New Horizons mäter numera bakgrundsljuset i universum

 

Bild wikipedia på New Horizons. New Horizons svepte förbi Pluto för ett antal år sedan är nu långt ute i Kuiperbältet.

Hur mörk är rymden? Astronomer har länge ställt den frågan och nu kan de ha ett svar. Genom att utnyttja kapaciteten och den avlägsna positionen hos NASA:s rymdfarkost New Horizons på dess färd efter sitt besök vid bland annat Pluto 2015 har farkosten nu gjort de mest exakta och direkta mätningarna någonsin av den totala mängden ljus som universum genererar.

Mer än 18 år efter uppskjutningen och nio år efter den historiska utforskningen över Pluto finns New Horizons nu mer än 7,3 miljarder kilometer från jorden, i ett område i solsystemet som är tillräckligt långt från solen för att erbjuda den mörkaste rymden som finns tillgänglig för något existerande teleskop och för att ge en unik utsiktspunkt för att mäta den totala ljusstyrkan i universum.

"Om du håller upp din hand i rymden, hur mycket ljus från universum lyser på den?" frågade sig Marc Postman, astronom vid Space Telescope Science Institute i Baltimore och huvudförfattare till en av de vetenskapliga rönen i en ny rapport  med en detaljerad redogörelse av denna forskning och som publicerades i dagarna i The Astrophysical Journal. Vi har nu en bra uppfattning om hur mörk rymden verkligen är skriver Postman.

Resultatet visar att den stora majoriteten av det synliga ljuset vi får från universum genereras från galaxer. Viktigt är också att man inte fann  några bevis för signifikanta nivåer av ljus som produceras av källor som för närvarande inte är kända av astronomer.

Resultatet löser en gåta som har förbryllat forskare sedan 1960-talet, då astronomerna Arno Penzias och Robert Wilson upptäckte att rymden genomsyras av stark mikrovågsstrålning som förutspåddes vara en rest från BigBang. Denna upptäckt  ledde till att de fick nobelpriset i fysik 1978. Senare år fann astronomer även bevis på en bakgrund i universum av röntgenstrålning, gammastrålning och infraröd strålning från BigBang.

Att detektera bakgrunden av "vanligt" (eller synligt) ljus – mer formellt kallat den kosmisk optiska bakgrunden, eller COB – gav ett sätt att lägga ihop allt ljus som genereras av galaxer under universums tid innan NASA:s rymdteleskop Hubble och James Webb Space Telescope kunde se de svaga bakgrundsgalaxerna direkt (de första galaxerna).

New Horizons-observatörerna använde även data från långvågigt infrarött ljus insamlat vid  Europeiska rymdorganisationens ESA:sPlanck-uppdrag  av fält med en variation i stoftdensitet för att kalibrera nivån av denna långvågiga infraröda strålning- till nivån av synligt ljus. Det gjorde det möjligt  att exakt förutsäga och korrigera för närvaron av stoft som spridde  Vintergatans ljus i COB-bilderna – en teknik som inte var tillgänglig  under  2021 års test COB observationskörningen med New Horizons då resulterade i att de underskattade mängden stoftspritt ljus och överskattade överskottet av ljus från själva universum.

Men den här gången, efter att ha tagit hänsyn till alla kända ljuskällor som bakgrundsstjärnor och ljus som sprids av tunna moln av stoft i Vintergatan fann forskarna att den återstående nivån av synligt ljus var helt i linje med intensiteten hos det ljus som genererats av alla galaxer under de senaste 12,6 miljarder åren.

"Den enklaste tolkningen är att COB helt och hållet beror på galaxer", beskriver Lauer. "När vi tittar utanför galaxerna hittar vi mörker och inga fler ljuskällor."

"Detta nyligen publicerade arbete är ett viktigt bidrag till grundläggande kosmologi och något som bara kan göras med en avlägsen rymdfarkost som New Horizons (där denna befinner sig)", beskriver Alan Stern, forskningsledare för New Horizons vid Southwest Research Institute i Boulder, Colorado.

Det visar att vårt nuvarande och utökade uppdrag med New Horizons ger viktiga vetenskapliga bidrag långt utöver den ursprungliga avsikten med detta uppdrag som var utformat för att göra de första utforskningarna av Pluto- och några objekt i form av asteroider i Kuiperbältet på nära håll.

Hur Pluto fick sin hjärtformation

 

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

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

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

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

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

Bild vikipedia Pluto sedd från New Horizons 14 juli 2015.

Dvärgplaneterna Eris och Pluto är inte likartat bildade

 

Eris är den näst största av dvärgplaneterna. Störst är Pluto. Båda är steniga världar som ligger långt ut i det yttre av solsystemet i Kuiperbältet bortanför Neptunus. Det finns yttre likheter mellan dem. Men forskare vid University of California Santa Cruz beskrev den 2 november 15 att Eris och Pluto sannolikt har olikt uppbyggda kärnor. Något som tyder att de två världarna gått evolutionärt skilda vägar.

Dysnomia är den enda kända månen runt Eris. Charon är den största av Plutos fem kända månar. Månarna kretsar samordnat runt sina dvärgplaneter.

Både Pluto och Charon – och förmodligen också Eris och Dysnomia – är ömsesidigt låsta i en tidvatteneffekt. Vi vet med säkerhet att Pluto och Charon har ett gemensamt förflutet och det stämmer troligen för Eris och Dysnomia också. 

Om detta är sant, säger forskarna, måste båda dvärgplaneterna ha bromsat sin rotation – för att bli synkroniserade med sina månar (genom tidvatteneffekt).

