Jordliknande exoplaneter bör innehålla livsformer.

 

Hur stor sannolikhet är det för att liv uppstår ur oorganiska ämnen. På Jorden skedde det gång.  Frågan har forskare funderat på liksom många lekmän under långa tider.

Ett allmänt accepterat argument kommer från den australiskfödda astrofysikern Brandon Carter vilken hävdar att urvalseffekten av vår egen existens sätter begränsningar för vår observation. Eftersom vi finns på en planet där abiogenes (liv utvecklats) är allt vi vet att här på jorden blev liv till Men om det skett eller kan ske någon annanstans vet vi inte. 

I bästa fall, hävdar Brandon att  liv som på jorden är något som sker naturligt på många platser. Ett annat sätt att se på det är att jorden inte kan betraktas som en typisk planet för liv eftersom den inte har valts slumpmässigt från en uppsättning av alla jordliknande planeter. Den kan vara helt unik. Vi har inget att jämföra med.

P en ny artikel av Daniel Whitmire, en pensionerad astrofysiker som för närvarande undervisar i matematik vid U of A (University of Alberta), hävdar han att Carter använt felaktig logik. Även om Carters teori har blivit allmänt accepterad, hävdar Whitmire att den lider av det som kallas "The Old Evidence Problem" i Bayesian Confirmation Theory, som används för att uppdatera en teori eller hypotes mot bakgrund av nya bevis. 

Efter att ha gett några exempel på hur denna formel används för att beräkna sannolikheter och vilken roll gamla bevis spelar, vänder Whitmire sig till vad han kallar befruktningsanalogin.

Han förklarar, "Man kan hävda likt Carter att jag existerar oavsett om min uppfattning var svår eller lätt  och så kan ingenting härledas om huruvida min uppfattning var svår eller lätt från min subjektiva existens ."

I denna analogi betyder "hårt" att preventiva medel användes. "Lätt" betyder att inget preventivmedel användes. I varje fall tilldelar Whitmire värden dessa betydelser.

Whitmire fortsätter: "Men min existens är gamla bevis och måste behandlas som sådana. När detta är gjort är slutsatsen att det är mer troligt att min uppfattning var lätt. I det abiogenesfall som är av intresse är det samma sak. Förekomsten av liv på jorden är gamla bevis och precis som i befruktningsanalogin är sannolikheten för att abiogenes sker lätt mycket mer sannolik (tänk på betydelsen lätt se ovan).

Med andra ord är bevisen på liv på jorden inte av neutralt värde för att argumentera för liv på liknande planeter. Som sådant tyder vårt liv på att liv är benägna att dyka upp lätt på andra jordliknande planeter.

Svaret på vilket får vi först då vi mer detaljerat kan undersöka de exoplaneter som liknar jorden för att utröna om där finns liv på någon av dessa eller flera (min anm.).

Bild wikimedia på hur en jordliknande planet därute kan se ut.

Asteroiden som bildade Vredefortkratern var större än man tidigare ansett.

 

För ungefär två miljarder år sedan kraschade en asteroid ner i ett område nära dagens Johannesburg i Sydafrika. Då bildades vad som idag är den största kratern på vår planet. Forskare har baserad på tidigare forskning att nedslagsplatsen känd som Vredefort-kratern bildades av ett objekt på cirka 15 kilometer i diameter som färdats med en hastighet av 15 kilometer per sekund.

Men nu har ny forskning från University of Rochester visat att nedslagsplatsen troligast varit mycket större och nedslaget fått förödande konsekvenser över hela planeten. Denna nya forskning, publicerades i Journal of Geophysical Research och ger en mer exakt förståelse av denna stora påverkan på jorden och kommer att göra det möjligt för forskare att bättre datasimulera påverkanshändelser på jorden och andra planeter, både i det förflutna och i framtiden.

