Formen hos brännheta exoplaneters atmosfärer

 

Bild https://www.bristol.ac.uk  WASP-17b passerar framför sin sol Wasp-17 (som finns 1310 ljus år bort i riktning mot stjärnbilden skorpionen)  här avslöjas formen på dess absorberande atmosfär genom JWST-observationer (James Webb teleskopet) . Den heta, utsträckta röda sidan är gas som utvidgas från den permanent bestrålade dagsidan (värme utvidgar) , över planetens kvällskant kan ses och den kallare blå sidan som är mindre utsträckt eftersom gasen är svalare här över planetens nattsida då den transporteras över morgonkanten. OBS planeten är tidvattenlåst innebärande att den alltid vänder samma sida mot sin sol. Likt vår måne gör. Bildkredit: Engine House och Hannah Wakeford

Studien presenterar den första tillämpningen av en banbrytande metod kallad 'transmissionssträngar' utvecklad i Bristol av astrofysikerna Dr David Grant och Dr Hannah Wakeford, vilka för första gången avslöjar en exoplanets ojämna atmosfärs konturer med hjälp av James Webbtelekopet.

Dess forskningsresultat är publicerat i tidskriften Nature Astronomy 

 I studien  visas att atmosfären är cirkulär men också asymmetrisk med en sida mer  utsträckt. Sådana dimensioner visar hur intensiv värme och piskande vindar påverkar atmosfären på exoplaneten WASP-17b (en het Jupiter), som kretsar runt en stjärna cirka 1 300 ljusår från jorden.

Huvudförfattaren till studien Dr Lili Alderson, postdoktoral forskare vid Klarman vid Cornell University, påbörjade den extraplanetära undersökningen vid University of Bristol, där hon tog sin doktorsexamen i fysik med hjälp av Webbteleskopet. Dr Alderson beskriver: "Detta är bevis på konceptet att planeter faktiskt är tredimensionella objekt, och att det vi förutspår borde hända konsekvent på planeter som har sin bana runt en stjärna. Att få  beräkningsövningar bekräftade på riktigt är dock en annan sak."

Fyndet om WASP-17b:s atmosfäriska kemiska sammansättning (mest väte och helium) och temperatursskillnad från ekvator till poler och mellan permanent dag- och nattsida  är förenliga med teoretiska förutsägelser och andra datormodelleringstekniker. Tillsammans skapar de en av de mest omfattande 3D-vyerna av en exoplanets atmosfär och utgör en viktig jämförelse med de mer än 6 000 andra exoplaneter som hittills bekräftats.

Medförfattaren Dr Hannah Wakeford, docent i astrofysik vid University of Bristol beskriver: "Planeters atmosfärer  är kaotiska komplexa och kaotiska. Då  all data samlats in visades en strukturerad, dynamiska bild av denna gigantiska värld över 1 000 ljusår bort som var bara väldigt spännande."

Månens största och äldsta krater

 

Bild wikipedia. Aitkenkratern, vy av Apollo 17 från 121 km höjd.

Baserat på vissa egenskaper hos Aitken-kratern ansåg astronomer att kratern var oval eller ellipsformad. I åratal trodde forskare att denna enorma krater bildats av ett nedslag som träffade månen i en flack vinkel, möjligen så extrem som då en sten hoppar över en vattenyta i den så kallade leken ”kasta smörgås” 

Enligt denna teori skulle mycket lite skräp från nedslaget som bildat kratern ha kastats ut på månens sydpol (kratern finns på månens sydpol) landningsområdet för de kommande Artemis-uppdragen då människan återvänder till månen.

I en ny studie under ledning från University of Maryland (UMD) och publicerad i tidskriften Earth and Planetary Science Letters visas att nedslaget kan ha varit mycket mer direkt än man tidigare ansett vilket resulterade till en mycket rundare krater än man tidigare ansett formen se ut som.

"Det är utmanande att studera Aitken-kratern holistiskt på grund av dess enorma storlek vilket är anledningen till att forskare fortfarande försöker förstå dess form och storlek. Dessutom har det gått fyra miljarder år sedan kratern bildades och många andra nedslag har dolt dess ursprungliga form förklarar studiens huvudförfattare, Hannes Bernhardt, biträdande forskare vid UMD:s geologiska institution. "Vårt arbete utmanar många befintliga idéer om hur detta massiva nedslag inträffade och kastade ut material men vi är nu ett steg närmare för att bättre förstå månens tidiga historia och utveckling över tid.”

