectural designavdelningen vid Kajima Constructions Kansai Branch - en video där man visade deras föreslagna "artificiella gravitationsanläggning" för att bo på månen och Mars. 

Forskningen är viktig då effekterna av mikrogravitation på mänsklig fysiologi är väl dokumenterade. Tack vare många experiment som involverar långvariga vistelser ombord på ISS är det fastställt att astronauter upplever en förlust av muskelmassa och bentäthet efter en kort vistelse där. Ny forskning har också visat att förlusten av benstyrka är något astronauter aldrig helt återhämtar sig från. Andra noterade effekter inkluderar förändringar i kardiovaskulär hälsa, organfunktion, syn, psykologiska effekter och genuttryck. 

Professor Yamashiki förklarade:

"Mars och månen har mycket mindre (ytgravitation) än jorden. Jag undrar om människor så småningom kan bo på dessa platser ... Det är inte känt om däggdjur kan föröka sig och växa normalt i ett utrymme med låg gravitation som på månen".  

(idén man arbetar med se länk och där film mm ovan) är dock densamma som jordens. Mer om detta finns i medföljande länk här där även en kort film visar hur man tänker då det gäller konstgjord gravitation.

Bild vikipedia som visar En illustration av ett par O'Neill-cylindrar.

Webbteleskopet söker efter de första solsystemen och dess planeter

 

En av Webbteleskopets stora uppgifter och förmåga är att studera den tidigaste fasen av den kosmiska historien. Tiden strax efter Big Bang för 13,8 miljarder år sedan.

Ju mer avlägsna föremål från oss ett föremål är desto längre tid tar det för dettas ljus att nå oss och ju längre tillbaks ut i det avlägsna universum vi ser desto längre tillbaks i tiden ser vi. När vi ser som nämns ovan 13, 8 miljarder år tillbaks i tiden innebär det ljusår tillbaks (tiden det tar för ljuset att färdas från objekten och då ska man komma ihåg att ljusets hastighet är 300000 km/sek).

"Vi kommer att se tillbaka på universums tidigaste tid för att söka efter de första galaxerna som bildades , förklarade Dan Coe astronom vid Space Telescope ScienceInstitutet vilken specialiserat sig på det tidiga universums historia. Astronomer har hittills sett tillbaks 97 procent av tiden tillbaka till Big Bang. Men där ser man bara små röda fläckar när vi tittar på de galaxer som är så långt bort i tid och rum.

”Med Webbteleskopet kommer vi äntligen att kunna se in i dessa galaxer och se vad de består  av." Säger Coe.

Dagens galaxer är  spiral eller är elliptiskt formade medan de tidigaste galaxerna var "klumpiga och oregelbundna". Webbteleskopet borde kunna avslöja äldre röda stjärnor i dessa tidiga galaxer liknande i storlek som vår sol. Stjärnor som inte var synliga för Hubble Space Teleskopet.

Coe har två Webb-projekt på gång. Ett att observera en av de mest avlägsna galaxerna som är kända, galaxen MACS0647-JD som han upptäckte 2013 och Earendel den  avlägsnaste stjärnan som någonsin upptäckts vilken upptäcktes i mars i år (2022). Medan allmänheten har lockats av Webbs fantastiskt skarpa bilder tagna i infrarött eftersom ljus från det avlägsna kosmos har sträckt sig in i dessa våglängder genom universums expansion är forskare lika angelägna om undersökningar i spektroskopi.

Analys av ett objekts ljusspektrum (spektroskopisk undersökning) avslöjar dess egenskaper, inklusive temperatur, massa och kemiska sammansättning. Vetenskapen vet ännu inte hur de tidigaste stjärnorna, som förmodligen började bildas 100 miljoner år efter Big Bang ser ut.

"Vi kan kanske se saker som är väldigt annorlunda", säger Coe - så kallade "Population III" -stjärnor som teoretiskt kan ha varit mycket mer massiva än vår sol och  enbart bestå av väte och helium.

Dessa stjärnor exploderade så småningom som supernovor vilket bidrog till den kosmiskt kemiska anrikningen som skapade de stjärnor och planeter vi ser idag (och de grundämnen vi har i dag).

Vissa är tveksamma till att dessa första Population III-stjärnor någonsin kommer att hittas - men det hindrar inte det astronomiska samfundet från att försöka. Själv tror jag man en dag  lyckas kanske med något  helt annat slag av undersökningsmetod som vi ännu inte har eller tänkt ut hur den ska fungera eller se ut (min anm.).

Bild vikipedia på den omtalade galaxen ovan MACS0647-JD vilken är en mycket ung galax  i en storlek av en bråkdel av Vintergatans storlek.

Dolda galaxer blir nu kartlagda

 

Det finns hundratals miljarder galaxer i universum kanske oräkneliga. Alla dessa innehåller miljarder stjärnor. Varje stjärna har sitt eget planetsystem. Galaxerna finns i alla riktningar i universum det finns inget upp och ner i universum. I en av dessa finns vi med vårt solsystem, Vintergatan.

I vissa riktningar från oss sett blockeras galaxer av kosmiska moln eller närliggande galaxer från vårt synfält sett. Men nu har ett team vid University of Keele lyckats skapa den utförligaste galaxkartan hittills där även tidigare för oss dolda galaxer ingår. Jessica Craig vid universitetet presenterade sitt arbete inom detta nyligen vid National Astronomy Meeting vid University of Warwick.

Astronomerna hade sett på de Magellanska molnen (stora och lilla), två galaxer synliga på södra halvklotet  (dvärggalaxer och satellitgalaxer till vår galax) vilka finns så nära oss att de kan ses med blotta ögat. Dessa två galaxer tar upp ett stort område av himlen och blockerar därför utsikten över galaxer längre bort eller bortom dessa galaxer. På grund av detta undviker astronomer som letar efter avlägsna galaxer vanligtvis denna del av himlen. Något jag tycker är synd men förståeligt (min anm.). Synd då här kanske döljer sig spännande upptäckter.

