Exoplaneter kan ha atmosfärer av en blandning av väte och vatten.

 

Bilden wikipedia En illustratörs tolkning av K2-18b (blå) som kretsar runt den röda dvärgstjärnan K2-18 som 124 ljusår bort från oss, ytterligare en exoplanet ses i solsystemet exoplaneten K2-18c.

Alla planeter som hittills upptäckts består av gas, is, sten och metall och modeller av hur planeter bildas brukar visa att dessa ämnen inte reagerar kemiskt med varandra. Men vad händer om likväl några av dem gör det frågade sig Planetforskare vid UCLA och Princeton och kom på ett överraskande svar. Under den intensiva hettan och trycket i nybildade planeter reagerar vatten och gas med varandra vilket skapar oväntade blandningar i atmosfärer hos unga planeter av jordens till Neptunus storlek och en "nederbörd" djupt inne i dess atmosfär.

Nya studier visar att den vanligaste typen av planeter i vår galax, de i storlek mellan jordens och Neptunus vanligtvis bildas med en väteatmosfär vilket resulterar i förhållanden där väte och planetens smälta inre interagerar i miljontals till miljarder år. Interaktionen mellan atmosfären och det inre är därför avgörande för att förstå då dessa planeter bildas och utvecklas och vad som kan finnas under dessas atmosfärer.

Men temperaturerna och trycket är så extrema att laboratorieexperiment för att studera det i modeller är nästan omöjligt. Forskarna utnyttjade därför superdatorerna vid UCLA och Princeton för att genomföra kvantmekaniska simuleringar av molekyldynamik för att undersöka hur väte och vatten interagerar över ett brett spektrum av tryck och temperatur i planeter av Neptunusstorlek och mindre.

Arbetet visade implikationer som att planeter utanför vårt solsystem, såsom exoplaneterna K2-18 b och TOI-270 d, vilka har hävdats vara potentiellt beboeliga världar kan ha en väteatmosfär tätare än ett hav av vatten. Den inre temperaturerna hos exoplaneter om de är tillräckligt höga skulle kunna ligga inom den gräns där väte och vatten inte kan separeras, så att dess atmosfär skulle bestå av en enda homogen väte-vattenvätska.

"Om vatten och väte verkligen är väsentligt blandat i en planets inre, kan strukturen och den termiska utvecklingen hos jord- och Neptunusliknande exoplaneter skilja sig väsentligt från de standardmodeller som vanligtvis används inom området", beskriver Hilke Schlichting, medförfattare till studien och professor i earth, planetary, and space sciences vid UCLA.

Å andra sidan kan planeter som är kallare ha ett separat lager berikat med vatten, möjligen i flytande form.

Forskningen ger därmed ytterligare ett fysikinspirerat ramverk för att begränsa sökandet efter planetsystem i vår galax där vattenrika exoplaneter skulle kunna ha vattenhav eller atmosfärer där väte och vatten är helt beblandade.

Tänk er en atmosfär bestående av vatten och väte varunder ett hav flyter på ytan. Det blir en atmosfär betydligt tätare än jordisk dimma. 

Forskningen finansierades av NASA, National Science Foundation, Heising-Simons Foundation och Princeton University. Resultaten publicerades i den vetenskapliga tidskriften The Astrophysical Journal Letters 

NASA:s Lunar Trailblazer och dess uppdrag runt vår måne

 

Bild https://www.nasa.gov  Solljuset blänker i NASA:s Lunar Trailblazer när den diskmaskinsstora rymdfarkosten kretsar runt månen i en konstnärs koncept. Sondens uppdrag är att hitta vatten på månen  vilket slags vatten det är och hur det förändras över tid och uppställa bättre kartor än nuvarande över var vatten finns på månens yta. Bild Lockheed Martin Space.

En av de största upptäckterna på månen under de senaste decennierna är att månens yta innehåller mycket vatten men inte mycket är känt om vattnet. För att undersöka detta kommer Lunar Trailblazer att försöka finna var vattnet finns, vilken form det har (vilket slag av vatten), hur mycket som finns och hur det förändras över tid.

För att uppnå målet har rymdfarkosten till hjälp två vetenskapliga instrument: High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper (HVM (HVM)3) och den infraröda multispektrala kameran Lunar Thermal Mapper (LTM). NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien tillhandahöll HVM3 LTM och den byggdes av University of Oxford och finansierades av UK Space Agency.

HVM (HVM)3 kommer att detektera och kartlägga de spektrala våglängderna av reflekterat solljus från mineraler och de olika formerna av vatten på månens yta. LTM-instrumentet kommer att kartlägga mineraler och termiska egenskaper i samma landskap. Lunar Trailblazers omloppsbana gör att den kan se in i kratrarna vid månens sydpol med hjälp av HVM3 instrumentet.

Det som gör dessa kratrar så spännande är att här finns köldhål som kanske inte har fått direkt solljus på miljarder år vilket innebär att här kan finnas fruset vatten. The HVM3 Spektrometern är utformad för att använda svagt reflekterat ljus från kratrarnas väggar för att se ner i botten även i permanent skuggade områden i kratrarna. Om Lunar Trailblazer hittar betydande mängder is vid kratrarnas bas kan dessa platser pekas ut som en vattenresurs för framtida månutforskare.

Lunar Trailblazer leds av Principal Investigator Bethany Ehlmann vid Caltech i Pasadena, Kalifornien. Caltech leder uppdragets vetenskapliga undersökningar och Caltechs IPAC leder uppdragets verksamhet vilket inkluderar planering, schemaläggning och sekvensering av alla av rymdfarkostens aktiviteter. 

NASA JPL förvaltar Lunar Trailblazer och tillhandahåller systemteknik, uppdragsförsäkring, HVM3 instrument, uppdragsdesign och navigering. JPL förvaltas av Caltech för NASA. Lockheed Martin Space tillhandahöll rymdfarkosten, integrerade flygsystemet och stöder verksamheten enligt kontrakt med Caltech. University of Oxford och utvecklade och tillhandahöll LTM-instrumentet, finansierat av UK Space Agency. Lunar Trailblazer, som är en del av NASA:s Lunar Discovery Exploration Program, förvaltas av NASA:s Planetary Mission Program Office vid Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, för myndighetens Science Mission Directorate i Washington.

Vattnet kom senare till jorden än man antog tidigare.

 

Bild https://newbrunswick.rutgers.edu  En bit av järnmeteoriten Campo del Cielo en av meteoriterna som analyserades i studien.

Forskare försöker ta reda på när de beståndsdelar som är nödvändiga för liv kom till jorden för att utröna när livet började på Jorden. Enligt nuvarande vetenskaplig förståelse är minst tre nödvändiga ingredienser nödvändiga för att liv ska uppkomma. Dessa är vatten, energi och en soppa av organiska kemikalier som kallas CHNOPS (vetenskaplig förkortning för kol, väte, kväve, syre, fosfor och svavel). "När vatten kom till jorden är en stor obesvarad fråga inom planetvetenskapen", beskriver Katherine Bermingham, associate professor in the Department of Earth and Planetary Sciences Rutgers School of Arts and Sciences och huvudförfattare till studien. "Om vi visste svaret skulle vi bättre förstå när och hur livet utvecklades."

