Ett stort gasmoln bestående av väte har upptäckts i vårt närområde

 

Bild https://www.rutgers.edu Illustratörs föreställning om hur Eos molekylmoln ser se ut på himlen om det var synligt för blotta ögat. NatureLifePhoto/Flickr (New York Citys silhuett), Burkhart et al. 2025

Det halvmånformade gasmolnet kallat Eon finns cirka 300 ljusår från jorden. Det finns på kanten av den lokala galaxbubblan, ett stort gasfyllt hålrum i rymden som omger hela vårt solsystem. Forskare uppskattar att Eos som molnet betecknas har en enorm projektion på himlen och mäter i storlek av cirka 40 månar i skyn och består av en massa av cirka 3400 gånger solens massa. Teamet använde datamodellanalys som visade att molnet förväntas avdunstat bort (skingras) om 6 miljoner år.

"Användningen av teknik för att söka på ultraviolett fluorescensområdet  kan ge oss förståelse om universum och avslöja dolda moln i vintergatan och tillbaka mot de mest detekterbara gränserna av den kosmiska gryningen", beskriver Thavisha Dharmawardena, NASA Hubble Fellow vid New York University en av studiens huvudförfattare.

Eos upptäcktes i data som samlats in av en spektrograf kallad FIMS-SPEAR (en beteckning för fluorescerande avbildande spektrograf) som sökte i ultraviolett ljus Instrumentet finns på den koreanska satelliten STSAT-1. En ultraviolettbildande spektrograf bryter ner ultraviolett ljus som sänds ut av materia i dess våglängder, precis som ett prisma gör med synligt ljus vilket skapar ett spektrum som forskare sedan kan analysera.

Resultatet hade släppts redan offentligt 2023 när Burkhart stötte på det.

"Det var som att det bara väntade på att bli analyserat på nytt", påtalar hon.

Studien belyser vikten av innovativa observationstekniker för att öka förståelsen av kosmos, beskriver Burkhart. Hon noterade att Eos domineras av molekylär vätgas men är mestadels "CO-mörk" vilket innebär att den inte innehåller mycket av materia och inte avger den karakteristiska signatur som detekteras med konventionella metoder. Det förklarar hur Eos undgick att hittas under så lång tid.

"Berättelsen om kosmos är en berättelse om omorganiseringen av atomer under miljarder år", beskriver Burkhart. – Det väte som för närvarande finns i Eos-molnet existerade vid tiden för Big Bang och kom så småningom in i vår galax och samlades i närheten av solen. Så det har varit en lång resa på 13,6 miljarder år för de här väteatomerna i Eosmolnet.

Teorin att stjärnor till slut löses upp i neutroner

 

Bild https://www.lanl.gov  En högenergirik  jetstråle av fotoner (vitt och blått på bilden) som spränger ut ur en kollapsad stjärna där det finns och ses ett svart hål i mitten av bilden av stjärnan. Det röda  runt jetstrålen representerar kokongen där fria neutroner fångas in och orsakar r-processen, nukleosyntesen   som resulterar i bildandet av tunga grundämnen.

Att förstå ursprunget till tunga grundämnen i det periodiska systemet är ett av de mest utmanande och öppna problemen inom fysiken. I sökandet efter förhållanden som är lämpliga för dessa grundämnens ursprung via "nukleosyntes" tar sig ett team under ledning från Los Alamos National Laboratory dit inga forskare har letat tidigare, till gammablixtar och den omgivningen som kommer  från kollapsade stjärnor. Som de föreslagit i en artikel i The Astrophysical Journal kan högenergirika fotoner som produceras djupt inne i jetstrålar lösa upp de yttre lagren av en stjärna till neutroner vilket orsakar en rad fysikaliska processer som resulterar i bildandet av tunga grundämnen. 

"Skapandet av tunga grundämnen som uran och plutonium kräver extrema förhållanden", beskriver Matthew Mumpower, fysiker vid Los Alamos. "Det finns bara ett fåtal genomförbara men sällsynta scenarier i kosmos där dessa grundämnen kan bildas och på dessa platser behövs en riklig mängd neutroner. Vi föreslår ett nytt fenomen där dessa neutroner inte existerat tidigare utan produceras dynamiskt i stjärnan.

