Överraskande egenskap på planeter som saknar atmosfär

 

Bild wikipedia. Bild tagen av sonden Dawn på asteroiden Vesta den 17 juli 2011.

Vesta är den fjärde asteroiden som upptäcktes. Den finns i asteroidbältet mellan Jupiter och Mars och är den näst största asteroiden där och har måtten 578×560×458 kilometer. Störst asteroid är Ceres.

En forskare från Southwest Research Institute Dr. Michael J. Poston  i samarbetade med ett team vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory har gjort en studie i att försöka förklara förekomsten av mystiska flödesfunktioner på ytorna av himlakroppar utan atmosfär genom att studera asteroiderna Vesta och Ceres vilka nyligen utforskats under NASA Dawn-uppdraget, eller Jupiters måne Europa, som snart kommer att utforskas i detalj av NASA Europa Clipper samarbeten som  inkluderar forskare vid  SwRI:s (Southwest Research Institute, Environmental, Social & Governance San Antonio, Texas, United States). 

I en ny artikel publicerad i The Planetary Science Journal, beskriver dess huvudförfattare, SwRI:s Dr. Michael J. Poston och ett team av forskare hur förhållanden efter nedslag, till exempel från ett meteoroitnedslag kan resultera i flytande saltlösningar som tillfälligt flyter längs med ytan men tillräckligt länge för att fastna i raviner och deponeras på väggarna i nybildade kratrar.

"Vi ville undersöka vår tidigare föreslagna idé om att is under ytan på en värld utan atmosfär skulle kunna slungas ut och smälta av ett nedslag och sedan flyta längs med väggarna i nedslagskratern och bilda distinkta ytegenskaper", beskriver projektledaren Dr. Jennifer Scully Forskningsinstitut i La Cañada Flintridge, Kalifornien (JPL). 

Teamet ville förstå hur länge vätskan potentiellt kan flöda innan den fryser igen eftersom de flesta vätskor förlorar stabilitet under starka vakuumförhållanden.

I artikeln, "Experimental Examination of Brine and Water Lifetimes after Impact on Airless Worlds", beskrivs teamets resultat efter att ha simulerat det tryck som isen på Vesta, en av de största asteroiderna i vårt solsystem upplever efter ett meteoroitnedslag och hur lång tid det tar för vätskan som frigörs från underjorden att frysa igen.

Teamet modifierade en testkammare vid Jet Propulsion Laboratory för att snabbt testa att minska trycket ett vätskeprov för att simulera det dramatiska tryckfallet när den tillfälliga atmosfären som skapas efter en kollision med en atmosfärfri kropp som Vesta försvinner. Enligt Poston var tryckfallet så snabbt att testvätskor omedelbart och dramatiskt expanderade och sprutade ut material från provbehållarna.

"Genom våra simulerade effekter fann vi att rent vattnet frös för snabbt i vakuum för att åstadkomma en meningsfull förändring, medan salt- och vattenblandningar eller saltlösningar förblev flytande och flödande i minst en timme", beskriver Poston. "Detta är tillräckligt för att saltlösningen ska kunna destabilisera sluttningar på kraterväggar på steniga kroppar, orsaka erosion och jordskred och potentiellt bilda andra unika geologiska egenskaper som man vet finns på isiga månar."

Dessa fynd kan också hjälpa till att förklara ursprunget till vissa observerade egenskaper på avlägsna kroppar, som de släta slätterna på månen Europa och den distinkta "spindel"-funktionen i dess Manannán-krater eller de olika ravinerna och solfjäderformade avlagringarna av skräp på Mars. Studien kan också bidra till att bygga ett starkare argument för förekomsten av underjordiskt vatten på till synes ogästvänliga platser i solsystemet.

"Om resultaten är konsekventa i dessa torra och luftlösa eller tunna atmosfärer visar det att vatten existerade på dessa världar under den senaste tiden, vilket tyder på att vatten fortfarande kan komma fram från meteoritnedslag", beskriver Poston. "Det kan fortfarande finnas vatten där ute att hitta."

Studien finansierades genom ett anslag från NASA:s Discovery Data Analysis Program som en del av ett pågående projekt som leds av Jet Propulsion Laboratory vid California Institute of Technology, Pasadena.

Att planeter lutar i sin bana är vanligare än vi trott

 

Astronomer har länge antagit att planeter med lutade, vinklade banor – banor som inte ligger i linje med sin sols rotationsaxel beror på något kosmiskt fenomen som exempelvis att närliggande stjärnor planeter påverkar banan (troligen genom gravitation eller än troligare tidvatteneffekt föreslår jag något som verkar mer vanligt i  äldre solsystem än man ansett tidigare).

En ny Yale-ledd studie publicerad i The Astronomical Journal tyder på att det är vanligt. I studien har en internationell forskargrupp ledd av Yale-astronomen Malena Rice genomfört en omfattande analys av solsystem med flera planeter där planeternas banor har förblivit relativt ostörda sedan de bildades.

Den här typen av konfiguration, där en planets omloppsbana är exakt ordnad med en annan i ett exakt heltalsförhållande av omloppsperioder, är sannolikt vanlig att hitta i ett solsystem tidigt under dess utveckling, beskriver Rice, biträdande professor i astronomi vid Yales fakultet för konst och vetenskap och huvudförfattare till studien.

Det är en fantastisk konfiguration – men det är bara en liten andel av systemen som behåller den, skriver hon.

Och även i dessa solsystem, fann Rice och hennes medförfattare att planeter kan ha en banlutning på upp till 20 grader.

Forskarna började sitt arbete med att mäta den lutande banan för TOI-2202 b, en "het Jupiter"-planet cirka 770 ljusår från oss i solsystemet TOI-2202 . En het Jupiter är en planet som är mycket större än jorden oftast med en betydligt kortare omloppstid runt sin sol än jordens 365 dygn.

Forskarna jämförde TOI-2202 b:s omloppsbana med omloppsdata från  inventeringen av liknande planeter som hittats i NASA:s Exoplanet Archive. Satt i detta större sammanhang var en typisk lutning på så mycket som upp till 20 grader för planeter vanligt. TOI-2202 b:s slutning är 20 grader.

Rice beskriver att upptäckten ger värdefull information om solsystems tidiga utveckling och säger något viktigt även om jordens och vårt solsystem att en liten lutning av en planet är en vanligdel i kursen runt solen.

Det är betryggande, skriver Rice och tillägger att det säger oss att vi inte lever i ett konstigt solsystem. Det här är verkligen som att titta på oss själva i en lustig spegel och se hur vi passar in i den större bilden av universum.

