De krossade sten för och fick insikt om att inget kan förutses

 

Bild från Hopkins Extreme Materials Institute.

Med hjälp av en ny teknik och avancerade datorsimuleringar avslöjade en forskargrupp att material kan bete sig på oväntade sätt när de träffas i höga hastigheter.

"Vår studie visar att olika delar av ett och samma material och till och med olika sandkorn kan bete sig på mycket olika vis fast de ingår i samma kollision med något", beskriver forskargruppens ledare Ryan Hurley, docent i maskinteknik vid Johns Hopkins Universitys Whiting School of Engineering och forskare vid Hopkins Extreme Materials Institute (HEMI). "Det vi hittade har potential att ligga till grund för tillämpningar som sträcker sig från asteroidavböjning till industriella processer som tillverkning av surfplattor."

Teamet avfyrade projektiler från en gaskanon med hastigheter upp till  2 km/s in i granulara prover bestående av aluminium och soda lime-glas och observerade provernas beteende under de första mikrosekunderna efter nedslaget. Även om experiment som detta vanligtvis görs på plats vid HEMI på JHU:s campus i Baltimore, ägde just detta rum vid Advanced Photon Source (APS) i Chicago eftersom det krävde användning av en  speciell röntgenanläggning för att visualisera nedslaget.

"Om du går till stranden kan du bara se sanden på ytan, men med röntgen kan du se vad som händer under sanden", beskriver Sohanjit Ghosh, doktorand i maskinteknik och artikelns huvudförfattare. – Vi kombinerade röntgenbilder med numeriska modeller som vi har utvecklat och det gör den tvådimensionella röntgenbilden till en tredimensionell process som ger oss en helhetsbild av vad som händer i tid och rum.

Forskarna fann  förutom att kemiska reaktioner leder värmen som skapas av intensiv kompression  att kornen spricker, smälter och stelnar igen.

"Det är intressant att se hur korn interagerar olika med varandra vid olika anslagshastigheter", beskriver Ghosh. "Vi fann att när man går till högre och högre hastigheter överförs så mycket termisk energi att kornen faktiskt smälter men sedan återbildas."

Teamet observerade att olika metalliska material uppvisar olika sätt att avleda energi vid kollision i hög hastighet. Material som aluminium absorberar energi genom att bilda defekter och plasticitet medan spröda material som soda lime-glas avleder energi genom att spricka och fragmentera.

Forskarna säger att dessa resultat kan ligga till grund för framtida uppdrag som liknar 2022 års DART-uppdrag,där en sond slog ner i en asteroid och ändrade dess bana. 

"Alla asteroider har ett lager av sand, som kallas regolit (en region av småsten, sand och damm som finns ovanpå berggrunden)  som yta och när något kolliderar med ytan är det regoliten som skingrar av anslagsenergin", beskriver Ghosh. "Från kombinationen av sådana modelleringar och experiment kan vi dra slutsatser om hur olika material i olika miljöer och påverkansförhållanden kommer att bete sig."

"Tidsramarna för experimenten var mycket korta några hundra nanosekunder", beskriver Ghosh. – Vi förbereder ett helt experiment i en månad och sedan är det över på några mikrosekunder.

Mohmad Thakur, biträdande forskare vid HEMI, var också medlem i forskargruppen vars arbete beskrivs i Journal of the Mechanics and Physics of Solids.

Sammansmältningar av neutronstjärnor belyser kvarkmateriers värld

 

Neutronstjärnor består av resterna av gamla stjärnor som har fått slut på sitt kärnbränsle och genomgått en supernovaexplosion och en efterföljande gravitationskollaps. Även om kollisioner eller binära sammanslagningar av neutronstjärnor  är sällsynta kan dessa våldsamma händelser störa själva rumtiden och ge gravitationsvågor som kan upptäckas på jorden fast de skett hundratals miljoner ljusår bort.

Under en neutronstjärnkollision ändrar stjärnorna snabbt form och värms upp, något som orsakar förändringar i materiens tillstånd. Sammanslagningen kan även ge upphov till kvarkmateria, där elementarpartiklarna kvarkar och gluoner, vanligtvis inneslutna i protoner och neutroner, frigörs och börjar röra sig fritt. 

Professor Aleksi Vuorinen vid Helsingfors universitet förklarar hur vår förståelse för enskilda neutronstjärnors egenskaper har förbättrats avsevärt under de senaste åren. Men vi förstår fortfarande inte helt vad som händer vid den högsta densitet som uppnås eller i de dynamiska miljöer som uppstår vid kollisionerna.

