Observation av en Jellyfish_galaxy (Manetgalax) långt därute i tid och rum

 

Bilden  wikipedia. Inte den galax som beskrivs i inlägget men en bra bild på hur en manetgalax ser ut.  ESO 137-001, även känd som Manetgalaxen, är en taggformad spiralgalax belägen i stjärnbilden Triangulum Australe  i stjärnhopen Abell 3627. När galaxen rör sig mot galaxhopens centrum med 1900 km/s, blir den avskalad av het gas vilket skapar en 260 000 ljusår lång svans. Detta kallas ram pressure stripping (RPS)

Astrofysiker från University of Waterloo har observerat en tidigare ej känd manetgalax. Den avlägsnaste i sitt slag som någonsin upptäckts.

Manetgalaxer är namngivna efter de långa, tentakelliknande former som finns utefter dem. Den rör sig snabbt i sin heta, täta galaxhop och gasen inom klustret fungerar som en stark vind som trycker ut manetgalaxens egen gas bakifrån och bildar spår. Den tekniska termen för denna process är ram-pressure stripping. Waterloo-forskarna fann denna galax i djuprymddata som fångats av James Webb Space Telescope (JWST). Den är på z = 1,156, vilket betyder att vi ser den som den var för 8,5 miljarder år sedan, när universum var mycket yngre än i dag.

Data ger en sällsynt inblick i hur galaxer förändrats sedan det tidiga universum och utmanar föreställningarna om hur universum borde ha setts ut för 8,5 miljarder år sedan.

Teamet gjorde upptäckten när de undersökte COSMOS-fältet Cosmic Evolution Survey Deep field . En del av universum som många teleskop har observerat för att studera avlägsna galaxer. Astronomer valde denna fläck eftersom den ligger långt från vår egen galaxs plan och därför finns det litet av förorening från stjärnor och damm från Vintergatan i synriktningen. Platsen finns i ett område av universum som är synligt från både norra och södra halvklotet och fritt från ljusa förgrundsobjekt, vilket ger astronomerna en fri vy över det avlägsna universum i tid och rum.

"Vi granskade en stor mängd data från denna tidigare välstuderade region av universum i hopp om att upptäcka manetgalaxer som inte studerats tidigare," beskriver Dr. Ian Roberts, Banting-postdoktor vid Waterloo Centre for Astrophysics vid naturvetenskapliga fakulteten. "Tidigt i vår sökning av JWST-data upptäckte vi en avlägsen, odokumenterad manetgalax som väckte vårt intresse."

Denna manetgalax hade en ordinär galaxskiva och klara blå knutar i sina spår likt mycket unga stjärnor. Stjärnornas ålder tyder på att de bildades utanför själva huvudgalaxen i spåren av avskalad gas, vilket är väntat i en galax av denna typ.

James Webbteleskopet ser på Cranium nebulosa (PMR 1 eller PN G272.8+01.0)

 

Bild wikipedia Infraröda bilder tagna av James Webb Space Telescope. Skillnaderna i vad Webbs infraröda instrument avslöjar och döljer inom PMR 1:s "Exposed Cranium"-nebulosa är tydligt i denna sida vid sida-vy. Fler stjärnor och bakgrundsgalaxer lyser igenom NIRCams vy, medan kosmiskt damm lyser mer framträdande i MIRI:s mellaninfraröda läge. Bild: NASA, ESA, CSA, STScI; Bildbehandling: Joseph DePasquale (STScI)

Nebulosan verkar ha tydliga områden som visar olika faser av dess utveckling. Ett yttre skal av gas som blåstes bort först och till största delen består av väte, samt ett inre moln med mer struktur som innehåller en blandning av olika gaser. Både Webbs NIRCam (Near-InfraredCamera) och MIRI (Mid-Infrared Instrument) visar en distinkt mörk bana som löper vertikalt genom nebulosans centrum och definierar dess hjärnliknande utseende på vänster och höger hjärnhalva. Webbs upplösning visar att denna bana kan vara relaterad till ett utbrott eller utflöde från den i centrum liggande stjärnan, vilket vanligtvis uppstår när dubbla jetstrålar bryter ut i motsatta riktningar. Bevis för detta är tydliga högst upp i nebulosan i Webbs MIRI-bild, där det ser ut som att den inre gasen skjuts utåt.

Även om det fortfarande finns mycket att förstå om denna nebulosa är det tydligt att den skapats av en stjärna nära slutet av sin bränsleförbrännande "existens." I sina slutstadier släpper stjärnorna ut sina yttre lager. Det är en dynamisk och ganska snabb process, i kosmiska termer sett. Webb har fångat ett ögonblick i denna stjärnas nedgång. Vad som slutligen händer beror på stjärnans massa som ännu inte är fastställd. Om den är tillräckligt massiv kommer den att explodera i en supernova. En mindre massiv solliknande stjärna kommer att fortsätta att släppa från sig  lager efter lager tills endast dess kärna återstår som en tät vit dvärg som sedan svalnar över eoner av tid.

Om maskhål finns eller inte och varför teorin kom till

 

Bild wikipedia Ett maskhål visualiserat som en tvådimensionell yta. Rutt (a) är den kortaste vägen genom normalrummet mellan punkterna 1 och 2; Rutt (b) är en kortare väg genom ett maskhål.

Maskhål föreställs ofta som tunnlar genom rum eller tid genvägar genom universum. Men denna bild vilar på en missuppfattning av arbetet av fysikerna Albert Einstein och Nathan Rosen.

År 1935, när de studerade partiklarnas beteende i områden med extrem gravitation, introducerade Einstein och Rosen det de kallade en "bro": en matematisk länk mellan två perfekt symmetriska kopior av rumtiden. Det var inte tänkt som en passage för resor utan som ett sätt att effekten mellan gravitation och kvantfysik. Först senare blev Einstein–Rosen-broar förknippade med maskhål trots att de hade lite med den ursprungliga idén att göra.

I ny forskning visar Professor Enrique Gaztanaga from the Institute of Cosmology & Gravitation med  kollegor att den ursprungliga Einstein–Rosen-bron pekar på något mycket märkligare och mer grundläggande än ett maskhål (nedan är dessas forskning och ord).

Pusslet som Einstein och Rosen tog upp handlade aldrig om rymdresor, utan om hur kvantfält beter sig i krökt rumtid. Tolkad så fungerar Einstein–Rosen-bron som en spegel i rumtiden en koppling mellan två mikroskopiska tidspilar.

Kvantmekaniken styr naturen på de minsta skalorna såsom partiklar medan Einsteins allmänna relativitetsteori gäller gravitation och rumtid. Att förena de två är fortfarande en av fysikens största utmaningar. Omtolkningen kan erbjuda en väg till detta. "Maskhåls"-tolkningen uppstod decennier efter Einsteins och Rosens arbete då fysiker spekulerade i att korsa från ena sidan av rumtiden till den andra (in i ett svart hål och ut i ett så kallat vitt hål).