Den nya studien hjälper Rice i hennes strävan att förstå "heta" Jupiter-solsystem, system som innehåller gasjättar som liknar Jupiter, men med mycket korta omloppstider runt sin sol.

Jag försöker ta reda på varför system med heta Jupitrar fick så extremt lutande banor, beskriver  Rice. För att ta reda på det måste jag först ta reda på vilka typer av solsystem som inte är så dramatiskt lutade.

Den nya studien är den åttonde från kartläggningen Stellar Obliquities in Long-period Exoplanet Systems (SOLES), som grundades av Rice och leddes tillsammans med Songhu Wang, tidigare postdoktor vid Yale och numera verksam vid Indiana University och medförfattare till den nya studien. Ytterligare medförfattare inkluderar forskare från Belgien, Spanien, Chile, Australien och USA.

Bild vikipedia Jorden vid säsongsbetonade punkter i sin omloppsbana (ej skalenligt)

Floder som en gång forsat på två platser därute förutom på Jorden

 

En ny teknik utvecklad av MIT-geologer gör det möjligt för forskare att se hur floder en gång flöt på Mars och hur de för närvarande flyter på Titan. Metoden använder satellitobservationer för att uppskatta hur snabbt floder flyttar vätska och sediment nedströms.

Genom att tillämpa den nya tekniken beräknade MIT-teamet hur hög flödeshastighet och hur djupa floderna var i vissa regioner på Mars för mer än 1 miljard år sedan. De gjorde även liknande uppskattningar av de aktiva floderna på Titan även om månens tjocka atmosfär och avstånd från jorden gör det svårare att utforska Titan än Mars.

Det spännande med Titan är att där flödar floder än i dag. Med den nya tekniken har vi en metod att göra förutsägelser för en plats där vi inte kommer att få mer data på länge, beskriver Taylor Perron, Cecil och Ida Green Professor vid MIT: s Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS). Mars ger oss en tidsmaskin, för att undersöka floderna som sedan länge sinat och få en känsla av hur de var då de aktivt flödade. 

Perron och hans kollegor har publicerat sina resultat nyligen i Proceedings of the National Academy of Sciences. Perrons MIT-medförfattare är huvudförfattare Samuel Birch, Paul Corlies och Jason Söderblom, med Rose Palermo och Andrew Ashton från Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), Gary Parker från University of Illinois i Urbana-Champaign och medarbetare från University of California i Los Angeles, Yale University och Cornell University.

Teamets studie växte fram efter Perron och Birchs förbryllelse över Titans floder. Bilderna som tagits av NASA: s rymdfarkoster Cassini har visat en brist på deltaområden vid mynningarna vid de flesta av månens floder i motsats till många av floderna på jorden där deltaområden är vanliga. Kan det vara så att Titans floder inte flödar starkt nog för att dra med sig sediment för att bygga upp deltan.

Av forskarnas förutsägelser om flödeshastighet fann laget att floder sannolikt flödade i minst 100 000 år vid Gale Crater och minst 1 miljon år vid Jezero Crater  på Mars tillräckligt länge för att eventuellt ha innehållet liv. De kunde också jämföra sina förutsägelser om den genomsnittliga storleken på sediment på varje flodbädd med faktiska fältmätningar av marsjord nära varje flod, tagna av NASA: s rovers.

För mer om forskningen se medföljande länk från https://www.spacedaily.com/.  

Bild vikipedia på en flod på Jorden i detta fall St. Marys River i Fort Wayne, Indiana.

Planeter bildas på fler platser än man tidigare antaget.

 

Material som behövs vid  planetbildning har upptäckts på en plats i den närliggande galaxen Lilla Magellanska molnet där man trodde att planeter inte kunde bli till. Upptäckten, beskrevs den 24 april i Nature Astronomy och gjordes med hjälp av James Webb Space Telescope (JWST). Nu föreslår forskare att planetbildning kan vara vanligare och ske på fler platser i universum än det tidigare ansett.

Jag har väntat länge för att kunna göra dessa observationer, beskriver i artikeln Olivia Jones, astrofysiker vid UK Astronomy Technology Center i Edinburgh och den som var huvudförfattare till studien.

Resultaten följer på en mängd av upptäckter som möjliggjorts av JWST.

Forskare såg på NGC 346, ett högaktivt stjärnbildande område i en galax nära Vintergatan som har namnet Lilla Magellanska molnet (SMC). Platsen valdes eftersom här finns en mycket låg koncentration av metaller. Något astronomer definierar metaller som element tyngre än väte och helium. 

Galaxen miljö liknar förhållandena under en period för ungefär tio miljarder år sedan när stjärnor bildades i ett virrvarr i nästan alla universums galaxer. Dessutom är NGC 346 ett mycket större område än andra stjärnbildande områden i galaxen vilket gör det möjligt för astronomer att tydligare se hur stjärnor interagerar med varandra och tar form här.

Forskarna var främst intresserade av att studera stjärnor med låg massa eftersom de är mycket vanligare i universum än stjärnor med stor massa. Solen är en stjärna med låg massa, så att förstå stjärnbildningen i NGC 346 kan även hjälpa till att förklara vårt solsystems början.

Men det är utmanande att studera då stjärnor med låg massa blir till eftersom dessa avger mycket damm när de bildas vilket döljer deras ljus. Det bästa sättet är att se genom detta damm är genom infrarött ljus, något JWST: s föregångare, rymdteleskopet Hubble, inte byggdes för att kunna. "Med Webb kan du däremot se dessa stjärnor precis i det ögonblicket de bildas, beskriver Jones.

Damm är avgörande för att upptäcka planetbildning. Stoftet som frigörs av en stjärna när den bildas kan samlas i en protoplanetär skiva runt denna där så småningom planeter sedan bildas. 

 Det var inte känt om tillräckligt med stoft kunde bestå för att planeter skulle bildas i NGC 346 eftersom de låga metallförhållandena gör att skivorna  snabbt avdunstar i ljussken.

Forskarna använde filter på JWST:s kamera för att hitta kombinationer av infraröda våglängder som gjorde det möjligt att identifiera stjärnor i olika stadier av utveckling. De hittade tillräckligt med damm som samlats för att indikera att planetbildning var möjlig.

Att upptäcka protoplanetära skivor där planeter kan bildas i NGC 346 breddar förståelsen för var planeter kan finnas och bildas enligt uttalande av  Stefanie Milam, biträdande projektforskare vid JWST planetvetenskap vid NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

Forskare förstår nu  hur och när steniga planeter börjar ta form i lågmetallgalaxer, beskriver Jones. Men hur tillräckligt med damm består för att främja planetbildning är fortfarande ett mysterium, beskriver hon.