I det scenario som Mumpower föreställer sig startar det med att en massiv stjärna avstannar i fusion när dess kärnbränsle tar slut. När det inte längre går att trycka ihop materian mer genom gravitation bildas ett svart hål i stjärnans centrum. Om det svarta hålet snurrar tillräckligt snabbt kommer den extremt starka gravitationen runt det svarta hålet att dra till sig magnetfältet som runt om och kasta ut en kraftfull jetstråle bestående av fotoner. Genom efterföljande reaktioner skapas ett brett spektrum av fotoner, varav några har hög energi.

Jetstrålen spränger genom stjärnan framför den och skapar en het kokong av material runt jetstrålen, "likt ett godståg som plöjer genom snö", beskriver Mumpower. Vid gränsytan mellan jetstrålen och stjärnmaterialet kan högenergirika fotoner (ljus) interagera med atomkärnor och omvandla protoner till neutroner. Befintliga atomkärnor kan också lösas upp till enskilda nukleoner, vilket skapar fler fria neutroner som kan driva r-processen. Forskarnas beräkningar tyder på att interaktionen av ljus och materia kan skapa neutroner otroligt snabbt i storleksordningen av en nanosekund.

På grund av sin laddning fastnar protoner i jetstrålen av de starka magnetfälten. Neutroner, som är laddningsfria, plöjs ut ur jetstrålen och in i omgivningen. Efter att ha upplevt en relativistisk chock ligger neutronerna extremt tätt sammanpackade jämfört med det omgivande stjärnmaterialet och därmed kan r-processen uppstå och ge tunga grundämnen och isotoper som smids och sedan kastas ut i rymden under tiden som stjärnan slits sönder.

Processen med protoner som omvandlas till neutroner, tillsammans med fria neutroner som flyr ut i omgivningen för att bilda tunga grundämnen, involverar ett brett spektrum av fysikaliska principer och omfattar alla fyra grundläggande naturkrafterna (gravitation, den starka kärnkraften, den svaga kärnkraften och elektromagnetism): ett verkligt multifysikproblem, som kombinerar områden inom atom- och kärnfysik med hydrodynamik och allmän relativitetsteori.

Trots teamets ansträngningar kvarstår dock fler utmaningar eftersom de tunga isotoper som skapas under r-processen aldrig kan bildas på jorden och vi inte finner dem här under bildning  att undersöka. Forskare vet inte mycket om deras egenskaper, eller deras atomvikt, halveringstid mm.

Det behövs fler nyfikna forskare om vi en dag ska förstå vår verklighet och vad den består av och fungerar eller kom till.

Varför kolhaltiga meteoriter är mindre skadade efter nedfall än andra

 

Bild  https://www.kobe-u.ac  kolhaltiga meteoriter skapar nedslag där extremt heta  kolmonoxid- och koldioxidgaser uppstår (gult på bilden). Kurosawa vid Kobe University beskriver: "Vi fann att kraften i den efterföljande explosionen vid inkommandet i jordens atmosfär är tillräcklig för att kasta ut det mycket chockade stenmaterialet (rött på bilden) ut i rymden. Sådana explosioner inträffar på kolrika meteoriter (till vänster på bilden), men inte på koldioxidfattiga meteoriter (till höger på bilden). Forskarlaget drog därför slutsatsen att kolhaltiga meteoriter inte är mindre påverkade vid nedslaget på jorden men att bevisen på detta har avgasats vid inträdet i jordens atmosfär. © KUROSAWA Kosuke (CC BY-ND-NC)

Att veta vad som händer när meteoriter kolliderar är viktigt för att förstå solsystemets utveckling då det ger ett fönster in i solsystemets förflutna där sådana kollisioner var vanliga. Planetforskare och astrobiologer som analyserat meteoritprover har förbryllats över att meteoriter som innehåller kol visar mycket mindre bevis på att det varit med om ett höghastighetsnedslag än de utan kol.

Det är som om meteoriter som innehåller kol kolliderat med jorden i lägre hastighet än icke kolhaltiga. Men det stämmer inte. Astrofysiker Kurosawa Kosuke  beskriver: "Jag är specialiserad på kollisionsfysik och är intresserad av hur meteoritmaterialet förändras vid nedslag något som kallas 'chockmetamorfos'.