"Att förstå den största påverkansstrukturen som vi har på jorden är avgörande", säger Natalie Allen '20, doktorand vid Johns Hopkins University. Allen är huvudförfattaren till artikeln som baseras på forskning hon genomförde i sin grundutbildning i Rochester tillsammans Miki Nakajima, biträdande professor i jord- och miljövetenskap. "Att ha tillgång till informationen från en struktur som Vredefort-kratern är ett utmärkt tillfälle att testa vår datamodell och vår förståelse av de geologiska bevis som finns så att vi bättre kan förstå påverkan på jorden och bortom." under de två miljarder år som gått under vilken Vredefortkratern eroderat. Detta gör det svårt för forskare att direkt uppskatta kraterns storlek vid tidpunkten för nedslaget och dess ursprungliga påverkan och därmed storleken och hastigheten på nedslaget som bildade kratern.

Ett objekt som är 15 kilometer stort och färdas med en hastighet av 15 kilometer per sekund skulle producera en krater som är cirka 172 kilometer i diameter. Detta är dock mycket mindre än de nya uppskattningarna för Vredefortkratern. De nuvarande uppskattningarna baseras på nya geologiska bevis och mätningar som uppskattar att strukturens ursprungliga diameter skulle ha varit mellan 250 och 280 kilometer vid nedslaget.

Allen, Nakajima och med kollegor genomförde simuleringar för att matcha kraterns uppdaterade storlek. Resultatet visade att asteroiden måste ha varit  mycket större än man tidigare uppskattat. Cirka 20 till 25 kilometer och färdats med en hastighet av 15 till 20 kilometer per sekund för att förklara en krater med en storlek av 250 kilometer. Detta innebär att nedslaget som bildade Vredefort-kratern skulle ha varit större än den asteroid som dödade dinosaurierna för 66 miljoner år sedan och bildade Chicxulub-kratern i Mexiko. 

Den asteroiden hade skadliga effekter globalt, inklusive växthusuppvärmning, utbredda skogsbränder, surt regn och förstörelse av ozonskiktet, förutom att orsaka utrotningshändelsen under krita-paleogen som dödade dinosaurierna.

Om Vredefortkratern var ännu större och nedslaget än mer energirikt än det som bildade Chicxulubkratern kan Vredefort-nedslaget ha orsakat än mer katastrofala globala konsekvenser.

"Till skillnad från Chicxulub-nedslaget lämnade Vredefortnedslaget inte massutrotning efter sig eller skogsbränder med tanke på att det bara fanns encelliga livsformer och inga träd för två miljarder år sedan", säger Nakajima. "Påverkan skulle dock ha skett på det globala klimatet potentiellt än mer omfattande än Chicxulub-asteroiden gjorde."

Damm och aerosoler från Vredefort-nedslaget skulle ha spridit sig över hela planeten och blockerat solljuset och kylt ner jordytan, säger hon. – Det här hade kunnat ha haft en förödande effekt på fotosyntetiska organismer. Efter att dammet och aerosolerna lagt sig - vilket kunde ha tagit allt från timmar till ett decennium - skulle växthusgaser som kardondioxid som släpptes ut ha höjt den globala temperaturen potentiellt med flera grader under en lång tidsperiod.

Bild vikipedia. Utsikten från toppen av Aasvoëlkop i hjärtat av Vredeforts nedslagsstruktur som finns 120 km söder om staden Johannesburg i Sydafrika och hittills beräknad till en storlek av 160–300 km. Ett nedslag som skedde för 2,023 miljarder år sedan. Här med Vaalfloden och Venterskroon till höger i bakgrunden

De mystiska cyklonerna runt Jupiters poler

 

2016 var året då NASA:s rymdsond Juno gick in i en bana runt Jupiter. Juno var först med att cirkla runt Jupiters nordpol till sydpol än tidigare sonders färder som skett runt ekvatorn. Då bilder av planeten från polerna kom tillbaks fann forskare  en överraskning. Det var inte bara en enda cyklon på var och en av polerna utan båda var omgivna av flera cykloner. Med tiden har fler bilder av polerna kommit och forskarna som studerat dem fortsätter att bli förvånade över cyklonernas stabilitet. De ursprungliga som sågs 2016 finns fortfarande kvar och har inte ändrat form. Sådant beteende är okänt här på jorden där cykloner tar form, reser runt en stund och försvinner sedan. Beteendet på Jupiter har gjort att forskare nu försöker komma med en rimlig förklaring till vad de observerar. Vi har även den stora röda fläcken stormen på Jupiter som sågs första 1886 och ännu existerar (min anm.). 