Men det finns en skillnad mellan dessa  dvärgplanetsystem. Eris är mycket massivare än Dysnomia medan Pluto och Charon är mer likartade i massa. Så hur kunde då Eris och Dysnomia uppnå synkronicitet så relativt snabbt? Man skulle kunna förvänta sig – under vårt solsystems historia – att Eris, precis som jorden inte skulle ha haft tid till hamna i ett ömsesidigt tidvattenlås med sin måne. Forskarna använde en datormodell som undersökte skilda möjligheter  på tidvattenuppvärmning för var och en. Deras modell antydde att Eris inre blev hetare tidigare än Plutos.

Och – enligt den nya studien – är det den tidiga upphettningen av Eris inre som är nyckeln till dess synkrona omloppsbana med sin måne. Isskalet runt den steniga kärnan skulle ha varit varmare och mindre trögflytande än Plutos. Isskalet skulle alltså överföra inre värme genom konvektion i stället för genom ledning som på Pluto.

Med andra ord kan värmen inuti Eris ha försvunnit snabbare mot ytan än på Pluto. Och detta faktum kan ha gjort att den saktade ner sin rotation snabbare än Pluto. Det finns också möjlighet till att det finns ett vattenhav under det yttre isskalet på Eris. Och hur otroligt det än låter finns det preliminära bevis för ett sådant hav på Pluto, tack vare NASA:s rymdfarkost New Horizons datainsamling då denna susade förbi Pluto och dess månar 2015.

Forskarna publicerade sina resultat i Science Advances den 15 november.  

Bild vikipedia Skisserna visar Eris (blå) omloppsbana jämförd med Saturnus, Uranus, Neptunus och Pluto (vit/grå). Bandelarna under ekliptikan är ritad i mörkare färger och de röda punkterna är Solen. Bilden till vänster är sedd från en pol, medan bilderna till höger är olika utsikter från ekliptikan.

PÅ Merkurius finns troligen saltglaciärer - på Pluto säkert kväveglaciärer.

 

Forskare vid Planetary Science Institute i Tucson USA har avslöjat potentiella saltglaciärer på Merkurius vilket öppnar en ny gräns inom astrobiologin genom att det  avslöjar en flyktig miljö som återspeglar förhållanden som finns på jordens mest extrema platser. 

Vår upptäckt kompletterar liknande ny forskning som visar att Pluto har kväveglaciärer vilket innebär att glaciärer finns av skilda slag från de varmaste till de kallaste platserna i solsystemet. Dessa platser ger avgörande betydelse av kunskap eftersom det visar flyktiga rika exponeringar i flera skilda planetariska landskap, beskriver Alexis Rodriguez, huvudförfattare till artikeln "Mercury's Hidden Past: Revealing a Volatile-Dominated Layer through Glacier-like Features and Chaotic Terrains" som publicerats i Planetary Science Journal.

PSI-forskarna Deborah Domingue, Bryan Travis, Jeffrey S. Kargel, Oleg Abramov, John Weirich, Nicholas Castle och Frank Chuang var medförfattare till artikeln.

Merkurius glaciärer skiljer sig från jordens då de härstammar från djupt begravda lager som exponerats av asteroidnedslag. Jordens isglaciärer kommer från årtusendens nedpackade is från tusentals vintrar av snöfall. Våra modeller bekräftar starkt att saltflöden sannolikt producerade dessa glaciärer och att de när de blev till behållit flyktiga ämnen i över 1 miljard år, beskriver medförfattaren Travis.

Specifika saltföreningar på jorden skapar beboeliga nischer även i några av de tuffaste miljöerna som ex den torra Atacamaöknen i Chile. Detta får oss att fundera över möjligheten att det kan finnas underjordiska områden på Merkurius som kan vara mer gästvänliga än dess ogästvänliga yta. Dessa områden skulle potentiellt kunna fungera som djupa "Guldlockzoner", analogt med området runt en stjärna där förekomsten av flytande vatten på en planet kan finnas och möjliggöra liv som vi känner det. Men i Merkurius fall ligger fokus på rätt djup under planetens yta snarare än rätt avstånd från solen, beskriver Rodriguez.

Upptäckten av troliga glaciärer på Merkurius utökar vår förståelse av de miljöparametrar som kan upprätthålla liv och lägger till en viktig dimension till utforskning inom astrobiologin som är relevant för den potentiella livsmöjligheten på Merkurius-liknande exoplaneter.

Glaciärerna på Merkurius  kännetecknas av en komplex konfiguration av håligheter som bildar utbredda (och mycket unga) sublimeringsgropar. Dessa håligheter uppvisar djup som står för en betydande del av den totala glaciärtjockleken vilket tyder på att de har en flyktig sammansättning. 

Den föreslagna lösningen antar att kluster av håligheter i nedslagskratrar kan härröra från nedslag och därigenom belysa ett samband som länge har förbryllat planetforskare, beskriver medförfattaren Domingue.

Bild vikipedia Animation av Merkurius och jordens rotation runt solen.

Nya rön om Pluto med flera objekt i Kuiperbältet

 

Kuiperbältet är ett bälte med en stor mängd små objekt i banor runt solen beläget bortom Neptunus bana (där Pluto ingår) 20 astronomiska enheter utåt från Neptunus. Här finns minst 70000 så kallade transneptuner (TNO) med diameter större än 100 kilometer och mindre asteroider.

Mer än 5 miljarder mil från jorden och på sitt nu 17;e år av sitt uppdrag vilket inkluderat bland annat den första närbildsutforskningen av Pluto och det första mötet med ett objekt i Kuiperbältet (2014 MU69), fortsätter NASA: s New Horizon att ge information om dvärgplaneterna och asteroiderna i det yttre av solsystemet. 

New Horizon lanserades i januari 2006 och reste förbi Pluto och dess månar i juli 2015 innan den genomförde den första rekognoseringen av ett Kuiper Belt-objekt (KBO), 2014 MU69 (bild ovan) under nyåret 2019. De data New Horizons samlade in och sände tillbaks till Jorden under dessa historiska möten fortsätter att ge nya insikter i de tidigare outforskade regionerna.