Bermingham är en kosmogeokemist en forskare som studerar den kemiska sammansättningen av materia i solsystemet, särskilt med fokus på ursprunget och utvecklingen av solsystemet och dess stenplaneter. Forskningen innebär att analysera jordens stenar och utomjordiskt material som meteoriter. Med hjälp av masspektrometri av termisk jonisering och en ny analysmetod som teamet utvecklat, studerade Bermingham tillsammans med kollegor isotoper av grundämnet molybden. En isotop av molybden med samma antal protoner men ett annat antal neutroner. Detta gör att den kan dela samma kemiska egenskaper samtidigt men har en annan atommassa.

– Molybdenisotopsammansättningen i jordens stenar ger oss ett speciellt fönster mot händelser som inträffade runt tiden för jordens slutliga kärnbildning. Tiden då de sista 10 till 20 procenten av material samlades för planetbildningen. Den här perioden tros sammanfalla med då månen bildades, beskriver Bermingham. (Om forskarna här menar bildningen genom Theateorin då månen bildades genom att en annan planet kraschade in i jorden är okänt) 

De jämförde sammansättningen av molybdenisotoper i  meteoriter med sten från Grönland, Sydafrika, Kanada, USA och Japan som samlats in av fältgeologer. Molybden i dessa bergarter anses i allmänhet ha tillförts jorden under den tid då månen bildades, tiden då den slutliga kärnbildningen skedde. Det var  under den epoken teamet ville söka efter vattnets ursprung.

– När vi samlade in de olika proverna och mätte isotoper jämförde vi meteoriternas signaturer med stenars signaturer på jorden för att se om det fanns  likheter eller skillnader, beskriver Bermingham. "Och därifrån drog vi slutsatser."

Analyserna visade att de jordstenar de studerade var mer lika meteoriter från det inre solsystemets meteoriter än meteoriter från det yttre solsystemet."Våra resultat tyder på att den månbildande händelsen inte var en stor leverantör av vatten till jorden till skillnad från vad man tidigare har trott", beskriver Bermingham. Resultatet av studien visar dock möjligheten att en liten mängd vatten kom efter den slutliga kärnbildningen under det som kallas sen ackretion. (Men gåtan var merparten av vattnet kom från  blev inte löst).

Studien är publicerad i  den vetenskapliga tidskriften Geochimica et Cosmochimica Acta. Utöver Bermingham fanns andra medförfattare till studien från Rutgers School ex Linda Godfrey, biträdande forskningsprofessor, och laboratorieforskaren Hope Tornabene, båda vid Institutionen för geo- och planetvetenskaper.

Mystiska högar avslöjar vattnets historia på Mars

 

Bild https://www.nhm.ac.uk Två här framträdande högar, som reser sig hundratals meter över det omgivande låglandet ses här som  ljusa områden. De är rika på lermineraler. FOTOGRAF: ESA/TGO/CaSSIS, NASA/JPL/MSSS/Murray-labbet

En forskare vid Londons Natural History Museum, Dr Joe McNeil med medarbetare vid The Open University analyserade högupplösta bilder och sammansättningsdata som tagits av rymdsonder för att förstå högarnas geologi.

Forskarlaget upptäckte att högarna som är upp till en halv kilometer höga är rester av ett forntida högland som drog sig tillbaka hundratals kilometer efter att erosion nött bort terrängen runt dem för miljarder år sedan. Detta spelade en nyckelroll i att forma det marsianska landskapet som skiljer planetens lågt liggande norra halvklot från dess högre liggande södra halvklot.

Högarna består av skiktade avlagringar som innehåller lermineraler som bildats genom att vatten interagerat med berg under miljontals år. Dessa lerlager är inklämda mellan äldre, icke-lerlager nedanför och yngre, icke-lerlager ovanför, vilket markerar skilda geologiska händelser i Mars historia. Högarna är allt som finns kvar av ett landskap ungefär lika stort som Storbritannien och som nästan helt har eroderats bort.

Detta lerindränkta lager bör vara den lämpligaste platsen för undersökningar efter eventuella tidigare livsformer.

Studien har finansierats av den brittiska rymdstyrelsen i Storbritannien. Den publicerades nyligen i Nature Geoscience. 

Troligen har det aldrig funnits liv eller vatten på vår tvillingplanet Venus.

 

Bild wikipedia. Färgkodad höjdkarta som visar de upphöjda terrae-"kontinenterna" i gult och mindre detaljer av Venus.

Forskare vid University of Cambridge som har studerat den kemiska sammansättningen av Venus atmosfär drar slutsatsen att dess inre är för torrt idag för att det någonsin ska ha funnits tillräckligt med vatten (om det någonsin funnits någon droppe alls) för att hav kunnat existera på dess yta. Istället har planeten sannolikt varit en brännhet ogästvänlig värld under hela sin existens.

Resultatet av studien har beskrivits i tidskriften Nature Astronomy och har betydelse för förståelsen av jordens unika karaktär och för sökandet efter liv på planeter utanför vårt solsystem. Även om många exoplaneter liknar Venus föreslås i  studien att astronomer bör begränsa sitt fokus till exoplaneter som är mer lika jorden än som gjorts historiskt.

På avstånd är Venus och jorden mycket lika de är nästan identiska i storlek och båda är stenplaneter. Men på nära håll är Venus mer som en ond tvilling. Den är täckt av tjocka moln av svavelsyra och dess yta har en medeltemperatur på nära 500 °C.

Trots dessa extrema förhållanden har astronomer i årtionden undersökt om Venus en gång kan ha haft flytande hav som kunnat hysa  någon form av "liv på ytan eller i dess tjocka moln.

"Vi kommer inte att veta helt säkert om Venus kan ha liv i molnen eller har kunnat ha livsformer förrän vi skickar sonder dit i slutet av detta årtionde", beskriver studiens huvudförfattare Tereza Constantinou, doktorand vid Cambridges Institute of Astronomy. Men med tanke på att Venus sannolikt aldrig haft hav är det svårt att föreställa sig att Venus någonsin har haft jordliknande liv vilket kräver flytande vatten.

Tänk om vi kunnat flytta Venus till en bana som Jordens och få den till att hysa liv och atmosfär som jordens. Då skulle vi haft två planeter med samma tyngdkraft mm en tvillingjord.

För mer om hur dessa forskare kom fram till sitt mycket troligt riktiga resultat enligt mig se denna länk från University of Cambridge. 

Månarnas rörelse över Uranus kan visa om hav finns under dess yta.

Bild wikipedia. Uranus, bild tagen av Voyager 2 den 24 januari 1986.

När NASA:s Voyager 2 flög förbi Uranus 1986 tog den korniga fotografier av stora istäckta månar. Nu, nästan 40 år senare, planerar NASA att skicka ytterligare en sond till Uranus, den här gången utrustad för att söka efter om de isiga månarna har flytande vatten under sin yta.

