Frågan om encelligt liv på månen Europa

 

Europa är Jupiters fjärde måne i storleksordning. Den är täckt av is och har troligen ett saltvattenshav under sin istäckta yta.

Det första stället att leta efter liv utanför jorden är i vårt solsystem där avstånden mellan oss och potentiellt beboeliga världar fortfarande är hanterbara för förbiflygningar av rymdfarkoster och till och provtagningsuppdrag. Jupiters och Saturnus många månar är inom avstånd och av intresse för astrobiologin. Månen Europa en av Jupiters 95 månar, är en av de intressantaste. Europa är en isig havsvärld med en yttemperatur av -140 till 190C.

Encelliga organismer var de första livsformerna som utvecklades på jorden för miljarder år sedan och de har funnits mycket längre här än människor och andra flercelliga organismer. De är också metaboliskt olika och kan leva i miljöer som vi människor anser vara extrema – till exempel på havets botten i rykande heta hydrotermiska skorstenar, i extremt salta sjöar och till och med i sten. Det är detta slag av liv vi söker under Europas isiga yta.

Jill Mikucki, Ph.D., docent vid University of Tennessee, Knoxville studerar en sådan analog plats på jorden. Platsen är  Blood Falls en plats som färgar Taylorglaciärens slutstation i McMurdo Dry Valleys i Antarktis röd. Förklaringen är att det där läcker ett salt ut från ett subglacialt grundvattenekosystem en järnhaltig saltlösning. Järnet oxiderar vid kontakt med luft, vilket färgar det utströmmande vattnet rostrött och ger Blood Falls dess spöklika utseende och namn (något man ser i små rännilar som flyter ut i floder och bäckar lite varstans även i Sverige många av dessa platser var under 17-1800 talet hälsokällor med järnhaltigt vatten).

"Det känns utomjordiskt att arbeta och campa i de torra dalarna", beskriver Mikucki. "Det kan vara extremt tyst. Men om vinden tilltar kan den ryta. En del av Blood Falls attraktionskraft som analog kommer från dess unika geo- och hydrologiska egenskaper. "Jag tror att Blood Falls är en bra analogi för havsvärldsstudier eftersom det är en av de få platser där vätska passerar från isens undre till ytan", förklarade Mikucki. "Dessutom är den salt så det är som en minihavsvärld som periodvis släpper ut subglaciala vätskor – med dess mikrobiella innehåll.Vid Blood Falls kan vi studera hur livet under isen är, vad passagen till ytan innebär och hur överlevnaden vid ytan är", beskriver Mikucki.

År 2009 publicerade Mikucki med kollegor en artikel som beskriver hur mikrober under Taylorglaciären kan cirkulera i svavel och använda järn som en terminal elektronacceptor, en roll som syre spelar för många organismer på jordens yta. Denna typ av metabolism sker under anaeroba förhållanden (när syre är begränsat) vilket kan ske i vissa miljöer när fotosyntetiserande organismer som producerar O2 saknas.

Mikucki har arbetat med subglaciala miljöer i över 2 decennier men är fortfarande förbluffad över några av hennes teams upptäckter. Till exempel växer de mikrobiella cellerna mycket långsamt under is de kan ta ett år eller mer på sig för att för att dela sig.

  Framtida resor till månen Europa kan ge svaret om här har funnits eller finns liv och hur det kan ha uppstått där.

Både ESA och NASA planerar att skicka rymdsonder dit inom en nära framtid. En rymdsond skulle kunna borra sig igenom isen på Europas yta för att sedan nå ner till oceanen under för att studera oceanen och leta efter liv eller tecken på liv.

Bild vikipedia på det ovan omnämnda Blood Falls, 2006 i Antarktis..

Gamla stjärnors planetsystem är bra platser att söka liv på

 

Stjärnor lika vår sol är roterar snabbt vilket skapar ett starkt magnetfält som kan få våldsamma utbrott och bombardera dess planetsystemet med laddade partiklar och skadlig strålning. Under miljarder år saktar stjärnans rotation gradvis ner dess magnetfält i en solvind från dess yta, en process som kallas magnetisk inbromsning. Den långsammare rotationen ger ett svagare magnetfält och båda egenskaperna avtar tillsammans i styrka över tid.

Fram tills nyligen antog astronomer att magnetisk inbromsning fortsätter på obestämd tid. Men nya observationer utmanar detta antagande."Vi skriver om läroböckerna om hur rotation och magnetism hos äldre stjärnor som solen förändras i mitten av deras beräknade existens", beskriver forskaren Travis Metcalfe, vid White Dwarf Research Corporation i Golden, Colorado, USA.

 Klaus Strassmeier, chef vid Leibniz-institutet för astrofysik i Potsdam, Tyskland och medförfattare till studien, tillägger: "Detta beror på att försvagad magnetisk bromsning också stryper stjärnvinden och gör förödande utbrott allt mindre sannolika."

Utbrott av det slag som sker som värst vart 11:e år från vår sol och då kan slå ut internet mm.

Teamet av astronomer från USA och Europa kombinerade observationer av 51 Pegasi från NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) med banbrytande mätningar av Pegasi magnetfält från Large Binocular Telescope (LBT) i Arizona med hjälp av Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument (PEPSI). Även om exoplaneten som kretsar kring 51 Pegasi inte passerar framför sin sol sett från jorden, uppvisar stjärnan själv subtila variationer i ljusstyrka i TESS-observationerna som kan användas för att mäta stjärnans radie, massa och ålder – en teknik som kallas asteroseismologi. 

Samtidigt präglas stjärnans magnetfält en liten mängd polarisation i stjärnljuset vilket gör det möjligt för PEPSI på LBT att skapa en magnetisk karta av stjärnans yta då stjärnan roterar – en teknik som kallas Zeeman-Doppler Imaging. Tillsammans gjorde dessa mätningar det möjligt för teamet att utvärdera den nuvarande magnetiska miljön runt stjärnan.

Under de senaste åren har teamet börjat använda PEPSI på LBT för att mäta magnetfälten för flera TESS-objekt (objekt upptäckta av TESSteleskopet har alltid en beteckning som börjar med ett T) och gradvis byggt upp en ny förståelse för hur magnetism förändras i stjärnor som solen när de blir äldre (men aldrig stannar av helt). 

Observationerna avslöjade att magnetisk bromsning plötsligt förändras hos stjärnor som är något yngre än solen, och blir mer än 10 gånger svagare vid den tidpunkten och minskar ytterligare när stjärnor fortsätter att åldras. Forskarlaget tillskrev dessa förändringar till en oväntad förändring i magnetfältets styrka och komplexitet, och påverkan av solvinden. De nyligen uppmätta egenskaperna hos 51 Pegasi visar att stjärnan – precis som vår egen sol – redan har gått igenom denna övergång till försvagad magnetisk bromsning.

