Venus är viktig att studera i sökandet efter liv i universum

 

Venus yta är tillräckligt varm för att bly ska smälta, lavasprutande vulkaner och puffiga moln av svavelsyra gör att Venus är omöjlig att leva på. Men ger ändå viktiga lärdomar om potentialen för liv på andra planeter hävdas i en ny artikel i tidskriften Nature Astronomy.

Även om den har en tryckkokarliknande atmosfär som omedelbart skulle krossa  en människa finns likheter mellan jorden och Venus. De har ungefär samma massa och radie. Med tanke på närheten till Venus är det naturligt att undra varför jorden blev så annorlunda (eller Venus).

Många forskare antar att solinstrålningsflödet, den mängd energi som Venus får från solen, orsakade en skenande växthuseffekt som förstörde planeten som möjlig för liv.

– Om man betraktar den solenergi som jorden tar emot till värdet 100 procent så samlar Venus in 191 procent. Många anser att det är därför Venus blev annorlunda, beskriver Kane. Venus har ingen måne vilket är det som är en anledning till att  jorden fick  hav och månen påverkade även mängden vatten här.

Förutom några av de kända skillnaderna (mellan Venus och Jorden) kan flera NASA-uppdrag till Venus hjälpa till att reda ut och finna några av de okända (som säkert finns). Forskarna vet inte storleken på Venus kärna (Citerat från vikipedia: Jordens kärna är den innersta delen av jordens inre och består huvudsakligen av järn, nickel, svavel och krom. Jordens kärna skapar värmeenergi och magnetism genom bland annat sin rotation och bidrar till jordens täthet) eller  hur Venus fick sin nuvarande relativt långsamma rotationshastighet ( Det tar längre tid för Venus att rotera en gång på sin axel än att fullborda sin bana runt solen. Det tar 243 jorddagar att rotera en gång – den längsta rotationen av någon planet i solsystemet men 224,7 jorddagar för att fullborda ett varv runt solen.), hur dess magnetfält förändrats över tid eller något om kemin i det undre av atmosfären.

En stenplanets inre påverkar också dess atmosfär. Så är fallet för jorden, där vår atmosfär till stor del är resultatet av vulkanisk utgasning.

NASA har planer för dubbla uppdrag till Venus planerade i slutet av detta decennium, och Kane hjälper till i båda. DAVINCI-uppdraget kommer att undersöka den syrafyllda atmosfären för att mäta ädelgaser och andra kemiska grundämnen.

– DAVINCI kommer att mäta atmosfären hela vägen från toppen till botten. Det kommer att hjälpa oss att bygga nya klimatmodeller och förutsäga den här typen av atmosfärer på andra håll, inklusive på jordens framtid eftersom vi fortsätter att öka mängden CO2, beskriver Kane. 

VERITAS-uppdraget, som leds av NASA:s Jet Propulsion Laboratory, kommer inte att landa med en sond på ytan, men göra det möjligt för forskare att skapa detaljerade 3D-landskapsrekonstruktioner som avslöjar om planeten har aktiv plattektonik (rörelser i jordskorpan även kallat kontinentaldrift) och aktiva vulkaner.

"För närvarande är våra kartor över Venus ofullständiga. Det är stor skillnad på hur aktiv ytan är i dag jämfört med hur den kan ha förändrats genom tiderna. Vi behöver båda typerna av information, beskriver Kane.

Bild vikipedia (engelska) Konstnärs koncept för DAVINCI:s planerade nedstigningsstadier på Venus.

Voyager 1 är kontaktbar igen

 

Voyager 1 är en av två obemannade rymdsonder i Voyagerprogrammet 1;an skickades upp av Nasa den 5 september 1977.  Förutom vetenskapliga instrument har Voyagersonderna utrustats med varsin grammofonskiva: Voyager Golden Record. Dessa innehåller bland annat ljudfiler och bilder som skildrar livet i olika kulturer på Jorden. Att skicka med skivan är en symbolisk handling som kan bli hittad av något intelligent utomjordiskt liv. Farkosterna rör sig med galaktiska mått i ett mycket begränsat område. De är nu långt utanför vårt solsystem här visas i realtid var Voyager 1 just nu befinner sig. 

För första gången sedan november 2023 returnerar Voyager 1 nu åter användbar data om sin hälsa och statusen av sina tekniska system ombord. Nästa steg är att få det möjligt för sonden att börja skicka tillbaka vetenskapliga data igen. Sonden och dess tvilling, Voyager 2, är de enda rymdfarkoster som någonsin flugit i den interstellära rymden (utanför vårt solsystem).

Voyager 1 slutade skicka läsbara vetenskapliga och tekniska data tillbaka till jorden den 14 november 2023, trots att uppdragskontrollanterna kunde se att rymdfarkosten fortfarande tog emot sina kommandon och i övrigt fungerade normalt. I mars bekräftade Voyagers ingenjörsteam vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien att problemet var kopplat till en av farkostens tre datorer ombord, kallad flight data subsystem (FDS). FDS ansvarar för att paketera vetenskaplig och teknisk data innan de skickas till jorden.

Teamet upptäckte att det var ett chip som ansvarar för att lagra en del av FDS-minnet, inklusive att en del av FDS-datorns programkod som inte fungerade. Förlusten av koden gjorde vetenskapliga och tekniska data som kom tillbaka  oanvändbara. Det gick inte att reparera chipet och teamet bestämde sig för att placera den berörda koden någon annanstans i FDS-minnet. Men ingen enskild plats var tillräckligt stor för att rymma kodavsnittet i sin helhet.

De utarbetade då en plan för att dela upp den berörda koden i sektioner och lagra dessa sektioner på olika platser i FDS. För att planen skulle  fungera behövde de också justera dessa kodavsnitt för att till exempel säkerställa att de tillsammans skulle fungera som en helhet. Alla referenser till kodens plats i andra delar av FDS-minnet behövde även då uppdateras.

Teamet började med att peka ut den kod som ansvarar för att paketera rymdfarkostens tekniska data. De skickade den till sin nya plats i FDS minnet den 18 april. En radiosignal tar cirka 22 1/2 timme att nå Voyager 1, som är över 24 miljarder kilometer från jorden och ytterligare 22 1/2 timme för en signal att komma tillbaka till jorden.

Den 20 april såg de att modifieringen fungerade: För första gången på fem månader har man nu kunnat kontrollera rymdfarkostens hälsa och status. Under den närmaste tiden kommer teamet att flytta och justera de andra berörda delarna av FDS-programvaran. Det inkluderar de delar som ska returnera vetenskapliga data.

Vi kan bara berömma att tekniken från 70-talet ännu fungerar och hoppas på att ny data under en mycket lång tid ännu kommer tillbaks till Jorden från båda farkosterna.

Voyager 2 fungerar ännu normalt (sköts upp den 20 augusti 1977). De två Voyager-rymdfarkosterna sköts upp för över 46 år sedan och är de längsta och mest avlägsna rymdfarkosterna i historien. Man kan undra varför Voyager 2 sändes upp före Voyager 1. Troligen kan det vara något som behövde justeras på 1:an i sista stund men att schemat för 2:an likväl kunde hållas. Kan det vara något som inte blev helt bra på 1:an och som nu visade sig?

