En neutrinolaser kan inte existera.

 

Bild https://icecube.wisc.edu/  Teleskopet på Antarktis är konstruerat för att detektera neutriner. Nobelpriset i fysik 2026 gick till Francis Halzen, University of Wisconsin–Madison, USA. Halzen var med från början i att bygga upp observatoriet och är fortfarande  engagerad i arbetet med att detektera neutriner från yttre rymden för att förstå mer om dessa och hur deras väg mot oss började. 

Neutriner är de genomträngande men ändå ogripbara partiklar som genomsyrar universum och strömmar genom hela planeter, stjärnor och våra kroppar i biljoner varje sekund. Elementarpartiklarna beskrivs ofta som "spöklika" på grund av sin nära noll massa och sin svårfångade natur. De har mycket liten interaktion med vanlig materia.

Sedan dess upptäckt 1956 har neutriner fortsatt att överraska fysiker med sina oväntade egenskaper och beteenden. Till exempel finns partiklarna i flera "smaker" och de kan förvandla sig från den ena till den andra som subatomära formskiftare. Neutriner kan också vara sin egen antipartikel, i en Jekyll-och-Hyde-liknande kvantdualitet. Dess extremt svaga interaktioner gör dem nästan omöjliga att upptäcka.

2025 verkade forskarna bidra än mer till partikelns mystik med ett utarbetat koncept till en neutrinolaser. De föreslog att en koncentrerad neutrinostråle kunde produceras genom att kyla ett moln av radioaktiva atomer till nanokelvin-temperaturer, en miljarddel av temperaturen i interstellär rymd (0.000000001 Celsius). Om atomerna saktar ner till nästan frusen krypning bildar de ett Bose-Einstein-kondensat och bör fungera som en kvant, koherent helhet som påskyndar och förstärker deras radioaktiva sönderfall.

Fysikerna antog att neutriner som är en naturlig biprodukt av radioaktivt sönderfall också borde förstärkas och att en sådan process skulle avge en laserliknande stråle av spöklika partiklar.

Men  MIT-fysiker har nu visat att neutrinolaserkonceptet och ett liknande förslag för gammastrålar är omöjligt att realisera. I två kompletterande artiklar som publiceras nyligen i Physical Review Letters presenterar Wolfgang Ketterle, John D. MacArthur Professor i fysik vid MIT (Massachusetts Institute of Technology), tillsammans med postdoktorerna Hanzhen Lin och Yu-Kun Lu, en tvådelad analys som visar att båda koncepten är fysiskt och fundamentalt omöjliga. Mer specifikt har de visat att neutrinolaserkonceptet är bristfälligt, på grund av "rekyl" (alltså den kinetiska energi som skapas av reaktionen) och på grund av neutrinos grundläggande "fermioniska" natur. 

MIT-professorn i fysik Joe Formaggio, har tillsammans med Ben Jones, som då var docent i fysik vid University of Texas i Arlington, var den som lagt fram neutrinolaserförslaget (skapandet av en neutrinolaser) och ser de nya resultaten som en övertygande och konstruktiv utmaning.

"När en ny idé  som den vi föreslog delas är det samhällets plikt att granska den. Sådan är den vetenskapliga processen," beskriver Formaggio. "Det var verkligen fantastiskt att se hur vår artikel genererade mycket utanför vårt ursprungliga koncept. Vi misstänker att det kommer att fortsätta."

Förslaget om en neutrinolaser baserades på idén om "superstrålning"  en kvantmekanisk, förstärkande effekt som endast observerats med fotoner (ljuspartiklar)

En form av superstrålning uppstår när ett moln av atomer kyls ner till nära den absoluta nollpunkten (vilken är -273,15 °C) vid vilken punkt en atoms rörelse bestäms inte av termiska effekter, utan enbart av kvantosäkerhet. I detta tillstånd av nästan stillastående tillstånd som kallas ett "Bose-Einstein-kondensat" (BEC), rör sig atomerna i takt, som en kvantkorrelerad helhet.

Om fotoner pumpas in i kondensatet som en laserstråle, synkroniseras atomerna och sprider ut fotonerna i exakt samma riktning som de kom in. I kontrast skulle ett moln av atomer vid rumstemperatur helt enkelt sprida fotonerna i slumpmässiga riktningar vilket i bästa fall ger ett mjukt sken. När fotoner sprids från atomer bör atomerna i sin tur "rekylera", som om de fysiskt tryckts bakåt av nedslaget. I en BEC, där atomerna rekylerar i takt ökar hastigheten med vilken de sprider fotoner i samma riktning exponentiellt. Denna förstärkande effekt resulterar i en "superstrålande" laser av fotoner, som forskare har observerat.

I sitt förslag föreslog Formaggio och Jones, som nu finns vid University of Manchester, att samma superradianta effekt skulle kunna vara möjlig för radioaktiva atomer, som naturligt avger neutriner när de sönderfaller. Om ett moln av radioaktiva atomer kyldes ner för att bilda ett Bose-Einstein-kondensat, skulle en liknande förstärkande effekt aktiveras och generera en koncentrerad stråle av neutriner när atomerna sönderfaller i takt. För att illustrera sin poäng beskrev de ett scenario där ett moln av radioaktiva rubidiumatomer som kylts ner till en BEC, skulle påskynda sitt radioaktiva sönderfall från en halveringstid på 86 dagar till en minut.

Ingen har någonsin klarat av att producera en BEC från radioaktiva atomer. Men om det kunde göras, borde kvanttillståndet i teorin producera en neutrinolaser.

För Ketterle verkade idén för bra för att vara sann. Ketterle är den ledande experten på Bose-Einstein-kondensat. Han var med och upptäckte Bose-Einstein-kondensat 1995  upptäckten han delade Nobelpriset i fysik 2001. 

Han och hans grupp vid MIT har avslöjat många överraskande egenskaper i Bose-Einstein-kondensat och annan ultrakall materia där atomernas energi är som lägst.

"Min erfarenhet har alltid varit att kondensatet kan göra många saker vid låg energi superfluiditet, virvlar och om du talade i ett rum fyllt med kondensat, skulle det ta en timme innan du hörde min röst. Så långsamt är kondensatet," beskriver Ketterle.

Jämfört med synliga fotoner, som har en energi på 1 elektronvolt, emitteras neutriner naturligt när atomer sönderfaller, med en miljon gånger mer energi. När en neutrino skjuter ut från en atom bör emissionen i sin tur få atomen att rekylera en miljon gånger starkare än synliga fotoner.

"Så länge rekylatomen stannar i kondensatet kan den göra kondensatet superstrålande," beskriver Ketterle. "Men när en neutrino sänds ut med en miljon elektronvolt, rekylerar atomen med hastigheter motsvarande Mach 10, snabbare än ett stridsflygplan. Det här går så snabbt att atomen nästan omedelbart skulle försvinna."

Ändå antogs i neutrinolaserförslaget att den undkomna atomen skulle lämna ett slags kvantavtryck i kondensatet vilket påverkar  kondensatet som helhet att avge framtida neutriner i exakt samma laserliknande riktning.

Men i den första av två nya artiklar visar Ketterle och hans team genom en teoretisk analys att så inte är fallet. De övervägde en modell som beskriver superradians. Denna modell bestämmer de förhållanden som skulle leda till superstrålning av fotoner. Ketterle tillämpade modellen på fallet med radioaktiva atomer och neutriner.

Dessa beräkningar visade att superstrålning inte var möjlig i alla scenarier teamet övervägde. Atomen backade helt enkelt tillbaka för snabbt för att något kvantavtryck skulle kunna byggas upp. Det var som om kondensatet omedelbart förlorade "minnet" hos neutrinon som sändes ut och därför fortsatte att sända ut neutriner likt atomer normalt skulle göra, utan förstärkning.

I sin andra artikel visade MIT-forskarna att konceptet med neutrinolaser, förutom att vara omöjligt på grund av en fysisk rekyleffekt  grund av neutrinernas grundläggande natur.

De fann att även om en rekylatom skulle lämna ett kvantavtryck i kondensatet, skulle avtrycket inte vara vad som skulle avges härnäst, utan snarare vad som inte skulle avges. Med andra ord skulle minnet hos den emitterade neutrinon tala om för kondensatet att sända ut nästa neutrino i någon annan riktning vilket förhindrar uppbyggnaden av en riktad neutrinostråle. Forskarna visade att detta motsatta minne, eller "anti-korrelation", beror på att en neutrino i grunden är en fermion. 

Fermioner och bosoner är de två grundläggande klasserna av partiklar som utgör all materia i universum. Bosoner är partiklar med heltalsspinn, såsom fotoner. Till skillnad från detta har fermioner, såsom elektroner och neutriner, halvheltalsspinn. Om en partikel har ett helt eller halvt heltalsspinn avgör hur den interagerar på kvantnivå med andra partiklar.

"Inom superstrålning handlar det om en minneseffekt eller kvantkorrelationer i kondensatet. Och i det sammanhanget trodde forskare att vad som än avges från kondensatet spelar det ingen roll om det är en boson eller en fermion," förklarar Ketterle. "Men vi analyserade det och om du beskriver det korrekt för emitterade fermioner får du ett antiminne, vilket gör att kondensatet inte accelererar i en superstrålande form. Den har snarare minnet att inte göra det."

Ketterle, Formaggio och Jones har träffats vid flera tillfällen för att diskutera det ursprungliga neutrinolaserförslaget och Ketterles utmaning till det.

"Jag misstänker att någon dag kommer någon att göra experimentet," beskriver Formaggio. "Naturen är, som alltid, den slutgiltiga domaren i sådana saker. Och här vore jag oförskämd om jag inte påpekade att alla tidigare förutsägelser om neutriner har varit felaktiga. Det enda med neutriner som aldrig förvånar fysiker är att de aldrig misslyckas med att överraska."

Min undran är om neutriner har något med mörk materia att göra kanske det är detta som ska ses som  mörk materia?