Bilderna från planetens nordpol visar att det finns åtta cykloner som omger den centrala cyklonen  i mitten av polen. Alla åtta ligger i närheten och alla är nästan lika långt från den centralt belägna cyklonen i ett åttkantigt mönster. Än vet man inte säkert om cyklonerna roterar runt cyklonen i centrum eller bara finns där stillaliggande. Det finns ett liknande arrangemang vid södra polen med skillnaden att här finns bara fem cykloner formade som ett pentagon runt en cyklon i polens centrum. Forskarna har nu testat ett nytt tillvägagångssätt för att förklara hur det kommer sig att cyklonerna håller sig på plats så länge och varför dess position eller form inte förändras över tid.

Ett team av forskare anslutna till flera institutioner i USA tillsammans med en kollega från Italien och en från Frankrike har använt datamodellering för att  förklara motståndskraften hos cykloner som cirklar runt Jupiters poler.

 I en artikel publicerad i tidskriften Nature Astronomy beskriver gruppen hur de analyserade bilder tagna av rymdsonden Juno som de använde i  analysen till att skapa grunda vattenmodeller som delvis kan förklara hur cyklonerna håller i sig så länge.

 Teamets arbete innebar att analysera bilder och annan data från Juno-sonden och då specifikt se på vindhastigheter och vindars riktning. De använde sedan resultatet för att skapa modeller av fenomenet på grunt vatten genom datasimulering och fick som resultat att det finns en "anticyklonisk ring" av vindar som rör sig i motsatt riktning mot cyklonernas vilket är det som håller dem på sin plats. Även om detta kan vara sant fann man inget som bekräftade att denna konvektion med som de behövdes då  värme användes för att driva cyklonerna. Något som man hoppades hitta för en förklaring till . De erkänner att mycket mer arbete kommer att behöva göras för att fullt ut förklara beteendet hos Jupiters cykloner.

Ytterligare en förunderlighet av Jupiter är en oväntad "värmebölja" på 700 grader Celsius, som sträcker sig 130000 kilometer (10 jorddiametrar) i Jupiters atmosfär. Upptäckten gjordes av en forskare som heter James O'Donoghue, från Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA). Denne har presenterat resultaten under veckan vid Europlanet Science Congress (EPSC) 2022 i Granada. Dr. O'Donoghue och hans team tittade djupt igenom sina data och upptäckte den spektakulära "värmeböljan" strax under norra norrskenet på Jupiter och fann att den färdades mot ekvatorn med en hastighet av tusentals kilometer i timmen.

Värmeböljan utlöstes troligen av en puls av stark solvindsplasma som påverkade Jupiters magnetfält, vilket ökade norrskensuppvärmningen och tvingade heta gaser att expandera och ge sig av mot ekvatorn.

"Medan norrsken kontinuerligt levererar värme till resten av planeten, representerar dessa värmebölje-händelser "en ytterligare, betydande energikälla", tillade Dr. O'Donoghue. "Dessa fynd bidrar till vår kunskap om Jupiters övre atmosfäriska väder och klimat-- "

Kanske man skulle se på detta fenomen tillsamman med ovanstående. Tillsammans kanske dessa hör samman och är den förklaring av cyklonaktivitet man söker,(min anm.).

Bild på fenomenet från https://phys.org/

Nya rön om snabba radioblixtubrott

 

En radioblixt (eng. Fast Radio Burst, FRB) är ett astrofysikaliskt fenomen som visar sig som en kort puls av radiovågor med en varaktighet på endast några millisekunder. Sannolikt finns olika mekanismer i gång för att dessa ska uppstå.

Snabba radioutbrott (FRB fast radio burst) är millisekunder långa kosmiska explosioner som var och en producerar den energi som motsvarar vår sols årliga produktion. Mer än 15 år efter att det att dessa elektromagnetiska radiovågblixtrar först upptäcktes fortsätter deras förvirrande natur att överraska forskare. I ny publicerad forskning fördjupas mysteriet om dem.

I nummer 21 som utkom i september av tidskriften Nature beskrivs oväntade observationer av en serie kosmiska radioutbrott av ett internationellt team av forskare inklusive UNLV-astrofysikern (university of Nevada)  Bing Zhang.