Men samma analyser gjorde också tydligt hur spekulativ idén var inom allmän relativitetsteorin är en sådan resa omöjlig. Bron klämmer av snabbare än ljuset kan ta sig över den vilket gör det omöjligt. Einstein–Rosen-broar är därför instabila och oobserverbara  matematiska strukturer, inte portaler.

Ändå blomstrade maskhålsmetaforen inom populärkulturen och spekulativ teoretisk fysik. Idén att svarta hål kan koppla samman avlägsna delar av kosmos – eller till och med fungera som tidsmaskiner inspirerade otaliga artiklar, böcker och filmer.

Ändå finns det inga observationsbevis för makroskopiska maskhål inte heller någon övertygande teoretisk anledning att förvänta sig dem inom Einsteins teori. Även om spekulativa utvidgningar av fysiken  såsom exotiska materieformer eller modifieringar av allmän relativitet har föreslagits för att stödja sådana strukturer är de fortfarande oprövade och starkt spekulativa. Det senaste arbetet återbesöker Einstein–Rosen-bropusslet med en modern kvanttolkning av tid, byggt på idéer utvecklade av Sravan Kumar och João Marto.

De flesta grundläggande fysikaliska lagar skiljer inte mellan dåtid och framtid eller mellan vänster och höger. Om tid eller rum är omvänd i sina ekvationer förblir lagarna giltiga. Att ta dessa symmetrier på allvar leder till en annan tolkning av Einstein–Rosen-bron.

Istället för en tunnel genom rymden kan den förstås som två kompletterande komponenter av ett kvanttillstånd. I en av dem flyter tiden framåt i den andra flödar den bakåt från sin spegelreflekterade position.

Denna symmetri är inte en filosofisk preferens. När oändligheter utesluts måste kvantutvecklingen förbli fullständig och reversibel på mikroskopisk nivå  även i närvaro av gravitation.

"Bryggan" uttrycker att båda tidskomponenterna behövs för att beskriva ett komplett fysiskt system. I vanliga situationer ignorerar fysiker den tidsomvända komponenten genom att välja en enda tidspil.

Men nära svarta hål, eller i expanderande och kollapsande universum måste båda riktningarna inkluderas för en konsekvent kvantbeskrivning. Det är här som Einstein–Rosen-broar naturligt uppstår.

På mikroskopisk nivå tillåter bron information att passera över vad som för oss framstår som en händelsehorisont  en punkt utan återvändo. Information försvinner inte. Den fortsätter att utvecklas men i motsatt riktning, spegeltidsmässig.

Denna ram erbjuder en naturlig lösning på den berömda informationsparadoxen för svarta hål. År 1974 visade Stephen Hawking att svarta hål avger värme och så småningom kan avdunsta vilket tydligen raderade all information om vad som hamnade i dem  vilket motsäger kvantprincipen att evolutionen måste bevara information.

Paradoxen uppstår endast om vi insisterar på att beskriva horisonter med en enda, ensidig tidspil extrapolerad till oändligheten en förutsättning som kvantmekaniken själv inte kräver.

Om den fullständiga kvantbeskrivningen inkluderar båda tidsriktningarna går ingenting egentligen förlorat. Information lämnar vår tidsriktning och återuppstår längs den omvända. Fullständighet och kausalitet bevaras utan att åberopa exotisk ny fysik.

Dessa idéer är svåra att förstå eftersom vi är makroskopiska varelser som bara upplever en riktning av tid. På vardagsskalor tenderar oordning  eller entropi att öka. Ett högordnat tillstånd utvecklas naturligt till ett oordnat, aldrig tvärtom. Detta ger oss en tidspil.

Men kvantmekaniken tillåter mer subtilt beteende. Intressant nog kan bevis för denna dolda struktur redan finnas. Den kosmiska mikrovågsbakgrunden  efterglöden från Big Bang visar en liten men ihållande asymmetri en preferens för en rumslig orientering framför dess spegelbild.

Denna anomali har förbryllat kosmologer i två decennier. Standardmodeller tillskriver den extremt låg sannolikhet om inte spegelkvantkomponenter inkluderas.

Denna bild kopplas naturligt till en djupare möjlighet. Det vi kallar "Big Bang" är kanske inte den absoluta början utan en studs  en kvantövergång mellan två tidsomvända faser av kosmisk evolution.

I ett sådant scenario skulle svarta hål kunna fungera som broar inte bara mellan tidsriktningar, utan mellan olika kosmologiska epoker. Vårt universum kan vara insidan av ett svart hål bildat i ett annat kosmos. Detta kan ha bildats när ett slutet område av rumtiden kollapsade, studsade tillbaka och började expandera som det universum vi ser idag.

Om denna bild stämmer ger den också ett sätt för observationer att avgöra. Reliker från förstudsfasen såsom mindre svarta hål skulle kunna överleva övergången och återuppträda i vårt expanderande universum. En del av den osedda materia vi tillskriver mörk materia kan faktiskt vara gjord av sådana reliker.

I denna syn utvecklades Big Bang från förhållanden i en föregående kontraktion. Maskhål är inte nödvändiga. Bron är tidsmässig inte rumslig och Big Bang blir en port inte en början.

Denna omtolkning av Einstein–Rosen-broarna erbjuder inga genvägar över galaxer, inga tidsresor och inga science fiction-maskhål eller hyperspace. Det den erbjuder är mycket djupare. Den erbjuder en konsekvent kvantbild av gravitation där rumtiden förkroppsligar en balans mellan motsatta tidsriktningar  och där vårt universum kan ha haft en historia före Big Bang.

Den störtar inte Einsteins relativitet eller kvantfysik – den fullbordar dem. Nästa revolution inom fysiken kanske inte tar oss snabbare än ljuset  men den kan avslöja att tiden, djupt inne i den mikroskopiska världen och i ett studsande universum, flyter åt båda hållen.

JVM Lokaliserade stjärnan som blev supernova för 40 miljoner år sedan

 

Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, Charles Kilpatrick (Northwestern), Aswin Suresh (Northwestern); Bildbehandling: Joseph DePasquale (STScI)

 I  huvudbilden till vänster visas en kombinerad Webb- och Hubble-vy av spiralgalaxen NGC 1637. Panelerna till höger visar en detaljerad vy av en röd superjättestjärna före och efter att den exploderade. Innan den exploderade var den inte synlig för Hubbleteleskopet. Men Webbteleskopet kunde se den. Hubble visar istället den glödande efterdyningen.

Genom att noggrant justera Hubble- och Webb-bilder tagna av NGC 1637 kunde teamet identifiera föregångarstjärnan i bilder tagna av Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) och NIRCam (Near-Infrared Camera) år 2024. De fann att stjärnan såg förvånansvärt röd ut. Vilket är en indikation på att den var omgiven av damm som blockerade kortvågiga, blåare våglängder av ljus.

