En resa till Uranus och Neptunus planeras nu.

 

De enda närbilder vi har av Uranus och Neptunus kommer från Voyager 2  som for förbi dessa planeter  i slutet av 1980-talet. Sedan dess har vi bland annat skickat sonder till bland annat Jupiter, Saturnus, Pluto (inklusive landning på Saturnus måne Titan) samlat in prover på asteroider och kometer och avfyrat farkoster till Mars. Men inte till Uranus och Neptunus. Nu har en hel generation planetforskare enbart kunnat studera dem med markbaserade teleskop och enstaka glimtar från Rymdteleskopet Hubble. En del av förseningen har varit utom vår kontroll. Till och med Neptunus när den är som närmast oss ligger över 4,3 miljarder kilometer från jorden. Det extrema avståndet till Neptunus och Uranus gör det oerhört svårt att avfyra farkoster dit i rätt tid för att spara bränsle och komma rätt.

En bra möjlighet kommer under 2030-talet då Jupiter finns på rätt plats för att erbjuda en välbehövlig hastighetshöjande gravitationshjälp och minska restiden . Om vi skulle starta ett uppdrag i början av 2030-talet med en tillräckligt kraftfull raket skulle en farkost kunna nå Jupiter om lite mindre än två år med hjälp av Jupiters hastighetsökande effekt på farkosten.

Därifrån (vid Jupiter) kunde då farkosten separeras i två komponenter en på väg mot Uranus (nå den 2042) och en annan till Neptunus (som skulle vara framme ett par år efter Uranusfarkosten). Väl på plats skulle dessa farkoster som då lagt sig i omloppsbana runt var sin planet finnas där ett decennium och sända data till jorden.

Något Cassini-Huygens  gjorde vid Saturnus 2004 innan denna landade på Titan året efter. 

Under den långa kryssningen till dessa destinationer ges även kunskap till en helt annan typ av vetenskap. Den om gravitationsvågor. Under flygningens gång ska forskare och tekniker på marken ständigt kommunicera med rymdfarkosten, uppdatera dess bana och kontrollera dess status. Och omvänt ska farkosten ständigt radiosända tillbaka information till jorden.

Det största tekniska hindret är förmågan att mäta frekvensen av rymdfarkostens radiokommunikation med  hög precision. Enligt den senaste forskningen måste vår förmåga att mäta detta vara minst 100 gånger bättre än den vi kunde uppnå vid Cassini-uppdraget till Saturnus.

Det låter mycket, men det har gått årtionden sedan Cassini designades och vi har förbättrat vår kommunikationsteknik sedan dess. I dag designar fysiker för närvarande   gravitationsvågdetektorer som Laser Interferometer Space Antenna (LISA).  Innan uppdraget eventuellt blir av om ett decennium har säkert kommunikationstekniken förfinats ytterligare.

Paul M. Sutter är astrofysiker vid SUNY university i New York Stony Brook och Flatiron Institute, värd för Ask a Spaceman and Space Radio och författare till How to Die in Space. Han är den som beskrivit det jag i förkortad version försöker redogöra för i detta inlägg (min anm.). Själv hoppas jag få uppleva resultaten från den framtida forskningsresa vid ovanstående planeter om några  decennium. Tid är en faktor i alla projekt som sker däruppe.

Bild från vikmedia Neptunus till vänster Uranus till höger.

Det finns planeter därute som är hetare än stjärnor

 

Fram 1995 var de enda kända planeterna de i vårt solsystem. Små steniga planeter i det inre solsystemet (som Jorden och Mars ) och gasplaneterna som ligger i den yttre delen (som Saturnus, Uranus).

Med upptäckten av exoplaneter, planeter som kretsar runt andra stjärnor än solen upptäcktes ytterligare planeter (så kallade exoplaneter).  Data från Kepler teleskopet ett av de teleskop som sökte efter exoplaneter (sökte i detta fall det slutade sitt uppdrag 2018) var ett av de teleskop  har visat att det i en del solsystem finns stora gasplaneter som kretsar mycket nära sin stjärna. Detta i motsats till i vårt solsystem där stenplaneter ligger närmast och gasplaneter längre bort från sol (stjärna). Gasplaneter som finns nära sin sol som i andra solsystem når temperaturer på över 700 °C. Dessa kallas "heta" eller "ultraheta" Jupiters.