Det är för tidigt att säga om förekomsten av fler planetbildningsplatser ökar sannolikheten för att det finns liv någon annanstans i universum, skriver Jones. Hon önskar undersöka närmare NGC 346 efter tecken på vissa ämnen bland annat vatten och koldioxid.

Jones planerar att använda JWST för att genomföra uppföljningsobservationer om cirka sex månader med inriktning i de potentiella planetsystemen som rapporterats i studien. Att i framtiden undersöka om andra galaxer kan ge materia för planetbildning kommer att bidra till att bygga upp en bättre bild av hur processen fungerar, beskriver Milam det i rapporten.

Bild https://creazilla.com/

Se planeter dansa runt sin sol

 

R 8799 är en ungefär 30 miljoner år gammal stjärna belägen 133,3 ljusår från jorden i stjärnbilden Pegasus. Den har ungefär 1,5 gånger solens massa och 4,9 gånger dess ljusstyrka. Den ingår i ett solsystem som innehåller en skräpskiva och minst fyra massiva planeter. Dessa planeter, tillsammans med Fomalhaut b (som finns 25 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Fiskarna) var de första exoplaneter vars omloppsbana bekräftades genom direkt avbildning. 

Med hjälp av observationer som samlats under de senaste 12 åren har Northwestern University astrofysiker Jason Wang sammanställt en tidsfördröjningsvideo av de fyra planeternas dans runt sin sol R 8799. Planeterna  är massivare än Jupiter. Videon ger tittarna en oöverträffad inblick i planetrörelserna. 

"Det är vanligtvis svårt att se planeter i  en omloppsbana", sa Wang. – Det är till exempel inte möjligt att se att Jupiter eller Mars kretsar kring vår sol eftersom vi lever i samma solsystem och inte har utsikt utifrån och in i vårt solsystem. Astronomiska händelser sker oftast antingen för snabbt eller för långsamt för att kunna fångas på film. Men ovan video visar planeter som rör sig på en mänsklig tidsskala. Jag hoppas att det gör det möjligt för människor att njuta av den.

Wang är expert på att avbilda exoplaneter och biträdande professor i fysik och astronomi vid Northwestern's Weinberg College of Arts and Sciences och även medlem i Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA).

I november 2008 gick HR8799 till historien som det första solsystem som fick sina planeter direkt avbildade. Wang, som omedelbart fascinerades av systemet, har uppmärksammat det sedan dess. Wang och hans kollegor ansökte om tid på W. M. Keck-observatoriet, som finns på toppen av Mauna Kea på Hawaii, för att observera systemet under en följd av år.

Efter sju års observationer sammanställde Wang bilderna och skapade sin första tids -video av systemet. Nu, med 12 års bilddata släppte Wang den uppdaterade videon vilken visar hela tidsperioden i en kondenserad 4,5 sekunders tidsfördröjning.

Bild vikipedia på solsystemet R 8799 där planetdansen sker.

Tecken på att planeter och stjärnor bildas samtidigt

 

Forskare som studerar "förorenade" vita dvärgstjärnor har hittat nya tecken på hur planeter skapas. Nyligen hittade ett team av astronomer bevis för att stjärnor och planeter troligen bildas tillsammans och samtidigt i ett nytt solsystem. För min del kan jag tänka mig att det inte alltid är så (min anm.) ser inte den accepterade bildningsteorin att planeter bildas av stoff från den cirkumplanetära skiva som finns runt en ny stjärna som motbevisat med detta.

Amy Bonsor, astronom vid Cambridge University i Storbritannien och huvudförfattare till den nya forskningen, säger i ett uttalande " Vi har en ganska bra uppfattning om hur planeter bildas men inte när planetbildningen startar. Om det är då moderstjärnan fortfarande växer eller miljontals år senare?".

Intressant nog kom ledtrådar som kunde lösa frågan från den döda kärnan av en tidigare sol som avslocknat och nu är en vit dvärg. Vita dvärgstjärnor består i allmänhet av endast väte och helium men de kan "förorenas" när asteroider eller någon annan stenig kropp faller ner i dem. Astronomer kan sedan analysera vad asteroiderna var gjorda av genom att titta på sammansättningen av den nyligen förorenade vita dvärgen. 

Vissa vita dvärgar är likt laboratorier då deras tunna atmosfärer nästan kan ses som en stjärnas fornlämning.

Många av de 200 vita dvärgstjärnor som teamet observerade var rika på järn och pekade på att järnrika asteroiders nedslagit på dessa. För att ge en asteroid en järnkärna måste saker och ting vara ganska heta och den mest troliga värmekällan är sönderfallet av en radioaktiv form av aluminium (aluminium-26).  Genom sönderfall kan detta ämna bara existera i knappt en miljon år innan ämnet avklingat. Så för att dessa asteroider skulle innehålla så mycket järn som astronomerna upptäckte hos de vita dvärgarna måste dessa asteroider ha bildats ganska tidigt i ett solsystem troligast under samma tid som stjärnan (solen i solsystemet) bildades.

"Det här är bara början", sa Bonsor. "Varje gång vi hittar en ny vit dvärg kan vi lära oss mer om hur planeter bildas."

Vi ska komma ihåg att fler bevis behövs innan forskarvärlden accepterar dessa nya rön dessa forskare presenterar (min anm.)

Ovan forskningsresultat beskrivs i en artikel som publicerades måndag (14 november) i tidskriften Nature Astronomy.

Bild vikipedia på en jämförelse mellan vit dvärg IK Pegasi B (nedre mitten), hennes A-klasspartner IK PegasiA (vänster) och solen (höger). Denna vita dvärg har en yttemperatur av ca 35000C.

Jätte-Jupiter planeter kan vara ett anti-aging (föryngringsmedel) för stjärnor

 

Följ denna länk för att se en konstnärs illustration av en gasjätteplanet (nere till höger) som kretsar nära sin värdstjärna (vänster), med en annan stjärna i fjärran (uppe till höger).   De två stjärnorna är själva i omloppsbana med varandra.

I ett tidigare publicerat  pressmeddelande beskrev ett team forskare vid NASA: s Chandra-röntgenobservatorium och ESA: s XMM-Newton  test om exoplaneter (kända som "heta Jupiters") om dessa  påverkar sin värdstjärna på något sätt och jämföra resultatet med stjärnor som inte har en ”het Jupiter” i sitt närområde. Resultaten visade att en ”het Jupiter” kan få sin värdstjärna (sol) att agera yngre än den är genom att få stjärnan att snurra snabbare än den skulle gjort utan en ”het Jupiter”. OBS vår Jupiter i vårt solsystem påverkar genom dess större avstånd till vår sol inte denna.