Uppdraget är i ett tidigt planeringsskede. Men forskare vid University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) förbereder sig genom att bygga en ny datormodell som kan användas för att upptäcka hav under isen med hjälp av sondens kameror. UTIG-forskningen, har publicerats i tidskriften Geophysical Research Letter och visar hur man kan förbättra möjligheten att upptäcka hav under månars yta. UTIG är en forskningsenhet vid Jackson School of Geosciences vid University of Texas i Austin.

Alla stora månar i solsystemet, inklusive Uranus månar är tidvattenlåsta. Det betyder att gravitationen har matchat deras roterande rörelse så att samma sida alltid är vänd mot Uranus medan de kretsar runt planeten (så även vår måne). Detta betyder dock inte att deras snurr är helt stoppad eller att alla tidvattenlåsta månar svänger fram och tillbaka när de kretsar. Att bestämma omfattningen av vinglingen är enligt studien nyckeln till att få veta om Uranus månar innehåller hav under sin yta och i så fall hur stora dessa är.

Månar med ett hav av flytande vatten som skvalpar omkring på insidan kommer att vingla mer än de som inte vinglar på sin färd. Men även de största oceanerna genererar endast en liten vingling. En månes rotation kan avvika bara några hundra meter när den färdas  i sin omloppsbana. Men det är tillräckligt för att förbipasserande sonder ska upptäcka det.

Tekniken har tidigare använts för att bekräfta att Saturnus måne Enceladus har ett inre globalt hav.

För att ta reda på om samma teknik skulle fungera på Uranus månar gjorde UTIG:s planetforskare Doug Hemingway, som utvecklat datamodellen. teoretiska beräkningar för fem av dess månar och kom fram till en rad troliga scenarier. Till exempel, om Uranus måne Ariel vinglar ca 90 meter är det troligt att den har ett hav som är 100 mil djupt omgivet av ett 20 mil tjockt isskal.

Att upptäcka mindre hav kommer att innebära att en rymdfarkost måste komma närmare eller ha extra kraftfulla kameror. Men datormodellen ger uppdragskonstruktörerna matematisk beräkning för att veta vad som kommer att fungera, säger Krista Söderlund, biträdande professor vid UTIG.

– Det kan vara skillnaden mellan att upptäcka ett hav eller att upptäcka att vi inte har förmågan att veta om hav finns den dag vi kommer fram, beskriver Söderlund som dock inte varit inblandad i den aktuella forskningen

Ca 9 km metangas i ytans is skyddar is av vatten på månen Titan.

 

Bild https://www.soest.hawaii.edu  Titans troligaste inre (ej skalenligt), som visar en metanklatratskorpa över ett konvektionerat isskal.

Saturnus största måne Titan är den enda platsen förutom jorden som är känd för att ha en atmosfär och som har vätskor i form av floder, sjöar och hav på sin yta. På grund av dess extremt kalla temperatur är vätskorna på Titan bestående av kolväten som metan och etan medan ytan i övrigt är täckt av is av vatten.

I en ny studie under ledning av forskare vid University of Hawaii i Mānoa, avslöjades att metangas också kan finnas i isen (av vatten)  och bilda en distinkt skorpa som är upp till 9 km tjock vilken värmer den underliggande isen bestående av vatten och detta kan också förklara Titans metanrika atmosfär.

Forskargruppen som leddes av forskarassistenten Lauren Schurmeier, doktorand Gwendolyn Brouwer och Sarah Fagents, biträdande direktör och forskare, vid Hawaii Institute of Geophysics and Planetology (HIGP) vid UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), observerade i NASA:s data att Titans nedslagskratrar är hundratals meter grundare än som förväntat 90 kratrar har identifierats på Titan. För att undersöka vad som kan finnas bakom detta mysterium testade forskarna i en datormodell hur Titans topografi skulle kunna skadas eller återhämta sig efter ett nedslag om isskalet täcktes med ett lager av isolerande metanklatratis (ett slags fast vattenis med metangas fångad i kristallstrukturen). Då den ursprungliga formen på Titans kratrar är okänd, modellerade och jämförde forskarna två troliga initiala djup av dessa baserade på fräscha kratrar av liknande storlek på en annan isig måne av liknande storlek. I detta fall Jupitersmåne Ganymedes. 

"Med hjälp av den här modelleringsmetoden kunde vi begränsa tjockleken på metanklatratskorpan till fem till tio kilometer eftersom simuleringar med den tjockleken gav kraterdjup som bäst matchade de observerade kratrarna", beskriver Schurmeier. "Metanklatratskorpan värmer upp Titans inre och orsakar oväntat snabbt topografiskt lugn efter ett nedslag vilket resulterar i att kratern blir grund i en takt som är nära den som finns hos snabbt rörliga smältande glaciärer på jorden."

Om liv existerar i Titans hav under det tjocka ishöljet skulle alla tecken på liv (biomarkörer) behöva transporteras upp i Titans ishöljet för att vi lättare ska komma åt eller se om det finns vid framtida uppdrag", tillade Schurmeier. "Detta är mer sannolikt att inträffa om Titans isskal är varmt och konvektivt."

Med NASA:s Dragonfly-uppdrag till Titan planerat att skjutas upp i juli 2028 och anlända 2034, kommer forskare att ha möjlighet att göra observationer på nära håll av Titan och ytterligare undersöka den isiga ytan, inklusive en krater som heter Selk. Om det kan finnas livsformer under isen får vi säkert svar på någon gång i framtiden. Men om det redan blir 2034 är tveksamt. Om det finns instrument som kan komma ner till flytande vatten under isen med på sonden är okänt. 

Den olösta frågan om det finns liv eller spår av liv under isen på Mars ska besvaras

 

Bild https://www.jpl.nasa.gov/ Det vita som syns i denna ravin på Mars tros vara  is av vatten med stort damminnehåll. Forskare tror att den här typen av is kan vara en intressant plats att leta efter mikrobiellt liv i  på Mars. Bilden visar en del av en region som heter Dao Vallis, Källa: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

Även om liv på Mars aldrig har hittats, föreslås i en ny NASA-studie att mikrober kan finnas under fruset vatten på planetens yta.

Genom datormodellering har studiens författare visat att mängden solljus som kan tränga in i isen skulle vara tillräcklig för att fotosyntesen ska ske i grunda bassänger av smältvatten under isens yta. Liknande vattensamlingar som bildas under is på jorden har visat sig krylla av liv i form av alger, svampar och mikroskopiska cyanobakterier som alla får sin energi genom fotosyntesen.

På Mars finns två sorters is: fruset vatten och frusen koldioxid. Troligast är det under is av vatten som man kan hitta ev liv.

"Om vi försöker hitta liv var som helst i universum idag, är isen på Mars förmodligen en av de mest tillgängliga platserna att leta på", beskriver Aditya Khuller vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien i en ny artikeln som publiceradts i Nature Communications Earth & Environment. 

Artikeln i vilken Aditya Khuller är huvudförfattare visas hur Khuller och  hans kollegor är intresserade av is av vatten som till stora delar bildats av snö blandat med damm som fallit på Mars yta under en rad istider på Mars under den senaste miljonen år. Den uråldriga snön har sedan dess stelnat till is och innehåller  fullt av dammkorn.

