Liv på exoplaneter behöver inte baseras på vatten

 

Det finns många potentiellt beboeliga världar i kosmos vilket innebär att universum kan vara hem för en mångfald av livsformer . Men detta liv behöver inte vara uppbyggda av vatten och kol som jordens. Varelser kan istället vara uppbyggda  av kisel  för kol eller vara livsformer som andas väte i stället för syre. Men oavsett hur märkligt och förunderligt utomjordiskt liv kan vara styrs det fortfarande av samma slags kemi som livet på jorden vilket betyder att det behöver ett kemiskt lösningsmedel.

På jorden är detta lösningsmedel vatten (H2O). Vatten löser upp vissa molekyler vilket ger organismer tillgång till en rad olika koncentrationer. Vätska gör att det  lätt för komplexa molekyler att blandas och interagera. Liv på jorden är inte möjligt utan vatten som lösningsmedel- och dess vätskeegenskaper  eftersom vatten är en vanlig molekyl i universum är dess centrala roll för liv troligen vanlig. Men om utomjordiskt liv kan uppstå på avlägsna världar utan vatten är frågan som studeras i en nyligen publicerad artikel i arXiv.

Författarna (William Bains, Janusz J. Petkowski, Sara Seager) diskuterar i artikeln " Alternative solvents for life: framework for evaluation, current status and future research" att det måste kunna lösa upp vissa molekyler men inte alla; det måste kunna spela en roll i metabolismen i levande varelser; ett brett spektrum av komplexa organiska molekyler och måste kunna bestå  i lösningsmedlet och det måste allmänt ha existerat på steniga världar i miljarder år. Av alla kända vanliga lösningsmedel är det bara vatten som tydligt uppfyller alla fyra villkoren. Ammoniak (NH4) däremot uppfyller de tre första, men det är osannolikt att det uppfyller det fjärde villkoret eftersom det lätt bryts ner när det utsätts för ultraviolett ljus och där ammoniak sannolikast kan finnas är det troligt att även vatten finns. Så även om ammoniak kan spela en roll i livet på andra världar är det inte troligt att det är det huvudsakliga lösningsmedlet. Men det finns två medel som kan ersätta vattnet.

Den första är koncentrerad svavelsyra (H2SÅ4). Även om det är extremt farligt för livet på jorden, uppfyller svavelsyra tre huvudvillkor. Vad som inte är känt är om en mångfald av organiska molekyler kan existera inom detta. Liksom vatten kan det ge joner för utbyte av elektrisk laddning och det kan delta i interaktionerna mellan vissa föreningar såsom aromatiska molekyler. Men det finns en molekyl som kommer ännu närmare ersättningen av vatten: koldioxid (CO2).

Koldioxid är ganska vanligt. Atmosfärerna på både Mars och Venus består till största delen av koldioxid2 och det är troligt att de flesta steniga exoplaneter är rika på koldioxid. Det är inte ett lösningsmedel i gasform så liv på varma planeter som jorden är inte beroende av det. Men mer avlägsna exoplaneter som en kall Venus (vår Venus är het) kan vara det. Flytande CO2 är geologiskt stabil och tolererar ett brett spektrum av organiska molekyler. Vad som inte är känt är om dess lösningsmedelsegenskaper är lämpliga för komplex metabolism. CO2 är ett mycket godartat lösningsmedel, men det kanske inte rör om i den kemiska grytan tillräckligt mycket för att liv ska uppstå i den.

Men eftersom det fungerar bra tillsammans med olika typer av molekyler kan grunden för liv inte alltid ses som omöjligt utan vatten. Författarna av artikeln drar slutsatsen att detta är något som är värt att studera vidare.

Bild https://www.deviantart.com/

Arp 300 två annorlunda galaxer

 

Arp 300 är två interagerande galaxer 300 miljoner ljusår bort från oss. UGC 05028 (den mindre spiralgalaxen med framsidan mot sidan) och UGC 05029 (den större spiralen med framsidan mot sidan). Troligen på grund av gravitation från den större UGC 05028 har UGC 05029 en oregelbunden struktur som inte är lika synlig som UGC 05028  från markbaserade teleskop på jorden  men som ses distinkt i den här nya bilden från NASA:s rymdteleskop Hubble. Den ljusa knuten som syns sydost om mitten av UGC 05028 kan vara resterna av en liten galax som håller på att sammanfogas i galaxen. Om så är fallet kommer den så småningom att gå samman med staven av stjärnor som syns i Hubble-bilder av UGC 05028, och bilda en central utbuktning som liknar den hos Arp 300:s större följeslagare, UGC 05029.

UGC 05029 har en uttalad spiralstruktur och flera heta, blå jättestjärnor synliga på den sida som vetter mot UGC 05028 (blå stjärnor under bildning). Denna ökande stjärnbildning beror sannolikt på växelverkan mellan de två galaxerna. Ytterligare en annan spiralgalax syns i den här bilden under UGC 05029 men för ljussvag för att kunna ses i stjärnbildande områden. De fem objekten som är utspridda ovanför UGC 05029 är troligen en grupp avlägsna bakgrundsgalaxer.

Hubble såg på Arp 300 för att studera förhållandet mellan galaxernas övergripande fysiska egenskaper och stjärnbildningen här.

Bilden är från NASA:s rymdteleskop Hubble https://science.nasa.gov och visar de två interagerande spiralgalaxer som tillsammans kallas Arp 300. NASA/ESA/J. Dalcanton (University of Washington)/R. Windhorst (Arizona State University)/Bearbetning: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Avgiftning av Mars vatten

 

Vatten är nödvändigt för mänsklig överlevnad och civilisation och är avgörande för fortsatt utforskning bortom jorden. På Mars finns gott om vatten för att upprätthålla våra ambitioner i form av is under ytan. Men det är inte rent vatten utan förorenat av giftiga perklorater. Perklorat och klorat är potenta oxidationsmedel som orsakar korrosion av utrustning och är farliga för människors hälsa vid intag även vid låga koncentrationer. Det är därför viktigt att Mars vatten avgiftas för att avlägsna dessa förorenande lösta ämnen innan det kan användas i drivmedelsproduktion, livsmedelsproduktion eller mänsklig konsumtion.

Omfattningen av den förväntade efterfrågan på vatten på Mars i framtiden belyser bristerna i traditionella vattenreningsmetoder, som kräver antingen stora mängder förbrukningsmaterial, hög elförbrukning eller behandling av vatten. Där för har utarbetats möjliga lösningar för rening av detta vatten.

I fas I kommer det att undersökas om nedanstående tillvägagångssätt är genomförbart beskriver Lynn Rothschild NASA Ames Research Center (ARC): Översättning blir för svår för denna texy så jag hoppas den kan förstås på engelska. Citat;

”Engineer the genes PcrAB and cld into B. subtilis 168 under the control of the strong promoter pVeg and test and quantify the efficacy of perchlorate reduction under the modeled conditions.

Develop B. subtilis strains that secrete the enzymes to test intra- vs extracellular efficacy.