Då äldre stjärnor har lägre utbrott och strålning är dess planetsystem även mer lämpliga för liv än yngre stjärnors planetsystem.

Bild https://www.deviantart.com/

Det kan finnas liv uppbyggt av en kemi olikt oss därute

 

Om det finns liv på en planet där ute kanske det inte ser ut eller är uppbyggt av kol som livsformer på jorden. Detta beroende på att det finns så många kemiska ingredienser i universum och många sätt att blanda dem. Det som skapat liv på Jorden har ju konstruerat otaliga olikartade livsformer i form av djur och växter men med grunden utifrån kol. Kisel anses även vara en möjlig grundkälla för att uppbygga livsformer. Men uppbyggt utifrån kisel blir det en helt annorlunda livsvärld där liv är långsamt på alla sätt man kan tänka sig. Men  även andra förslag finns.

Ett team under ledning av forskare vid University of Wisconsin-Madison har skrivet en bok där man redogör för hundratals kemiska recept som potentielt kan ge upphov till liv. Processen att gå från grundläggande kemiska ingredienser till de komplexa cyklerna av cellmetabolism och reproduktion som definierar liv, beskrivs forskarna. Liv kräver inte bara en enkel början utan också upprepning.

Livets ursprung är en något-från-ingenting-process, beskriver Betül Kaçar som är en astrobiolog som med stöd från NASA och UW-Madison professor i bakteriologi vilka arbetat med projektet. Livet handlar om kemi och förhållanden som kan generera ett självreproducerande reaktionsmönster.

Kemiska reaktioner som producerar molekyler som ger samma reaktion om och om igen kallas autokatalytiska reaktion. I en ny studie publicerad 18 september i Journal of the American Chemical Society sammanställde Zhen Peng, en postdoktoral forskare i Kaçar-laboratoriet med medarbetare 270 kombinationer av molekyler - som involverade atomer från alla grupper och serier över det periodiska systemet - med potential för långvarig autokatalys. Vi kommer aldrig definitivt att veta vad som exakt hände på jorden för att generera liv. Vi har ingen tidsmaskin, skriver Kaçar. Men i ett provrör kan vi skapa flera planetariska förhållanden för att förstå hur dynamiken för att upprätthålla liv kan utvecklas. 

Att uppehålla liv och reproducera detta  är inte samma sak som att skapa det första livet.

Forskningen finansierades delvis av bidrag från NASA Astrobiology Program (80NSSC22K0546), John Templeton Foundation (62578 och 61926), Research Corporation for Science Advancement (28788) och Australian Research Council (DP210102133 och FT220100757).

Bild flickr.com

Om det finns liv påTrappist-1e kan detta upptäcka liv på Jorden

 

Trappist-1e  är en exoplanet som ligger 39 ljusår från jorden i riktning mot stjärnbilden Vattumannen. Planeten ligger i den livsvänliga zonen (där vatten kan vara flytande) vid den röda dvärgstjärnan Trappist-1.

 Om en eventuell civilisation på Trappist-1e hade en egen version av James Webb Space Telescope och riktade det mot oss skulle de kunna upptäcka tecken på liv på jorden. Detta enligt en ny studie daterad 28 augusti 2023, ledd av astrobiologen Jacob Lustig-Yeager vid Johns Hopkins university. Vad som avslöjar oss är föroreningarna i vår atmosfär. Föroreningar som inte uppstår utan påverkan från en tekniskt avancerad civilisations produktion. Om en främmande civilisation hade teknik som liknar vår egen kan den producera föroreningar i sin atmosfär, som vi sedan kan upptäcka som ett tecken på liv och de kan om de söker i Jordens hitta oss.

Det innebär att om vi kan få bort all form av föroreningar i atmosfären är vi svårare att upptäcka för utomjordingar. Det kan skydda oss inte bara från farliga luftföroreningar utan även från fientliga utomjordingar.

I den nya studien föreställde sig forskarna hypotetiska utomjordingar på exoplaneten TRAPPIST-1e som letar efter liv på jorden.

Kiona Smith skrev denna studie som utforskar denna idé för tidskriften Inverse den 6 september 2023. Artikeln har inte granskats eller publicerats ännu. Men det finns en förtrycksversion på arXiv.

Studien fokuserar till stor del på detektion av artificiellt producerade föroreningar i en planets atmosfär, såsom klorfluorkarboner (CFC) i  jordens atmosfär. I studien användes en ny atmosfärisk datahämtningsmodell som heter SMARTER. SMARTER som bygger på tidigare spektra av planeter. När det gäller TRAPPIST-1e vet vi fortfarande inte om denna planet kan stödja liv av något slag.

Det beror först och främst på om planeten har en atmosfär. Webb-resultat för de två planeterna som ligger närmare sin sol Trappist-1, exoplaneterna TRAPPIST-1b och TRAPPIST-1c, har visat att dessa saknar atmosfär eller i bästa fall bara har en mycket tunn sådan.

Andra studier har dock föreslagit att TRAPPIST-1e och TRAPPIST-1f kan vara de mest potentiellt beboeliga av alla de sju planeterna i detta solsystem. TRAPPIST-1e kan eventuellt en tjockare atmosfär och till och med vatten på ytan. Men tills vi har nya data från Webb vet vi inte det. Webb har varit upptagen med att titta på flera av TRAPPIST-1-planeterna, så det kanske inte dröjer alltför länge innan vi vet mer om förhållandena på TRAPPIST-1e.

Föroreningar i sig är naturligtvis inte bra. Men det kan visa sig vara ett av de första tecknen på avancerat främmande liv som vi någonsin upptäcker. Och det kan vara det sätt som utomjordingar hittar oss på.

Vi har precis börjat kunna analysera atmosfären hos planeter som TRAPPIST-1e.

Bild vikipedia på en illustratörs idé på hur TRAPPIST-1e kan se ut.

Vi ska inte i första hand söka efter blå exoplaneter

 

Balansen mellan land och vatten har till en del möjliggjort livet uppstått på jorden. Men det kan vara ett mycket ovanligt fenomen i universum i sin helhet, enligt en schweizisk-tysk studie som presenterades vid Europlanet Science Congress 2022 i Granada. Tilman Spohn och Dennis Höning studerade hur kontinenters och vattens utveckling och cykler kan forma utvecklingen på stenplaneter (med exoplaneter i detta sammanhang utelämnar vi gasjättar). Resultat från deras modeller tyder på att planeter har ungefär 80 % sannolikhet att mestadels täckas av land och med 20 % sannolikhet att vara havsvärldar. Knappt 1 % av resultaten visade en jordliknande fördelning av mark och vatten.