Med hjälp av högupplöst data från NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter utvecklade Bernhardt och hans team ett innovativt tillvägagångssätt för att förstå Aitken-kraterns komplexa struktur. De identifierade och analyserade över 200 bergsformationer utspridda runt bassängen, geologiska egenskaper som teamet misstänkte var uråldriga rester från det ursprungliga nedslaget. Från fördelningen och formen på dessa bergsliknande stenar insåg teamet att nedslaget borde ha skapat en cirkulär krater från vilken betydande bitar av materia spreds ut över månens yta på månens sydpol (där kraterns finns).

"En rundare, mer cirkulär form indikerar att ett föremål träffade månens yta i en mer vertikal vinkel, möjligen liknande som att släppa en sten rakt ner på marken", beskriver Hannes Bernhardt, biträdande forskare vid UMD:s geologiska institution.

Artikeln "Numeric Ring-Reconstructions based on Massifs favor a Non-oblique South Pole-Aitken-forming Impact event" publicerades i Earth and Planetary Science Letters den 28 november 2024. Studien stöddes av NASA-projektet Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) och initierades av Jessica Walsh från Northern Arizona University, som tragiskt gick bort innan studien publicerades. Medförfattare var Jaclyn Clark, biträdande forskare vid UMD, Leon Schröder från AlgebraX gmbH, Megan Henriksen från Intuitive Machines och Christopher Edwards och Jessica Walsh från Northern Arizona University

En märklig form på en galax

 

Bild wikipedia NGC 4694 imaged by the Hubble Space Telescope

Bilden ovan är från NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble. Den visar galaxen NGC 4694 som finns 54 miljoner ljusår från jorden i galaxhopen Virgo.

Merparten av galaxer är av två grundtyper. Spiralgalaxer vilka är unga och energifyllda och har gas  för att bilda nya stjärnor och dessa galaxer har som namnet antyder spiralarmar (vintergatan är en sådan). Elliptiska galaxer ser ut som en stor ljusstark stjärna från oss sett och består huvudsakligen av en enhetlig population av äldre och rödare stjärnor och här har stjärnbildning nästan helt stannat av. Sedan finns galaxer som kräver djupgående studier för att klassificeras.

NGC 4694 har en slät skiva (utan spiralarmar) likt en elliptisk galax och här pågår mycket liten stjärnbildning. Ändå är dess stjärnpopulation fortfarande relativt ung och nya stjärnor håller aktivt på att bildas i dess kärna vilket får dess centrum att vara ljusstarkt  och ger galaxen en markant annorlunda profil än den hos en klassisk elliptisk galax.

Elliptiska galaxer innehåller oftast stora mängder stoft men i allmänhet inte det bränsle som behövs för att bilda nya stjärnor. NGC 4694 är fylld med vätgas och stoft som normalt ses i en ung och energirik spiralgalax och ett enormt moln av osynlig vätgas omger galaxen.

Som den här Hubble-bilden avslöjar bildar NGC 4694:s stoft kaotiska strukturer som indikerar någon form av störning. Det visar sig att molnet av vätgas runt NGC 4694 bildar en lång bro till en närliggande, ljussvag dvärggalax som fått namnet VCC 2062. 

De två galaxerna har genomgått en våldsam kollision och den större NGC 4694 drar till sig gas från den mindre galaxen. Denna kollision bidrog till att ge NGC 4694 dess säregna form och stjärnbildningsaktivitet som klassificerar den som en linsformad galax.

Inlägget ovan har sin utgångspunkt från NASA https://science.nasa.gov/

De första galaxernas form

 

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

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

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

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

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

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

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

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

Vissa bergliknande formationer av Vintergatan förbryllar.

Sedan 2013 har det europeiska rymdorganet Gaia haft uppdraget att göra en inventering av Vintergatan med målet att katalogisera mer än 1 000 000 000 stjärnor.



Med hjälp av nya data som släpptes under april 2018 på exakta mätningar av stjärnor katalogiserade ytterligare 550000000 stjärnor. På grund av detta kan astronomer nu visa mer korrekt hur vintergatans form är.
  

För oss amatörer kan natthimlen se ut som ett slumpmässigt stänk av stjärnor. Men astronomers mätningar (vi kan ej se vintergatan utifrån utan enbart konstruera en karta utifrån mätningar av stjärnformationers läge och form utan att se helheten) visar nu att i vissa regioner av vår galax har stjärnorna klumpats ihop i liknande formationer som markformationer på jorden i form av bäckar, vågor, valv och bergåsar.  Tektonisk aktivitet skapar (skapade) jordens former. Men forskarna är inte säkra på vad som skapat liknande stjärnformationer i Vintergatan. 

För min del (min anm.) funderar jag på om vi inte tolkar det vi ser däruppe utifrån vad vi se på jorden. Tänk på att vi ser alla slag av figurer i molnformationer etc. Hjärnan tolkar utefter kända ting vi känner igen.