Perform a trade study comparing the performance of biological water detoxification from Objs. 1 & 2 to traditional engineering approaches in terms of mass, power, and crew time.

Delineate a plan to infuse this technology in human Mars missions. Development of our detoxification biotechnology will also lead to more efficient solutions to natural and particularly industrial terrestrial perchlorate contamination on Earth. It will also shine a spotlight on the potential of using life rather than only industrial solutions to address our environmental problems, which may spur further innovations for other terrestrial environmental challenges such as climate change. The system will be launched as inert, dried spores stable at room temperature for years. Upon arrival at Mars, spores will be rehydrated and grown in a bioreactor that meets planetary protection standards. Martian water will be processed by the bioreactor to accomplish perchlorate reduction. Processed water can then be used or further purified as required.” slut citat från https://www.nasa.gov/general/detoxifying-mars/

Bild https://www.nasa.gov Grafisk skildring av avgiftning av Mars: den biokatalytiska elimineringen av allestädes närvarande perklorater Bild av Lynn Rothschild.

Ovanligt damm på månsten

 

Forskare har nyligen upptäckt att endast ett fåtal stenblock på månen har ett lager av stoft och att detta stoft har speciella reflekterande egenskaper. Till exempel reflekteras dammet på dessa stenblock solljus på ett annat sätt än på tidigare kända stenar på månen. Den nya upptäckten hjälper nu forskare att förstå de processer som bildar (at) och förändrar månskorpan. Det var sedan tidigare känt att det finns magnetiska anomalier på månens yta särskilt i närområdet av de områden som kallas ReinerGamma. Reiner Gamma är månvirvlar i marken där det finns magnetism. 

Den nuvarande kunskapen om månens magnetiska egenskaper är begränsad så de här nya stenarna kastar ljus över månens historia och dess magnetiska kärna, beskriver Ottaviano Rüsch från Institut für Planetologie. För första gången har vi undersökt växelverkan mellan stoft och bergarter i Reiner Gamma-området, närmare bestämt variationerna i dessa bergarters reflekterande egenskaper. Vi kan till exempel sluta oss till i vilken utsträckning och i vilken riktning solljuset reflekteras av dessa stora stenar.

Forskargruppen var ursprungligen intresserad av spruckna bergarter. De använde först artificiell intelligens för att söka igenom cirka en miljon bilder efter spruckna stenar - dessa bilder togs också av Lunar Reconnaissance Orbiter. Moderna databehandlingsmetoder gjorde det möjligt för oss att få helt nya insikter i globala sammanhang. Samtidigt som vi hela tiden hittar okända objekt på det här sättet till exempel de avvikande bergarter som vi undersöker i den här nya studien, beskriver Valentin Bickel från Center for Space and Habitability vid universitetet i Bern.

Sökalgoritmen identifierade cirka 130000 intressanta stenar varav hälften granskades av forskarna. Vi kände igen ett stenblock med distinkta mörka områden på bara en bild. Denna sten skilde sig mycket från alla andra eftersom den reflekterar mindre ljus än andra stenar. Vi misstänker att det beror på den speciella dammstrukturen, till exempel dammets densitet och kornstorlek, förklarar Ottaviano Rüsch.

– Normalt är måndamm väldigt poröst och reflekterar mycket ljus tillbaka i belysningsriktningen. När dammet komprimeras ökar vanligtvis den totala ljusstyrkan. Detta är inte fallet med de observerade dammtäckta stenarna", tillägger Marcel Hess från TU Dortmund University. Forskarna är fortfarande i ett tidigt skede av att förstå detta stoft och dess interaktioner med stenen. Under de kommande veckorna och månaderna vill forskarna ytterligare undersöka de processer som leder till interaktionen mellan stoft och sten och till bildandet av den speciella stoftstrukturen.

Resultaten av studien har publicerats i tidskriften "Journal of Geophysical Research – Planets och bilderna togs av NASA:s rymdfarkost Lunar Reconnaissance Orbiter, som kretsar runt månen.

Bild vikipedia Koordinater 7.5°N 59.0°V Diameter 70 km (43 mi) Eponym Reiner-kratern på månen.

Det äldsta kända svarta hål vi känner till.

 

Ett internationellt forskarlag under ledning från University of Cambridge, använde NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope (JWST) då de upptäcka det svarta hål som nu daterats existerat redan 400 miljoner år efter big bang (för mer än 13 miljarder år sedan).

Det är förvånande att massiva svarta hål av denna storlek av några miljoner gånger solens massa existerar så tidigt i universums historia. Det utmanar teorin om hur svarta hål bildas och växer. Astronomer tror att de supermassiva svarta hålen som finns i mitten av galaxer som Vintergatan tog miljarder år för att växa till sin nuvarande storlek. Men storleken på detta upptäckta svarta hål tyder på att de kan ha bildas relativt fort efter BigBang kanske de blivit stora redan då de bildades eller dragit till sig materia i en takt fem gånger högre än vad man tidigare ansett vara möjligt.

Enligt standardmodellen bildas supermassiva svarta hål från resterna av döda stjärnor som kollapsat och då efterhand fått en massa ungefär hundra gånger större än solens.

Om det nu upptäckta svarta hålet växt på ett förväntat sätt skulle det tagit ungefär en miljard år att växa till sin observerade storlek. Men universum var ännu inte en miljard år gammalt när detta svarta hål upptäcktes.

"Det är väldigt tidigt i universum att se ett så här massivt svart hål, så vi måste överväga andra sätt som det kan ha bildats på", beskriver Maiolino vid Cambridges Cavendish Laboratory och Kavli Institute for Cosmology. "Mycket tidiga galaxer var extremt gasrika, så de skulle ha varit mycket för svarta hål att kunna dra till sig mycket gas mycket snabbt."

Liksom alla svarta hål slukar detta unga svarta hål material från sin värdgalax för att driva sin tillväxt. Detta uråldriga svarta hål har visat sig sluka materia mycket kraftigare än liknande svarta hål denna tid.

Ovan studie rapporterades i tidskriften Nature.

Bild vikipedia Grafisk representation av universums ursprung från Big Bang.

De första galaxernas form

 

Forskare som analyserade Webbs data fann att de långsmala (surfbrädeliknande) och nålformade galaxerna var mycket vanligare när universum var 600 miljoner till 6 miljarder år gammalt. Närliggande galaxer i tid och rum är ofta tydligt definierade som spiral eller klotformade.

Det är ännu inte klart om de för oss nya galaxformerna har utvecklats vidare under hela den kosmiska tiden till de spiral och klotformer vi ser i vår tid . Framtida forskning krävs för att ta reda på hur galaxernas 3D-geometrier förändrats under mer än 13 miljarder år.

Forskare som analyserat bilder från NASA:s James Webb Space Telescope beskriver att ungefär 50 till 80 procent av galaxerna de studerat verkar vara tillplattade i två dimensioner enligt uttalande av huvudförfattaren Viraj Pandya, NASA Hubble Fellow vid Columbia University i New York.