"Det är den rödaste, mest dammiga röda superjätten vi sett explodera som en supernova," beskriver doktoranden och medförfattaren Aswin Suresh vid Northwestern University.

Överskott av damm kan hjälpa till att förklara ett långvarigt problem inom astronomin som kan beskrivas som fallet med de saknade röda superjättarna. Astronomer förväntar sig att de mest massiva stjärnorna som exploderar som supernovor också är de ljusstarkaste. Så de borde vara lätta att identifiera i bilder före supernovan. Men så har det inte varit.

En möjlig förklaring är att de mest massiva åldrande stjärnorna också är de dammigaste. Om de är omgivna av stora mängder damm kan deras ljus dämpas så mycket att det inte går att upptäcka. Webbs observationer av supernova 2025pht stöder den hypotesen.

"Jag har argumenterat för den tolkningen, men inte ens jag förväntade mig att se det så extremt som det var för supernova 2025pht. Det skulle förklara varför dessa mer massiva superjättar saknas därute eftersom de tenderar att vara mer dammiga än förväntat," beskriver huvudförfattaren  till studien Charlie Kilpatrick vid Northwestern University.. Teamet blev inte bara förvånade över mängden damm utan även över dammets  sammansättning. Att tillämpa datormodeller av Webbs observationer visade att dammet sannolikt är kolrikt medan astronomerna hade förväntat sig att det skulle vara mer silikatrikt. Teamet spekulerar i att detta kol kan ha kommit från stjärnans inre strax innan den exploderade.

"Att ha observationer i mellaninfrarött var avgörande för att begränsa vilken sorts damm vi såg," beskriv Suresh.

Teamet arbetar nu vidare med att leta efter liknande röda superjättar som kan explodera som supernovor i framtiden. Observationer från NASAs kommande Nancy Grace Roman Space Telescope kan hjälpa till i denna sökning. Roman kommer att ha upplösningen, känsligheten och den infraröda våglängdstäckningen för att inte bara hitta dessa stjärnor utan också potentiellt bevittna deras variation när de hastar ur sig stora mängder damm mot slutet av sin existens.

Superdatorer antas finna svar kosmiska frågor.

 

Bild University of Victoria Ett snitt genom det datasimulerade inre av en röd jättestjärna.

Superdatorer kommer i framtiden att göra det än mer möjligt att lösa en intressant astronomisk frågeställning. Hur kan vi förklara förändringarna i den kemiska sammansättningen på ytan av röda jättestjärnor då de utvecklas?

I årtionden har forskare varit osäkra på exakt hur den förändrade kemiska sammansättningen i centrum av en röd jättestjärna, orsakad av kärnbränning, hänger ihop med förändringar i sammansättningen vid ytan. Ett stabilt lager fungerar som en barriär mellan stjärnans inre och det yttre höljet. Hur grundämnen korsar det lagret förblev ett mysterium tills nu.

Svaret blev? Stjärnrotation.

"Med hjälp av högupplösta 3D-simuleringar kunde vi identifiera vilken påverkan som stjärnors rotation har på elementernas förmåga att korsa barriären," beskriver Simon Blouin, huvudforskare och postdoktoral forskare vid UVic. "Stjärnrotation är avgörande och ger en naturlig förklaring till de observerade kemiska signaturerna hos typiska röda jättestjärnor.Upptäckten är ytterligare ett steg framåt i förståelsen av hur stjärnor utvecklas över tid." 

(En röd jättestjärna är ett sent, ljusstarkt skede i en stjärnas liv när den sväller till enorma proportioner (100–1000 gånger solens diameter) och får en rödaktig färg på grund av lägre yttemperatur. Detta sker när vätet i kärnan tar slut och stjärnan börjar fusionera tyngre ämnen. Vår sol förväntas bli en röd jätte om ca 5 miljarder år.)

 Teamet använde datorresurser vid Texas Advanced Computing Centre vid University of Texas i Austin och det nya Trillium-superdatorklustret vid SciNet vid University of Toronto för att genomföra sina datorsimuleringar. Trillium, som lanserades i augusti 2025 är en av de mest kraftfulla superdatorerna för stora-parallella simuleringar som finns tillgängliga för akademisk forskning i Kanada och är en av flera nationella superdatorer inom Digital Research Alliance of Canada. Dess utökade datorkraft var avgörande för att slutföra forskningen.

I en nyligen publicerad artikel i Nature Astronomy visas hur forskarna vid University of Victorias (UVic) Astronomy Research Centre (ARC) och University of Minnesota löste problemet. Forskningen stöddes av Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC), National Science Foundation (NSF) och USA:s energidepartement.

Det verkar finnas en pulsar i vintergatans centrum.

 

Bild Kartan visar var den brittisk astrofysikern Jocelyn Bell upptäckte den första pulsaren, PSR B1919+21 (i stjärnbilden Räven). Kartan är utställd på Cambridge University Library wikipedia. Följ länken  för att se en kort sekvens på hur en pulsar bildas (obs bilden har inget med inlägget nedan men är intressant).

En pulsar är en roterande neutronstjärna som genererar regelbundna pulser av strålning. Pulsarer är snabbt roterande, starkt magnetiserade neutronstjärnor som ger ifrån sig strålning med våglängder från radiostrålning till gammastrålning över jorden likt kosmiska fyrar.

Forskare från Columbia University har arbetat i ett vetenskapligt forskningsprogram kallat  Breakthrough Listen för att söka efter tecken på civilisationer utanför jorden. De har publicerat nya resultat från Breakthrough Listen Galactic Center Survey från en av de mest känsliga radiosökningarna som någonsin genomförts efter pulsarer i den dynamiskt komplexa centrala regionen i Vintergatan. 

I avsaknad av yttre påverkan anländer pulserna från en pulsar till teleskop med extraordinär regelbundenhet. De kan betraktas som mycket exakta klockor med mycket förutsägbart beteende. Millisekundpulsarer uppvisar särskilt extremt stabilt klockliknande beteende tack vare sin mycket snabba rotation. "när pulserna färdas nära ett mycket massivt objekt, kan de avledas och ge tidsfördröjningar på grund av rumtidens förvrängning, som förutspåtts i Einsteins allmänna relativitetsteori." beskriver Slavko Bogdanov, forskare vid Columbia Astrophysics Laboratory och medförfattare till studien.

Eftersom Skytten A*, det centrala svarta hålet i vår galax, har en massa som är ungefär 4 miljoner gånger solens massa, utövar det ett starkt inflytande på sin omgivning.

Med tanke på de potentiella konsekvenserna av upptäckten av en eventuell pulsar pågår en analys av omfattande uppföljande observationer.

"Vi ser fram emot vad uppföljande observationer kan avslöja om denna pulsarkandidat," beskriver Perez. Om det bekräftas vara en pulsar kan det hjälpa oss att bättre förstå både vår egen galax och allmän relativitsteorin som helhet."