De flesta exoplaneter som hittats och kan ses som gasplaneter är dock mellan Neptunus storlek och Jorden. Men vad de består av vet vi nästan inget om.

Den hetaste exoplaneten som hittills hittats är Kelt-9 b, som upptäcktes 2016. Kelt-9 b kretsar runt en stjärna som är dubbelt så varm som vår sol och ligger på ett avstånd tio gånger närmaresin sol än Merkurius kretsar runt vår sol. Det är en stor gasformig exoplanet, med en radie på 1,8 gånger Jupiters och en temperatur som når 5 000C.  Som jämförelse är detta varmare än 80 % av vad stjärnor i universum normalt är.

Kelt-9 b vänder som ”vi anser oss upptäckt” samma sida alltid mot sin sol Kelt-9. Detta resulterar i en stark temperaturskillnad mellan planetens dag- och nattsida.

Men, (min anm.) Behöver det vara så stor skillnad mellan fram och baksidan från dess sol. Gasplaneters gas bör innehålla stormar som kan jämna ut temperaturen över hela ytan. Jag tvivlar på som de säger en iskall baksida den som är bortvänd från sin sol (hade det varit en stenplanet hade jag accepterat påståendet) om nu inte till och med mätresultaten är fel och planeten cirklar runt sin axel. Vi trodde ju länge att Merkurius ända fram till senare år alltid vände samma sida till solen. Om det kan bli mätfel på så litet avstånd från oss i jämförelse med ovan vad kan då avstånd upp till 670 ljusårs bort ge för fel? Jag påstår inte att astronomerna har fel utan bara att jag inte delar deras slutledning.

 Det är astronomer från UCL som dragit slutsatserna utefter observationer från bland annat Hubbleteleskopet. 

Nästa generations rymdteleskop, som James Webb SpaceTelescope och Ariel kommer att ha mycket bättre kapacitet och instrument de blir särskilt skräddarsydda för rigorös observation av exoplaneters atmosfärer. Det kommer att göra det möjligt för oss att svara på många av de grundläggande frågor som inte besvarats om de extremt heta Jupiter-planetklassens planeter.

  Denna nya generation teleskop kommer också att kunna undersöka atmosfären på små världar. En kategori som nuvarande instrument inte klarar. I synnerhet kommer Ariel, som förväntas lanseras under 2029 att observera cirka 1 000 exoplaneter för att ta itu med några av de mest grundläggande frågorna inom exoplanetvetenskap.

 Ariel blir också det första rymduppdraget att se närmare på atmosfären på dessa världar. Den bör äntligen tala om för oss vad dessa exoplaneter är gjorda av och hur de bildades och utvecklades. Detta kommer att bli en sann revolution.

Jag anser (min anm). Dock att heta planeter som denna kan ha blivit det över tid genom sin närhet till en mycket het sol och även genom den slags värmealstrande gas de innehåller. Jag anser även att vårt solsystem med stenplaneter närmst solen och gasplaneter längre ut bara er en möjlighet säkert finns lika många kanske fler solsystem där gasplaneter finns närmast sin sol. Det kan vara slumpen som avgör vad olika planetslag finns troligen finns solsystem där varannan planet är en stenplanet och varannan en gasplanet möjligheterna för placeringar är matematiskt stora liksom antalet planeter.

Bild på Kelt 9b finns 670 ljusår från oss. OBS Kelt 0b är den ljusa dess sol den lilla rödaktiga stjärnan.  Bilden är en illustration från vikipedia.

Troligen sterila planeter kan vara lika intressanta som jordliknande.

 

Sökandet efter liv i universum är koncentrat på sökandet efter planeter som har samma förutsättningar som jorden. Planeter med ungefär samma avstånd till sin sol, är lika stora och är stenplaneter.  Men för att svara på frågor om hur livet uppstod och spreds liksom gränserna för liv kanske forskare skulle överväga att titta på till synes livlösa världar och då med ett framtida syfte att experimentera på dessa för att se om man kan plantera liv här enligt vissa astrofysiker (jag min anm. Är dock tveksam till om det fungerar då vi troligen bör ha en planet som jag beskrev ovan om vi ska plantera jordiskt liv).