Det dubbelstjärniga (eller "binära") systemet i illustrationen är ett av dussintals som astronomer studerade med Chandra och XMM-Newton i syftet att leta efter effekter av heta Jupiters på deras värdstjärnor. En het Jupiter kan potentiellt påverka sin värdstjärna genom tidvattenkrafter vilket får stjärnan att snurra snabbare än om den inte hade en sådan planet i sitt närområde. Denna snabbare rotation kan göra värdstjärnan mer aktiv och producera fler röntgenstrålar vilket gör att den verkar yngre än den egentligen är.

Stjärnorna i binära system bildas dock samtidigt. Separationen mellan stjärnorna som studerats av teamet är dock alldeles för stor för att de ska kunna påverka varandra eller för att den heta Jupiter ska kunna påverka den andra stjärnan.

Teamet mätte mängden röntgenstrålar som produceras av stjärnorna för att avgöra hur "unga" de agerar som genom att studera nästan tre dussin system i röntgenstrålfältet (det slutliga provet innehöll 10 system observerade av Chandra och 6 av ESA: s XMM-Newton, inklusive ett antal observerade av båda teleskopen). Studien avslöjade att stjärnorna med heta Jupiters tenderade att vara ljusare i röntgenstrålfältet och därför mer aktiva än sin följeslagare, stjärnan utan en het Jupiter i det binära stjärnsystemet. I illustrationen visar den mer aktiva stjärnan den med den heta Jupiter blossande aktivitet och den avlägsna följeslagaren inget av detta. Illustrationen visar även att en del av exoplanetens atmosfär sprängs bort av strålning från värdstjärnan.

Separat grafik visar Chandra-data för två av systemen där en stjärna kretsar kring en het Jupiter (HD189733 och WASP-77) och två med ingen het Jupiter i omloppsbana (HD46375 och HD109749). I de två senare systemen är en av stjärnorna värd för en planet som är mer avlägsen eller har en lägre massa än en het Jupiter. Stjärnorna med heta Jupiters är klart ljusare än sina följeslagare, inklusive en icke-detektion för följeslagaren i WASP-77. 

Det kan få eller har fått astronomer att feltolka åldern på den ena stjärnan i ett binärt system. Ja troligen även åldern på ensamma stjärnor med en närgången ”het Jupiter” att misstolkas åldersmässigt. Detta är något man bör ha med i beräkningen då vi ser ”het Jupiter” i närområdet av en stjärna. Något som är vanligt. Sedan bör vi räkna ut vilken gränsen är för närhet av ”het Jupiter” och påverkan eller ej på en stjärnas rörelser. Och även hur mycket åldern kan påverkas. I dubbelstjärnsystem kan man utgå från samma ålder på den påverkade som den ickepåverkade stjärnan och vet man åldern på den ickepåverkade vet man systemets ålder och därmed båda stjärnornas ålder. PÅ ensamma stjärnor är det ett svårlöst problem just nu (min anm.).

Arbetet med HD189733- och WASP-77-systemen är beskrivet i en rapport i juli 2022 -numret av Royal Astronomical Societys månatliga meddelanden och finns online. Författarna är Nikoleta Ilic (Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) i Tyskland), Katja Poppenhaeger (AIP) och S. Marzieh Hosseini (AIP). NASA: s Marshall Space Flight Center hanterar Chandra-programmet. Smithsonian Astrophysical Observatory's Chandra X-ray Center kontrollerar vetenskapliga operationer från Cambridge, Massachusetts och flygoperationer från Burlington, Massachusetts.

Bild flickr.com Där det även  finns  mer information om Chandra.

Diamantregn kan vara vanligt på istäckta exoplaneterI

 

I en ny studie visas att "diamantregn", en exotisk typ av nederbörd kan vara vanligt  på   istäckta planeter.

I ett tidigare experiment skapade forskarna de extrema temperaturer och tryck som finns djupt inne i isjättarna Neptunus och Uranus och observerade för första gången hur diamantregn då kunde bildas.

Genom att undersöka denna process i ett material som  liknar Neptunus och Uranus kemiska sammansättning upptäckte forskare från Institutionen för energi SLAC National Accelerator Laboratory och deras kollegor att närvaron av syre då gör diamantbildning  sannolik vilket får dem att bildas och växa vid i  bredare spektrum av förhållanden och på fler planeter.

Studien kan leda till kunskap om ett nytt sätt att tillverka nanodiamonder, som har ett mycket brett spektrum av applikationer inom läkemedelsleverans i kroppen, medicinska sensorer, icke-invasiv kirurgi, och kvantelektronik.

"Det tidiga experimenten var de första som vi direkt såg diamantbildning utifrån några blandningar", säger Siegfried Glenzer, chef för High Energy Density Division på SLAC. – Sedan dess har det varit ganska många experiment med olika rena material. Men inuti planeter är allt mycket mer komplicerat; det finns mycket fler kemikalier i blandningen där. Det vi ville ta reda på här var vilken typ av effekt dessa ytterligare kemikalier har.

Teamet under ledning av Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) och Universitetet i Rostock i Tyskland, samt Frankrikes École Polytechnique i samarbete med SLAC, publicerade nyligen sina resultat i Science Advances.

I  tidigare experimentet studerade forskarna ett plastmaterial tillverkat av en blandning av väte och kol vilket är några nyckelkomponenter i den kemiska sammansättningen av Neptunus och Uranus. Men förutom kol och väte innehåller många isjättar även andra element exempelvis stora mängder syre.

I det nya experimentet använde forskarna PET-plast - som ofta används i livsmedelsförpackningar, plastflaskor och behållare - för att reproducera sammansättningen av dessa planeter mer exakt. Något överraskande material anser jag.

"PET har en bra balans mellan kol, väte och syre för att simulera aktiviteten i isplaneter", säger Dominik Kraus, fysiker vid HZDR och professor vid University of Rostock.

Forskarna använde en kraftfull optisk laser kallad Matter in Extreme Conditions (MEC) vid SLAC: s Linac Coherent Light Source (LCLS) för att skapa chockvågor i PET- plasten. Därefter undersökte de vad som då skedde i plasten med röntgenpulser från LCLS. Med hjälp av en metod som kallas röntgendiffraktion såg de hur atomerna i materialet omorganiserades till små diamantregioner.

Samtidigt användes en annan metod som kallas liten vinkelspridning som inte hade använts i den första undersökningen för att mäta hur snabbt och mycket dessa diamantregioner växte. Med hjälp av denna  metod kunde de då se att diamantregionerna växte upp till några nanometer i bredd. De fann att nanodiamanter med närvaro av syre i materialet, kunde växa vid lägre tryck och temperatur än vad som tidigare observerats.