Vilken kategori skulle vår galax Vintergatan hamna i om vi kunde vrida tillbaka klockan miljarder år? "Vår bästa gissning är att den kan ha sett mer ut som en surfbräda", beskriver medförfattaren Haowen Zhang, doktorand vid University of Arizona i Tucson. Denna hypotes är delvis baserad på nya bevis från Webb – teoretiker som har "vridit tillbaka klockan" för att uppskatta Vintergatans massa för miljarder år sedan, vilket korrelerar med formen vid den tiden.

Dessa avlägsna galaxer är också mycket mindre massiva än närliggande spiral och elliptiska galaxer – de är föregångare till mer massiva galaxer som vår egen. "I det tidiga universum hade galaxer mycket mindre tid på sig att växa", säger Kartheik Iyer, medförfattare och NASA Hubble Fellow vid Columbia University. – Att identifiera ytterligare kategorier för tidiga galaxer är spännande – det finns mycket mer att analysera nu. Vi kan nu studera hur galaxernas former relaterar till hur de ser ut och bättre projicera hur de bildades mycket mer detaljerat.

"Det här är tidiga resultat", säger medförfattaren Elizabeth McGrath, docent vid Colby College i Waterville, Maine. "Vi måste gräva djupare i data för att ta reda på vad som händer över tid, men vi är mycket nöjda över dessa tidiga trender."

Bild vikipedia NGC 1427A är ett exempel på irreguljär galax.

Bild vikipedia NGC 1427A är ett exempel på irreguljär galax.

En detaljrik bild av en mycket gammal stjärnhop

 

Bilden ovan visar den näst ljusstarkaste klotformiga stjärnhopen på natthimlen – 47 Tucanae. Bilden togs av ett forskarlag vid CurtinUniversity-noden vid International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) i västra Australien.

Forskarna upptäckte i samband med bildtagningen även en tidigare oupptäckt radiosignal i centrum av hopen. Astronom Dr Arash Bahramian, från ICRAR:s nod vid Curtin University, beskriver att stjärnhopar är uråldriga reliker från det tidiga universum. Klotformiga stjärnhopar består av  mycket gamla stjärnor som vi ser runt Vintergatan, beskriver han och tillägger att de är otroligt fullpackade av stjärnor med tiotusentals till miljontals stjärnor tillsammans i en sfär.

Bilden av 47 Tucanae visar en av de tyngsta klotformiga stjärnhoparna i Vintergatan. Här finns mer än en miljon stjärnor och dess centrum är mycket ljusstark och packad av stjärnor.  Dr Bahramian beskrev att bilden skapades efter mer än 450 timmars observationer av CSIRO:s Australia Telescope Compact Array (ATCA), på Gomeroi Country.

Det är den djupaste och känsligaste radiobilden som någonsin sammanställts av något australiskt radioteleskop.

Forskningsresultatet publicerades i The Astrophysical Journal.

Bild https://www.icrar.org/47tuc/ Det täta klotet av stjärnor som utgör den klotformiga stjärnhopen 47 Tucanae. Medverkande: NASA, ESA och Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble-samarbete.

Nya rön om vattnets historia på Månen

 

Ny forskning av postdoktor Tara Hayden vid Western University visar att den tidiga månskorpan på månens yta, berikades avsevärt med vatten för mer än 4 miljarder år sedan, tvärtemot vad man tidigare trott. Forskningsresultatet  ger spännande nya bevis för att månens tidiga skorpa innehöll mer vatten än vad man hittills trott vilket öppnar nya dörrar till studie av månens historia.

För första gången har upptäckts apatit i månens tidiga skorpa vilket är otroligt spännande – eftersom vi nu äntligen kan börja pussla ihop detta okända skede i månens historia. Vi finner att månens tidiga skorpa var rikare på vatten än vi förväntat oss, och dess flyktiga stabila isotoper avslöjar en ännu mer komplex historia än vi kände till tidigare, beskriver Hayden, (som för närvarande arbetar som kosmokemist hos den berömda planetgeologen Gordon "Oz" Osinski vid Westerns institution för geovetenskaper). 

Vår kunskap om vattnets historia på månen kommer från Apollo-färdernas prover de tog de med sig till jorden. Men dessa prover tros bara representera cirka fem procent av hela månens yta, beskriver Hayden. Tills vi får tillbaka fler markprover från de kommande Artemis-uppdragen är de enda av andra prover från månytan meteoriter från månen.

Hayden gjorde sin upptäckt av apatit vid The Open University under sina doktorandstudier när hon verifierade en sten från en samlare som en månmeteorit. Utöver identifieringen visade sig provet innehålla en viktig del av data om vatten på månen.

"Jag hade sådan tur att meteoriten inte bara kom från månen utan också innehöll kemi som är viktig för vår förståelse av månens vattenförande mineraler", beskriver Hayden.

Apatit hittas i alla typer av månstenar utom glaspärlor (som var en del av de prover apollobesättningarna tog med sig från månen) och Ferroanska anortositstenar där det senare representerar månens tidiga skorpa. Den Ferroanska anortositstengruppen är känd för att vara otroligt gammal (4,5-4,3 miljarder år gammal) och är den enda kända bergarten som har bildats direkt av månens magmaocean – då månen var nästan helt smält.

Upptäckten beskrivs i en studie som publicerades nyligen i tidskriften Nature Astronomy.

Bild vikipedia. En intressant bild som visar färgmättnaden på månens yta förstärkt rödaktig rostbrun för järn blåaktig för titanoxidmineraler.

Överraskande gammastrålning kom bortom vår galax

 

Gammastrålning eller γ-strålning är fotonstrålning så kallad joniserande strålning av fotoner.

Fermi Gamma-ray Space Telescope är ett rymdbaserat teleskop avsett för kosmisk gammaastronomi.

Astronomer som analyserat 13 års data från NASA:s rymdteleskop Fermi har upptäckt en oväntad och ännu oförklarlig händelse utanför vår galax.

Det var en helt slumpartad upptäckt, beskriver Alexander Kashlinsky, kosmolog vid University of Maryland och NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt som beskrev upptäckten vid American Astronomical Societys 243:e möte i New Orleans. Vi hittade en mycket starkare signal på en annan del av himlen, än den vi letade signaler på, beskrev han.

Intressant nog finns gammastrålningssignalen i en liknande riktning och med en nästan identisk magnitud som en annan oförklarlig egenskap, en som produceras av några av de mest energirika kosmiska partiklar som någonsin upptäckts (i form av de första atomernas ljus).

Teamet letade efter en gammastrålningsegenskap relaterad till CMB (kosmisk mikrovågsbakgrund), det äldsta ljuset i universum. Forskare säger att CMB uppstod när det heta, expanderande universum hade svalnat tillräckligt för att bilda de första atomerna, en händelse som frigjorde en explosion av ljus som för första gången kunde tränga ut kosmos. Utsträckt av den efterföljande expansionen av rymden under de senaste 13 miljarder åren, upptäcktes detta ljus först i form av svaga mikrovågor över hela himlen 1965. 