– Att beskriva neutronstjärnkollisioner är utmanande för teoretiker eftersom alla konventionella teoretiska verktyg verkar bryta ihop på ett eller annat sätt i dessa tidsberoende och extrema system, beskriver Vuorinen.

Ett nyckelbegrepp i studiet av neutronstjärnkollisioner är bulkviskositeten innebärande att neutronstjärnmateria av partikelinteraktioner som motstår flödet i systemet. Forskare vid Helsingfors universitet har tillsammans med sina kollegor utomlands lyckats bestämma viskositeten hos tätpackad kvark genom att kombinera två olika teoretiska metoder. En av metoderna som användes baserades på strängteorin medan den andra bygger på störningsteorin som är en klassisk metod inom kvantfältteori.

I allmänhet beskriver man olik viskositet som hur "klibbigt" flöde av en given vätska är. Det mest kända exemplet är skjuvviskositet  vars effekter kan ses i flödet av ämnen som honung och vatten: honung flyter långsamt eftersom det har hög viskositet, medan vatten flyter snabbt på grund av dess lägre viskositet.

Bulkviskositet å andra sidan, beskriver energiförlust i ett system som genomgår radiella svängningar vilket innebär att dess densitet ökar och minskar  periodiskt. Det är  sådana svängningar som sker då neutronstjärnor sammanslås vilket gör bulkviskositet till den mest centrala transportkoefficienten i neutronstjärnkollisioner.

I en studie som nyligen publicerades i Physical Review Letters bestämdes viskositeten hos kvarkmateria på två sätt: med hjälp av den så kallade AdS/CFT-dualiteten, vanligen kallat holografi och störningsteorin.

Inom holografi bestäms egenskaperna i starkt kopplade kvantfältteorier genom att studera gravitationen i ett högre dimensionellt krökt rum. När det gäller kvarkmateria  att systemet  beskrivas vid de densiteter och temperaturer som uppkommer vid neutronstjärnkollisioner genom växelverkan inom kvantkromodynamik (QCD) som är teorin om den starka kärnkraften som i detta sammanhang är mycket stark. På grund av tekniska skäl kan metoden dock inte direkt beskriva QCD utan man undersöker snarare detta genom den  fenomenologiska metoden. 

Den andra metoden som används i  arbetet, störningsteorin, är kanske det mest använda verktyget inom teoretisk partikelfysikforskning. I detta tillvägagångssätt bestäms fysiska storheter som potensserier i kopplingskonstanter i en teori som beskriver styrkan i interaktionen. Denna metod kan beskriva QCD direkt men är bara tillämpbar vid densitet långt över de som finns i neutronstjärnor.

Till forskarnas glädje ledde de två metoderna till mycket likartade resultat vilket förstärkte teorin att viskositeten i kvarkmateria når sin topp vid betydligt lägre temperaturer än i kärnmateria.

– Resultaten kan bli till hjälp vid tolkningen av framtida observationer. Vi kan till exempel leta efter viskösa effekter i framtida gravitationsvågsdata och frånvaron av sådana vilket kan avslöja om kvarkmateria bildas vid neutronstjärnkollisioner beskriver universitetslektor Niko Jokela.

Forskningen genomfördes i ett internationellt samarbete med starkt finländskt deltagande i gruppen på nio författare i studien  där professor Aleksi Kurkela från Stavangers universitet gruppledare var Matti Järvinen från Asia Pacific Center for Theoretical Physics i Sydkorea och postdoktoral forskare Saga Säppi från Münchens tekniska universitet ingick.

Bild https://www.helsinki.fi/en/news Under en neutronstjärnkollision ändrar stjärnorna snabbt form och värms upp vilket orsakar förändringar i materiens tillstånd. Sammanslagningen kan också ge upphov till kvarkmateria där elementarpartiklarna kvarkar och gluoner, vanligtvis inneslutna i protoner och neutroner frigörs och börjar röra sig fritt.

Enligt forskningsresultat i kvarkmateria når bulkviskositetensin topp vid betydligt lägre temperaturer än i kärnmateria. (Bild: University of Warwick/Mark Garlick)

Vart tar ”resten” från neutronstjärnors kollisioner vägen

 

En vit dvärg är en stjärna som består av joniserad materia, det sista steget i stjärnors existens. Stjärnor som inte är tillräckligt stora för att kollapsa till neutronstjärna eller ett svart hål med massa mindre än ungefär 9 solmassor alternativt är mycket stora och försvinner som supernova.  Neutronstjärnor har extremt hög densitet  en tesked materia av dessa  väger mer än en miljard ton. Neutronstjärnornas intensiva dragningskraft i form av gravitation  drar til sig omgivande materia och även närliggande stjärnor. När denna materia faller in mot neutronstjärnan värms det upp och lyser i röntgensken.