FRB-observationerna gjordes under senvåren 2021 med det  femhundra meter långa sfäriska radioteleskopet (FAST) i Kina. Teamet, som leddes av Heng Xu, Kejia Lee, Subo Dong från Peking University och Weiwei Zhu från National Astronomical Observatories of China, tillsammans med Zhang, upptäckte 1863 skurar på 82 timmar under  en tid av 54 dagar från en aktiv snabb radio burst-källa som heter FRB 20201124A.

"Detta är det största urvalet av FRB-data med polarisationsinformation från en enda källa", säger Lee.

Nya observationer av snabba radioblixtrar från Vintergatan tyder på att de härstammar från  magnetarer vilket är en tät neutronstjärna med ett mycket kraftfullt magnetfält.

Ursprunget till de mycket avlägsna kosmologiska snabba radioutbrotten är dock ännu okänt. De senaste observationerna får forskare att ifrågasätter vad de trodde de visste om dem.

"Dessa observationer förde oss tillbaka till ritbordet", säger Zhang, som även fungerar som chef för UNLV: s Nevada Center for Astrophysics." Det är uppenbart att FRB är mer svårförklarliga än vad vi tidigare föreställt oss. Fler observationskampanjer på flera våglängder behövs för att ytterligare förstå mer om dessa objekts natur.

Det som gör de senaste observationerna överraskande är de oregelbundna, korta variationerna av det så kallade "Faraday-rotationsmåttet", i huvudsak magnetfältets styrka och partiklarnas densitet i närheten av FRB-källan. Variationerna gick upp och ner under de första 36 dagarna av observationen och slutade plötsligt under de sista 18 dagarna innan källan helt släcktes.

"En sådan miljö förväntas inte i en isolerad magnetar. Något annat bör finnas i närheten av FRB,n möjligen en binär följeslagare av något slag," tillade Zhang.

För att observera galaxen där denna FRB skedde använde teamet även 10-m Keck-teleskopen vid Mauna Kea på Hawaii. Zhang säger att unga magnetarer tros finnas i aktiva stjärnbildande regioner i en stjärnbildande galax. Men den optiska bilden av värdgalaxen visar oväntat att den är en metallrik spiralgalax lik Vintergatan. FRB-platsen ligger i en region där det inte finns någon betydande stjärnbildande aktivitet.

Denna plats är inkonsekvent med att det skulle vara en ung magnetar som finns som källa till aktiva FRB, säger Dong.

Studien, "A fast radio burst source at a complex magnetized site in a barred galaxy", publicerades 21 september i tidskriften Nature och inkluderar 74 medförfattare från 30 institutioner. Förutom UNLV, Peking University och National Astronomical Observatories of China inkluderar samarbetande institutioner också Purple Mountain Observatory, Yunnan University, UC Berkeley, Caltech, Princeton University, University of Hawaii och andra institutioner från Kina, USA, Australien, Tyskland och Israel.

Gåtor löses men fler uppstår ju mer vi analyserar vad vi ser som sker i Universum (min anm.).

Bild vikipedia på citat ”FRB 010724 (även kallad Lorimer burst efter upptäckaren) var den första radioblixt som upptäcktes. Man kan se att vågor med hög frekvens har anlänt före de med lägre frekvens. Denna dispersion kan användas för att uppskatta avståndet till källan”.

Vi ska inte i första hand söka efter blå exoplaneter

 

Balansen mellan land och vatten har till en del möjliggjort livet uppstått på jorden. Men det kan vara ett mycket ovanligt fenomen i universum i sin helhet, enligt en schweizisk-tysk studie som presenterades vid Europlanet Science Congress 2022 i Granada. Tilman Spohn och Dennis Höning studerade hur kontinenters och vattens utveckling och cykler kan forma utvecklingen på stenplaneter (med exoplaneter i detta sammanhang utelämnar vi gasjättar). Resultat från deras modeller tyder på att planeter har ungefär 80 % sannolikhet att mestadels täckas av land och med 20 % sannolikhet att vara havsvärldar. Knappt 1 % av resultaten visade en jordliknande fördelning av mark och vatten.