Vad det framtida studiet av  dessa vattensamlingar som antas finnas under isen kommer att visa vet vi ännu inte. Men jämför vi samma slags vattensamlingar under is på jorden ser det något positivt ut. Men personligen är jag tveksam till något fynd av liv från nu eller då.

Det finns flertal källor till vatten och hydroxyl på månen

 

Bilden från wikipedia visar västra hemisfären med slätten Mare Orientale på månen vilken har en diameter på ca 1 000 km i sitt centrum. Till vänster syns "månens baksida" och till höger "månens framsida" i förhållande till Jorden.

Inom kemin är en hydroxi- eller hydroxylgrupp en funktionell grupp molekyler med den kemiska formeln OH och består av en syreatom kovalent bunden till en väteatom. Inom organisk kemi innehåller alkoholer och karboxylsyror en eller flera hydroxigrupper. 

En ny analys av kartor över månen yta visar att det finns flera källor till vatten och hydroxyl i de solbelysta stenarna och markerna, inklusive vattenrika stenar som slungats iväg av meteornedslag på alla breddgrader på månen.

– Framtida astronauter kanske hittar vatten nära ekvatorn på månen för att sedan kunna använda dessa eventuellt vattenrika områden. Tidigare trodde man att det bara var i polarområdet och då i synnerhet i de djupt skuggade kratrarna vid polerna som man kunde hitta vatten, beskriver Roger Clark, Senior Scientist vid Planetary Science Institute och huvudförfattare till "The Global Distribution of Water and Hydroxyl on the Moon as Seen by the Moon Mineralogy Mapper (M3)" som publicerats i Planetary Science Journal.

"Att veta var vattnet finns hjälper inte bara till att förstå månens geologiska historia utan också var astronauter kan hitta vatten för framtida behov i framtiden.

Studien ger en del nya rön. Tidigare ansågs att då solen skiner på månens yta vid olika tidpunkter på dygnet förändras koncentrationen av vatten och hydroxylabsorption. Det ledde till beräkningen att vattenmängd och hydroxyl borde röra sig runt månen och skifta i koncentration i en daglig cykel. Den nya studien visade dock att det är mycket stabila mineralabsorptioner av vatten och hydroxyl  i mineraler som pyroxen (se gärna denna länk för att lära mer och se en vacker bild på en mineral som ingår i gruppen), ett vanligt magmatiskt silikatmineral i månens yta och det vattnet avdunstar inte vid skilda måntemperaturer.

Anledningen till denna effekt av skilda vattenhalter på månen beror istället på ett tunt lager av berikad sammansättning och/eller markens partikelstorlek som skiljer sig beroende på djup ner i månytan. När solen står lågt på månhimlen passerar ljuset genom mer av det översta lagret vilket stärker de infraröda absorptionerna, jämfört med när solen står högt på himlen. Det kan fortfarande finnas vatten som rör sig. Men för att kvantifiera hur mycket kommer nya studier att behöva göras för att kvantifiera lagereffekterna. Spår från månrovern är mörkare på bilder från Apollo-eran vilket är ytterligare en indikator på att ytskiktet är tunt och annorlunda än djupare ner.

Relaterat till det tunna ytskiktet är uttrycken av gåtfulla egenskaper på månen som kallas månvirvlar innebärande diffusa mönster i synligt ljus på flera områden på månen. Magnetfält tros spela en roll i denna virvelbildning genom att adessa magnetfält avleder solvinden vilket också kan förklara en avsaknad av  hydroxylproduktionen. En tidigare studie ledd av PSI Senior Scientist Georgiana Kramer med flera  medförfattare av R. Clark visade att månens virvlar saknar hydroxyl. Den nya studien bekräftar detta. Men visar även på en större komplexitet i och med att virvlarna även har låg vattenhalt men däremot ibland högre pyroxenhalt och som vi såg ovan är detta mineral innehållande en liten del vatten som är låst i detta.

 Den nya studien som innehåller globala hydroxylkartor visar även aldrig tidigare sedda områden som liknar kända virvlar, men som inte har några diffusa mönster som inte  kan ses i synligt ljus utan bara kan ses i hydroxylabsorption. Dessa nya funktioner kan vara gamla eroderade virvlar och inkludera nya typer av virvlar inklusive bågar och linjära funktioner. Genom att kartlägga månen på nya vis visas att månens yta  är mer komplex än vi trott.

Tidigt arbete med dataanalys för denna studie finansierades av vetenskapsteamet Moon Mineralogy Mapper. Huvudfinansieringen studien stöddes av NASA Solar System Exploration Research Virtual Institute 2016 (SSERVI16) Cooperative Agreement (80ARC017M0005) (TREX).

Exoplanet LHS 1140 b verkar vara en isvärld där liv kan existera.

 

LHS 1140b är en superjord en exoplanet som kretsar runt en röd dvärgstjärna, 40 ljusår från jorden i stjärnbilden Valfisken.

LHS 1140 b är en av de exoplaneter som ligger närmast vårt solsystem och som finns inom sin sols livsmöjligas zon. Exoplaneter som hittats i denna "Guldlockszon" har temperaturer som kan vara  möjliga för vatten att existera i flytande form. Flytande vatten är ett avgörande element för liv som vi känner det från jorden.

En av de kritiska frågorna om LHS 1140 b var om det är en mini-Neptunus-exoplanet (en liten gasjätte med en kraftig väterik atmosfär) eller en superjord (en stenplanet men större än jorden). Det senare scenariot inkluderade möjligheten att det var en så kallad "Hycean-värld" en planet med ett globalt flytande hav omgivet av en väterik atmosfär som skulle uppvisa en distinkt atmosfärisk signal som kunde observeras med hjälp av det kraftfulla Webb-teleskopet.

  Analyser av data från Webbteleskopet uteslöt starkt mini-Neptunus-scenariot och tyder på att exoplaneten LHS 1140 b är en superjord som till kan ha en kväverik atmosfär. Om detta resultat bekräftas skulle LHS 1140 b vara den första tempererade planeten som visar tecken på en sekundär atmosfär, bildad efter planetens ursprungliga bildning.

Uppskattningar baserade på insamlad data visar att LHS 1140 b är mindre tät än förväntat för en stenplanet med en jordliknande sammansättning vilket tyder på att 10 till 20 % av dess massa kan bestå av vatten. Upptäckten pekar på att LHS 1140 b kan vara en intressant vattenvärld som troligen liknar en snöbolls- eller isplanet med ett potentiellt flytande hav vid den substellära punkten (det område på planetens yta som alltid är vänt mot solsystemets sol i detta fall en sval röd dvärgstjärna) på grund av planetens förväntade synkrona rotation (ungefär som jordens måne är).

"Av alla för närvarande kända tempererade exoplaneter kan LHS 1140 b mycket väl vara vår bästa chans att en dag indirekt bekräfta flytande vatten på ytan på en främmande värld bortom vårt solsystem", beskriver Charles Cadieux, huvudförfattare till artikeln (se nedan). Detta skulle vara en viktig milstolpe i sökandet efter potentiellt beboeliga exoplaneter, beskriver han.