Men med hjälp av VISTA Survey Telescope i Chile har nu foskarteamet ovan fotograferat de Magellanska molnen i  hög skärpa för att kunna se igenom mellanrummen mellan stjärnorna i dessa galaxer. På så sätt kunde de upptäcka avlägsna galaxer. Galaxer som på grund av stoff och ljus mellan oss och dem nu kunde ses svagt rödskinande.

Lösningen var att använda ett radioteleskop och i det här fallet Galactic Australian Square Kilometer Array Pathfinder Survey (GASKAP) vilket gav en detaljerad karta över gasen i de Magellanska molnen så att stofthalten kan mätas och därmed hur mycket stjärnorna bakom rödtonas .

Ett ytterligare bekymmer i undersökningar som denna är att skilja stjärnor från galaxer och det finns så många stjärnor att det är omöjligt att undersöka varje ljuspunkt personligen (det skulle ta lång tid) . Keele-teamet använde data från Gaia-observatoriet för att med en algoritm mäta de små förändringarna i ljuspunkterna över tid för att urskilja stjärnor från avlägsna galaxer. Stjärnornas positioner förändras synbart över tid medan de mycket mer avlägsna galaxerna synbart stannade på samma plats. Galaxerna är även rödare än stjärnorna, så färganalysen hjälpte till att upptäcka fler stjärnor från datasetet. Färg indikerar också hur långt borta galaxer är (genom deras rödförskjutning till följd av universums expansion).

Bild Magellanska molnen de två galaxer bland flera som effektivt döljer bakomliggande galaxer långt därute. Bild vikipedia.

En Radiosignal som låter som hjärtslag har upptäckts komma miljarder ljusår bort

 

Astronomer vid MIT /Massachusetts Institute of Technology) med flera universitet över hela Kanada och USA har nyligen upptäckt en udda och ihållande radiosignal från en avlägsen galax. En signal som sänder med en överraskande regelbundenhet.

Signalen klassificeras som en Fast radioburst (FRB) - en intensivt stark skur av radiovågor av okänt astrofysiskt ursprung. Skurar av detta slag varar vanligen högst några millisekunder. Men denna signal kvarstår  i upp till tre sekunder per period vilket är cirka 1000 gånger längre än en genomsnittlig FRB.

Under dessa 3 sekunder sänds radiovågor som upprepas var 0,2: e sekund i ett tydligt periodiskt mönster liknande ett bultande hjärtas slag.

Forskarna har gett signalen beteckningen FRB 20191221A. Den är för närvarande den längsta VARAKTIGA FRB, med ett tydligt periodiskt mönstret som upptäckts hittills.

Källan till signalen ligger i en avlägsen galax, flera miljarder ljusår från jorden. Exakt vad källan är förblir ett mysterium även om astronomer misstänker att signalen kommer antingen från en pulsar eller en magnetar vilket båda är typer av neutronstjärnor - extremt täta, snabbt snurrande kollapsade kärnor av röda jättestjärnor. Något som även är vår sols framtid (dock blir troligen inte vår sol en FRB).

"Det finns inte mycket i universum som avger strikt periodiska signaler", säger Daniele Michilli, postdoktor vid MIT: s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. – Exempel som vi känner till i vår egen galax är pulsar och magnetar-objekt vilka roterar och producerar en strålande emission likt en fyr. Vi tror att även den här signalen kan vara en magnetar eller pulsar.

Teamet hoppas kunna upptäcka fler periodiska signaler från denna källa, som därefter kan användas som en astrofysisk klocka. Till exempel kan frekvensen av skurarna och hur de förändras när källor rör sig bort från jorden användas för att mäta hastigheten med vilket universum expanderar.

Upptäckten rapporterades nyligen i tidskriften Nature och är författad av medlemmar i CHIME / FRB Collaboration, inklusive MIT-författarna Calvin Leung, Juan Mena-Parra, Kaitlyn Shin och Kiyoshi Masui vid MIT, tillsammans med Michilli, vilken ledde upptäckten först som forskare vid McGill University och sedan som postdoktor vid MIT.

Bild pxhere.com

Kina planerar att sända en rymdfarkost till Neptunus

 

Kina planerar att sända en kärnkraftsdriven farkost med namnet Neptun Explorer för att utforska isjätten Neptunus ( isplanet kallas denna gasplanet för att dess kärna består av is och sten.).  Uppdraget har som mål att undersöka dess största måne (Triton) och dess andra satelliter (månar) och ringar.

Uppdraget har varit föremål för en studie utförd av forskare från China National Space Agency (CNSA), Chinese Academy of Sciences (CAS), China Atomic Energy Authority, China Academy of Space Technology med flera universitet och institut. Rapporten som beskriver deras resultat (publicerades i tidskriften SCIENTIA SINICA Technologica) under ledning av Guobin Yu, forskare vid School of Astronautics vid Beihang University och Institutionen för vetenskap och teknik och kvalitet vid CNSA.

I rapporten beskrivs Neptunus som en intressant plats för nya vetenskapliga upptäckter. Förutom sin fascinerande inre struktur (som inkluderar diamantregn) antas Neptunus ha spelat en viktig roll i bildandet av solsystemet. Neptunus innehåller stora mängder gas. Gas som var en del av den protostellära nebulosa från vilken vårt system bildades. Samtidigt indikerar dess position var vårt solsystems planeter bildades för att sedan migrerade till sina nuvarande banor.