Kurosawa inspirerades av en teori som lades fram för 20 år sedan av en annan forskare vid Kobe University där det beskrivs att nedslag ger avgasad ånga från vattenhaltigt mineral i meteoriten som sedan kastas tillbaka ut i rymden vid inträdet in i jordens atmosfär. Kurosawa beskriver att han tyckte idén var briljant, men den hade problem. För det första utfördes inte beräkningar, om denna process skulle resultera i tillräckligt med vattenånga för att så skulle ske. Det finns också kolhaltiga meteoriter som inte innehåller vattenhaltigt mineral som också verkar vara mindre chockade, förklarar Kurosawa. Han tänkte att de kolhaltiga materialen i sig borde bete sig annorlunda när de chockas så han bestämde sig för att undersöka denna idé med hjälp av en anordning som han hade utvecklat: en tvåstegs lättgaspistol ansluten till en provkammare.

Denna uppställning gjorde det möjligt för Kurosawa och hans team att samla in och analysera de gaser som produceras i en pellets storlek i en höghastighetskollision som efterliknade meteoriter både med och utan kol som kommer in i jordens atmosfär utan att mätningarna blev förorenade av de gaser som producerades av själva pistolskottet.

Forskarlaget vid Kobe University har nu publicerat sina resultat i tidskriften Nature Communications . Deras experiment avslöjade att nedslag av kolhaltiga meteoriter orsakar kemiska reaktioner som ger extremt heta kolmonoxid och koldioxidgaser. Kurosawa beskriver: "Vi fann att kraften i den efterföljande explosionen är tillräcklig för att kasta ut det omgivande starkt chockade stenmaterialet tillbaks ut i rymden. Sådana explosioner sker från kolrika meteoriter, men inte från koldioxidfattiga. Forskarlaget drog därför slutsatsen att kolhaltiga meteoriter inte är mindre chockade vid nedslag och ingång i jordens atmosfär men att bevisen på detta bokstavligen är bortblåsta.

Ett roterande universum löser paradoxen om expansionshastighet

 

Bild https://www.hawaii.edu  spiralgalaxen M51 finns 31 miljoner ljusår bort. (Bildkredit: NASA)

En metod som används är att använda avlägsna supernovor för att mäta avstånden till galaxer med syfte att utröna expansionshastighet för universum under de senaste miljarder åren. En andra metod i samma syfte använder relikstrålningen från Big Bang vilket ger en bild av det mycket tidiga universums expansionshastighet för cirka 13 miljarder år sedan. Var och en av dessa metoder ger skilda värden för expansionshastigheten.

István Szapudi vid University of Hawaii vid Mānoa Institute for Astronomy med team har nu utvecklat en matematisk modell av universum. För det första följer den standardreglerna. Sedan lade de till en liten mängd rotation. Den lilla förändringen gjorde stor skillnad.

– Till vår stora förvåning fann vi att vår modell med rotation av universum löser paradoxen (ovan som ger skilda resultat) utan att motsäga dagens astronomiska mätningar. Ännu bättre är att den är kompatibel med andra modeller som visar att universum roterar.

Deras modell visar att universum roterar ett varv på 500 miljarder år. Det är så långsamt att det är lätt att missa rotationen men tillräckligt fort för att påverka hur universum expanderar över tid.

Den nya teorin bryter inte mot några kända fysiska lagar. Och den kan förklara varför skilda mätningsmetoder av universums expansion inte stämmer resultatmässigt (se ovan).

Nästa steg är att omvandla teorin till en datormodell och hitta sätt att upptäcka tecken på detta långsamma kosmiska spinn.

Hittas bevis på rotation ger den nya metoden lösningen på hur universums mätresultat kan lösas och de två tidigare metodernas paradox är löst.

Studien är publicerad i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society    

En sönderfallande planet med något som liknar en kometsvans

 

Bild https://news.mit.edu En planet i upplösning som kretsar kring en stor stjärna. Den kometliknande svansens utbredning är gigantisk och är ca 9 miljoner kilometer lång, beskrivger Marc Hon, postdoktor vid Mavliinstitutet för astrofysik och rymdforskning vid MIT. Krediter:Bild: Jose-Luis Olivares, MIT

Planeten har fått beteckningen BD+05 4868 Ab och upptäcktes nästan av en slump.

"Vi letade inte efter den här typen av planet", beskriver Marc Hon, postdoktor vid MIT:s Kavliinstitut för astrofysik och rymdforskning (Massachusetts Institute of Technology). "Vi gjorde den typiska planetgranskningen och jag råkade se en signal som var väldigt ovanlig."