"Effekten av syret blev att påskynda splittringen av kol och väte och därmed öka bildandet av nanodiamanter", sa Kraus. "Det innebar att kolatomerna lättare kunde kombineras och bilda diamanter."

Forskarna förutspår att diamanter på Neptunus och Uranus skulle bli mycket större än de nanodiamanter som producerades i dessa experiment - kanske miljontals karat i vikt (vilket ger 1000 tals kilo tunga diamanter, 1 karat är o,2 gram). Under tusentals år kan diamanterna långsamt sjunka genom planeternas islager och samlas i ett tjockt lager här och där runt den fasta planetkärnan.

Teamet fann även bevis för att det i kombination med diamanterna också kan bildas superjoniskt vatten. Denna nyligen upptäckta vattenfas som ofta beskrivs som "varm, svart is", existerar vid extremt höga temperaturer och tryckförhållanden. Under dessa extrema förhållanden bryts vattenmolekyler isär och syreatomer bildar ett kristallgitter där vätekärnor flyter fritt runt. Eftersom dessa fritt flytande kärnor är elektriskt laddade kan superjoniskt vatten leda elektrisk ström och det kan förklara de mystiska magnetfälten på Uranus och Neptunus.

Forskare tror att isjättar är den vanligaste formen av planeter utanför vårt solsystem.

"Vi vet att jordens kärna huvudsakligen är gjord av järn, men många experiment undersöker fortfarande hur närvaron av lättare element kan förändra förhållandena för smältning och fasövergångar", säger SLAC-forskaren och samarbetspartnern Silvia Pandolfi. – Vårt experiment visar hur dessa element kan förändra de förhållanden under vilka diamanter bildas på isjättar.  Om vi vill modellera planeter exakt måste vi komma så nära den faktiska sammansättningen av planets inre som möjligt.

Forskningen indikerar också en potentiell väg framåt för att producera nanodiamanter genom laserdriven chockkomprimering av billig PET-plast. Även om nanodiamanter redan ingår i slipmedel och polermedel, kan dessa små pärlor i framtiden potentiellt användas till kvantsensorer, medicinska kontrastmedel och reaktionsacceleratorer för förnybar energi.

"Det sätt som nanodiamanter för närvarande tillverkas är genom att ta en massa av kol eller diamant och spränga det med sprängämnen", säger SLAC-forskaren och samarbetspartnern Benjamin Ofori-Okai. – Det här skapar nanodiamanter i olika storlekar och former och är en process som är svår att kontrollera.

 Det vi ser i det här experimentet är en annan reaktivitet som sker under hög temperatur och högt  tryck. I vissa fall verkar diamanterna bildas snabbare än i andra fall beroende av närvaron av slaget av  kemikalier i isjättarna. Laserproduktion skulle kunna erbjuda en renare och mer lättkontrollerad metod att producera nanodiamanter. Om vi kan utforma sätt att ändra vissa saker i processen kan vi förändra hur snabbt de bildas och hur stora de blir.

Nu planerar forskarna liknande experiment med flytande prover som innehåller etanol, vatten och ammoniak – det som Uranus och Neptunus  mest består av – vilket kommer att föra ännu närmare för att förstå exakt hur diamantregn bildas på planeter.

Forskningen stöddes av DOE: s Office of Science och National Nuclear Security Administration. LCLS är en DOE Office of Science användaranläggning.

Bild https://se.depositphotos.com/  på hur det kanske ser ut där regn av diamanter sker.

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 

Aliens kan kolonisera universum utan att äga stjärnskepp

 

Astronomer har sökt efter utomjordiska civilisationer i andra planetsystem nu i sextio år  utan resultat. I en rapport nyligen publicerad i International Journal of Astrobiology, Cambridge University Press med titeln "Migrating extraterrestrial civilizations and interstellar colonization: Konsekvenser för SETI och SETA", föreslår Irina K. Romanovskaya vid Houston community college att sökandet efter utomjordisk intelligens (SETI) kan ha fler chanser att bli framgångsrik om man inkluderar sökandet efter migrerande utomjordiska civilisationer.

Utomjordiska civilisationer kan ha lämnat sin hemplanets solsystem när de står inför existentiella hot. Ett av sätten att göra det på är att åka med fritt flytande planeter i den interstellära rymden. Fritt flytande planeter kan erbjuda utrymme och resurser och skydd mot rymdstrålning för mycket stora befolkningar som ger sig ut på interstellära resor. Det är troligtvis tekniskt möjligt att även stora rymdskepp, kallade världsskepp, kan erbjuda detsamma. Misstankar fanns och finns kanske ännu att objektet Oumuamua var en farkost från stjärnorna. 

Utomjordiska civilisationer kan även använda fritt flytande planeter därute för att skicka biologiska eller postbiologiska arter för att kartlägga interstellära rymd-, stjärnor och planetsystem eller för att etablera nya kolonier i fler planetsystem för att bevara och expandera sin civilisation redan innan de står inför existentiella hot på sin hemplanet.

I sin uppsats diskuterar Romanovskaya hur utomjordiska civilisationer kan haka på en fritt flytande planet som sveper förbi deras hemplanetsystem, eller så kan de rida på planetliknande objekt som kastas ut från sitt hemplanetsysstem exempelvis om deras sol är på väg att få brist på energi och snart kan svälla upp till en röd jätte. Här kan man åter tänka på Oumuamua (min anm.). 

Annars kan utomjordiska civilisationer även använda framdrivningssystem och gravitationshjälphändelser för att omvandla ett ex Oort-molnobjekt eller Kuiperobjekt för att göra en jämförelse med vårt solsystem i sina planetsystem till fritt flytande dvärgplaneter  eller större asteroider och ge sig iväg ut bland stjärnorna.

När de närmar sig nya solsystem efter kanske många tiotusentals år kan de styra  in med sin dvärgplanet i det nya solsystemets till detta systems ex Oort-moln och kanske döljas där under en tid i och därifrån sedan kolonisera större planeter i det inre av solsystemet som Jorden.  

För att upptäcka utomjordingar som åker med fritt flytande planeter föreslår Romanovskaya att man ska söka efter vissa teknosignaturer som elektromagnetiska utsläpp producerade av utomjordisk teknik på de fritt flytande planeterna och i dess närhet - och i vissa fall tecken på terraformning som potentiellt indikerar att en civilisation färdas på fritt flytande planeter.

