Tankar om varför det är (blev) vakuum (tomt) i universum

 

Varför är det vakuum i rymden? Nästintill vakuum om man räknar bort en och annan asteroid ett och annat gruskorn och annat av stenmineral,gas och is.

Tomheten resulterar i ett extremt lågt tryck. Men även om det är omöjligt att efterlikna denna tomhet i rymden på jorden kan forskare skapa extrema lågtrycksmiljöer i laboratoriemiljö.  I genomsnitt skulle rymden fortfarande vara ganska tomt även om  inte  gravitation existerade.

"Det finns inte bara en massa saker i förhållande till volymen av universum" enligt teoretisk astrofysiker Cameron Hummels vid California Institute of Technology (Caltech). Den genomsnittliga densiteten av universum, enligt NASA är 5,9 protoner (en positivt laddad subatomär partikel) per kubikmeter.

Gravitationen förstärker tomheten i vissa regioner i universum som i mellan solsystemen.  I planetsystem som utanför jorden ex finns mer grus asteroider och numera avfall från våra satellituppskjutningar än vid andra planeter i vårt solsystem.

I princip kommer objekt med en massa genom gravitation att dras till varandra. Därför har vi nedfall av gamla raketsteg, asteroidnedslag stjärnfall mm på jorden. Det är effekt av gravitationen i mertalet fall. Kollisionskurs är annat.

Faherty en av forskarna om vakuum i rymden beskriver det enligt följande. I rymden drar gravitationen närliggande objekt närmare varandra. Tillsammans ökar då deras kollektiva massa och mer massa innebär att de kan generera en starkare gravitationskraft med vilken man kan dra ännu mer materia till sig.

Vi kan ju tänka på svarta hål vilka har en otrolig täthet (massa) inget som kommer i närheten av dessas gravitation kommer undan.

Massa ökar gravitationskraften som ökar massan som ökar gravitationskraften. "Det är en skenande effekt”, säger Hummel en annan av forskarna om detta. Eftersom dessa gravitationella hotspots drar i närliggande materia minskar utrymmet mellan objekt och tomrum skapas säger Hummel.

Men universum började inte på det sättet. Efter Big Bang spreds materia enligt teorin (och fysikens grunder) mer enhetligt, "nästan som en dimma," säger Hummel. Men under miljarder år har gravitationen samlat materialet som materia till asteroider, planeter, stjärnor, solsystem, galaxer och mellan dessa lämnat tomrummet interplanetära, interstellära och intergalaktiska rymden.

Men inte ens rymdens vakuum är riktigt tomt. Mellan galaxer finns det mindre än en atom i varje kubikmeter, vilket betyder att intergalaktiska rymden inte är helt tom. Det har mycket mindre materia dock, än något vakuum människor kan simulera i ett laboratorium på jorden.

Sedan (min anm) finns universums expansion vilket gör att den atom man i dag beräknar finnas per kvadratmeter (i medeltal) efterhand kommer att få än större yta. Tomrummet (avstånden) ökar. En gång om allt fortsätter som hitills kan vi i vårt solsystem bara se en svart rymd utan stjärnor från jorden.

Bild från pixa.com

Snart kan vi lättare hitta tecken på liv i vissa solsystem (om de finns där).

 

I en studie publicerad i Astrophysical Journal Letters visas hur NASA: s kommande James Webb Space Telescope kan hitta signaturer av liv på jordliknande planeter som kretsar kring vita dvärgstjärnor. (OBS ännu har inga sådana hittats)

En planet som kretsar kring en liten stjärna producerar starka atmosfäriska signaler när den passerar framför, eller "transiter", dess värdstjärna vilket möjliggör för det kraftfulla James Webb teleskopet att avsöka planetsystem vid vita dvärgar på några dagar och ge besked på om där kan finnas liv. Just vita dvärgar kan avsökas lättast då deras storlek och eventuella planeter har kort bantid på grund av närhet till stjärnan vilket är en förutsättning om liv på en sådan planet ska kunna existera. Vita dvärgstjärnor är 100 gånger mindre än vår sol nästan lika små som jorden vilket ger astronomer en sällsynt möjlighet att hitta steniga planeter. "Om steniga planeter finns runt vita dvärgar kan vi upptäcka tecken på liv på dem under de närmaste åren,"säger författare Lisa Kaltenegger, docent i astronomi vid College of Arts and Sciences och chef för Carl Sagan Institutet.

 

Co-lead författare Ryan MacDonald forskarassistent vid institutet sa att James Webb Space Telescope är konstruerad för att hitta signaturer av liv på steniga exoplaneter så låt oss hoppas detta teleskop kommer iväg som planerat i oktober 2021.