Den typiska signalen från en exoplanet i omloppsbana ser ut som en kort nedgång i en ljuskurva då den passerar sin sol och detta upprepas regelbundet, vilket indikerar att en kompakt himlakropp, som en planet, för en kort stund passerar framför sin sol och tillfälligt blockerar ljuset från sin värdstjärna (sol) i detta fall BD+05 4868 A som finns i stjärnbilden Pegasus. Även om en passage dök upp var 30,5:e timme, tog det betydligt längre tid för ljusstyrkan att återgå till det normala vilket tyder på en lång släpande struktur följde efter planeten och blockerade stjärnljuset. Ännu mer spännande var att djupet på eftersläpningen (nedtoningen) av ljus förändrades vid varje omloppsbana vilket tyder på att det som passerade framför stjärnan inte alltid hade samma form eller blockerade ljuset lika länge.

"Formen på passagen är typisk för en komet med en lång svans", förklarar Hon. Förutom att det är osannolikt att den här svansen innehåller flyktiga gaser och is som man förväntar sig av en komet som inte skulle ha klarat  sig länge  så nära en sol. Mineralkorn som avdunstat från planetens yta kan dock dröja sig kvar tillräckligt länge för att uppvisa en så distinkt svans.

Med tanke på dess närhet till sin sol uppskattar teamet att planeten bränns i cirka 1 600 grader Celsius. När stjärnan steker planeten är det troligt att mineraler på dess yta kokar bort och flyr ut i rymden, där de svalnar till en lång och dammig svans.  Hon och Avi Shporer en annan av forskarna i teamet har tillsammans med sina kollegor publicerat sina resultat nyligen i Astrophysical Journal Letters. 

 Övriga MIT-medförfattare till studien inkluderar Saul Rappaport, Andrew Vanderburg, Jeroen Audenaert, William Fong, Jack Haviland, Katharine Hesse, Daniel Muthukrishna, Glen Petitpas, Ellie Schmelzer, Sara Seager och George Ricker, tillsammans med medarbetare från flera andra institutioner.

Frågan är hur stor denna exoplanet var från början då dess storlek minskas hela tiden då materia kastas ur den. Troligen var den liten redan innan den hamnade där den är. Troligast tog det lång tid innan dess sols gravitation sakta genom eoner drog planeten till sig och säkert drar den fortfarande i den. En dag kommer resterna av planeten i sin helhet att i sin helhet dras ner i sin sol.

Vulkaner på Mars kan ha varit viktiga för livs uppkomst på forntida Mars

 

Bild https://quantumzeitgeist.com  i en ny studie av Dr. Michael Tice vid Texas A&M University ges information i Mars vulkaniska historia och potentiellt liv i det förgångna genom en analys av olika järnrika bergartsprov i Jezerokratern. Forskningens resultat publicerades i Science Advances  där det beskrivs hur man undersökt prover som samlats in av NASA:s Perseverance-rover vilken landade i kratern den 18 februari 2021. 

I en ny studie av Dr. Michael Tice vid Texas A&M University som medförfattare beskrivs upptäckter från Mars vulkaniska historia och potentiella liv i det förgångna genom analys av olika järnrika bergartsprov i Jezerokratern.

Med hjälp av PIXL-spektrometer som röntgar ytan och vilken finns med på Perseverance-rovern  med vars hjälp det internationella forskarlaget identifierade två olika typer av vulkaniska bergarter. En mycket differentierad lavasvit som tyder på en långvarig magmatism i jordskorpan. Dessa fynd kastar inte bara ljus över Mars geologiska utveckling utan antyder också att regionen kan ha upprätthållit förhållanden som främjar liv under långa perioder under Mars tidiga historia.

NASA:s Perseverance-rover avslöjade övertygande bevis av två olika typer av vulkaniska stenar i Jezerokratern något som kastar ljus över planetens dynamiska geologiska historia. Detta avslöjande ökar inte bara vår förståelse av Mars förflutna utan öppnar också nya vägar till att utforska dess potential att ha haft någon form av organiskt liv i det förflutna (att det finns något i dag är enligt mig däremot tveksamt).

Med hjälp av roverns PIXL-instrument (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) har identifierats bergarter som bildats genom fraktionerad kristallisation, en process som tyder på långvarig magmatisk aktivitet. Detta tyder på att magman genomgått flera stadier av avkylning och kristallbildning vilket pekar på en komplex evolutionär historia av Mars yta.