Om astronomer upptäcker teknosignaturer från en fritt flytande planet utan att upptäcka den fritt flytande planeten själv, kan de misstolka ursprunget till teknosignaturerna. Till exempel, den 15 augusti 1977, upptäckte astronomer den berömda Wow! signalen i konstellationen Skytten. Ännu idag fortsätter forskare att försöka förstå varför signalen aldrig återupprepades.

Enligt Romanovskaya, skulle utomjordingar som skickade Wow! signal från en oupptäckt fritt flytande planet och planeten rörde sig bort från observationslinjen, sedan Wow! signalen upptäcktes inte upptäckas längs den observationslinjen igen. Således bör astronomer söka efter fritt flytande planeter i linje med observationer av ovanliga och potentiellt konstgjorda signaler  från rymden.

Bild från https://www.eso.org/public/sweden/news/eso1245/ bilden är tio år gammal och tagen från en lika gammal artikel. Men ovan resonemang och inlägg är från nyligen producerad forskning se ovan länk. Astronomer har med hjälp av ESO:s Very Large Telescope samt Canada-France-Hawaii Telescope identifierat vad som sannolikt är en planet som rör sig genom rymden ensam i mörkret.

Rekordstor molekyl funnen vid den unga stjärnan IRS 48

 

Med hjälp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile har astronomer vid Leidenobservatoriet i Nederländerna nu för första gången identifierat dimetyleter i en planetbildande gas- och stoftskiva. Med sina nio atomer är detta den största molekyl som hittills har upptäckts i skiva av detta slag. Molekyler av detta slag är en byggsten till större organiska molekyler vilka kan ge upphov till liv.

“Resultatet kan lära oss mer om livets ursprung på vår planet och därför ge en bättre förståelse för möjligheterna till liv i planetsystem. Det är spännande att se hur dessa resultat kan bidra till mer kunskap” säger Nashanty Brunken, forskarstuderande vid Leidenobservatoriet och huvudförfattare till den artikel som publicerats i dagarna i Astronomy & Astrophysics.

Dimetyleter är en organisa molekyl som ofta finns i stjärnbildande gas- och stoftmoln men den har aldrig tidigare upptäckts i en planetbildande skiva. Forskarna gjorde också en preliminär detektion av metylformiat även denna en komplex molekyl som liknar dimetyleter och även den en byggsten för större organiska molekyler.

Molekylerna identifierades i den planetbildande skivan runt den unga stjärnan IRS 48 även känd som Oph-IRS 48 med hjälp av ALMA, ett observatorium med Europeiska sydobservatoriet (ESO) som delägare. IRS 48 finns 444 ljusår bort från oss i stjärnbilden Ormbäraren.

Regionen formades troligast av en nybildad planet eller en liten stjärnkompanjon belägen mellan stjärnan och stoftmolnet vilket nu drar till sig mängder av millimeterstora stoftkorn som över tid kan växa till kilometerstora objekt som kometer, asteroider och även dvärgplaneter.

Forskarna tror att många komplexa molekyler likt dimetelyter bildas i stjärnbildande moln redan innan stjärnorna bildats. I dessa då kalla miljöer fastnar atomer och enkla molekyler som kolmonoxid på stoftkornens ytor och bildar en isskorpa där kemiska reaktioner sker och komplexa molekyler då kan uppstå.

Nyligen upptäcktes att stoftfällan i IRS 48 även är en isreservoar där det samlas isiga stoftkorn på komplexa molekyler. Det var i denna region av skivan som ALMA registrerade tecknen på diemetyleter: det var då den unga stjärnan IRS 48 värmer upp isen som gas sublimeras varvid molekylerna som är fångade i isen frigörs och blir detekterbara.

“Det som gör denna upptäckt spännande är att vi nu vet att dessa större komplexa molekyler sedan kan ingå i de planeter som bildas i skivan” förklarar Booth. ”Detta var inte känt tidigare eftersom de komplexa molekylerna gömde sig i isen”.

Upptäckten av dimetyleter kan betyda att många andra komplexa molekyler som förekommer i stjärnbildningsområden också kan finnas i isen i planetbildande skivor. Dessa molekyler är byggstenar för prebiotiska molekyler som aminosyror och sockerarter och vissa av dessa är nödvändiga för utveckling av liv på en planet.

“Det är mycket spännande att se dessa större molekyler i gas- och stoftskivor. Vi trodde att det kanske inte var möjligt att observera dem över huvud taget” säger Alice Booth, forskare vid Leidenobservatoriet.

Upptäckten ger stor möjlighet att förstå livets ursprung på en planet men bör även ge idén att liv bör vara mindre unikt därute än vi ser just nu (min anm.)

PR-bild eso2205f. ALMA-observatoriet i Chile:s bild av stoftfällan/kometfabriken omkring Oph-IRS 48

Kan planeter ha ett kollektivt minne som de agerar utifrån över tid?

 

Liv innebär troligen alla slag av aktivitet – alla mikrober, växter och djur som över tid har förändrat betingelserna på planeten Jorden. Växter som lyckats använda fotosyntes för att förbättra sin egen överlevnadsmöjlighet och som biprodukt släppte ut syre som förändrade hela vår planets funktion och gav fler livsformer.

Ekologiska kretslopp bildades och bildas om och förändras än i dag medan andra dör ut.  Men kan en planet också ha ett eget liv, ett eget sinne? Något som får livet att uppkomma och utvecklas eller förändras när så är av nöden eller stoppa liv där så inte bör ske. En livsgnista som skapats redan vid BigBang genom materians tillblivelse inbyggd i denna om rätt mineraler för detta samarbetar eller sammanfogas? Har detta skett på jorden och bara här eller är livet  religiöst påverkat (en Guds skapelse ,vi har ju även de som ser det som ett hologram skapat av en spelande intelligens där vi är brickor i ett spel) eller är det slumpen (min anm.)?

Frågorav liknande slag ställs av Adam Frank, Helen F. och Fred H. Gowen professor i fysik och astronomi vid University of Rochester, och hans kollegor David Grinspoon vid Planetary Science Institute och Sara Walker vid Arizona State University, i en artikel publicerad i International Journal of Astrobiology.

 Här beskrivs deras  "tankeexperiment" där man kombinerar aktuell vetenskaplig förståelse om jorden med bredare frågor om hur livet förändrar en planet. I artikeln diskuterar forskarna vad de kallar "planetarisk intelligens" – idén om kognitiv aktivitet som verkar på planetär nivå – för att testa nya idéer om hur människor kan hantera globala frågor som ex klimatförändringar.

Som Frank säger: "Om vi någonsin hoppas överleva som art måste vi använda vår intelligens till planetens bästa."

