Något finns inuti Jorden som vi inte vet vad är.

 

Enligt en ny teori utgående från mystiska mätresultat kan Jorden ha fler lager än forskarna trott.

Ny forskning visar att det kan finnas ett dolt lager inuti jordens fasta inre kärna. Något som kan ses som en inre, inre kärna. Detta eventuella skikts natur är inget vi förstår men kan ha något att göra med förändringar i järnets struktur under extrem temperatur och extremt tryck. Studien visar att det finns mer komplexitet i den inre kärnan än vad som tidigare uppskattats, säger Jo Stephenson, doktorand i seismologi vid Australian National University i Canberra, som ledde forskningen om fenomenet.

 

"Den inre kärnan är inte bara en solid järnboll", säger Stephenson till Live Science. Jordens kärna består av delar. Den flytande yttre kärnan som börjar cirka 2 897 kilometer från jordens yta består av flytande metaller och har en temperatur på mellan 2204 till 4982 grader Celsius. På cirka 5150 km djup övergår  kärnan till massivt järn (och lite nickel).

En första aning om att det kan finnas något i mitten av den inre kärnan kom redan på 1980-talet. Men då det inte fanns något sätt att komma ner till den inre kärnan där temperaturen närmar sig den vid solens yta, använde forskare jordbävningsvågor för att göra bilder av kärnan.

Resultat av detta har visat att vågor som  passerar genom kärnan från norr till söder färdas snabbare än vågor som passerar genom kärnan parallellt med jordens ekvator. Ingen vet varför det är så, säger Stephenson men det är ett konsekvent fynd. Den tekniska termen för denna märklighet är anisotropi. 

Forskarna arbetar nu tillsammans med mineralfysiker och geodynamiker för att försöka komma fram till modeller av den inre, inre kärnan som skulle kunna förklara denna förändring. När planeter svalnar  expanderar den inre kärnan, sa Stephenson, så den inre, inre kärnstrukturen kan ha något att göra med hur järn kristalliseras när det svalnar eller det kan bero på förändringar i hur metallen beter sig vid stora temperaturer och tryck.

Man kan se det som att vi ännu inte vet hur det klot vi lever på ser ut eller fungerar för att inte säga innehåller (min anm.). Jag har dock en tanke på att det vi ser som något mystiskt vi ännu inte förstår i jordens kärnuppbyggnad inte är uppbyggnaden i sig själv utan effekter av jordens magnetism som vi inte helt förstår  (något som borde tas med i beräkningarna anser jag vid fortsatta undersökningar).

Bild från https://sciencesprings.wordpress.com/

Planeten LHS 3844b lyser upp av hög vulkanism.

 

Forskare har tills nu inte hittat några bevis på global tektonisk aktivitet på planeter utanför vårt solsystem (jordbävningar, vulkanism). Men nu har ett team av forskare ledda av Tobias Meier från Center for Space and Habitability (CSH) vid University of Bern och med deltagande av ETH Zurich, University of Oxford och National Center of Competence in Research NCCR PlanetS upptäckt vulkanism på en planet som ligger 45 ljusår från jorden där  vulkanutbrott sker å ena sidan av planeten (vi ser inte andra sidan  min anm.  då planeten alltid antas vända samma sida mot sin sol, likt månen gör mot oss).

 Planeten är LHS 3844b vilken kretsar kring den röda dvärgstjärnan LHS 3844, upptäckt med hjälp av Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). LHS 3844b kretsar i bana runt sin sol en gång var 11: e timme och dess radie är 1,32 gånger jordens. 

Resultatet av upptäckten publicerades nyligen  i Astrophysical Journal Letters." Att observera tecken på tektonisk aktivitet är mycket svårt, eftersom planeter (och avstånd till andra stjärnors planeter är långt min anm.) vanligtvis är dolda under en atmosfär," säger Meier.

Men LHS 3844b har enligt analys förmodligen ingen atmosfär. Den är något större än jorden och sannolikt en stenplanet likt jorden och kretsar runt sin stjärna så nära att den ena sidan av planeten är i konstant dagsljus och den andra i permanent mörkert. Samma som vår måne vilken alltid vänder samma sida till jorden.

