Oväntad vulkanism vid Chang'e-6 landningsplats på månen

 

Dr Yuqi QIAN och professorerna Joseph MICHALSKI och Guochun ZHAO vid institutionen för geovetenskaper vid University of Hong Kong (HKU) och deras internationella samarbetspartners har studerat vulkanismen i Apollokratern och dess omgivning vilket avslöjade den mystiska och upprepade vulkanismen på Chang'e-6-landningsplats. En studie som gav betydande resultat av Chang'e-6-provets analys av ursprunget till måndikotomin.

Studien har visat att Apollobäckenet haft omfattande vulkanisk aktivitet som varade från Nectarian (~4,05 miljarder år sedan) till den Eratosthenian perioden (~1,79 miljarder år sedan). Den vulkaniska aktiviteten i området påverkades signifikant av jordskorpans tjocklek. Gångar i mellantjock skorpa tenderar att stanna under kraterns botten och sprida sig i sidled för att bilda en tröskel och en marksprucken krater.

Gångar under jordskorpan som tunnades ut av Apollokratern nådde direkt upp till ytan och fick vulkanutbrott att ske och bildade utbredda lavaflöden och gångar i den kraftiga skorpan där den stannade upp innan den  nådde ytan och bildade basaltiska intrusioner. "Detta fundamentala fynd indikerar att skillnaden i jordskorpans tjocklek mellan nearside och farside kan vara den främsta orsaken till månens asymmetriska vulkanism", beskriver Dr Qian. "Detta kan nu analyseras av de returnerade Chang'e-6-proverna."

För den södra slätten i Apollobassängen, där Chang'e-6 kommer att landa (25 juni 2024) finns spår efter minst två utbrott. Det tidiga hade ett utbrott för ~3,34 miljarder år sedan med låg Ti-sammansättning (titanium) och täckte hela det topografiskt lågområdet mellan Apollo-toppens ring och kraterkanten. Det senare utbrottet inträffade för ~3,07 miljarder år sedan med hög Ti-sammansättning nära Chaffee S-kratern och dess lava flöt österut under minskande tjocklek på sin väg tills den stötte på proto-skrynkliga åsryggar.

Studieförfattarna föreslog att basalter med hög Ti i väst har de mest rikliga vetenskapliga betydelserna. Provtagning skulle ge basalter med hög Ti-halt, underliggande basalt med låg Ti-halt och exotiska nonmare-material (non-mare materials are characterized by more magnesian pyroxene compositions compared to the basalts) som transporterades genom nedslag. Professor Michalski betonade: "Olika provkällor kan ge viktiga insikter till att lösa en rad månvetenskapliga frågor i Apollokratern."

Bild vikipedia (engelsk) Chang'e-5/6 rymdfarkost fullskalig storlek.

Färden in i ett svart hål.

 

Jeremy Schnittman är astrofysiker vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland och konstruktör för visualiseringar av hur det skulle vara att åka ner i ett svart hål. Han har datasimulerat två olika scenarier; ett där en kamera som stand-in för en astronaut – precis missar händelsehorisonten och slungas ut igen och ett där denne korsar gränsen och faller in.

Visualiseringarna är tillgängliga av flera slag. Förklarande videor fungerar som sightseeingguider och belyser de bisarra effekterna av Einsteins allmänna relativitetsteori. Versioner som återges som 360 - gradersfilmer  låter tittarna se sig omkring under nedresan, medan andra versioner spelas upp som tvådimensionella kartor över rymden. Videorna finns även på youtube.

För att skapa visualiseringarna samarbetade Schnittman med Goddard-forskaren Brian Powell i användningen av superdatorn Discover vid NASA Center for Climate Simulation. Projektet genererade cirka 10 terabyte data vilket motsvarar ungefär hälften av det uppskattade textinnehållet i Library of Congress – och tog cirka 5 dagar på 0,3 % av Discovers 129 000 processorer. Samma bedrift skulle ta mer än ett decennium på en vanlig bärbar dator.