Frank, Grinspoon och Walker drar nytta av idéer som Gaia-hypotesen. Teorin om att livet självt antas påverka jordens biosfär för att skapa och upprätthålla goda livsförhållanden. Grundtanken i gaiateorin är att biomassan själv reglerar förhållandena på jorden (detta gäller i synnerhet temperatur och kemisk sammansättning av atmosfären) för att göra den fysiska miljön mer anpassad till de organismer som utgör dess livsformer. 

I teorin föreslås att biosfären interagerar starkt med de icke-levande geologiska systemen av luft, vatten och mark för att upprätthålla jordens livsvänliga tillstånd. Detta kan förklara att även en icke-tekniskt kapabel art kan visa planetarisk intelligens. Nyckeln för liv är att livets kollektiva aktivitet skapar ett system som är självförsörjande. Till exempel, säger Frank att många nyligen genomförda studier visat hur rötterna till träden i en skog ansluter till varandra via underjordiska nätverk av svampar som kallas mykorrhizanätverk. Om en del av skogen behöver näringsämnen skickar de andra delarna i skogen näring genom dessa nätverk till den del av skogen som har brist på ett näringsämne de näringsämnen denna behöver för att överleva via mykorrhizanätverket.

På så sätt bibehålls skogens livskraft. Just nu är vår civilisation i vad forskarna kallar en "omogen teknosfär", en konglomerat av människogenererade system och teknik som direkt påverkar planeten men inte  i så motto att när något är fel ersätts inte felet med det som saknas. Till exempel innebär majoriteten av vår energianvändning att konsumera fossila bränslen som försämrar jordens hav och atmosfär inte att atmosfären får ersättningen från en annan del av atmosfären för att ersätta smogen utan den förflyttas bara med vindar, uttunnas men försvinner inte utan vid nästa smog ökar halten globalt än mer. Tekniken och energin vi förbrukar för att överleva förstör vår hemplanet som i sin tur kommer att förstöra vår art (människan men även merparten av andra livsformer).

Men kan det vara så att detta är lösningen för livet på jorden (min anm.) att människan ska bort för planetens ekologiska mångfald ska kunna läka? Kanske vi bara inte förstår att lösningen som ges för jorden just nu är i full gång och innefattar vår undergång (eller tekniska undergång vilken jag tror accelererar snabbare och snabbare genom digitaliseringen av allt som går att digitalisera).

Nästa steg inom detta är intelligenta datorer och maskiner kanske är det meningen de ska ta över då människan visat sig icke kapabel till att bevara en planet. Vi har ju inte ens kommit bort från det omogna sättet att lösa problem med våld, hot och krig.

Utöver det är nog snart verklighetstrogna 3D visningar vardag. Där man kan uppleva sig vara på en plats men även snart uppleva inte bara syn och hörselintryck utan även beröring, lukt och smak. Kanske denna utveckling är något naturen ser som positiv för människan då människan då får ett nytt liv av drömkaraktär istället för som tidigare aktivt i fysisk miljö. I drömvärlden kan inte människan förstöra jordens miljö utan lever här i sin egen skyddade digitala  bubbla och naturen får vara i fred.

För att överleva som art måste vi alltså gemensamt arbeta för planetens bästa. Men kan människan detta? Jag tvekar.

Men, säger Frank, "vi har ännu inte förmågan att gemensamt svara för planetens bästa. Det finns intelligens på jorden, men det finns ingen planetarisk intelligens.

Men kanske ändå (min anm.)

Bild maxpixel.net

Ensamma planeter därute i ingenting

 

Fria planeter utan ett solsystem strövar omkring i universum på egen hand.

Astronomer vet väldigt lite om dessa ensamma världar i mörkret därute.  Men en nyligen gjord upptäckt kan hjälpa dem att lära sig mer om dessa planeter. Med hjälp av data från flera teleskop över hela världen upptäckte ett team astronomer tecken på minst 70 ensamvandrande planeter i Vintergatan. Upptäckten beskrevs i en studie nyligen publicerad i tidskriften Nature Astronomy.

Det var med hjälp av rymdteleskopet Kepler som lanserades 2009  och avslutades efter bränslebrist  2018  ägt av NASA som undersökningen  gjordes med syfte att finna  planeter som dessa. Första objektet hittades för snart 10 år sedan 2012, planeten CFBDSIR2149 en brun dvärg befinnande sig  cirka 100 ljusår från jorden.

Det kan finnas gott om ensamma planeter i Vintergatan men dessa nomader är svåra att hitta eftersom de praktiskt taget inte avger något ljus och inte alltid passerar framför en stjärna från vår synvinkel sett på jorden. Men forskarna hittade minst 70 planeter  av detta slag och ca 170 planeter som kan vara planeter vid den undersökning som nu publicerats. Teamet fann dem   i en stjärnbildande region belägen inom stjärnbilderna Skorpionen och Ormbäraren.

De upptäckes  genom mikrolensering. Metoden innebär att man använder ett objekt i bakgrunden som en förstoringslins när ett förgrundsobjekt rör sig framför det vilket då ger resultat att ljuset från bakgrundsobjektet   böjs vilket då avslöjar en planets kropp. Något som även borde göra det möjligt att söka efter den, som vissa, anser finns, planet 9 i vårt eget solsystem (min anm.). 

För ytterligare om dessa ensamma objekt därute se medföljande länk här. 

Bild från vikipedia på den nämnda bruna dvärgen som var den första friflytande planet som hittades. Texten till bilden är "Den lilla dimblå pricken i mitten av denna bild (klicka för att förstora) fångas av SOFI-instrumentet på ESO: s New Technology Telescope vid La Silla Observatory och visar den fritt flytande planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9, i infrarött ljus". Jag förstår dig som undrar varför en brun dvärg här är dimblå. Därför tog jag med texten till bilden från vikipedia (min anm.). OBS bilden är redan förstorad så den som den står lilla dimblå pricken är större här än på vikipedia.

Järn är viktigt för utveckling till liv på en planet

 

Järn är ett viktigt näringsämne som nästan alla former av liv kräver för att utvecklas och frodas. Järnets historia och betydelse går hela vägen tillbaka till bildandet av planeten Jorden, där mängden järn i jordens steniga mantel "sattes" av de förhållanden under vilka planeten bildades och fortsatte att ha stora konsekvenser för hur livet utvecklades. Nu har forskare vid University of Oxford upptäckt de troliga mekanismerna bakom vilket järn påverkade utvecklingen av komplexa livsformer något som kan användas för att förstå hur sannolika (eller osannolika) avancerade livsformer är på andra planeter.