New Horizons teammedlemmar på jorden delade några av dessa upptäckter med media den 14 mars 2023 vid den 54: e Lunar and Planetary Science Conference i The Woodlands, Texas. Bland de nya rönen finns två nya rön om Plutos forntida utveckling och geologi och unika observationer av Uranus och Neptunus som kan förbättra vår kunskap om dessa världar och hur vi tolkar data på liknande planeter i andra solsystem.

I den medföljande länken här  från NASA finns en fil där den intresserade kan hämta en pdf fil  av hela presentationen då det blir för omfattande att ta upp i detta inlägg. 

Bild vikipedia av asteroiden 2014 MU69 som finns i Kuiperbältet bortanför Neptunus. Bilden tagen den 1 januari 2019 av rymdsonden New Horizons.

En ny förklaring framlagd om den röda nordpolen på Plutos måne Charon

 

En trio forskare vid Purdue University i Indiana USA har utarbetat  en ny teori med syftet att förklara varför Plutos måne Charon har en rödaktig nordpol. I en artikel publicerad i tidskriften Nature Communications beskriver Stephanie Menten, Michael Sori och Ali Bramson studier av de rödaktiga ytorna på isiga föremål i Kuiperbältet och hur de utefter dessa kan relatera till Charons rödtoniga nordpol.

Tidigare forskning har visat att många isiga föremål i Kuiperbältet helt eller delvis är täckta av rödbrun materia. Forskning har också visat att materialet är en tholinförening. Tholiner är komplexa organiska molekyler som bildas när ultraviolett strålning träffar enkla organiska molekyler såsom exempelvis metan. I den nya teorin visar forskarna att den röda Tholinföreningen på Charons nodrpol är metan som frigjorts från kryovulkaner (isvulkaner) och träffats av ultraviolett strålning. (kan i så fall samma sak vara förklaringen till alla de objekt i kuiperbältet vilka har en rödtoning likt Charon och även Pluto(min anm.)? 

För att testa teorin vände sig forskarna till Plutos måne Charon, vars nordpol är täckt av en röd tholinförening. De noterar att tidigare forskning visat att gas som släpps ut från Pluto är ansvariga för den rödaktiga polen. Men tidigare forskning har också visat att månen en gång var täckt av ett flytande hav som innehöll många slag av material, inklusive metan. 

När havet efterhand frös kan metan ha fastnat i isen, konstaterar forskarna. De noterar också att när vattnet blev utsatt för tryck skulle sprickor bildats vilket ledde till tillfälliga utbrott (isvulkanism eller som det även kallas Kryovulkanism). Kryovulkaniska utbrott  föreslås ha släppt ut en viss mängd metangas. Skulle då delar av den metangasen drivit hela vägen till nordpolen skulle den där ha frusit och fallit till ytan. Då den föll till ytan skulle den ha utsatts för miljontals år av ultraviolett strålning från solen vilket gjort att ytan rödtonades genom denna tholinförening.

Forskarna skapade i arbetet  simuleringar av hur metanmolekyler drev runt i Charon-atmosfären och beräknade hur mycket metan som kan ha släppts ut under kryovulkaniska utbrott och tagit sig till nordpolen. De fann att cirka 1000 miljarder ton av gasen kunde ha tagit sig dit - mer än tillräckligt för att skapa en röd nordpol.

Kryovulkaner (isvulkaner)är vulkaner som består av is. Isvulkaner finns på ismånar och troligen även på andra frusna astronomiska objekt som till exempel i ovan nämnda objekt i kuiperbältet. 

 Kuiperbältet består av en stor mängd små kometer, asteroider och småplaneter i banor runt solen och är beläget bortom Neptunus bana 20 astronomiska enheter utåt. Det har uppskattats att det finns åtminstone 70000 så kallade transneptuner (TNO) med en diameter större än 100 kilometer i detta bälte men mestadels består det av mindre asteroider.

Istället för lava spyr isvulkaner vid sina utbrott ut en blandning av flyktiga ämnen som vatten, ammoniak eller metan. Sådana blandningar betecknas ibland kryomagma och bildar plymer vid utbrotten, varefter kryomagman kondenserar till fast materia när den utsätts för den mycket låga omgivande temperaturen.

Bild från vikipedia. Foto från New Horizons som den 14 juli 2015 förbi Charon.

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

 

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

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

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

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

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

Plutos instabila bana analyserad

 

Pluto är en dvärgplanet (det diskuteras om den åter ska kallas planet och då dom den nionde planeten från solen vilket den betecknades tidigare som)  i de yttre delarna av solsystemet. Pluto  har  de senaste åren varit föremål för betydande diskussioner om vilken beteckning den ska ha. Pluto besöktes för första gången den 14 juli 2015 av sonden New Horizons. 

 

Intressant med Pluto är exempelvis karaktären av Plutos omloppsbana vilken är mycket excentrisk. Enligt ny forskning är Plutos omloppsbana (runt solen) relativt stabil sett över längre tidsskalor men ses som ett kaotiskt störtlopp av förändringar i kortare tidsskalor.

 För att bryta ner banan  skiljer sig Plutos omloppsbana radikalt från övriga planeters, vilka följer nästan cirkulära banor runt solen nära sin ekvator, projicerat utåt (mot ekliptikan). Pluto däremot som tar 248 år för att slutföra ett varv runt solen  följer en mycket elliptisk bana som lutar 17° till solsystemets ekliptiska plan. Den excentriska omloppsbanan innebär att Pluto tillbringar 20 år under varje period under sin bana runt solen närmare solen än Neptunus gör i sin bana. Den planet som finns närmst Pluto och som numera räknas som den planet som finns längst bort från solen.