  För att bekräfta närvaron och sammansättningen av LHS 1140 b:s atmosfär och för att kunna skilja mellan scenarierna med snöbollsplanet och havsplanet mitt i prick krävs ytterligare observationer. Forskargruppen har betonat behovet av ytterligare mätningar av passage och förmörkelse med Webb-teleskopet med fokus på en specifik signal som skulle kunna avslöja förekomsten av koldioxid. Denna egenskap är avgörande för att förstå atmosfärens sammansättning och upptäcka potentiella växthusgaser som kan indikera beboeliga förhållanden på denna exoplanet.

Studien har publicerats som artikeln "Transmission Spectroscopy of the Habitable Zone Exoplanet LHS 1140 b with JWST/NIRISS" den 10 juli 2024 i Astrophysical Journal Letters. Huvudförfattare är Charles Cadieux, doktorand vid Trottier Institute for Research on Exoplanets vid Université de Montréal. Andra iREx-forskare som bidragit till denna artikel är René Doyon (UdeM), Étienne Artigau (UdeM), Olivia Lim (UdeM), Michael Radica (UdeM), Salma Salhi (UdeM), Lisa Dang (UdeM), Loïc Albert (UdeM), Louis-Philippe Coulombe (UdeM), Nicolas Cowan (McGill), David Lafrenière (UdeM), Alexandrine L'Heureux (UdeM), Caroline Piaulet-Ghorayeb (UdeM), Björn Benneke (UdeM), Neil Cook (UdeM) och Marylou Fournier-Tondreau (UdeM och University of Oxford). Ytterligare bidragsgivare är baserade vid University of Michigan, Centre national de recherche scientifique (Frankrike), NASA Goddard Space Flight Center, American University, McGill University, McMaster University och University of Toronto. C. Cadieux och UdeM-teamet bekräftar ekonomiskt stöd från den kanadensiska rymdorganisationen för denna studie.

Bild vikipedia. Illustration av LHS 1140b.

NASA;s Curiosity-rover söker efter spår från forntida vatten på Mars

 

NASA:s Marsbil Curiosity-rover utforskar nu ett nytt område på Mars. Ett område som kanske kan avslöja mer om hur länge sedan det var som vattnet avdunstade från Mars yta. Numera anses  att Mars  för miljarder år sedan var mycket blötare och förmodligen och med  varmare klimat och tätare atmosfär än idag. Curiosity söker denna förflutna tids spår  där den rullar fram och så småningom korsar Gediz Vallis-kanalen, en slingrande, ormliknande kanalformation som – åtminstone från rymden – verkar vara en uttorkad flodfåra. När de sedimentära lagren i nedre Mount Sharp efter floden avlagrats av vind och vatten, skar erosionen ner lagren till hur de ser ut i dag. Det var först efter lång tid liksom intensivt torra perioder då Mount Sharps yta var en sandig öken som Gediz Vallis-kanalen antas ha bildats.

Forskarna tror även att stenblocken och annat skräp som sedan fyllde kanalen kom nedrasande från de höga berg dit Curiosity aldrig kan ta sig men som omger den gamla flodfåran  ger teamet en glimt av vilken typ av material som   dessa berg består av.

– Om kanalen inklusive skräphögen i denna har formats av flytande vatten är det intressant. Det skulle innebära att Mount Sharp ganska sent i historien efter en lång torrperiod åter blev vattenfylld, beskriver Ashwin Vasavada, forskare vid Curiositys projekt vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien.

Den förklaringen skulle stämma överens med en av de mest överraskande upptäckterna som Curiosity gjort under sin upptäcktsfärd uppför Mount Sharp: att vatten verkar ha uppkommit och försvunnet i olika faser, snarare än att gradvis ha försvunnet i takt med att planeten blev torrare. Dessa cykler kan ses som bevisade genom de lersprickor och torra grunda, salta sjörester som finns  i kanalen och de omvälvande skräpflöden som staplades upp och skapade den vidsträckta Gediz Vallis-åsen.

Bild vikipedia schematisk bild på curiosity.

Avgiftning av Mars vatten

 

Vatten är nödvändigt för mänsklig överlevnad och civilisation och är avgörande för fortsatt utforskning bortom jorden. På Mars finns gott om vatten för att upprätthålla våra ambitioner i form av is under ytan. Men det är inte rent vatten utan förorenat av giftiga perklorater. Perklorat och klorat är potenta oxidationsmedel som orsakar korrosion av utrustning och är farliga för människors hälsa vid intag även vid låga koncentrationer. Det är därför viktigt att Mars vatten avgiftas för att avlägsna dessa förorenande lösta ämnen innan det kan användas i drivmedelsproduktion, livsmedelsproduktion eller mänsklig konsumtion.

Omfattningen av den förväntade efterfrågan på vatten på Mars i framtiden belyser bristerna i traditionella vattenreningsmetoder, som kräver antingen stora mängder förbrukningsmaterial, hög elförbrukning eller behandling av vatten. Där för har utarbetats möjliga lösningar för rening av detta vatten.

I fas I kommer det att undersökas om nedanstående tillvägagångssätt är genomförbart beskriver Lynn Rothschild NASA Ames Research Center (ARC): Översättning blir för svår för denna texy så jag hoppas den kan förstås på engelska. Citat;

”Engineer the genes PcrAB and cld into B. subtilis 168 under the control of the strong promoter pVeg and test and quantify the efficacy of perchlorate reduction under the modeled conditions.

Develop B. subtilis strains that secrete the enzymes to test intra- vs extracellular efficacy.

Perform a trade study comparing the performance of biological water detoxification from Objs. 1 & 2 to traditional engineering approaches in terms of mass, power, and crew time.

Delineate a plan to infuse this technology in human Mars missions. Development of our detoxification biotechnology will also lead to more efficient solutions to natural and particularly industrial terrestrial perchlorate contamination on Earth. It will also shine a spotlight on the potential of using life rather than only industrial solutions to address our environmental problems, which may spur further innovations for other terrestrial environmental challenges such as climate change. The system will be launched as inert, dried spores stable at room temperature for years. Upon arrival at Mars, spores will be rehydrated and grown in a bioreactor that meets planetary protection standards. Martian water will be processed by the bioreactor to accomplish perchlorate reduction. Processed water can then be used or further purified as required.” slut citat från https://www.nasa.gov/general/detoxifying-mars/

Bild https://www.nasa.gov Grafisk skildring av avgiftning av Mars: den biokatalytiska elimineringen av allestädes närvarande perklorater Bild av Lynn Rothschild.

Nya rön om vattnets historia på Månen

 

Ny forskning av postdoktor Tara Hayden vid Western University visar att den tidiga månskorpan på månens yta, berikades avsevärt med vatten för mer än 4 miljarder år sedan, tvärtemot vad man tidigare trott. Forskningsresultatet  ger spännande nya bevis för att månens tidiga skorpa innehöll mer vatten än vad man hittills trott vilket öppnar nya dörrar till studie av månens historia.