"När teleskopet observerar jordliknande planeter som kretsar runt vita dvärgar, kan James Webb Space Telescope upptäcka vatten och koldioxid inom några timmar," sa MacDonalda. "Två dagars observerande med detta kraftfulla teleskop möjliggör upptäckter av biosignaturgaser, såsom ozon och metan."

 

Upptäckten av den första transiterade jätteplaneten (se mitt blogginlägg av i går min anm.) som kretsar kring en vit dvärg (WD 1856+534b) tillkännagavs i ett separat dokument - lett av medförfattare Andrew Vanderburg, biträdande professor vid University of Wisconsin, Madison säger att denna upptäckt bevisar förekomsten av planeter runt vita dvärgar.

Denna planet är dock en gasjätte och kan därför inte upprätthålla liv. Men dess existens tyder på att mindre steniga planeter, som skulle kunna upprätthålla liv, också skulle kunna existera i beboeliga zoner runt vita dvärgar. NASA: s Transiting Exoplanet Survey Satellite söker nu sådana steniga planeter. Om och när en av dessa världar hittas har Kaltenegger och hennes team utvecklat de modeller och verktyg som krävs för att identifiera tecken på liv i dessa planeters atmosfär. 

James Webbteleskopet kan snart påbörja sökandet. Uppgifterna visade att en planet ungefär lika stor som Jupiter, kanske lite större kretsade mycket nära sin stjärna. Vanderburgs team tror att gasjättens ordinarie bana då den vita dvärgen var en kanske gul sol  var mycket längre bort från den vita dvärgstjärnan som den gula solen blev efterhand som den krympt ihop efter sin tid som röd nova  och flyttade in i sin nuvarande bana efter att stjärnan utvecklats till en vit dvärg. Se gårdagens inlägg om denna upptäckt.

Bild från pixabay.com.

En vit dvärg visade sig ha planet

 

Ett internationellt team av astronomer som använde NASA: s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) och numera nedlagda Spitzer Space Telescope har rapporterat vad som kan vara den första intakta planet som hittats i omloppsbana runt en vit dvärg. En vit dvärg är den massiva resten av en solliknande stjärna med en storlek ca 40 % större än jorden.

Det Jupiter-storleksobjektet (planeten) kallat WD 1856 b, är ungefär sju gånger större än den vita dvärgen och har beteckningen WD 1856+534. Planeten cirklar runt denna stjärnrest med en omloppsbanetid på 34 timmar vilket är en mer än 60 gånger snabbare tid än Merkurius kretsar kring vår sol.

WD 1856 b finns ca 80 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Draken. Den kretsar kring en sval, tyst, vit dvärg som är ungefär 18000 kilometer i diameter och som är över 10 miljarder år gammal (att jämföra med vårt solsystem som är ca 4 miljarder år).

När en solliknande stjärna får slut på bränsle sväller den upp till hundratals till tusentals gånger sin ursprungliga storlek som en sval röd jättestjärna. Så småningom matar den som röd jättestjärna ut sina yttre lager av gas och förlorar upp till 80 % av sin massa. Den krymper ihop och den återstående heta kärnan blir en vit dvärgstjärna.

Alla närliggande objekt i denna händelsekedja blir uppslukade och förbränns under denna process (så kommer att ske med ex Jorden en gång när solen sväller ut till en röd jättestjärna).

 Vanderburg och hans kollegor uppskattar att WD 1856 b måste ha haft sin ursprungliga bana minst 50 gånger längre bort från sin nuvarande plats i annat fall skulle den utplånats vid det läge då dess sol var en röd jättestjärna.

”Vi har länge vetat att efter det att  vita dvärgar bildas kan avlägsna små objekt som asteroider och kometer sprida sig inåt mot dessa stjärnor (genom gravitation). De brukar då dras isär av den vita dvärgens starka gravitation och förvandlas till en skräpskiva runt denna, säger medförfattare Siyi Xu, en biträdande astronom vid den internationella Gemini Observatory i Hilo, Hawaii som är ett program för National Science Foundation's NOIRLab.

"Det är därför jag blev så upphetsad när Andrew berättade om detta system. Vi har sett antydningar om att planeter kunde sprida sig inåt också men detta verkar vara första gången vi har sett en planet som gjorde hela resan intakt." Det finns för närvarande inga bevis som tyder på att det finns andra planeter i systemet men det är möjligt ytterligare planeter finns som inte upptäckts ännu.

Nya rön (min anm.) om planeter och stjärnsystems förhållande kan vi lära utav detta. Hur det kan fungera kan vi ännu inte helt vara säkra på. Varje solsystem är unikt.

Bild från NASA 

Det finns minst en asteroid av en storlek av 2 km mellan Venus och solen.

 

Astronomer har under en längre tid förutspått, men inte hittat, asteroider med en diameter av ca 1 km med banor mellan solen och Venus. Nu har man hittat en första som därmed bekräftar att minst en finns.