Plutos omloppsbana är svårförklarad av astronomerna när den upptäcktes. Sedan dess har flera försök gjorts för att simulera det förflutna och framtiden för att förklara dess omloppsbana. I sökande efter förklaringar  visades  en överraskande egenskap som skyddar Pluto från att kollidera med Neptunus. Som Dr. Malhotra sa till Universe Today via e-post, detta är orbital resonans tillstånd  kallat  "mean motion resonance": 

"Detta tillstånd säkerställer att Pluto vid den tidpunkt då Pluto befinner sig på samma heliocentriska avstånd som Neptunus är dess longitud nästan 90 grader från Neptunus (något som får risken för kollision mellan dem att minimeras). Senare upptäcktes en annan märklig egenskap i Plutos omloppsbana: Pluto kommer till perihelion på en plats långt ovanför planet i Neptunus omloppsbana; Detta är en annan typ av orbital resonans som kallas 'vZLK svängning.'"För sin studie genomförde Malhotra och Ito numeriska simuleringar av Plutos omloppsbana i upp till fem miljarder år in i solsystemets framtid. 

Aphelion är den punkt på jordens bana som ligger längst bort från solen. Perihelion är den punkt på jordens bana som ligger närmast solen.

I synnerhet hoppades forskarna ta itu med olösta frågorna om Plutos säregna bana. Dessa frågor har behandlats av forskning under de senaste decennierna, såsom "planetmigrationsteori", men har bara till en viss grad kunnat förklaras. Under de senaste decennierna har astronomer försökt ta itu med dessa frågor med nya teorier (som "planetmigrationsteori" samband med förändring av en planets bana utefter att denna berörs av gas Jupiters bana är ett ex på detta) men möttes med begränsad framgång.

Resultatet kommer sannolikt att ha betydande konsekvenser för framtida studier av det yttre solsystemet och dess omloppsdynamik. Med ytterligare studier tror Dr. Malhotra att astronomer kommer att lära sig mer om jätteplaneternas migrationshistoria och hur de så småningom hamnade i sina nuvarande banor. Det kan också leda till upptäckten av en ny dynamisk mekanism som kommer att förklara ursprunget till Plutos omloppsbana och andra kroppar med långa omloppsbanor. För mer och utförlig information om studien följ denna länk där även korta filmfrekvenser finns i förklarande syfte. 

Forskningen utfördes av Dr. Renu Malhotra, Louise Foucar Marshall Science Research Professor vid University of Arizona's Lunar and Planetary Laboratory (LPL) och Takashi Ito, docent vid Chiba Institute of Technology's Planetary Exploration Research Center (PERC) och National Astronomical Observatory of Japans (NAOJ) Center for Computational Astrophysics. 

Artikeln som beskriver deras resultat publicerades nyligen i Proceedings of the National Academy of Sciences.

Bild vikipedia på Pluto sedd från New Horizon 14 juli 2015.

Plutos yta är av skilda åldrar

 

"NASA: s New Horizons - rymdfarkosts returnerade bilder och kompositionsdata som visar att terrängen på Pluto är av olika åldrar, allt från relativt gamla kraterrika områden till mycket unga ytor med få eller inga nedslagskratrar", säger Dr. Kelsi Singer, forskare vid Southwest Research Institute säger att." Liknande ytor finns inte någon annanstans i solsystemet."

I studien analyserade Dr. Singer med stab New Horizons bilder av ett område sydväst om Sputnik Planitia-istäcket en gammal nedslagsbassäng på cirka 1000 km vilken domineras av stora stigningar i terrängen blandat med oregelbundna slätter.

De undersökte områdets geomorfologi och sammansättning man anser  att området troligen skapades av kryovulkanism (isvulkanism).

Det beskrivs många isvulkan-kupoler i regionen, allt från några kilometer stora upp till 7 km höga och 10 till 150 km i diameter. Några av dessa isiga kupoler  har smält samman en gång och bildat än större strukturer. Det observerades även att terrängen är fri från nedslagskratrar här vilket står i kontrast till vissa andra områden på Plutos yta där motsatsen gäller.

"Kryovulkanisk aktivitet i detta område måste vara av relativt ny datum i Plutos historia och kan tyda på att Plutos inre struktur ännu har restvärme eller är varmare än man tidigare förväntat i annat fall hade inte is-vulkanism kunnat ske här.

Bild från vikipedia Pluto sedd från New Horizons 14 juli 2015.

Sju bra platser att söka efter liv på i vårt solsystem

 

Om mänskligheten någonsin ska hitta liv på en annan planet i solsystemet är det förmodligen bäst att veta var man ska leta. Många forskare har ägnat många, många timmar åt att fundera över just den frågan och många har kommit med motiverin för att stödja en viss plats i solsystemet som den mest sannolika att ha potential att hysa liv som vi känner det. Men platserna skiftar och har skiftat.

 Nu har ett team lett av Dimitra Atri från NYU Abu Dhabi utarbetat en metod för att rangordna de intressanta platserna att söka på. Metoden, som publicerades i ett nytt preprintpapper i arXiv, är inriktad på en ny variabel - Microbial Habitability Index (MHI). MHI är tänkt att mäta hur livsmöjlig en specifik miljö är för de olika typer av extremofiler som finns på extrema platser här på jorden.  (Organismer som utmärker sig på så sätt att de lever eller överlever under extrema livsförhållanden som är skadliga för de flesta liv på jorden (min anm.).

De platser som r togs fram som möjligast för liv är Mars, Europa, Enceladus, Titan, Ganymedes, Callisto och Pluto.

Mars forskare har visat att Mars har ett något jordliknande klimat med 120 000 års mellanrum och då rinnande vatten. Detta beror på att Mars axel tidvis lutar mycket kraftigt och stora mängder is då smälter vid polerna. Att liv kan finnas här i någon form eller ha funnits är inte omöjligt.

Europa är Jupiters fjärde största måne. Den tycks vara täckt av is, vilket skulle förklara varför den nästan helt ses sakna kratrar. Under istäcket tror man att ett det finns vatten (och kratrar). Ett hav av framför allt vatten.