 

I tidernas begynnelse var förhållandena på jorden optimala för att säkerställa att vatten stannade kvar på dess yta. Då järn löses upp över tid i havsvatten blev det lätt tillgängligt för enkla livsformer att börja utvecklas.

Syrenivåerna på jorden började stiga för ungefär 2,4 miljarder år sedan. En ökning av syre skapade en reaktion med järn vilket ledde till att det blev olösligt. Gigatons av järn hamnade  på land med vågors hjälp där det blev mycket mindre tillgängligt för att utveckla livsformer.

 

– Livet var tvunget att hitta nya sätt att få tag på det järn det behövde, enligt  medförfattaren till studien Hal Drakesmith, professor i järnbiologi vid MRC Weatherall Institute of Molecular Medicine, University of Oxford. " Till exempel är infektion, symbios och multicellularitet beteenden som gör det möjligt för livet att mer effektivt fånga och utnyttja detta knappa men livsviktiga näringsämne. Man kan anta sådana egenskaper skulle ha drivit tidiga livsformer att bli allt mer komplexa och utvecklas till livsformer av i dag."

 

Behovet av järn som drivkraft för evolution och därmed utveckling till en komplex organism som kan förvärva dåligt tillgängligt järn kan vara sällsynta eller slumpmässiga händelser. Detta ställer frågan av hur troligt komplexa livsformer kan vara på andra planeter.

 

"Ingen vet hur vanligt intelligent liv är i universum" säger Professor Drakesmith. Vår kunskap av förutsättningarna för möjligheten till enkla livsformer att utvecklas är otillräckliga i dag. Ytterligare urval och förståelse av stora miljöförändringar i det förflutna  kan behövas för att förstå hur livet på jorden hittade nya sätt att komma åt järn. Sådana tidsmässiga förändringar på en planet kan vara sällsynta eller slumpmässiga vilket innebär att sannolikheten för intelligent liv kan vara låg."

 

Numera vet vi hur viktigt järn är för livets utveckling och det kan hjälpa oss i sökandet efter lämpliga planeter som kan utveckla eller ha utvecklat liv. Genom att bedöma mängden järn i exoplaneters mantel kan det vara möjligt att begränsa sökandet efter exoplaneter som kan stödja livet.

 Det handlar dock om att förstå och på något vis undersöka manteln innehåll från vårt avstånd (min anm.). Om forskningens antagande om järnet ovan stämmer förklarar det att livet först uppstod i havet och därefter kröp upp på land och art för art genom evolutionen kunde leva där.

Bild från https://www.dreamstime.com/

Radiosignaler upptäckta från dolda planeter därute.

 

Med hjälp av världens mest kraftfulla radioantenn som finns i nederländerna och som kan ses ovan har forskare upptäckt stjärnor som  skickar ut radiovågor vilket ger indikation om förekomsten av dolda planeter där.

Dr. Benjamin Pope med kollegor vid University of Queenslands vid det nederländska nationella observatoriet ASTRON letar efter planeter med världens mest kraftfulla radioteleskop Low Frequency Array (LOFAR) beläget i Nederländerna men med dotterobservatorier på flera andra platser över Jorden. Bland annat finns ett i Onsala i Sverige.

"Vi har upptäckt signaler från 19 avlägsna röda dvärgstjärnor varav fyra av dessa signaler bäst förklaras som komna från planeter som kretsar runt dem", sa Dr Pope.

" Vi har länge vetat att planeterna i vårt eget solsystem avger kraftfulla radiovågor när deras magnetfält interagerar med solvinden. Men radiosignaler från planeter utanför vårt solsystem hade tidigare inte plockats upp.

"Upptäckten är ett viktigt första steg inom radioastronomin och kan potentiellt leda till upptäckten av fler planeter därute."

Tidigare kunde astronomer bara upptäcka om de allra närmaste stjärnorna sände ut kraftiga radiovågutsläpp allt annat på radiovågsfältet kom från interstellär gas eller ex svarta hål.

Men numera kan radioastronomer söka efter radiovågor vid stjärnor. I första hand röda dvärgstjärnor när de gör sina observationer och med den information de då får söka efter planeter som omger dessa stjärnor upp till 165 ljusår bort.

Teamet har fokuserat på röda dvärgstjärnor. Stjärnor som är mycket mindre än solen och kända för att ha intensiv magnetisk aktivitet vilken ger utkast av solenergi och radiostrålning. Dr Joseph Callingham vid Leiden University vid ASTRON och huvudförfattare till upptäckten ovan säger i ett uttalande att teamet är övertygade om att dessa signaler kommer från stjärnornas magnetiska anslutning till en planet men för oss osynliga planeter med våra instrument. En interaktion liknande interaktionen mellan Jupiter och dess måne Io.

"Jorden har norrsken och sydsken vilket avger kraftfulla radiovågor komna ur interaktionen mellan Jordens magnetfält och solvinden", säger Pope.

" Men när det gäller norrsken från Jupiter är detta mycket starkare eftersom dess vulkaniskt aktiva måne Io spränger ut damm  i rymden och fyller Jupiters närmiljö med partiklar som driver ett ovanligt kraftfullt norrsken.

 

"Vår modell för radioutsläpp  vid  stjärnorna ovan är en uppskalad version av likhet mellan Jupiter och Io, med en planet omsluten i en stjärnas magnetfält, vilken matar material till stora strömmar som på samma sätt driver norrskenet över Jupiter.

Forskargruppen vill nu bekräfta att de antagna fyra  planeterna, nämnda ovan, existerar.

"Vi kan inte vara 100 procent säkra på att de fyra stjärnorna har planeter men vi kan säga att en planet-stjärna-interaktion är den bästa förklaringen till vad vi upptäckt", sa Dr. Pope.

Upptäckterna med LOFAR är bara början på sökandet dock begränsat till  165 ljusår bort längre bort behövs kraftfullare instrument.

Med Australiens och Sydafrikas Square Kilometer Array radioteleskop nu under uppbyggnad och i drift förhoppningsvis under 2029, förutspår teamet att de kommer att kunna se hundratals relevanta stjärnor på betydligt större avstånd än de 165 ljusår vi nu får förhålla oss till.

Men då röda dvärgstjärnor ger större utbrott i sin omgivning och då i den zon där livsdugliga planeter kan finnas anser jag att vi ska söka liv på planeter där en gul sol finns lik vår inte i de röda dvärgstjärnornas sfär. Men söker vi bara efter planeter då kan ovanstående sökningar vara bra (min anm.)

Bild från vikipedia på LOFAR kärnan i Nederländerna. Ytterligare anläggningar finns på flera platser i världen i detta projekt bland annat på Orust i Halland.