Studien skedde under ledning av den nyligen utexaminerade Columbia-doktoranden Karen I. Perez och  publicerades i The Astrophysical Journal. 

Ett stort nedslag skedde i Brasilien för 6,3 miljoner år sedan

 

Bild https://agencia.fapesp.br  Några exempel på "geraisiter", uppkallade efter delstaten Minas Gerais där de hittades, i olika former (foto: Álvaro Penteado Crósta/IG-UNICAMP)

För första gången i Brasilien har forskare identifierat ett område för tektiter ( naturliga glasföremål upp till några centimeter i storlek, vilka enligt de flesta forskare har bildats vid stora meteoritnedslag på jordytan. Tektiter hör till de torraste bergarter som finns och har ett vatteninnehåll på i medeltal 0,005 %.). De är naturligt glas som bildas av den högenergirika stöten från meteoriter mot jordens yta. Ova objekt har  fått namnet geraisiter till ära för den brasilianska delstaten Minas Gerais där de först upptäcktes   utspritt på ett fält. Detta utökar den ofullständiga dokumentationen av nedslag historiskt i Sydamerika.

Hittills hade endast fem stora tektittfält erkänts på planeten liggande i Australasien, Centraleuropa, Elfenbenskusten, Nordamerika och Belize. Det brasilianska fältet ansluter sig nu till denna grupp.

Geriasiterna hittades ursprungligen i tre kommuner i norra Minas Gerais. I Taiobeiras, Curral de Dentro och São João do Paraíso  i en remsa på cirka 90 kilometer. Sedan artikeln skickades in har nya förekomster registrerats i de brasilianska delstaterna Bahia och Piauí. Enligt Álvaro Penteado Crósta, geolog och seniorprofessor vid Geovetenskapsinstitutet vid Statliga universitetet i Campinas  utökar detta det kända området till mer än 900 kilometer i längd.

 "Denna tillväxt i förekomstområdet är helt i linje med vad som observeras i andra tektittfält runt om i världen. Fältets storlek beror direkt på energin i nedslaget med flera faktorer," förklarar Crósta.  Geokemiska analyser visar att geraisiterna har en hög kiseldioxidhalt (SiO₂) som varierar från 70,3 % till 73,7 %. Den sammanlagda halten av natriumoxider (Na₂O) och kaliumoxider (K₂O) varierar från 5,86 % till 8,01 %, vilket är något högre än i andra tektittfält. Små variationer i spårämnen, såsom krom (10–48 delar per miljon) och nickel (9–63 ppm), identifierades vilket indikerar att det ursprungliga materialet varken var rent eller homogent. Förekomsten av sällsynta inklusioner av lechatelierit, en form av glasig kiseldioxid som produceras vid extrema temperaturer, stöder ytterligare ett nedslagsursprung.

"Ett av de avgörande kriterierna för att klassificera materialet som tektit var dess mycket låga vattenhalt, mätt med infraröd spektroskopi: mellan 71 och 107 ppm. Som jämförelse innehåller vulkanglas, såsom obsidian, vanligtvis mellan 700 ppm och 2 % vatten, medan tektiter är  mycket torrare," påpekar Crósta.

Datering baserad på förhållandet mellan argonisotoper (⁴⁰Ar/³⁹Ar) och visar att händelsen inträffade för cirka 6,3 miljoner år sedan, i slutet av miocen-epoken. Tre grupper med mycket liknande åldrar erhölls (6,78 ± 0,02 Ma, 6,40 ± 0,02 Ma, och 6,33 ± 0,02 Ma), vilket är förenligt med en enda nedslagshändelse. "Åldern 6,3 miljoner år bör tolkas som en maximal ålder eftersom en del av argonet kan ha kommit från de uråldriga bergarter som träffades av nedslaget," kommenterar forskaren.

Hittills har ingen krater som visar nedfallets plats identifierats. Enligt Crósta är detta inte ovanligt då endast tre av de sex stora klassiska tektittfälten har kända kratrar. I fallet med det största fältet, beläget i Australasien, tros kratern vara i  havet. I Brasilien visar isotopgeokemi att det smälta materialet härstammar från arkeisk kontinentalskorpa mellan 3,0 och 3,3 miljarder år gammalt. 

Detta leder sökandet mot São Francisco-kratonen, en uråldrig och geologiskt stabil del av kontinentalskorpan och en av de äldsta regionerna på den sydamerikanska kontinenten. "Den isotopiska signaturen indikerar en mycket gammal kontinental, granitisk källbergart. Detta minskar antalet kandidatområden avsevärt," beskriver Crósta. I framtiden kan aerogeofysiska metoder som magnetiska och gravimetriska undersökningar avslöja cirkulära anomalier kopplade till en dold under ytan eller eroderad krater. 

 Upptäckten beskrivs i en artikel publicerad i tidskriften Geology av ett team forskare under ledning av Álvaro Penteado Crósta, geolog och seniorprofessor vid Geovetenskapsinstitutet vid Statliga universitetet i Campinas (IG-UNICAMP). Crósta samarbetade med forskare från Brasilien, Europa, Mellanöstern och Australien.

Kan dagens måne Titan vara resultatet av en kollision

 

Bild wikipedia Titan är Saturnus största måne och den näst största månen i solsystemet ovan avbildad av Cassini-farkosten i december 2011. Ett tjockt lager av organiskt dis döljer permanent Titans yta från synligt ljus.

SETI-institutets studie använde datorsimuleringar för att avgöra om en extra måne en gång kommit tillräckligt nära Saturnus för att bilda dess ringar. Det mest sannolika utfallet är en kollision av en annan måne med Titan. Saturnus lilla, missbildade, ständigt tumlande måne Hyperion har sin bana låst med Titans och kan vara denna. 

Bild  wikipedia NASA / JPL / SSI / Gordan Ugarkovic - http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA07761Färgstärkt mosaik av Saturnus måne Hyperion. Bestående av flera smalvinklade ramar och bearbetad för att matcha Hyperions naturliga färg. Tagen under Cassinis förbiflygning av denna knöliga måne den 26 september 2005.

"Hyperion är den minsta av Saturnus större månar och den gav oss den viktigaste ledtråden om systemets historia," beskriver SETI-institutets forskare Matija Ćuk. "I simuleringar där den extra månen blev instabil förlorades Hyperion ofta och överlevde bara i sällsynta fall. Vi insåg att Titan-Hyperion-låset är relativt ungt endast några hundra miljoner år gammalt. Detta dateras till ungefär samma period som den extra månen försvann. Kanske klarade inte Hyperion denna omvälvning utan är resterna av den. Om den extra månen smälte samman med Titan skulle den sannolikt producera fragment nära Titans omloppsbana och då precis där Hyperion nu finns."