Enceladus är en av Saturnus månar. Här finns bergsklyftor, slätter, veckad terräng och andra deformationer av ytan som pekar på att månen fortfarande kan ha ett flytande innandöme. Nytagna bilder visar formationer som är slående lika de i Europas yta och det kan tyda på att månen har stora hav under den frusna ytan.

Titan är Saturnus största måne och den näst största månen i solsystemet och i storlek större än planeten Merkurius dock har Titan lägre densitet. Den består till hälften av fruset vatten och till hälften av olika bergarter. Månen är förmodligen uppdelad i flera lager med en 3400 kilometer tjock kärna av bergarter som omges av flera lager bestående av olika former av iskristaller. Titans inre kan fortfarande vara varmt. Titan är den enda kända månen med en fullt utvecklad atmosfär som består av annat än spårgaser Titans atmosfär är tätare än jordens med ett tryck vid ytan som är mer än en och en halv gånger högre. Atmosfären består till 98,4 % av kväve – den enda kväverika atmosfären i solsystemet förutom jordens – de resterande 1,6 % består av metan med endast spår av andra gaser som kolväten, argon, koldioxid, kolmonoxid, vätecyanid och helium. Här finns sjöar bestående av etan och metan. Sjöarna uppskattas vara upp till 200 meter djupa.

Ganymedes är den största av Jupiters många månar och den största månen i hela solsystemet. Ganymedes densitet är  1,936 g/cm3 vilket tyder på att den består av sten och vatten (främst i form av is). Ganymedes är den enda månen i solsystemet som är känd för att ha en magnetosfär.

Callisto är den åttonde i storlek av Jupiters kända månar och den näst största endast något mindre än Merkurius. Callisto består till ungefär 40 % av is och 60 % av sten och järn. Callisto består av ungefär lika stora mängder berg och is. Dess densitet är ca 1,83 g/cm3 vilket är den lägsta densiteten och ytgravitationen hos Jupiters större månar. Här finns vattenis, koldioxid, silikater och organiska föreningar. Analys av mätningar och bilder från Galileo-rymdfarkosten som besökte månen 2001 visade att Callisto kan ha en liten silikatkärna och eventuellt ett underjordiskt hav av vatten på ett djup större än 100 km under ytan.

Pluto är en dvärgplanet i Kuiperbältet tidigare benämnd planet. Det är möjligt att en uppvärmning i dess inre existerar som misstänks ske genom radioaktivitet och därigenom kan ett underjordiskt hav av vatten finnas på ett djup av100 till 180 km under ytan.

Bild från vikimedia på så kallade extremofiler. Här visas hypertermofila organismer färgar en varm källa i Yellowstone nationalpark i bjärta färger.

Var det fel att nedvärdera Plutos planetstatus?

 

Pluto upptäcktes 1930 och klassificerades då som en planet. Detta ansågs den vara tills den omtolkades till dvärgplanet 2006. Men hur man ska dra gränsen mellan dvärgplanet och planet är aldrig riktigt klarlagt och olika personer har skilda uppfattningar.

I en ny studie  publicerad i tidskriften Icarus ger forskare uppslag till att rätta till det då de ser på hur en planets definition har förändrats sedan Galileos tid fram till det kontroversiella beslutet som Internationella astronomiska unionen fattade 2006 om att skapa en ny definition och som resulterade i att  Pluto inte längre ska ses som en planet.

Forskarna säger att IAU: s nuvarande definition är rotad i folklore och astrologi och att organisationen bör återkalla den tolkning de gjorde 2006. OBS mer diskussion inom detta se denna länk. 

 

De rekommenderar att kravet på att en planet rensar sin egen omloppsbana tas bort och att den ska fokusera på en viktigare egenskap som gått förlorad i den nuvarande definitionen. Definitionen att en planet är eller har varit geologiskt aktiv. Att rensa sin egen bana innebär att en planet har den starkaste gravitationskraften i sin omloppsbana och inte delar eller korsar sin bana med andra kroppar i rymden.

 

Eftersom Neptunus gravitation påverkar sin grannplanet Pluto och Pluto delar sin bana med frusna gaser och föremål i Kuiperbältet innebar IAU:s krav från 2006 att Pluto miste sin status som planet.

 – När Galileo föreslog att planeter (inklusive Jorden) kretsar kring solen fick det honom fängslad och i husarrest under resten av sitt liv, säger Metzger som är den som ledde studien och som arbetar vid University of Central Floridas Florida Space Institute. "När forskare intog hans ståndpunkt blev han på sätt och vis rättfärdigad och släpptes bildligt ut ur fängelset.

Men i början av 1900-talet satte vi honom i fängelse igen (bildligt) när vi gick med på 2006 års tolkning. Så på sätt och vis återfängslade vi Galileo. Så vad "vi" nu försöker göra är att fria Galileo ut ur fängelset igen så  hans djupa insikt blir kristallklar. "För termen planet anser jag och som de flesta planetforskare att runda isiga månar är planeter", säger Detelich en av de forskare som var med om studien. "De har alla aktiva geologiska processer som drivs av en mängd olika interna processer liksom alla världar med tillräckligt med massa har för att nå sin hydrostatiska jämvikt. Som geolog är det oerhört mer användbart att katalogisera planeter efter deras inneboende egenskaper än genom deras omloppsdynamik, avslutar hon"

Själv anser jag också att Pluto ska ses som en planet men tvekar över att se månar som detta (min anm).

Bild vikipedia på Pluto. Pluto sedd från New Horizons 14 juli 2015.

Snöhögar på Pluto bildas uppifrån och neråt i motsatts till här på jorden.

 

Bergen på Pluto har snötäcken som har bildats nerifrån och upp ( Snötäcket istäcket byggs upp underifrån och så höjs det) i motsats till botten upp som hur snötäcken bildas på jorden (Det byggs upp snötäcken genom ny snö som faller ovanpå den gamla på Jorden) visar en ny studie.

