Ny teori om hur Jorden och Venus blev de planeter som vi känner dem som.

 

Med hjälp av maskininlärning och datorsimuleringar av troliga gigantiska effekter i vårt solsystems barndom fann forskare vid Lunar and Planetary Laboratory University of Arizona  att planeterna i det inre av solsystemet sannolikt kom till ur upprepade kollisioner och effekter av gravitation.

Detta utmanar de konventionella modellerna av planetbildning som innefattar preplanetära kroppar som tillbringade en stor del av sin resa genom det inre solsystemet med kraschar och rikoschetter mot varandra innan de kraschade in i varandra en sista gång och blev de planeter och månar de nu är.

Efter att ha saktats ner av sin första kollision (genom gravitationen) skulle de vara mer benägna att hålla ihop nästa gång.

Forskningens resultat  publicerades i två rapporter den 23 september i The Planetary Science Journal där den ena rapporten fokuserade på Venus och jorden och den andra på jorden och månen. Centralt för båda publikationerna, enligt författarteamet som leddes av LPL-professorn Erik Asphaug är att gigantiska effekter av sammanslagningar som forskare trodde tidigare inte är hela förklaringen till planeternas existens.

" Vi ser att de flesta större effekter är "långsamma". Det innebär att för att två preplaneter ska slås samman till en måste de först sakta ner i hastighet för att effekten ska bli en planet och inte en hög asteroider säger Asphaug. – Vid stora nedslag till exempel månens bildande som antas skett ur en krasch av två kroppar Theia och Jorden ses denna händelse i dag som en ovanlig händelse som troligast feltolkats. Mer troligt var att det krävdes två smällar av mindre krafsigt slag för månens bildande.

Vid högre fart skulle till exempel protoplaneter från det yttre solsystemet företrädesvis ha anslutit sig till Venus istället för jorden. Kort sagt, Venus kunde bestå av mer material och vara större än Jorden då om Venus skulle ha fått merparten av materian som då  snabbt svept förbi Jorden.

" Man skulle kunna tro att jorden består mer av material från det yttre systemet eftersom den ligger närmare det yttre solsystemet än Venus. Men med jorden i den här förtruppsrollen gör det faktiskt mer troligt att Venus ansluter sig till yttre solsystemmaterial," sa Asphaug.

 

Solsystemet är vad forskare kallar en gravitationsbrunn konceptet bakom en populär attraktion på vetenskapliga utställningar. Besökare där sänker ett mynt i en trattformad gravitationsbrunn och tittar sedan på när deras pengar slutför flera banor innan de faller ner i mitthålet. Ju närmare en planet är solen, desto starkare är gravitationen som planeterna upplever. Det är därför de inre planeterna i solsystemet vilket dessa studier var fokuserade på – Merkurius, Venus, Jorden och Mars – kretsar kring solen snabbare än till exempel Jupiter, Saturnus och Neptunus. Det visar att ju  närmre ett objekt kommer till solen desto mer sannolikare är det att stannar där.

Detta kan förklara asteroidbältena som är en del av materialet som bildade planeterna när de var heta kroppar (preplaneter). Solen bildades av gas. Först bildades planeterna (min anm.) till i solsystemets inre (kanske i tur och ordning) sedan gasplaneterna därefter de yttre planeterna och mycket av materian som aldrig kom vidare  finns i dag som bälten av sten därute. Händelserna var mycket beroende av gravitation och mindre av kollision.

Bild från vikimedia som visar Venus och Jorden i naturliga färger sedda från rymden.

Magnetfält byggs upp i vita dvärgar

 

Mer än 90 % av stjärnorna i vintergatan avslutar sin tillvaro som vita dvärgar (om något mer sker sedan vet vi inte men möjligen är nästa steg att de blir en svart dvärg enligt en teori efter mycket lång tid). En av dessa vita dvärgar blir även slutet för vår sol medan större stjärnor kan sluta i en supernova.

Många vita dvärgar har upptäckts innehålla ett magnetfält. Men tills nu har det fortfarande varit okänt när magnetfält bildas och i vilka vita dvärgar detta sker. Misstanken är och har varit att fältet utvecklas över tid när den vita dvärgen avkyls över tid. Men tills nu har mekanismerna för detta inte utarbetats till en teori som verkar hålla. Minst en av fyra vita dvärgar kommer att avsluta sitt liv som magnetisk så magnetfälts uppbyggnad är  viktigt att förstå men även komplext (troligen blir alla vita dvärgar magnetiska efter hand som tiden går men inte likvärdigt i tid (min anm).