Bild vikipedia

Varifrån kommer metan på Mars?

 

Den kemiska föreningen metan (CH4) är det enklaste kolvätet.  Metan kallas även sumpgas då den bildas vid nedbrytning av organiskt material i syrefattiga miljöer exempelvis i botten av kärr. Ett annat namn är gruvgas efter dess benägenhet att sippra ut i gruvgångar där den sedan riskerar att antändas vilket gör den till ett allvarligt hot mot gruvarbetare - gasexplosioner kostar regelbundet människoliv ännu i våra dagar. Metan är även den växthusgas som (efter koldioxid)  är näst största hotet i uppvärmningen av vår planet.

Den mest överraskande upptäckten från NASA:s Curiosity Mars Rover är att metan sipprar upp ur ytan i Gale-kratern . 

Det är levande varelser som producerar det mesta av metangasen på jorden. Men forskare har inte hittat några säkra tecken på nuvarande eller forntida liv på Mars så troligen är detta inte fallet med metanfyndet på Mars. Ändå har det portabla kemilabbet ombord på Curiosity, känt som SAM, (Sample Analysis at Mars), kontinuerligt hittat spår av metan nära ytan i Gale-kratern. Ingen annan plats har det hittats på (ännu) på Mars. Forskarna antar att den troliga källan är geologiska mekanismer som involverar vatten och sten djupt nere under mars regolit (som är berggrund som vittrat).

SAM har dock funnit att metan beter sig på oväntat vis i Gale-kratern. Det sipprar upp på natten och försvinner under dagen. Den fluktuerar säsongsmässigt och stiger ibland till nivåer som är 40 gånger högre än vanligt. Förvånansvärt nog ackumuleras inte metangasen i atmosfären: ESA:s (European Space Agency) ExoMars Trace Gas Orbiter, som skickades till Mars specifikt för att studera Mars atmosfär har inte upptäckt någon metan i atmosfären.

Metanfyndet håller Mars-forskare sysselsatta med laboratoriearbete och datormodelleringsprojekt som syftar till att förklara varifrån gasen kommer, beter sig svårförklarligt och bara detekteras i Gale-kratern. En forskargrupp från NASA delade nyligen med sig av en intressant teori.

I en artikel i mars i Journal of Geophysical Research: Planets, föreslog gruppen att metan – oavsett hur det produceras – skulle kunna förseglas under stelnat salt som kan bildas i Mars regolit av krossad sten och stoft. När temperaturen sedan stiger under varmare årstider eller tid på dygnet försvagas förseglingen ( frosten), och metangas sipprar ut. Under ledning av Alexander Pavlov, planetforskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, föreslår forskarna att gasen också kan explodera ut i små  puffar när tätningar spricker (det stelnade saltet) under trycket av till exempel en rover (månbil) stor som en liten SUV som kör över regoliten. 

Vore ett bra experiment att backa bort bilen och med instrument undersöka om metan likväl sipprar ut i kratern och inte bara under rovern.

Forskarnas hypotes kan hjälpa till att förklara varför metan bara detekteras i Gale-kratern, beskriver Pavlov, med tanke på att det är en av två platser på Mars där en robot rör sig och borrar i ytan. Den andra platsen är Jezero-kratern, där NASA:s Perseverance-rover arbetar, men den rovern inte har något metandetekterande instrument. 

Vore intressant om en undersökning av metan kunde göras där också.

Pavlov beskriver att ursprunget till denna hypotes är ett  experiment som han ledde 2017, som involverade odling av mikroorganismer i en simulerad marsiansk permafrost (frusen jord) med salt inblandat likt mycket av Mars permafrost är.

Pavlov och hans kollegor testade om bakterier som kallas halofiler (organism som trivs i saltrika miljöer), som lever i saltvattensjöar och andra saltrika miljöer på jorden, kunde trivas under liknande förhållanden på Mars.

Resultaten från mikrobodlingen visade sig inte vara entydiga, beskriver han, men forskarna märkte något oväntat: Det översta jordlagret bildade en saltskorpa där salt is förvandlades från ett fast ämne till en gas och lämnade saltet efter sig.

Resultatet kan visa vad som sker på Mars men förklarar inte metanets ursprung.

Bild vikimedia på gale-kratern.

I Hubbles data hittades små asteroider i asteroidbältet

 

Astronomer analyserade nyligen en mängd arkiverade bilder tagna av NASA:s rymdteleskop Hubble för att visuellt hitta en i stort sett osynlig population av mindre asteroider. Analysen var på 37 000 Hubble-bilder som sträckte sig över 19 år. Man fann 1 701 asteroidspår, varav 1 031 var asteroider som inte tidigare varit katalogiserade. Omkring 400 av dessa okatalogiserade asteroider är mindre än 1 kilometer i diameter.

Frivilliga från hela världen, så kallade "medborgarforskare", bidrog i arbetet. Professionella forskare kombinerade volontärernas arbete med maskininlärningsalgoritmer för att identifiera asteroiderna. Det representerar ett nytt tillvägagångssätt för att finna asteroider i bildarkiv som sträcker sig över årtionden, vilket effektivt kan tillämpas även på andra datamängder, beskriver forskarna.

Vi börjar nu  upptäcka mindre asteroider i asteroidbältet. Vi blev förvånade över att se ett så stort antal kandidatobjekt, beskriver Pablo García Martín, huvudförfattare vid det autonoma universitetet i Madrid, Spanien. – Det fanns en antydan om att den här populationen existerade men nu bekräftas det med hjälp av populationen av bilder ur Hubble-arkivet.

Det stora, slumpmässiga urvalet ger nya insikter om hur asteroidbältet bildades och utvecklades. Att hitta många små asteroider gynnar teorin att dessa är fragment av större asteroider som har kolliderat och brutits isär. Händelser som sträcker sig över miljarder av år.

Bild vikipedia av asteroidbältet som kretsar mellan Mars och Jupiter. Här finns cirka 60000 objekt.

Norrsken ses på en brun dvärg eller vad är det?

 

Astronomer har med hjälp av NASA:s James Webb Space Telescope hittat en brun dvärg (ett objekt som är mer massivt än Jupiter men mindre än en stjärna en så kallad misslyckad stjärnbildning). Denna är unik då den ger ifrån sig infraröd strålning från metan troligen på grund av att det finns energi i dess övre atmosfär. Detta är en oväntad upptäckt eftersom den bruna dvärgen W1935 är kall och saknar en sol i sin närhet. Därför finns det ingen uppenbar källa till energi i den övre atmosfären.

Forskarna spekulerar i att metanutsläppen kan bero på processer i denna som genererar norrskenet. För att hjälpa till att förklara mysteriet med den infraröda strålningen från metan vände sig teamet till vårt eget solsystem. Metanutsläpp är ett vanligt från gasjättar som Jupiter och Saturnus. Uppvärmningen i den övre atmosfären som driver denna emission är kopplad till norrsken. För isolerade bruna dvärgar som W1935 är frånvaron av en stjärnvind (solvind) som kan bidra till norrskensprocessen och förklara den extra energin i det övre av atmosfären vilket krävs för metanutsläppet ett olöst mysterium. Forskarlaget antar att antingen oförklarliga interna processer som Jupiters och Saturnus atmosfäriska fenomen eller externa interaktioner med antingen interstellärt plasma eller en närliggande aktiv måne kan hjälpa till att förklara emissionen.