När NASA:s rymdsond New Horizons flög över Pluto 2015 avslöjades ett förvånansvärt komplext och varierat landskap. Plutos frusna yta har regioner som domineras av olika sorters is, Från frusen metan till fruset kväve och även is av vatten.

”Vid bergskedjorna Pigafetta Montes och Elcano Montes i Plutos ekvatoriala region Cthulhu upptäcktes frostiga toppar mycket lika snötäckta bergkedjor på jorden” säger Bertrand, forskare vid NASA Ames Research Center i Moffett Field, Kalifornien och tillägger. "Ett sådant landskap hade aldrig observerats någon annanstans i solsystemet."

Till exempel är topparna Pigafetta Montes nästan 3,5 kilometer höga toppar som är starkt reflekterande. Liknande frost sågs på kratersidor och väggarna på Cthulhu-regionens bergsidor.

Den exakta sammansättningen av denna frost på Pluto var oklar. Forskarna identifierade dock metan men om det var ren fryst metan, fryst etan utspädd med fryst kväve eller en blandning av båda var okänt.

På jorden bildas fjällsnötoppar när fuktiga vindar stiger uppför bergsidorna då temperaturen sjunker allt eftersom höjden ökar. Den stigande fukten kondenseras när den blir kallare och snö faller på bergstopparna.

Men på Pluto sker det motsatta. Bertrand säger. " Vi upptäckte en för oss ny atmosfärisk process  på Pluto. Det är anmärkningsvärt att se att två mycket lika landskap  jordens och Plutos kan skapas genom två motsatta processer."

Datasimuleringar visade att atmosfärisk cirkulation på Pluto kan koncentrera metangas en bit ovan slätterna på Pluto. Detta i sin tur resulterar i att metan kondenseras som frost på bergstoppar men detta bygga upp underifrån..

Plutos tunna atmosfär värms upp av solen och blir varmare när höjden ökar medan dess yttemperatur förblir jämnt kall (motsatsen till på jorden där högre höjder har lägre temperaturer min anm.) säger Bertrand. "Plutos atmosfär har mer gasformig metan på högre höjder vilket gör det möjligt för metangas att mättas och frysa direkt underifrån på redan existerande is bergstopparna,". "På lägre höjd är koncentrationen av gasformig metan lägre och den kan inte kondensera." Vad som sker är att is av metan sker på marknivån och ju högre upp i bergen man kommer desto mindre is utan här är det kondens av metan. På jorden under sommartid kan det finnas is och snö på toppen av bergen medan det är sommarvärme på marknivån. På Pluto är det varmare på bergstopparna än vid marken. För mer och kanske bättre förklaring än min se denna länk. Fenomenet är unikt. https://www.space.com/pluto-mountains-methane-snowcaps-form-reverse.html

 

Bild på snö på berg vid Plutos ekvator yta från flickr.com

Troligen finns det ett hav dolt under Plutos yta.

Pluto kan ha börjat som en het värld som bildades snabbt och våldsamt enligt en ny studie. Om det stämmer tyder mycket på att Pluto har ett underjordiskt hav sedan denna tid och att detta hav fortfarande existerar under ytan.

Nu säger forskare att detta hav uppvärmt av Plutos inre i sitt våta mörker kan innehålla livsformer.

Tidigare antogs att Pluto härstammade från kall och isig sten som klumpats samman i Kuiperbältet vid planetsystemets bildande men nu anser en del forskare istället att Pluto  hade en varm start full av explosiv kraft.

"När vi tittar på Pluto idag ser vi en väldigt kall fryst värld med en yttemperatur på cirka -228 grader Celsius", säger studieförfattaren till rapporten Carver Bierson, planetforskare vid universitetet i Santa Cruz i Kalifornien och tillägger  

"Jag tycker att det är fantastiskt att man genom att titta på den geologi som registrerats i ytan nu kan dra slutsatsen att Pluto hade en snabb och våldsam början som värmde det inre tillräckligt för att bilda ett hav under ytan."

Troligast har Plutos geologi kunnat mer förstås efter besöket av New Horizon och dess data som fortfarande analyseras (min anm.). Vi bör dock tänka på att vi inte vet om detta hav finns eller hur stort det är, om det existerar. Ännu mindre kan vi veta om det finns liv här. Men så länge vi inte kan ta reda på detta är möjligheten öppen.

Bild från vikipedia på Pluto sedd från New Horizons 14 juli 2015.

Så bildas Plutos blå dis.

När New Horizon passerade Pluto 2015 visades i en av de många bilderna som togs att denna lilla iskalla värld har en dimmig blå atmosfär. Nu visas i nya data att Plutos dis bildas av solens svaga ljus utsänt 6 miljarder km bort. Teleskopet SOFIA  NASA: s teleskop på ett flygplan där stratosfäriska observatoriet för infraröd astronomi finns att detta tunna dis är gjort av mycket små partiklar som är kvar i atmosfären under längre tidsperioder innan detta faller ner till ytan.


 SOFIA:s data visar att dessa dispartiklar aktivt fylls på i de mellersta lagren av Plutos atmosfär. SOFIA undersökte i de infraröda och synliga ljusvåglängderna och New Horizon de övre och nedre lagren med hjälp av radiostrålningsvågor och ultraviolett ljus. Dessa kombinerade observationer tagna nära i tid har gett den mest kompletta bilden hittills av Plutos atmosfär.


Atmosfären är blå och dimmig skapad av ytans is som förångas under det svaga ljuset från solen, Plutos atmosfär består främst av kvävgas tillsammans med små mängder metan och kolmonoxid. Dispartiklarna bildas högt upp i atmosfären när metan och andra gaser reagerar på solljuset innan de sedan långsamt regnar ner mot den isiga ytan.