 

Webbteleskopet hittade radiopulsen FRB 20240304B;s ursprung.

 

James Webb Space Telescopes NIRCam (Near-Infrared Camera) upptäckte galaxen varifrån den snabba radiopulsen FRB 20240304B  kom (det längst i tid och snabbaste utbrottet vi upptäckt). Galaxen  finns ca 11 miljarder ljusår bort positionen visas av det vita korset på bilden. Pulsen kom från en liten dvärggalax där det aktivt bildas stjärnor. Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, Themiya Nanayakkara(USYD); Bildbehandling: Joseph DePasquale (STScI)

Första gången man upptäckte ett radioutbrott  FRB (fast radio burst) var  2007. Dessa  består  av millisekundlånga radioutstrålningar från det avlägsna universum. Strålningarnas ursprung är fortfarande osäkert, särskilt eftersom de flesta uppstår en gång och aldrig mer.

Astronomer som använde NASAs James Webb Space Telescope har lokaliserat galaxen där det mest avlägsna snabba radioutbrottet (FRB) hittills setts. Upptäckten har betydelse för vilken typ av energihändelse som skapar dessa utbrott. "Det som gör snabba radioutbrott intressanta är att vi inte vet vad som bildar dem. Vi har teorier om vilka objekt som producerar dem, men vi har inga avgörande bevis," beskriver Manisha Caleb vid University of Sydney, huvudförfattare till studien som publicerades nyligen i tidskriften Science. 

MeerTRAP-teamet (MeerTRAP-teamet är en internationell forskargrupp inom astrofysik som leds av Professor Ben Stappers vid Jodrell Bank Centre for Astrophysics vid University of Manchester) använde MeerKAT-teleskopet (ett radioteleskop i Sydafrika) för att upptäcka utbrottet den 4 mars 2024, vilket fick beteckningen FRB 20240304B. Radiodata från detta utbrott antydde att den var extremt avlägsen, möjligen det avlägsnaste som  hittills upptäckts. För att bekräfta det avståndet skulle astronomerna dock behöva studera galaxen varifrån det kom. Även om de kände till FRB:s plats mycket exakt, kunde världens största markbaserade teleskop inte upptäcka någon galax på den platsen i skyn. Teamet vände sig till Webb-teleskopet och fick en tid för att använda detta.

Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera)-instrument upptäckte då en galax på rätt plats och dess NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) instrument gav en exakt mätning av galaxens rödförskjutning: 2,148, vilket motsvarar en tid bara 3 miljarder år efter big bang. Den stora majoriteten av FRB som upptäckts hittills inträffade miljarder år senare i kosmos historia. Galaxen existerade i en period av i universums historia då stjärnbildningen var som störst. Galaxens hastighet av stjärnbildning antydde att majoriteten av dess stjärnor kan ha bildats inom bara 30 miljoner år.

Detta har viktiga konsekvenser i sökandet efter ursprunget till snabba radioutbrott. En teori föreslår att FRB kan ha sitt ursprung i sammanslagningen av två neutronstjärnor. Processen där neutronstjärnor i omloppsbana gradvis närmar sig tills de kolliderar ett förlopp som dock förväntas ta miljarder år. Som ett resultat av detta förväntas FRB associeras med äldre galaxer med mer utvecklade stjärnpopulationer än den nu hittade.

En andra teori föreslår att en FRB kan ha sitt ursprung i en enda, ung, högmagnetisk neutronstjärna känd som magnetar genom en mekanism som kan kallas stjärnskalv. Då en massiv stjärna exploderar som en supernova och lämnar efter sig en magnetar kan en FRB ske relativt snabbt ske utan någon större tidsfördröjning. Som ett resultat förväntas FRB också hittas i yngre galaxer som galaxen där man fann FRB 20240304B.

"Vårt arbete tyder på att det är mycket osannolikt att denna FRB producerades genom en sammanslagning av två neutronstjärnor," påtalar Caleb.

"Våra resultat visar ytterligare Webbs fantastiska förmåga att tänja på gränser bortom vad som tidigare var möjligt att upptäcka" beskriver medförfattaren till studien Themiya Nanayakkara från University of Sydney, Australien.

"En snabb radiopuls är nästan som en kosmisk ficklampa. Den lyser upp allt längs vägen. Den bär ett avtryck av allt den färdas genom, så man  kan använda den för att spåra den annars  annars osynliga materian och strukturerna  den möter längs vägen mot oss," beskriver medförfattaren J. Xavier Prochaska vid University of California, Santa Cruz.

En student under grundutbildnings i astrofysik vid UC Berkeley har hittat tre ovanliga galaxer

 

Bild https://news.berkeley.edu  Ssammansatta bilder skapade av Julian Shapiro med bilder från Sloan Digital Sky Survey, Hyper Suprime-Cam Legacy Archive / National Astronomical Observatory of Japan och Canada-France-Hawaii Telescope / Coelum. Med tillstånd av Julian Shapiro.

"Dvärggalaxer existerar både isolerat och som satelliter runt större galaxer ex runt Vintergatan," beskriver Julian Shapiro, studiens författare (se nedan) vilken genomförde sin forskning under sin gymnasietid. I isolerade dvärggalaxer förväntas aktivt bildas stjärnor då här inte finns några större galaxer i närområdet som drar till sig deras gas och damm genom sin större gravitation som därmed försvinner som stjärnbildningsmaterial. De galaxer Shapiro upptäckte bryter mot denna regel. I studien beskrivs att de galaxer han upptäckte kan vara bland de första galaxer som upptäckts vilka en gång passerade nära en stor galax vars gravitation drog till sig deras gas, innan dvärggalaxerna slungades bort från den större galaxen.

Vanligtvis innehåller små dvärggalaxer som finns i isolerade områden i djup rymd kall gas som gör att här  produceras stjärnor. Omvänt finns dvärggalaxer där inga stjärnor bildas i stjärnrika områden  i stjärnrika miljöer eller nära större galaxer där starka hydrodynamiska och gravitationskrafter suger bort deras gas.

De tre dvärggalaxer som Shapiro upptäckt utgör ett mysterium då de är både isolerade och har slutat producera nya stjärnor. Astrofysiker har försökt förklara vad som orsakar att detta sker.

Shapiro tror att de tre dvärggalaxerna en gång trängde genom gravitationskraften av en massiv galax. kanske Messier 101 (som finns i Stora björn 23 ljusår bort) känd som Pinwheel-galaxen. Denna är den främsta kandidaten där stora krafter våldsamt kan ha  slitit bort dvärggalaxers stjärnbildande gas innan Messier 101 kastade ut dem i djupa rymden. Alternativt ligger Shapiro Dvärggalax II tillräckligt nära spiralgalaxen NGC 5585 för att denna kan vara inblandad i händelsen (28 ljusår bort i Stora björn)  

och därmed skapat en backsplash galax. Den standardiserade kosmologiska modellen, kallad lambda-kall mörkmateria (ΛCDM) (galaxer som en gång störtade in i centrum av en massiv galaxhop eller stor galax och fick sin gas och sitt stjärnbildningsmaterial borttagna av gravitations- och tryckkrafter och därefter kastades i väg.) Dessa bör vara vanliga, men att identifiera exempel i det lokala universum har visat sig svårt. Shapiros resultat visar att standardfysikmodellen sannolikt gäller även i lugnare kosmiska områden samtidigt som enskilda kandidater kan bekräftas genom uppföljande observationer. Artikeln ger också trovärdighet åt hypotesen att yttre krafter måste vara ansvariga för att frånta isolerade, släckta galaxer deras förmåga till stjärnbildning.

Shapiro använde datasimuleringar för att avgöra var bakgrundsdvärggalaxer mest sannolikt fanns nära en Vintergata-liknande galax och var teleskop kunde hitta dem.

"Att bygga den grundläggande kunskap som krävs för att upptäcka galaxerna, utveckla modellerings- och analyskod samt analysera resultaten jämfört med vår kosmologiska modell var en utmaning," beskriver Shapiro. "Jag hade turen att många av de ledande tidskrifterna inom området är gratis att använda, vilket hjälpte mig att förstå de nödvändiga teknikerna och bakgrunden."

Mycket av Shapiros forskning ägnades åt att uppskatta avstånd för att avgöra om dvärggalaxerna verkligen var isolerade. Han hoppas att uppföljande mätningar från högupplösta rymdteleskop definitivt ska kartlägga de exakta positionerna för dvärggalaxerna och utesluta alternativa scenarier till deras släckta förhållanden. Shapiro förväntar sig att det nya Vera C. Rubin-observatoriet kommer att avslöja många potentiella backsplash galaxies liknande de han upptäckt.

Det är ovanligt att någon grundutbildningsstudent publicerar sin egen forskning, men Shapiros fall är särskilt anmärkningsvärt eftersom han ursprungligen bedrev sin forskning under gymnasietiden. Nu under sin första termin på Berkeley läser Shapiro astrofysikkurser  tillsammans med några matematik och fysikkrav i jakten på ett framtida huvudämne.

"Jag ser mitt arbete som inspiration för unga som vill bedriva forskning inom astrofysik," beskriver Shapiro.

Davidson Institute uppmärksammade Shapiros forskning om backsplash galaxies genom att utse honom till 2026 års Davidson Fellow. Han vann också Astronomical Leagues National Young Astronomer Award 2025.

Den berömde Berkeley-astronomiprofessorn Alex Filippenko berömde det avancerade sätt på vilket Shapiro bedrev sin forskning och analyserade sina fynd.

"Julian genomförde anmärkningsvärt sofistikerad forskning redan på gymnasiet vilket är mycket ovanligt och han erkändes med det prestigefyllda Davidson Fellowship," påtalar Filippenko. "Jag känner mig mycket lyckligt lottad att han valde UC Berkeley för sina grundstudier i astrofysik och särskilt att han bestämde sig för att ansluta sig till mitt forskarteam."