Forskarlaget ansåg att genom att lägga ihop många års data från Fermis LAT (Large Area Telescope), teleskopet som skannar hela himlen flera gånger dagligen kunde ett relaterat dipoleantennmönster upptäckas i gammastrålningen. Tack vare relativitetsteorins effekter bör gammastrålningsdipolen förstärkas med så mycket som fem gånger jämfört med de för närvarande detekterade CMB:erna.

Forskarna kombinerade 13 års Fermi LAT-observationer av gammastrålning över cirka 3 miljarder elektronvolt (GeV); Som jämförelse har synligt ljus energier mellan cirka 2 och 3 elektronvolt. De tog bort alla upplösta och identifierade källor och skalade bort Vintergatans centralplan för att analysera den extragalaktiska gammastrålningsbakgrunden.

"Vi hittade en gammastråldipol,  dess topp ligger på den södra himlen, långt från CMB:s, och dess magnitud är 10 gånger större än vad vi skulle förvänta oss genom vår rörelse med jorden", beskriver medförfattaren Chris Shrader, astrofysiker vid Catholic University of America i Washington och vid Goddard. "Även om det inte var vad vi letade efter misstänker vi att det kan vara relaterat till det vi sökte. Forskarna tror att  de två fenomenen är kopplade till varandra – att ännu oidentifierade källor producerar både gammastrålning och partiklar. För att lösa denna kosmiska fråga måste astronomer antingen lokalisera dessa mystiska källor eller föreslå alternativa förklaringar till båda egenskaperna. Något man hoppas kunna i framtiden.

En artikel som beskriver ovan fynd publicerades onsdagen den 10 januari i The Astrophysical Journal Letters.

Bild vikipedia NASA:s guide till elektromagnetiskt spektrum som visar överlappning av frekvens mellan röntgen- och gammastrålar.

Möjligen driver diamantregn Neptunus och Uranus magnetfält

 

Diamanter kan bildas i det nedre av atmosfären i planeter som Neptunus och Uranus och färdas nedåt och resultera isjättarnas magnetfält, enligt ny forskning från ett internationellt team av forskare inklusive Carnegies Alexander Goncharov och Eric Edmund. SLAC National Accelerator Laboratory-teamets resultatet kom till genom att de använde den europeiska XFEL-anläggningen för att försöka lösa långvariga meningsskiljaktigheter om temperatur- och tryckförhållandena under vilka diamanter bildas av kortlivade kolväten som de som förväntas finnas i dessa isiga kroppars atmosfär.

Även om vi inte direkt kan undersöka fysiken och kemin som förekommer i planeters inre, kan sofistikerade laboratorietekniker visa hur planetariska byggstenar beter sig och omorganiserar sig under de extrema förhållanden som finns inuti dessa planeter", beskriver Edmund.

Laboratorieteknik och teoretisk datamodellering har gett forskare en ungefärlig uppfattning om den process genom vilken diamanter bildas från kortlivade kolvätemolekyler i isiga planeters inre. Olika laboratorietekniker har dock gett varierande resultat vilket gör det svårt att fastställa på vilket djup i atmosfären detta fenomen uppstår.

Denna långvariga oenighet visas mellan experiment där man komprimerar kolväten för att få dem till extrema tryckförhållanden och experiment som skapar dessa förhållanden genom att träffa prover med höghastighetsprojektiler som efterliknar ett meteoritnedslag.

Forskarteamet, som leddes av SLAC:s Mungo Frost, använde en röntgenlaser vid XFEL-anläggningen i Tyskland för att träffa ett komprimerat prov av polystyren med ultrakorta röntgenblixtar, vilket gav en slags "guldlocksmetod" som löser upp spänningen mellan de två tidigare metoderna. Världens största röntgenlaser på FuXFEL genererar ultrakorta blixtar 27000 gånger per sekund.

"Genom detta internationella samarbete har vi gjort stora framsteg vid European XFEL och fått anmärkningsvärda nya insikter om isiga planeter", beskriver Frost i ett uttalande.

De fann att diamantbildning observeras under tryck som sträcker sig från 188 000 till 266 000 atmosfärer (eller 19 till 27 gigapascal) och över 2200 Celcius.

Det innebär att diamanter bildas på grundare djup än man tidigare trott på isjätteplaneter. Eftersom det är tätare än det omgivande materialet sjunker det djupare – ett fenomen som ibland kallas "diamantregn" – vilket ger en extra värmekälla, vilket kan driva en konvektion i islagret och bidra till dessa planeters komplexa magnetfält. Dessutom innebär denna process med relativt ytlig diamantbildning från kolväten och att detta kan inträffa även på mindre isiga kroppar, ex mini-Neptunus", beskriver Goncharov.

 Studien är publicerad i Nature Astronomy.

Bild https://www.spacedaily.com/ med texten översatt På isjätteplaneter bildas diamanter på grundare djup än man tidigare trott. Eftersom det är tätare än det omgivande materialet sjunker det djupare – ett fenomen som ibland kallas "diamantregn" – vilket ger en extra värmekälla, vilket kan driva konvektion i islagret och bidra till dessa planeters komplexa magnetfält.

Gamla stjärnors planetsystem är bra platser att söka liv på

 

Stjärnor lika vår sol är roterar snabbt vilket skapar ett starkt magnetfält som kan få våldsamma utbrott och bombardera dess planetsystemet med laddade partiklar och skadlig strålning. Under miljarder år saktar stjärnans rotation gradvis ner dess magnetfält i en solvind från dess yta, en process som kallas magnetisk inbromsning. Den långsammare rotationen ger ett svagare magnetfält och båda egenskaperna avtar tillsammans i styrka över tid.

Fram tills nyligen antog astronomer att magnetisk inbromsning fortsätter på obestämd tid. Men nya observationer utmanar detta antagande."Vi skriver om läroböckerna om hur rotation och magnetism hos äldre stjärnor som solen förändras i mitten av deras beräknade existens", beskriver forskaren Travis Metcalfe, vid White Dwarf Research Corporation i Golden, Colorado, USA.

 Klaus Strassmeier, chef vid Leibniz-institutet för astrofysik i Potsdam, Tyskland och medförfattare till studien, tillägger: "Detta beror på att försvagad magnetisk bromsning också stryper stjärnvinden och gör förödande utbrott allt mindre sannolika."

Utbrott av det slag som sker som värst vart 11:e år från vår sol och då kan slå ut internet mm.

Teamet av astronomer från USA och Europa kombinerade observationer av 51 Pegasi från NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) med banbrytande mätningar av Pegasi magnetfält från Large Binocular Telescope (LBT) i Arizona med hjälp av Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument (PEPSI). Även om exoplaneten som kretsar kring 51 Pegasi inte passerar framför sin sol sett från jorden, uppvisar stjärnan själv subtila variationer i ljusstyrka i TESS-observationerna som kan användas för att mäta stjärnans radie, massa och ålder – en teknik som kallas asteroseismologi. 

Samtidigt präglas stjärnans magnetfält en liten mängd polarisation i stjärnljuset vilket gör det möjligt för PEPSI på LBT att skapa en magnetisk karta av stjärnans yta då stjärnan roterar – en teknik som kallas Zeeman-Doppler Imaging. Tillsammans gjorde dessa mätningar det möjligt för teamet att utvärdera den nuvarande magnetiska miljön runt stjärnan.