Efter en kollision mellan neutronstjärnor uppstår ett nytt himlaobjekt som kallas "en rest". Men vad denna "rest" består av vet man inte i dag. Forskare försöker avslöja detta inklusive om "resten" kollapsar till ett svart hål och hur snabbt detta i så fall sker. Genom avancerade superdatorsimuleringar har forskare fördjupat sig i den inre strukturen av dessa "rester" och utforskat deras kylningsprocess främst orsakad av neutrinoutsläpp. Dessa fynd avslöjar ett centralt objekt omgivet av en snabbt roterande ring av het materia. Om dessa "rester" undviker kollaps förväntas att de släpper ut majoriteten av sin inre energi inom några sekunder efter att de bildats.

Genom att observera när neutronstjärnor smälter samman i rymden får forskarna insikter i hur kärnmateria beter sig under de extrema förhållanden som inte kan replikeras på jorden. Kärnmateria är ett hypotetiskt ämne som består av protoner och neutroner som hålls samman av den starka kraften. Av särskilt intresse  om trycket från den starka kraften kan stoppa svarta hål från att bildas. I den här studien fokuserade forskarna på vad som händer när neutronstjärnor smälter samman men inte blir svarta hål. Forskningen utforskade neutronstjärnornas tidiga utveckling endast några ögonblick efter att de skapats.Detta var en utgångspunkt för att identifiera de astronomiska signaler som kan bidra till att besvara frågor om neutronstjärnor och bildandet av svarta hål.

Det var forskare vid Pennsylvania State University som  använde superdatorsimuleringar med allmänrelativistisk hydrodynamik av neutrinostrålning för att förstå den inre strukturen hos "rester" från neutronstjärnkollisioner. De studerade också hur resterna kyls ner genom att de avger neutriner. I detta arbete användes de beräkningsresurser som finns tillgängliga via Department of Energy's National Energy Research Scientific Computing Center Leibniz Supercomputing Centre i (Tyskland) och Institute for Computational and Data Science vid Pennsylvania State University.

Man fann att "rest" av neutronstjärnekollisioner består av ett centralt objekt som innehåller det mesta av systemets massa, omgivet av en ring av het materia i snabb rotation som innehåller en liten del av massan men en stor del av rörelsemängd. Till skillnad från de flesta stjärnor har den inre "resten" en högre temperatur på sin yta än i sin kärna så konvektiva plymer förväntas inte bildas när "resten" kyls ner genom att sända ut neutriner.

Mitt förslag är att se händelsen och "resten" på enbart  på kvantfysiknivå då kanske det blir ny kunskap som visar hur allt fungerar vid en kollision av detta slag. Glöm ej heller strängteorin.

Bild wikipedia på en modell av en neutronstjärna.

Stjärnbildningseffekt vid kollisioner mellan dvärggalaxer

 

Påverkan av närliggande galaxer, inklusive kollisioner och tidvatteninteraktioner har studerats ingående. Det har konstaterats att sammanslagningar mellan massiva galaxer kan förändra galaxers morfologi, förbättra stjärnbildnings hastighet och mängd och utlösa supernovor.

På grund av dvärggalaxernas svaga gravitationspotential påverkas deras stjärnbildning och densitet lättare av kollisioner och stjärnors negativa påverkan. Begränsningar av möjliga  observationer har dock resulterat i mindre forskning om sammansmältande dvärggalaxer.

Med hjälp av data från Next Generation Virgo ClusterSurvey-projektet analyserade ZHANG Lanyue från Yunnan-observatorierna vid den kinesiska vetenskapsakademin och hennes medarbetare tidvattensvansarna vid dvärggalaxen VCC322 som kom till genom en sammanslagning med en annan galax. Forskarna bestämde metalliciteten och stjärnåldern hos tidvattensvansarna baserat på färg och en  stjärnpopulationsmodell.

Baserat på spektraldata som passar in i stjärnpopulationsinformation och stjärnbildningshastighet fann forskarna att VCC322 nyligen hade upplevt stjärnbildning i  låg mängd. Genom att jämföra VCC322 med andra stjärnbildande dvärggalaxer i Virgohopen och med sammanslagning av dvärggalaxer i termer av neutral vätemassa och stjärnbildningshastighet, identifierades  en hämning av  stjärnbildning i dessa galaxer.