"Vi jordbor njuter av balansen mellan landområden och hav. Det är frestande att anta att en andra jord med liv skulle vara precis som vår, men våra modelleringsresultat tyder på att detta sannolikast inte är  fallet, säger prof Spohn, verkställande direktör för International Space Science Institute i Bern, Schweiz.

Teamets numeriska modeller tyder däremot på att den genomsnittliga yttemperaturen på  an sådan planet inte skulle vara alltför olika som vår enbart med en variation på kanske 5° Celsius. Men att fördelningen av land och hav skulle påverka planeternas klimat. En havsvärld med mindre än 10 % land skulle sannolikt vara fuktig och varm, med ett klimat som liknar jordens i den tropiska och subtropiska epoken som följde efter asteroidnedslaget som orsakade utrotningen av dinosaurierna.

De kontinentala världarna, med mindre än 30 % hav skulle däremot ha kallare, torrare och hårdare klimat. Svala öknar kan där uppta de inre delarna av landmassorna och totalt sett skulle dessa planeter likna vår jord någon gång under den senaste istiden, då omfattande glaciärer och inlandsisar utvecklades.

På jorden är tillväxten av kontinenter genom vulkanisk aktivitet och deras erosion ungefär balanserad. Liv baserat på fotosyntes trivs på land, där detta har direkt tillgång till solenergi. Haven ger en enorm reservoar av vatten som ökar nederbörden och förhindrar att det nuvarande klimatet blir för torrt.

"Jordens plattektonik driver fram intern värme geologisk aktivitet, såsom jordbävningar, vulkaner och bergsbyggande och resulterar i tillväxt av kontinenter. Landets erosion är en del av en serie cykler som utbyter vatten mellan atmosfären och det inre. Våra numeriska modeller av hur dessa cykler interagerar visar att dagens jord kan vara en exceptionell planet och att landmassans jämvikt kan vara instabil under miljarder år. Medan alla planetmodeller som modelleras och som kan betraktas som beboeliga kan deras fauna och flora vara helt annorlunda än vår, säger professor Spohn.

Säkert är mycket liv annorlunda på eventuella livsbärande exoplaneter.

Bild vikipedia som visar hur en exoplanet sveper runt en sol och denna sols  ljusstyrka dämpas. Detta är en vanlig metod att upptäcka en exoplanet på.

Fler bevis är framlagda på möjligt liv i havet på månen Enceladus

 

Enceladus är en av Saturnus månar. Den  har en ocean av vatten under sin tjocka isyta.

Ett team av forskare där bland annat Dr. Christopher Glein från Southwest Research Institutes ingår har framlagt nya bevis för en viktig byggsten för livsmöjligheter i havet under  Enceladus isyta. Genom datamodellering indikeras att Enceladus hav bör vara relativt rikt på upplöst fosfor. Fosfor är en viktig ingrediens för livet.

Glein är en ledande expert på utomjordisk oceanografi. Han är medförfattare till en ny artikel i Proceedings of the National Academy of Sciences där dessa antagna bevis beskrivs.

Rymdfarkosten Cassini som kretsade över månen 2005 upptäckte för första gången att Enceladus hade flytande vatten under sin yta då gejsrar av iskorn och vattenånga utbröt från sprickor i isen och analyserade prover från denna. 

"Vad vi har lärt oss är att gejsern innehöll nästan alla grundläggande ämnen för liv som vi känner det", sa Glein. "Medan det bioessentiella elementet fosfor ännu inte  identifierades direkt eller hittades i analysen av vattenångan upptäcktes det däremot nu genom ovan datamodell där team fann bevis för dess tillgänglighet i havet under månens isiga skorpa." 

En av de mest djupgående upptäckterna inom planetvetenskapen under de senaste 25 åren är att världar med hav under ett ytskikt av is är vanligt i vårt solsystem. Sådana världar inkluderar de isiga månarna över Saturnus, Jupiter, Uranus och Neptunus och då är i första hand Jupiters måne Europa, Saturnus måne Titan och Enceladus liksom mer avlägsna kroppar som dvärgplaneten Pluto som intressantast.

Världar som jorden däremot med flytande hav på sin yta måste ligga inom ett smalt avstånd från sin sol. Någon sådan värld finns inte utöver Jorden i vårt solsystem i dag, Eventuellt har Mars haft hav i perioder tidigare.  

Inre vattenhavsvärldar (under is) kan dock finnas över ett mycket bredare spektrum av avstånd från sin sol vilket kraftigt utökar antalet världar med livsformer som sannolikt kan existera i Vintergatan. "Strävan efter utomjordiskt liv i solsystemet har skiftat fokus eftersom vi nu i första hand letar efter byggstenarna för liv, inklusive organiska molekyler, ammoniak, svavelbärande föreningar samt den kemiska energi som behövs för att stödja liv," säger Glein. "Fosfor är intressant då det i tidigare teorier ansågs vara knappt i Enceladus hav vilket skulle dämpa utsikterna för liv där."

Fosfor i form av fosfater är avgörande för allt liv på jorden. Det är viktigt för skapandet av DNA och RNA, energibärande molekyler, cellmembran, ben och tänder hos människor och djur och även havets mikrobiom av plankton.

Teamets medlemmar utförde termodynamisk och kinetisk modellering som simulerar fosforns geokemi baserat på fynd från Cassini analys av gejsern på Enceladus. Under sin forskning utvecklade teamet den mest detaljerade geokemiska modellen hittills av hur havsbottenmineraler löses upp i Enceladus hav och förutspådde att fosfatmineraler skulle vara ovanligt lösliga där.

"Den underliggande geokemin har en elegant enkelhet som gör närvaron av upplöst fosfor oundviklig och når nivåer nära eller till och med högre än de i dagens hav på Jorden", säger Glein. "Vad det betyder för astrobiologi är att vi kan vara mer säkra än tidigare på att Enceladus hav kan ha liv."

Spännande tider väntar om vi får möjlighet att utforska detta hav någon gång i framtiden (min anm.).

Bild vikipedia på Saturnus största måne Enceladus i naturlig färg.  Bild tagen av farkosten Cassini 2017.

För att upptäcka eventuellt liv på Mars måste man komma djupt ner under ytan.