Nya rön om magnetismen hos dessa stjärnor från teamets undersökning ger de bästa bevisen hittills för hur magnetism i vita dvärgar korrelerar med ålder. Denna kunskap kan hjälpa till att förklara ursprunget och utvecklingen av magnetfält i vita dvärgar.

"Vita dvärgar är rester av stjärnor som har slut på bränsle och därmed kollapsar. Av naturen blir de svalare och svagare i ljusstyrka över tid, säger Dr. Stefano Bagnulo, Armagh Observatory och medförfattare till rapporten publicerad i The Monthy Notices of the Royal Astronomical Society. 

Vi ska även ha i åtanke att innan de krymper samman till en vit dvärg har de svällt upp som röd jätte. I en sådan process kommer jorden att slukas i röd hetta när solens tid är ute (min anm.).

"Observationer visar att de ljusaste mest massiva och därmed hetaste vita dvärgarna är de yngsta. I vår undersökning valde vi att inkludera äldre svagare vita dvärgarna med förhoppningen att vi skulle kunna lära oss mer om den fortsatta utvecklingen av dessa. De flesta vita dvärgobservationer görs med spektroskopisk teknik som är känslig för endast de starkaste magnetfälten, vilkens teknik misslyckas med att identifiera en stor del av magnetiska vita dvärgar", säger Dr. John Landstreet vid University of Western Ontario och en medförfattare. Två tredjedelar av stjärnorna i vår undersökning observerades för första gången i spektropolarimetriskt läge vilket gjorde det möjligt för vårt team att spela in tidigare oupptäckta magnetfält."

Teamet fann att magnetfält är sällsynta i början av en stjärnas nya tillvaro som vit dvärg.  Teamet fann också att magnetfälten hos vita dvärgar inte visar uppenbara bevis på förfall av magnetism med tiden tvärtom denna ökar över tid. Resultaten indikerar att magnetfälten genereras under kylfasen vid stjärnytan när den vita dvärgen åldras. Magnetfält i vita dvärgar dyker upp oftare (troligen alltid min anm.) efter att stjärnans kolsyrekärna börjar kristalliseras. En förklaring till orsaken till dessa magnetfält är en dynamomekanism som förklarar de svagaste fälten som upptäckts av teamet (de i yngre vita dvärgar där kärnprocessen inte helt kommit i gång).

En dynamomekanism uppstår när ett roterande föremål som en vit dvärg eller jorden innehåller en smält, elektriskt ledande vätska. I en vit dvärg kan den kristalliserande kolsyrekärnan generera magnetfältet på samma sätt som jordens smälta järnkärna genererar sitt magnetfält.

Min slutledning är att över tid ökar magnetfältets styrka i en vit dvärg. Hur denna styrka sedan är när denna slocknar och blir en svart dvärg vet vi dock inte. Vi vet inte heller om detta är slutet då inga helt säkra bevis på svarta dvärgar finns mer än teoretiskt (min anm,)

Bilden ovan: Stjärnan Sirius A (mitten) och den vita dvärgen Sirius B (nedanför till vänster). Bilden tagen av Hubbleteleskopet och publicerad på vikipedia.

Mysteriet med Släckta galaxer vid universums första tid.

 

Tidigt bildade galaxer under de tre första miljarder åren efter Big Bang  borde ha innehållit stora mängder kall vätgas. Bränslet som krävs för att skapa nya stjärnor. Men forskare som observerar det tidiga universum med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) och Rymdteleskopet Hubble har upptäckt något svårförståeligt.  Ett antal tidiga och massiva galaxer fick slut på den kalla vätgasen redan i början av universums existens. Resultaten av forskningen om detta publicerades nyligen i Nature.

I undersökningen har sex galaxer valts ut de kallas "släckta" galaxer och det innebär galaxer där stjärnbildningen stängts ner på grund av bränslebrist (gasbrist).