"Vi jordbor njuter av balansen mellan landområden och hav. Det är frestande att anta att en andra jord med liv skulle vara precis som vår, men våra modelleringsresultat tyder på att detta sannolikast inte är  fallet, säger prof Spohn, verkställande direktör för International Space Science Institute i Bern, Schweiz.

Teamets numeriska modeller tyder däremot på att den genomsnittliga yttemperaturen på  an sådan planet inte skulle vara alltför olika som vår enbart med en variation på kanske 5° Celsius. Men att fördelningen av land och hav skulle påverka planeternas klimat. En havsvärld med mindre än 10 % land skulle sannolikt vara fuktig och varm, med ett klimat som liknar jordens i den tropiska och subtropiska epoken som följde efter asteroidnedslaget som orsakade utrotningen av dinosaurierna.

De kontinentala världarna, med mindre än 30 % hav skulle däremot ha kallare, torrare och hårdare klimat. Svala öknar kan där uppta de inre delarna av landmassorna och totalt sett skulle dessa planeter likna vår jord någon gång under den senaste istiden, då omfattande glaciärer och inlandsisar utvecklades.

På jorden är tillväxten av kontinenter genom vulkanisk aktivitet och deras erosion ungefär balanserad. Liv baserat på fotosyntes trivs på land, där detta har direkt tillgång till solenergi. Haven ger en enorm reservoar av vatten som ökar nederbörden och förhindrar att det nuvarande klimatet blir för torrt.

"Jordens plattektonik driver fram intern värme geologisk aktivitet, såsom jordbävningar, vulkaner och bergsbyggande och resulterar i tillväxt av kontinenter. Landets erosion är en del av en serie cykler som utbyter vatten mellan atmosfären och det inre. Våra numeriska modeller av hur dessa cykler interagerar visar att dagens jord kan vara en exceptionell planet och att landmassans jämvikt kan vara instabil under miljarder år. Medan alla planetmodeller som modelleras och som kan betraktas som beboeliga kan deras fauna och flora vara helt annorlunda än vår, säger professor Spohn.

Säkert är mycket liv annorlunda på eventuella livsbärande exoplaneter.

Bild vikipedia som visar hur en exoplanet sveper runt en sol och denna sols  ljusstyrka dämpas. Detta är en vanlig metod att upptäcka en exoplanet på.

Den hittills bästa bilden av Neptunus ringar .

 

Webb teleskopet har gett oss en ny skarp bild. Den här gången den skarpaste någonsin över Neptunus ringar där man ser några av de som inte har setts sedan NASA: s Voyager 2 som första rymdfarkost observerade Neptunus under dess förbiflygning 1989. Förutom flera ljusa, smala ringar visas på bilden även tydligt Neptunus svagare ringar bestående av dammpartiklar.

"Det har nu gått tre decennier sedan vi senast såg dessa svaga, damm-ringar och det är första gången vi har sett dem i infrarött ljus", säger Heidi Hammel, expert på Neptunussystemet och tvärvetenskaplig forskare vid Webbteleskopet. Webbteleskopet tar extremt stabila och skarpa kvalitetsbilder vilket gör att dessa mycket svaga dammringar kan ses fast de finns så nära Neptunus själv.

Planeten Neptunus upptäcktes första gången 1846  ligger 30 gånger längre bort från solen än jorden. På detta avstånd är solen så liten och svaglysande att middagssolen (mitt på Neptunus dag)  på Neptunus är som en svag skymning på jorden.

Neptunus karakteriseras som en isjätte (likt Uranus inte gasplanet som tidigare) på grund av den kemiska sammansättningen i dess inre. Jämfört med gasjättarna Jupiter och Saturnus har Neptunus fler element tyngre än väte och helium. Detta ses utifrån Neptunus blå utseende i Hubble Space Telescope - bilder vid för det mänskliga ögat synliga våglängder. Det blå skenet kommer ur små mängder metangas.

I Webbteleskopets bilder sågs även sju av Neptunus 14 kända månar. En mycket ljus ljuspunkt ses i många av bilderna. Det kan tas som en stjärna men är i själva verket Neptunus stora måne Triton.