Under de senaste åren har teamet börjat använda PEPSI på LBT för att mäta magnetfälten för flera TESS-objekt (objekt upptäckta av TESSteleskopet har alltid en beteckning som börjar med ett T) och gradvis byggt upp en ny förståelse för hur magnetism förändras i stjärnor som solen när de blir äldre (men aldrig stannar av helt). 

Observationerna avslöjade att magnetisk bromsning plötsligt förändras hos stjärnor som är något yngre än solen, och blir mer än 10 gånger svagare vid den tidpunkten och minskar ytterligare när stjärnor fortsätter att åldras. Forskarlaget tillskrev dessa förändringar till en oväntad förändring i magnetfältets styrka och komplexitet, och påverkan av solvinden. De nyligen uppmätta egenskaperna hos 51 Pegasi visar att stjärnan – precis som vår egen sol – redan har gått igenom denna övergång till försvagad magnetisk bromsning.

Då äldre stjärnor har lägre utbrott och strålning är dess planetsystem även mer lämpliga för liv än yngre stjärnors planetsystem.

Bild https://www.deviantart.com/

Den nästan osynliga galaxen och mörk materia

 

Nube är en nästan osynlig dvärggalax som upptäcktes av en internationell forskargrupp ledd från Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) i samarbete med University of La Laguna (ULL) med flera institutioner. Namnet Nube (moln på spanska) föreslogs av den 5-åriga dottern till en av forskarna i gruppen och beror på objektets diffusa utseende.

Galaxen har en rad specifika egenskaper som skiljer den från tidigare kända objekt. Forskargruppen uppskattar att Nube är en dvärggalax som är tio gånger ljussvagare än andra av liknande slag, men tio gånger mer utsträckt än andra objekt med ett jämförbart antal stjärnor. Galaxen är en tredjedel av Vintergatans storlek med en massa som av ungefär Lilla Magellanska molnet.

Med vår nuvarande kunskap förstår vi inte hur en galax med så extrema egenskaper kan existera, förklarar Mireia Montes, artikelns försteförfattare och forskare vid IAC och ULL.

På grund av dess ljussvaghet är det svårt att bestämma det exakta avståndet till Nube. Med hjälp av en observation som gjordes med Green Bank Telescope (GBT) i USA uppskattade författarna avståndet till Nube till 300 miljoner ljusår kommande observationer med radioteleskopet VLA (Very Large Array) och det optiska William Herschel-teleskopet (WHT) vid Roque de los Muchachos-observatoriet i La Palma kan snart visa om detta avstånd är korrekt.

– Om galaxen visar sig vara närmare, kommer den fortfarande att vara ett mycket märkligt objekt och innebära stora utmaningar för astrofysiken, beskriver Ignacio Trujillo. Kosmologiska simuleringar kan inte reproducera dess "extrema" inom i  olika datascenarier. "Vi har ingen hållbar förklaring  för närvarande accepterade i den kosmologiska modellen, den för kall mörk materia", förklarar Montes.

Modellen för kall mörk materia kan reproducera de storskaliga strukturerna i universum, men det finns småskaliga scenarier som fallet med Nube som den inte kan ge ett bra svar på. "Det är möjligt att vi med den här galaxen, och liknande galaxer som vi eventuellt kommer att hitta, kan hitta ytterligare ledtrådar som kommer att öppna ett nytt fönster för förståelsen av universum", kommenterar Montes.

– En möjlighet, som är attraktiv, är att Nubes ovanliga egenskaper visar att partiklarna som utgör mörk materia har en extremt liten massa, beskriver Ignacio Trujillo. Om så är fallet skulle galaxens ovanliga egenskaper vara en demonstration av kvantfysikens egenskaper på galaktisk skala. "Om denna hypotes bekräftas skulle det vara en av de vackraste demonstrationerna av naturen, som förenar världen av det minsta med det största", avslutar han.

Studien har publicerats i tidskriften Astronomy & Astrophysics och har använt data tagna med Gran Telescopio Canarias (GTC) och Green Bank Radiotelescope (GBT).

Bild https://www.iac.es/en  Nube-galaxen. Figuren är en komposition av en färgbild och en svartvit bild, för att välja ut bakgrunden. Upphovsman: GTC/Mireia Montes

En teori om radiocirklarna därute

 

2019 detekterade det då färdigställda teleskopet ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder) något som ingen någonsin sett förut, radiovågscirklar så stora att de omfattade hela galaxer inom sig. Astrofysikerna försökte därefter försöka förstå vad dessa cirklar var och varför de fanns.

Nu anser ett forskarlag lett av Alison Coil, professor i astronomi och astrofysik vid University of California San Diego att de kan ha hittat svaret: cirklarna är skal som bildats av utströmmande galaktiska vindar, möjligen från massiva exploderande stjärnor (supernovor).

När stjärnor slocknar och exploderar kastar de ut gas i dess omgivning ut i den interstellära rymden. Om tillräckligt många stjärnor exploderar nära varandra samtidigt kan kraften i dessa explosioner pressa ut gasen ur själva galaxen i utströmmande vindar, som kan färdas med upp till 2 000 kilometer i sekunden. De  galaxer där detta sker är  intressanta, beskriver Coil som är ordförande för institutionen för astronomi och astrofysik vid University of California San Diego. 

Cirklarna uppstår i områden där två stora galaxer kolliderar. Sammanslagningen skjuter då in all gas i ett mycket litet område vilket orsakar en intensiv  stjärnbildning. Massiva stjärnor brinner snabbt ut och då de dör kastar de ut sin gas som utströmmande vindar. Cassandra Lochhaas, postdoktor vid Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics som specialiserat sig på teorier om galaktiska vindar och medförfattare till artikeln, körde en serie numeriska datorsimuleringar för att replikera storleken och egenskaperna hos de stora radioringarna, inklusive den stora mängden kall gas i den centrala galaxen.

Hennes simuleringar visade hur galaktiska vindar blåste i 200 miljoner år innan se avstannade. När vinden upphörde fortsatte en framåtriktad chockvåg att driva ut het gas ur galaxen och skapade en radioring medan en omvänd chock skickade kallare gas tillbaka in i galaxen. Datasimuleringen visade vad som kunde ske under 750 miljoner år vilket är  inom ramen för den uppskattade stjärnåldern på en miljard år för ORC 4 (en odd radio circle). 

För att det ska fungera behövs ett utflöde med hög massa vilket innebär att det då kastas ut mycket material under kort tid. Den omgivande gasen strax utanför galaxen måste ha låg densitet annars avstannar chockvågen. Det här är de två nyckelfaktorerna, beskriver Coil. – Det visar sig att de galaxer vi har studerat har dessa höga massutflödeshastigheter. De är sällsynta men de finns. Jag tror  att detta pekar på att ORC:er härstammar från någon form av utströmmande galaktiska vindar beskriver Coil.