Modellen antyder att Titan bildades genom en sammansmältning mellan två tidigare månar. En "Proto-Titan", nästan lika stor som Titan är i dag och en mindre "Proto-Hyperion." Denna sammansmältning kan förklara Titans få nedslagskratrar, som då skulle ha raderats i processen. Titans excentriska bana, som nu snabbt blir rundare, antyder en nyligen störning från Proto-Hyperion. Innan sammansmältningen kan Proto-Titan ha liknat Jupiters måne Callisto vilken är översållad av kratrar och utan atmosfär. SETI-institutets  team fann även att Proto-Hyperion innan dess försvinnande hade en luyande bana kring Saturnus avlägsna måne Iapetus vilket löste ett annat långvarigt mysterium.

Titan bildades genom att två månar slog samman anser man nu. Men varifrån kommer Saturnus ringar? Medlemmar av SETI-institutets team föreslog för över tio år sedan att ringarna är skräp från kollisioner mellan medelstora månar närmare Saturnus. Denna idé stöddes senare av simuleringar från University of Edinburgh och NASA Ames Research Center. forskare där visade att det mesta av skräpet efterhand återbildas till månar medan en del av skräpet skulle spridas inåt för att bilda ringar.

I flera år trodde man att denna inre månkollision utlöstes av solen. Men ny forskning visar att det är ytterligare ett resultat av Titan-sammanslagningen. Titans excentriska bana kan destabilisera inre månar en situation som kallas omloppsresonans, där banor linjeras och gravitationspåverkan ökar. Även om det är osannolikt som en slump, skapar Titans expanderande bana ibland dessa förhållanden. Resultatet för de mindre månar som drabbas kan bli katastrofalt: deras banor förlängs vilket leder dem mot kollisioner med grannmånar. Även om tidpunkten för denna andra katastrof är oklar, måste den ha inträffat efter Titans sammansmältning vilket stämmer överens med ringarnas uppskattade ålder på cirka 100 miljoner år.

NASAs Dragonfly-uppdrag, som anländer till Titan år 2034, kan testa hypotesen. Den kärnkraftsdrivna oktokoptern som medföljer kommer att analysera ytans geologi och kemi. Dragonfly kan då avslöja om det finns bevis för att Titan uppstod från en massiv månkollision för en halv miljard år sedan.

Studien finns att läsa på Planetary Science Journal och preprinten finns tillgänglig på arXiv: 

CDG-2 är en av de mörkaste galaxerna därute

 

Bild NASA Den ytligt svaga ljusstyrkan från CDG-2 ses inom den streckade röda cirkeln till höger vilken  domineras av mörk materia och innehåller endast en gles spridning av stjärnor. Den fullständiga bilden från NASAs Hubble-teleskop finns till vänster. NASA, ESA, Dayi Li (UToronto); Bildbehandling: Joseph DePasquale (STScI)

CDG-2, kan vara bland de mest mörkmateriadominerade galaxer som någonsin upptäckts. (Mörk materia är en osynlig form av materia som varken reflekterar, avger eller absorberar ljus.) 

Att upptäcka så svaglysande galaxer är svårt. Med hjälp av avancerade statistiska tekniker identifierade dock David Li vid University of Toronto, Kanada och hans team 10 tidigare bekräftade galaxer med svag ljusstyrka och två ytterligare mörka galaxkandidater genom att söka efter täta grupper av klotformiga stjärnhopar, kompakta, sfäriska stjärngrupper som vanligtvis kretsar kring ordinära galaxer. Dessa kluster kan signalera närvaron av en svaglysande i mörker dold stjärnpopulation.

För att bekräfta en av kandidaterna som mörk galax använde astronomerna tre observatorier: NASAs Hubble Space Telescope, ESA:s (Europeiska rymdorganisationen) Euclid rymdobservatorium och det markbaserade Subaru-teleskopet på Hawaii. Hubbles högupplösta avbildning avslöjade en närliggande samling av fyra klotformade hopar i Perseus-galaxhopen, 300 miljoner ljusår bort. Uppföljande studier av insamlad Hubble-, Euclid- och Subaru-data visade ett svagt, diffust sken runt stjärnhoparna vilket är starka bevis på en underliggande galax.

"Detta är den första galaxen som upptäckts enbart genom sin klothoppopulation," beskriver Li. "Under vanliga  antaganden representerar de fyra hoparna hela den klotformade hoppopulationen på CDG-2." Preliminär analys tyder på att CDG-2 har ljusstyrkan av ungefär 6 miljoner solliknande stjärnor, där de klotformade stjärnhoparna står för 16 % av dess synliga innehåll. Anmärkningsvärt nog verkar däremot 99 % av dess massa, som inkluderar både synlig materia och mörk materia bestå av mörk materia. Mycket av dess normala materia för att möjliggöra stjärnbildning  främst vätgas  försvann här sannolikt genom gravitationsinteraktioner med andra galaxer inne i Perseus-hopen.

En  artikel som beskriver detta vetenskapliga fynd publicerades nyligen i The Astrophysical Journal Letters 

En saknad länk i galaxbildning är hittad

 

Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, Rohan Naidu (MIT); Bildbehandling: Joseph DePasquale (STScI).  James Webb Space Telescope visar galaxen MoM-z14 som den såg ut i det avlägsna förflutna, 280 miljoner år efter big bang.

Ett team på 48 astronomer från 14 länder under ledning från University of Massachusetts Amherst har upptäckt en population av dammiga, galaxer där stjärnbildning pågår vid universums yttersta kanter en miljard år efter Big Bang som tros ha inträffat för 13,7 miljarder år sedan.

Galaxerna kan representera en ögonblicksbild i galaxens livscykel, där nyligen upptäckta ultraavlägsna ljusa galaxer bildade för 13,3 miljarder år sedan kopplas samman med tidiga "stilla", (där stjärnor slutat bildas)  galaxer cirka 2 miljarder år efter Big Bang. Upptäckten utmanar nuvarande universumsmodeller. Studien publicerades nyligen i The Astrophysical Journal Letters, och visar ett steg för att revidera kosmisk historia. 

"Min forskning handlar om att försöka identifiera och förstå en population av sällsynta, dammiga stjärnbildande galaxer vilka först upptäcktes i slutet av 1990-talet," beskriver Jorge Zavala, biträdande professor i astronomi vid UMass Amherst och studiens huvudförfattare.

En del av det som gör dessa galaxer så svåra att studera är dammet, som absorberar UV och synligt ljus, vilket i princip gör dem osynliga för teleskop som är beroende av UV och synliga delar av spektrumet.