W1935 är den första norrskenskandidaten utanför vårt solsystem med signatur av metanutsläpp. Det är också den kallaste norrskenskandidaten utanför vårt solsystem, med en effektiv temperatur på cirka 200 grader Celsius. I vårt solsystem är solvinden en primär bidragsgivare till norrskensprocesser. Här, spelar aktiva månar som Io och Enceladus en roll för planeter som Jupiter respektive Saturnus. W1935 saknar vad vi vet en följeslagare och en sol  och stjärnvind inte kan bidra till fenomenet. Det återstår att se om här finns en aktiv måne kan spela en roll i metanutsläppet på W1935.

En eller flera månar här här kan vara svåra att upptäcka även med Webbteleskopet.

Ovan forskningsresultat presenteras på 243Rd American Astronomical Society i New Orleans.

Bild https://www.nasa.gov/ Detta konstnärskoncept föreställer den bruna dvärgen W1935, som befinner sig 47 ljusår från jorden. Astronomer har med hjälp av NASA:s James Webb Space Telescope upptäckt infraröd strålning från metan från W1935. Detta är en oväntad upptäckt eftersom den bruna dvärgen är kall och saknar en närliggande stjärna (sol). Därför finns det ingen förklarad energikälla för att värma upp dess övre atmosfär och få metan att glöda. Teamet spekulerar i om vilken process metanutsläppen kan bero på och som genererar norrsken, här sett i rött. NASA, ESA, CSA och L. Hustak (STScI)

Winchcombe-meteoriten innehåller spår till Jordens urhav.

 

Winchcombe-meteoriten är en kolhaltig kondritmeteorit som sågs komma in i jordens atmosfär som ett fluorescerande grönt eldklot över Gloucestershire, England, klockan 21:54 den 28 februari 2021. Det är en 4,6 miljarder år gammal meteorit som härstammar från asteroidbältet mellan Mars och Jupiter.

Den innehåller utomjordiskt vatten och organiska föreningar som ger insikter om ursprunget till jordens hav.

Analyser av Winchcombe-meteoriten av specialister från hela världen började inom några dagar efter nedfallet. Meteoriten är en sällsynt  kolhaltig kondrit (meteoriter som inte nedsmält under sin färd genom atmosfären) som innehåller cirka 2 viktprocent kol och är den första meteoriten av denna typ som hittats i Storbritannien. Genom detaljerade avbildningar och kemiska analyser fastställde teamet att den innehåller cirka 11 % utomjordiskt vatten (i vikt), varav det mesta är inneslutet i mineraler som bildades under kemiska reaktioner mellan vätskor och sten på dess moderasteroid i de tidigaste stadierna av solsystem från den kommer.

Dr Luke Daly, lektor i planetär geovetenskap vid University of Glasgow och författare till artikeln, säger: "En av de största frågorna som ställs till det vetenskapliga samfundet är hur människan hamnade här? Denna analys av Winchcombe-meteoriten ger en inblick i hur jorden fick sitt vatten – källan till liv. Forskare kommer att fortsätta att arbeta med meteoriten i många år framöver och avslöja fler hemligheter om vårt solsystems ursprung. 

Winchcombe-meteoriten finns för närvarande till allmän beskådan på Natural History Museum, Winchcombe Museum och The Wilson (Art Gallery), Cheltenham. Kureringen och de första analyserna av Winchcombe-meteoriten stöddes av Science and Technology Facilities Council (STFC).

Bild vikipedia Fragment of the Winchcombe meteorite in the Natural History Museum, London.

Månen Mimas och havet under isen

 

Månen Mimas är en av Saturnus 146 månar. Enligt nya rön kan den ha haft ett stort underjordiskt hav en gång men genom dess excentricitet av omloppsbana minskade havets volym till sitt nuvarande betydligt lägre värde genom att dess isiga  yta smälte och tunnades ut.

Under vårt tidigare arbete fann vi att för att Mimas ska vara en havsvärld idag måste den ha haft en mycket kraftig isyta i det förflutna. Mimas omloppsbanas excentricitet bör ha varit högre tidigare vilket förklarar vägen från tjock is och mycket hav under denna till dagens tunnare is och mindre havsvolym beskriver Matthew E. Walker, Senior Scientist vid Planetary Science Institute. Han tillägger att det finns en förklaring till att tjockleken på isen tunnas ut vilket antas ske nu även om excentriciteten av banan ännu minskar på grund av tidvattenuppvärmning. Havet bör geologiskt sett vara mycket ungt.

Mimas banas excentricitet är det som driver tidvattenuppvärmningen (banans sträckning runt Saturnus ger denna effekt av tidvatten likt månen ger jorden). Just nu är tidvattenuppvärmningen mycket hög jämfört med hur det är på andra havsmånar, som ex Enceladus. Vi tror att tidvattenuppvärmning är den värmekälla som är ansvarig för att isen för närvarande tunnas ut, beskriver Walker och tillägger.

"Tidvattenuppvärmning är inte fri energi, så när isen på ytan smälter drar det energi ut ur omloppsbanan, vilket gör att excentriciteten sjunker tills Mimas så småningom kommer att  cirkulera runt Saturnus i en rundare och lugnare takt."

Ovan är viktigt att förstå.

Smältningen måste ha inträffat när Mimas excentricitet var två till tre gånger större än nu. Att isen blivit tunnare under de senaste 10 miljoner åren av Mimas evolution stämmer överens med dess geologi.

Mimas har en radie på knappt 200 kilometer. Tjockleken på den yttre hydrosfären (summan av vatten runt och på en planet eller måne inklusive fukten i atmosfären), som består av is och vätska, uppskattas till cirka 70 kilometer. De nuvarande uppskattningarna av isskalets tjocklek är 20 till 30 kilometer, baserat på rotationsrörelsen av axeln hos en snurrande kropp eller ett smalare intervall på 24 till 31 kilometer från libration som betyder en liten svängning i månens rotationshastighet som gör att den ser ut att nicka fram och tillbaka. Matematiska uppskattningar visar ett hav som är cirka 40 till 45 kilometer i djup under isen.

Vi Uppskattar att Mimas hade helt frusen yta fram till för 10 till 25 miljoner år sedan, därefter började den isiga ytan smälta. Vad som förändrades för att starta  epoken av smältning av is är fortfarande en gåta, beskriver Walker.

Walker är medförfattare till "The evolution of a young ocean within Mimas" som publiceras i Earth and Planetary Science Letters. Alyssa Rose Rhoden från Southwest Research Institute är huvudförfattare.

Bild vikipedia på Saturnus måne Mimas fotograferad av Cassini 2005 (NASA).

En uråldrig galax hittades av Webbteleskopet

 

En massiv uråldrig galax som fått beteckningen JWST-ER1g  och som bildades när universum var en fjärdedel av sin nuvarande ålder upptäcktes nyligen av Webbteleskopet.