 Utan atmosfär som skyddar den från den intensiva strålningen blir ytan mycket het. Beräkningar visar att det kan vara upp till 800 °C på dagsidan. Nattsidan, å andra sidan, är iskall. Temperaturen där kan falla till under minus 250°C. " Vi misstänker att denna stora temperaturkontrast mellan planetens sidor kan påverka materialflödet i planetens inre", säger Meier.

Jag anser upptäckten enbart visar det man bör ha misstänkt sedan länge att även flertalet planeter och månar utanför vårt solsystem likt här har vulkanisk aktivitet. Vulkanisk aktivitet från en het kärnas innanmäte är säkert universellt. Men innan man kunde bevisa detta på en himlakropp utanför vårt solsystem kunde man inte vara säker (min anm.) Man får aldrig ta något för givet.  Vår närmsta granne därute månen har visat sig ha vulkanism.

Bild från vikipedia som visar en illustration av hur LHS 3844b kan se ut.

Ännu vet vi inte universums expansionstakt. Men kanske lösningen finns.

 

Universum skapades enligt Big Bangteorin ur en smäll för 13,8 miljarder år sedan i ingenting från ingenstans och började omedelbart expandera (utökas i ingenting). Expansionen pågår fortfarande, utåt i alla riktningar likt en ballong som blåses upp.

 

Men något stämmer inte i expansiontakten då skilda slag av mätningar ger olika resultat.

 

Fysiker har länge frågat sig om det är något fel med mätmetoderna? Alternativt är det något på gång i universum som fysiker ännu inte har upptäckt och därför inte har tagit hänsyn till och som därför ger skilda resultat? Nu säger en del forskare att det senare kan vara det riktiga. En av dessa är Martin S. Sloth, professor i kosmologi vid SDU (University of southern Denmark).

I en ny vetenskaplig artikel föreslår han och hans SDU-kollega, postdoktorn Florian Niedermannn att det finns ytterligare en okänd typ av mörk energi i universum utöver den som teoretiskt finns. Om du inkluderar denna i de olika beräkningarna av universums expansion, kommer resultaten att vara mer likartade under skilda mätmetoder.

När fysiker beräknar universums expansionshastighet baseras beräkningen på antagandet att universum består av energi, mörk energi, mörk materia och vanlig materia. Fram till nyligen var alla typer av observationer utrustade med en sådan modell (teori) av universums sammansättning av materia och energi, men så är inte längre fallet nu läggs ytterligare en form av mörk materia till (utifrån dessa forskares teori).

 

Motstridiga resultat uppstår när man tittar på de senaste uppgifterna från mätningar av supernovor och den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen. De två metoderna leder helt enkelt till olika resultat för expansionstakten. (Lösningen är enligt ovan en slags mörk materia till för att vårt paradigm inom fysiken ska stämma min anm. Kanske är ett paradigmskifte en bättre lösning jag tänker på strängteorin och dess dimensioner)

 

– I vår modell finner vi att om det fanns en ny typ av extra mörk energi i det tidiga universumet skulle det förklara både bakgrundsstrålningen och supernovamätningarna samtidigt utan motsägelser, säger Martin S. Sloth.– Vi tror att det i det tidiga universum fanns mörk energi av annat slag än  den vi redan anser finns. Du kan jämföra det med när vatten kyls och det genomgår en fasövergång till is med lägre densitet, förklarar han och fortsätter:

– På samma sätt genomgår mörk energi i vår modell en övergång till en ny fas med lägre energitäthet vilket förändrar effekten av den mörka energin på universums expansion.

Enligt Sloths och Niedermanns beräkningar stämmer resultaten om man föreställer sig att mörk energi därmed genomgick en fasövergång som utlöstes av universums expansion. – Det är en fasövergång där många bubblor i den nya fasen plötsligt dyker upp och när dessa bubblor expanderar och kolliderar är fasövergången klar. På kosmisk skala är det en mycket våldsam kvantmekanisk process, förklarar Martin S. Sloth.

 

Idag vet vi ungefär 20 procent är den materia som universum består av och som du och jag, planeter och galaxer är gjorda av. Universum består i övrigt  också enligt teorin av mörk materia, som ingen vet vad det är.

 

Dessutom finns det mörk energi i universum; det är energin som får universum att expandera, och det utgör ca 70 procent av universums energitäthet.