Täckt av en fruset kondenserat kväve reflekterar Triton i genomsnitt 70 procent av solljuset som träffar den. Det överglänser Neptunus i bilderna eftersom planetens atmosfär mörkas av metanabsorption vid dessa nära infraröda våglängder. Triton kretsar kring Neptunus i en ovanlig motsols (retrograd) bana, vilket får astronomer att spekulera om att denna måne ursprungligen var ett objekt Kuiperbältet som genom tid och gravitation fångats in av Neptunus. Ytterligare studier med Webbteleskopet av Triton och Neptunus planeras under det kommande året.

Bild space.com fri översättning "Webbs teleskopets  infraröda kamera (NIRCam) avbildar objekt i det nära infraröda området från 0,6 till 5 mikron, Det är därför Neptunus inte ser blå ut i Webbteleskopets bilder. Faktum är att metangasen absorberar så starkt rött och infrarött ljus att planeten ser ganska mörk ut i dessa nära infraröda våglängder, förutom där moln på hög höjd finns. Sådana metanis-moln är framträdande som ljusa streck och fläckar som reflekterar solljus innan dess sken absorberas av metangas".

Till slut har vi fått positiva nyheter från Hubbletelskopet som visar NASA: s Double Asteroid Redirection Test (DART) nedslag i månen (asteroid)  Dimorphos. Effekten på nedslaget blev större än väntat. Detta ger bra insikter om att vi kan ändra riktning på en eventuell framtida asteroid om denna riskerar träffa Jorden. Samma metod kan då användas för att ändra riktning på denna.

En solliknande stjärna kretsar därute runt ett svart hål

 

År 1916 teoretiserade astronom Karl Schwarzchild över möjligheten att det skulle finnas svarta hål som en effekt av Einsteins fältekvationer och teorin om den allmänna relativitetsteorin. I mitten av 20-talet började astronomer upptäcka svarta hål för första gången med indirekta metoder som bestod av att observera dessas effekt på omgivande objekt i rymden. På 1980-talet har forskare studerat supermassiva svarta hål som man idag anser finns i centrum av kanske alla galaxer. I april 2019 släppte Event Horizon Telescope (EHT) den första bilden som någonsin tagits av ett svart hål. 

Observationerna ger en möjlighet att testa fysikens lagar under de mest extrema förhållanden och ge insikter om de krafter som format universum. Enligt en ny studie förlitade sig en internationell forskargrupp på data från ESA: s Gaia-observatorium för att observera en stjärna lik vår sol vilken sågs ha ett annorlunda rörelsemönster. På grund av detta drog teamet slutsatsen att stjärnan måste vara en del av ett binärt system med ett svart hål (en stjärna och ett svart hål). Detta system gör det till det närmaste svarta hålet till vårt solsystem och innebär att det kan finns en betydande population av vilande svarta hål i Vintergatan (fler än det stora vi vet finns i centrum).

Forskningen ovan leddes av Kareem El-Badry, en Harvard Society Fellow astrofysiker vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) och Max Planck Institute for Astronomy (MPIA). El-Badry fick sällskap även av forskare från CfA, MPIA, Caltech, UC Berkely, Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics (CCA), Weizmann Institute of Science, Observatoire de Paris, MIT: s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research och med flera universitet.

Artikeln som beskriver deras resultat kommer snart att publiceras i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. El-Badry beskrev för Universe Today via e-post att observationerna var en del i en bredare kampanj för att identifiera vilande svarta hål vid stjärnor i Vintergatan. "Jag har letat efter vilande svarta hål under de senaste fyra åren med hjälp av ett brett spektrum av data och metoder", säger han. "Mina tidigare försök visade upp ett varierat menageri av binärer som antogs vara svarta hål tillsammans med en stjärna (en stjärna och ett svart hål) men det här var första gången sökandet bar frukt (bevis på detta system)."

Vi ska veta att inga tecken finns på att det finns ett dolt svart hål i vårt solsystem (min anm.). Skulle så varit fallet är det troligen tveksamt till om vår sol i kretslopp runt detta skulle kunnat ge liv på Jorden. Men däremot finns säkert ett antal i Vontergatan som helhet frågan är hur många och var och varför.

Bild https://www.universetoday.com på fenomenet.