Det är inte bara utströmmande vindar som kan hjälpa astronomer att förstå ORC, utan även ORC:er kan hjälpa astronomerna att förstå utströmmande vindar. ORC:er är ett sätt för oss att se vindarna genom radiodata och spektroskopi, beskriver Coil. – Det här kan hjälpa oss att avgöra hur vanliga dessa extrema utströmmande galaktiska vindar är och hur vindarnas livscykel ser ut. Det kan hjälpa oss att lära oss mer om galaktisk utveckling och svara på frågan om alla massiva galaxer går igenom en ORC-fas. Blir spiralgalaxer elliptiska när de inte längre bildar stjärnor? Jag tror att det finns mycket vi kan lära oss om och av ORC:er.

Studien är publicerad i Nature.

Bild vikipedia en konstnärs intryck av en udda radiocirkel som exploderar i centrum av en galax. ORC:er (radiocirklar) kan expandera förbi andra galaxer.

Dammig kattsvansliknande formation i Beta Pictoris-systemet

 

Beta Pictoris är den näst ljusstarkaste stjärnan i stjärnbilden Målaren. Den är belägen drygt 63 ljusår från oss är 1,75 gånger massivare och 8,7 gånger ljusstarkare än vår sol. Beta Pictoris-systemet är mycket ungt endast mellan 8–20 miljoner år gammalt.

Här finns den första stoftskiva som avbildats runt en annan stjärna. Skivan består av skräp efter kollisioner mellan asteroider, kometer och planetbildningsmateria. Observationer från NASA:s rymdteleskop Hubble avslöjade nyligen en andra skräpskiva i detta solsystem. Denna är lutande i förhållande till den yttre skivan som först sågs. Nu har ett team av astronomer som använt NASA:s James Webb Space Telescope för att avbilda Beta Pictoris-systemet upptäck yttrligare en tidigare okänd struktur.

Forskarlaget leddes av Isabel Rebollido vid Astrobiology Center i Spanien och använde Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera) och MIRI (Mid-Infrared Instrument) för att undersöka sammansättningen av Beta Pics tidigare upptäckta fragmentskivor. Resultaten överträffade deras förväntningar och avslöjade ytterligare en skarpt lutandeskiva av damm formad som en kattsvans som sträcker sig från den sydvästra delen av den sekundära skräpskivan.

”Beta Pictoris finns på avstånd lämpligt för oss att studera här finns en ljusstark stjärna  en komplex cirumstellär miljö med flerkomponentskivor, exokometer och två avbildade exoplaneter", beskriver Rebollido, huvudförfattare till studien. Även om det har gjorts tidigare observationer från marken i samma våglängdsområde som nu gjorts hade tidigare undersökningar av systemet inte den känslighet och rumsliga upplösning som från Webbteleskopet därför var det först nu som kattsvansfunktionen upptäcktes. Även med Webbteleskopet var det avgörande att se på Beta Pic i samma våglängdsområde - i det här fallet det mellaninfraröda - för att upptäcka kattensvansformationen då den bara dök upp i MIRI-data. Webbs mellaninfraröda data avslöjade även skillnader i temperatur mellan Beta Pics två skivor vilket sannolikt beror på skillnader av deras sammansättning.

"Vi förväntade oss inte att Webb skulle avslöja att det finns två olika typer av material runt Beta Pic, men MIRI visade  tydligt att materialet i den sekundära skivan och kattens svans är varmare än det i huvudskivan", beskriver Christopher Stark, medförfattare till studien vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

För att förklara den varmare temperaturen drog teamet slutsatsen att stoftet kan vara ett mycket poröst "organiskt eldfast material", liknande det material som finns på ytan av kometer och asteroider i vårt solsystem. Till exempel visade en preliminär analys av material som samlats in från asteroiden Bennu vid NASA:s OSIRIS-REx-uppdrag att det var mycket mörkt och kolrikt, ungefär som det som nu  MIRI upptäckte vid Beta Pic. En stor kvardröjande fråga kvarstår dock: Vad kan förklara formen som ser ut som en kattsvans, en unikt böjd form till skillnad från vad man ser i skivor runt andra stjärnor?

Rebollido och teamet modellerade olika scenarier i ett försök att efterlikna kattsvansformationen och reda ut dess ursprung. Även om ytterligare forskning och tester krävs, presenterar teamet en stark hypotes om att kattsvansen  är resultatet av en dammproduktionshändelse som inträffade för ca hundra år sedan.

Resultaten presenterades vid en presskonferens vid American Astronomical Societys 243:e möte i New Orleans, Louisiana. Observationerna gjordes som en del av programmet Guaranteed Time Observation 1411.

Bild vikipedia Olika planetformationsprocesser, inklusive av exokometer och andra planetesimaler (asteroidliknande himlakropp)  runt omkring Beta Pictoris (NASAs konstnärliga framställning).

NY teknik i sökandet efter utomjordiskt liv

 

SETI-institutets Commensal Open-Source Multimode Interferometer Cluster (COSMIC) vid Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) är ett instrument för sökning efter utomjordisk intelligens (SETI). Denna banbrytande teknik är en detektor COSMIC som scannar efter utomjordiska signaler och banar väg för framtida forskning med hjälp av en kopia av rådata från teleskopets observationer. Kärnan i COSMIC:s uppdrag utgår i den urgamla frågan: Är vi ensamma i universum? Projektforskaren Dr. Chenoa Tremblay med team beskrev projektet i en artikel nyligen som publicerats i The Astronomical Journal.

Det som utmärker COSMIC är dess förmåga att anpassa sig till framtiden. Systemet är designat för framtida uppgraderingar vilket säkerställer att COSMIC förblir i framkanten av kosmisk utforskning. Med potential att utöka sin kapacitet kan COSMIC snart täcka fler stjärnor, utforska fler frekvenser och öka vår förståelse av kosmos. Det är viktigt att notera att COSMIC:s kapacitet sträcker sig längre än till att söka efter utomjordisk intelligens.

"COSMIC introducerar modern Ethernet-baserad digital arkitektur på VLA, vilket möjliggör en testbädd för framtida teknologier när vi går in i nästa generations sökverktyg", beskriver Tremblay. "För närvarande ligger fokus på att skapa en av de största undersökningarna för tekniska signaler någonsin, med undersökning över 500 000 observerade källor under de första sex månaderna. Flexibiliteten i designen möjliggör ett brett spektrum av andra vetenskapliga möjligheter, såsom att studera snabba radioblixtpulsstrukturer och söka efter axion-kandidater för mörk materia.

COSMIC ingår i projektet Phoenix, med kapacitet att söka efter signaler i miljontals stjärnor och potential att expandera till tiotals miljoner sökningar – ett språng i omfattning och känslighet. COSMIC, som för närvarande är i drift på VLA, söker med hjälp av observationer från Very Large Array Sky Survey (VLASS), som kommer att kartlägga 80 % av himlen i tre faser under två år och katalogisera cirka 10 miljoner radiokällor. 

