Vulkanutbrott på Mars resulterade i ett sällsynt mineral.

 

Planetforskare från Rice University, NASA: s Johnson Space Center och California Institute of Technology har utarbetat ett svar på ett mysterium som har förbryllat Mars-forskare sedan NASA: s Curiosity-rover upptäckte ett mineralet  tridymite i Gale Crater 2016. 

 Tridymit är ett högtemperaturpolymorf av kiseldioxid och förekommer oftast i form av tabulära vita eller färglösa pseudohexagonala kristaller eller skal i håligheter i vulkaniska bergarter. Det är en form av kvarts som är extremt sällsynt på jorden och det var inte lätt att förklara hur en koncentrerad bit av detta mineral hamnat i Gale Crater på Mars. 

Att man fann det berodde på att kratern valdes som Curiositys landningsplats på grund av sannolikheten för att här en gång funnits flytande vatten och Curiosity hittade även bevis som bekräftade att Gale Crater haft en sjö  för ca 1 miljard år sedan.

"Upptäckten av tridymit i en lersten i Gale Crater är en av de mest överraskande observationer som Curiosity Rover gjort under sina 10 år av utforskning på Mars", säger Rices Kirsten Siebach, medförfattare till en studie i ämnet publicerad online i Earth and Planetary Science Letters. "Tridymit är vanligtvis förknippat med kvartsbildande i explosiva vulkaniska system på jorden, men på Mars hittade vi det i botten av en gammal sjö …"sa Siebach biträdande professor vid Rices institution för jord-, miljö- och planetvetenskap och uppdragsspecialist för NASA: s Curiosity-team. 

För att hitta svaret på mysteriet samarbetade hon med två postdoktorsforskare i sin Rice-forskargrupp, Valerie Payré och Michael Thorpe, NASA: s Elizabeth Rampe och Caltechs Paula Antoshechkina. Payré som var studiens huvudförfattare är numera vid Northern Arizona University och förbereder sig för att gå med i fakulteten vid University of Iowa i höst.

Siebach och med kollegor började med att omvärdera data från varje rapporterat fynd av tridymit på jorden. De granskade även vulkaniskt material från datamodeller av Mars vulkanism och undersökte sedimentära bevis från den forntida Gale Crater-sjön. De utarbetade därefter ett nytt scenario som matchade det man utgick från och fick som resultat att  magman här fanns kvar längre än vanligt i en kammare under just denna vulkan och genomgick en process av partiell kylning som kallas fraktionerad kristallisering vilket resulterade i att mer kisel blev tillgängligt. I ett massivt utbrott spydde vulkanen därefter ut aska som innehöll kisel i form av tridymit i Gale Crater-sjön och omgivande floder.

Vattnet bröt ner askan genom naturliga processer av kemisk vittring, och i vattnet t sorterades mineralerna genom utfällning  och vittring. Siebach säger. "Vi hävdar att då vi bara hittade detta mineral en gång och mycket koncentrerat i ett enda lager visade detta att  vulkanen förmodligen hade utbrott samtidigt som sjön fanns. Även om det specifika provet inte uteslutande bestod av vulkanisk aska, var det aska som en gång hade vittrats och sorterats i vatten.

Om ett vulkanutbrott som det i scenariot inträffade när Gale Crater innehöll en sjö skulle det innebära att denna vulkanism inträffade för mer än 3 miljarder år sedan under den tid Mars övergick från en våtare och kanske varmare värld till den torra och karga planet den är idag.

"Det finns gott om bevis för basaltiska vulkanutbrott på Mars, men det här fyndet är en mer utvecklad kemi", sa hon. "Detta arbete tyder på att Mars kan ha en mer komplex och spännande vulkanisk historia än vi föreställt oss före Curiositys fynd."

Curiosity-rovern är fortfarande aktiv.

Bild vikipedia som visar; Tabulära tridymitkristaller från Ochtendung, Eifel, Tyskland.

Sökningar efter de asteroider som kommer mot oss dolda av solens motljus

 

Scott Sheppard är en astronom vid Institute of Astronomy iUniversity of Hawaii vilken har publicerat en artikel i tidskriften Science där han beskriver att det är dags att titta närmare på jordnära objekt (NEOs). Asteroider som ligger i riktning mot solen och därför är dolda för oss i solens motljus eller de som letar på natthimlen.