"Den biologiska studien av livlöshet verkar kontraintuitiv eftersom biologi är livets studie", säger astrobiologen Charles Cockell vid University of Edinburgh i Storbritannien. Man kan tolka uttalandet som att vi ska vara öppna för andra sorter av liv än jordiskt (min anm.).

 

I en artikel som publiceras under april i tidskriften Astrobiology hävdar Cockell att fokus som idag helt och hållet koncentreras på sökande efter liv på jordliknande världar utelämnar en enorm procentandel av kosmos. Vi utesluter de stora utrymmena mellan planeterna liksom platser som solen och månen vilka alla förmodligen är livlösa. Istället koncentrerar vi oss på platser som Jupiters måne Europa eller Saturnus måne Enceladus.

Skulle dock dessa två månar som verkar lovande för liv under sin is i havet därunder visa sig vara livlösa, kanske det kunde vara informativt att släppa loss bakterier i dem och övervaka dem under en enorm tid som till exempel 10000 år för att se vad som skulle ske. "Det skulle vara som Star Trek Genesis-experimentet", sa han och syftade på en fiktiv apparat som kan generera en hel biosfär på en död kropp. (tveksam till tidsrymden (min anm.) tveksam till att vår civilisation består så länge eller mänskligheten. Men om en ny intelligens då finns på jorden och denna då börjar utforska rymden kan de få tron att dessa månar alltid haft liv om livet där utvecklas. Vi sprider falsk kunskap till framtiden vid inplantering om vi inte där lämnar förklaring till projektet och vilka vi var eller är). 

 

Cockell erkänneratt sådana idéer har betydande etiska problem, inklusive huruvida vi har rätt att förändra platser bortom jorden. Andra platser i solsystemet är lagligt skyddade från förorening enligt 1967 års yttre rymdfördrag - skrivet till stor del av USA och Ryssland och undertecknat av alla rymdfarande nationer i världen - Cockell tror att det skulle vara viktigt att se till att en värld eller miljö faktiskt är livlös innan den potentiellt förändras av oss.

En sista anledning att studera livlösa miljöer kan vara att oavsiktligt snubbla över liv där säger Cockell. Få trodde att vulkaniska hydrotermiska ventiler på havets botten kunde vara beboeliga tills ubåtsutforskning visade att de var fyllda med organismer. Sådana platser hjälpte till att omdefiniera vår förståelse av var livsformer kan överleva och visa liv där vi inte  ansåg det fanns.

(Jag är helt motståndare till inplantering av liv på främmande platser i universum då vi förändrar det vi inte kan kontrollera i framtiden (min anm,). Undantag  på platser som Mars men bara om vi då samtidigt har en konstant mänsklig kolonisation och beboende där.

Bild vikipedia på Mars. Ett som jag anser lämpligt och näraliggande objekt att studera i första hand innan man ger sig ut och ser på Exoplaneter i dess svaga sken.

Kan det okända materialet i jordens inre vara rester efter Theia?

 

Den 19 mars beskrev jag en upptäckt gjord av forskare vid Australian National University i Canberra. Upptäckten  att något finns i jordens innandöme i det inre av järnkärnan  som vi inte förstår.

Nu har andra forskare denna gång vid ASU (Arizona state university) utarbetat en  teori om vad det kan vara. Teorin utgår frånTheia.

Theia anses ha kolliderat med  jorden för cirka 4,533 miljarder år sedan. Detta var innan jorden fullbordats. Theia var av Mars storlek (enligt teorin) och att jorden inte förstördes vid kollisionen kan vi vara glada för. Resterna från Theia samlades runt jorden och bildade vad som blev den tidiga månen. Efter att rester från kollisionen flög ut i rymden, tror vissa forskare att detta resulterade i bildandet av två månar vilka över tid slogs samman till den måne vi har i dag.

 Denna teori om två månar var enligt flera forskare nödvändigt för att förklara  skillnaden mellan ytan på månens framsida och baksida (men alla forskare anser inte denna förklaringsmodell med två månar är nödvändig). Teorin visar också anledningen till att jordens kärna är större än vad den borde vara för en planet av jordens storlek (och detta kanske var utgångsteorin för den nu framställda forskningen)

 Den nya teorin att en hel del av Theias mantel hamnade i jordens mantel och detta skulle vara det okända jag beskrev den 19 mars i ett inlägg om forskning av forskare i Australien. Spåren efter Theia l ska enligt forskarna i Arizona finnas under den afrikanska kontinenten och under Stilla havet. 