Shapiro kommer att arbeta med Filippenkos forskargrupp för att studera Hubble-spänningen en vetenskaplig oenighet om universums expansionshastighet. Han hoppas också kunna genomföra uppföljande observationer av Shapiro-dvärggalaxerna.

Shapiros artikel publicerades nyligen i The Astrophysical Journal och kan läsas här. 

Webbteleskopets bild in i nebulosan NGC 7129

 

NASAs pensionerade rymdteleskop Spitzer observerade gas och damm i nebulosan (gasmolnet) NGC 7129. NASAs James Webb Space Telescopes förbättrade upplösningsbilder gav mer detaljerade bilder av gas- och dammfilament och man kan se flera bakgrundsgalaxer genom gasen (höger bildhalva). Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, NASA-JPL; Bildbehandling: Alyssa Pagan (STScI) Bilden från NASAs James Webb Space Telescope avslöjar många stjärnor som tidigare var dolda bakom damm i nebulosan som befinner sig cirka 3 300 ljusår från jorden.

Stjärnor varifrån mineral uppstår har livscykler som börjar med deras födelse i ett molekylmolns kyligare områden av rikligt med damm och gas. På grund av dessa dammiga kokonger är nya stjärnor ofta omöjliga att se i många teleskop, särskilt de som inte kan fångas av infrarött ljus. Webb har dock en hög grad av infraröd känslighet vilket gör det möjligt för astronomer att se genom dammet och studera början av stjärnors livscykel. Stjärnorna i nebulosan ovan befinner sig i olika utvecklingsstadier  de mer massiva stjärnorna bildas och utvecklas snabbast.

Den massivaste och mest utvecklade är regionens lysande centrala stjärna, LkH(alfa) 234 (uttalas Lick-H-alfa). Denna stjärna som har bildens mest framträdande diffraktionsmönster, är en pre-huvudseriestjärna som väger omkring 5 till 8 gånger mer än vår sol. Pre-huvudserie-stjärnor som dessa har till största delen samlat massa och drar ihop sig under gravitation vilket får deras temperatur att stiga. Med tiden kommer denna stjärna att fusionera sitt eget väte som vår sol och troligen få ett eget planetsystem. Prefixet pre- (latins prae) betyder före, för- eller i förväg (i tid eller rum) i ovan fall början till eller påbörjad stjärnbildning.

Håligheten till vänster, i guldgul färg sträcker sig cirka 3,5 ljusår och är där stjärnan nämnd ovan en gång bilades och fick sin materia. Utflöden från ett tidigare stadium av stjärnans livscykel skär sig in i det täta molekylmolnet av väte. Både utflödena och stjärnans ljus ger energi åt gasen vilket får den att glöda. Även om mycket av denna vätgas blåses bort komprimeras också en stor mängd, vilket skapar förutsättningar för att ännu fler stjärnor  bildas. Fler av dessa protostellära utflöden (stjärnbildningens tidigaste skede) kan ses uppe till vänster i bilden nära en blåfärgad nebulosa. I mitten av denna blå region finns en protostjärna omgiven av en munkformad (kakan munk menas)  skiva av material. Skivan ger en skugga mot den omgivande nebulosan, som påminner om en liknande struktur känd som "The Bat nebula (NGC 6995) " som observeradesförsta gången i oktober 2028 av NASAs Hubble-rymdteleskop.

Webbs höga rumsliga upplösning avslöjar många rika strukturer i regionens gas vilket bygger på forskning som tidigare gjorts av NASAs pensionerade Spitzer Space Telescope. Astronomer kommer att fortsätta använda dessa Webb-data för att studera hur stjärnorna och protostjärnorna i denna region påverkar den omgivande gasen och dammet.

Hubbleteleskopet visar en andra generationens planet

 

Bild wikipedia Konstnärs bild av HS 0209+0832 och dess planet. Denna vita dvärgstjärna finns 270 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Valen.

En planet av andra generationen är en värld som bildas runt den stjärnliknande resten av en slocknad stjärna av dess övergivna materia.

 I äldre data insamlad av NASAs Hubble-teleskop fann man nyligen en vit dvärg vilket innebär den kvarvarande kärnan av en lågmassestjärna som har förbrukat allt sitt kärnbränsle och förlorat sitt yttre av gas och damm ut i rymden. "Istället för att vita dvärg-stadiet är en slags epilog av  en stjärnas existens och dess planeter pekar denna upptäckt på att de system vi känner till bara är det första kapitlet i en potentiellt mycket längre berättelse av en stjärnas existens och utveckling. Det är ett riktigt spännande projekt att satsa på," beskriver Jamie Williams, astronom och doktorand vid University of Warwick i Storbritannien och huvudförfattare till studien nedan,.

Jorden och de andra planeterna i vårt solsystem är förstagenerationsplaneter som bildats av material som fanns kvar efter solens tillblivelse.

"Det Hubble upptäckt i det vita solsystem är något vi inte sett förut. Innehållande en stor mängd av grundämnet niobium (Niob på svenska) vars signatur (spektrum) jag inte kände till när jag först hittade den i arkivdatan," beskriver Williams. 

När Hubble först observerade stjärnan 1999 innehöll datan ungefär 100 kemiska egenskaper som inte kunde identifieras. Williams gick tillbaka till  registert med en uppdaterad kemisk databas och fann att niobium matchade många av de egenskaperna.

Williams förklarade att även om niobium finns i vårt solsystem och har flera användningsområden på jorden, bland annat i smycken och medicinska bildapparater, pekar mängden Hubble hittade i HS 0209+0832-systemet på att en planet bildas här och då inte från en stjärnas tillblivelses materiarester utan från det material som kastas ut efter dess avslut.

"Niobium och andra grundämnen tyngre än järn är astronomiskt speciella eftersom de, till skillnad från många vanliga grundämnen, inte bildas i stjärnors kärnor genom termonukleär fusion," beskriver Nicholas Stone, teoretisk astrofysiker vid University of Wisconsin  Madison och medlem av forskarteamet. "Istället kan dessa tunga grundämnen endast syntetiseras under de exotiska förhållanden som kortvarigt uppstår inuti avslocknande stjärnor.

Närvaron av niobium är en vägvisare till en stjärnas sista tid och utkastning av materia under dess avsvalnande. Forskarteamet bekräftade Hubble-observationerna med data från NASAs pensionerade FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer)-uppdrag, som också visade starka niobiumsignaturer i HS 0209+0832-systemet. Forskarteamet uppskattar att den nu bildade planeten är en gasjätte ungefär lika stor som Jupiter som snabbt förlorar atmosfär. Eftersom den vita dvärgstjärnan är relativt ny som detta är den fortfarande mycket het och sannolikt belyser den nybildade  planeten med energi som sliter bort dess yttre material. Detta skulle kunna resultera i att planeten får en kometliknande svans av materia som bildar en skiva runt den vita dvärgstjärnan då den faller tillbaka på den vita dvärgen vilket leder till att Hubble detekterar niobium på stjärnan. Trots denna massförlust påtalar Williams att planeten sannolikt inte är en tillfällig prick på den kosmiska radarn.

"Om planeten av  andra generationen finns där, tror jag att den sannolikt klarar sig. Så småningom kommer den vita dvärgen att svalna och sedan hålla en jämn temperatur, med planeten i sin stabila beboeliga zon i miljontals år," beskriver Williams.

Williams tillade att det fortfarande finns mycket arbete kvar för att förstå denna typ av system ex hur andra generationens planeter bildas, hur vanliga eller sällsynta de är och hur de utvecklas i omloppsbanan runt en avsvalnad stjärna. Williams kommer att använda Hubbleteleskopet för att utforska dessa frågor under de kommande åren i hopp om att samla in omfattande data och statistik om dessa slag av exoplaneter.

I studien publicerad nyligen i Nature Astronomy beskriver forskarna sin upptäckt av den överraskande kemiska ledtråd som tyder på att den vita dvärgstjärnan HS 0209+0832 har en planet av andra generationen.

Mars komplexa vattensystem

 

Bild wikipedia  Vy av Jezerokratern  tagen av Perseverances vänstra navigationskamera (Navcam) på den 14:e marsdagen av uppdraget.

När NASAs Perseverance-rover nådde den inre kanten av MarsJezero-krater i september 2023 blev uppdragets forskare förvånade över vad de såg. Det geologiska området, kallat "Margin Unit", sträcker sig längs stranden av en uråldrig uttorkad marsiansk sjö Man förväntade sig sedimentära bergarter som nu sågs sågs i  lager av sand staplad ovanpå varandra under årtusenden.

Bestående av lera och silt (finkornig jordart med en kornstorlek mellan 0,002 och 0,063 millimeter, grövre än lera men finare än sand.) sedimentära bergarter på jorden vilka är bra på att bevara tidigare mikrobiellt liv. Forskarna var särskilt fascinerade av starka signaler från karbonatmineraler som upptäckts av Mars-sonder . På jorden bildas karbonater ofta i grunda hav och sjömiljöer där liv kan finnas. 

Men istället fann roverteamet magmatiska bergarter, vilka kan bildas djupt under marken genom magma eller vulkanisk aktivitet uppe vid ytan. Magmatiska bergarter innehåller mineralkristaller från exakt det ögonblick de bildades. I detta fall bevarades en häpnadsväckande komplex dokumentation av vattenaktivitet på tidiga Mars. Faktum är att dessa stenar visade tecken på att ha interagerat med vatten vid minst tre tillfällen, där varje möte ytterligare förändrade dess kemi och utseende.

Instrumentet bakom fynden SuperCam finns på roverns mast och visar mineralogin hos geologiska formationer baserat på det ljus de reflekterar. När vetenskapsteamet upptäcker en intressant sten kan de skicka order till SuperCam att avfyra sin laser upp till 6,5 meter bort. Spektrumet hos den resulterande plasman avslöjar objektets kemi. Perseverance har analyserat mer än 185 objekt på detta sätt.