 Som Sheppard noterat sker de flesta rymdskådningar under den mörka natthimlen därför att skyn då inte överväldigas av solens ljus. Men resultatet av detta har blivit att NEOs som kretsar mellan jorden och solen  till stor del aldrig upptäcks. Något som kan leda till problem då en eller flera av dem kan vara på väg att krascha in i jorden utan att först ha upptäckts.

Forskare ignorerar naturligtvis inte helt NEOs. Sheppard konstaterar att många av dem har upptäckts nyligen. Men han säger att det krävs mer studier för att lära sig mer om dem och hur deras bana ser ut. Han påpekar även att ett team nyligen även upptäckte en asteroid med en bana inuti Venus bana (de som finns inuti Venus bana kallas Vatiras) och en annan som har den kortaste banan runt solen. Han noterar att det nu finns nya observatorier vilka bättre har de möjligheter som behövs för att studera NEOs, såsom Zwicky Transient Facility i USA och NSF Blanco-4-meters anläggning i Chile.

NEOs som kretsar kring solen i samma bana som jordens bana har kategoriserats baserat på deras omloppsposition. Dessutom noterar Sheppard att deras antal förblir relativt konstant vilket är något av en överraskning. Baserat på datormodeller och antalet NEO:s som slår ner på jorden månen eller efterhand på andra himmelska kroppar borde deras antal sjunka. Att de inte gör det tyder på att de fylls på utifrån men varifrån, varför och hur är en gåta.

Sheppard anser liksom jag (min anm.) att man bör försöka ta reda på var de andra NEO:s  som fyller på kommer ifrån, och varför handlar det om balans mellan objekt därute som ger denna påfyllnad? Jag kan även tänka mig att påfyllningen är en feltolkning utan istället är upptäckter av tidigare okända asteroider.

Bild vikipedia VLT-fotografi (very large teleskopet i Chile) av det ljussvaga jordnära objektet 2009 FD.

Frågan är hur galaxer utvecklas över tid

 

- En student under grundutbildning vid University of Massachusetts Amherst har bidragit med ett betydande arbete för förståelsen av  tillväxten av stjärnor och svarta hål och hur detta hänger samman. Denna nya förståelse gör det möjligt för James Webb Space Telescope (JWST) att mer effektivt ställas in på att söka efter hur galaxer utvecklas över tid. Astronomer vet att galaxernas utveckling drivs av två processer: tillväxten av supermassiva svarta hål i galaxers centrum och bildandet av nya stjärnor.

Hur dessa processer är relaterade till varandra har förblivit ett mysterium och är en av de frågor som James Webb Space Telescope (JWST) kommer att försöka besvara. Studenten nämnd ovan har namnet Meredith Stone och tog examen vid UMass Amhersts astronomiprogram i maj 2022 och hjälpte redan som student forskare att bättre förstå hur det hänger samman.

"Vi vet att galaxer växer, kolliderar och förändras över tid", säger Stone, som slutförde denna forskning under ledning av Alexandra Pope, professor i astronomi vid University of Massachusetts Amherst och seniorförfattare där och skribent till en artikel nyligen publicerad i The Astrophysical Journal. – Och vi vet även att svarta håls tillväxt och stjärnbildningen spelar avgörande roller i galaxers utveckling. Vi tror att båda  är betydelsefulla tillsammans och  reglerar varandra men hittills har det varit väldigt svårt att förstå exakt hur.

En del av anledningen till att det har varit svårt att studera samspelet mellan svarta hål och stjärnor är att vi inte riktigt kan se dessa interaktioner eftersom det sker bakom enorma moln av galaktiskt stoft.

 "För galaxer där det  aktivt bildas stjärnor kan mer än 90 % av det synliga ljuset absorberas av damm", säger Pope. Damm absorberar synligt ljus då det värms upp och även om det mänskliga ögat inte kan se värme kan infraröda teleskop se den”.

"Vi använde rymdteleskopet Spitzer", säger Stone som kommer att börja sina forskarstudier i astronomi vid University of Arizona i höst, "samlat under kampanjen Great Observatories All-sky LIRG Survey (GOALS) med syftet att se på det infraröda våglängdsområdet i mittenskalan från några av de ljusaste galaxerna som finns relativt nära jorden." I synnerhet letade Stone och hennes medförfattare efter särskilda fingeravtryck från svarta hål och stjärnbildning.

Svårigheten med dessa fingeravtryck är att de är mycket svaga och nästan omöjliga att skilja från det allmänna bruset i det infraröda spektrumet. "Vad Meredith gjorde", säger Pope, "är att kalibrera mätningarna av dessa spårämnen så de blir mer distinkta."