Destinationen i filmerna är ett supermassivt svart hål med en massa på 4,3 miljoner gånger solens massa vilket motsvarar det svarta hålet i mitten av Vintergatan.

Bild vikipedia Simulering av hur ett svart hål bortanför Vintergatan skulle se ut. Det svarta hålet har 10 solmassor och ses här från ett avstånd på 600 km. För att upprätthålla detta avstånd krävs en motacceleration på omkring 400 miljoner g-krafter.

Kina har publicerat världens första högupplösta geologiska atlas över månen

 

Kina släppte nyligen en geologisk atlas över månen i skala 1:2,5 miljoner, vilket är den första kompletta högupplösta geologiska atlasen i världen över månen. Kartan ger grundläggande data till framtida utforskning av månen.

Denna geologiska atlas finns tillgänglig på både kinesiska och engelska. Den geologiska atlasen över månklotet är i kartfyrkanter över månen enligt institutet för geokemi vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS).

– Den är av stor betydelse för att studera månens utveckling, välja plats för en framtida månforskningsstation och använda  månens mineralresurser. Den har även betydelse för att bättre förstå jorden och andra planeter i solsystemet, till exempel Mars, beskriver Ouyang Ziyuan, som är akademiker vid CAS och en välkänd månforskare.

För bilder och mer att läsa om detta intressanta projekt se denna länk från Chinese Academy of Sciences (CAS)  

Bild vikipedia (engelsk) av konstnärs skildring av månen som den kan ha sett ut på jordens himmel efter det sena tunga bombardemanget av meteoritnedslag på månen för cirka 4 miljarder år sedan. Vid den tiden kretsade månen runt jorden på halva sitt nuvarande avstånd, vilket fick den att verka 2,8 gånger större än den är idag.

I Shackletonkratern på månen kan det finnas mineral för gruvbrytning

 

Shackletonkratern är en krater på månens sydpol.

Under ledning av Dr. Darren Hartl, docent i flygteknik vid Texas A&M University har forskare samarbetat med NASA Langley Research Center för att konstruera en lösning för att med hjälp av solreflektorer att skicka solenergi till botten av månkratrar.

"Om du placerar en reflektor på kanten av en krater som tar emot solljus och  har en kollektor i kraterns mitt och riktar solljuset ner på kollektorn kan solenergin användas där", beskriver Hartl.  "Denna forskning är fortfarande i ett tidigt skede och forskare använder datormodellering för att konstruera olika konstruktioner för reflektorn som behöver böja ljuset ner mot kollektorn. Modellerna visar att en parabolisk form är optimal för att maximera mängden ljus som reflekteras i botten av kratrarna.

En av de största tekniska utmaningarna som Hartl och hans team står inför är lastbegränsningarna för rymduppdrag. Målet är att skapa en reflektor som är tillräckligt kompakt för kunna ta till månen och tillräckligt stor för att fungera som en effektiv reflektor.

För att uppfylla båda dessa krav använder forskarna ett material som förändras av sig själv och som utvecklats av Hartl mfl ingenjörer vid Texas A&M.

– Under rymduppdrag kan astronauter behöva fälla ut en stor parabolisk reflektor från ett relativt litet och lätt landningssystem. Det är där vi kommer in i bilden", beskriver Hartl. "Vi tittar på att använda formminnesmaterial som kommer att ändra formen på reflektorn som svar på systemtemperaturförändringar."

Förutom att samarbeta med NASA Langley Research Center samarbetar Hartl och hans team med doktorander och med Texas A&M-studenter i detta projekt.

Bild vikipedia (engelska) Månens sydpol avbildad av instrumentet Diviner på NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter. Shackletonkratern är längst ner i mitten på bilden.

Fakta om Europas nya Ariane 6-raket (bärraket).