"Innan vi kom till Margin Unit var huvudhypotesen härledd från synliga observationer  att karbon som sågs från omloppsbana över Mars bildats genom interaktion med sjön som funnts i Jezero-kratern," beskriver Candice Bedford, forskare vid Purdue University i West Lafayette, Indiana, och studiens huvudförfattare (se nedan). "Men nu vet vi att denna plats blev en slags korsväg för vattensystem. Margin Unit-fynden är viktiga eftersom Jezero-kratern ligger inne i en av de största karbonatexponeringarna på Mars, så det vi lär oss här sträcker sig långt bortom denna krater."

Perseverance utforskade Margin Unit på cirka 265 meters höjd. På högre höjder fann den berg som var grovkorniga med kristallint kännetecken för mineralet olivin men nästan inga tecken på att vatten någonsin hade funnits här. Uppbyggnaden av olivenheten består av magnesium och järn och den  uppkom i en magmakropp djupt under marken därefter kyldes den långsamt nog för att kornen skulle växa sig stora och nådde ytan först efter att marken ovanför eroderat bort. Längre ner i enheten på den före detta sjöbottnen ser berget förvandlat ut här är olivinkornen  splittrade med kiseldioxid mellan sig.

Karbonat- och kiseldioxidmineraler är en viktig vägvisare i sökandet efter forntida liv. När vatten interagerar med olivin på jorden kan reaktionen frigöra väte som kan vara en näringskälla för vissa mikrober och det lämnar kvar karbonat och kiseldioxid, två mineraler som låser in spår av dessa mikrobers tidigare existens.

Perseverance-teamet kan bestämma sekvensen för Margin Units historiska interaktioner med vatten men inte dess ålder. Vid första tillfället vatten nådde bergarterna i Margin Unit reagerade koldioxidrikt grundvatten med olivin vilket resulterade i karbonatåsar som nu finns i sprickorna i berggrunden på låga höjder. Idag står dessa karbonatfyllda sprickor kvar när den mjukare bergarten runt dem eroderats bort.

Den andra gången vattnet nådde klipporna kan ha varit kopplad till sjön som en gång fanns i kratern.

"Vissa av Margin Unit-bergarterna innehåller även kiseldioxid," beskriver Eleni Ravanis, planetforskare vid University of Hawaii at Manoa och medförfattare till studien. "Omvandling av olivin till karbonat kan lämna kisel kvar och vi ser mer av kiseldioxin i bergarter som legat under vatten."

Senast vattenhändelse skedde på Mars bildades mineralådror på en plats i den östra delen av Margin Unit, ådror av cirka 25 centimeters tjocklek, vilket skapade mineraler som kalciumsulfat och fluorit. Att hitta fluorit är en viktig ledtråd eftersom det vanligtvis bildas när varmt vatten cirkulerar genom vulkaniska bergarter något som här visar att detta område upplevde en senare, uppvärmd underjordisk vattenhändelse.

"Om det är något jag har lärt mig efter tio år med Mars-rovrar så är det att Mars ständigt ger överraskningar," beskriver Bedford. "Det är mycket sällsynt att saker är som vi förväntar oss utifrån omloppsdatainsamling. Jag hoppas att fortsatt arbete hjälper till att omforma hur forskare ser på vattnets historia i Jezero-kratern och över hela Mars. I slutändan hoppas jag att det hjälper planetforskare att rekonstruera det förändrade klimatet och livets möjligheter och kanske livsformer på tidiga Mars."

Resultaten av studien publicerades på måndagen i tidskriften Communications: Earth & Environment. 

Mars nordpol är mindre dammig än övriga Mars

 

Bild https://www.washington.edu tagen med Mars Express High Resolution Stereo Camera  visar vy av Korolev-kratern nära Mars nordpol av fem olika 'remsor' film som har kombinerats till en enda bild, där varje remsa samlas över föregående. Foto: ESA/DLR/FU Berlin

Även om Mars en gång kan ha liknat jorden är den Mars nu långt ifrån gästvänlig. Likväl väcker vissa detaljer som istäckt vatten  forskarnas nyfikenhet. Precis som på jorden innehåller is värdefull kunskap om historiskt klimat som kan ge ledtrådar till om Mars hyser eller någonsin har hyst liv.

Förutom polerna, där tunn is ibland är exponerad (beroende på årstid)  finns det mesta av Mars is  under ett dammigt ytlager. Damm påverkar klimatet genom att isen blir mörk vilket förändrar hur mycket solljus som reflekteras ut i rymden.

"Vi vet att det finns fruset vatten i området runt Mars nordpol men det har funnits utbredd oenighet om hur dammig isen är," beskriver Aditya Khuller, senior forskare vid UW:s  (University of Washington) laboratorium för tillämpad fysik. "Ju dammigare desto mörkare is. Likt en mörk T-shirt i solen gör dig varmare, blir dammig is varmare och förångas snabbare."

Mycket av det vi vet om hur jordens klimat har utvecklats under årtusenden kommer från provtagning av is på ex Grönland eller sydpolen. Forskare har borrat djupt ner i jordens polarisar för att dra fram långa cylindrar av is som innehåller en registrering av den lokala atmosfären historiskt. Precis som ett träds ringar kan dessa register dateras till forntida perioder i jordens historia. Men det är ingen lätt uppgift på jorden. På Mars är det än mer komplicerat.

National Aeronautics and Space Administration firade sin första framgångsrika mission till Mars för 50 år sedan. År 2008 lyckades Mars Phoenix-uppdraget ta prover av is nära dess nordpol vilket var en stor framgång. UW-forskarna använde data från Mars Phoenix-uppdraget, kombinerat med observationer från satelliter i omloppsbana, för att slutföra studien.

För flera år sedan upptäckte Khuller, en avvikelse i hur forskare analyserade isens fysiska egenskaper på Mars. Den ledande metoden utvecklades för att studera regoliten (månens sand och damm) på månen, men när Khuller kontrollerade denna noggrannhet på jorden verkade resultaten felaktiga.

I studien arbetade Pari Mohan, som nyligen tog examen vid UW med en examen i geovetenskap, tillsammans med Khuller med att göra om beräkningarna med en annan metod. Deras metod bygger på en metod utvecklad av Steve Warren, professor emeritus vid UW of Earth and space science samt expert på att analysera snö och is.

"Hans metoder hade använts framgångsrikt för att studera snö och is på jorden i årtionden. Så jag tyckte det skulle vara intressant att anpassa dessa jordtestade metoder till Mars," beskriver Khuller. Resultaten tyder på att nordpolen är staplad med lager av dammigare is mellan skivor av renare is. Ett dammigt lager frost bildas över isen varje vinter och försvinner på sommaren, vilket avslöjar äldre, renare is. I tidigare studier har uppskattningar visat att det översta lagret av polaris innehöll så mycket som 25 % damm i massa, men i denna nya studie visar resultatet  att det är närmare 3 %.

"Genom att se på hur ljusstyrkan förändrades över tid kom vi fram till att det finns frost som bildas på vintern och att den är mer dammig. På marssommaren försvinner det, och blottlägger renare, äldre is," beskriver Khuller.

Dessa lager innehåller viktiga detaljer om Mars klimat för tusentals år sedan då isen tros ha bildats av snöfall. Mars har upplevt enorma istider som har avlagrat tunn is på ungefär en tredjedel av planeten.

Jorden stabiliseras av månens gravitationskraft. Mars, som har två små månar, "oscillerar vilt," beskriver Khuller, vilket orsakar dessa dramatiska istider.

I en tidigare studie föreslog Khuller med kollegor att lager av damm och is kan ha skapat  förutsättningar för liv på Mars. De mörka lagren kan hjälpa till att fånga solljus och bilda fickor av smältvatten i isen. Dessa fickor, berikade med näring från dammet, kan potentiellt hysa bakterier och primitiva livsformer.

Liknande fickor av grunt, dammigt smältvatten som finns i is på jorden är ofta fulla av liv på sommaren. På vintern fryser vattnet och mikroberna blir vilande tills nästa sommar.

"Det faktum att Mars och jorden båda har liknande lager av fruset vatten och damm är intressant," beskriver Khuller. "Varför har jorden liv och Mars inte?"

Studien från University of Washington publicerades den 8 september 2026  i npj Space Exploration och i den beskrivs att Mars nordpol innehåller mindre damm än vad forskarna trodde. 

Kollisioner mellan istäckta månar stör inte de dolda haven under isen.

 

Bild Wikipedia  Taget av rymdsonden Cassini på Saturnus måne Diones bakre sida (från oss sett).

Flera av månarna som kretsar kring Saturnus, Uranus och Neptunus döljer sannolikt hav av flytande vatten under kilometertjock is. Eftersom livet som vi känner är beroende av vatten räknas dessa istäckta hav till de mest lovande platserna att söka efter liv i bortom jorden. Forskare misstänker att några av dagens månar är återuppbyggda rester från tidigare generationer av månar som splittrats och återbildats av kollisonsrester. Frågan är om dessa tidigare kollisioner förstörde månens hav och därmed möjligheten till liv i haven?

En studie (se nedan) under ledning från University of Maryland (UMD), publicerades den 21 augusti 2026 i tidskriften Nature Astronomy ger ett svar. Efter att ha simulerat våldsamma kollisioner på istäckta månar fann forskarna att inte ens de kraftigaste krascher fundamentalt förändrar dessa isiga världar där hav kan finnas under dess is.

"Den stora frågan vi ställde oss var om de istället hjälper månar att få hav efteråt eller om de raderar havet och återställer månen till en kall värld lik vår måne." förklarade studiens huvudförfattare Marc Neveu, astronomiassistent vid UMD. "Det vi upptäckte var att  kollisionerna egentligen inte spelar någon roll när det gäller havens vara eller inte vara. Om det fanns ett hav innan, finns det troligen ett hav efter katastrofen och vice versa."

Upptäckten överraskade Neveu och hans medförfattare till studien vid Southwest Research Institute i Colorado och Weizmann Institute of Science i Israel.