Det finns också mysterierna med Neptunus största måne Triton, som astronomer misstänker är en planetoid (dvärgplanet) som ursprungligen kom från det yttre av solsystemet och fångades in av Neptunus gravitation. Ankomsten av denna planetoid tros  ha orsakat en skakning av Neptunus naturliga månar vilket fick dem att brytas upp och samlas åter och bilda dagens månar där med dess nuvarande banor. Det finns även teorier om att Triton så småningom kommer att brytas upp och bilda en gloria runt Neptunus alternativt kollidera med Neptunus. I grund och botten kan studien av Neptunus, dess satelliter och dess omloppsdynamik  ge nya svar på hur solsystemet bildades, utvecklades och hur livet började.

Många spännande projekt är på gång och vi får se hur många som realiseras. Allt kostar stora summor (min anm.).

Bild vikipedia på Neptunus. Neptunus sedd från Voyager 2 den 25 augusti 1989, 03:56:36 UTC på ett minsta avstånd av 4951 km.

Ny teori om hur Jorden kom till

 

Den accepterade teorin inom astrofysik och kosmokemi är att jorden bildats av kondriter (asteroider av damm och sten från solsystemets bildande). De är relativt små, enkla block av sten med många gånger en metallhalt som bildats tidigt i solsystemets historia, förklarar den nya studiens huvudförfattare, Paolo Sossi, professor i experimentell planetologi vid ETH Zürich. Problemet med teorin som står i läroböcker och som man oftast utgår från är att ingen blandning av dessa kondriter kan förklara jordens exakta sammansättning vilken borde varit  mycket lägre i form av väte och helium än den är.

Olika hypoteser har lagts fram genom åren för att förklara skillnaden. Till exempel postulerades att det var kollisionerna av kondriter vilka  över tid bildade jorden genererade enorma mängder värme. Som förångade gas och lämnade planeten i sin nuvarande sammansättning.

Sossi är dock övertygad om att dessa teorier inte är sannolika då denna teori inte stämmer med mätresultat av isotopsammansättningen av jordens olika grundämnen: "Isotoper består av ett kemiskt grundämne  alla med samma antal av protoner men med olika antal neutroner. Isotoper med färre neutroner är lättare och bör därför kunna avdunsta lättare. Om teorin om förångning genom uppvärmning är korrekt skulle vi hitta färre av dessa isotoper av gas på jorden idag än i de ursprungliga kondriterna. Men det är just det som isotopmätningar inte visar.

Sossis team letade därför efter en annan lösning. – Dynamiska modeller med vilka vi simulerar bildandet av planeter visar att planeterna i vårt solsystem bildades successivt. Små korn växte med tiden till kilometerstora block och så fortsatte det. Mer och mer material ackumulerades genom gravitationskraften, förklarar Sossi.

I likhet med kondriter är planetsimalor  också små kroppar av sten och metall. Men till skillnad från kondriter har de värmts upp tillräckligt för att differentieras till en metallkärna med en stenig mantel. "Dessutom kan planetesimalor som bildas i olika områden runt en ung sol eller vid olika tidpunkter ha  olika kemiska sammansättningar", tillägger Sossi. Frågan är  om den slumpmässiga kombinationen av olika slag av planetesimalor i datasimuleringar resulterar i en sammansättning som matchar jordens.

Min uppfattning är att de alla bör ha ungefär samma sammansättning i ett specifikt solsystem. Men med vissa skillnader (min anm.).

För att ta reda på det körde teamet simuleringar där tusentals planetesimaler kolliderade med varandra i det tidiga solsystemet. Modellerna utformades på ett sådant sätt att de med tiden reproducerades till de fyra steniga planeterna Merkurius, Venus, Jorden och Mars. Simuleringarna visade då  att en blandning av många olika planetesimaler kan leda till jordens sammansättning. Dessutom är jordens sammansättning till och med det mest statistiskt sannolika resultatet utifrån  dessa simuleringar.

"Även om vi hade misstänkt det tyckte vi fortfarande att detta resultat var mycket anmärkningsvärt", minns Sossi. "Vi har nu inte bara en mekanism som bättre förklarar jordens bildande, vi har även en referens för att förklara bildandet av de andra steniga planeterna", säger Sossi. Mekanismen kan till exempel användas för att förutsäga hur Merkurius sammansättning skiljer sig från de andra steniga planeternas. Eller hur steniga exoplaneter vid andra solsystem kan vara sammansatta.

"Vår studie visar hur viktigt det är att överväga både dynamiken och kemin när man försöker förstå planetbildning", konstaterar Sossi.

Bild pixabay,com

NU ska väderleksförhållandena på Neptunus och Uranus undersökas

 

NASA;s James Webb Space Telescope kommer snart att rikta sin uppmärksamhet mot två spännande världar. Planeterna Uranus och Neptunus. Teleskopets skarpa skärpa ut i rymden kommer att vara värdefullt för att få fram detaljer om dessa två världar. Vi ska ha i åtanke att endast en enda rymdfarkost (Voyager 2) svävat över dem vilket skedde en kort stund, för Uranus del den 24 januari 1986, 17:59:47 UTC på ett närmsta avstånd av 81500 km och Neptunus den 25 augusti 1989, 03:56:36 UTC på ett minsta avstånd av 4951 km.

Forskare har länge med teleskop hållit  koll på vädret på dessa världar och Webb kommer nu att vara ett välkommet tillskott till dessa på grund av dess oöverträffade skärpa. Forskare önskar studera sammansättningen och temperaturen i dessas atmosfärer för att få en bättre kunskap av hur cirkulationsmönstert i deras atmosfär ser ut och vad som sker där.