Det var astronomer som arbetar vid Zwicky TransientFacility   som fann den och gav den beteckningen 2020AV2.  En rapport om upptäckten finns där huvudförfattaren är Dr Wing-Huen Ip, professor i astronomi vid Institutet för astronomi, National Central University, Taiwan sammanställde rapporten. 2020 Av2 upptäcktes först av Zwicky Transient Facility (ZTF) den 4 januari 2020. Uppföljningsobservationer med Palomar 60 tums teleskop och Kitt Peak 84 tums teleskop samlade därefter in än mer data om upptäckten.

Troligen har asteroiden  kommit från asteroidbältet mellan Mars och Jupiter och på sin bana fångats in i en ny bana runt solen.

Asteroider av denna storlek är livsfarliga ifall de krockar med oss. Men denna är nog på tryggt avstånd och låst in sin bana i all framtid. Men fler kommer säkert därutifrån.

Bild. Sammansatt bild med lång exponering av 2020 AV2 (mitten) från vikipedia.

Äldsta avbildningen av rymden är inte äldst utan ett mysterium.

 

En av Tysklands mest kända antika artefakter kanske inte är vad den verkar enligt en ny studie.

En hård debatt om Nebra Sky Disk (Himmelsskivan) har resulterat i antagandet att den är minst 1000 år yngre än man tidigare trott och förmodligen inte har någon av de betydelser som föreslagits tidigare.

Den 30 centimeter stora bronsskivans inläggningar med guldcirklar, bågar och halvmånar hittades enligt uppgift 1999 nära staden Nebra i Tyskland tillsammans med andra fynd. Experter har en längre tid debatterat var skivan  har sitt ursprung (att den hittats där det uppgetts verkar inte stämma då övriga fynd där åldersmässigt inte är desamma) och vilken innebörd om någon den innehåller är omdebatterat vissa har även förklarat den som ett falskt fornfynd.

Detta fastän vetenskapliga tester tyder på att det är en autentisk artefakt som kan dateras från Europas pre-Celtic bronsåldern upp till 3800 tillbaks i tiden.

 

Om denna datering är korrekt, skulle  Nebra Sky Disk vara den äldst kända representationen av himlen som någonsin hittats, säger Jan-Heinrich Bunnefeld, arkeolog vid Sachsen-Anhalts state museum för fornhistoria i staden Halle, där skivan finns idag.

Men nya undersökningar ger besked om att skivan förmodligen inte är från bronsåldern  utan från den keltiska järnåldern för cirka 2800 och 2050 år sedan (Den äldsta stjärnkartan skulle då istället vara en gammal egyptisk stjärnkarta på taket till en grav från cirka 3500 år sedan).

Arkeologiska bevis i form av jordanalys och studier av spårisotoper (variationer av ett element med olika antal neutroner) i metallerna på disken visar att den måste ha hittats någon annanstans än Nebra och sedan sålts som en del av fynden som verkligen gjordes i Nebra: "Om du går tillbaka till fyndorten då hittar du inte något argument för att dessa objekt hör ihop ", säger arkeolog Rupert Gebhard som arbetar vid Goethe University i Frankfurt.

 

Gebhard hoppas att skattjägarna (de som en gång fann artefakten) ger sig tillkänna och avslöjar var Nebra Sky Disk hittades. Tidigare analys av konstruktionen av disken och de metaller som användes vid framställningen visar att Nebra Sky Disk gjordes i flera faser. Dess skapare lade först till en central grupp av guldstjärnor som har tolkats som Plejaderna därefter en stor guldcirkel och halvmåne som har tolkats som en fullmåne och en månskära.

De arrangerade senare om några av guldstjärnorna och lade också till två horisontbågar till kanten på skivan som troligen ska visa solens rörelse vid vinter- och sommarsolståndet. Under en än senare fas lade konstnärerna till en båge nära bottenkanten på disken som tidigare tolkades som en "solbåt" som bar solen över himlen.

Ingen vet denna skivas ursprung  mer än upphittarna vilka sålde den vidare och först därefter hamnade den som klenod på museum. Men något stämmer inte med denna klenod de enda som vet sanningen bör träda fram och berätta innan även dessa gått in i historiens töcken.

Bild från vikipedia på Nebra Sky eller Himmelskivan som finns på Halles museum  Tyskland.

Kan vi ha funnit liv i Venus atmosfär? (Jag tvivlar)

 

Ett internationellt forskarlag har rapporterat att de har upptäckt en ovanlig molekyl, fosfin (en gas) i Venus molntäcke. På jorden produceras denna gas endast industriellt och av mikrober som lever i syrefria miljöer. Astronomer har spekulerat i årtionden om de högre molnlagren på Venus kan ha liv och då mikrober som kan tolerera mycket hög surhetsgrad.