Svårt att veta om detta kan vara en teori som håller (min anm.) omöjlig är den inte. Så kanske den stämmer.

Bild från vikipedia på en illustration av den hypotetiska planeten Theia.

Under istäcket på månen Enceladus svallar havsvattnet.

 

Enceladus är en liten istäckt måne ca 500 kilometer i diameter innebärande endast en sjundedel så stor som vår måne. Det är den sjätte månen i storleksordning vid Saturnus. Trots sin ringa storlek uppmärksammades Enceladus av forskare 2014 vid en förbiflygning av Cassini-rymdfarkosten. Då upptäcktes bevis på stora undervattenshav och togs prov på vatten från ett gejserliknande utbrott genom en spricka i isen vid sydpolen (slumpen spelade farkosten i händerna så detta möjliggjordes).

Enceladus är en av de få platserna i solsystemet med flytande vatten en annan är Jupiters måne Europa som vi vet i dag. Det finns en del andra intressanta platser som även kan ha detta ex Saturnus sällan nämnda måne Japetus en stor måne som har en istäckt sida och en askgrå grussida. Enceladus är  för astrobiologer som söker efter tecken på liv därute.

Havet på Enceladus är  olikt jordens. Jordens hav är relativt grunda (i genomsnitt 3,6 km djupa) och täcker tre fjärdedelar av planetens yta och är varmare på ytan genom solens strålar och kallare i djupet nära havsbotten och har strömmar som påverkas av vind.

 Enceladus har ett underjordiskt hav som är minst 30 km djupt och kyls upptill nära isens yta och värms i botten av värme från månens kärna.

Trots dessa skillnader föreslår Caltech-doktoranden Ana Lobo (MS '17) att haven på Enceladus har strömmar som liknar dem på jorden. Arbetet bygger på mätningar från Cassini samt forskning av Andrew Thompson, professor i miljövetenskap och ingenjörsvetenskap som har studerat hur is och vatten interagerar för att driva havsvatten runt Antarktis.

 

Haven i Enceladus och på jorden delar en egenskap. De är salta. Och som framgår av resultaten som publicerades i Nature Geoscience den 25 mars kan variationer i salthalt fungera som drivkraft för havscirkulationen på Enceladus precis som de gör i jordens hav runt Antarktis.

Encecladus är en mycket intressant måne att besöka på djupet. Jag hoppas det snart blir möjligt att sända en farkost dit. En farkost med en robot som kan tränga ner i havet och söka efter liv och ta prover på vattnet där (min anm.)

Bild från vikipedia på Saturnus måne Enceladus taget av rymdfarkosten Cassini under 2005.

En robot för grottforskning på månen är under konstruktion

 

En robot med sfärisk form konstrueras nu för att i framtiden utforska grottor på månen.

Roboten är designad av ett team samordnat från Tysklands Julius-Maximilians-Universität i Würzburg(JMU), Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lunar Underground Structures, DAEDALUS och ska utvärderas av ESA:s samtidiga designanläggningar som en del i en framtida större studie av mångrottors inre.

Farkoster i bana runt månen har tidigare  kartlagt platser för flera djupa gropar på månens yta. Grottor som tros vara "takfönster" till lavagrottor. Dessa grottor är av stort vetenskapligt intresse då där finns orört månmaterial (orört så till vida att det inte utsatts för damm meteoritnedslag eller solen) – kanske till och med fruset vatten finns här.

Grottor av detta slag kan också i framtiden bli livsmiljöer för månbosättare och erbjuda naturlig avskärmning mot strålning, mikrometeoriter och extrem yttemperatur.

 

DAEDALUS-sfären ska ha en diametern av 46 cm och  bära en stereoskopisk kamera, "laserradar" för 3D-kartläggning av grottinteriörer, temperatursensorer och en strålningsmätare samt utdragbara armar för att  rensa hinder i dess väg och testa stenars densitet.

 

DAEDALUS ska  sänkas ner i grottöppningen på en lång lavagrotta och sedan kopplas bort för att rulla iväg av egen kraft. Den ska sända data tillbaks och ta emot datasignaler genom en Wi-Fi-mottagare.

Men ännu är inte allt klart med farkosten och när den ska iväg är inte bestämt.