Dessutom, genom att jämföra emissionslinjeflödesförhållandena erhållna från spektraldata, föreslog forskarna att chocker som genereras av fusioner/interaktioner fanns i VCC322, vilket resulterat i uppvärmning av  gasen och därmed hämmat stjärnbildning.

Studien är publicerad i The Astrophysical Journal.

Bild Wikimedia, galaxpar, känt av astronomer som II ZW 96, som finns ungefär 500 miljoner ljusår från jorden och  i stjärnbilden Delfinen. De två galaxerna håller på att smälta samman och har därför en kaotisk, störd form i bilden. Kan ses som illustration till inlägget ovan. Bild tagen av NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope.

Ny upptäckt som visar än mer att månen kom till genom en krock med Jorden

 

En tvärvetenskaplig internationell forskargrupp har nyligen upptäckt en massiv anomali djupt inne i jordens inre som kan vara en rest från kollisionen för cirka 4,5 miljarder år sedan av två planeter Gaia (som blev nuvarande Jorden) och Theia (som blev månen).

Denna forskning ger viktiga  insikter inte bara om jordens inre struktur utan också om dess långsiktiga utveckling och bildandet av det inre av solsystemet.

Studien, som förlitade sig på beräkningsmetoder för strömningsdynamik som utvecklats av professor DENG Hongping vid Shanghai Astronomical Observatory (SHAO) vid den kinesiska vetenskapsakademin, publicerades som ett omslag i Nature den 2 november.

Bildandet av månen har varit en gåta för flera generationer av forskare. Rådande teori har föreslagit att under de sena stadierna av jordens tillväxt för cirka 4,5 miljarder år sedan inträffade en massiv kollision  mellan den ursprungliga jorden (Gaia) och en protoplanet av Mars storlek känd som Theia. Månen tros ha bildats av spillrorna som genererades av denna kollision.

Numeriska simuleringar har indikerat att månen sannolikt fick material främst från Theia medan Gaia, på grund av sin mycket större massa, endast blev lätt förorenad av Theia-material.

Eftersom Gaia och Theia var olikartade planeter  bestående av olika material, föreslogs i teorin att månen – som dominerades av theiskt material – och jorden – som dominerades av Gaias material – borde ha distinkta sammansättningar. Isotopmätningar med hög precision avslöjade dock senare att jordens och månens sammansättning är anmärkningsvärt lika vilket utmanar den konventionella teorin om hur månen bildas.

Även om olika förfinade modeller av den gigantiska effekten senare har föreslagits, har de alla ställts inför utmaningar.

För att ytterligare förfina teorin om månbildning började professor DENG forska om månens bildning 2017. Han fokuserade på att utveckla en ny beräkningsmetod för strömningsdynamik som kallas Meshless Finite Mass (MFM), som utmärker sig av att noggrant modellera turbulens och materialblandning.

Genom att använda detta nya tillvägagångssätt och genom att genomföra många simuleringar av det gigantiska nedslaget, upptäckte professor DENG att den tidiga jorden uppvisade mantelskiktning efter nedslaget, där den övre och nedre manteln hade olika sammansättningar och tillstånd. Närmare bestämt hade den övre manteln en magmaocean, skapad genom en grundlig blandning av material från Gaia och Theia, medan den nedre manteln förblev i stort sett solid och behöll Gaias materialsammansättning.

Bild vikipedia: En konstnärs skildring av den hypotetiska effekten av en planet som Theia och jorden

Kan mörk materia slås då dvärggalaxer kolliderar

 

Ett team astrofysiker med anslutning till flera institutioner i USA, en i Tyskland och en i Kanada har det  utvecklats en ny teori med syfte att förklara förekomsten av dvärggalaxer där mörk materia saknas. I en artikel publicerad i tidskriften Nature föreslår forskare att anledningen till brisen på mörk materia kan bero på en tidigare kollision som resulterat i att två dvärggalaxer sammanslagits. Något som upptäckts vara en möjlig händelse för att förklara bristen. Något som resulterat i brist av mörk materia i vissa dvärggalaxer. 

Eun-jin Shin och Ji-hoon Kim vid Seoul National University har publicerat en News & Views-artikel i samma tidskriftsnummer som nämns ovan där forskarnas arbete beskrivs.

2018 var året då forskare för första gången upptäckte en dvärggalax som tycktes sakna mörk materia (den hade ingen detekterbar gravitationskraft som visade att någon mörk materia var inblandad). 2019 upptäckte ett annat team ytterligare en dvärggalax av samma slag därefter har forskare försökt förklara fenomenet.