Men med uppfinningen av submillimeterteleskop, som kan se ljus med längre våglängder, kunde astronomer plötsligt lysa in i de dammiga delarna av universum som tidigare varit mörka för teleskop. När dammet absorberar UV och synligt ljus skapar det också värme  strålande infraröd energi som är synlig för dessa teleskop. Zavala och hans medförfattare förlitade sig på Atacama Large Millimeter/sub Millimeter Array (ALMA)-teleskopet i Chile för att kunna identifiera en population på cirka 400 ljusa, dammiga galaxer. De använde sedan närinfraröda observationer gjorda av NASAs nyligen uppskjutna James Webb Space Telescope för att lokalisera cirka 70 svaglysande dammiga galaxkandidater vid universums kant, varav merparten aldrig tidigare hade setts. Genom att gå tillbaka till ALMA-data och "stapla" observationerna kunde teamet bekräfta att dessa dammiga galaxer bildades för nästan 13 miljarder år sedan.

Även om den tekniska kunskap som krävs för att göra denna upptäckt i sig är nyhet i sig handlar upptäckten mer för vår förståelse av universums historia.

"Dammiga galaxer är massiva galaxer med stora mängder metaller och kosmiskt stoft," beskriver Zavala. "Dessa galaxer är mycket gamla vilket betyder att stjärnor bildades i det tidiga universum, tidigare än vad våra nuvarande modeller förutspår."

Dessutom verkar det som att galaxerna Zavala och hans team hittade är relaterade till två andra uppsättningar av sällsynta, anomala galaxer: de ultraljusa, stjärnbildande galaxer som bildades strax efter Big Bang (nyligen upptäckta av JWST), och mycket äldre, massiva "vilande" galaxer, där det nästan inte bildas stjärnor längre.

"Det är som om vi nu har ögonblicksbilder av livscykeln för dessa sällsynta galaxer," noterar Zavala. Men Mer forskning för att bekräfta  om Zavalas och hans teams hypotes stämmer, både att våra nuvarande astronomiska modeller av universums bildning saknar något och att stjärnbildningen skedde tidigare i universums utveckling än man tidigare trott.

Zavala påpekar att denna forskning inte hade varit möjlig utan samarbete mellan forskare och institutioner från hela världen, inklusive finansiering från USA:s National Science Foundation.

Ljusshow i äggnebulosan

 

Bild wikipedia RAFGL 2688, (Äggnebulosan).

Äggnebulosan är belägen cirka 1 000 ljusår bort i stjärnbilden Cygnus. Det är den första, yngsta och närmaste preplanetära nebulosan som upptäckts. (En preplanetär nebulosa är ett föregångarstadium till en planetarisk nebulosa, som är en struktur av gas och damm bildad från de utkastade lagren från en döende, solliknande stjärna. Termen är missvisande, eftersom planetariska nebulosor inte är relaterade till planeter.)

Äggnebulosan erbjuder en sällsynt möjlighet att testa teorier om stjärnutveckling i sent stadium. I ovan tidiga skede lyser nebulosan genom att reflektera ljus från sin centrala stjärna, som driver ut genom ett polärt "öga" i det omgivande dammet. Detta ljus kommer ut från en dammig skiva. Damm som drevs ut från stjärnans yta för bara några hundra år sedan.

Två strålar från den döende stjärnan lyser upp, (se ovan) snabbt, rörliga polarlober som genomborrar en långsammare, äldre serie koncentriska bågar. Former och rörelser antyder gravitationsinteraktioner med en eller flera dolda följeslagarstjärnor, alla begravda djupt i den tjocka skivan av stjärnstoft (damm och gas).

Stjärnor som vår sol släpper från sig sina yttre lager när de gör sig av med sitt väte och heliumbränsle. Den exponerade kärnan blir så så het att den joniserar omgivande gasen då ger de lysande skal som ses i planetariska nebulosor som Helix, Stingray och Butterfly-nebulosorna. Den kompakta Äggnebulosan befinner sig däremot fortfarande i en kort övergångsfas betecknat som det preplanetära stadiet. Ett stadie bara varar några tusen år. Detta gör det till en idealisk tid för astronomer att studera utkastningsprocessen medan nebulosan är i detta stadie i sin utvecklingsfas istället för det som komma skall som supernova. a

Bågar, lober och det centrala dammolnet härrör troligen från en koordinerad serie av ännu dåligt förstådda händelser i den kolberikade kärnan av den döende stjärnan. Åldrade stjärnor som denna smider och släpper ut  damm som så småningom blir till framtida stjärnsystem, såsom vårt eget solsystem, där  jorden och de andra stenplaneterna mm för 4,5 miljarder år sedan bildades.

Hubble-teleskopet varifrån bild kommer har varit i drift i över tre decennier och fortsätter att göra banbrytande upptäckter som formar vår grundläggande förståelse av universum. Hubble är ett internationellt samarbetsprojekt mellan NASA och ESA (Europeiska rymdorganisationen). NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, ansvarar för teleskopet och missionsverksamheten. Lockheed Martin Space, baserat i Denver, stödjer också uppdragsverksamheten vid Goddard. Space Telescope Science Institute i Baltimore, som drivs av Association of Universities for Research in Astronomy, utför Hubble-vetenskapliga operationer för NASA.

@NASAHubble

@NASAHubble

En stjärnas direktkollaps resulterade i ett svart hål

 

Bild wikipedia på Andromedagalaxen där händelsen skedde.

En massiv stjärna i Andromedagalaxen har kollapsat direkt till ett svart hål utan att explodera som en supernova, enligt ny forskning ledd av Columbia Astronomy-fakultetsmedlemmen Kishalay De. Upptäckten har publicerats nyligen i Science. 

  Upptäckten ger några av de tydligaste observationsbevisen hittills för ett länge existerad teori, fenomenet "direkt kollaps."

Stjärnan det handlar om är betecknad M31-2014-DS1 och var en superjätte med låg nivå av våtgas belägen cirka 2,5 miljoner ljusår bort i Andromedagalaxen. Från början ungefär 13 gånger större än vår sols massa och senare reducerad till ungefär fem solmassor efter att ha släppt ifrån sig materia genom starka stjärnvindar blev stjärnan efterhand ljusare i det infraröda fältet under flera år innan den bleknade dramatiskt och försvann och lämnade efter sig ett skal av damm. Istället för att producera en briljant supernova verkar dess kärna ha kollapsat totalt inåt och bildat ett svart hål.

De och hans medarbetare upptäckte händelsen genom att gå igenom arkivdata från NASAs NEOWISE-uppdrag som genomfört den största undersökningen hittills av variabla infraröda källor i Vintergatan och närliggande galaxer. Vägledda av teoretiska förutsägelser från 1970-talet om att en misslyckad supernova skulle lämna ett svagt infrarött sken av dammiga utkastningar. Teamet identifierade den ovanliga, ihållande blekningen av M31-2014-DS1 som ett tecken på direkt kollaps. 

"Stjärnor med massa som M31-2014-DS1 har länge antagits alltid explodera då deras bränsle och tid är ute," beskriver De. "Det faktum att M31-2014-DS1 inte gjorde det tyder på att huruvida en stjärna exploderar som en supernova eller inte kan bero på komplexa, kaotiska, interaktioner djupt i dess kärna."