 

Enligt ett nytt laboratorieexperiment utfört av NASA kan rovers (marsbilar)  behöva gräva cirka två meter eller mer ner i Mars yta för att hitta eventuellt existerande  tecken fossiler av forntida liv. Detta då joniserande strålning från rymden bryter ner små molekyler som aminosyror relativt snabbt. Aminosyror kan skapas av livsformer men även av icke-biologisk kemi. Om man finner vissa aminosyror på Mars kan det betraktas som ett potentiellt tecken på att liv funnits på Mars i det förgångna. Aminosyror bygger upp proteiner och proteiner är viktiga för liv då dessa i sin tur bildar enzymer som påskyndar eller reglerar kemiska reaktioner för bildning av skilda strukturer.

"Våra resultat tyder på att aminosyror förstörs av kosmisk strålning på  Mars yta och regolit (lös sand eller annat mineral)  i mycket snabbare takt än man tidigare ansett", säger Alexander Pavlov från NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Nuvarande Mars rover-uppdrag borrar ner i Mars yta till endast  cirka cirka fem centimeters djup. På dessa djup förstörs  aminosyror helt  på endast 20 miljoner år. Tillsatsen av perklorater (salter) och vatten ökar även hastigheten på aminosyraförstöring ytterligare. 

Vi anser i dag att liv på Mars (om det funnits) finns miljarder år bak i tiden. Detta gör att sökning efter spår av liv måste ske  långt ner under ytan (minst 3 meter ner måste vi komma). "Uppdrag med grund borrprovtagning måste koncentreras till exponerade ytor - t.ex. nyligen uppkomna mikrokratrar med åldrar mindre än 10 miljoner år det material som kastats ut från sådana kratrar", säger Pavlov, huvudförfattare till en rapport om denna forskning publicerad 24 juni i Astrobiology.

Kosmiska strålar är högenergipartiklar (mestadels bestående av protoner och heliumjoner) som genereras av kraftfulla händelser på solen och där i exempelvis  solfläckar eller från exploderande stjärnor. Strålarna kan bryta ner eller förstöra organiska molekyler då de tränger in  i en fast sten då de joniserar och förstör allt i sin väg.

Jordens tjocka atmosfär och globala magnetfält skyddar ytan från de flesta kosmiska strålar. I sin första tid hade Mars också dessa egenskaper men förlorade detta skydd över tid (varför vet vi inte). Det finns dock bevis för att den kraftigare atmosfären på Mars för miljarder år sedan tillät flytande vatten på Mars yta. Flytande vatten är viktigt för livet därför vill forskare veta om livet uppstod på Mars och söka efter bevis på forntida marsliv genom att undersöka Mars-stenar efter organiska molekyler som aminosyror.

Bild flickr.com Mars landskap

För att upptäcka eventuellt liv på Mars måste man komma djupt ner under ytan.

 

Flytande vatten är en viktig förutsättning  (kanske den absoluta förutsättningen för livsmöjligheter) för att liv ska kunna utvecklas på en planet. Detta beskriver forskare vid universitetet i Bern,  Zürich och National Centre of Competence in Research (NCCR) PlanetS i en ny studie. Man skriver att flytande vatten kan existera i miljarder år på planeter även de som skiljer sig mycket från jorden. Detta ifrågasätter vår för närvarande jordcentrerade idé (att alla planeter som kan ha liv ska vara lika jorden i det mesta) om potentiellt beboeliga planeter.

"En av anledningarna till att vatten är flytande på jorden är jordens atmosfär", förklarar medförfattare Ravit Helled, professor i teoretisk astrofysik vid universitetet i Zürich och medlem i NCCR PlanetS. – Med sin naturliga växthuseffekt fångar atmosfären precis rätt mängd värme för att skapa rätt förutsättningar för hav, floder och regn, säger forskaren.

Jordens atmosfär har dock förändrats genom historien. – När planeten först bildades av kosmisk gas och stoft samlade detta upp i en atmosfär som till största delen bestod av väte och helium – en så kallad uratmosfär, säger Helled. Under sin utveckling förlorade dock jorden denna ursprungliga atmosfär.

Andra, mer massiva planeter än jorden  kan ha kompaktare ursprungliga atmosfärer, som de kan behålla på obestämd tid. "Sådana massiva ursprungliga atmosfärer kan även de ge en växthuseffekt - ungefär som jordens atmosfär av idag gör. Vi ville därför ta reda på om dessa atmosfärer kan bidra till att skapa de nödvändiga förutsättningarna för flytande vatten, säger Helled.

"Vad vi fann är att i många fall förlorades ursprungliga atmosfärer på grund av intensiv strålning från stjärnor (solen i dess närhet)  särskilt på planeter som ligger nära sin stjärna (sol). Men i de fall atmosfären blir kvar kan rätt förutsättningar för flytande vatten uppstå, berättar Marit Mol Lous, doktorand och huvudförfattare till studien. Enligt Mol Lous verksam vid universitetet i Bern och universitetet i Zürich, påtalar hon att "i de fall där tillräcklig geotermisk värme når ytan, är strålningen från en stjärna som solen inte ens nödvändig för förhållandena som råder vid ytan på planeten för att förekomsten av flytande vatten ska finnas."

"Kanske viktigast av allt av våra resultat är att de visar att dessa tillstånd kan bestå under mycket långa tidsperioder - upp till tiotals miljarder år", påpekar forskaren, som också är medlem i NCCR PlanetS.

Därför bör sökandet efter utomjordiskt liv breddas från att söka efter jordlika planeter till alla slag av planeter.

– För många kan det här komma som en överraskning. Astronomer förväntar sig att flytande vatten ska förekomma i regioner runt stjärnor som får precis rätt mängd strålning: inte för mycket, så att vattnet inte avdunstar, och inte för lite, så att det  fryser till is", påtalar medförfattare Christoph Mordasini, professor i teoretisk astrofysik vid universitetet i Bern och medlem av NCCR PlanetS förklarar. Det har ju länge gjorts beräkningar av livszonen runt en sol men vi ska kanske vara öppna för andra teorier också i sökandet efter vatten eller liv (min anm.).

"Men då tillgången på flytande vatten är en sannolik förutsättning för liv och livet förmodligen tog många miljoner år på sig innan det fanns på jorden, kan detta kraftigt utvidga horisonten i sökandet efter främmande livsformer. Baserat på våra resultat kan det till och med finnas på så kallade fritt flytande planeter, planeter som inte kretsar kring en stjärna, säger Mordasini.

Ändå är Mordasini försiktig: "Även om våra resultat är spännande, bör de tas med en nypa salt. För att sådana planeter ska ha flytande vatten under lång tid måste de ha rätt mängd av atmosfär. Vi vet inte hur vanligt det är.