 

Ariane 6 är en raket som är en vidareutveckling av Ariane 5 och som är under utveckling av ESA och ArianeGroup. Den kommer att få samma lyftkapacitet som Ariane 5. Syftet med raketen är att halvera kostnaden per uppskjutning och dubblera antalet möjliga uppskjutningar per år, från ca 6-7 till 11. Första uppskjutningen av raketen är planerad till första halvåret 2024.

Arianeraketerna är franskbyggda bärrakter som återanvänd med vars hjälp man sänder upp satelliter.

Här nedan följer en 17 sidig  pdf fil från ESA (European Space Agency) där allt om Ariane 6 beskrivs mått, uppdrag, mm. 

https://esamultimedia.esa.int/docs/STS/ariane-6_media-kit_english.pdf

 Bild vikipedia A62 och A64

Fluidic Telescope (FLUTE) är nästa generations rymdobservatorium

 

Framtiden för rymdbaserad UV/optisk/IR-astronomi kräver allt större teleskop.  Prioriterade astrofysiska mål är jordliknande exoplaneter, första generationens stjärnor och tidiga galaxer, gemensamt för dessa mål är att de är extremt ljussvaga vilket är en utmaning för nuvarande teleskop. Något som är en utmaning i byggandet av nästa generations teleskop. Men då behövs större teleskop enligt nuvarande tekniskt kunnande i ett uttalande från NASA.

FLUTE-projektet 'r ett projekt som syftar till att övervinna begränsningarna i nuvarande observatorieteknik genom att bana väg för nya rymdobservatorier med större öppningar, osegmenterade flytande primärspeglar lämpliga för en mängd olika astronomiska tillämpningar. Speglar som dock måste konstrueras i rymden via ett nytt tillvägagångssätt baserat på fluidic formning i mikrogravitation vilket redan framgångsrikt har demonstrerats i en laboratorieneutral flytkraftsmiljö, i paraboliska mikrogravitationsflygningar och ombord på den internationella rymdstationen (ISS). Fluidic formning är användning av en vätska till att utföra analoga eller digitala operationer som liknar de som utförs med elektronik.

För att göra konceptet genomförbart att förverkliga under de kommande 15-20 åren med nuvarande teknik på kort sikt och realistisk kostnad, begränsas primärspegelns diameter till 50 meter.

I fas I-studien har det (enligt NASA): (1) utforskats val av spegelvätskor och då valts att fokusera på joniska vätskor (salter som är flytande i rumstemperatur), (2) genomfört en omfattande studie av joniska vätskor med lämpliga egenskaper, (3) arbetat med tekniker för att förbättra jonisk vätskereflektivitet (4) analyserat flera alternativa arkitekturer för huvudspegelramen, (5) genomfört modeller av effekterna av svängmanövrar och temperaturvariationer på spegelytan, (6) utvecklat ett detaljerat uppdragskoncept för ett 50-meters fluidic mirror observatory och (7) skapat en uppsättning initiala koncept för en skalenlig demonstration av små rymdfarkoster i låg omloppsbana runt jorden. (uppbyggnaden planeras troligen med en svärm kubsatelliter eller liknande satelliters hjälp).

I fas II kommer man att fortsätta att utveckla de viktigaste delarna av uppdragskonceptet. Till att börja med kommer NASA att fortsätta sin analys av lämpliga spegelramsarkitekturer och modeller av dess dynamiska egenskaper. För det andra kommer NASA att ta nästa steg i maskininlärningsbaserad modellering och experimentellt arbete för att utveckla reflektivitetsförbättrande tekniker för joniska vätskor.

För det tredje kommer NASA att ytterligare fortsätta arbetet med att modellera vätskespegeldynamik. I synnerhet kommer de att fokusera på att modellera effekterna från olika slag av externa störningar (rymdfarkosters kontrollaccelerationer, tidvattenkrafter och mikrometeoritnedslag), samt analysera och undersöka skilda slag av effekten av den termiska Marangoni-effekten (massöverföringen längs ett gränssnitt mellan två faser på grund av en gradient av ytspänningen) på nanopartikelinfunderade joniska vätskor. 