För första gången har upptäckts apatit i månens tidiga skorpa vilket är otroligt spännande – eftersom vi nu äntligen kan börja pussla ihop detta okända skede i månens historia. Vi finner att månens tidiga skorpa var rikare på vatten än vi förväntat oss, och dess flyktiga stabila isotoper avslöjar en ännu mer komplex historia än vi kände till tidigare, beskriver Hayden, (som för närvarande arbetar som kosmokemist hos den berömda planetgeologen Gordon "Oz" Osinski vid Westerns institution för geovetenskaper). 

Vår kunskap om vattnets historia på månen kommer från Apollo-färdernas prover de tog de med sig till jorden. Men dessa prover tros bara representera cirka fem procent av hela månens yta, beskriver Hayden. Tills vi får tillbaka fler markprover från de kommande Artemis-uppdragen är de enda av andra prover från månytan meteoriter från månen.

Hayden gjorde sin upptäckt av apatit vid The Open University under sina doktorandstudier när hon verifierade en sten från en samlare som en månmeteorit. Utöver identifieringen visade sig provet innehålla en viktig del av data om vatten på månen.

"Jag hade sådan tur att meteoriten inte bara kom från månen utan också innehöll kemi som är viktig för vår förståelse av månens vattenförande mineraler", beskriver Hayden.

Apatit hittas i alla typer av månstenar utom glaspärlor (som var en del av de prover apollobesättningarna tog med sig från månen) och Ferroanska anortositstenar där det senare representerar månens tidiga skorpa. Den Ferroanska anortositstengruppen är känd för att vara otroligt gammal (4,5-4,3 miljarder år gammal) och är den enda kända bergarten som har bildats direkt av månens magmaocean – då månen var nästan helt smält.

Upptäckten beskrivs i en studie som publicerades nyligen i tidskriften Nature Astronomy.

Bild vikipedia. En intressant bild som visar färgmättnaden på månens yta förstärkt rödaktig rostbrun för järn blåaktig för titanoxidmineraler.

Borebots kan användas på Mars till att söka efter vatten.

 

En grupp ingenjörer vid Planet Enterprises en rymdteknikinkubator baserad i Washington har utvecklat ett nytt djupborrningskoncept som de kallar Borebots.

NASA: s Institute for Advanced Concepts NIAC) stöder  Borebots-konceptet redan 2021 och ingenjörerna under ledning av Quinn Morley och Tom Bowen skrev en  96-sidig rapport om arbetet. Den rapporten beskriver  Borebots  unika förmåga till borrning och hur allmänt accepterat konceptet är i många andra prospekteringssammanhang.

Men sammanhanget det är utformat för är att leta efter vatten under ytan på Mars sydpol. Ingenjörerna uppskattade att de kunde samla in intressanta vetenskapliga data från ett borrhål på cirka 50 meters djup.

Teamet på Planet Enterprises kom på att autonoma robotar kunde utföra borrningen utan att vara bundna till en basstation. Botsna själva ser ut som bitar av borr rör. Ändå är de autonoma robotar med ett fristående batteri, borr, motor och elektroniskt system, allt inneslutet i ett cylindriskt hus som är 64 mm i diameter och 1,1 meter långt.

Botsna kan användas av en rover som liknar Perseverance-rovern. Rovern kan förlänga ett utplaceringsrör, som boten ska sjunka ner i och börja borra från ytan. Eftersom den är fjärrstyrd skulle dess primära begränsning vara batteriets livslängd. Det är energikrävande att använda en borr för att gräva genom regolit (Marsyta). Men när batteriet börjar ta slut kan det helt enkelt koppla in en serie dragspikar på sidan och klättra tillbaka upp från hålet som det just  grävt.

När Borebot tar sig tillbaka in i utplaceringsröret och säkert in i rovern kan den shuntas åt sidan till en rengörings- och laddningsstation medan en annan borebot tar dess plats. Borebot-systemet kan då nästan kontinuerligt gräva neråt utan behov av tung stödutrustning - bara en uppsättning Borebots behövs för att fortsätta borra ner i berget.

Massor av intressanta CAD-konstruktioner och  några 3D-utskrivna enheter beskrivs i slutrapporten. Det är inte heller ont om matematik i denna utan det beskrivs beräkningar från kraftelektronik till det vridmoment som krävs för borrhuvudet. Här nämns också att det fanns ett visst uttryckt intresse från The Mars Society att bygga ut konceptet för resursutvinning, liksom en idé att potentiellt använda idén i havsvärldar.

Men för närvarande är det oklart om och när projektet tar nästa steg i utvecklingen. Medan studien beskriver en tydlig plan för att öka Technology Readiness Level, verkar det inte  få ytterligare finansiering från NIAC eller någon annan någon annan finansieringskälla. Planet Enterprises ingenjörer har dock inte låtit det få dem på fall - deras TitanAir-koncept fick en NIAC fas I-utmärkelse 2023. Så de kommer att ha gott om tid att fortsätta arbeta med sina  innovativa idéer och söka finansiärer.

Bild https://phys.org/ Illustratörs skildring av en Borebot (den röda och blå cylindern) som utlöses från en rover. Upphovsman: Morley &; Bowen / James Vaughn

En region med vattenånga finns i närområdet av solsystemet PDS 70

PDS 70 är en mycket ung stjärna i riktning mot stjärnbilden Kentauren.  370 ljusår bort från oss. Nya rön från PDS 70 planetsystem visar att här finns  både en inre och en yttre skiva av gas och stoft  åtskilda av ett 8 miljarder kilometer gap och i det gapet finns två kända gasjätteplaneter. PDS 70b och PDS 70bc i sina egna banor. Men i PDS 70b:s bana kan ses ett  gasmoln vilket kan innehålla en trojanplanet som då ligger i samma bana som PDS 70b. (se mitt inlägg av den 28 juli)

Nya mätningar av NASA: s James Webb Space Telescopes MIRI (Mid-Infrared Instrument) har nu upptäckt vattenånga i systemets inre skiva på ett avstånd av mindre än 160 miljoner kilometer från dess sol PDS 70. En region där stenplaneter kan bildas. Detta är den första upptäckten av vatten i en region av en protoplanetär skiva som redan är känd för att vara värd för två eller flera protoplaneter.

Vatten har upptäckts i andra skivor men inte  inom ett system där planeter är under bildning. Vi kunde inte göra den här typen av mätningar före Webbteleskopet, beskriver huvudförfattaren Giulia Perotti från Max Planck-institutet för astronomi (MPIA) i Heidelberg, Tyskland.

Upptäckten är extremt spännande då den finns i regionen där steniga planeter som liknar jorden vanligtvis bildas, tillade MPIA:s Thomas Henning, medförfattare till studien. Henning är medansvarig forskare för Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) med vilket  upptäckten gjordes och förste forskare i MINDS-programmet (MIRI Mid-Infrared Disk Survey) som samlade in data.