"Och även under rätt förhållanden är det oklart hur troligt det är att livet uppstår i en sådan exotisk potentiell livsmiljö. Det är en fråga för astrobiologer. Men med vårt arbete visade vi att vår jordcentrerade idé om en livsvänlig planet kan vara för enkel, avslutar Mordasini.

Bild flickr.com 

Unga exoplaneter kan vara mer livsvänliga än äldre.

 

I en ny Southwest Research Institute-ledd forskning föreslås att yngre steniga exoplaneter är mer benägna att stödja tempererade, jordliknande klimat än äldre exoplaneter. Tidigare har forskare fokuserat på planeter (oberoende av ålder) som finns inom en stjärnas beboeliga zon, där det varken är för varmt eller för kallt för att flytande vatten ska kunna finnas. Men även inom  "Goldilocks-zonen" kan planeter utveckla klimat som är omöjliga för liv (se på Venus ex).

Att upprätthålla tempererade klimat kräver utöver att finnas i "Goldilocks-zonen" även att en planet är varm nog invändigt för att driva ett kolcykelomlopp. En viktig källa för denna energi är sönderfallet av de radioaktiva isotoperna av uran, torium och kalium. Denna  värmekälla kan driva en stenig exoplanets mantelkonvektion, en långsam  rörelse i regionen mellan en planets kärna och dess skorpa som väller ut som magma och lava vid ytan.

Vulkaners gasutsläpp är en primär källa till CO2 till atmosfären vilket hjälper till att hålla en planet varm. Utan mantelavgasning är det osannolikt att planeter stöder tempererade, beboeliga klimat som jordens.

Vi vet att de radioaktiva elementen är nödvändiga för att reglera klimatet, men vi vet inte hur länge dessa element är igång över tid på en planet eftersom de sönderfaller över tid, säger Dr. Cayman Unterborn, huvudförfattare till en Astrophysical Journal Letters-artikel om denna forskning. Han säger även att  dessa radioaktiva element inte är jämnt fördelade över hela galaxen och då planeter åldras kan dessa processer avstanna så värmen från avgasning upphör (olika planeter har skilda innehåll av de radioaktiva ämnena). Då planeter kan ha mer eller mindre av dessa element än ex jorden, ville forskarna förstå hur denna variation kan påverka hur länge steniga exoplaneter kan stödja tempererade, jordliknande klimat. (var går gränsen och tidsskillnaden mellan skilda planeter).

Med dagens teknik går det inte att mäta sammansättningen av en exoplanets yta och än mindre dess inre. Forskare kan dock mäta överflödet av element i en stjärna spektroskopiskt genom att studera spektroskopiskt hur ljus interagerar med elementen i en stjärnas övre lager. Med hjälp av dessa data kan forskare dra slutsatsen om vad planeter vid en stjärna bör bestå av.

"Med hjälp av värdstjärnor för att uppskatta mängden av dessa element som finns i planeter genom Vintergatans historia, beräknade vi hur länge vi kan förvänta oss att planeter har tillräckligt med vulkanism för att stödja ett tempererat klimat innan vulkanismen avtar ", säger Unterborn. "Under de mest pessimistiska förhållandena uppskattar vi att denna kritiska ålder till cirka 2 miljarder år men under mer optimistiska förhållanden som  jordens med högre massa 5-6 miljarder. För de få planeter vi har åldrar på fann vi att bara ett fåtal som var tillräckligt unga för att vi med säkerhet skulle kunna säga att de kan ha kolkretslopp just nu”.

Denna forskning kombinerade direkta och indirekta observationsdata med dynamiska datamodeller för att förstå vilka parametrar som mest påverkar en exoplanets förmåga att stödja ett tempererat klimat. Fler laboratorieexperiment och beräkningsmodeller kommer att kvantifiera det rimliga intervallet av dessa parametrar. James Webb Space Telescope kan ge mer information när det kommer igång på allvar och får tid.  Med Webbteleskopet blir det möjligt att mäta den tredimensionella variationen av exoplanetatmosfärer. Dessa mätningar kommer att fördjupa kunskapen om atmosfäriska processer och deras interaktioner med planetens yta och inre vilket gör det möjligt för forskare att bättre uppskatta om en stenig exoplanet i beboeliga zoner kan vara för gammal för att vara jordliknande.

"Exoplaneter utan aktiv avgasning är mer benägna att vara kalla så kallade snöbollsplaneter", säger Unterborn. "Även om vi inte kan säga att planeter inte avgasar idag, kan vi säga att de skulle kräva speciella förhållanden för att göra det, till exempel att ha tidvattenuppvärmning eller genomgå plattektonik. 

Detta inkluderar de högprofilerade steniga exoplaneterna som upptäckts i stjärnsystemet TRAPPIST-1. Oavsett kan yngre planeter med tempererat klimat vara de bästa platserna att leta efter andra jordar på.

Bild på Trappist solsystemet med dess planeter som nämns här men som även nämndes i inlägget av den 7 maj. Bild vikipedia TRAPPIST-1-systemet jämfört med solsystemet; banorna för dess sju planeter skulle lätt passa in i Merkurius bana

Meteoriter i Australien viktiga i sökandet efter tidigt liv på Mars

 

Undersökningen av meteoriter från Nullarbor Plain öknen i sydvästra Australien  har gjorts av ett team där Dr Andrew Langendam från australiensiska Synchrotron medverkade. Dessa meteoriter  innehöll organiska spår av mikrofossi bevarade i vener i stenen.

 

– Det här är en plats för att hitta meteoriter på sedan 1980-talet. De mörka järnrika meteoriterna sticker ut mot den vita kalkstenen och den röda jorden på slätten, säger Dr. Langendam. Analysen av sten visade en mängd av fossila mikroorganismer, kiselalger, bakterier och svampar i vener av kalcit och gips.

 

Röntgenfluorescensmikroskopi vid australiensiska Synchrotron under övervakning av instrumentforskare Dr. Jessica Hamilton (då doktorand vid Monash) och Dr. David Paterson båda medförfattare till studien, bekräftade att redox aktiva metaller, såsom mangan och järn fanns i venfyllda sprickor i meteoriten.

”Placeringen och mängden av kalcium, järn och mangan kunde avgränsas vid analysen av materialet genom den känsliga tekniken. Det visade sig att manganberikningen fanns i kanten av kalcit-gipsvener, säger Dr. Hamilton.

Forskargruppen noterade även att meteoriter kan bevara en svit av mikrofossiler, organiska biosignaturer och näringsämnen genom tiden under de torra förhållandena som existerar i Nullarboröknen.