Teorier finns om att dessa formationer ovan där har skett under påverkan utanför Vintergatan. Men även av effekter inne i Vintergatan. Forskarna fokuserade sig på en serie av åtta åsar i Vintergatan som vikts upp tillsammans med varandra likt en bergskedja.


En teori om vad som skett här är att gas förflyttat en del av Vintergatans stjärnor då en utifrån kommande galax krockade med Vintergatan. Men det är en teori. En teori som skulle kunna besvara en del formationer i Vintergatan.


Men med många stjärnor kvar att katalogisera kan nya frågor och teorier dyka upp.

Något säkert svar finns inte på hur Vintergatans form bildats.


Bild från jorden och vikipedia på berg i Colorado i USA.

En mycket het planet formad som en amerikansk fotboll

En mycket het planet med formen som en fotboll (amerikansk fotboll) har upptäckts vilkens hetta förvånar. Om formen har sin utgångspunkt av att den är så het förtäljer inte upptäckten.


Men hettans styrka kommer enligt rön av att tungmetaller stigande upp genom planetens atmosfär. Detta till skillnad mot på Venus där värmen kommer från solen och hålls kvar på planeten av en väldigt tjock atmosfär. En atmosfär bestående  på Venus av upptill 96 procent av koldioxid vilket ger Venus en mycket hög växthuseffekt.


Observationerna av planeten ovan vilken har namnet WASP-121b  är gjorda av NASA:s Hubbleteleskop vilket avslöjade mystiska gasutsläpp av magnesium och järn från planetens yta.


WASP-121b är en exoplanet belägen 850 ljusår från jorden, i stjärnbilden Akterskeppet. Planeten  är klassificerad som en het Jupiter med en temperatur på 2 500°C varmt nog för att smälta järn.


Observationerna visade som beskrevs ovan tungmetaller tyngre än väte och helium som avdunstar från denna planet ut i rymden. Planeten ligger mycket nära sin sol WASP-121.


Tungmetaller har tidigare setts i andra heta så kallade  heta jupitrar ( namnet kommer ur att de är stora gasplaneter likt vår Jupiter i vårt solsystem) men då endast i de lägre atmosfärskiktet”, säger forskaren David Sing på Johns Hopkins universitet i Baltimore, Maryland. ”Från  WASP-121b ser vi magnesium och järngas så långt bort från planeten att det visar att gravitationen inte kan hålla denna kvar vid planeten”.


Ultraviolett ljus från stjärnan (WASP-121) är ljusare och varmare än solen (jämfört med vår sol) och värmer den övre atmosfären och får som resultat att gasen lämnar planeten.


När det gäller WASP-121b är väte och heliumgas utflödet nästan som en flod och drar ovanstående metaller med sig uppåt och bort. ”Det är en mycket effektiv mekanism för massförlust” säger forskarna. Massförlust av tungmetaller mm.


Jag anser att närheten till sin sol får detta skeende av hetta och massförlust av metallgas mm och troligen ska formen på planeten ses komma som effekt från detta skeende och avstånd från sin sol.


Bilden är från Vikipedia och visar en föreställning av WASP-121b, gjord av en okänd konstnär.

Ultima Thules form förvånar forskare. Men jag undrar om den är så konstig.

Asteroiden Ultima Thule ute i Kuiperbältet vilken New Horizon flög förbi den 1 januari 2019 utforskas genom de data som sändes tillbaks till Jorden  och avslöjar långsamt sina hemligheter.


Data New Horizons har skickat hem sedan förbiflygning av Ultima Thule (officiellt benämnd 2014 MU69) analyseras fortlöpande och lär forskare mer om utveckling, geologi och sammansättningen av denna fornlämning från solsystemets bildande.

 Dennas märkliga form är den största överraskningen hittills av förbiflygning. ”Vi har aldrig sett något liknande någonstans i solsystemet”, sade New Horizons Principal Investigator Alan Stern, för Southwest Research Institute, Boulder, Colorado.


Eftersom asteroiden är så välbevarad erbjuder Ultima Thule vår hittills tydligaste fornlämning till den tid då planetsystemen bildades.


Ultima Thules två lober har troligen en gång kretsat runt varandra, som många så kallade binära världar i Kuiperbältet, tills något sammanförde dem i en ”mild” fusion. Färg och sammansättning visar genom data från New Horizon att Ultima Thule liknar många andra föremål som hittats i regionen av Kuiperbältet.


Men någon helt säker idé på hur formen bildats har forskare inte. 