Fenomenet Einsteinring är förknippad med denna galax. Einsteinring är en term inom astronomin för den deformation i form av en ring som ljuset från en avlägsen källa, ex en galax eller en stjärna, bildar genom att ljuset böjs på grund av påverkan av gravitationen från en stor massa (som en annan galax eller ett svart hål) på sin väg mot oss (något som finns mellan oss och källan). En gravitationslinsning  är ett fenomen som bryter ljuset från en ljuskälla på dess väg till observatören och förstorar källans ljus. Fenomenet förutspåddes i Einsteins allmänna relativitetsteori. 

Den totala massan som är innesluten inom Einsteinringens radie – har två komponenter: stjärnmassa och mörk materia.  Även om mörk materia aldrig har upptäckts i laboratorier är fysiker övertygade om att mörk materia finns och utgör 85 procent av universums materia (jag däremot tvekar på detta och anser att det antingen är en form av vanlig materia vi inte förstår  eller bör vi helt övergå till strängteorin).

"Om vi subtraherar stjärnmassan från den totala massan får vi den mörka materians massa inom Einsteins ring", beskriver Hai-Bo Yu, professor i fysik och astronomi vid University of California,

"När vanlig materia – orörd gas och stjärnor – kollapsar och kondenseras till den mörka materians halo i JWST-ER1g, kan det komprimera halon, vilket leder till en hög densitet", beskriver Demao Kong,  andraårsdoktorand vid UCR, som var den som ledde analysen. – Våra numeriska studier visar att den här mekanismen kan förklara den höga koncentrationen av mörk materia i einsteinringen runt JWST-ER1g. 

Enligt Daneng Yang, postdoktoral forskare vid UCR och medförfattare till artikeln, ger JWST-ER1g, som bildades 3,4 miljarder år efter Big Bang, "en fantastisk möjlighet att lära oss om mörk materia".

"Detta starka linsobjekt är unikt eftersom det är en perfekt Einstein-ring, från vilken vi kan få värdefull information om den totala massan inom Einsteins radie vilket är ett steg för att testa mörk materias egenskaper", beskriver Yang.

"JWST ger oss en aldrig tidigare skådad möjlighet att observera uråldriga galaxer som bildades när universum var ungt", beskriver Yu.

Studien stöddes av John Templeton Foundation och U.S. Department of Energy.

Bild vikipedia (engelsk). Einsteinring.

Hur Pluto fick sin hjärtformation

 

Gåtan om hur Pluto fick sin hjärtformation  på sin yta har lösts av ett internationellt team av astrofysiker från universitetet i Bern och medlemmar från National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS.  Enligt deras forskning präglades Plutos tidiga historia av en omvälvande händelse som bildade Sputnik Planitia (den hjärtformade regionen se bild ovan): under en kollision med en mindre kropp med en diameter av cirka 700 km.

Forskarlagets resultat publicerades nyligen i Nature Astronomy och visar hur Plutos inre struktur skiljer sig från hur man tidigare antagit den var och visar även att det troligast inte finns ett hav under ytan av detta kväveisfält. Hjärtformationen är även känt som Tombaugh Regio. Det som fångade forskarnas intresse när formationen först upptäcktes är att den är täckt av ett material med hög albedo vilket betyder att området reflekterar mer ljus än omgivning utanför hjärtformationen vilket ger dess vitare färgtoning.

 "Hjärtat" består dock inte av ett enda element. Sputnik Planitia (den västra delen) täcker en yta på 1200 * 2000 kilometer, vilket motsvarar en fjärdedel av Europa eller USA. Det som är slående är att denna region ligger tre till fyra kilometer lägre ner i Plutos yta än större delen av Plutos övriga yta.

"Sputnik Planitias vitaktiga utseende beror på att det till största delen är fyllt med kväveis som rör sig och konvekterar och ständigt jämnar ut ytan. Denna kväveis ackumulerades troligen snabbt efter kollisionen vilket förklarar att ytan är lägre än omgivningens, beskriver Dr. Harry Ballantyne från universitetet i Bern och huvudförfattare till studien. Den östra delen av "hjärtat" är också täckt av ett liknande men mycket tunnare lager av kväveis, vars ursprung fortfarande är oklart för forskarna, men som troligen är relaterat till Sputnik Planitia." Den långsträckta formen på Sputnik Planitia tyder på att kollisionen inte var en direkt frontalkollision utan snarare en sned sådan", påpekar Dr. Martin Jutzi vid universitetet i Bern.

För ytterligare information om  studien se denna länk från Universitetet i Bern. 

Bild vikipedia Pluto sedd från New Horizons 14 juli 2015.

Stjärnvind (solvind) vid tre solliknande stjärnor

 

En internationell forskargrupp under ledning av Kristina Kislyakova, senior forskare vid institutionen för astrofysik vid universitetet i Wien, har upptäckt röntgenstrålning från astrosfären (kan liktydas med atmosfär men kallas astrosfär då det handlar om stjärnors atmosfär med undantag av solen atmosfär som är uppdelad i kromosfär och korona) från tre solliknande stjärnor.

Resultatet, som bygger på observationer med rymdteleskopet XMM-Newton  publicerades nyligen i Nature Astronomy. Forskarna observerade syrejonernas spektrala fingeravtryck (så kallade spektrallinjer) med XMM-Newton och kunde bestämma mängden syre och slutligen den totala massan av stjärnvinden från stjärnorna.

 De tre stjärnorna var 70 Ophiuchi (en dubbelstjärna 16 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Ormbäraren)  , epsilon Eridani (ca 5 ljusår bort mot Epsilon stjärnan kan ses med blotta ögat) och 61 Cygni (en dubbelstjärna 1 0ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Svanen). Forskarna uppskattade deras massförlust till 66,5,5±11,1, 15,6±4,4 respektive 9,6±4,1 gånger solmasseförlust. Det betyder att stjärnvindarna från dessa stjärnor är mycket starkare än solvinden från vår sol, vilket kan förklaras av att det är starkare magnetisk aktivitet i dessa stjärnor.

Stjärnvinden (solvinden) är en plasmavind (ett flöde av laddade partiklar, främst elektroner och protoner) som ständigt skickas ut från solen, rakt genom solsystemet. Solvinden fyller solsystemet och utgör därför en huvudbeståndsdel i det interplanetära mediet. Troligen har alla stjärnor har liknande utflöden, i vissa fall tusentals gånger starkare, och stjärnvind är den allmänna benämningen på stjärnors utflöden medan det från solen kallas solvind.

– I vårt solsystem har solvind observerats från ytan från planeter och kometer (av farkoster som landat på dessa obs objekten själva tar emot denna vind sänder inte ut den) och heliosfären och utgör ett naturligt laboratorium för att studera solvindens sammansättning, förklarar studiens huvudförfattare Kristina Kislyakova. – Att observera denna strålning från avlägsna stjärnor är mycket svårare på grund av den svaga signalen. Dessutom gör avståndet till stjärnorna det mycket svårt att särskilja signalen som sänds ut av astrosfären  från  röntgenstrålningen från stjärnan själv, av vilken en del "sprids" över teleskopets synfält på grund av instrumentella effekter.