När teamet väl hade dessa mer distinkta observationer i handen kunde man se att att svarta håls tillväxt resulterar i stjärnbildning och dessa händelser verkar påverka varandra. Stone kunde till och med beräkna förhållandet som beskriver hur de två fenomenen har ett sammanhang.

Detta är inte bara en spännande vetenskaplig prestation, Stones arbete kan nu användas av Webb teleskopets forskare, med dettas oöverträffade tillgång till det mittersta infraröda spektrumljuset kan teleskopet användas för att se mycket närmre på fenomenen och kanske lösa de frågor som återstår. För även om Stone och hennes medförfattare inklusive UMass Amherst astronomidoktorand Jed McKinney, kvantifierade hur svarta hål och stjärnor är kopplade i en galax förklarar det inte varför de är länkade och hur.

Otroligt spännande sammankoppling är detta (min anm.) kan svarta hål inte vara endast det vi tror utan även energigivare för stjärnbildning. Men hur?

Bild NGC 6240 även känd som sjöstjärnegalaxen (ingår i stjärnbilden Ormbäraren) finns tre supermassiva svarta hål som dras närmare och närmare varandra. Bild vikipedia. Denna galax ingick i undersökningsmaterialet.

Mars Express ser på Mars egen Grand Canyon

 

De senaste bilderna från ESA:s Mars Express är tagna över två dalar som utgör en del av det mäktiga Valles Marineris canyon-systemet. Valles Marineris skär över Mars som Grand Canyon skär över USA Skillnaden är att Mars canyon är betydligt större i förhållande till USA:s.

Valles Marineris är 4000 km lång, 200 km bred och upp till 7 km djup och  nästan tio gånger längre, 20 gånger bredare och fem gånger djupare än Grand Canyon. I jämförelse skulle ett kanjonsystem av liknande storlek på jorden sträcka sig från Norges norra spets till Siciliens södra spets.

Det finns även en annan stor skillnad mellan de två: medan Grand Canyon bildades när Coloradofloden eroderade bort sten och grus tros Valles Marineris ha bildats genom att driva isär tektoniska plattor.

Bilden ovan från  https://phys.org/news/2022-07-mars-peers-grand-canyon.html visar två dalar (eller chasma)  som utgör en del av den västra delen avValles Marineris. 

Till vänster bilden (söderut på Mars) ses den  840 km långa Ius Chasma, och till höger på bilden  (norr på Mars) ses den 805 km långa Tithonium Chasma. De högupplösta bilderna visar i hög skärpa ytdetaljer som visar hur djup Tithonium Chasma är - upp till 7 km. Alpernas högsta berg Mont Blanc som är 4809 m skulle rymmas här.

På toppen av Tithonium Chasma ger en fläck av mörk sand färgkontrast i bilden. Denna  sand har troligen sitt ursprung från den närliggande vulkanregionen Tharsis.

Bredvid de på bilden mörka sanddynerna finns två ljustonade högar (en beskuren i den övre bildgränsen). Dessa "högar" är berg och stiger upp mer än 3000 meter i höjd. Dess bergsytor har eroderats kraftigt av Mars starka vindar vilket indikerar att de består av ett svagare material än det omgivande berget.

Mellan de två högarna (bergen) ser vi en serie mindre högar som visas i den andra perspektivvyn. Undersökningar gjorda med hjälp av rymdsonden Mars Express  har här visat vattenbärande sulfatmineraler i denna region. Det tyder på att dessa mindre högar kan ha bildats när vätska som en gång fyllde chasma avdunstade. Det är dock en teori som är hett debatterad.

Längst ner till höger om högen som vi ser i sin helhet (uppe till höger i den andra perspektivvyn) kan vi se parallella linjer och högar av skräp med troligt ursprung av ett nyligen inträffat jordskred. Detta syns också som ett stort lila område i topografibilden nedan. Jordskredet orsakades troligen  av en kollaps av kanjonväggen till höger och har sannolikt inträffat relativt nyligen eftersom bergväggen inte eroderats så mycket. De båda Chasmas regelbundna ytor är även de intressanta. När de tektoniska plattorna drogs isär verkar det gett effekten till taggiga trianglar bestående av sten liknande en rad hajtänder. Med tiden har dessa dock kollapsat och eroderat.

Det var lite nytt från Mars.