Vikipedia med en Bild från Clementine vid dess färd1994 

taget över  kratern Aristarchus, en av de formationer på månen och en potentiell kandidat för en framtida månbas. Bilden har därefter placerats ovanpå en simulerad topografi av kratern.

Något får stjärnor vår sols närmsta stjärnkluster att försvinna

 

Data från ESA: s Gaias stjärnkartarbete har avslöjat att det till oss närmsta stjärnklustret till solen störs av någon form av gravitation från en massiv men osynlig struktur. Om resultatet stämmer kan detta ge bevis för en population av "mörk materia ".  Detta enligt Tereza Jerabkova och kollegor vid ESA och European Southern Observatory. Dessa osynliga ”moln” av mörk materia tros vara reliker från bildandet av Vintergatan och är enligt en teori  spridda över galaxen där de utgör en osynlig understruktur till vanlig materia och  utövar en märkbar gravitationspåverkan på allt som kommer för nära.

 

ESA Research Fellow Tereza Jerabkova och kollegor från ESA och European Southern Observatory gjorde upptäckten medan de studerade hur ett närliggande stjärnkluster slås samman i den allmänna bakgrunden av stjärnor i vår galax. Denna upptäckt baserades på Gaias tidiga tredje datautgåva (EDR3) tillsammans med data från den andra utgåvan.

 Hyaderna som stjärnklustert där stjärnor försvinner heter var målet i observationen eftersom det är det närmaste stjärnklustret till solen. Det ligger drygt 153 ljusår bort och är lätt synligt i teleskop både på norra och södra halvklotet. Dess utseende är en  "V" formation av ljusa stjärnor som markerar Oxens huvud i stjärnbilden Taurus (Oxen). Bortom dessa väl synliga ljusa stjärnor avslöjar teleskop ett hundratal svagare i en sfärisk region i rymden ungefär 60 ljusår tvärs över.

Ett stjärnkluster förlorar stjärnor över tid eftersom stjärnor rör sig inom klustret och då drar på varandra genom gravitation. Denna konstanta påverkan ändrar stjärnornas hastigheter något och flyttar några till kanten av kluster. Därifrån kan stjärnorna av gravitation svepas ut från  galaxen och dessa utkastade stjärnor bildar över tid  två långa svansar en i vardera ände av klustret (man får tankarna att gå till en spiralgalaxers  form där något liknande kanske gett denna form, tankarna går även till magnetism då två motsatta poler av svansar bildas vilket kan ses som en syd och en nordriktning av en magnet, min anm.). Nyckeln till att upptäcka tidvattenssvansar (där utsvepning skett)  är att upptäcka vilka stjärnor på himlen som rör sig på ett liknande sätt i stjärnklustret. Gaia gör detta genom att mäta avståndet och rörelsen för mer än en miljard stjärnor i vår galax.

– Det här är de två viktigaste metoderna  för att söka efter tidvattenssvansar från stjärnhopar i Vintergatan, säger Tereza.

Men den verkliga överraskningen var att den efterföljande tidvattenssvansen i Hyadeerna verkade sakna stjärnor. Detta tyder på att något mycket brutalare äger rum än att stjärnhopen försiktigt "upplöses i svansar". Tereza körde simuleringarna igen och visade att data kunde reproduceras om svansen hade kolliderat med ett moln av materia som innehöll cirka 10 miljoner solmassor.

– Det måste ha varit ett nära samspel med den här  massiva klumpen som får stjärnor i Hyaderna att förintas, säger hon.

Men vad kan klumpen vara? Det finns inga observationer av ett gasmoln eller stjärnkluster som är massivt i närheten. Om ingen synlig struktur upptäcks ens i framtida riktade sökningar föreslår Tereza att objektet kan vara en mörk materia. Dessa klumpar av mörk materia  tros hjälpt till att forma galaxen under dess bildande (enligt vissa teoretiker min anm).

Jag (min anm.) anser som jag tidigare sagt att mörk materia och mörk energi är ett särskilt tillstånd av vanlig materia och energi. Om det nu finns ens som detta. Nej gas kan inte ge den effekt som beskrivs ovan. Jag anser att stjärnorna dragit sig ut i ett mycket kompakt, mörkt och tätt dammoln där de döljs helt genom avstånd och täthet så enkelt är det.

Bild från vikipedia på stjärnhopen Hyaderna.