Kislyakova  påtalar även att ”Vi har utvecklat en ny algoritm för att särskilja stjärnornas astrosfäriska utkast till emissionen och detekterat laddningsutbytessignaler som kommer från stjärnvindar, syrejoner och det omgivande neutrala interstellära mediet från de tre huvudseriestjärnorna som nämns ovan. Detta är första gången som strålning från röntgenladdningsutbyte från astrosfärer från sådana stjärnor har upptäckts. Våra uppskattade massförlusthastigheter kan användas som ett riktmärke för stjärnvindsmodeller och utöka våra begränsade observationsbevis för vindar från solliknande stjärnor.

Medförfattaren Manuel Güdel, vid universitetet i Wien, tillägger: "Det har gjorts världsomspännande ansträngningar under tre decennier för att underbygga närvaron av vindar runt solliknande stjärnor och mäta deras styrka, men hittills har bara indirekta bevis baserade på deras sekundära effekter på stjärnan eller miljön antytt existensen av sådana vindar; Vår grupp har tidigare försökt detektera radiostrålning från vindarna men kunde bara sätta övre gränser för vindstyrkorna utan att detektera vindarna själva. Våra nya röntgenbaserade resultat banar väg för att hitta och avbilda dessa vindar direkt och studera deras växelverkan med omgivande planeter.

Bild https://medienportal.univie.ac.at/ Infraröd bild av chockvågen (röd båge) som skapats av den massiva jättestjärnan Zeta Ophiuchi i ett interstellärt stoftmoln. De svaga vindarna från solliknande stjärnor i huvudserien är mycket svårare att observera C: NASA/JPL-Caltech; NASA och Hubble Heritage Team (STScI/AURA); C. R. O'Dell, Vanderbilt University

Nya rön om hur stjärnor utvecklas

 

Forskare vid Kyushu University i Fukuokai Japan har ger ny kunskap över  hur stjärnor utvecklas från sin begynnelse. Med hjälp av radioteleskopet ALMA i Chile upptäckte forskarlaget att den protoplanetära skivan som omger en ung stjärna under bildning  avger plymer av stoft, gas och elektromagnetisk energi. Dessa utkast frigör magnetiska flöden i den protoplanetära skivan. Flöden som man misstänker har en viktig del i stjärnbildning. Stjärnor, inklusive vår sol, utvecklas alla från stora koncentrationer av gas och stoft som så småningom kondenseras och bildar början och fortsättningen  till en ny stjärna. Processen sker i gas och stoft som bildat en ring runt den nya stjärnan (den protoplanetära skivan). 

De här strukturerna av gas och stoft i skivan innehåller även  magnetfält vilket resulterar i ett magnetiskt flöde i skivan. Men om detta magnetiska flöde bibehölls under hela stjärnans utveckling (samtidigt som gas och stoft  minskar i den protoplanetära skivan ) skulle  magnetfältet bli många storleksordningar starkare än de som observerats i någon känd protostjärna, beskriver Kazuki Tokuda vid Kyushu Universitys naturvetenskapliga fakultet och huvudförfattare till studien.

Därför har forskare antagit att det finns något under stjärnutveckling som minskar det magnetiska flödet. Den förhärskande uppfattningen är att magnetfältet gradvis försvagas över tid när skivan till stor del genom gravitation dras in i stjärnan under dess bildande.

För att bekräfta eller förfalska detta påstående tog teamet sikte på MC 27, en stjärna under bildning som finns cirka 450 ljusår från jorden. Observationerna samlades in med hjälp av ALMA-teleskopet i Chile som består av en samling av 66 radioteleskop.

"När vi analyserade våra insamlade data hittade vi något helt oväntat. Det fanns  "spikliknande" strukturer (utkast) som sträckte sig några astronomiska enheter från den protoplanetära skivan. När vi fortsatte analysera utkasten upptäcktes att utkasten bestod av magnetiskt flöde, stoft och gas, beskriver Tokuda.

Utkasten bör vara förklaringen till hur magnetfältet minskar plus en del gas och stoft.

Ett fenomen som kallas "interchange instabilityt" där instabiliteter i magnetfält reagerar utifrån de olika densiteterna av gas i en protoplanetär skiva, vilket resulterar i en utåtriktad utdrivning av magnetiskt flöde som ses som dessa spikliknande strukturer.

Studiens resultat har publicerats i The Astrophysical Journal.

Bild vikimedia https://commons.wikimedia.org/

Ännu förstår vi inte norrskenet.

 

De energirika elektroner som driver norrskenet har en rik och mycket dynamisk struktur som vi ännu inte helt förstår. Mycket av det vi vet om dessa elektroners rörelser kommer från instrument som har fundamentala begränsningar i sin förmåga att mäta flera energier samtidigt med hög tidsupplösning. För att övervinna denna begränsning använder NASA ett innovativt tillvägagångssätt för att nu utveckla instrument som kommer att förbättra vår mätkapacitet med mer än en storleksordning – vilket bör avslöja en mängd ny information om vad som fysiskt sker i ett norrsken.

Dagens elektroninstrument förlitar sig på en teknik som kallas elektrostatisk avböjning, vilket kräver att man ändrar spänning för att kunna välja olika energislag av elektronhändelser som ska mätas. Dessa instrument har varit med på många rymduppdrag och har tillhandahållit nästan alla elektronmätningar som gjorts inuti norrsken. De fungerar utmärkt när man observerar på tidsskalor på sekunder eller till och med ner till cirka en tiondels sekund, men de kan i grunden inte observera ner till mindre tidsskalor (millisekunder) på grund av den tid det tar att svepa genom skilda spänningsfält.

Vid utformningen av APES (Acute Precipitating Electron Spectrometer ) (det nya instrument som snart ska börja användas) var man tvungen att göra en stor kompromiss. För att magnetfältsgeometrin ska fungera korrekt kan instrumentet endast observera i en riktning. Detta koncept fungerar bra om målet bara är att mäta de utfällande (nedåtgående) elektronerna i norrskenet som träffar atmosfären. Vi vet dock att elektroner i norrskenet även rör sig i andra riktningar; Faktum är att dessa elektroner innehåller mycket information om andra fysikaliska processer som sker längre ut i rymden.

För att möjliggöra mätning av elektroner i mer än en riktning utvecklade Goddard-teamet instrumentkonceptet APES-360. För att skapa APES-360-designen använde teamet samma funktionsprincip som används i APES, men uppdaterade systemet för att få en riktningsgeometri med flera möjligheter som täcker ett 360-graders synfält över 16 olika sektorer. Teamet var tvunget att övervinna flera tekniska utmaningar för att utveckla APES-360-konceptet. I synnerhet var elektronikkonstruktionen tvungen att rymma många fler anoder (laddningsdetekteringsytor) och tillhörande kretsar på en liten yta.

Prototypen APES-360 som för närvarande byggs kommer att testas och kalibreras vid NASA:s Geophysics Laboratory vid NASA:s Goddard Space Flight Center och kommer att finnas på en sond som ska sändas in i ett aktivt norrsken vintern 2025. Detta uppdrag kommer att ge data inifrån norrskenet som ska användas för att validera instrumentets prestanda och ge information till framtida designförbättringar.