I denna nya rapport utvidgade forskarna studierna från andra team som indikerar bevis på att mörk och normal materia separerar i stor skala när kluster av galaxer kolliderar. Forskarna föreslår att något liknande hänt här. Med resultatet att  dvärggalaxen som då bildades fick mörk materia brist.

 De noterar att det finns flera andra likartade dvärggalaxer med brist på detta. De är bildade genom sammanslagning av två (eller fler) mindre dvärggalaxer och just detta slag av dvärggalax som då bildas saknar mörk materia. Det innebär som jag tolkar det att en dvärggalax som inte krockat med en annan dvärggalax fortfarande innehåller mörk materia (min anm.). Men som vanligt vill jag ändå tillägga att jag anser att mörk materia är vanlig materia som är i en konsistens vi ännu inte förstår.

Bild vikipedia på IC 10, en av dvärggalaxerna i Lokala galaxhopen som finns i riktning mot stjärnbilden Cassiopia. En vacker bild av en dvärggalax.

Två exoplaneter har krockat därute i kosmos.

En dramatisk glimt av efterdyningarna av en kollision mellan två exoplaneter långt därute ger forskarna en uppfattning om vad som kan hända när planeter kraschar in i varandra. En liknande händelse i vårt eget solsystem kan bland annat ha bildat vår måne. En annan asteroidbältet mellan Mars och Jupiter.


Det är i dubbelstjärnesystemet BD+20°307 mer än 300 ljusår från jorden vars stjärnor är av en ålder av ca 1 miljard år vi ser effekterna av en krasch.


För tio år sedan gav observationer av detta system genom ASA: s Spitzer rymdteleskop den första antydan till kollisionen. Men vi kunde inte se att det säkert hade skett. 


Nu finns däremot det stratosfäriska observatoriet för infraröd astronomi att tillgå. Sofia- teleskopet, vilkens infrarödsökande kamera FORCAST ökat insynen bland strålningen däruppe och hett damm med 10%.


Sofia finns i  stratosfären och är ett observatorium i  ett Boeing 747sp jetplan modifierat för att bära ett 106-tums diameter teleskop. Det är ett gemensamt projekt av NASA och den tyska Aerospace Center, DLR.


 NASA: s Ames Research Center i Kaliforniens Silicon Valley förvaltar SOFIA programmet för vetenskap och undersökningsverksamhet i samarbete med universiteten Space Research Association med huvudkontor i Columbia, Maryland och det tyska SOFIA Institutet (DSI) vid universitetet i Stuttgart. Flygplanet underhålls och drivs från NASA: s Armstrong Flight Research Center Building 703, i Palmdale, Kalifornien.



"Det varma dammet runt BD+20°307 ger oss en inblick i vilka katastrofala konsekvenserna en krock av detta slag ger", säger Maggie Thompson, en doktorand vid University of California, Santa Cruz och den ledande författaren av en rapport om händelsen. "Vi vill veta hur detta spösystem därefter utvecklas efter denna extrema påverkan.


Jag hoppas att detta kan ge ny kunskap om ett område vi kan för lite om men som skett mellan små och större objekt många gånger även i vårt solsystems förflutna. (min anm).



Bild från vikipedia där en konstnär ritat upp hur kollisionen kan ha sett ut i BD+20°307.

En gång small det ordentligt på asteroiden Vesta

Vesta är den fjärde asteroid som upptäcktes vilket skedde 1807 i Bremen av H.W. Olbers (läkare och astronom) . Den är den näst största asteroiden i asteroidbältet med måtten 578×560×458 kilometer.


Rymdsonden Dawn vilken sköts upp den 27 september 2007 med uppdraget att undersöka asteroiden Vesta och dvärgplaneten Ceres tog de första bilderna av Vesta som släpptes 3 maj 2011, se en bild ovan på en av dessa.


En massiv kollision påverkade djupt Vesta en gång och av denna fick den sin form. Nu har forskare gett ut en ny rapport av beräkningar av detta skeende. Det är forskare från Tokyo Institute of Technology, Japans National Institute of Polar Research och ETH Zürich, Schweiz.


Det  fördjupar vår förståelse av en protoplanet som Vesta ses som. Vesta  bildades för drygt 4,5 miljarder år sedan. Redan då för  4,525.4 miljoner år sedan för att vara korrekt enligt nya beräkningar skedde kollisionen.


Vesta har en yta, mantel och en metallisk kärna, likt jorden har.