New Horizons fann bevis på att dessa partiklar gav upphov till det blåtonade diset i Plutos atmosfär. SOFIAS data visade även att partiklarna är extremt små. De är endast 0,06-0,10 mikrometer tjocka eller cirka 1000 gånger mindre än bredden på ett människohår. På grund av sin ringa storlek blir skenet blått då blått ljus sprids mer än andra färger på partiklar som faller mot en yta.


Pluto får därmed en blå nyans och nog är det vackert.


Bild från Vikimedia på Pluto med sin måne Charon.

Omöjligt få klara bilder från Pluto och månen Titan. Suddigheten breder ut sig.

NASA: s New Horizons uppdrag gjorde att vi kunde se på  Pluto långt mer detaljerat än vi någonsin kunnat. Men skarpa bilder över Pluto gick inte att få fast New Horizon fanns med en bra vinkel över dess yta. De blev suddiga. Likt bilderna som togs på Saturnus måne Titan av Cassini- Huygen.


När forskare tittade på data från  förbiflygningen insåg de att Pluto var täckt av dis. "Det förvånande är att Pluto har detta  dislager," säger Bonnie Buratti planetforskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory i Kalifornien i ett uttalande den 8 januari under en presentation vid den 235: e mötet i American Astronomical Society  i Honolulu.


"Vi talar om Pluto som en ny Mars men Pluto ser ut som den kan vara den nya Titan också," sa Buratti. Saturnus största måne. Titan är den andra månen i storleksordning i vårt solsystem och är i storlek jämförbar med planeten Merkurius. Titans atmosfär består till 98,4 % av kväve – den enda kväverika atmosfären i solsystemet förutom Jordens som består av 78 % kväve. Jordens sjöar består av vatten medan Titans består av etan och metan. Sjöarna på Titan uppskattas vara upp till 200 meter djupa. 


Forskare tror att det på Pluto faller organiska molekyler ur den tjocka atmosfären och att detta kan vara anledningen till de sanddyner och den dis som finns här. Sanddyner finns även på Titan. Vindar sveper på ytorna på båda kropparna.  


Nu önskar forskare hitta svaret på vad diset på Pluto består av. Troligast anses det bestå likt på Jorden och Titan av isiga partiklar. På jorden vattenis. På Titan etan och metan-is. Men vad på Pluto? Troligen kväveis eller etan båda slagen finns i dess atmosfär (min anm.).


Vi får hoppas de finner lösningen . Min gissning är fruset kväve och etan. 


Bild från Vikipedia på Saturnus måne Titan taget troligen av farkosten Cassini-Huygen. Men även Pioneer 10 o 11 och Voyager 1 och 2 har varit i omgivningen tidigare.

Små objekt upptäckta bortom Pluto i Kuiperbältet

För första gången har astronomer upptäckt en 1.3 km i radie stor kropp i utkanten av solsystemet. Upptäckten finns i Kuiperbältet och misstanken att objekt av denna storlek skulle finnas där var mycket stor.


De har antagits finnas därute sedan mer än 70 år. Dessa objekt agerade som ett viktigt steg i planetbildandeprocessen då solsystemet var nytt. Det är objekt av sten,  damm, och gas slogs samman och växte till sig.


Kuiperbältet är en samling av små himlakroppar som ligger bortom Neptunus omloppsbana. Här beräknas finnas ca 70000 objekt av skilda storlekar i form av asteroider, kometer och dvärgplaneter. Ska vi räkna in antalet små objekt av det nu hittade kan säkert antalet ökas stort.


Världsledande teleskop, som Subaru teleskopet kan inte observera objekt av denna lilla storlek direkt. Däremot har en forskargrupp ledd av Ko Arimatsu vid nationella astronomiska observatoriet i Japan använt en teknik som kallas ockultation vilket innebär övervakning av ett stort antal stjärnor för att leta efter  skuggan av ett objekt som passerar framför en av dem. 

The Organized Autotelescopes for Serendipitous Event Survey (OASES) team placerade två små 28 cm teleskop på taket av Miyako open-air skolan på Miyakojima-shi, Okinawa Prefecture, Miyako Island i Japan, och övervakade cirka 2000 stjärnor i totalt 60 timmar.


Vid analyseringen av de data som blev resultatet fann teamet en händelse vilken överensstämmer med att ett litet objekt rörelse en stjärnas ljus. Mätningar visade att ett objekt med storleken av 1.3 km hittats i Kupierbältet. Upptäckten stöder teorin att det troligen finns stora mängder av dessa mindre stenbumlingar och att det var objekt av denna storlek som slöts samman vid sammanstötningar och var början till skapandet av planeter. 

Troligen var de hetare då och av den anledningen kunde de slutas samman. Idag skulle krockar mellan två sådana iskalla objekt sönderdelas.


Arimatsu säger, ”Detta är en verklig seger för vårt lilla projekt. Vårt team hade mindre än 0,3 procent av budgeten för vad stora internationella projekt arbetar med. Vi hade ännu inte tillräckligt med pengar för att bygga en andra kupol för att skydda våra andra teleskop! Men vi lyckades ändå göra en upptäckt som inte gjorts av de stora projektens avancerade teleskop. Nu när vi vet att våra system fungerar kommer vi att undersöka Kuiperbältet mer i detalj. ”Vi har också siktet inställt på att finna objekt som ännu är oupptäckta i Oorts moln”.


Oorts moln är objekt av samma slag som i Kuiperbältet men vilket finns i det moln av objekt av skilda storlekar som finns från solen och ut mot Neptunus bana. I detta moln finns miljarder kometer enligt vad man bedömer i dag.

Bild Oorts moln och Kuiperbältet.

En gång blev Pluto nedisad

Den 13 november 2018 publicerade SETI institut i Mountain View Kalifornien en rapport författad av SETI forskare där om tvättbrädliknande och räfflad terräng på Pluto. Terräng vilken anses som bevis för forntida nedisning.