Ett tips till astronomerna från min sida är att jag ser lösningen på Ultima Thules form till följande. Om man tänker sig att det vid solsystemets bildande var heta rundformade stenblock som for omkring och då två mindre träffade varandra i låg hastighet fastnade de vid varandra genom dess hetta och svalnade efterhand, Där av uppkom formen. Två-blockformen misstänker jag kan vara vanligare än man tror ute bland Kuiperbältets mindre asteroider vilka finns i ett antal som man anser av 70000 st.

Asteroiden Ultima Thules överraskande form överraskar en gång till

Bilder som NASA: s New Horizons  tog av asteroiden Ultima Thule när den svepte förbi 1 januari i år visade en snögubbsliknande asteroid.


Men bilder tagna i en annan vinkel vid förbipasserandet har nu analyserats och visar att snögubbsformen inte stämmer helt utan att formen är betydligt plattare än en rund snögubbe. Se medföljandelänk här.  


 De nya bilderna ger ny kunskap objekt därute bortanför Pluto. Det har aldrig tidigare setts något liknande detta som kretsar runt solen formmässigt som Ultima Thule.  De nysläppta bilderna har tvingat fram ett nytänkande. New Horizon tog de nu släppta bilderna ca 10 minuter efter de första och på ett avstånd av 5 494 8,862 kilometer från asteroiden.


De nya vyerna fångade från en annan vinkel än de snögubbeliknande bilderna  och visar Ultima Thules disposition mot ett antal stjärnor i bakgrunden. 

Saturnus måne Pan har en form som ingen kan föreställa sig. Varför ser den ut så?

Pan är den innersta av Saturnus månar. Storleken är ca 30 km i diameter. Inte stort men formen är underlig.

Formen ser ut som en diskussskiva anser jag medan många ser den som en valnötsform. Vilka krafter det är som fått månen att ta denna form vet ingen idag. Men nog ser den fantasieggande ut.

Materialet i denna är dock inget konstigt vad man vet idag. Krafter bör ha format den upphöjda skivan runt om genom att material svept upp som en ås runt denna från övriga kanter. 

En kosmisk vind eller rörelse när materialet var porösare eller smält och gravitationen har säkert hjälpt till från Saturnus sida. Numera är materialet troligast fast.

Alla galaxer har inte en form som kan klassificera dem

Vår vintergata är en spiralgalax. Innebärande att den har en form som klassificerar den i en grupp liknande galaxer formmässigt.

Utöver det finns elliptiska galaxer. Dessa två former kan sedan läggas in i flera undergrupper.

Men utöver dessa finns en mindre del av galaxer vilka benämns oregelbundna galaxer. Denna senare grupp består av en fjärdedel av alla galaxer.

Här finns ingen regelbundenhet utan slumpmässig formbildning. Om nu dessa former är slumpmässiga, då något en gång gjort att dessa likt ovanstående och  fått just den form de har. Det är en form vilken av någon anledning blivit just denna inte av slumpen utan av en anledning anser jag. 

Något i omgivningens händelsefront har skapat just denna form av oregelbundenhet istället för spiralformen vilken troligen tillsammans med elliptiska formen är den naturligaste. Men det kan även vara tvärtom den oregelbundna kan vara den naturliga eller är ingen detta.

Det finns inget som visar att vissa delar av universum har en viss form av galaxer utan allt kan ses som slumpmässigt eller något vi inte förstår.

En slumpmässigt formad  galax är ex NGC2337 27 ljusår från oss i stjärnbilden LO-djuret en svag bild på norra stjärnhimlen.

Nu har mysteriet med formen av vår Vintergata omtolkats.

Vår vintergata med sina miljarder av stjärnor är en stavspiralgalax.

Men det finns utbuktningar i denna, X-formadesådana. Dessa har länge ansetts vara tecken på att galaxen fått denna form efter en krock med en annan galax en gång för länge sedan. En helt rimlig förklaring då galaxkrockar  skett på många platser i universum.

Vi kan även se hur det händer eller har hänt på vissa platser, dock inte i realtid, då vi ser ljusår bort och det vi ser har hänt för mycket länge sedan.

Men nu har nya rön då det gäller vintergatan visat att teorin inte stämmer här. Vintergatan har aldrig vad vi nu kan se krockat med någon annan galax.

Istället är dessa X-formationer en normalföreteelse vid bildandet av Vintergatan. Vintergatan är en stavspiralgalax av damm, gas och miljarder av stjärnor med sina system av planeter och mindre objekt vilka även  har X-formationer i sin centrala del.

Nu handlar forskningen om att förstå hur vår galax och liknande bildades för att få den form de har med sina Xformationer utan att ta hjälphypoteser av galaxkrockar till hjälp.