Bilden ovan är som sagts ovan av Vesta och kommer från NASA.

En kollision mellan två stjärnor för en halv miljard år sedan

Ett internationellt team av forskare från bland annat The Australian National University (ANU) har upptäckt två stjärnors kollision för omkring 500 miljoner år sedan.


Upptäckten kommer bara några veckor efter återstarten av det känsligaste vetenskapliga instrument som någonsin byggts. Det avancerade Laser Interferometer gravitations-wave Observatory (LIGO) vilket finns i USA och består av dubbla detektorer.


Det är två neutronstjärnors kollision vi nu kan se. En händelse ca en halv miljard ljusår bort och lika många år sedan.
  

Neutronstjärnor har en radie av 15 kilometer och är två gånger massan av vår sol.

Med det avancerade instrument som upptäckte denna historiska händelse förväntar astronomer att upptäcka gravitationsvågor från fler än mer omvälvande händelser därute.  Händelser vi aldrig har haft möjlighet att upptäcka tidigare. Kanske händelser som när ett svart hål sväljer en neutronstjärna och exploderande stjärnor på mycket långt avstånd i tid och rum vilka producerar mycket svaga signaler mm.


Ju mer avancerade instrument vi avsöker universum med desto mer kan vi hitta och desto mer frågor uppstår.


Bild från vikipedia på En arm av LIGO-interferometern som är en del av instrumentet som användes ovan.

Spännande kollisioner har skett därute i kosmos.

Exoplaneter har upptäckts i tusental och många tusen mer förväntats hittas. Många av solsystemen därute har planetsystemen liknande vårt eget solsystem.


Astronomer vill veta om någon av dessa planeter därute har kolliderat med varandra och hur ofta sådana kollisioner sker eller har skett därute. 


I vårt solsystem vilket existerat i 4 1/2 miljarder år har det skett vilket resulterat i att vi efter en av dessa fick en måne runt Jorden (det var Jorden och en Marsliknande i storlek planet som krockade anser man). Även Venus bör ha råkat ut för något då den har en motsatt kretsriktning runt solen än övriga planeter (kanske det har samband med Jordens krock en gång (min tanke).


Nu visar en ny studie att det även hänt krockar därute.  Ett är i  planetsystemet Kepler-107 ca 1714 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Svanen.


Studien här fokuseras på de två innersta planeterna kring Kepler-107 (av fyra kända), Kepler-107b och Kepler-107 c. De liknar varandra både vad gäller radier och omloppstider Storlekarna är ca 1536 och 1597-jordradier. Deras omloppstider är 3.18 och 4.90 dagar. Deras densitet skiljs dock åt 5,3 och 12,65 gram per kubikcentimeter i jämförelse är Jordens densitet 5,5 gram per kubikcentimeter. (Vattnets är 1 gram per kubikcentimeter).


 Så även om deras storlekar och banor är likartade är den ena planeten dubbelt så tät som den andra. Den yttre av dem Kepler-107c. 


Forskarna drar slutsatsen att en av planeterna troligen Kepler - 107c har drabbats av en kollision med en annan planet i det förflutna. Då slet kollisionen bort delar av planetens silikatmantel och lämnade efter sig en tät järnkärna. Därav dess nuvarande täthet.


Det antas att det varit många sådana kollisioner bland alla (troligen) miljarder planeter i bara Vintergatan.


Säkert har kollisioner mellan skilda slag av kroppar därute varit ofta förekommande i universums barndom och även numera sker säkert  krockar men  inte lika ofta med planetliknande kroppar i storlek som när universum var ungt. Det är mer mindre  meteoriter som slår ner numera.


Bilden föreställer storleksförhållandena mellan Jorden, Mars och exoplaneterna Kepler b-f.

Svalde Jorden en gång en annan planet???

En teori om hur månen bildades är att den uppkom ur en kollision mellan Jorden och en annan himlakropp.


Detta ska ha skett för över 4,4 miljarder år sedan då en planet av ungefär samma storlek som Mars slog ner på en primitiv jord och resultatet blir ett utslag vilket resulterar i vår  måne i en permanent bana runt vår planet.


Men en ny studie finner att denna händelse kunde ha haft en mycket större inverkan än man tidigare trott. Den planet som krockade med Jorden  kunde också ha haft med sig kol, kväve och svavel vilket är ingredienser till liv. Denna teori beskrevs av forskare i en rapport den 23 januari 2019 i journalen Science Advances.