 "Vi tror att dessas väder och klimat kommer att ha en fundamentalt annorlunda karaktär jämfört med gasjättarna", säger Fletcher (studieledaren Leigh Fletcher, är en planetforskare vid University of Leicester i Storbritannien) i pressmeddelandet från Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore.). (gasjättarna är Jupiter och Saturnus medan ovan har en kärna under sin kraftiga atmosfär av is och sten därav används i dag ofta epitet isjättar om dessa)

 Intresset för dessa isjättar beror enligt Fletcher delvis på att dessa är långt bort från solen är mindre i storlek och roterar långsammare runt sina axlar men även då blandningen av gas och atmosfärens blandning är väldigt annorlunda jämfört med gasjättarna Jupiter och Saturnus. 

Webbs teleskopets undersökningsmöjligheter inom mellanskiktet av det infraröda våglängdsområdet gör det möjligt för astronomerna att skilja på gaser i de två planeternas övre atmosfärer och undersöka hur solljuset eventuellt påverkar detta.

Studierna genomförs utifrån ett garanterat observationsprogram under en bestämd tid (bokat för webbteleskopet) med Webbteleskopet under ledning av Webbs tvärvetenskapliga forskare Heidi Hammel. Hammel vilken också är en av STScI https://www.stsci.edu/  planetforskare och känd för årtionden av teleskopiska och rymdfarkostobservationer av Uranus och Neptunus, inklusive de med Voyager 2.

Bild flickr.com Montage av Hubble Space Teleskop - bilder vilket visar planeterna Uranus (vänster) och Neptunus (höger).

Mörk materia kanske inte finns utan är istället missuppfattad gravitation

 

Detta inlägg har jag utgått från av ett inlägg från theconversation.com där IndranilBanik Postdoktor och forskare i astrofysik vid University of St Andrews. Själv anser jag nedan mycket trovärdigt. Jag är själv ingen mörk materia troende (min anm.).

Det går att modellera planeternas rörelser i solsystemet ganska exakt utifrån  Newtons tre fysiklagar. Men i början av 1970-talet märkte forskare att dessa inte fungerade för skivgalaxer och stjärnorna i dessas ytterkanter vilka finns långt ifrån den gravitation hos materian i galaxens centrum.  Stjärnorna i galaxernas yttre kant rörde sig  mycket snabbare än Newtons fysiklagar förutspådde att de borde göra.

Detta fick fysiker att föreslå att det skulle kunna förklaras med en osynlig substans som de gav beteckningen "mörk materia" och att denna materia gav extra gravitationskraft vilket fick stjärnorna att röra sig snabbare än  Newtons lagar säger. Mörk materia teorin blev efterhand populär och är så än i dag.

Men i en nyligen genomförd recension föreslår mina kollegor och jag (Indranil Banik ) att observationer över ett stort antal skalor förklaras mycket bättre i en alternativ gravitationsteori föreslagen första gången av den israeliska fysikern Mordehai Milgrom 1982 kallad Milgromian dynamics eller Mond än av mörk materiateorin  därför att Milgromian dynamics inte kräver någon osynlig materia för att förklara rörelsehastigheten av de yttre stjärnorna i skivgalaxer. 

Mondsteorins huvudtanke är att när gravitationen blir mycket svag vilket sker vid kanten av skivgalaxer börjar den bete sig annorlunda än newtonsk fysiklagar säger. På så sätt går det att förklara varför stjärnor, planeter och gas i utkanten av över undersökta 150 galaxer roterar snabbare än väntat baserat på deras synliga massa (någon osynlig mörk materia behövs inte för att förklara detta om man tar till sig Monds teorin och har enligt mig alltid bara funnits i fantasin för att förklara verkligheten min anm.). 

Vetenskapsfilosofer har hävdat att Monds teori är överlägsen den kosmologiska standardmodellen, som föreslår att det finns mer mörk materia i universum än synlig materia. Ett av de mest slående misslyckandena i den kosmologiska standardmodellen (där mörk materia existerar)  avser "galaxstänger" - stavformade ljusa områden bestående av stjärnor  vilket spiralgalaxer ofta har i sina centrala regioner. Staplarna roterar över tid. Om galaxer var inbäddade i massiva halos av mörk materia, skulle dessa staplar sakta ner i rotationshastighet. Men de flesta, kanske alla, observerade galaxstänger är snabbroterande och visar inga tecken på fartminskning. Detta förfalskar den kosmologiska standardmodellen (mörk materia teorin) med mycket hög konfidens.

Ett annat problem är att den ursprungliga modellen där man föreslog att galaxer har halon med mörk materia gjorde ett stort misstag - de antog att de mörka materiapartiklarna gav gravitation till materian runt den, men inte  påverkades av gravitationskraften hos den normala materien. Detta förenklade beräkningarna men det speglar inte verkligheten. När detta beaktades i efterföljande simuleringar var det tydligt att halo av mörk materia runt galaxer inte på ett tillförlitligt sätt förklarar denna egenskap.

 

Det finns många andra misslyckanden i förklaringar i den kosmologiska standardmodellen som  Indranil Banik  med kolleger undersökte. Banik säger: i vår recension som visade att  Monds teori  ofta naturligt förklarar observationerna. Anledningen till att den kosmologiska standardmodellen ändå är så populär kan bero på beräkningsfel eller begränsad kunskap om dess motsägelser varav några upptäcktes ganska nyligen. Det kan också bero på människors ovilja att justera en gravitationsteori som har varit så framgångsrik inom många andra områden av fysiken.

 Det kan säkert även bero på att då man omtolkar vetande får man utarbeta ett nytt paradigm och ett sådant påverkar läroböcker forskningars analysering mm, Något som tar tid och är frustrerande (min anm.). Därför önskas ett paradigm behållas så länge det går tills fler och fler motsägelser i forskningsresultat omöjliggör detta. Ännu är man knappast där då det gäller mörk materia vilken även då om den stryks inom vetenskapen förfalskar även mörk energi. Jag anser att mörk materia och mörk energi enbart är tillägg för att lättare förklara vad man ser och upptäcker. Något existerande okänt är en bekväm förklaring på något att  lägga till när man inte kan förklara något.