Medförfattare till artikeln som är publicerad i Geochemica et Cosmochemica Acta and Frontiers in Microbiology, Dr. Alastair Tait från Monash University's School of Earth, Atmosphere and Environment, säger i en nyhetsrapport på Monash webbplats,

Detta är ett viktigt forskningsprojekt då det visar att mikroorganismer kan interagera med astromaterial på ett sätt som är avgörande för deras ämnesomsättning." Liknande sker och har skett med jordiskt material så det nya är egentligen att sammalunda kan ske i sten från rymden. Kanske inte helt överraskande (min anm.) men likväl viktigt att förstå.

 

Medförfattaren Prof Gordon Southam vid University of Queensland's School of Earth and Environmental Sciences sa i en nyhetsrapport på UQ:s webbplats: "Detta ger en ny dimension i sökandet efter liv på Mars med inriktning på jämförbara meteoriter på den röda planeten."

I huvudsak ger dessa meteoriter från Nullarbor-slätten  som nu undersökts en tidskapsel av tidigare biologisk aktivitet i dessa stenar säger, säger professor Southam.

 Mars har en extrem miljö jämfört med jorden. Temperaturen på den röda planetens ökenartade yta är ungefär -62 grader Celsius. Atmosfären är mycket tunn och består  av 96 procent koldioxid. Atmosfären på Mars är mycket tunnare än jordens atmosfär och har ett lågt atmosfärstryck (om atmosfären i det förflutna varit betydligt tätare diskuteras inom astrofysiken (min anm.)).

– Genom att studera hur meteoriter på jorden förändras av vittring och mikrobiell aktivitet kan det hjälpa oss att veta vilka kemiska signaturer man ska leta efter när vi studerar meteoritmaterial på Mars och som kan ha vittrats och potentiellt förändrats av eventuellt liv i dem historiskt. Att se meteoritkemi som ett potentiellt sätt att jämföra processer på jorden med material på andra planeter är ny och spännande, säger Dr. Hamilton.

Bild från Bild vikipedia på en regnbåge över Nullarbor-slätten öknen som omtalas i inlägget ovan.

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.

Hur ser en planet ut där liv finns.

 

Vi vet ännu inte om de stjärnor som finns närmast oss α Centauri A/B-binärsystemet (dubbelstjärnor) hyser en jordliknande planet 

 Men tack vare arbete med skilda datamodeller av utveckling har vi nu en god uppfattning om hur en sådan planet om den skulle existera skulle se ut och hur den skulle ha utvecklats över tid.

James Webb Space Telescope (JWST), som framgångsrikt lanserades i december 2021, beräknas inom en snar framtid kunna upptäcka atmosfärer hos steniga exoplaneter som passerar framför M-dvärgar - röda stjärnor som är svagare ljudmässigt och mindre än solen – exoplaneter som kretsar inom den beboeliga zonen runt dessa solar. Det extremt stora teleskopet (ELT) som för närvarande håller på att byggas i Chile kommer även det att söka efter steniga exoplaneter runt närliggande solliknande stjärnor i slutet av detta decennium.

På ETH Zürich är man ledande och väsentligt involverad i dessa och andra observationsinfrastrukturarbeten. Kompletterande forskning vid Institutet för partikelfysik och astrofysik vid institutionen för fysik handlar om numerisk modellering innebärande att bättre förstå beboeliga steniga exoplaneter och vägleda framtida observationer och instrumentutveckling för arbete inom detta.

Nu har ett internationellt team lett av ETH-forskare presenterat resultaten av en sådan studie där man riktade uppmärksamheten mot de solliknande stjärnorna närmast jorden, α Centauri A och α Centauri B. Rapporten publicerades i The Astrophysical Journal och ger en förutsägelse om hur en planet i jordstorlek (om den existerar)  skulle se ut. Teamet, som inkluderar ETH-astrofysikerna Haiyang Wang, Sascha Quanz och Fabian Seidler samt Paolo Sossi vid institutionen för geovetenskaper bestämde sig för att uppskatta den elementära sammansättningen av en hypotetisk stenig planet i den beboeliga zonen i α Centauri A / B-systemet.

Med detta arbete har Wang och kollegor börjat beskriva en fängslande bild av en (eventuell) exoplanet som kretsar kring α Centauri A/B. Om den finns, α-Cen-Jorden, är den sannolikt geokemiskt lik jorden förutspås det och med en mantel som domineras av silikater berikad med kolbärande inslag som grafit och diamant.

 Kapaciteten för vattenlagring i dess steniga inre bör motsvara jordens. Enligt studien skulle α-Cen-Jorden dock skilja sig på intressanta sätt från jorden. Den skulle ha en något större järnkärna, lägre geologisk aktivitet och inte tvunget plattektonik (som jorden har). Den största överraskningen var dock att den tidiga atmosfären på denna hypotetiska planet kunde ha dominerats av koldioxid, metan och vatten - liknande jordens i arkeiskaeon, för 4 till 2,5 miljarder år sedan då det första livet uppstod på jorden.

Sannolikheten finns därför att hitta ett äldre syskon till jorden. α Centauri A/B-systemet är 1,5–2 miljarder år äldre än solen. Från 2022 till 2035 kommer α Centauri A och α Centauri B att vara tillräckligt åtskilda från varandra för att förenkla sökandet efter planeter runt var och en av stjärnorna tack vare minskad ljusförorening från den andra.

 Tillsammans med den nya observationskraft som kan förväntas under de kommande åren finns det hopp om att finna en eller flera exoplaneter som kretsar kring α Centauri A/B. Planeter som kommer att ansluta sig till de nästan 5 000 exoplaneter som har upptäckts sedan 1995, då strofysiker Michel Mayor och Didier Queloz  vid universitetet i Genève  tillkännagav upptäckten av den första planeten utanför vårt solsystem i omloppsbana runt en solliknande stjärna. för vilken de tilldelades Nobelpriset i fysik 2019, delat med den kanadensisk-amerikanske kosmologen Jim Peebles.

Bild vikipedia som visar solen jämförd med Alfa Centaurisystemets stjärnor ca 4 ljusår bort.

Ny idé om hur vi bör söka efter liv i universum.

 

Sökandet efter utomjordiskt liv har begränsats av forskare genom att de använder livet på jorden som referens då de söker  efter "liv som vi känner det". För astrobiologer som letar efter liv på andra planeter finns det helt enkelt inga i dag accepterade inom vetenskapens paradigm biologiska verktyg för att förutsäga funktionerna i "liv som vi inte känner till".