PDS 70 är en stjärna av K-typ, kallare än vår sol och som uppskattas vara 5,4 miljoner år gammal. Detta är relativt gammalt när det gäller stjärnor som har planetbildande skivor vilket gjorde upptäckten av vattenånga överraskande.

Med tiden minskar gas- och damminnehållet i planetbildande skivor. Antingen trycker den centrala stjärnans strålning och vindar bort material eller så växer stoftet till större objekt som så småningom blir planeter. Tidigare studier har inte upptäckt vatten i de centrala regionerna av liknande skivor av samma ålder, Därför  misstänkte astronomer tidigare att vatten inte klarade den hårda stjärnstrålningen utan skulle leda till en torr miljö där  stenplaneter bildas.

Astronomer har ännu inte upptäckt några planeter som bildas inuti den inre skivan av PDS 70. De ser dock råvarorna till steniga världar i form av silikater. Detekteringen av vattenånga innebär att om steniga planeter bildas här kommer de att ha vatten tillgängligt från början.

– Vi hittar en relativt hög mängd små stoftkorn där. I kombination med vår upptäckt av vattenånga är den inre skivan en mycket spännande plats, beskriver medförfattaren till studien Rens Waters vid Radboud University i Nederländerna.

Upptäckten väcker frågan om var vattnet komnit från. MINDS-teamet överväger två olika scenarier för att förklara det.

En möjlighet är att vattenmolekyler bildas på den plats vi fann dem när väte- och syreatomer kombineras. En andra möjlighet är att isbelagda dammpartiklar transporteras från den svala yttre skivan till den heta inre skivan, där vattenisen då sublimerar och förvandlas till vattenånga. Ett sådant transportsystem skulle vara förvånande eftersom dammet skulle behöva korsa det stora gapet mellan de två gasplaneterna.

En annan fråga som upptäckten väcker är hur vatten kan bestå så nära stjärnan. Stjärnans ultravioletta ljus borde bryta isär vattenmolekyler. Mest sannolikt fungerar omgivande material i form av damm och  vattenmolekyler som en skyddande sköld.

Forskarteamet kommer längre fram att använda ytterligare två av Webbs instrument, NIRCam (Near-Infrared Camera) och NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) för att studera PDS 70-systemet i ett försök att få en större förståelse av fenomenet.

Bild vikipedia. En bild av ALMA-teleskopet av en planetär skiva runt exoplaneten PDS 70c. Man misstänker även att det finns en exoplanet PDS 70d här också en såkallad trojan. Se mitt inlägg av den fredag 28 juli.

Webbteleskopet upptäckte vattenånga på kometen Comet 238P/Read

 

238P/Read är en komet i asteroidbältet som upptäcktes den 24 oktober 2005 av astronomen Michael T. Read.

Med hjälp av Webbs NIRSpec-instrument (Near-Infrared Spectrograph) har astronomer nu bekräftat förekomsten av vattenånga -  för första gången vilket visar att vatten kan bevaras som is i en komet i asteroidbältet. Kometen är 238P/Read.

Oorts kometmoln är platsen där merparten av kometerna i svårt solsystem finns. Molnet finns  bortom Neptunus varifrån ibland nu eller historiskt någon komet av skilda anledningar plötsligt tar sig ur detta och flyger inåt i solsystemet runt solen och blir en återkommande komet. Halleys komet är ett exempel på en sådan som sveper in i vårt närområde vart 75:e år.

Upptäckten av vatten i komet 238P/Read ger ny frågeställning då denna till skillnad från andra kometer inte verkar innehålla koldioxid. Hur vatten kom till i universum är även det något av ett mysterium, beskriver Stefanie Milam, Webbteleskopets biträdande projektforskare för planetvetenskap och medförfattare till studien som rapporterar om fyndet på Comet 238P/Read.

Asteroidbältets kometklass är en ganska ny upptäckt och kometen Comet 238P/Read var en av de ursprungliga tre kometer som tillhör denna kategori. Innan dess ansågs att alla kometer hade sitt ursprung i och fanns i Kuiperbältet och Oorts moln som ligger bortom Neptunus bana där deras is kunde bevaras långt från solen.

Fruset material som förångas då kometer närmar sig solen är det som ger kometer dess släpande svans vilket skiljer dem från asteroider. Forskare har länge spekulerat i att is bestående av vatten skulle kunna bevaras även i asteroidbältet men definitiva bevis fanns inte innan Webbteleskopet upptäckte det. Tidigare har vi sett objekt i asteroidbältet med alla egenskaper som kometer har men inte klassificerat dessa objekt som kometer då vi inte varit helt säkra. Men med exakta spektraldata från Webb kan vi nu säga att det bevisat finns vattenis på dessa objekt och klassificera dem som kometer, beskriver astronomen Michael Kelley vid University of Maryland och huvudförfattare till studien.

 Med Webbs observationer av kometen Read kan vi nu visa att vattenis från det tidiga solsystemet bevarats i asteroidbältet, tillägger Kelley.

Kan inte de kometer som finns  i asteroidbältet istället fångats in på sin färd in mot solsystemet från sin utgångspunkt Ooorts kometmoln?

Den saknade koldioxiden var däremot en stor överraskning. Vanligtvis utgör koldioxid cirka 10 procent av det flyktiga materialet i en komet som lätt kan förångas av solens värme. Forskargruppen presenterar nu två möjliga förklaringar till bristen på koldioxid. En möjlighet är att Comet Read hade koldioxid när den bildades men har förlorat det på grund av temperaturskillnaden mellan hur kometer har det i det betydligt kallare Ooorts kometmoln och det något varmare asteroidbältet.

I asteroidbältet kan man anta att koldioxid förångas lättare än vattenis och avdunstar över årmiljarderna, enligt Kelley. Alternativt kan Comet Read ha bildats i en särskilt varm ficka av solsystemet där inget koldioxid var tillgängligt.

Nästa steg i forskningen bortom Comet Read är att se vad andra kometer i asteroidbältet består av, påtalar astronomen Heidi Hammel från Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), ledare för Webbs Guaranteed Time Observations for Solar System-objekt och medförfattare till studien.

Troligen är det mer än tillräckligt kallt i asteroidbältet för att kometer med sin is ska behållas intakt medan Oorts kometmolns kometer inte bara är tillräckligt kallt för att fruset vatten ska bestå utan även att koldioxid ska bestå i  kometer.

Bild vikipedia Kometen 238PRead tagen av rymdteleskopet James Webb den 8 september 2022

Webb fann vattenånga på en exoplanet eller dess sol, osäkert vilket.

 

Röda dvärgstjärnor är de vanligaste stjärnorna i universum och säkert har merparten av dessa egna planetsystem. Men för att exoplanet ska kunna ha liv vid en sol som en röd dvärgstjärna måste den ligga i en bana betydligt närmre  denna än jorden gör till vår sol. Röda dvärgstjärnor är betydligt mindre och svalare än vår sol. 

Men röda dvärgstjärnor är även aktiva särskilt de unga och har starka utbrott av ultraviolett strålning och röntgenstrålning vilket kan förstöra närliggande planeters atmosfär. Astronomer frågar sig om en stenig planet i närområdet av en röd dvärg kan behålla eller upprätta en atmosfär i en miljö som bombarderas emellanåt av röntgen och uv-strålning.