Jag anser att varken mörk materia eller mörk energi finns utan är former av vanlig materia och energi vi ännu inte förstår. Att lägga till ytterligare en slags mörk materia säger jag definitivt nej till min anm. Allt kan förklaras med strängteorin och dess många dimensioner utöver de vi i dag ser som de enda, Höjd, bredd, längd och ev tid. Enligt denna för att ta ett exempel är allt uppbyggt av mycket små strängar inte av minsta möjliga fasta materia. Allt flyter som en filosof (Herakleitos)  sa en gång. 

 

Bild från The Great Conjunction – The Preacher Pollard Blog Min tanke är ”vad är resans mål”.

Försök att förstå sammansättningen av atmosfären på exoplaneter

 

Under de senaste 25 åren har astronomer upptäckt mer än  4000 exoplaneter (planeter i andra solsystem). En del av dessa har upptäckts vara likt jorden stenplaneter där även is och atmosfär verkar finns.

 Genom att använda en kombination av olika observationstekniker har många av dessa exoplaneters  massa, storlek och densitet kunnat bestämmas.

Att studera atmosfären på steniga planeter är dock extremt svårt med den utrustning som för närvarande finns tillgänglig.

CARMENES är ett konsortium som samarbetar med Canary Astrophysics Institute där man söker vid M dvärgstjärnor efter planeter med Exoearths med nära infraröd instrument och optiska instrument och undersöker resultat i spektrometrar.

Där presenterades en studie ledd av Trifonov, astronom vid Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg (Tyskland). Den handlar om arbetet med att klassificera  atmosfären vid en så kallad superjord, en planet betydligt större än jorden Grise-486b i omloppsbana runt sin sol den röda dvärgen Grise 486. Detta system finns 26 ljusår från oss i riktning mot stjärnbilden jungfrun (Virgo).

 

För att göra detta har forskare använt en kombination av transitmätning (skugga från planeten vid passage framför stjärnan) och radiell hastighetsspektroskopiteknik (rödljusförskjutning), bland annat MuSCAT2 (multi för att studera atmosfären hos transitexoplaneter) med 1,52 m Carlos Sanchez-teleskopet vid Teide-observatoriet.

Resultaten av denna studie publicerades i tidskriften Science. Planeten de upptäckte fick beteckningen som nämnts ovan Gliese486b och har 2,8 gånger jordens massa och är 30 % större. "Att beräkna den genomsnittliga densiteten från massa- och radiemätningar tyder på att dess sammansättning liknar Venus och Jordens. Det finns metallkärnor inuti Venus och jorden," säger en av IAC-forskarna. Gliese 486b kretsar i en cirkulär bana som tar 1,5 dag runt sin sol på ett avstånd av 2,5 miljoner kilometer från sin sol.

 Trots att planeter ligger mycket nära sina stjärnor (dennas är extremt nära) bevarar de förmodligen en del av sin ursprungliga atmosfär (stjärnorna av M-typ är mycket svalare än vår sol det handlar om röda dvärgstjärnor), så vi kommer att observera planeter runt dessa mer i detalj när  nästa generation av instrument kommer.

Gliese 486b  är en bra kandidat för dessa nya  teleskop (kanske James Webb kan vara ett min anm.). Grease 486b har enligt  mätningar som är möjliga med dagens instrument en temperatur av ca 430 ° C på sin yta men kan likväl ha en atmosfär. Jämför med Venus som är helt dold i atmosfär men likväl anses ha en marktemperatur av 470C vilket innebär att bly flyter om det finns där.

En illustration (bilden ovan) från https://www.jioforme.com/nearby-super-earth-may-be-ideal-for-atmospheric-surveys/224816/ som visar solen Grease 486 med sin exoplanet som omtalas ovan Grease 486b (den svaga ljuspunkt till höger om stjärnan).

Kometen Catalina och dess kamraters betydelser i det förgångna.

 

I början av 2016 fick Jorden en isig besökare från utkanten av vårt solsystem. En komet som svepte förbi oss för att sedan ta riktning ut från solsystemet. Nu hjälper insamlade data detta besök oss att förstå mer om vårt eget ursprung då det blir uppenbart att kometer som Catalina kan ha varit en viktig källa till kol på planeter som jorden och Mars under det tidiga bildandet av solsystemet. Kol som allt levande är uppbyggt av.

Nya resultat från SOFIA, ett gemensamt projekt av NASA och German Aerospace Center, publicerades nyligen i Planetary Science Journal.