I den nya studien kopplade forskarna samman två mycket olika typer av datorsimuleringar. En typ återskapade den våldsamma fysiken i en kosmisk krasch och spårade hur miljontals sten- och isfragment splittras, värms upp och klumpar ihop sig igen. Den andra metoden simulerade den långsamma förbränningen i månens inre magma under miljarder år och följde hur värme byggs upp och släpps ut från kärnan, samt om is då kan smälta ner till ett hav.

Genom att kombinera dessa två metoder kunde forskarna följa två storlekar av månar med ungefär 500 respektive 1 000 kilometer radie då dessa månar träffades av mindre rymdstenar, sprängdes isär och klumpades ihop igen av gravitation. Teamet spolade sedan fram 4,5 miljarder år av varje simulerad månes förändringar efter en kollision  och fann att månens storlek spelade en större roll än väntat för att avgöra en kollisions efterverkningar.

"På större månar omvandlas kraschens energi till extra värme som  kan göra ett befintligt hav djupare i ett par miljarder år. På mindre månar vänder historien," beskriver Neveu. "Före en kollision har dessa små månar ett kaosartat yttre lager av en blandning  av is och sten som fungerar som en isolerande filt och hjälper till att fånga upp den inre värmen som upprätthåller ett hav. Kollisionen skakar om allt och när månen återbildas sjunker stenen till mitten och isen flyter upp till toppen. Det blir svårare för den mindre månen att hålla kvar ett hav eftersom isen är borta Men i inget av fallen skapade en kollision ett hav som annars skulle ha förblivit fruset. "Teamets resultat gäller enmängd verkliga världar som NASA och andra rymdorganisationer planerar att undersöka Innefattande Saturnus medelstora månar Mimas, Enceladus, Tethys, Dione och Rhea; Uranus månar, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania och Oberon; samt Neptunus stora måne Triton. En av Saturnus månar, Rhea, fångade speciellt teamets uppmärksamhet som ett möjligt testfall eftersom dess urgamla kratrar ser märkligt släta och mjuka ut  nästan som om de värmts inifrån.

Studien, "The role of disruptive impacts on ocean generation and longevity in isy moons," publicerades i Nature Astronomy den 21 augusti 2026. 

Forskningen finansierades av NASAs program Habitable Worlds (Pris nr 80NSSC22K0403) med ytterligare stöd från ett NASA Hubble Fellowship (Pris nr HST-HF2-51491) och NASAs Goddard Space Flight Center (prisnummer 80GSFC24M0006). Denna artikel återspeglar inte nödvändigtvis organisationens åsikter.

Spåren efter de första stjärnorna kan ses än i dag

 

Bild  https://www.bath.ac.uk  Datasimulering av de första galaxerna i universum. Kredit: Harley B. Katz, Martin P. Rey

Forskare har använt några av de mest detaljerade datasimuleringarna hittills av det tidiga universum till att undersöka hur de första stjärnorna och galaxerna bildades.

Under ledning av forskare vid University of Bath, tillsammans med samarbetspartners vid University of Chicago i USA och Institut d'Astrophysique de Paris i Frankrike, använde de i MEGATRON-projektet 

avancerade simuleringar för att utforska hur de första stjärnorna och galaxerna lyste upp det tidigare mörka kosmos och berikade det med de kemiska grundämnen som senare skulle bli byggstenarna till allt.

Resultaten av studien av de första stjärnorna visar att det är avgörande att noggrant fånga samspelet mellan stjärnljus, gas och nybildade grundämnen för att koppla samman två tidigare separata vyer av det tidiga universum (det mörka och det ljusa universum eller mörka och synliga universum). Arbetet innefattade observationer av unga galaxer med  hjälp avJames Webb Space Telescope (JWST) av de kemiska ledtrådar som bevarats i uråldriga stjärnor i och runt Vintergatan.

Studiens resultat antyder att förenklade datamodeller kan underskatta stjärnstrålningens komplexa kemiska processers påverkan på gasen runt galaxerna. Genom att modellera dessa effekter med exceptionellt hög upplösning löste teamet upp strukturer i gasen som inte fångas upp i enklare datamodeller vilket hjälpte till att förbättra förutsägelserna för nuvarande och framtida astronomiska observationer. Dr Martin Rey från fysikinstitutionen vid University of Bath  ledande bidragsgivare till MEGATRON-samarbetet, påtalar: "James Webb Space Telescope ger oss en direkt inblick i det unga kosmos, medan stjärnarkeologi låter oss studera reliker från de tidigaste tiderna i vårt galaktiska grannskap”.

Simuleringarna började med orörd gas utan tunga grundämnen vilket speglar förhållandena strax efter Big Bang. De följer sedan de första stjärnornas tillblivelse den strålning de då avger, supernovaexplosionerna som markerar deras utplåning och spridningen av nyss uppkomna grundämnen till efterföljande generationer av stjärnor och galaxer.

Att förstå denna process är centralt för en av astronomins mest grundläggande frågor, varifrån grundämnena som utgör dagens universum kommer.

Dr Rey beskriver: "De grundämnen som gör vår värld och vårt liv möjligt  kol, syre, järn  med flera  smiddes av stjärnor och då till stor del vid supernovor. För att förstå var dessa grundämnen kom ifrån måste vi förstå hur de första stjärnorna bildades och berikade sin omgivning. I MEGATRON projeketet görs det möjligt  att testa dessa idéer direkt genom att jämföra detaljerade datasimuleringar med observationer från JWST och de kemiska fingeravtryck som bevarats i uråldriga stjärnor."

Framåt planerar teamet att använda MEGATRON för att stärka kopplingarna mellan teori och framväxande observationsdata. MEGATRON-projektet startade 2023 och är planerat att pågå till 2030. När JWST fortsätter att förändra vår förståelse av de tidigaste galaxerna kommer storskaliga stjärnundersökningar att ge alltmer detaljerad information om uråldriga stjärnor i och runt Vintergatan.

Fyra studier är publicerade i Open Journal of Astrophysics från MEGATRON-projektet där man kombinerade banbrytande kosmologiska simuleringar med sofistikerade modeller av strålning, kemi och galaxbildning. Tillsammans utgör dessa samarbetets första betydande publicerade resultat, med förväntade ytterligare artiklar att följa. 

Kan det finnas en civilisation där ute i rymden som snart invaderar oss?

Bild https://www.rymdstyrelsen.se Trappistsystemet finns 40 ljusår bort och här finns sju jordliknande planetersom är mycket äldre än jorden. 

Inom Science fiction antyds att livet på andra planeter, om det existerar, sannolikt består av mycket mer avancerad teknisk civilisation än jordens. Men en nyligen genomförd studie tyder på något helt annat.

I den nya studien (se nedan) under ledning av Chris Doughty, professor i ekoinformatik vid Northern Arizona University föreslås i vilken utsträckning livet på potentiellt beboeliga exoplaneter i jordens granngalaxer är avancerat sannolikt är relaterat till framväxten av en civilisation eller livsformer inte bara hur mycket tid som gått. Det betyder att även om jorden är ung jämfört med några av sina stjärngrannars planeter som i flera fall är miljarder år äldre än jorden så utvecklades livet på dessa exoplaneter (kanske) under sämre förhållanden för kumulativ fotosyntes och därmed sannolikt långsammare under miljarder år än jordens liv under färre miljarder år.

"Fysikern Enrico Fermi (1901 -1954  som fick nobelpriset i fysik 1938) frågade sig i sin berömda paradox  på sannolikheten för intelligent liv i galaxen, 'Var är de?'  beskriver Doughty och tillägger "Denna paradox antyder att vårt exoplanetstjärnområde kan vara lugnt eftersom de flesta jordliknande planeter nära oss sannolikt ligger evolutionärt efter oss och fortfarande befinner sig i mikrobiella stadiet. Vilket betyder att vi kan sova gott, för om livet på dessa exoplaneter utvecklades precis som på jorden, kommer de flesta av dessa planeter bara vara fyllda med mikrober och inte avancerade utomjordingar."

Så fungerade det troligast på jorden. Ungefär 2,4 x 1025 Gram kol var fixerade under de 3,2 miljarder år innan livskraftiga kärlväxter utvecklades. Över tid blev 7 x 1025 gram mer kol fixerat då ’tr vi inne i den tid då  människan utvecklades. Forskarna uppskattar att TRAPPIST-1e endast har fixerat 21 % av den halt av kol jorden har trots att TRAPPIST-1e är flera miljarder år äldre än jorden.

"Eftersom detta är mindre än vad jorden hade innan utvecklingen av mer effektiva kärlväxter uppkom uppskattade vi att TRAPPIST-1e kanske bara befinner sig i det mikrobiella utvecklingsstadiet,"påtalar medförfattaren till studien nedan Cameron Hrabak, en alumn (tidigare student) vid Northern Arizona University.

Forskarna gjorde liknande beräkningar för de 29 exoplaneter som finns i jordens närområde vilka teoretiskt kan ha liv och fann endast två planeter som potentiellt kan ha utvecklats före jordens: GJ 1061c och K2-3d. Båda är större, varmare, ljusare och äldre än de flesta jordliknande planeter i vårt solsystem. Tre andra planeter kan vara i mesozoikum livsstadiet, vilket ungefär motsvarar dinosauriernas tid på jorden.

Detta är uppskattningar inte bevis. Atmosfären runt TRAPPIST-1e och andra exoplaneter skulle djupt påverka klimatet, fotosyntesen och hur livet utvecklades framtida arbete med James Webb Space Telescope kan ge ytterligare data som gör det möjligt för forskarna att finslipa sina uppskattningar.

Studien publicerades den 22 september i International Journal of Astrobiology. 

Saturnus måne Enceladus än mer intressant att söka efter liv på än man tidigare ansett.