I en ny forskning publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) har ett team av forskare tagit itu med att förändra denna begränsning genom att identifiera universella mönster i livets kemi som inte enbart beror på specifika och för oss kända molekyler. Dessa eventuella fynd skulle ge en ny möjlighet att förutsäga egenskaper hos utomjordiskt liv med helt olik biokemi mot jordlivets." Vi vill ha nya verktyg för att identifiera och förutsäga funktioner av liv i slag vi inte känner till", säger medförfattaren till studien Sara Imari Walker vid Arizona State University.

 – För att göra det vill vi identifiera de universella lagar som bör gälla för alla biokemiska system. Detta inkluderar att utveckla kvantitativ teori för livets ursprung och använda teori och statistik för vägledning i vårt sökande efter liv på andra planeter."

På jorden framträder livet ur samspelet mellan hundratals kemiska föreningar och reaktioner. Några av dessa föreningar och reaktioner finns i alla organismer vilket skapar en universellt likartad biokemi för allt liv på jorden. Denna uppfattning om universalitet är specifik och begränsas till känd biokemi och tillåter inte förutsägelser om exempelvis ännu inte observerad biokemi. Mer och fylligare information hur dessa forskare diskuterar kan man läsa om här i en artikel från Arizona state university(ASU). 

Själv (min anm.) anser jag att vi inte ska begränsa oss i någon vetenskaplig doktrin då vi söker efter det okända därute.

Bild flickr.com

Det kan finnas spår av tidigt liv på dvärgplaneten Ceres.

 

Ceres är en dvärgplanet i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter och var den första asteroid som upptäcktes vilket skedde den 1 januari 1801 av Giuseppe Piazzi. Sedan den 24 augusti 2006 är den klassad som en dvärgplanet; den enda i det inre av solsystemet. Dess diameter är omkring 950 kilometer. Ceres besöktes av rymdsonden Dawn som sattes i omloppsbana runt Ceres den 6 mars 2015 och som sedan stannade där under ca 3 år.

 Den tredje i storleksordning största kratern på Ceres Urvara-kratern har varit geologiskt aktiv minst en gång och det miljoner år efter dess uppkomst. I en ny studie publicerad i tidskriften Nature Communications presenterar forskare vid Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) i Gottingen, University of Munster (WWU) och National Institute of Science Education and Research (NISER) i Bhubaneswar, Indien den hittills största detaljerade studien av Urvara-kratern.

 

De utvärderade  kamerabilder från den sista fasen av NASA: s Dawn-uppdrag. Bilderna avslöjar geologiska strukturer ned till några meter i diameter. Det finns många stora kratrar på Ceres. Den största är  Occator belägen på det norra halvklotet. De ljusa fläckarna i dess inre som som upptäcktes under Dawns inflygningsfas visade sig vara saltlösningsrester från  saltavlagringar under ytan vilket stigit  upp till ytan genom kryovulkaniska processer (innebärande att det sker vulkanisk aktivitet i form av flytande ismagma eller ånga vilken tränger upp i och till en isrik planets, månens eller asteroids yta (min anm.)). under de senaste geologiska tiderna.

I  kratern kallad Ernutet, finns det bevis för exponerade organiska föreningar och en komplex kemi. I sin senaste publikation uppmärksammar forskarna från MPS nu på Urvara-kratern. Denna är belägen på södra halvklotet och är den tredje största krater på Ceres med en diameter av 170 kilometer. Den bildades för cirka 250 miljoner år sedan ochefter den händelsen trängde längre ner benäget material upp till ytan från ett djup av upp till 50 kilometer.

– Vår analys visar att skilda skikt av kratern har olika ålder, säger Nico Schmedemann vid WWU:s Institut of Planetology. – Åldersskillnaden är upp till 100 miljoner år. Det tyder på att processer pågick under lång tid efter att kratern  bildades, tillägger han.

 Oavsett det exakta skeendet förstärker de nuvarande resultaten bilden av dvärgplaneten utifrån data från Dawn-uppdraget att Ceres under de senaste geologiska tidsåldrarna varit geologiskt aktiv och de salthaltiga lagren visar på detta . Denna geologiska aktivitet kan vara relaterade till ett tidigare existerat underjordiskt hav. Ett hav som kan ha innehållet organiska föreningar. Trots Ceres stora avstånd från solen och  tack vare de upplösta salterna kan dessa saltavlagringar fortfarande existera idag i stora vätskereservoarer ner till ett djup av cirka 40 kilometer under Ceres yta.

Ceres var högintressant då 2015 man spekulerade i de lysande fläckarna och fantasin skenande hos många. I dag vet vi att det är saltavlagringar som skiner i solsken (min anm.).

Bild vikipedia på dvärgplaneten Ceres taget av farkosten Dawn 2015.

Att studera en planets måne kan ge ledtrådar till om planeten är beboelig.

 

Jordens måne är oerhört viktig för att jorden ska vara den planet den är. Utan månen skulle jorden vingla betydligt i sin bana och dygnet minska till 8-10 timmar långt.

Månen kontrollerar dagens längd och havsvattenrörelser vilket påverkar de biologiska cyklerna för livsformer på vår planet. Månen bidrar också till jordens klimat genom att stabilisera jordens spinnaxel och erbjuder en idealisk miljö för livet skulle utvecklas och överleva.

Eftersom månen är så viktig för livet på jorden förmodar forskare att en måne är viktigt för att en planet ska kunna vara optimalt möjligt för liv att utvecklas även i övriga universum.  De flesta planeter har månar men jordens måne är distinkt genom att den är stor ji förhållande till jordens storlek (storleken kontra planeten är viktig) Månens radie är större än en fjärdedel av jordens radie, ett mycket större förhållande än de flesta månar är till deras planeter i vårt solsystem.

Miki Nakajima, biträdande professor i jord- och miljövetenskap vid University of Rochester har funnit att denna skillnad är viktig och bör ingå i sökande efter livsvänliga planeter. Något hon beskriver i en ny studie publicerad i Nature Communications där hon beskriver hur hon tillsammans med kollegor vid Tokyo Institute of Technology och University of Arizona undersökt måne planet formationer genom datorsimuleringar och av  dettas resultat drar slutsatsen att endast vissa typer av planeter kan bilda månar som är stora nog för att balansera upp sin planet.

– Genom att förstå månstorlekar kontra planetstorlekar har vi fått en bättre begränsning av vad vi ska leta efter när vi söker efter jordliknande planeter, säger Nakajima. "Vi förväntar oss att exomooner [månar som kretsar runt planeter utanför vårt solsystem] ska finnas överallt, men hittills har vi inte säkert bekräftat några. Tecken på några möjliga finns nyligen beskrivna vilket jag tagit upp tidigare i något inlägg (min anm.).