Radiogalax NGC 2663 sänder ut rak riktad radiostrålning

 

Ett internationellt team av astronomer rapporterade nyligen upptäckten av en  kollimerad (Rakriktad radiostrålning) radiostrålning från en närliggande radiogalax som kallas NGC 2663. Dessa strålar  spänner över mer än 1150 ljusår och kan hjälpa oss förbättra vår kunskap om den här galaxen och dess omgivning. Fyndet redogjordes den14 juli i arXiv.org.

Radiogalaxer avger enorma mängder radiovågor från sina centrum. Dess svarta hål i mitten av dessa galaxer samlar och drar till sig gas och damm vilket genererar högenergistrålar i radiovåglängder vilka då accelererar som elektriskt laddade partiklar i hög hastighet.

På ett avstånd från oss av cirka 93 miljoner ljusår är NGC 2663 (även känd som PGC 24590) en elliptisk galax med en gasformad skiva. Här finns  en kompakt central radiokälla i centrum och  tidigare i studier föreslogs att här fanns en aktiv galaktisk kärna (AGN). NGC 2663 upptäcktes 1886 och många observationer av denna galax har genomförts sedan dess. Men fortfarande, är många av dess egenskaper okända.

Nyligen har en grupp astronomer under ledning av Velibor Velović vid Western Sydney University i Australien utfört en studie av flera våglängder av strålning från NGC 2663 från radiofrekvenser till röntgenstrålar, för att kasta mer ljus över galaxens natur. Observationerna visade att NGC 2663 är en stor, massiv elliptisk galax med en stjärnmassa av cirka 580 miljarder solmassor. Dessutom upptäcktes två motsatt riktade radiostrålningsfält  som sträcker sig över 43 bågminuter över himlen vilket motsvarar cirka 1 150 ljusår. Detta gör NGC 2663 till en av de största radiogalaxerna (i projicerad vinkelstorlek) i det närliggande universum. För mer utförligt hur undersökningen gick till följ denna länk 

Bild vikipedia som visar en radiogalax. I detta fall radiogalaxen Centaurus A. En gigantisk elliptisk galax i stjärnbilden Kentauren. Det är den från oss räknat  närmaste aktiva radiogalaxen. Centaurus A  finns på ett beräknat avstånd från oss av 113050000  ljusår. Enligt beräkningar från Hubbleteleskopets insamlade data tros den  innehålla 2000 klotformiga stjärnhopar, varav många ljusare och tyngre än de ungefär 150 klotformiga stjärnhoparna i vintergatan. Bilden ger en bild av en radiogalax. Ovan nämnda NGC 2663 finns ingen bra bild på. Men både den och Centaurus A är elliptiska galaxer och har därmed en likheter.

Asteroiden Aletais nedslag är unikt genom sin rekordstora spridning av material

 

Meteoroider är små objekt av utomjordiskt material som kommer in i jordens atmosfär och skapar strimmor av ljus som kallas meteorer. Om de inte brinner upp i atmosfären utan istället exploderar i många mindre objekt och landar på jorden kallas de meteoriter och sprids över stora områden över jorden. Sådana nedslagsplatser är vanligtvis dussintals kilometer långt. Eftersom meteoritfall kan leverera stora mängder kinetisk energi och därför är potentiellt farliga är det av största vikt att studera dess fysikaliska egenskaper, banor, hastighet och  ingångsvinkel när den är på väg.

Aletai-meteoriten som beräknats ha kraschat med jorden för 65 miljoner år sedan var ursprungligen en järnmeteorit vars 74 ton har återfunnits i Aletai-regionen i Xinjiang-provinsen i Kina. Den totala längden på det av Aletai bitarna strödda fältet är 430 kilometer vilket är det störst kända utspridningsfältet av en meteorits delar man känner till. För att förstå hur denna nedslagshändelse genererade en så utbredd fördelning av meteoritfragment kombinerade Ye Li och kollegor från Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences, analyser av meteoritens petrologi och geokemi  med radionuklidanalyser och numerisk modellering med syftet att uppskatta djupet från vilket dessa fragment fanns i meteoroiden.

Detta ledde till uppskattningar av meteoroidens massa samt dess hastighet och ingångsvinkel. 

Resultaten av detta arbete indikerar att Aletai-meteoroiden huvudsakligen består av mineralet kamacit (Fe-Ni-legering) och hade en flack inträdesvinkel i jordens atmosfär. Den numeriska modelleringen av dess bana, baserat på massa, hastighet och ingångsvinkel indikerar att ett beteende som liknar stenhoppning skedde och då gav upphov till det ovanligt stora spridningsfältet.