För att försöka svara på den frågan använde astronomer NASA: s James Webb Space Telescope för att studera en stenig exoplanet som betecknas GJ 486 b. Den finns för nära sin sol  GJ 486 för att vara inom den beboeliga zonen. Dess yttemperatur är cirka 430 grader Celsius. Men likväl visar observationer med Webbs Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) att kan  finnas vattenånga. Om vattenångan är associerad med planeten, skulle det indikera att den har en atmosfär trots sin brännande temperatur. Men vattenångan kan även utgå från stjärnan (solen) . Det är svårt att veta vilket.

Vattenånga har tidigare upptäcks på gasrika exoplaneter (gasjättar)  men hittills har ingen atmosfär säkert konstaterats på en stenig exoplanet. Teamet beskriver i detta fall att vattenångan kan komma från stjärnan och då från specifikt  svala stjärnfläckar, beskriver Sarah Moran vid University of Arizona i Tucson, huvudförfattare till studien vilken ska publiceras i The Astrophysical Journal Letters (kanske det är gjort nu).

Vattenånga i en atmosfär på en het stenig planet skulle däremot innebära ett stort genombrott i exoplanetvetenskapen. Men vi måste vara försiktiga och vara säkra på att stjärnan inte är den skyldige till vattenförekomsten, beskriver Kevin Stevenson vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland, huvudforskare i programmet.

GJ 486 b är cirka 30 % större än jorden och tre gånger så massiv vilket innebär att det är en stenig värld med starkare gravitation än jordens. Den kretsar i en bana kring GJ 486  en röd dvärgstjärna (sol) på knappt 1,5 jorddagar. Planeten antas vara låst i sin bana innebärande ha en permanent dagsida och en permanent nattsida. GJ 486 b passerar över sin sol sett från vår synvinkel. Om den har en atmosfär då den passerar över stjärnljus kan den filtreras genom dessa gaser och prägla fingeravtryck i ljuset som gör det möjligt för astronomer att avkoda dess sammansättning genom en teknik som kallas transmissionsspektroskopi.

Teamet observerade två transiteringar var och en varade ungefär en timme. De använde sedan tre olika metoder för att analysera insamlad data. Resultaten är konsekventa genom att de visar ett mestadels platt spektrum med en spännande ökning vid de kortaste infraröda våglängderna. Den mest troliga källan till detta  är vattenånga.

Medan vattenångan potentiellt kan indikera närvaron av en atmosfär på GJ 486 b, är en lika trolig förklaring vattenånga från stjärnan. Även i vår egen sol, kan vattenånga ibland existera i solfläckar och då dessa fläckar är betydligt svalare jämfört med stjärnans omgivande yta. GJ 486 b:s sol GJ 486 är även mycket svalare än vår sol så vattenånga i dess stjärnfläckar skulle kunna vara förklaringen och  men misstolkas som att det var från exoplaneten och en atmosfär  på denna.

Framtida Webb-observationer kan ge mer kunskap om detta solsystem. Ett kommande Webb-program kommer att använda Mid-Infrared Instrument (MIRI) för att observera planetens dagsida. Om planeten inte har någon atmosfär eller bara en tunn atmosfär förväntas den hetaste delen av dagsidan finnas direkt mot stjärnan. Men om den hetaste punkten förskjuts, skulle det indikera en atmosfär som kan cirkulera värme.

Man kan tänka sig att om planeten är låst med en evig dag och nattsida bör vattenångan om den finns här komma från nattsidan och cirkulera härifrån i atmosfären om denna finns och kunna upptäckas på nattsidan (eller skymningszonen) vilken är den sida som är riktad mot oss då planeten rundar sin sol.

I slutändan kommer observationer vid kortare infraröda våglängder med ett annat Webb-instrument, Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS), att behöva göras för att skilja på planetatmosfär och stjärnfläcksscenarier.

Bild vikipedia. Av en konstnärs intryck av en planet med två exomånar som kretsar i en röd dvärgs beboeliga zon.

Vatten i sanddynerna på Mars

 

Vatten kan vara mer utbrett på Mars än man tidigare trott utifrån  observationer i sanddyner på Mars från  Kinas rover.

Nyheten kom dagar efter att Zhurong rovern misslyckats vakna sedan den gick i viloläge för marsvintern för nästan ett år sedan.

Dess solpaneler är sannolikt täckta med damm vilket kväver strömkällan och möjligen hindrar rovern från att åter komma igång, säger Zhang Rongqiao, uppdragets chefsdesigner i ett uttalande.

Kanske en stark vind längre fram kan blåsa solpanelerna fria igen?

Innan Zhurong tystnade observerade rovern de saltrika sanddynerna med sprickor och skorpor som forskare ansåg sannolikt blandats med töande morgonfrost eller snö för kanske bara några hundra tusen år sedan.

De uppskattade datumintervallet till då sprickorna och sanddyner bildades på Mars i Utopia Planitia, en stor slätt på norra halvklotet någon gång mellan 1,4 miljoner till 400 000 år sedan eller ännu senare.

Förhållandena under den period liknar nutiden på Mars. Miljarder år tidigare flöt här floder och fanns det sjöar som sedan torkat upp.

Att studera strukturen och den kemiska sammansättningen av sanddyner på Mars kan ge insikter om "möjligheten till vattenaktivitet" under denna period skrev det Peking-baserade laget det i en studie publicerad i Science Advances.

Vi tror att det kan finnas en liten mängd ... inte mer än en film av vatten på ytan, beskriver medförfattaren Xiaoguang Qin från Institutet för geologi och geofysik.

Rovern upptäckte inte direkt något vatten i form av frost eller is. Men Qin sa att datorsimuleringar och observationer från andra rymdrovers på Mars indikerar att det även nuförtiden vid vissa tider på året kan vara förhållanden som är lämpliga för att vatten ska finnas. Det som är anmärkningsvärt med studien är hur unga sanddynerna är uttalar sig planetforskaren Frederic Schmidt vid University of Paris-Saclay det.

"Detta är helt klart en ny vetenskap för denna region", skev han i ett e-postmeddelande till https://phys.org/ (han var inte en medlem i forskningen).

Små fickor av vatten från tinande frost eller snö, blandat med salt, resulterade sannolikt i de små sprickorna, hårda knapriga ytor, lösa partiklar och sanddyner med fördjupningar och åsar, enligt de kinesiska forskarna. De uteslöt vind som orsak, liksom frost av koldioxid, vilket utgör huvuddelen av Mars atmosfär.

Mars frost har observerats sedan NASA: s 1970-tals Viking-uppdrag, men denna morgonfrost ansågs då förekomma endast på vissa platser under specifika förhållanden. 

Rovern har nu visat att det kan finnas en bredare spridning av denna process på Mars än vad som tidigare ansetts, enligt uttalande av  Trinity College Dublins Mary Bourke, expert på Mars geologi.

Bild flickr.com från södra halvklotet på Mars med en krater och sanddynfält.