Många forskare har ansett och anser att jordens måne uppstod vid en kollision mellan jorden i dess tidiga utveckling och en asteroid i Mars-storlek för ungefär 4,5 miljarder år krockade. Kollisionen resulterade i bildandet av en delvis förångad skiva runt jorden som så småningom bildade månen.

För att ta reda på om andra planeter kan ha bildat lika stora månar genomförde Nakajima och hennes kollegor skilda datasimuleringar med ett antal hypotetiska jordliknande steniga eller isiga planeter med varierande massor. De hoppades då upptäcka och identifiera om de simulerade effekterna av detta skulle resultera i delvis förångade diskar som den teoretiska  skiva som bildade jordens måne (och vilka storlekar som var optimala för detta).

Forskarna fann att steniga planeter som är större än sex gånger jordens och isiga planeter större än en jordmassa producerar helt - snarare än delvis - förångade skivor och dessa helt förångade skivor inte skulle kunna bilda stora månar (månar av Jordens månes storlek i förhållande till jordens storlek). Vi ska inte fundera över jättemånar vid stora planeter då dessa är av andra storleksförhållande till sin planet eller är infångade dvärgplaneter, Här handlar det om krascher där planeten och månen är inom ett visst storleksförhållande till varandra. (min anm.)

"Vi fann att om planeten är för massiv, producerar dessa effekter helt förångade diskar eftersom påverkan mellan massiva planeter i allmänhet är mer energirika än de mellan små planeter, "säger Nakajima.

Nakajima säger: "Exoplanet-sökning har vanligtvis fokuserats på planeter större än sex jordmassor. Vi föreslår att vi i stället ska titta på mindre planeter eftersom de förmodligen är bättre kandidater att vara värdar för stora månar.

Det låter bra då vårt sökande efter planeter som kan hysa liv är vårt huvudmål (min anm.). Vi vill veta om vi är ensamma eller inte.

DSCOVR-satellit (vädersatellit) som ser månen passera framför jorden. Bild vikipedia.

Det kan finnas områden i Venus atmosfär där livsformer kan existera

 

Venus är den andra planeten i solsystemet från solen räknat och nästan lika stor som jorden. Planeten är molnbeklädd med en atmosfär bestående i huvudsak av koldioxid och något kväve, svaveldioxid och vattenånga. Venus är mycket varm och mycket ogästvänlig för liv åtminstone i de former vi känner det från jorden. Den saknar en egen måne.

I en ny studie diskuteras den långvariga idén om liv kan existera i molnen över Venus. Studiens författare, från MIT, Cardiff University och forskare vid Cambridge University har identifierat en kemisk möjlighet genom vilken livsformer kan neutralisera Venus sura molnmiljö och skapa en självförsörjande, beboelig ficka i molnen.

Teorin uppstod  vid upptäckten att Venus atmosfär har förbryllande anomalier i form av kemiska signaturer som är svåra att förklara om livsformer inte finns som ursprung till dessa. Det finns små koncentrationer av syre och icke-sfäriska partiklar motsatsen till den i atmosfären vanliga svavelsyrans runda droppar. Mest förbryllande är närvaron av ammoniak. En gas som upptäcktes finnas på Venus vid undersökningar under 1970-talet och som inte borde kunna produceras genom någon känd kemisk process på Venus.

 

I den nya studien modellerade forskarna med en uppsättning av kemiska processer för att finna en förklaring till varför och om ammoniak verkligen finns där och om så vad som då skulle förklaras av kemiska reaktioner som skulle neutralisera omgivande droppar av svavelsyra och förklara de flesta avvikelser som observerats i Venus moln. När det gäller källan till ammoniak själv föreslår författarna att den mest rimliga förklaringen är något slag av biologiskt ursprung snarare än en icke-biologisk källa som blixtar eller vulkanutbrott. De skriver i sin studie att "livet kan kanske har  skapat sin egen miljö på Venus".

Denna hypotes är testbar och forskarna tillhandahåller en lista över kemiska signaturer att undersöka vid framtida uppdrag vid Venus för mätningar i Venus moln i syfte att antingen bekräfta eller motsäga deras idé.

"Inget liv som vi känner till skulle kunna överleva i Venus atmosfär", säger studiens medförfattare Sara Seager the Class of 1941 Professor of Planetary Sciences in MIT’s Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS). "Men poängen är att det kanske finns där och detta ändrar sin miljö så det blir möjligt."

Forskarna fann att om livet producerade ammoniak på det mest effektiva viset som möjligt skulle de tillhörande kemiska reaktionerna naturligt ge syre. Ammoniak skulle lösa upp droppar av svavelsyra vilket effektivt neutraliserar syran för att göra dropparna relativt ofarliga. Införandet av ammoniak i dropparna skulle omvandla deras tidigare runda, flytande form till icke-sfärisk, saltliknande slam. När ammoniak lösts upp i svavelsyra skulle reaktionen utlösa att omgivande svaveldioxid löses upp. Ammoniak antas i första hand komma från liv.

Förekomsten av ammoniak kan då förklara de flesta av de stora avvikelser som upptäckts i Venus moln. Forskarna visar även att källor som blixtnedslag, vulkanutbrott och meteoritnedslag inte kemiskt skulle kunna producera den mängd ammoniak som krävs för att förklara avvikelserna. Liv kan dock göra det.

Teamet noterar att det finns livsformer på jorden - i exempelvis våra egna magar - som producerar ammoniak för att neutralisera och göra miljön där beboelig i en annars mycket sur miljö.

Forskare kan få en möjlighet att bekräfta förekomsten av ammoniak och livstecken under de kommande åren med Venus Life Finder Missions, en uppsättning föreslagna privatfinansierade uppdrag där Seager blir huvudutredare. I dessa uppdrag planeras att sända rymdfarkoster till Venus för att mäta molnens innehåll av ammoniak och andra signaturer som kan vara tecken på liv.

Jag undrar dock vad som då skapat den första formen av liv där (min anm.)? Jag tvivlar på att det finns fickor av liv i molnen på Venus. Tror mer på att det är något mätfel där det verkar ses tecken på liv eller att man inte använt alla uträkningar för att det kan vara en kemisk reaktion man upptäckt som vi inte tänkt på.

Bild wikimedia. Filtrerad bild av Venus tagna av Akatsuki   den 23 maj 2018. En japansk rymdsond som undersökte Venus uppifrån men som först missade att lägga sig i omloppsbana runt Venus 2010 men vid nytt försök 2015 lyckades.