Bild pxhere.com

Så kan jorden bestå när solens tid är ute

 

För närvarande förbränner solen väte i sin kärna, men när detta är förbrukat om ca 5 miljarder år kommer solen att expandera och bli en röd jättestjärna , därefter dras den samman och blir en vit dvärgstjärna till en komprimerad massa och en radie på ca10 km. En massa och där en tesked väger ca en miljard ton.

Om jorden "slukas" av den röda solen eller lyckas undkomma genom att den trycks längre ut får tiden utvisa. Men den blir i båda fallen obeboelig, atmosfären försvinner och ytan förbränns totalt.

De inre planeterna Merkurius och Venus kommer dock med största sannolikhet att krossas och uppslukas av solen vilket beskrivs i en ny artikel som publicerats nyligen i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). 

Forskaren Dr Amornrat Aungwerojwit vid Naresuan University i Thailand beskriver: "Tidigare forskning har visat att då asteroider, månar och planeter kommer nära vita dvärgstjärnor (vår sol slutar som en sådan), sliter den enorma gravitationen från dessa stjärnor sönder små planeters materia till mindre och mindre bitar."

Det innebär att eventuella rester efter solens slukande av dem i dess röda fas försvinner in i den vita dvärgstjärnan efter att materian slitits itu när solen blivit en vit dvärg.

Kollisioner mellan dessa bitar maler dem så småningom till stoft, som sedan faller in i den vita dvärgen, vilket gör det möjligt för forskare att avgöra vilken typ av material de ursprungliga planetkropparna bestod av. De söker svar på detta vid undersökning av redan bildade vita dvärgstjärnor Se tre ex här.

Hur vårt solsystem ser ut om fem miljarder år efter att ha studerat vad som händer med planetsystem som vårt eget när deras värdstjärnor blivit vita dvärgar blev slutsatsen att om jorden uppslukades av solen, tillsammans med Venus och Merkurius, skulle det lämna Mars och de fyra gasjättarna - Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus - i omloppsbana runt vad som i slutändan skulle bli en vit dvärg.

Bild vikipedia. Jorden, bilden tagen av Apollo 17

En gång vände månen ut och in på sig själv

 

För ungefär 4,5 miljarder år sedan kraschade en liten planet in i den unga jorden och det slungades då ut smält sten från kraschen ut i rymden. Långsamt drogs den smälta stenen samman av gravitation och rörelse, svalnade, stelnade och blev till vår måne. Detta scenario för hur jordens måne kom till är det som de flesta forskare i stort sett överens om (men inte hur processen såg ut, teorin kallas Theiateorin).

Månen bildades enligt teorin relativt snabbt och täcktes av ett hett globalt magmahav. När den smälta stenen gradvis svalnade och stelnade bildades månens mantel och den ljusa skorpa vi ser då månens yta vid fullmåne. Men djupt under ytan var den unga månen helt ur balans. Datamodeller tyder på att det sista av bottensatsen i magmahavet kristalliserades till täta mineraler, exempelvis ilmenit, ett mineral som innehåller titan och järn.

"Då dessa tunga mineraler var massivare än manteln skedde en gravitationell instabilitet och man kan förvänta sig att dessa tunga mineral sjönk djupare in i månens inre", beskriver Weigang Liang, som ledde forskningen som en del av sitt doktorandarbete vid LPL (Lunar planetary laboratory vid university of Arizona).

På något sätt under årtusendena som följde sjönk det täta materialet in i det inre, blandades med manteln, smälte och återvände upp till ytan som titanrika lavaströmmar som vi i dag ser på  ytan.

"Vår måne vände bokstavligen ut och in på sig själv", beskriver medförfattaren till studien  LPL-professorn Jeff Andrews-Hanna. "Men det har funnits få fysiska bevis för  det exakta händelseförloppet under denna  fas av månens historia och det finns en hel del oenighet i detaljerna om vad som hände."

Sjönk detta material när det bildades lite i taget eller på en gång efter det att månen  hade stelnat? Sjönk den in i det inre globalt och steg sedan upp på motsatta sidan? Sjönk det i en stor klump eller i flera mindre blobbar?

I studien jämförde författarna simuleringar av ett sjunkande ilmenitrikt lager med en uppsättning linjära gravitationsanomalier. Anomalier vilka upptäcktes av NASA:s GRAIL-uppdrag, vars två rymdfarkoster kretsade runt månen mellan 2011 och 2012 och mätte små variationer av dess gravitationskraft. Dessa linjära anomalier omger ett vidsträckt mörkt område på månens sida mot oss som täcks av vulkaniska flöden som kallas mare (latin för "hav").

För mer och utförligare redovisning av detta händelseschema se följande länk från University of Arizona 

Bild vikipedia. En illustratörs skildring av den hypotetiska effekten av då planeten Theia och jorden krockade och månen bildades.

En överraskande gravitationsvåg

 

Forskare vid Institute of Cosmology and Gravitation ICG har upptäckt en anmärkningsvärd gravitationsvåg som kan bli nyckeln till att lösa ett kosmiskt mysterium.

Upptäckten kommer från den senaste uppsättningen resultat som tillkännagavs den5 april av LIGO-Virgo-KAGRA samarbetet. Ett samarbete som består av mer än 1 600 forskare från hela världen, inklusive ovan nämnda ICG och som syftar till att hitta gravitationsvågor att använda i grundforskning.

I maj 2023, strax efter början av den fjärde LIGO-Virgo-KAGRA-observationanalysen upptäcktes i LIGO Livingston-detektorn i Louisiana i USA, en gravitationsvåg från en kollision mellan vad som troligen var en neutronstjärna och ett kompakt (okänt) objekt med en massa på 2,5 till 4,5 gånger vår sols.

Både neutronstjärnor och svarta hål är kompakta objekt efter resterna av massiva stjärnexplosioner (supernovor). Det som gör ovan signal som fått beteckningen GW230529 intressant är massan hos det okända objektet. Det ligger inom en intervall mellan de tyngsta kända neutronstjärnorna och de lättaste svarta hålen.

Framtida upptäckter av liknande händelser, särskilt de som åtföljs av utbrott av elektromagnetisk strålning kan kanske bidra till att lösa gåtan vad det var. Då händelsen endast upptäcktes av en gravitationsvågsdetektor är det svårt att bedöma om den är verklig eller om något annat störde LIGO (något instrument utom eller något i detektorn ex) .

Dr Gareth Cabourn Davies, forsknings programvaruingenjör vid ICG, har utvecklat de verktyg som används för att söka efter händelser som denna i en detektor. – Att bekräfta händelser genom att flera detektorer upptäcker samma sak ger signifikans för händelsen. Detektorerna är våra mest kraftfulla verktyg för att skilja signaler från naturligt brus. Genom att använda lämpliga modeller för bakgrundsbrus kan vi bedöma en händelses ursprung även när vi inte har någon annan detektor som backar upp det vi har sett (det är dock alltid lättare att accepterna en händelse om flera detektorer upptäcker den). Även om gravitationsvågssignalen inte gav tillräckligt med information för att med säkerhet avgöra om det kompakta objektet var en neutronstjärna eller ett svart hål är det troligt att det lättare objektet är en neutronstjärna och det tyngre objektet ett svart hål.

Men objektet är ännu inte fullt ut förstått eller förklarat utan bör ännu ses som en icke löst gåta.

Bild vikipedia Gravitationen håller solsystemets planeter i omloppsbana kring solen. Notera: Bilden är inte skalenlig.

Magnetaren XTE J1810-197 utmanar vår kunskap om snabba radioskurutbrott

 

Citerat fritt från vikipedia "En magnetar är en neutronstjärna med ett starkt magnetfält, cirka 1000 gånger starkare fält än hos en vanlig neutronstjärna. Magnetarer har existerat i teorin sen början av 90-talet men det var först  1998 som teorierna bekräftades då en magnetar fick ett utbrott (och teorin bekräftades) som passerade genom vårt solsystem. När dessa utbrott sker utsöndras enorma mängder röntgenstrålning och gammastrålning. slut citat.

En internationell forskargrupp under ledning av Gregory Desvignes vid Max Planck-institutet för radioastronomi i Bonn i Tyskland, har använt radioteleskopen Effelsberg och Jodrell Bank för att observera magnetaren XTE J1810-197 – en starkt magnetiserad och ultratät neutronstjärna (8100 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden skytten) – strax efter dess ökade röntgenaktivitet och radiostrålningsreaktivering.

Denna ökning dämpades på en tidsskala av några månader, vilket utmanade teorier    som används för att förklara ursprunget till de ej ännu förstådda och upprepande snabba radiostrålningsblixtarna. Tillsammans med kollegor från Jodrell Bank Centre for Astrophysics och Kavli Institute for Astronomy & Astrophysics inspekterar forskare från Max Planck-institutet för radioastronomi (MPIfR) regelbundet några magnetarer. Magnetaren XTE J1810-197 kastade ut radiostrålning i december 2018, strax efter att den förstärkta röntgenstrålningen påbörjades efter ett tioårigt lugn. Det var  efter denna händelse som  forskare började att regelbundet inspektera magnetarer. 

Forskarna inledde en intensiv observationskampanj efter  händelsen 2018och lade märke till några mycket systematiska förändringar i radiostrålens egenskaper, nämligen dess polarisation, vilket avslöjade en förändring i orienteringen (riktningen) av magnetarens radiostrålutsläpp i förhållande till jorden.

 Forskarna tillskrev detta fri precession, en effekt som uppstår från en liten asymmetri i magnetarens struktur, vilket gör att den vinglar runt som en snurra. Till deras förvåning dämpades den fria precessionen snabbt under de kommande månaderna och upphörde så småningom. Att precession (en mekanisk funktion hos snurror (exempelvis jorden), där rotationsaxeln vinglar (pendlar) lite i rymden.) försvinner över tid motsäger  teorin  att radioblixtar  över tid kan förklaras av precesserande magnetarer.

"Vi förväntade oss att se vissa variationer i polarisationen av denna magnetars emission då vi kände till detta från andra magnetarer", minns Gregory Desvignes från MPIfR, huvudförfattare till studien. Men vi hade inte förväntat oss att dessa variationer skulle vara så systematiska utan att de skulle följa exakt det beteende som skulle orsakas av stjärnans vinglande.

Patrick Weltevrede från University of Manchester tillägger: "Våra upptäckter har endast varit möjliga tack vare många års  övervakning av denna magnetar med radioteleskopen i Jodrell Bank och Effelsberg. Vi var tvungna att vänta i över ett decennium innan den började producera radiostrålning, men när den väl gjorde det gjorde den ingen besviken."

– Dämpad precession av magnetarer kan kasta ljus över neutronstjärnornas inre struktur, vilket i slutändan är relaterat till vår grundläggande förståelse av fenomenet, tillägger Lijing Shao vid Pekings universitet.

Hur saker och ting visar sig och kan förklaras och förstås är viktigt för att förstå vad universum är och vad vi är och vår plats i detta.

Bild vikipedia. Magnetfältets utbredning i en magnetar.

För att söka efter mörk materia kan neutronstjärnor vara till hjälp

 

Fritt citerat från vikipedia; ”En neutronstjärna är resultatet av ett av flera möjliga slut för en stjärna. När en stjärna i slutet av sin existens  stöter bort sina yttre lager inträffar en gravitationskollaps genom att  stjärnans kvarvarande inre delar imploderar. Om stjärnan är så stor att den kvarvarande massan motsvarar 1,4–3 solmassor sker en supernova. Återstoden blir en neutronstjärna som består av tätt packade neutroner, och övrigt material från supernovan”. slut citat. En massa jämförbar med solens – komprimeras  till en radie på 10 km och en tesked neutronstjärnematerial av detta väger ca en miljard ton!

Hittills har forskare  dragit slutsatsen att något som fått beteckningen mörk materia existerar men aldrig observerat den utan endast kunnat söka vidare efter bevis på vad det är. Att bevisat detektera partiklar av mörk materia i experiment på jorden verkar som en omöjlig uppgift då växelverkan mellan partiklar av mörk materia och vanlig materia är ytterst sällsynt (teoretiskt).

För att söka efter dessa otroligt sällsynta signaler behövs en mycket stor detektor – kanske så stor att det är ogörligt att bygga en tillräckligt stor sådan på jorden. Naturen erbjuder dock ett alternativ i form av neutronstjärnor – en neutronstjärna kan fungera som den ultimata detektorn till att finna mörk materia (om den finns och kan finnas).

I en neutronstjärna som är en kollapsad kärna av en stjärna är gravitationen så hårt hoppressad att protoner och elektroner kombineras och bildar neutroner. Neutronstjärnor är "kosmiska laboratorier" som kanske kan göra det möjligt att studera hur mörk materia beter sig under extrema förhållanden som inte kan replikeras på jorden.

Mörk materia växelverkar (teoretiskt) endast mycket svagt med vanlig materia. Till exempel kan den passera genom ett ljusår av bly (cirka 10 biljoner kilometer) utan att stoppas på vägen. Otroligt nog är dock neutronstjärnor så täta att de kan fånga upp alla partiklar av mörk materia som passerar genom dem (teoretiskt). Teoretiskt sett ska partiklarna av mörk materia kollidera med neutroner i stjärnan, förlora energi och fastna i gravitationen där. Med tiden skulle partiklar av mörk materia ackumuleras i stjärnans kärna. Detta förväntas då värma upp gamla, kalla neutronstjärnor till en nivå som kan vara inom räckhåll för framtida observationer. I extrema fall kan ansamlingen av mörk materia leda till att stjärnan kollapsar till ett svart hål.

Det innebär att neutronstjärnor kan göra det möjligt att undersöka vissa typer av mörk materia (den ansamlade och värmealstringen av detta) som skulle vara svåra eller omöjliga att observera i experiment från jorden. För mer om denna intressanta teori se denna länk från university of Melbourne 

Forskargruppen bestod av forskare från ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics, inklusive Dr Sandra Robles, Michael Virgato och professor Nicole Bell från University of Melbourne, Dr Giorgio Busoni från Max Planck-institutet för kärnfysik i Tyskland och Theo Motta och professor Anthony Thomas AC från University of Adelaide.

Bild vikipedia teoretisk modell av en neutronstjärna.