För det fjärde kommer man att skapa en modell av den optiska kedjan från vätskespegelns yta till de vetenskapliga mottagningsinstrumenten.

För det femte kommer man att vidareutveckla uppdragskonceptet för ett storskaligt observatorium med 50 m spegelöppning med fokus på de mest riskfyllda elementen vid tillverkningen. Slutligen kommer de att utveckla konceptet för ett demonstrationsuppdrag för små rymdfarkoster i låg omloppsbana runt jorden, och införliva den kunskap som erhållits i andra delar av detta arbete vid konstruktionen.

Bild https://www.nasa.gov  Konstnär Edward Balaban NASA ARC (Ames Research Center) avbildning av Fluidic Telescope (FLUT) https://www.nasa.gov/ames/

Mars antas en gång haft en jordliknande miljö

 

En forskargrupp har använt instrumentet ChemCam som finns ombord på NASA:s Curiosity-rover och upptäckt större mängder mangan än vad sten vanligtvis innehåller. Det var i sten från en gammal sjöbotten i Gale-kratern på Marsfyndet gjordes. Det tyder på att sedimenten vari fyndet gjordes bildats i en flod som flutet till sjön eller till ett delta eller till strandlinjen i den numera uttorkade sjön.

Det är svårt för manganoxid att bildas på Mars yta, så vi förväntade oss inte att hitta det i så höga koncentrationer i en strandavlagring", beskriver Patrick Gasda, vid Los Alamos National Laboratory's Space Science and Applications group huvudförfattare till studien. På jorden däremot sker avlagringar av detta slag hela tiden på grund av den höga syrenivån i atmosfären som produceras av fotosyntetiskt liv och mikrober som   katalyserar dessa manganoxidationsreaktioner.

På Mars har vi inga bevis för att liv finns eller funnits och mekanismen för att producera syre i Mars tunna uråldriga atmosfär är okänd, så hur manganoxiden bildats och koncentrerades här är ett mysterium. Mer analysarbete behövs för att förstå oxidationen på Mars.

De sedimentära bergarterna som rovern utforskar består av en blandning av sand, slam och lera. Sandklipporna är  porösa och grundvattnet kan lättare passera genom dessa sandstenar jämfört med lera som de flesta av stenarna på sjöbottnen av Gale-kratern innehåller (lersten). Forskargruppen funderade på hur mangan kan ha anrikats i  sanden – exempel på lösning är genom infiltration från grundvatten från sanden vid stranden av den uttorkade sjön eller dess mynning och delta varifrån då  oxidation kan vara förklaringen till utfällningen av mangan i bergarterna.

På jorden anrikas mangan på grund av syre i atmosfären en process som vanligtvis påskyndas av mikrober. Mikrober på jorden kan använda mangans många oxidationstillstånd som energi till sin ämnesomsättning. Om det fanns liv på Mars skulle de ökade mängderna mangan i dess sten längs sjöstranden ha varit en nyttig energikälla för eventuellt liv i det förgångna.

"Gale-sjöns miljö, som avslöjas i dessa uråldriga stenar ger oss ett fönster in i en tidigare mars-miljö som är förvånansvärt lik platser på jorden av idag", beskriver Nina Lanza, huvudforskaren i studien som använt ChemCam-instrumentet tillägger. "Manganmineraler är vanliga i de grunda, oxidrika vatten som finns vid sjöstränder på jorden men det är förvånande att hitta sådana igenkännbara egenskaper på Mars."

Men vi bör vara öppna för i första hand andra förklaringar till manganfynden än att dess ursprung har med nuvarande eller forntida liv på Mars (anser jag).

Studien publiceras i dagarna i Journal of Geophysical Research: Planets.

Bild https://www.pickpik.com/ solpaneler på Marslandaren.