Jorden kan ha kolliderat med många olika typer av planeter”, berättade Grewal Live Science. Kan en av dessa planeter ha gett upphov till den blandning av silikat till Jorden i korrekta proportioner och element för livets början?


Om någon  kollision av detta slag skett skulle de två planetariska kärnornas mantlar slagits ihop.


Denna teori om krocken och som gett Jorden ingredienser till liv kan vara sann. Men jag förstå inte varför det i de flesta teorier om hur livets ingredienser uppstått på Jorden anses ha kommit till Jorden utifrån här i form en krock med en planet, eller i många andra teorier från kometer eller asteroider utifrån.


Varför ses det inte som troligt att det är Jorden som är den plats som från början haft dessa ingredienser och inte som i nästan alla teorier utom religiösa planterats med ingredienser utifrån och att krockarna av andra objekt utifrån inte haft någon betydelse alls för livets uppkomst? Kanske till och med krockar av asteroider, kometer eller planeter med Jorden försenat livet på Jorden.

 Vi ser ju att massutrotningar i senare skede av Jordens historia skett ex den kända katastrofen av ett nedslag i Mexiko för ca 65 miljoner år sedan vilket blev slutet på dinosauriernas tid på Jorden.

Då och då produceras otroliga mängder guld i universum.

2017 registrerade astronomerna en kollision mellan två ultrakompakta neutronstjärnor och kunde för första gången någonsin observera en så kallad kilonova  en sådan lyser flera tusen gånger starkare än vanliga stjärnkollisioner.



Den största delen av de tunga grundämnena som guld, silver, platina, torium och uran har bildats av händelser som ovan, kollisioner mellan neutronstjärnor. 


Neutronstjärnor uppstår när stora stjärnor (stjärnor större än vår sol) exploderar som supernovor och därefter slutar som neutronstjärna.


Neutronstjärnor har en diameter av endast 10–20 kilometer men har dubbelt så stor massa som solen. 


I en kollision av det slag som hände ovan bildas då de tunga grundämnena som guld, silver, platina, torium och uran.  I en mängd lika stor som 10–100 gånger jordens massa
.

Medan neutronstjärnor som kolliderar med varandra  ger upphov till de tyngsta grundämnena blev det lättaste till tre minuter efter Big Bang. Ämnen som väte och helium. 

I de första jättestjärnorna bildades genom fusioner tyngre grundämnen som kol och syre. Dessa stjärnor hade kort existens men då de försvann som supernovor spreds de nya grundämnena som järn och nickel när lätta atomkärnor smälte samman till tyngre atomkärnor.


Metaller som koppar och zink bildas  när vita dvärgstjärnor exploderar. Explosionen inträffar när en vit dvärg – slutstationen för en vanlig stjärna som solen (solens slut blir vit dvärg)  – har tagit upp extra massa från en närbelägen grannstjärna och då blir instabil.


 Människan skapar de tyngsta grundämnena


Uran är med 92 protoner det tyngsta grundämne som är utbrett i universum. De tyngre grundämnena som plutonium med 94 protoner bildas i regel i kärnreaktorer.  Ännu tyngre grundämnen kan framställas i acceleratorer. Det tyngsta, syntetiskt tillverkade grundämnet är oganesson med 118 protoner och elektroner.

Vad såg munken Anthelme på himlen 1670?

Astronomer har sedan 1670 undrat över vad munken och astronomen Père Dom Anthelme såg i juni detta år på stjärnhimlen. Han beskrev det året hur en stjärna brast inför hans ögon.


Detta skedde strax under huvudet av stjärnbilden Svanen 2200 ljusår från oss. Namnet på fenomenet eller stjärnan som brast blev CKVulpeculae.


Länge antogs att det var en nova han sett. En nova är namnet på en stjärna, vanligtvis en vit dvärgstjärna med nära kontakt med en röd jätte vilken under en period ökar sin ljusstyrka kraftigt. Men något stämde inte och det klassificerades i vår tid istället som en röd nova.


En röd nova är vad som resulteras efter två stjärnors kollision och sammanslagning. De kännetecknas av en distinkt röd färg och en ljuskurva som dröjer sig kvar med återuppväckt ljusstyrka i det infraröda fältet. 


Men nu har ett internationellt team av astrofysiker inklusive två professorer vid University of Minnesota knäckt den 348-årig gåtan. Munken bevittnade något helt annat, nämligen den explosiva sammanslagningen av en vit dvärgstjärna och en brun dvärg något som aldrig bevittnats tidigare och vilkens effekter nu fotograferats i vår tid genom ALMA- teleskopet.