Upptäckten utmanar de vanliga antagandena om hur massiva stjärnor kollapsar och antyder att tysta kollapser till svarta hål kan vara vanligare än man antagaget vilket omformar astronomers förståelse av stjärndöd i universum.

Det kan förklara hur metan försvinner i Jordens stratosfär

 

Bild https://www.washington.edu  Forskare vid University of Washington har utvecklat en metod för att kvantifiera metanförlusten i stratosfären vilken börjar runt 10 km höjd från jordytan. Foto: iStock

Metan är en kraftfull växthusgas med starkt värmefångande egenskaper. Även om det finns mindre metan i atmosfären än koldioxid som är den främsta växthusgasen, tillskriver forskare metan till 30 % som den moderna globala uppvärmningen. Observationer visar att metannivån i atmosfären har ökat över tid, men faktorerna som driver förändringarna i ansamlingshastighet är fortfarande oklara.

Metan stannar kvar i atmosfären i ungefär 10 år innan det bryts ner och försvinner. Forskare vill veta hur mycket metan som försvinner över tid för att kunna bedöma vilken procentandel av utsläppen som ackumuleras i atmosfären, men processen för metanförsvinnande och förhöjande är svår att mäta. Historiskt har forskare förlitat sig på kemi-klimatsimuleringar för att förutsäga metanförändring men noggrannheten i detta tillvägagångssätt är omdebatterad.

I en ny studie från University of Washington presenteras ett värde för metanförsvinnande i stratosfären  Stratosfären är andra lagret i jordens atmosfär och mätresultatet görs med satellitdata. Detta värde, det första härlett från observationsmetoder, är högre än vad de tidigare modellerna indikerade vilket tyder på att mer metan bryts ner i stratosfären än man tidigare trott.

I studien analyserade Qiang Fu, professor i atmosfärs- och klimatvetenskap vid UW och Cong Dong,  doktorand vid UW i sitt laboratorium, offentligt tillgänglig satellitdata från 2007 till 2010 för att få fram ett nytt värde för metanminskning i stratosfären och fann att resultaten både bottom-up- och top-down-resultat var nästan identiska.

"Det förbättrade vårt förtroende för metanbudgeten och obalansuppskattningarna, som avgör förändringen i metannivåerna i atmosfären," beskriver Fu.

Det är inte heller den enda fördelen. Metanreaktioner i stratosfären skapar vattenånga, en annan växthusgas och det påverkar ozon negativt vilket påverkar det skyddande ozonskiktet. Forskningsresultatet kommer att hjälpa forskare att förstå betydelsen av dessa relaterade reaktioner.

"Totala metanutsläpp och borttagning är höga värden. Deras skillnad, eller obalans, är ett litet men avgörande värde. Det bestämmer metantrender över tid," beskriver  Fu vilken ledde studien som är publicerad i Proceedings of theNational Academy of Sciences  den 9 februari 2026.

NASA’s Roman Mission kommer snart ge oss ny kunskap om universum.

 

Bild wikipedia Nancy Grace Roman Space Telescope, Teleskopet planeras skjutas upp under 2026-27.

Romans High-Latitude Wide-Area Survey är ett av uppdragets tre kärnobservationsprogram. Det kommer att täcka och undersöka mer än 5 000 kvadratgrader (ungefär 12 procent av himlen) på knappt ett och ett halvt år. Roman kommer att se  långt in i dammet i vår Vintergata (det är vad "höglatitud"-delen av undersökningsnamnet betyder) (teleskopet söker inom det ultraröda fältet) och se ut ur galaxen istället för genom den och få den klaraste vyn av det avlägsna kosmos.

"Denna undersökning kommer att bli en spektakulär karta över kosmos och första gången vi har Hubble-kvalitetsbilder över ett stort område av himlen," beskriver David Weinberg, professor i astronomi vid Ohio State University i Columbus, som spelade en stor roll i utformningen av undersökningen. "Även en enda pekning med Roman kräver en hel vägg med 4K-tv-apparater för att visa resultatet i full upplösning. Att visa hela höglatitudsundersökningen på en gång skulle kräva en halv miljon 4K-TV-apparater, tillräckligt för att täcka 200 fotbollsplaner."

Arbetet kommer att kombinera avbildningens och spektroskopins krafter för att avslöja mångfalt av galaxer utspridda över kosmisk tid. Astronomer kommer att använda resultatens data för att utforska osynlig mörk materia vilken endast kan upptäckas via dess gravitationseffekter på andra objekt, samt mörk energis natur vilken verkar påskynda universums expansion.

"Kosmisk acceleration är det största mysteriet inom kosmologin i dag och kanske i hela fysiken," beskriver Weinberg. "På något sätt då vi når skala på miljarder ljusår är det gravitationen som ökar expansionen snarare än saktar ner den. Det romerska framtida vidsträckta undersökningsmöjligheterna  kommer att ge viktiga nya ledtrådar för att hjälpa oss lösa detta mysterium eftersom den gör att vi kan mäta den kosmiska strukturens historia och den tidiga expansionshastigheten mycket mer exakt än vi kan idag."

För än mer vad som detta teleskop förväntas kunna ge oss för kunskap följ denna länk från NASA. 

USA kan uppnå energidominans i rymden

 

Bild https://inl.gov  en eventuellt framtida  rymdkärnreaktor

Sedan 1960-talet har rymdfarkoster som Voyager 1 och 2 samt Mars-roverna använt radioisotopkraftsystem enheter som använder sönderfallsvärme från plutonium för att generera pålitlig värme och elektricitet. Även om det för närvarande inte finns några fissionsbaserade kärnreaktorer i drift i rymden utfärdade NASA ett direktiv om fissionskraft och avser att placera en reaktor på månen med detta under räkenskapsåret 2030. För att uppnå detta mål föreslås i en rapport finansierad av Idaho National Laboratory, Weighing the Future: Strategic Options for U.S. Space Nuclear Leadership, flera möjliga vägar till framgång i detta.

"Det kanske låter som science fiction, men det är det inte," beskriver Sebastian Corbisiero, nationell teknisk chef för Department of Energy Space Reactor Initiative. "Det är realistiskt och kan avsevärt öka vad människor kan göra i rymden eftersom fissionsreaktorer ger en stegvis ökning av tillgänglig energi. Det vi behöver nu är en tydlig väg framåt." Även om mycket kan utnyttjas av framväxande avancerade terrestra reaktorer och rymdbundna fissionssystem, finns det några viktiga skillnader som utgör utmaningar som måste lösas i rymdmiljön. "De stora skillnaderna är massa, temperatur och komponentuthållighet," beskriver Corbisiero.

Allt som skickas ut i rymden måste transporteras dit med en raket, så reaktorn måste vara så lätt som möjligt samtidigt som den är robust och hållbar. Vikt blir därmed ett primärt fokus, beskriver Corbisiero.