"Kol är nyckeln till livets ursprung", säger artikelns huvudförfattare, Charles "Chick" Woodward, astrofysiker och professor vid University of Minnesotas Minnesota Institute of Astrophysics, i Minneapolis. "Vi är fortfarande inte säkra på om jorden kan ha fångat tillräckligt med kol på egen hand under bildandet eller om kolrika kometer kan ha varit en viktig källa som levererade detta väsentliga element som sedan ledde till liv som vi känner det."

SOFIA: s infrarödaavsökning och  spektraanalyser av  Catalina fångade in sammansättningen av damm och gas när det avdunstade från kometen då detta bildade kometens svans. Sofiaobservatoriet är ett observatorium som söker i det infraröda fältet från ett Boeing 747SP-flygplan modifierat för att bära ett 2,7 meter (106 tum) teleskop (med en största diameter på 2,5 meter).

 Observationerna visade att Catalina är kolrik vilket tyder på att kometen bildades i de yttre regionerna under det tidiga solsystemet där det fanns  en reservoar av kol som kan ha varit viktigt för bildandet av livet (i Oorts kometmoln som det handlar om finns troligen många fler kometer av samma slag).

Forskare tror att en liten förändring i Jupiters omloppsbana tillät små kolrika  kometer att ta turen från de yttre regionerna till de inre regionerna av solsystemet (där vi finns) och här sprida kol till planeter som jorden och Mars när de slog ner på dessa. Catalinas kolrika sammansättning hjälper till att förklara hur planeter som bildades i de heta, kolfattiga regionerna i det tidiga solsystemet utvecklades till planeter med det livsskapande elementet.

 

"Alla jordiska världar påverkas av kometer och andra små kroppar, som bär kol och andra element", säger Woodward. "Vi närmar oss att förstå exakt hur dessa effekter på tidiga planeter kan ha katalyserat liv."

 

Observationer av ytterligare nya kometer behövs dock för att lära oss mer om vi har rätt i att det finns många kolrika kometer i Oorts kometmoln vilket ytterligare skulle stödja teorin att kometer levererade kol och andra livsuppehållande element till de jordiska planeterna.

Bild från vikimedia där man kan se Catalina som ett mörkare streck. Bilden tagen vid observatoriet J87 La Cañada den 6 december 2015.

Vatten och organiskt material på asteroiden Itokawa

 

Ny forskning vid Royal Holloway university London har visat att vatten och organiskt material på ytan av ett asteroidprov som returnerats från det inre solsystemet till jorden. Dr Queenie Chan från Institutionen säger: "Hayabusa-uppdraget var en robotrymdfarkost utvecklad av Japan Aerospace Exploration Agency med uppdraget att returnera prover från en liten jordnära asteroid vid namn Itokawa för detaljerad analys av provet i laboratorier på jorden.

Resultatet som nu föreligger blev att det för första gången hittades organiskt material som kan ha gett kemiska prekursorer (utgångsämnen som kan frambringa ämne som verkar organiskt eller på annat sätt reagerar biokemiskt.) som resulterat till livets ursprung på jorden. Provet kom till jorden från asteroiden Itokawa genom JAXA:s första Hayabusa-uppdrag 2010. Provet visar att vatten och organiskt material från själva asteroiden har utvecklats där genom tiden.

Forskningsdokumentet tyder på att Itokawa ständigt har utvecklats under miljarder år genom att införlivas med vatten och organiska material från främmande utomjordiskt material som kraschat på asteroiden precis som skett på jorden. I tidigare skeden har asteroiden genomgått extrem uppvärmning, uttorkning och splittrats på grund av katastrofal påverkan av krascher värme och kyla. Men trots detta förstördes inte asteroiden utan rehydrerades med vatten som levererades via damm eller kolrika meteoriter vid nedslag.

 

Studien visar att asteroider av S-typ, där de flesta av jordens meteoriter kommer ifrån, såsom Itokawa, innehåller livets råvaror. Analysen av denna asteroid förändrar traditionella åsikter om livets ursprung på jorden som tidigare starkt har fokuserat på koldioxidrika asteroider av C-typ. Se asteroidklasser och hur katalogiseringen ser ut. 

Jag undrar likväl varifrån vatten kom från början och även organiskt material (min anm.) Att bara påstå att det fanns på asteroider eller kom till dessa vid nedslag av andra kroppar och den vägen kom till Jorden svarar inte på frågan varifrån eller hur det blev till.