Upptäckten av fosfin kan indikera på utomjordiskt atmosfärsburet liv av ovan slag. Det internationella forskarlaget, med deltagare från Storbritannien, USA och Japan, uppskattar att fosfin (som består av väte och fosfor, PH3) förekommer i mycket små mängder endast cirka 20 styck på en miljard molekyler i atmosfären. Forskarna gjorde beräkningar för att kunna avgöra om den observerade halten skulle kunna produceras av icke-biologiska processer på planeten.

Bland de produktionsmöjligheter som utforskades var solljus, mineraler som stigit upp från ytan, vulkaner och blixturladdningar men ingen av dessa oorganiska processer kan med nuvarande kunskap producera på långt när tillräckliga halter av fosfin i Venus atmosfär. Tillsammans bidrog dessa icke-biologiska processer till endast en tusendel av den observerade fosfinhalten som detekterades i Venusatmosfären.

För att ge upphov till den observerade fosfinhalten på Venus skulle jordiska organismer behöva frigöra ämnet på omkring 10 % av sin maximala nivå, enligt forskarna. Jordbakterier tillverkar fosfin genom att ta upp fosfat från mineraler eller biologiskt material och addera till väte. Eventuella organismer på Venus skulle säkerligen vara mycket olika jordiskt liv men det skulle också kunna vara källan till fosfin i atmosfären på Venus.

Även om upptäckten kommit överraskande är astronomerna säkra på att  de upptäckt fosfin. “Till vår stora lättnad var förhållandena goda för ALMA-teleskopet att utföra uppföljande observationer när Venus stod i ett fördelaktigt läge till jorden. Databehandlingen av observationerna var dock svåra då ALMA normalt inte är optimerat för att observera så ljusstarka objekt som Venus” säger Anita Richards vid UK ALMA Regional Center och Manchesters universitet, som ingick i forskarlaget.

En annan av forskarna, Clara Sousa Silva vid Massachusetts Institute of Astronomy, USA, har studerat fosfin roll som biosignatur för liv i syrefria miljöer på planeter kring andra stjärnor eftersom andra processer ger upphov till så små halter av ämnet. “Att hitta fosfin på Venus var en oväntad bonus! Upptäckten ger upphov till en mängd frågor exempelvis hur producerande organismer skulle kunna överleva i Venus atmosfär. På jorden kan vissa mikrober överleva vid så låga syrahalter som omkring 5 %, medan molnen på Venus nästan uteslutande utgörs av syra”, säger hon.

Forskarlaget tror att upptäckten är signifikant då de kan utesluta många alternativa sätt att producera fosfin, men de medger att steget därifrån till att konstatera att liv förekommer kräver mycket mer arbete för att bevisas. Även om molnen på Venus har temperaturer upp till behagliga 30 grader Celsius har de en extremt hög syrahalt − omkring 95 % svavelsyra vilket utgör ett avsevärt hinder för mikrober att leva.

Jag (min anm.) kan inte utesluta att det kan finnas mikrober som kan leva och frodas i ren svavelsyra. Men jag misstänker likväl starkt att det inte är mikrober som bildat fosfin på Venus utan en ännu okänd ickebiologisk process som ligger bakom.

Bild från vikipedia där Venus ses i dess riktiga färg.

Åter var en amatörastronom först med en upptäckt av en större asteroid som nyligen passerade vårt närområde

 

En amatörastronom från Brasilien upptäckte en stor "potentiellt farlig" asteroid som dessbättre passerade jorden på säkert avstånd den 10 september.

Asteroid 2020 QU6 (namngavs den som) upptäcktes den 27 augusti av amatörastronomen Leonardo Amaral vid Campo dos Amarais-observatoriet nära Sao Paulo Brasilien. Amaral  fick under 2019 ett bidrag på 8 500 dollar från The Planetary Society för att köpa bättre teleskoputrustning som skulle göra det möjligt för honom att hitta, spåra och karakterisera jordnära objekt mer effektivt. Nu var han först med ett större objekt.

Asteroiden 2020 QU6 mäter ungefär 1000 meter i diamanter och är tillräckligt stor för att orsaka en global katastrof om den skulle träffat jorden. Men just denna gång var den ofarlig för oss då den passerade på ett avstånd från oss på mer än 40 miljoner kilometers avstånd vilket är mer än 100 gånger avståndet mellan jorden och månen enligt ett uttalande från Planetary Society.

Men (min anm.) Faran är att vi inte upptäcker en asteroid av större format i tid och inte hinner evakuera folk vid uträknande nedslagsplatsen eller spränga den innan den når oss. Alla upptäcks inte det har vi sett om och om igen och säkert har det varit än värre historiskt. Fler än tidigare upptäcks dock men inte alla. Vi har inte tillräckligt känslig övervakning av vårt närområde.

Bild från pikrepo.com