Till exempel är kanske vatten inte är det bästa valet av kylvätska för rymdbaserade reaktorer eftersom vatten skulle kräva extremt tjocka, tunga metalltryckkärl för att hålla det.

De material som är lämpliga för extrema förhållanden inne i en jordbaserad kärnreaktor kanske inte är lämpliga för de mer intensiva förhållanden som en rymdreaktor måste utstå. För att maximera effektutbytet arbetar rymdreaktorer vid mycket högre temperaturer.

Dessutom stängs markbaserade reaktorer vanligtvis av var 18–24:e månad för utbyte och service av delar och påfyllning. Till skillnad från detta är rymdreaktorer planerade och designas för att hålla i 10 år utan underhåll. Detta kräver exceptionellt hållbara komponenter och elektronik för att klara rymdens hårda förhållanden under längre perioder och detta utvecklas och utvärderas av NASAs Fission Surface Power-satsning.

Experter inom kärnkraft arbetar med att utveckla och testa rätt reaktordesigner för att möta dessa krävande krav på ett rymdsystem. INL (Idaho national laboratory)  kommer att spela en avgörande roll i att underlätta strategier för kärnkraft och framdrivning i rymden. Som det ledande nationella laboratoriet som stödjer rymdreaktorinsatser samordnar INL och flera nationella laboratorier för att utveckla teknologier, kapaciteter och infrastruktur som krävs för att säkerställa upptagets framgång.

Med specialiserad personal och toppmoderna anläggningar som Transient Reactor Test Facility är INL utrustat för att genomföra kritiska tester av kärnreaktorbränslen och ta emot nya reaktorteknologier på plats. Detta positionerar INL som en knutpunkt för att utveckla rymdreaktorteknologier och tillhandahåller nödvändig teknisk expertis och resurser för att stödja ambitiösa projekt.

Ambitiösa strategier är avgörande för att uppnå USA:s mål för rymdkärnkraft, särskilt att få en reaktor på månen, beskriver Corbisiero. Att påskynda nationell forskning och utveckling av dessa teknologier, stödda av INL, kommer att säkerställa att USA behåller sitt ledarskap inom detta kritiska område.

"Vi står potentiellt på tröskeln till ett stort steg framåt när det gäller kärnkraft till rymdapplikationer," beskriver Corbisiero. "Att vara en del av en sådan här insats  är så spännande det kan bli. Det är något man en gång kan berätta för sina barnbarn."

Få planeter är eller blir lämpliga för liv

 

Bild En ung stjärna omgiven av en skiva av gas och damm. Nya planeter kan bildas från detta material. Om de har de kemiska förutsättningar som krävs för att liv sedan ska utvecklas på planeten beror på rätt syrehalt under kärnbildningen. (Bild: NASA-JPL)

För att liv ska kunna utvecklas på en planet krävs vissa kemiska grundämnen i tillräckliga mängder. Fosfor och kväve är avgörande. Fosfor är avgörande för bildandet av DNA och RNA, som lagrar och överför genetisk information, samt för cellernas energibalans. Kväve är en väsentlig komponent i proteiner som behövs för cellers bildning, struktur och funktion. Utan dessa två grundämnen kan inget liv utvecklas ur livlös materia.

En studie ledd av Craig Walton, postdoktor vid Centre for Origin and Prevalence of Life vid ETH Zürich och ETH-professorn Maria Schönbächler har nu visat att det måste finnas tillräckligt med fosfor och kväve när en planets kärna bildas. "Under bildandet av en planets kärna måste det också finnas exakt rätt mängd syre för att fosfor och kväve ska kunna stanna kvar på planetens yta," förklarar Walton, huvudförfattare till studien. 

Detta var fallet med jorden för cirka 4,6 miljarder år sedan. Det var en kemisk lyckoträff i universum. Denna upptäckt kan påverka hur forskare söker efter liv på andra håll i universum.  Att rätt mängd syre fanns när jordens kärna bildades innebar att det fanns tillräckligt med fosfor och kväve tillgängligt i manteln och skorpan.

Det innebär att jorden var mottagare av en kemisk lyckoträff i universum. Jorden finns i en guldlockzon med optimala kemiska förhållanden för livets utveckling.

När forskare söker efter liv i universum bör de därför leta efter solsystem som liknar vårt eget. Att fokusera enbart  på vatten räcker inte.  Walton CR, Rogers LK, Bonsor A, Spaargaren R, Shorttle O, Schönbächler M. En studie av deras arbete publicerades  i Nature Astronomy, 9 februari 2026, DOI: Extern länk med studien från Nature. finns här.

Mars vulkaner har en intressant historia

 

Bild wikipedia TEMIS IR-mosaik på dagtid av Pavonis Mons (en sköldvulkan på Mars). En stor solfjäderformad utvidgning av knöliga avsättningar (Pavonis Sulci) som tros vara lämningar av en tidigare nedisning sträckande sig mot nordväst från berget.

Ett internationellt forskarteam av bland annat forskare från Adam Mickiewicz University i Poznań, School of Earth, Environment and Sustainability (SEES) vid University of Iowa och Lancaster Environment Centre har undersökt ett långlivat vulkaniskt system söder om Pavonis Mons, en av Mars största vulkaner. Genom att kombinera en detaljerad kartläggning av ytan med data från vilka mineral som finns där rekonstruerade teamet områdets vulkaniska och magmatiska utveckling i en aldrig tidigare skådad detaljrikedom.

"Våra resultat visar att även under Mars senaste vulkanperiod förblev magmasystemen under ytan aktiva och komplexa," beskriver Bartosz Pieterek vid Adam Mickiewicz-universitetet. "Vulkanen hade inte bara ett utan den utvecklades över tid när förhållandena i under marken förändrades."

Studien visar att det vulkaniska systemet utvecklades genom flera utbrottsfaser, och övergick från tidig sprickmatad lavaplacering till senare punktkällaktivitet som gav konbildande ventiler ur vulkanismen. Även om dessa lavaflöden ser olika ut på ytan, kom de från samma underliggande magmasystem. Varje utbrottsfas bevarade en distinkt mineralsignatur vilket gjorde det möjligt för forskare att spåra hur magman förändrats över tid.

"Dessa minerals skillnader visar oss att magman själv utvecklades," förklarar Pieterek. "Detta speglar sannolikt förändringar i hur djupt ner i marken magman har sitt ursprung och hur länge den lagrades under ytan innan den fick ett utbrott till ytan."

Eftersom direkt provtagning från marsvulkaner för närvarande inte är möjlig ger studier som denna sällsynta insikter i Mars inre struktur och utveckling. Resultaten belyser hur kraftfulla omloppsobservationer kan vara för att avslöja den dolda komplexiteten hos vulkaniska system både på Mars och på andra planeter.

Källa: Pieterek, B., m.fl., 2026, Spektrala bevis för magmatisk differentiering inom ett marsianskt rörsystem,https://doi.org/10.1130/G53969.1