Stenhoppningsbanor kan resultera i att en meteoroids energi försvinner i atmosfären på grund av att materian är i atmosfären under längre tid istället för att energin i full kraft slår ner i mer brant vinkel och snabbare når marken. Stenhoppningsbanor i atmosfären gör att rörelseenergin till stor del försvinner här

 (man kan som jag (min anm.) se stenhoppning i atmosfären som liknande så kallat kasta smörgås i en sjö med en sten den hoppar fram på ytan) https://sv.wikipedia.org/wiki/Kasta_sm%C3%B6rg%C3%A5s

 vilket gör meteoritdelarna potentiellt mindre farliga vid nedslaget. Detta resultat av analysen kan hjälpa till att avgöra om andra stora fält av meteoritnedslag är ett resultat av liknande dynamik i jordens atmosfär.

Bild från https://phys.org/news/2022-07-unique-stone-skipping-like-trajectory-asteroid-aletai.html

 över Karta över platserna där Aletai-meteoriten spreds vid nedslaget i Xiaodonggou-o i Kina.

Den äldst kända meteoriten från Mars och dess ursprung.

 

Black Beaty eller Northwest Africa 7034 som den även kallas är en meteorit med ursprung Mars. Den är 4,48 miljarder år gammal och visar likheter med Mars mycket gamla skorpa…", säger huvudförfattaren till studien  om detta Anthony Lagain planetforskare vid Curtin University i Perth, Australien i ett uttalande nyligen.

"Regionen vi identifierar som källan till detta unika marsmeteoritprov utgör ett fönster till planeternas tidigaste miljö, inklusive jordens en miljö som jorden förlorat på grund av plattektonik och erosion."

För att identifiera meteoritens urspungsplats matade forskare in bilder 94 miljoner bildtagningar  (obs bilder inte enskilda kratrar) av  marskratrar av Mars Reconnaissance Orbiters kontextkamera i en maskininlärningsalgoritm. AI korsrefererade kratrarnas storlek och fördelning med materialegenskaperna hos meteoriten - som har några av de högsta koncentrationerna av kalium och torium av någon marsmeteorit som hittats på jorden och är även en av de mest magnetiska. Detta begränsade listan över möjliga kratrar till 19 kända varav en stod ut eftersom den nära matchar kronologin för Mars och meteoritens egenskaper.

Black Beauty kom till jorden tack vare två asteroidnedslag. Den första smällde in i Mars och bildade den 25 mil breda (40 kilometer) Khujirt-kratern för ungefär 1,5 miljarder år sedan  och slet våldsamt ut Black Beauty och andra stenar från Mars-skorpan och skickade dem högt upp i atmosfären innan de regnade tillbaka ner på Mars yta igen. Men efter 5 till 10 miljoner år skedde ett nytt asteroidnedslag och denna gång flög Black Beauty ut i rymden i riktning mot jorden och lämnade Karratha-kratern som bildats vid detta andra nedslag  inuti Khujirt-kratern.

Resultaten tyder på att Khujirt-kratern en gång var en del av Mars urskorpa  som bildades strax efter att dess magmahav kyldes och stelnade. Då plattektonik förstörde jordens urskorpa och månens ursprungliga skorpa är begravd under tusentals meter månstoft får denna krater på Mars  att vara spännande för forskare som vill studera hur planeterna  i vårt solsystem  bildades.

Algoritmen kunde lokalisera utkastningsplatserna även för andra marsmeteoriter. Forskarna säger att de också vill anpassa sin algoritm för att utföra liknande sökningar över månen och Merkurius.

"Detta kommer att bidra till  ny kunskap om deras geologiska historia och svara på frågor som kommer att hjälpa framtida undersökningar av solsystemet som  för Artemis-programmet för att skicka människor till månen i slutet av decenniet eller BepiColombo-uppdraget, i omloppsbana runt Merkurius 2025 ", säger medförfattare Gretchen Benedix, en planetforskare vid Curtin University i ett uttalande.

Meteoriten Black Beaty eller som dess officiella namn är Northwest Africa 7034  tros ha krossats i nedslaget på  jorden för ungefär 5 miljoner år sedan. En del av denna hittades i Saharaöknen 2011 daterades då till knappt 4,5 miljarder år gammal - vilket gör den till den äldsta marsmeteoriten som någonsin hittats på jorden.

Forskarna publicerade sina resultat 12 juli 2022 i tidskriften Nature Communications.

Bild vikipedia på Black Beauty.