COSMICs Ethernet-baserade system tillför ett nytt samarbetselement till kosmos. Multicasting-tekniken gör det möjligt för andra kommersiella system att få tillgång till COSMIC:s processorkraft vilket gör det möjligt för ett vetenskapligt ekosystem att utvecklas i framtiden. Föreställ dig flera teleskop som arbetar tillsammans för att lösa universums mysterier.

"COSMIC-systemet förbättrar VLA:s vetenskapliga kapacitet avsevärt. Dess huvudsakliga mål att upptäcka utomjordiska teknosignaturer ta itu med en av de mest djupgående vetenskapliga frågorna. Detta ämne var tidigare inte möjligt med VLA, säger Dr. Paul Demorest, National Radio Astronomy Observatory. Genom att arbeta parallellt med projekt som VLA Sky Survey kommer COSMIC att åstadkomma en av de största SETI-kartläggningarna någonsin, samtidigt som VLA kan genomföra sitt vanliga program för annan astronomisk forskning.

När vi ger oss ut på denna kosmiska resa med COSMIC är möjligheterna stora. Oavsett om man söker efter signaler från avlägsna civilisationer eller reder ut mysterierna med mörk materia, är COSMIC inte bara en detektor på ett teleskop; Det är en kosmisk följeslagare i vårt sökande efter kunskap

Bild https://www.pickpik.com/

Stjärnan HD 144432 omges av tre järnrika dammskivor

 

Med de framsteg som gjorts inom stjärn- och planetbildningsforskningen kan man nu undersöka förhållandena i miljön runt unga stjärnor och jämföra denna med det tidiga solsystemet. Med hjälp av Europeiska sydobservatoriets (ESO) Very Large Telescope Interferometer (VLTI) har ett internationellt forskarlag lett av József Varga från Konkoly-observatoriet i Budapest, Ungern, gjort detta. De observerade  skivan hos den unga stjärnan HD 144432 där planeter just nu bildas som finns ungefär 500 ljusår bort.

– När vi studerade stoftfördelningen i skivans innersta upptäckte vi för första gången en komplex struktur där stoft samlats i tre koncentriska ringar, beskriver Roy van Boekel forskare vid Max Planck-institutet för astronomi (MPIA) i Heidelberg, Tyskland medförfattare till en forskningsartikeln som publicerats i tidskriften Astronomy & Astrophysics om upptäckten.

HD 144432 är det första exemplet med ett så komplext ringsystem. Stjärnan finns i en zon rik på stoft av det material som stenplaneter som jorden bildas ur. Om man antar att ringarna indikerar närvaron av två planeter som bildas i luckorna i ringarna, uppskattar astronomerna dessa planeters massor till ungefär Jupiters storlek. Astronomerna bestämde stoftets sammansättning i den innersta skivan  dom finns från  stjärnan som motsvarar Jupiters avstånd till solen. De fann för forskare som studerar jorden bekanta mineral. Mineral av samma slag  som bildade de steniga planeterna i vårt solsystem: olika silikater (metall-kisel-syreföreningar) och andra mineraler som finns i vår jordskorpa och mantel och möjligen metalliskt järn som finns i Merkurius och jordens kärnor. Om studien bekräftas skulle ovan stjärna vara den första som har upptäckts med järn i planetbildande skivor.

– Astronomer har hittills förklarat  stoftskivors innehåll som att de har en blandning av kol- och silikatstoft, material som vi ser nästan överallt i universum. Ur ett kemiskt perspektiv är dock en järn- och silikatblandning mer trolig för de heta, inre diskregionerna.

Faktum är att den modellanalys som Varga, huvudförfattaren till den underliggande forskningsartikeln, tillämpade på insamlad data ger bättre ett mer passande resultat när man introducerar järn istället för kol som annars är det vanligaste i skivor. Dessutom kan stoftet som observeras i HD 144432-skivan vara så hett som ca 1500 grader Celsius vid innerkanten och måttliga 25 grader Celsius längre ut. Mineraler och järn smälter och kondenseras, ofta som kristaller i heta områdena nära en stjärna.

Kolkorn skulle inte klara värme av detta slag utan då bli kolmonoxid eller koldioxidgas. Kol kan dock fortfarande vara en betydande beståndsdel i de fasta partiklarna i den svalare delen av skivan vilket dock de observationer som gjorts i studien inte kunde spåra.  

 Merkurius och jorden är järnrika planeter medan jorden innehåller relativt lite kol. – Vi tror att HD-144432 skivan kan vara mycket lik vad som rådde i vårt tidiga solsystem som resulterade i massor av järn till de stenplaneter vi har idag (ex jorden), beskriver van Boekel och tillägger att  studien kan bli ytterligare ett exempel som visar att sammansättningen av vårt solsystem kan vara ganska vanlig. Förutom vårt solsystem verkar HD 144432 vara ett annat exempel på där planeter  bildas i en järnrik miljö.

Bild https://phys.org  Observation med European Southern Observatorys (ESO) Very Large Telescope Interferometer (VLTI) som hittade olika silikatföreningar och potentiellt järn, ämnen som också hittas i stora mängder på vårt solsystems steniga planeter. Kredit: Jenry

Kan syre i atmosfären visa på en tekniskt avancerad civilisation

 

I en ny studie publicerad i Nature Astronomy av Adam Frank, Helen F. och Fred H. Gowen Professor of Physics and Astronomy vid University of Rochester författare till The Little Book of Aliens (Harper, 2023) och Amedeo Balbi, docent i astronomi och astrofysik vid University of Roma Tor Vergata, Italien, beskrivs kopplingen mellan atmosfäriskt syre och den potentiella ökningen av avancerad teknik på avlägsna planeter.

I artikeln undersöker vi om en atmosfärs sammansättning är tecken på närvaron av avancerad teknik, beskriver Balbi. Frank och Balbi och hävdar att, utöver behov av andning och metabolism i flercelliga organismer är syre även avgörande för eld. Bruket av eld är ett kännetecken för en teknologisk civilisation. Forskarna fördjupar sig i begreppet "teknosfärer", expansiva områden av avancerad teknologi som avslöjar tecken – kallade "teknosignaturer" – av utomjordisk teknisk kunnig intelligens.

Oavsett om det handlar om matlagning, smide av metaller tillverkning av material för hem eller utnyttjande av energi genom att bränna bränslen, har förbränning varit drivkraften bakom jordiska industrisamhällen.

Genom att se på jordens historia fann forskarna att kontrollerad användning av eld och de efterföljande metallurgiska framstegen endast var möjliga när syrehalten i atmosfären nådde eller översteg 18 procent. Detta innebär att endast planeter med betydande syrekoncentrationer kan utveckla avancerade teknosfärer och lämna detekterbara teknosignaturer. De nivåer av syre som krävs för att biologiskt upprätthålla komplext liv och intelligens är inte lika höga som de nivåer som krävs för teknik, så även om en art kanske kan uppstå i en värld utan syre, kommer den inte att kunna bli en teknologisk art, enligt forskarna.

"Du kanske kan få biologi – du kanske till och med kan få intelligenta varelser – i en värld utan syre", beskriver Frank. Men utan en eldkälla kommer det aldrig att utvecklas högre teknik eftersom högre teknik kräver bränsle och smältning."