Man har koncentrerat sig på kväve-isslätten  Sputnik Planitia. 


Sputnik Planitia är en hög –albedo (reflekterande)  istäckt bassäng på Pluto. Dess storlek är ca 1 050 * 800 km och har fått sitt namn efter jordens första konstgjorda satellit. Den utgör den västra loben av det hjärtformade Tombaugh Regio (namnet på det hjärtformade området på Pluto). 


Sputnik Planitia ligger mestadels på norra halvklotet och sträcker sig över Plutos ekvator. Området är en yta av oregelbundna polygoner åtskilda av rännor

Terrängen består av parallella till subparallella åsar som visar en anmärkningsvärd konsekvent likformad väderstreckriktning i detta fall östsydöst - västnordväst.


Syftet med forskningen var att kartlägga och analysera morformetri (processen för mätning av den yttre formen och dimensionerna av landformerna) och riktningen av åsar för att avgöra deras ursprung och förstå deras betydelse inom den övergripande geologiska historien på Pluto.


För arbetet användes data från NASA:s New Horizon. Rymdfarkosten, som från ovan undersökte Pluto  2015 och topografiska kartor som genereras från dessa data.
  

Kortfattat blev resultatet utifrån dessa data att bildandet av Sputnik Planitia inträffat för ca 4 miljarder år. Flytande kväve vilket då fanns frös till och bildade formationerna.

Pluto själv likt solsystemet antas ha bildats för ca 4,6 miljarder år sedan. Den första tiden fanns flytande vätska på flera objekt i solsystemet som jag tolkat det. Det bör ha varit därför att den inre värmen från kropparna som lava värmt ytan i tidernas begynnelse på många av de då nybildade planeterna och månarna.


Bild Pluto

Överraskningen blev stor när man förstod att det finns sanddyner på Pluto

Förutom jorden har Mars, Venus, Saturnus måne Titan och kometen 67 P / Churyumov-Gerasimenko sanddyner. Alla dessa har även en atmosfär vilkens vindar konstruerar dynerna.

Vi visste att varje kropp i solsystemet med en atmosfär och en fast stenig yta kan  ha sanddyner men att det kunde finnas på Pluto med dess svaga atmosfärtryck blev en överraskning sade Matt Telfer, universitetslektor i naturgeografi vid universitetet i Plymouth.

Det visar sig att trots att det finns så lite atmosfär, och yttemperaturen är runt -230 Celsius har dessa dyner konstruerats de senaste  500 000 åren  på Pluto.

För att bilda liknande sanddyner på Jorden med sand krävs starka vindar. Men på Pluto med dess extremt låga lufttryck har vindar med 100 gånger mindre vindhastighet än de som behövs för sandbilning på Jorden fått dyner att växa till över tid på Pluto.

Att sedimenttransport kan ske med så svaga vindar på Pluto orsakas av  solstrålning och temperatur  i granulatet av metanis vilket är dyninnehållet på Pluto (inte sand av det slag som finns på Jorden).

Detta bidrar till möjligheten för dyner fastän Plutos tunna atmosfär har en yta som pressar 100.000 gånger lägre Pluto än Jordens på Jorden. Fastän det är så kan små frusna korn av solid materia bli luftburna och efterhand bilda dyner.

För mer kunskap om vad gasen metan är och hur den uppstår läs om det här.

Bilden visar dvärgplaneten Pluto och en jämförelsevis lika stor måne. Triton  vilken är Neptunus största måne vilken kan ha infångats av Neptunus (vilket skulle klassificerat Triton till en dvärgplanet om den fortfarande varit kvar där) en gång från sin bana i Kuiperbältet där Pluto fortfarande finns.

Kan Pluto ha bildats av miljarder kometer?

Nu finns en teori om att Pluto kanske inte är  en dvärgplanet utan istället en större kometkonsruktion.

Det är forskare från Southwest Research Institutei USA   vilka arbetat fram en teori där Pluto ses som sammansatt av miljarder kometer. För mig låter det som en konstig tanke och teori.

Vetenskapsmän har annars ansett att Pluto kom till i solsystemets början genom att en stenig kärna med en massa gas och damm omkring sig  genom att tyngdkraften gradvis fyllt på mer och mer material på kärnan och lett till en liten sfärisk kropp till det som vi nu kallar dvärgplaneten Pluto.

Men senare upptäckter under 90-talet av andra isiga föremål likt Pluto i Kuiperbältet fick tankarna att ändras och i dag ses en ny möjlig teori om Plutos ursprung.

 "Det nuvarande paradigmet är att kroppar i det yttre solsystemet byggdes av stenar och is", säger Christopher Glein, en forskare från Southwest Research Institutet. Utöver det anser han med flera forskare i en vetenskaplig rapport att  kometer är det som bildat större kroppar av detta slag genom att kometers sammansättning en teori de anser passar bra in på Pluto.

Uppgifterna i rapporten kommer från  kommer från två källor. New Horizons upptäckter   2015 av kväverika glaciärer på Pluto som heter Sputnik Planitia  och är den hjärtformiga formationen på Pluto. Inklusive den kemiska sammansättningen av kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko, studerad av ESA;s Rosetta 2016.

Författarna av rapporten fann att glaciärens kväveinnehåll liknade vad andra modeller skulle förutsäga om Pluto hade bildats av massor av kometer som 67P.

Pluto är som jättekomet uppbyggd genom att mängder av innehåll från miljarder kometer ingår. En annan upptäckt är att det finns en tunn atmosfär på Pluto vilket antyder att det finns ett underjordiskt hav på Pluto.

Vatten från kometerna som byggt upp Pluto kan visas även på vad jag skrev här i bloggen om iskullar som flyter på kväveytan i hjärtformationen den 24 maj.

 Idén är intressant. Men jag har likväl mina tvivel i så motto att den verkar överarbetad för att kunna bevisas. Vad säger att inte tidigare teori kan vara sann?