Bild flickr.com där man ser de galaxer som användes i uträkningen av  Hubblekonstanten - den hastighet med vilken universum expanderar r en av de grundläggande kvantiteterna som beskriver vårt universum. En grupp astronomer från H0LiCOW-samarbetet, ledda av Sherry Suyu Max Planck-professor vid Münchens tekniska universitet (TUM) och Max Planck-institutet för astrofysik i Garching, Tyskland, använde NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble och andra teleskop i rymden och på marken för att observera fem galaxer för att komma fram till en oberoende mätning av Hubblekonstanten. 

I mitten av Vintergatan verkar det finnas ett överflöd av livets byggstenar till RNA

 

Nitriler är en klass av organiska molekyler av en cyanogrupp  ( där en en kolatom är bunden) med en trippel omättad bindning till en kväveatom. Nitriler är vanligtvis giftiga. Men paradoxalt nog är de även en viktig föregångare till molekyler som är väsentliga för livet, ex ribonukleotider, bestående av nukleobaserna eller "bokstäverna" A, U, C och G förenade med en ribos- och fosfatgrupp sammantaget utgör detta RNA. Nu visar ett team av forskare från Spanien, Japan, Chile, Italien och USA att ett brett spektrum av nitriler förekommer i det interstellära utrymmet inom molekylmolnet G + 0,693-0,027 vilket finns nära Vintergatans centrum.

Dr Víctor M. Rivilla, forskare vid Centrum för astrobiologi vid det spanska nationella forskningsrådet (CSIC) och National Institute of Aerospace Technology (INTA) i Madrid, i Spanien är huvudförfattare till en ny studie om fenomenet, I studien som är  publicerad i Frontiers in Astronomy and Space Sciences, påtalar Rivilla följande: "Här visar vi att kemin som äger rum i det interstellära mediet (molnet) effektivt kan bilda flera nitriler som är viktiga molekylära föregångare till RNA och i det första livet på jorden var baserat endast på RNA. DNA- och proteinenzymer utvecklades senare. RNA kan lagra och kopiera information likt DNA och katalysera reaktioner som enzymer.

Enligt "RNA World" -hypotesen" behöver nitriler och andra byggstenar för livet inte nödvändigtvis ha uppstått på jorden. Vissa eller kanske alla kan ha sitt ursprung i rymden och "liftat" till den unga jorden inuti meteoriter och kometer för mellan 4,1 och 3,8 miljarder år sedan. Som stöd för detta påstående har nitriler och andra prekursor molekyler för nukleotider, lipider och aminosyror hittats inuti kometer och meteorer.

Molekylära moln,  är täta moln och finns i kalla områden i det interstellära mediet är lämpliga för bildande av komplexa molekyler. Till exempel har molekylmolnet G + 0,693-0,027 en temperatur på nära den absoluta nollpunkten. Molnet har en storlek av ungefär tre ljusår i diameter och en massa av ungefär tusen gånger mer än vår sol. Det finns däremot inga bevis för att stjärnor för närvarande bildas inuti G + 0.693-0.027. Men forskarna misstänker att det kan ske i framtiden.

"Det kemiska innehållet i G+0,693-0,027 liknar det i andra stjärnbildande områden i  Vintergatan och även i det i kometer. Det innebär att studien kan ge oss viktiga insikter om de kemiska ingredienser som fanns i nebulosan som gav upphov till vårt planetsystem, säger Rivilla.

Spännande upptäckter för förståelsen av vår värld sker dagligen numera teorier utarbetas och analyseras utefter nya fynd hela tiden (min anm.).

Bild vikipedia RNA jämfört med DNA.

Mysteriet om varför solsystemets inre inte snurrar snabbare kan vara löst.

 

Rörelsen hos ett litet antal laddade partiklar kan lösa ett långvarigt mysterium. Detta enligt en ny studie från Caltech (California Institute of Technology). Mysteriet handlar om tunna gasskivor som roterar runt unga stjärnor,

Dessa gasskivor kallas ackretionsskivor  och existerar i tiotals miljoner år i en tidig fas av solsystems utveckling. De innehåller en liten bråkdel av massan av stjärnan runt vilken de sveper. Namnet ackretionsskiva kommer av att gasen i dessa skivor snurrar i spiralform långsamt in mot stjärnan. Något som enligt forskare och fysiken bör göra att den radiellt inre delen av skivan snurrar snabbare enligt lagen om bevarande av vinkelmomentet. För att förstå bevarandet av vinkelmomentet, tänk på snurrande konståkare: när armarna är utsträckta snurrar de långsamt, men när de drar in armarna snurrar de snabbare. 

Vinkelmomentet är proportionellt mot hastigheten gånger radien, och lagen om bevarande av vinkelmomentet säger att vinkelmomentet i ett system förblir konstant. Så om åkarens radie minskar för att de har dragit in armarna, är det enda sättet att hålla vinkelmomentet konstant att öka rotationshastigheten.

Men det stämmer inte i fallet med ackretionsskivan runt en stjärna.  Den inre delen av ackretionsskivan snurrar snabbare. Men den snurrar inte så snabbt som förutspåtts av lagen om bevarande av rörelsemängdsmomentet. 

Forskare har längre undersökt många möjliga förklaringar till varför ackretionsskivans rörelsemängdsmoment inte bevaras (likt konståkarens ovan gör). Viss friktion mellan de inre och yttre roterande delarna av ackretionsskivan kan sakta ner den inre regionen. Beräkningar visar dock att ackretionsskivor har försumbar inre friktion. Den ledande nuvarande teorin är att magnetfält skapar det som kallas en "magnetorotationell instabilitet" som genererar gas och magnetisk turbulens vilket då ger den friktion man anser bör finnas som saktar ner rotationshastigheten för inåtgående spiralgas i ackretionsskivan.

Paul Bellan, professor i tillämpad fysik säger bekymrat. – Folk vill alltid skylla på turbulens för fenomen de inte förstår.

För ett och ett halvt decennium sedan började Bellan undersöka frågan genom att analysera banorna hos enskilda atomer, elektroner och joner i de gaser som utgör ackretionsskivor. Hans mål var att bestämma hur de enskilda partiklarna i gasen beter sig då de kolliderar med varandra liksom hur de rör sig mellan kollisionerna för att se om rörelsemängdsmomentförlust kunde förklaras utan att turbulens var inblandat.

Yang Zhang doktorand vid Caltech deltog i ett av dessa samtal om fenomenet efter att ha tagit en kurs där han lärde sig att skapa datasimuleringar av molekyler när de kolliderar med varandra för att producera slumpmässiga fördelningar av hastighet i vanliga gaser såsom i den luft vi andas. Zhang säger "Jag kontaktade Paul efter samtalet där vi diskuterade detta och bestämde mig slutligen för att simuleringarna skulle kunna utvidgas till laddade partiklar (katjoner) som kolliderar med neutrala partiklar i magnet- och gravitationsfält".

I slutändan skapade Bellan och Zhang en datormodell av en snurrande, supertunn, virtuell ackretionsskiva. Den simulerade skivan innehöll cirka 40000 neutrala och cirka 1000 laddade partiklar som kunde kollidera med varandra, och modellen tog också hänsyn till effekterna av både gravitation och ett magnetfält. Bellan säger, "Den här modellen hade precis rätt mängd detaljer för att fånga alla väsentliga funktioner eftersom den var tillräckligt stor för att bete sig precis som biljoner på biljoner kolliderande neutrala partiklar, elektroner och joner som kretsar kring en stjärna i ett magnetfält."

Datorsimuleringen visade kollisioner mellan neutrala atomer och ett betydligt mindre antal laddade partiklar skulle orsaka positivt laddade joner vilka fick en spiralrörelse inåt mot mitten av skivan, medan negativt laddade partiklar (elektroner) tog en spiralform utåt mot kanten. Neutrala partiklar förlorade under tiden vinkelmomentet under det att de positivt laddade jonernas spiralrörelse gick inåt mot mitten.

 

En noggrann analys av den underliggande fysiken på subatomär nivå - i synnerhet interaktionen mellan laddade partiklar och magnetfält - visar att vinkelmomentet inte bevaras i klassisk mening även om något som kallas " The canonical momentum " bevaras.

The canonical momentum är summan av det ursprungliga vinkelmomentet plus en ytterligare kvantitet som beror på laddningen i en partikel och magnetfältet. För neutrala partiklar finns det ingen skillnad mellan vanligt vinkelmoment och The canonical momentum att oroa sig för The canonical momentum är därmed onödigt komplicerat. Men för laddade partiklar - katjoner och elektroner - skiljer sig det kanoniska vinkelmomentet mycket från det vanliga vinkelmomentet eftersom den extra magnetiska kvantiteten är betydande.

Då elektroner är negativa och katjoner är positiva, ökar jonernas inre rörelse och elektronernas utåtgående rörelse vilken orsakas av kollisioner, innebärande The canonical momentum hos båda. Neutrala partiklar förlorar vinkelmomentet som ett resultat av kollisioner med de laddade partiklarna och rör sig inåt, vilket balanserar ökningen av det laddade partikelkanoniska vinkelmomentet.

Det är en liten skillnad, men gör en enorm skillnad i solsystemomfattande skala, säger Bellan, som hävdar att denna subtila redovisning uppfyller lagen om bevarande av The canonical momentum för summan av alla partiklar i hela skivan; endast cirka en av en miljard partiklar behöver laddas för att förklara den observerade förlusten av vinkelmomentet hos de neutrala partiklarna.

Bellan och Yangs artikel om arbetet och slutledning har titeln "Neutral-charged-particle Collisions as the Mechanism for Accretion Disk Angular Momentum Transport" och publicerades i Astrophysical Journal den 17 maj. Finansiering för denna forskning kom från National Science Foundation.

Bild vikipedia på planeter och dvärgplaneter i solsystemet. Planeternas storlek är i skala, men inte det relativa avståndet till solen.

Så bildades troligast den första kvasaren

 

En kvasar är en extremt ljusstark och från oss avlägsen aktiv galaxkärna. Den överglänser sin galax så mycket, att galaxen vari kvasaren finns inte tidigare har kunnat observeras. Först nu och med hjälp av fotografisk CCD-teknik och adaptiv optik har många galaxer där en kvasar finns kunnat bekräftas existera. Kvasaren är i sig vanligtvis ett förhållandevis litet objekt och flertalet finns på ofantligt stora avstånd från jorden.

Sedan de första kvasarerna upptäcktes för 20 år sedan har det funderats över hur de första kvasarerna i universum bildades. Nu har ett team av astrofysiker förslaget  en lösning på mysteriet och deras resultat publicerades nyligen i en artikel med namnet ”The Turbulent Origins of the First Quasars”  i tidskriften Nature.

Förekomsten av de över 200 kvasarerna som hittills hittats får sin energi av supermassiva svarta hål mindre än en miljard år efter Big Bang. Detta är ett mysterium inom astrofysiken eftersom det aldrig helt förståtts hur de kunnat bildats så tidigt i universums historia.

Forskarteamet under ledning av Dr Daniel Whalen vid University of Portsmouth har nu visat hur de första kvasarerna naturligt bildades under våldsamma, turbulenta förhållandena i de sällsynta gasreservoarer som fanns i det tidiga universum.

Dr Whalen, säger "Denna upptäckt är särskilt spännande eftersom den har omkullkastat 20 års tankar om ursprunget till de första supermassiva svarta hålen i universum. Vi hittar supermassiva svarta hål i centrum av de flesta massiva galaxer. Svarta hål som kan vara miljoner eller miljarder gånger större än solens massa. Men det var först 2003 vi började hitta kvasarer de mycket lysande objekten med dess aktiva accretion 

Detta får kvasarerna att ses som kosmiska fyrar i det tidiga universum existerande mindre än en miljard år efter Big Bang. Ingen förstod hur de bildats så tidigt." 

För några år sedan visade superdatorsimuleringar att tidiga kvasarer kunde bildas vid korsningarna av  kalla, kraftfulla gasströmmar (en sällsynt med likväl ibland händelse som sker eller skredde därute). Cirka ett dussin av dessa fanns i en volym en miljard ljusår. Men för att det skulle ge effekt måste det svarta hålet vara 100000 solmassor. Svarta hål bildas idag när massiva stjärnor får slut på bränsle och kollapsar, men de blir vanligtvis bara 10 - 100 solmassor vilet utesluter dessa som källor till en kvasar.

Kan svarta hål i galaxers kärna som verkar ha funnits redan när galaxen bildades (min anm.) ha bildats genom att ett tidigare universums stjärnor  över eoner dragits in i svarta hål och alla svarta hål  därefter dragits samman till ett enda otroligt kompakt svart hål med fortsatt sammandragning  till en massa vi inte kan förställa oss av kompakthet och litenhet. För att därefter splittras i BigBang och då bildat vårt universum. Medan rester av det förra finns i form av svarta hål i galaxerna. En lite udda tanke.

Astrofysiker hade länge teoretiserat att 10 000 - 100 000 solmassestjärnor bildades i det tidiga universum men bara i exotiska, finjusterade miljöer som starka ultravioletta bakgrunder eller supersoniska flöden mellan gas och mörk materia som inte hade någon likhet med de turbulenta molnen där de första kvasarerna bildades.

Superdatormodellerna gick dock tillbaka till mycket tidiga tider och fann att de kalla, täta gasströmmarna som kunde växa till en miljard solmassor och svarta hål på bara några hundra miljoner år skapade sina egna supermassiva stjärnor utan behov av ovanliga exotiska miljöer. De kalla strömmarna drev turbulens i molnet som hindrade normala stjärnor från att bildas tills molnet blev så massivt att det kollapsade under sin egen vikt och bildade två gigantiska urstjärnor - en som var 30000 solmassor och en annan som var 40000.

"Följaktligen skapade de ursprungliga gasmolnen som kunde bilda en kvasar dessa strax efter kosmos födelse - när de första stjärnorna i universum. Detta enkla resultat förklarar inte bara ursprunget till de första kvasarerna utan också deras demografi och deras antal.

Bild från vikipedia. Kvasaren 3C 273.

Ett udda stjärnkluster i riktning mot Skyttens stjärnbild.

 

I en  bild till stjärnkatalogen DESI Legacy ImagingSurvey visas ett mystiskt klotformigt stjärnkluster som fått namnet Whiting 1 i det galaktiska haloskenet (halon är området runt en dvärggalax). Whiting 1. Det är ett svagt skinande och ungt klotformigt stjärnkluster i riktning mot Skyttens stjärnbild och där i området runt dvärggalaxen med samma namn (Skytten).

Till skillnad från traditionella studier användes i denna nyligen genomförda studien av Dr. Nie Jundan och hennes kollegor från National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) ett annat tillvägagångssätt för att utforska Whiting 1 genom att man började med att först se på stjärnklustrets utseende.

Åldern  och metallinnehåll såväl som rörelsen i Skyttens dvärggalax stjärninnehåll gör Whiting 1 till ett stjärnkluster  av ett sällsynt slag.

Under de senaste åren har man trott att det faktum att Skyttens dvärggalax innehåller  ett antal klotformiga stjärnkluster vilka bidrar till uppbyggnaden av det halosken man ser här. När det gäller Whiting 1 kan dennas ursprung vara en stjärnhop ha kommit till Skyttens dvärggalax genom en hop av stjärnor med bildning i galaxens  ackretionsskiva. Men detta är bara en trolig teori.

Det bästa sättet att utforska ursprunget tillWhiting 1 är att hitta förhållandet mellan stjärnhopen och Skyttens dvärggalax. Tidigare studier ägnades huvudsakligen åt att jämföra klusterparametrar med Skyttens dvärggalax. Men på grund av brist på djupare data har det inte skett några nya framsteg inom detta. "Om Whiting 1 verkligen är associerad med Skyttens dvärggalax bör dess morfologi visa någon preliminär rumslig koppling till galaxens innehåll av metall mm. Men för detta behövs djupa data vilket är svårt att få eftersom klustret är väldigt långt borta från oss, säger Dr. Nie, huvudförfattare till studien.

Forskningen använde DESI-data för att filtrera bort alla möjliga men inte bevisade ingående stjärnor i Whiting 1. De två tidvattensvansarna på båda sidor av klustret är särskilt iögonfallande. Deras form och förlängning är direkta bevis som stöder Whiting 1: s förening med Skyttens dvärggalax i dess halosken. Det visar att Whiting 1 från början var en  klotformig stjärnhop i Skyttens dvärggalax som senare emigrerade till dess halosken.

Det spännande ursprunget till Whiting 1 gör det till en perfekt källa för studier av bildandet av galaktiska kluster och ovan arbete ger ytterligare bevis för att en dvärggalax kan vara värd för klotformiga kluster som bidrar till uppbyggandet av galaktiska halon.

Med DESI framtida spektraldata kan vi ytterligare lära oss mer om fenomenet", säger medförfattare Dr. Zou Hu, som även är medlem i DESI.

Bild vikipeda som stjärnformationen av Skyttens stjärnbild.

Är det möjligt att lyssna på kommunikation som passerar genom vårt solsystem?

 

Kommunikationen över den interstellära rymden kan förbättras genom att dra nytta av en stjärnas förmåga att fokusera och förstora kommunikationssignaler. Ett team av doktorander vid Penn State (Pennsylvania State University) letar efter dessa slag av kommunikationssignaler. Signaler sända någonstans ifrån som kan dra nytta av vår  sol om överföringen passerar genom vårt solsystem.

Ett rapport som beskriver tekniken - utifrån en del i en doktorandkurs vid Penn State och som täcker Search forExtraterrestrial Intelligence (SETI)   - och har accepterats för publicering i The Astronomical Journal och finns tillgänglig på preprintservern arXiv. 

Massiva föremål som stjärnor och svarta hål får ljus att böja sig när det passerar på grund av dessa objektets starka gravitationskraft vilket Einsteins allmänna relativitetsteori visar. Kraften runt objekten fungerar ungefär som en lins i ett teleskop. Den fokuserar och förstorar ljuset - en effekt som kallas gravitationslinsning. 

"Astronomer har nu övervägt att dra nytta av denna gravitationslinsning som ett sätt till att bygga ett stort teleskop och med detta använda gravitationslinsning för att se på planeter runt andra stjärnor", säger Jason Wright, professor i astronomi och astrofysik vid Penn State vilken undervisade i kursen och är chef för Penn State Extraterrestrial Intelligence Center. Det är även ansett vara ett sätt för människor att kommunicera med våra egna sonder om vi skickade sonder till en annan stjärna. Om en utomjordisk teknologisk civilisation skulle använda vår sol som en lins för interstellär kommunikation borde vi kunna upptäcka detta om vi tittar på rätt plats.

Då kommunikation över interstellära avstånd möter en mängd olika utmaningar relaterade till överföringskraften och säkerheten över så stora vidder anser forskarna att kommunikation av detta slag sannolikt innebär ett nätverk av sonder eller reläer i rymden.

 I studien över ämnet såg man på Alpha Centauri  en av de närmaste stjärnorna till vårt eget solsystem . Denna stjärna  borde då vara den närmaste noden i ett kommunikationsnätverk som går genom vårt solsystem. Alpha Centauri finns på ett avstånd av mer än 550 gånger avståndet mellan jorden och solen och kan teoretiskt kan vara den närmaste nod i ett kommunikationsnätverk nära oss. Det är där en sond skulle finnas för att kunna använda solen som lins.

Detta antagande gör det möjligt för forskarna att potentiellt söka efter  och upptäcka dessa radiosändningar (om detta stämmer)  som kan vara signaler som skickas direkt till jorden för att kommunicera med oss eller signaler som skickas till utomjordiska sonder som utforskar vårt solsystem eller  signaler som skickas genom gravitationslinsen tillbaka till Alpha Centauri.

"Det har gjorts några tidigare sökningar efter optiska våglängder i sökandet, men denna gång valde man radiovågslängder då dessa är ett utmärkt sätt att kommunicera med över rymden", säger Macy Huston, doktorand i kursen som hjälpte till att leda projektet. "Vi inkluderade våglängder, som ofta är i fokus i SETI-sökningar eftersom de är en idealisk del i radiospektrumet att kommunicera i. Dessa våglängder är i allmänhet fria från andra radiovågor som kommer från kosmiska objekt, så det är rena frekvenser i spektrumet fria från brus och därmed bra att kommunicera i.

Bild vikipedia. Hur en gravitationslins fungerar. Ljus böjs i närheten av massiva objekt. De orangea linjerna visar objektets skenbara position och de vita linjerna visar ljusets väg från källans verkliga position.

SETI, är ett vetenskapligt sökande efter intelligent utomjordiskt liv. Det finns flera pågående projekt inom detta. Men ännu har inga tecken på aliens hittats därute. Men man ska aldrig säga aldrig en dag kan det ske. Finns de kommer de att hittas.

Nasa diskuterar om att sända små simmande robotar till havsvärldarna i vårt solsystem

 

Nasa har nyligen meddelat att de önskar avsätta US $ 600.000 till  finansiering av en studie om möjligheten att skicka svärmar av miniatyrrobotar för att utforska oceanerna under de isiga ytorna i några av vårt solsystems "oceanvärldar".

Det handlar om små simmande robotar vilka ska simma likt grodor dessa vatten. Troligen kommer dessas form att vara triangulärt kilformade.

Dvärgplaneten Pluto är ett exempel på en sannolik havsvärld av intresse. Utöver Pluto riktas intresset i första hand mot Jupiters måne Europa och Saturnus måne Enceladus. Dessas hav är av stort intresse inte bara för att de innehåller så mycket flytande vatten (Europas hav har förmodligen ungefär dubbelt så mycket vatten som alla jordens hav tillsammans) utan för att kemiska interaktioner mellan sten och havsvatten troligen kan stödja enkla livsformer där. Faktum är att miljön i dessa hav kan vara mycket lik den på jorden vid den tidpunkt då livet började på jorden.

En spännande tid blir det när detta realiseras själv ser jag fram mot vilka resultaten blir. Men tiden då detta sker ligger långt fram i en okänd framtid.

Bild vikipedia på Saturnus måne Encecladus i sin naturliga färg. En av de havsvärldar därute som är intressant att komma ner i vattnet på.