Resultatet är oförenligt med vad astronomer förväntat sig i det tidiga universum. "De mest massiva galaxerna i universum levde snabbt och rasande och skapade sina stjärnor på anmärkningsvärt kort tid. Gas, bränslet för stjärnbildning, borde vara rikligt i i universums tidiga skede, säger Kate Whitaker, huvudförfattare till studien och biträdande professor i astronomi vid University of Massachusetts, Amherst. "Vi trodde ursprungligen att dessa släckta galaxer slog i bromsen tillfälligt några miljarder år efter Big Bang. Men att här fortfarande fanns mer gas för fortsatta möjligheter till hög stjärnbildning.

I den nya forskningen har det dock visat sig att tidiga galaxer faktiskt inte bromsade stjärnbildningen utan snarare fick brist på gas. De nya observationerna visade att upphörandet av stjärnbildningen i de sex galaxerna inte orsakades av en plötslig ineffektivitet i omvandlingen av kall gas till stjärnor. Istället var det resultatet av utarmningen eller avlägsnandet av gasreservoarerna i galaxerna.

" Vi förstår ännu inte hur sådant händer. Men möjliga förklaringar kan vara att antingen den primära gasförsörjningen som driver galaxen är avskuren eller att ett supermassivt svart hål släpper ut energi som håller gasen i galaxen varm," sa Christina Williams, astronom vid University of Arizona och medförfattare till forskningen. "I grund och botten innebär detta att galaxerna inte kan fylla på bränsletanken och därmed inte kan starta om motorn på stjärnproduktion."

Det innebär att stjärnbildning är beroende av kall gas inte varm gas (min anm.). Men en annan förklaring till brist på gas kan vara att gas inte var lika vanligt eller fanns i lika stora koncentrationer överallt. Jag anser det skulle vara en helt naturlig förklaring till dessa galaxers stopp på stjärnbildning.

Citerar från https://phys.org/ varifrån även bilden kommer.  ”Denna sammansatta bild av galaxklustret MACSJ 0138 visar data från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) och NASA:s Rymdteleskop Hubble, som observerats av REsolving QUIEscent Förstorade galaxer vid hög redshift, eller REQUIEM-undersökningen. De tidiga massiva galaxerna som studerades av REQUIEM visade sig sakna kall vätgas, det bränsle som krävs för att bilda stjärnor. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO), STScI, K. Whitaker m.fl”.

Det binära systemet ASASSN-V J192114.84+624950.8 och dess excentriskhet

 

Forskare har nyligen upptäckt ett märkligt binärtsystem under den pågående All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN). Det var https://phys.org/  som först rapporterade om att astronomer från bland annat Ohio State University (OSU) hittat två kromosfäriskt aktiva variabla stjärnor i ett förmörknande binärt system med mycket excentrisk banor. Upptäckten skedde under ledning av Zachary S vid universitetet.

ASASSN-V J192114.84+624950.8, är namnet på systemet. Upptäckten gjordes med NASA:s transiterande exoplanet survey satellit (TESS). Systemet är ett förmörknande binärt system med en excentricitet av cirka 0,79 och en 18,46-dagars omloppsbana. Systemet finns cirka 1 027 ljusår från jorden och dess förmörkelse sträcker sig över 2% av den totala fasen.

 

Den primära början i systemets omloppsbana antas vara en  G eller tidig K-typ av dvärgstjärna med en radie på 0,9 solradier  29 % mindre massiv än solen. Den sekundära stjärnan har en radie på 0,64 solradier och uppskattas till 0,55 solmassa (solmassa och solradie beräknas utifrån vår sol). 

Ett binärt system där omloppsplanen i ett dubbelstjärnsystem ligger kant med varandra då det ses från jorden innebär att dess komponentstjärnor förmörkar varandra och fenomenet kallas då förmörknande  binärer. För att ett system ska kallas ett förmörknande binärt system måste dock en ljuskurva erhållas. Denna visas ofta i "vikt form", där fasen visas i stället för en tids- och datumenhet på den vågräta axeln i förhållande till nedtoning av ljus. Dessa ljuskurvor kännetecknas av periodiska ljusdippar när en av komponenterna förmörkas av den andra.

Ett binärt system är ett dubbelstjärnsystem. Någon bild på ovan system har jag ej hittat. Men bilden ovan visar hur ett dubbelstjärnesystem kan se ut. Bilden är från vikipedia

Ett enormt tomrum mellan Perseus och Taurus molekylära gasmoln

 

Taurus molekulära moln är ett moln inom stjärnbilderna Tjuren och Kusken. Perseus molekylära moln är ett närliggande ( gigantiskt molekylärt moln i stjärnbilden Perseus vilket innehåller över 10000 solmassor av gas och damm. I båda molnen sker stjärnbildning.