Dessutom upptäckte PIXL tecken på assimilering av jordskorpan, där uppstigande magma inkorporerade redan existerande material i jordskorpan. Denna dynamiska interaktion kan ha introducerat olika geokemiska element i regionens geologi och berikat dess sammansättning över tid.

Fynden är viktiga för att bedöma Jezerokraterns potential som en eventuellt tidigare livsmiljö för mikrobiellt liv. Långvarig vulkanisk aktivitet kan ha skapat stabila miljöförhållanden som bidrog till att upprätthålla liv. Dessutom kunde anrikningen av den lokala geologin genom assimilering av jordskorpan ha gett viktiga näringsämnen vilket ytterligare förbättrade regionens möjlighet till mikrobiellt liv.

Forskningsresultatet som publicerats i ScienceAdvances beskriver provresultat som samlats in av NASA:s Perseverance-rover vilken landade i kratern den 18 februari 2021.

Men vi ska komma ihåg att det är teori inte fakta. Inget bevis på mikrobiellt liv har hittats på Mars.

En gång för länge sedan regnade och snöade det nog på Mars

 

Bild Lunds universitet på Jezerokraterna på Mars/ 

I en ny studie av geologer vid University of Colorado Boulder beskrivs Mars i det förgångna som en relativt varm och blöt planet mycket annorlunda än den iskalla ödemark Mars är idag. Forskarlagets resultat tyder på att kraftig nederbörd sannolikt gav näring åt många av de dalar och kanaler som formade Mars yta för miljarder år sedan.

Forskarna var under ledning av Amanda Steckel, som tog sin doktorsexamen i geologiska vetenskap vid CU Boulder 2024. Resultatet av studien publicerades den 21 april i Journal of Geophysical Research: Planets. 

"Du skulle kunna ta fram Google Earth-bilder av platser som Utah, zooma ut och upptäcka likheterna med Mars", beskriver Steckel  numera är verksam vid California Institute of Technology.

De flesta forskare är idag överens om att åtminstone vatten fanns på en del av Mars yta under den noachiska epoken som inföll för ungefär 4,1 till 3,7 miljarder år sedan.

Men var vattnet kom från har länge varit ett mysterium. Vissa forskare säger att det forntida Mars aldrig var varmt och blött utan alltid varit kallt och torrt. På den tiden sken vår då unga sol bara cirka 75 % så starkt som  idag. Vidsträckta istäcken kan ha täckt höglandet runt Mars ekvator och ibland smält under korta perioder.

I den nya forskningen har Steckel och hennes kollegor undersökt teorierna om varmt och vått kontra kallt och torrt klimat på Mars. Teamet använde sig av datorsimuleringar för att utforska hur vatten kan ha format Mars yta för miljarder år sedan. De fann att nederbörd från snö eller regn sannolikt bildade de mönster av dalar och källflöden som fortfarande finns på Mars idag.

"Det är väldigt svårt att göra något säkert och avgörande uttalande", beskriver Steckel. "Men vi ser att dessa dalar börjar på ett stort höjdområde. Det är svårt att förklara hur dessa dalar skapats av endast isens rörelser. Forskarna påpekar dock att resultaten inte är det sista ordet om Mars forntida klimat. 

Ännu är det en gåta hur planeten lyckades hålla sig tillräckligt varm för att snö eller regn skulle kunnat falla där. Hynek senior författare till studien och forskare vid Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) vid CU Boulder påtalar att studien ger forskarna nya insikter i historien om en annan planet: vår egen.

"När erosionen från strömmande vatten upphörde blev Mars nästan frusen i tiden och ser förmodligen fortfarande ut ungefär som även jorden gjorde för 3,5 miljarder år sedan", beskriver Hynek.

Om vatten runnit i floder eller is och materia urgröpt dalarna på Mars vet vi inte säkert. Stora mängder vatten redan för mer än 4 miljarder år sedan som gröpt ur floder och hav är svårt att tro på. Mars likt jorden kom till för 4,5 miljarder år sedan solens ålder är inte mycket mer någon eller några 100 miljoner år mer bara. Vatten är tveksamt i större mängd. Ett tunt lager is mer troligt. Vindar och isrörelser troliga på en marsyta bestående av mindre fast mineral och isrörelser i vitrat basalt vilket kan förklara Mars röda yta. Men även lavaflöden kan ha format flod och sjöliknande system.