Arbetet leddes av astrofysiker vid Keele University (England) och publicerades i månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society. 


Vita dvärgar är rester av stjärnor. Stjärnor likt solen vilka är i slutfasen av sina liv medan bruna dvärgar är ”misslyckade stjärnbildningar vilka har 15 - 75 gånger massan av Jupiter men inte tillräckligt för att antända de termonukleära fusionsreaktioner som tänder upp en stjärna.


De två objekten (den vita stjärnan och den bruna dvärgen) kom alltför nära varandra och vid sammanslagningen for skräp ut vars kemiska sammansättning gav det sken munken såg och vilkets effekter vi än kan se på bilden ovan.


Det är därför en unik bild som visas ovan på CK Vulpeculae tagen av ALMA-teleskopet.

Japanska Hayabusa 2 framme till sommaren för provtagning på 162173 Ryugu för att utarbeta ett försvar till skydd mot denna för våra efterkommandes väl och ve.

Till sommaren är den japanska farkosten Hayabusa 2 efter en fyra årig resa framme vid asteroid 162173 Ryugi.

Intresset för denna asteroid beror på att den bedöms som en i framtiden eventuellt farlig asteroid då den riskerar att krocka med oss.

Det är en så kallad jordnära asteroid tillhörande apollogruppen i framtiden riskfyllda asteroider.

Den japanska farkost vilken u ska landa på den ca 1 km stora stenbumlingen ska ta prover av den för att bedöma dess fasthet och farlighet vid en eventuell framtida kollissionsrisk.

Syftet är att då veta hur vi ska bemöta denna.

Bilden visar en illustration av hur mötet mellan asteroiden och farkosten tänkts se ut i sommar.

Vintergatan på kollisionskurs med den största galaxen i vårt närområde

Det dröjer mycket länge än. Men det blir en kolossal krasch en gång i framtiden. Detta då Andromediagalaxen krockar med vår Vintergata om några miljarder år.

Resultatet blir stora omvälvningar stjärnsystem kastas ut ur kaoset. Många tar sin sista tur in i svarta hål och försvinner där.

Men glesheten mellan stjärnor i båda galaxerna kan ge effekterna att det blir få katastrofer.

Vi kan passera varandra utan att för många kollisioner eller olyckor sker. Kanske inga. Men risken är även att det blir otaliga.

Ingen vet vilka krafter som uppkommer vid en kollision.

Asteroiden Euphrosyne 31 med sin udda bana i asteroidbältet visar på en forntida kollision någonstans.

Asteroiden är inte synlig med kikare. Det är en mörk kropp mellan Saturnus och Mars i det så kallade asteroidbältet. Dess ursprung är okänt om den kommer från bältet eller längre utifrån kan diskuteras då dess bana är egen.

Det finns ca 700000 asteroider som är kända idag. Allt ifrån mindre stenar till block av 60 delen av  storleken av Jorden.

Visst kan någon av dessa  ha en bana som till slut ändras till en krock med Jorden i framtiden.

Det kan även komma en helt okänd sten från yttre rymden när som helst in i vårt solsystem.

Asteroider likt Euphrosyne 31 finns det ca 1400 av. Asteroider vilka har en bana olik resten och vilka kanske inte har sitt ursprung i asteroidbältet mellan Saturnus o Mars  eller Kuiperbältet utanför Pluto.

De kan ha sitt ursprung i en okänd kollision av något slag och därför ha sin ovanliga bana i förhållande till resterande asteroider.

Det finns mycket vi ännu inte förstår och vet om asteroiders rörelser och forntida händelser i vårt solsystem eller utanför detta.

Asteroidkollisioner av större format uppförstoras riskmässigt i media numera. Förr nämndes dessa ev hot sällan.

Vargen kommer hoten beskrivs ofta i media numera så ofta att när det väl blir allvar kommer få att reagera. Dessa hot från media gäller sjukdomar, terrorism eller asteroid- kollisioner i en nära framtid mm mm.

I artikeln (se länk) Beskrivs med stora rubriker att risken är stor för att en kommande asteroid ska krocka med Jorden. I artikeln nedtonas detta till nära noll med den asteroid som nämns.

Detta gör att människor inte tar varningar på allvar. Media ses som överdrivna med syfte att sälja sin tidning.

Detta är något som skulle stävjas. Frivilligt går inte men stora rubriker med dubbeltolkning bör bort ur media.

Att sedan risken för att en asteroid kan krocka med Jorden finns är riktigt men varna när risken är stor inte i tid och otid för att sälja lösnummer av en tidning.