 

Bild Ett fotografi av den ishöljda månen Enceladus taget av rymdsonden Cassini 2004. Bildcredit: NASA/JPL/Space Science Institute

Enceladus anses vara en av de mest lovande platserna att söka efter utomjordiskt liv på i vårt solsystem. Forskare misstänker att det under månens isiga skorpa finns ett globalt hav av flytande vatten och en stenig kärna under havet. På grund av kryovulkanisk aktivitet bryter gigantiska plymer igenom sprickor i skorpan vid månens sydpol och kastar ut ispartiklar hundratals kilometer ut i rymden.

NASAs Cassini-rymdfarkost passerade genom dessa plymer flera gånger med syfte att analysera vattenplymernas  sammansättning. Enceladus hav är det enda utomjordiska "vatten" i rymden där forskare har kunnat analysera prover direkt. Proverna avslöjade spår av olika salter och organiska föreningar. Dessutom gav tidigare analyser utförda av Cassini indikationer på hydrotermala processer (sprickor i havsbottnen där geotermiskt uppvärmt, mineralrikt vatten strömmar ut) . Professor Frank Postberg, planetary scientist at Freie Universität Berlin studie, "Cassini CDA beskriver observationen av kompositionell segregation av Enceladus' iskorn från långsam frostning och fragmentering av oceanisk plymutkast," vilka innehöll överraskande fynd om vad som händer med havsvattnet på dess väg ut i rymden. Det internationella forskarteamet som arbetade med studien använde Cassini-data till långvariga laboratorieexperiment och teoretiska datamodeller för att rekonstruera processen.

Droppar bildas vid havsytan när bubblor fyllda med gas flyter upp och spricker. Vattenånga trycker sedan dropparna genom sprickor i isskalet ut i rymden. Hittills trodde forskare att detta då frös omedelbart vid uppkasten men nya fynd visar att ångan fryser långsamt. På grund av denna långsamma process separerar de flesta komponenter (inklusive upplösta komponenter) från varandra. Salter och organiskt material är därför fördelade på olika platser inuti varje fryst droppe. Olika typer av tidigare lösta salter blir också separerade i processen; till exempel separeras natriumklorid (bordssalt) från natriumkarbonat. På vägen upp genom isen accelereras de frusna dropparna till hastigheter upp till 1 000 km/h. Om de slår in i väggarna i de isiga sprickorna bryts de i fragment som bara är några mikrometer stora innan de skjuter ut i rymden. Detta resulterar i att ispartiklarna ofta består av endast ett mycket koncentrerat, tidigare segregerat ämne.

När man undersöker Enceladus plymer är denna mekanism inte bara positiv i sökandet efter att karaktärisera havet som en potentiell livsmiljö utan också intressant i jakten på biosignaturer, mätbara tecken på liv. Om en av dessa havsdroppar innehöll komponenter av utomjordiska mikrober kan de separeras från andra komponenter under frysprocessen. Efter fragmentering skulle det mikrobiella materialet potentiellt finnas endast i en liten andel av ispartiklarna men i dessa skulle de finnas i hög koncentration och i relativt ren form.

"Det är goda nyheter i jakten på liv," beskriver Postberg. "Framtida rymdfarkoster måste kunna analysera många enskilda ispartiklar i plymerna. Om de hittar en med mikrobiellt material i sig skulle de relativt enkelt kunna identifiera biosignaturer i partikeln med redan tillgänglig teknik."

En upptäckt som då skulle få viktiga konsekvenser för framtida rymduppdrag till Enceladus, såsom ESA:s L4-uppdrag som för närvarande är under planering. Detta uppdrags uppgift kommer specifikt att bli att leta efter tecken på liv på Enceladus. Postbergs laboratorium vid Freie Universität Berlin har tidigare genomfört laboratoriestudier som visat förmågan hos specialiserade instrument att upptäcka mikrobiellt cellmaterial i enskilda partiklar från isplymerna.

En nyligen genomförd studie ger också nya insikter i denna fråga. Samma dag som Postbergs artikel publicerades i Science Advances (se nedan), publicerades en annan artikel i samma tidskrift av forskare vid Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) titel: “Enceladus-Like GeochemistryFuels Methanogenesis under Extreme CO₂-Limitation." 

Postbergs kollega Dr. Nozair Khawaja  från Freie Universität Berlin, bidrog till denna studie. I den kunde forskarna återskapa förhållandena i Enceladus hav i ett laboratorium. Havet har en mycket låg koncentration av syre en mycket hög koncentration av karbonat och är mycket alkaliskt (med pH-värden på 10 eller 11). Efter att ha återskapat dessa förhållanden, inklusive dess hydrotermala interaktion med den steniga havsbottnen introducerade de Methanothermococcus okinawensis (se ovan studie) i den inneslutna miljön. Denna mikroorganism är en metanproducerande arkeisk organism som normalt lever nära djuphavshydrotermala källor på jorden (som Black och white smokers i Atlanten se länk ovan). De behöver inte syre för att överleva, syre är ovanligt på Enceladus. Istället kräver deras ämnesomsättning endast väte och koldioxid.

Resultaten av studien var överraskande: Organismen lyckades inte växa i ett som förväntat i laboratorietest på jorden vid så högt pH som finns på Enceladus då den saknade upplöst koldioxid. I kontrast fortsatte den att växa i Enceladus-simulanten och producerade metan med hjälp av väte som genereras av vatten-sten-reaktioner. Under de simulerade Enceladus-förhållandena kunde mikroorganismerna till och med anpassa sin ämnesomsättning till de låga mängderna koldioxid. "Det här var verkligen en överraskning för oss," beskriver Dr. Nozair Khawaja som bidrog till forskningen. "Detta var ett experiment vars resultat vi inte förväntade oss ett så framgångsrikt resultat av."

Tillsammans kastar de två studierna i Science Advances nytt ljus över sökandet efter utomjordiskt liv. "På Enceladus kan de specifika geokemiska förhållandena möjliggöra att ett av jordens äldsta kända metabola system fungerar, även i mycket alkaliska miljöer," beskriver Postberg. "Även om det inte betyder att det finns liv på Saturnus måne, visar vår första studie att om det finns  kan framtida rymduppdrag ha goda chanser att hitta dess spår om de analyserar enskilda iskorn från Enceladus plymer."

Följande är publicerade rapporter inom området. Frank Postberg et al.: “Cassini CDA Observes Compositional Segregation of Enceladus’ Ice Grains from Slow Freezing and Fragmentation of Oceanic Spray.” Science Advances." Science Advances (2026): 

Vanessa Helmbrecht, Frank Postberg, Nozair Khawaja et al.: “Enceladus-Like Geochemistry Fuels Methanogenesis under ExtremeCO₂-Limitation.” Science Advances (2026): 

NASA utser två Artemis II-astronauter till emeritusprogrammet

 

Bild wikipedia Från vänster: Koch, Glover (övre), Wiseman (nedre), och Hansen. Besättningen på Artemis II.

Efter deras  Artemis II-uppdrag under 2026 övergick de framstående NASA-astronauterna Victor Glover och Reid Wiseman under september 2026 till emeritusstatus vid organisationens Johnson Space Center i Houston.

I en emeritusroll kan personer med hög teknisk och professionell kunskap fortsätta att stödja organisationen genom att donera sin tid till att utbilda och handleda arbetsstyrkan där. Detta gör att myndigheten kan behålla tillgången till toppkompetens i en specialiserad konsultroll, samtidigt som individen får flexibilitet till att söka andra möjligheter.

"Jag har haft privilegiet att känna Reid och Victor i flera år, och båda exemplifierar det ledarskap, den karaktär och det engagemang som definierar NASA när det är som störst," påtalar NASA:s administratör Jared Isaacman. "Reid vad kommendadör på Artemis II efter att tidigare ha tillbringat 165 dagar ombord på den internationella rymdstationen ISS, medan Victor tog med sig sin erfarenhet som marinpilot, testpilot och Crew-1-astronaut till sin roll som pilot på Artemis II. Tillsammans tog de sig an ett av de mest utmanande uppdragen inom bemannad rymdfart och hjälpte till att återföra Amerika till månens närområde. När Reid och Victor nu övergår till emeritusstatus är jag tacksam över att de fortsätter att dela med sig av det de lärt sig till våra astronauter, flygledare och ingenjörer när vi förbereder oss för Artemis III 2027 och de kommande uppdragen."

Glover kommer att stödja flyg- och rymd-, ledarskaps- och samhällsserviceinsatser när han nu kommer att handleda  både inom och utanför NASA. Han är engagerad i att överföra sin kunskap om Orion och dess rymdfarkostsystem och  annan expertiskunskap till framtida Artemis-uppdrag.

"När jag växer in i denna nya roll förblir NASA och rymdfart en meningsfull del av min tjänsteresa," beskriver Glover. "Jag är ivrig att fortsätta lyfta mina vänner och heja på dem när de sträcker sig mot månen. Tillsammans kommer vi fortsätta tänja på gränser och inspirera till nästa stora språng."

Wiseman ska dela med sig av sin rymdfärdserfarenhet till kollegor inför myndighetens Artemis III-uppdrag av sin låga omloppsbana runt jorden för att testa rendezvous- och dockningsmöjligheter mellan Orion och kommersiella bemannade landningssystem.

"Det finns ingen bättre plats att arbeta på och det finns inga bättre personer att arbeta med än de på denna byrå," beskriver Wiseman. "NASA gav mig ett enormt ansvar, stöttade mig genom två rymduppdrag och min tid som chefsastronaut och fanns alltid där för min familj när vi behövde det som mest. Jag är mycket glad över att fortsätta tjäna framtida missioner och program genom emeritusprogrammet."

"Reid och Victors engagemang för utforskning, stadigt ledarskap och tjänst till vår astronautkår och vår nation har haft en bestående skillnad," påtalar Vanessa Wyche, chef för NASAs Johnson Space Center i Houston. "Under sina karriärer har de alla tillfört excellens, ödmjukhet och målmedvetenhet till varje roll de haft på NASA. Deras insatser har hjälpt till att driva vårt uppdrag framåt och inspirera dem omkring sig och lämnat ett arv som kommer att fortsätta forma framtiden för bemannad rymdfärd. Vi är oerhört tacksamma för allt de har gett NASA och är glada att detta inte är slutet på deras resa med och för myndigheten."