Astronomers har här upptäckt en "gigantisk hålighet" mellan dessa moln.

 

Det sfärformade tomrummet sträcker sig över cirka 500 ljusår  och finns mellan perseus- och tauruskonstellationerna.

 

Forskarna anser att håligheten bildats av en gammal supernova. En explosion av en åldrad stjärna för cirka 10 miljoner år sedan. Shmuel Bialy postdoktor vid Institute for Theory and Computation vid Centre for Astrophysics (CfA), Harvard och Smithsonian, som ledde denna studie säger: "Hundratals stjärnor bildas eller existerar vid insidan av denna jättebubbla.

 

"Vi har två teorier till tomrummet – antingen en supernova som skedde i närområdet eller kärnan av denna bubbla och tryckte gas utåt och bildade vad vi nu kallar 'Perseus-Taurus Supershell', eller en serie supernovor som inträffat under miljontals år som skapade fenomenet över tid."

En ovanlig upptäck (min anm.) det är även en bra plats att hålla koll på, Då man här bör kunna se hur  stjärnbildning sker. Det är vid ett tomrums gränsyta stjärnbildning sker.

Spitzer Space Telescope tog bilden på Perseus molekylära moln den 19 december 2019. Från vikipedia.

Black widow i det klotformiga klustret NGC 6712.

 

NGC 6712 är ett klotformigt stjärnkluster.

Med hjälp av det 500 meter långa sfäriska radioteleskopet Aperture (FAST) har astronomer här upptäckt en ny pulsar. NGC 6712 ett metallrikt klotformigt kluster som ligger cirka 22 500 ljusår från jorden. Pulsaren är en så kallad "Black widow ", som fått beteckningen J1853−0842A  och är den första radiopulsaren som hittills identifierats i detta kluster. Fyndet beskrivs i en artikel publicerad 14 september den 14 arXiv.org.

De snabbast roterande pulsarerna, de med rotationsperioder under 30 millisekunder, kallas millisekunders pulsarer (MSP). Det antas att de bildas i binära system (dubbelstjärnsystem) när den ursprungligen mer massiva komponenten förvandlats till en neutronstjärna som sedan snurrar upp på grund av ackreditering av materia från den sekundära stjärnan.

Upptäckten skedde av ett team av astronomer ledda av Zhen Yan från Shanghai Astronomical Observatory.

Bild klustret NGC 6712 bild från vikipedia.

Nancy Grace Roman Space Telescope snart i gång

 

När NASA:s Nancy Grace Roman Space Telescope lanseras i mitten av 2020-talet bör teleskopets kapacitet revolutionera astronomin genom att tillhandahålla ett panoramafält bildmässigt som är minst 100 gånger större  än Hubbleteleskopet vid liknande bildskärpa eller upplösning har kapacitet för. Det romanska rymdteleskopet kommer utöver det även att kunna undersöka himlen tusentals gånger snabbare än vad Hubble kan.

Denna kombination av brett bildfält, hög upplösning är en effektiv undersökningsmetod som ger möjlighet till ny förståelse inom många områden, exempelvis av hur galaxer bildas och utvecklas över tid.

Frågor som följande hoppas kunna besvaras. Hur kunde universums största strukturer samlas (galaxhopar)? Hur kom Vintergatans form till (spiralform och insamling av stjärnor)? Frågor som Roman kommer att hjälpa oss att besvara. Medan astronomer kan förutse många av upptäckterna av vad det romanska rymdteleskopet bör upptäcka är däremot de mest spännande möjligheterna att hitta saker som ingen kunde ha förutsett.

 Typiska högupplösta observationer från rymdbaserade teleskop som Hubble riktar in sig på specifika objekt för detaljerad undersökning av dessa. Romans undersökningsmetod kommer även att vara ett brett undersökningsnät istället och därmed öppna upp ett nytt "upptäcktsutrymme".

"Roman kommer säkert att hitta sällsynta, exotiska saker som vi inte förväntar oss," sade Ryan astronom på STScI.  (Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland, USA).

Bild på teleskopet från vikipedia.