Här kommer "oxygen bottleneck" in i bilden, en term som myntades av forskarna för att beskriva den kritiska tröskel som skiljer världar som är kapabla att främja teknologiska civilisationer från de världar där detta inte är möjligt.

"Förekomsten av höga halter av syre i atmosfären är som en flaskhals som du måste ta dig igenom för att få en teknologisk art", säger Frank. "Du kan få allt annat att fungera, men om du inte har syre i atmosfären kommer du inte att ha en teknologisk art. Att rikta in sig på planeter med höga syrehalter bör därför prioriteras eftersom närvaron eller frånvaron av höga syrenivåer i exoplaneters atmosfärer kan vara en viktig ledtråd för att hitta potentiella teknosignaturer", beskriver Frank.

"Att upptäcka intelligent, teknologiskt liv på en annan planet skulle vara enormt", tillägger Balbi. – Därför måste vi vara extremt försiktiga med att tolka eventuella upptäckter. Vår studie tyder på att vi bör vara skeptiska till potentiella teknosignaturer från en planet med otillräckligt syre i atmosfären.

Bild https://www.deviantart.com/

Nya bilder visar Neptunus och Uranus i sina naturliga färger.

 

Professor Patrick Irwin vid Institutionen för fysik, University of Oxford och hans team fann att både Neptunus och Uranus har en likartad nyans av grönblått. Den allmänna uppfattningen är annars att Neptunus är djupt azurblå medan Uranus är blekt cyanblå.

Astronomer har dock länge vetat att de flesta bilder av de två planeterna inte exakt återger deras verkliga färg. Färgfelet uppstod på grund av att bilder tagna av båda planeterna under 1900-talet – bland annat av NASA:s Voyager 2-uppdrag, (den enda rymdfarkost som flugit förbi dessa världar) – tog bilder i skilda färgnyanser.

De enfärgade bilderna kombinerades senare för att skapa sammansatta färgbilder, som inte alltid var exakt balanserade för att uppnå en naturlig färgbild av planeterna särskilt Neptunus blev ofta för blå. Dessutom var de tidiga Neptunusbilderna från Voyager 2 kraftigt kontrastförstärkta för att bättre avslöja molnen banden och vindarna på Neptunus.

Professor Irwin påtalar: "Även om de välkända Voyager 2-bilderna av Uranus publicerades i en form som låg närma den "sanna" färgen, var de av Neptunus i själva verket utsträckta och förbättrade och därför i fel blå nyans.

Även om den artificiellt mättade färgen var känd vid den tiden bland planetforskare – och bilderna släpptes med bildtexter som förklarade det – gick den distinktionen förlorad med tiden. Genom att tillämpa vår modell på originaldata har vi kunnat rekonstruera den mest exakta representationen hittills av både Neptunus och Uranus färg (se ovan bild).

I den nya studien har forskarna använt data från rymdteleskopet Hubble rymdteleskop STIS och MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer)  på Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope. I båda instrumenten är varje pixel ett kontinuerligt spektrum av färger. Detta innebär att STIS- och MUSE-observationerna entydigt kan bearbetas för att bestämma den sanna färgen på Uranus och Neptunus.

Båda planeterna har en ganska likartad nyans i grönblått. Den största skillnaden är att Neptunus har en liten antydan till ytterligare blått vilket beror på ett tunt dislager på Neptunus.

Studien har fått namnet "Modelling the seasonal cycle of Uranus colour and magnitude, and comparison with Neptune" och har publicerats i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Bild https://www.ox.ac.uk/

Titans övärld innehåller isberg bestående av kolväte

 

Titan är Saturnus största måne och den näst största månen i solsystemet efter Jupiters måne Ganymedes.

Titans öar är sannolikt flytande bitar av porösa frusna organiska fasta ämnen visar en ny studie som publicerats i Geophysical Research Letters, AGU:s tidskrift för rapporter i kortformat med titeln “The Fate of Simple Organics on Titan’s Surface”. Studiens författare är Studiens författare ärXinting Yu (korresponderande författare), University of Texas i San Antonio. Yue Yu, University of California Santa Cruz, Universitetet i Genève. Julia Garver, University of California Santa Cruz. Xi Zhang, University of California Santa Cruz. Patricia McGuiggan, Johns Hopkins University

Titan har en dimmig orange atmosfär 50 % tjockare än jordens, rik på metan och andra kolbaserade molekyler. Ytan på Titan är täckt av mörka sanddyner bestående av organiskt material och hav av flytande metan och etan. På radarbilder ses ljuspunkter på havets yta (öar) som kan bestå från några timmar till veckor eller längre.

Dessa kortlivade öar sågs första gången 2014 under Cassini-Huygens-uppdraget sedan dess har forskare försökt ta reda på vad de består av och hur de uppkommer.

Xinting Yu, planetforskare och huvudförfattare till den nya studien ställde sig frågan och gjorde en närmare undersökning med de data som finns på förhållandet mellan Titans atmosfär, flytande sjöar och de fasta material som avsatts på månens yta ifall detta skulle kunna avslöja orsaken till dessa öar. ”Jag ville undersöka om öarna kunde vara organiska ämnen som flyter på ytan likt pimpsten på vatten här på jorden innan de sjunker”, skriver Yu.

Titans övre atmosfär är tät och har hög densitet och består av organiska molekyler. Molekylerna kan klumpa ihop sig, frysa samman och falla ner på månens yta, floder och sjöar där vågorna bara är några millimeter höga.

Yu och hennes team var intresserade av vad som hände med dessa organiska klumpar när de nådde Titans kolvätesjöar. Skulle de sjunka eller flyta? För att hitta svaret undersökte teamet först om Titans organiska fasta ämnen helt enkelt skulle lösas upp i dessa sjöar. Eftersom sjöarna redan är mättade med organiska partiklar antog teamet att de fallande fasta ämnena inte skulle lösas upp när de nådde vätskan. Om materialet skulle sjunka direkt skulle vi inte se dessa öar, beskriver Yu. ”De bör flyta ett tag, men inte under en längre tid."

Om de isiga klumparna var tillräckligt stora och har rätt förhållande mellan håligheter och smala rör skulle det flytande metanet (eller etanet) kunna sippra in tillräckligt långsamt för att klumparna skulle kunna dröja sig kvar på ytan under en tid upptäckte forskarna i sina modeller.

Yus modeller tyder på att enskilda klumpar sannolikt är för små för att flyta på egen hand. Men om tillräckligt många klumpar samlas nära stranden kan större bitar brytas loss och flyta iväg, på samma sätt som glaciärer kalvar på jorden. Med en kombination av en större storlek och rätt porighet skulle dessa organiska glaciärer kunna förklara fenomenet med de tillfälliga öarna.

Förutom öarna kan ett tunt lager av frusna fasta ämnen som täcker Titans hav och sjöar förklara de flytande kropparnas ovanliga jämnhet. Således kan resultaten från denna studie förklara två av Titans mysterier.

Bild vikipedia Bilder av antalet sjöar på Titans norra halvklot (vänster) och södra halvklotet (höger)