"Reid och Victor är betrodda lagkamrater vars professionalism, lugna ledarskap och orubbliga engagemang för NASA har stärkt oss och inspirerat alla runt omkring dem," beskriver Scott Tingle, chef för Astronaut Office vid Johnson. "När de övergår till sina emeritusroller lämnar de ett arv av operativ excellens som kommer att fortsätta forma astronautkåren i många år framöver. Vi är tacksamma över att de fortfarande kommer att vara en del av vår gemenskap och dela med sig av sina erfarenheter och insikter."

Bland deras många prestationer vid NASA, som Artemis II-besättningsmedlemmar, var Glover och Wiseman två av de fyra astronauter som först sköts upp med NASAs SLS (Space Launch System)-raket ombord på Orion-farkosten för ett uppdrag runt månen. Efter ett tio dagar långt uppdrag med besättningskamraterna NASA-astronauten Christina Koch och CSA-astronauten Jeremy Hansen (CSA) landade de säkert den 10 april som de första människorna att resa till månens omloppsbana på över 50 år, och flög längre ut i rymden än någon tidigare gjort.

Stöd och kunskapsöverföring från både Glover och Wiseman är avgörande för det kommande Artemis III-uppdraget då NASA förbereder sig för att återföra amerikanska astronauter till månens yta på Artemis IV-uppdraget 2028.

En oväntat kall avlägsen jätteplanet som innehåller ammoniak har hittats därute.

Bild https://cmns.umd.edu  En konstnärs koncept av en gasjätteplanet som kretsar runt en röd dvärgstjärna. Källa: NASA, ESA och G. Bacon (STScI)

Med hjälp av James Webb Space Telescope (JWST) identifierade ett team astronomer under ledning från University of Maryland vatten, metan och ammoniak i atmosfären på HATS-6 b, en gigantisk planet 500 ljusår från jorden. Observationerna visade även att HATS-6 b kan vara betydligt svalare än väntat jämfört med standardberäkningar av dess temperatur i förhållande till storlek och avstånd till sin sol vilket tyder på att planetens relation till sin stjärna kan vara mycket mer komplicerad än man tidigare beräknat planeter av detta slag har till sin sol.

HATS-6 b är ungefär lika stor som Jupiter och gör en omloppsbana var tredje dag runt sin stjärna av Spektraltyp M-dvärg  en liten,sval, rödaktig stjärna. Planeter byggs av den kvarvarande skivan av gas och damm som omger stjärnor efter en stjärnas bildande. En mindre stjärna som denna lämnar bara efter sig små skivor av gas och damm. Men HATS-6 b:s gigantiska storlek passar inte riktigt in i den regeln, med tanke på hur liten stjärnan är den  kretsar kring och planetens storlek.

"Dessa mindre stjärnor har inte tillräckligt med material eller tid för att skapa planeter lika stora som Jupiter eller Saturnus," förklarade studiens huvudförfattare Giannina Guzmán Caloca, doktorand i astronomi vid UMD (university of Maryland). "Så, det faktum att HATS-6 b kan existera är verkligen intressant eftersom det inte borde vara möjligt enligt vår kunskap om stjärnstorlek och planetbildning."

Astronomer känner bara till omkring 40 sådana planeter. HATS-6 b är en av sju som studeras i ett JWST-program kallat Giant Exoplanets aroundM-dwarf Stars (GEMS). 

Programmet är utformat för att jämföra dessa avvikare med de bättre förstådda jättar som kretsar kring stjärnor som vår sol och än större stjärnor.

"Var och en av dessa planeter är en utmaning för bildningsteorin," beskriver Guzmán Caloca. "Genom att mäta vad deras atmosfärer består av kan vi börja fråga oss om de byggdes upp  på samma sätt som de heta Jupiters runt solliknande stjärnor eller om något annat pågick."

Med hjälp av en teknik som kallas transmissionsspektroskopi, där undersöker stjärnljus som filtreras genom en planets atmosfär, identifierade teamet fyra molekyler i HATS-6 b:s atmosfär. Vatten, metan, ammoniak och koldioxid. Upptäckten är andra gången tekniken upptäckte ammoniak på en avlägsen värld.

"Kol, väte och syre har tidigare hittats i atmosfärerna på jätteplaneter utanför vårt solsystem, men ammoniak är något som nästan aldrig upptäckts tidigare," förklarade Guzmán Caloca. "Det är en helt ny molekyl att fundera över."

Eftersom kvävebärande molekyler som ammoniak borde vara mer förekommande i svalare jätteplaneter än i brännande heta Jupiter-liknande planeter, stöder upptäckten teorin att planeter som kretsar kring M-dvärgstjärnor kan vara en kemiskt avgränsad population.

HATS-6 b:s oväntade temperatur väcker en annan stor fråga. Den ofta citerade temperaturen för HATS-6 b  ca 425 Celcius är inte en exakt mätning utan en beräkning utifrån antagandet att planeten absorberar allt ljus dess sol ger och fördelar värmen jämnt. Forskarnas tidigare analyser gav temperaturer närmare 120 grader Celcius en siffra som är fysiskt osannolik för en planet som kretsar runt sin stjärna var tredje dag. Ammoniak i moln kan dock vara förklaringen till en avkylande effekt enligt mig och kan bekräftas här.

"Om planeten verkligen är så sval betyder det att något troligen reflekterar mycket stjärnljus tillbaka ut i rymden innan det hinner värma upp planeten," förklarade Guzmán Caloca. "Den troligaste förklaringen då är att moln och dis omsluter planeten på samma sätt som moln omsluter Venus."

Lagets resultat har konsekvenser inte bara för HATS-6 b. Eftersom en planets temperatur är inräknad i varje beräkning av vad dess atmosfär innehåller väcker en så stor avvikelse frågor om hur pålitligt astronomer kan läsa atmosfärerna hos planeter som kretsar kring små, aktiva stjärnor.

För Guzmán Caloca och hennes team återstår många mysterier. Observationer med längre våglängder skulle kunna identifiera andra oförklarliga signaler och testa om moln förklarar en planets oväntat låga temperatur. Astronomer har hittat mer än 6 000 planeter bortom vårt solsystem, och många av dem liknar inte alls de närmast jorden. Att läsa deras atmosfärer och vad de består av, hur de bildades, vilka som liknar Jupiter och vilka som inte liknar något alls vi känner till kan hjälpa forskare att avgöra om andra solsystem skapades genom bildningsmekanismer likt planeterna i vårt solsystem eller inte.

"Vad är vår kontext? Och hur sällsynta eller hur vanliga är vi?" undrar Guzmán Calo. "Det här är en planet av tusentals, men så som jag  tänker på det är  jorden också är en planet av tusentals och ändå rymmer den allt som någonsin har levt här."

Studien, "GEMS JWST: Hold on to your HATS(-6 b), a sub-solar metallicitus giant planet with water, metan and ammoniae in its atmosphere," publicerades i Astronomical Journal den 8 september 2026. 

Jakten på kvantstora svarta hål

 

Bild https://www.publicdomainpictures.net/ Kvantfysik - vågor och partiklar

En av de djupaste gåtorna i modern fysik är varför gravitationen är så oerhört svag jämfört med de andra tre fundamentala krafterna. 

Ett slag av lösning är att rymden har extra dimensioner utöver de fyra vi upplever (höjd, bredd djup och tid), där gravitationen ensam kan sprida sig. Detta kan leda till bildandet av kortlivade, mikroskopiska "kvantstora"-svarta hål (QBH) under proton–proton-kollisioner vid LHC (Large Hadron Collider världens största och kraftfullaste partikelaccelerator vid CERN). 

Till skillnad från astrofysiska svarta hål som bildas av kollapsande stjärnor och tros avdunsta långsamt genom Hawkingstrålning  över enorma tidsskalor är QBH mycket mer begränsande och skulle nästan omedelbart sönderfalla till bara två partiklar. Ett av de renaste QBH-sönderfallslägena vid LHC producerar är ett lepton-kvarkpar, kännetecknat av ett högenergi-lepton som rekylerar mot en "jet" av hadroner i ATLAS Experiment, CERN CH-1211 Genève 23.

Med 164 fb⁻¹ proton-protonkollisionsdata inspelade under LHC:s tredje körning (2022–2024) vid en rekordkollisionsenergi på 13,6 TeV (Teraelektronvolt är en enhet för energi som inom partikelfysiken nyligen har använts av ATLAS Collaboration vid CERN för att utesluta modeller för kvantgravitation och kvantsvarta hål. ) har ATLAS Collaboration genomfört sin mest känsliga sökning hittills efter QBH som sönderfaller till en lepton och en kvark. Även om denna analys använder en datamängd jämförbar i storlek med den tidigare sökningen med Run 2-data (2015–2018), sätter den de starkaste gränserna för QBH-produktion hittills.

 Denna förbättring härrör från en utmärkande egenskap hos QBH-produktionen: produktionssannolikheten ökar brant med acceleratorens tyngdpunktsenergi. Den blygsamma ökningen från 13 TeV i Run 2 till 13,6 TeV i Run 3 ökade den förväntade signalhastigheten med upp till en storleksordning för de tyngsta QBH:erna som betraktades. ATLAS-forskare letade efter ett överskott av händelser som innehöll en högrörelsemängdselektron eller myoner och jetstrålar, där den kombinerade lepton- och jetinvarianta massan ligger i multi-TeV-området. Eftersom sådana signaler tidigare var uteslutna under 8,6 TeV förväntas de ligga ovanför detta värde, nära gränsen för vad LHC kan producera. I denna region är standardmodellbakgrunder små men måste modelleras med stor omsorg eftersom signalen även om den existerar måste vara liten. Teamet betraktade elektron+jet- och myon+jet-kanalerna separat.

Elektronkanalen, med sin mycket bättre upplösning vid hög rörelsemängd, uppnår nästan tre gånger så känslig som myonkanalen.