Nu har spåren efter den kraftigaste solstormen i modern tid hittats i Lappland

 

Carringtonhändelsen 1859 är den största registrerade solstormen under de senaste två århundradena. Den sågs som vita ljusbloss i en gigantisk solfläcksgrupp och resulterade i bränder vid telegrafstationer och störningar i geomagnetiska mätningar, samt norrsken i tropikerna. En solstorm motsvarande Carrington-händelsen i modern tid skulle störa el- och mobilnät och orsaka stora problem för satellit- och navigationssystem vilket skulle leda till problem för bland annat flygtrafiken.

Solstormar  mindre än Carringtonsolstormen kan numera  undersökas med mätinstrument och satelliter, medan än större solstormar i det förgångna  kan undersökas till exempel genom att mäta kolhalten i träds årsringar.

Hittills har det däremot inte varit möjligt att studera specifikt medelstora solstormar som Carrington-händelsen, som inte har inträffat i modern tid med hjälp av konventionell radiokolteknik. Den nya studien öppnar nu upp för ett potentiellt nytt sätt att undersöka frekvensen av stormar av Carrington-storlek vilket kan bidra till att bättre förbereda sig för framtida hot.

Vid undersökningen som gjorts av Helsingfors universitet, Naturresursinstitutet och Uleåborgs universitet upptäcktes för första gången tecken på en ökning av radiokolhalterna efter Carrington-stormen i träds årsringar. Tidigare har spår av radioaktivt kol bara upptäckts från betydligt kraftigare solstormar i det förflutna. Resultaten tolkades med hjälp av en numerisk modell för produktion och transport av radioaktivt kol som utvecklats av forskare vid Uleåborgs universitet.

"Denna dynamiska modellen för koltransport i atmosfären har utvecklats särskilt för att beskriva geografiska skillnader i fördelningen av radioaktivt kol i atmosfären", beskriver forskardoktor Kseniia Golubenko från Uleåborgs universitet.

Det som var betydelsefullt och som beskrivs i den nyligen publicerade studien var hur radioaktiv kolhalt i träd i Lappland skilde sig från halten i träd på lägre breddgrader. De första mätningarna gjordes i Helsingfors universitets acceleratorlaboratorium, medan upprepade mätningar gjordes i två andra laboratorier för att minska risken för felresultat.

Upptäckten kan bidra till att bättre förstå atmosfärens dynamik och kolcykeln från tiden före människans utsläpp av fossila bränslen vilket möjliggör utvecklingen av allt mer detaljerade kolcykelmodeller.

"Det är möjligt att överskottet av radioaktivt kol som orsakades av soleruptionen i första hand transporterades till den lägre atmosfären på nordliga områden, tvärtemot den allmänna uppfattningen om detta slag av rörelser", funderar doktorand Joonas Uusitalo från Kronologiska laboratoriet. Den nyligen publicerade undersökningen genomfördes som ett samarbetsprojekt mellan Kronologiska laboratoriet vid Helsingfors universitet, institutionen för fysik och Naturresursinstitutet. Forskare från Uleåborgs universitet, Nagoya universitet, Yamagata universitet och ETH Zürich bidrog också till studien. Forskningen finansierades av Finlands forskningsråd, Suomen Kulttuurirahasto och Emil Aaltonens stiftelse.

Bild vikipedia Illustration av ett område av en stark solvind når jorden och ger upphov till en geomagnetisk storm som bland annat trycker ihop magnetosfären.

Varför stjärnorna i galaxer av hög ålder rör sig kaotiskt

 

Ett internationellt forskarlag under ledning från det australiska forskningscentret ASTRO 3D rapporterar att galaxers ålder förändrar hur stjärnorna rör sig i dessa.

Unga galaxer kännetecknas av att stjärnorna i dessa roterar i ett ordnat mönster. Med undantag av att en mindre del av dem som rör sig mer slumpmässigt. Medan stjärnor i äldre galaxer rör sig mer kaotiskt. Fram tills nu har forskare varit osäkra på vad som orsakar rörelse och åldersförändring i galaxer. De har diskuterat om det kan vara den omgivande miljön eller galaxens massa som är anledningen.

"När vi gjorde analysen fann vi att ålder  hur vi än undersöker med skilda parametrar är den viktigaste anledningen", beskriver huvudförfattaren till studien Prof Scott Croom, en ASTRO 3D-forskare vid University of Sydney och tillägger. ”När man tar hänsyn till ålder finns det i princip ingen miljötrend, och det är likadant för massa (som påverkar lika mycket). Om du hittar en ung galax kommer den att rotera, oavsett vilken miljö den befinner sig i och om du hittar en gammal galax kommer den att ha fler slumpmässiga banor, oavsett om den finns i en tät miljö av damm och gas eller i ett tomrum."

I unga galaxer sker stor stjärnbildning (här finns mycket råmaterial för detta i form av gas och damm) medan stjärnbildningen upphör i de äldre galaxerna (här finns mindre av damm och gas men många stjärnor).

– Vi vet att åldern påverkar miljön. Om en galax faller in i en tät miljö (av stjärnor) tenderar den att stänga av stjärnbildningen (här finns många stjärnor men inte så mycket gas och damm för stjärnbildning). Galaxer i stjärnrika miljöer är i genomsnitt äldre, beskriver van de Sande.

Vintergatan, har fortfarande en tunn stjärnbildande skiva, så den anses fortfarande vara en rotationsgalax med högt spinn.

– Men när vi ser på Vintergatan i detalj ser vi något som kallas Vintergatans tjocka skiva. Den är inte dominerande när det gäller ljus men den finns där och det ser ut att vara äldre stjärnor här som mycket väl kan ha värmts upp i den tunna stjärnrika skivan vid tidigare tidpunkter eller uppstått av hög turbulent rörelse i det tidiga universum, beskriver professor Croom.

Studien publicerades i dagarna i MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society). I studien beskrivs att stjärnornas tendens att ha slumpmässiga rörelser främst beror på galaxens ålder vilket ger slumpartade stjärnrörelser (vanligare i äldre  galaxer ).

 I forskargruppen ingick även forskare från Macquarie University, Swinburne University of Technology, University of Western Australia, Australian National University, University of New South Wales, University of Cambridge, University of Queensland och Yonsei University i Sydkorea.

Forskarna använde data från observationer som gjorts inom ramen för SAMI Galaxy Survey. SAMI-instrumentet vilket byggdes 2012 av University of Sydney och Anglo-Australian Observatory (numera Astralis). SAMI använder Anglo-Australian Telescope vid Siding Spring Observatory, nära Coonabarabran, New South Wales. Den har kartlagt 3000 galaxer i ett stort antal miljöer.

(Förslagsvis kanske man skulle undersöka om rörelseökningen av stjärnor i äldre galaxer kan bero på att här inte finns så mycket materia för stjärnbildning och detta tomrum accelererar stjärnors rörelse i tomrummet. Ingen gravitation från detta material bromsar längre stjärnors rörelser. Istället får det stjärnrika men mellan dessa stjärnor tomrummet och bristen på gas och damm gravitationen från skilda stjärnor stjärnor att röra sig kaosartat)

Bild https://astro3d.org.au/ som visar jämförelse mellan en ung (överst) och gammal (nederst) galax som observerats som en del av SAMI Galaxy Survey. Subaru-källa: Bild från Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program