Bild från vikimedia på Itokawa enligt illustratörs data från rymdobservationers datainsamlingar

Försök att bevisa Hawkingstrålningens existens.

 

År 1974 anade Stephen Hawking att svarta hål inte bara var de kolsvarta stjärnslukarna astronomer föreställde sig utan där avgavs spontant ljus - ett fenomen som nu kallas Hawking-strålning. Ett ljus som dock inte kunde lämna det svarta hålet och därför är osynligt för oss.

Problemet är att ingen astronom någonsin har observerat Hawkings mystiska strålning. Då det är så dunkelt att det aldrig kan observeras även om det finns.

Forskare har nu skapat egna minimala svarta hål i laboratoriemiljö. Detta har gjorts av forskare vid Technion-Israel Institute of Technology. Dessa skapade ett svart hål  bestående av några tusen atomer. Med detta projekt försöktes bekräfta två av Hawkings viktigaste förutsägelser. Dessa att Hawking strålning uppstår från ingenting och att det inte förändras i intensitet över tid vilket innebär att det är stillastående (inte kan röra sig utåt och därför inte kan ses eller förändras).

– Ett svart hål ska ses som en svart kropp som i huvudsak är ett varmt objekt som avger en konstant infraröd strålning, säger Jeff Steinhauer, docent i fysik vid Technion-Israel Institute of Technology  till Phys.org.

" Hawking föreslog att svarta hål är precis som vanliga stjärnor som utstrålar en viss typ av strålning hela tiden. Det var det vi ville bekräfta i vår studie och det gjorde vi." Gravitationen i ett svart hål är så kraftfull att inte ens ljus kan undkomma (stråla ut från det svarta hålet och därmed ses min anm.) då en foton eller ljuspartikel korsar bortom sin punkt utan återvändo i den så kallade händelsehorisonten.

För att undkomma denna gräns måste en partikel bryta fysikens lagar och färdas snabbare än ljusets hastighet (vilket inte upptäckts något kan, min anm.)

 

Hawking visade även att om inget som korsar händelsehorisonten kan fly från denna. Svarta hål kan fortfarande spontant avge ljus från händelsehorisonten , tack vare kvantmekanik i form av något som kallas "virtuella partiklar". – Hawkings teori var revolutionerande eftersom han kombinerade kvantfältsteorins fysik med allmän relativitetsteori enligt Einsteins teori som beskriver hur materia upphäver rymd och tid, säger Steinhauer till Live Science och tillägger. – Detta hjälper fortfarande människor att leta efter nya fysiklagar genom att studera kombinationen av dessa två teorier.

Folk skulle vilja verifiera denna kvantstrålning. Men det är mycket svårt att undersöka om en ens möjligt med  svarta hål eftersom Hawking-strålningen är så svag jämfört med rymdens bakgrundsstrålning (svår och  kanske omöjlig att särskilja min anm.).

 

Detta problem inspirerade Steinhauer och hans kollegor till att skapa sitt eget svarta hål – ett säkrare och mycket mindre svart hål än ett verkligt därute. Forskarnas labbkonstruerade svarta hål var tillverkat av  flödande gas av cirka 8000 rubidiumatomer kylda till nästan absoluta nollpunkten och det hölls på plats av en laserstråle. De skapade ett tillstånd av materia, känt som ett Bose-Einstein-kondensat (BEC). Ett tillstånd vilket gör det möjligt för tusentals atomer att agera tillsammans unisont som om de var en enda atom. 

Med hjälp av en andra laserstråle skapade teamet därefter en stadie av potentiell energi, vilket fick gasen att flöda som vatten som rusar ner i ett vattenfall, vilket skapade en händelsehorisont där ena halvan av gasen flödade snabbare än ljudets hastighet och den andra hälften långsammare.

Man letade efter par av phonons (eller kvantljudvågor) istället för par av fotoner, som spontant bildats i gasen. "Vi visade att Hawking-strålningen var stillastående, vilket innebar att den inte ändrades över tid vilket är exakt var vad Hawking förutspådde", säger Steinhauer. Vidare beskrivning av arbetsmomentet finns om man kopplar upp sig i ovanstående länk 

Forskarna beskrev sina resultat 4 januari i tidskriften Nature Physics.

Nog kan man se Hawking som vår tids Newton eller Einstein (min anm).

Bild från vikipedia på Stephen Hawking (1942-2018)bild från 1999