Inget signifikant överskott över standardmodellens förväntade nivå hittades i någon av kanalerna. De högst registrerade masshändelserna nådde 5,3 TeV i elektron+jet-kanalen och 5,5 TeV i myon+jet-kanalen; En sådan slående händelse visas i bannerbilden. ATLAS Collaboration satte 95 % konfidensnivåns övre gränser för QBH-produktionssannolikheten, och exkluderade modeller med tröskelmassor upp till 9,4 TeV  världens bästa hittills.

Detta resultat fastställer ATLAS-samarbetets räckvidd in i multi-TeV-fronten, där gravitation och kvantmekanik kan mötas. Den visar också en bredare lärdom då högluminositets-LHC pressar mot högre energier och större datamängder, kommer sökningar som denna att tränga allt djupare in i det okända.

Eld eller is vilket var början till vårt solsystem?

 

Bild https://news.yale.edu Konstnärs koncept som visar en mycket ung stjärna omgiven av en skiva av gas och damm. Det råmaterial som man tror att stenplaneter som jorden bildas av. Källa: NASA/JPL

När fasta kroppar började byggas upp i solsystemet såsom protoplaneter (planet under bildningsprocess) , månar och planeter fanns det i princip ett val mellan två ingredienser. Det fanns värmesmidda kondruler, små, millimeterstora runda droppliknande kulor som finns inuti en typ av stenmeteoriter som kallas kondriter utöver det fanns även Matrix, ett finkornigt, kallt damm laddat med fruset vatten och organiska molekyler. 

I en ny studie från Yale university ger forskarna det första geokemiska beviset för att det redan inom de första miljonerna åren efter att solsystemet började bildas så prioriterades kondruler framför matris i uppbyggnaden. Tidigare forskning hade bara kunnat dokumentera denna sorteringsprocess i objekt som bildades 2 till 4 miljoner år efter solsystemets ursprung.

"Vårt arbete visar att denna process var anmärkningsvärt selektiv från allra första början," beskriver Damanveer Grewal, assisterande professor of Earth and planetary sciences in Yale’s Faculty of Arts and Science och huvudförfattare till studien (se nedan). "De tidigaste objekten i det yttre solsystemet byggdes upp mellan 83 % till 92 % av kondruler med mycket lite av det isiga flyktiga stoft som dominerar senare bildade objekt."  Kondruler finns inuti kondriter de mest primitiva meteoriterna i geologiska samlingar. "Om du håller dem i din hand förstå då att de började som en del av en process som började för miljarder år sedan," påtalar Grewal.

Det har varit känt under en tid att bland kolhaltiga kondriter (primitiva, steniga meteoriter som innehåller organiska föreningar och vatten bland sina silikatmineraler) från det yttre av solsystemet, innehöll kondriter som bildats tidigare och som innehöll en högre andel kondruler och en lägre andel matris. Detta antyder att i områden där de första fasta objekten, kallade planetesimaler, bildades, höll isigt damm redan på att att utgå till förmån för värmesmidda kondruler.

Men inga bevarade, odifferentierade objekt finns kvar från solsystemets första miljon år för att bekräfta det ursprungliga kondrul-till-matris-förhållandet.

Grewals lösning blev att leta efter kemiska spårämnen i järnmeteoriter från det yttre solsystemet som skulle peka på en tidigare era. Moderkropparna som dessa meteoriter provtagits ur hade samlat på sig så mycket radioaktivt aluminium-26 vilket resulterat i att de smälte ner helt och förstörde alla fysiska spår av vad de ursprungligen bestod av. Ändå gjorde ett par oberoende kemiska spårämnen det möjligt för forskarna att rekonstruera den ursprungliga sammansättningen.

Båda spårämnena är kopplade till matris: svavel, som finns i koncentrerad form i matris och järnets oxidationstillstånd som visar hur mycket fruset vatten och oxiderat damm den ursprungliga kroppen innehöll.

Med hjälp av de spårämnena beräknade forskarna matrisnivåer till endast 8  till 17 % i de ursprungliga kropparna som provtagits i järnmeteoriter vilket är lägre än vad som hittats i några kända kondriter. "Båda spårämnena berättar oberoende av varandra samma historia: dessa tidiga planetesimaler (byggstenar till planeter) var anmärkningsvärt matrisfattiga," beskriver Grewal. " Den konvergensen är det som gör resultatet robust."

Resultatet, hjälper också till att förklara varför äldre kondruler är sällsynta i meteoritregistret; De införlivades i kroppar som senare smälte vilket raderade de fysiska bevisen.

"Dessa allestädes närvarande små stenpärlor är de grundläggande byggstenarna som planeterna själva till slut byggdes upp av," beskriver Grewal. "Nu vet vi att de redan sorterades och införlivades i den första generationen av fasta kroppar från allra första början."

Studien publicerades den 18 september i tidskriften Nature Astronomy. 

Medförfattare  var Zhongtian Zhang från Princeton University och Joanna Drążkowska från Max Planck-institutet för solsystemforskning i Tyskland.

Finansieringen av forskningen kom från Yale University.

Jupiters Komplexa system för att avvisa solpartiklar.

 

Bild wikipedia Storleksjämförelse mellan jorden och Jupiter.

Ett forskarteam under ledning från  University of Iowa har i en ny studie beskrivit de mest detaljerade observationerna hittills av bow shock vid Jupiter. Resultaten från NASAs Juno-uppdrag visar viktiga skillnader i hur bow shocks  vid Jupiter skiljer sig från de på jorden. Det kan också leda till bättre förståelse till fysiken bakom om hur stötar fungerar i ännu kraftfullare energiutsläpp, såsom från avslocknande stjärnor. Bow shock är en osynlig gräns som ligger mellan solen och en planets magnetfält. Det är den första försvarslinjen mot den explosion av energirika partiklar från solen som når en planet. Den så kallade solvinden. Om denna är tillräckligt stark (den är starkast vart 11:e  år  årscykel på Jorden) kan den slå ut all el på jorden exempelvis. Senast var 1859 års geomagnetiska solstorm slog ex ut telegrafsystem överallt i Europa och Nordamerika. 

För jordens skydd är bow shock viktig eftersom den markerar punkten där solvinden bromsas upp värms upp och sedan avleds runt jorden. Om det inte hände skulle vår planet bombarderas av solvinden och dessa skadliga partiklar skulle kunna nå vår atmosfär och göra jorden mindre säker för liv.

Jupiter är en gasplanet som forskare varit intresserade av att förstå bland annat av hur dess bow shock fysik skiljer sig från jordens och vad det betyder för andra planeter och objekt i universum.

I studien fann forskarna att Jupiter använder flera frekvenser av plasmavågor, som forskarna kallar "harmoniska", för att motverka solvindens styrka. Det är som att skapa en rikare ton genom att spela flera ackord med ett och samma gitarrslag. Ju fler frekvenser plasmavågorna utnyttjar desto effektivare kan de vara att absorbera solvindens påverkan vid förstöten. På jorden använder plasmavågor vid bow shock mestadels en enda frekvens vilket är tillräckligt för att hantera solvinden.

"Jupiter har  sitt eget sätt att hantera solvinden, genom plasmavågor som är starkare och uppvisar rikare harmoniska strukturer," beskriver Jayasri Joseph, postdoktoral forskare vid institutionen för fysik och astronomi i Iowa och studiens korresponderande författare. "Det är viktigt eftersom om du har flera frekvenser kan du värma fler partiklar i solvinden och sakta ner dem."

Forskarna fann en annan skillnad mellan de två planeterna: Jupiter använder en serie regioner, kallade chocklets, för att koppla upp sig med solvinden och bromsa den innan den når planetens huvudbågschock. Jorden däremot gör det enklare och använder sin bow shock som den enda huvudbarriären.

"Jorden behöver inte ta dessa extra steg för att hantera solvinden eftersom nedslaget inte är lika kraftigt," beskriver Bill Kurth, forskare vid institutionen för fysik och astronomi i Iowa och medförfattare till studien och som har varit involverad i Juno-uppdraget sedan dess uppskjutning 2011. Sonden är just nu fortfarande svepande runt Jupiter.

Forskarna säger att bow shocks fysik vid Jupiter kan hjälpa till att förklara hur stjärnor eller andra avlägsna kroppar hanterar den enorma mängd energi som frigörs av supernovarester. De katastrofala sista stadierna av en döende stjärna.

"Eftersom ännu kraftfullare chocker sker runt astrofysiska objekt som supernovarester, erbjuder Jupiters bow shock ett närliggande naturligt laboratorium för att utforska och förstå hur naturen omvandlar enorma mängder flödesenergi till värme och energirika partiklar," beskriver Joseph.

Resultaten till studien kommer från data som samlades in i december 2024 av rymdfarkosten Juno, som har kretsat runt Jupiter sedan juli 2016. Iowas fysiker designade och byggde Juno Waves-instrumentet, vilket var avgörande för att samla in data som ledde till resultaten. Fram till Juno hade inget rymdskepp kunnat mäta komplexiteten hos plasmavågor vid en yttre planets bow shock. Tidigare rymdfarkoster hade bara upptäckt närvaron av bow shock.

Studien har titeln " Plasma wave observations from Juno spacecraft at the Jovian bow shock." Den publicerades online den 31 juli i tidskriften Nature Communications. 

Bidragande författare till studien från UI inkluderar Allison Jaynes, docent vid institutionen för fysik och astronomi; och Jeremy Faden och Chris Piker, forskningsstöd vid institutionen för fysik och astronomi. Lynn Wilson III från NASA Goddard Space Flight Center; John Connerney, från NASA Goddard Space Flight Center och Space Research Corporation; Frederic Allegrini, från Southwest Research Institute och University of Texas-San Antonio; Rob Wilson, från University of Colorado-Boulder; Ali Sulaiman, från University of Minnesota; Scott Boltion och Robert Ebert, från Southwest Research Institute; och Barry Mauk, från Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory.