NASA undersöker den udda dvärgplaneten Haumea

 

Haumea är en dvärgplanet i Kuiperbältet med ungefär en tredjedel av Plutos massa.

Den finns bland en samling isigt bråte och kometkroppar bortom Neptunus bana solsystemets yttersta planet förutom dvärgplaneten Pluto. Storleken är som Pluto (massa och storlek är inte samma sak))

Haumea roterar snabbare än något annat objekt av liknande storlek som vi vet om i  solsystem. Den roterar med ettvarv runt sin axel på 4 timmar. Denna snabba hastighet har resulterat i att Haumea fått en form som liknar en rugbyboll. Haumea består till största delen av issörja vilket gör den ovanlig då ingen annan dvärgplanet av den storleken består av så mycket isig sörja. Runt om den svävar dess två små månar Hiʻiaka och Namaka.

Med hjälp av datorsimuleringar undersökte NASA-forskare inklusive postdoktor Jessica Noviello vid Goddard Space Flight Centeri Greenbelt, Maryland,  "Hur Haumea och dess familj uppkom?"  Det finns nämligen i dess närområde lika isiga objekt  denna samling kallas Haumea-familjen.

Datorsimuleringar utifrån skilda frågeställningar var arbetssättet då dvärgplaneten är för långt bort för att mätas exakt med hjälp av ett jordbaserat teleskop och Haumea har ännu inte undersökts av något rymdteleskop eller från någon farkost.

Dessa simuleringar gjorde det möjligt för teamet att "ta isär" Haumea och sedan bygga upp det från grunden. Syftet var att förstå de kemiska och fysiska processer som format dvärgplaneten.

Modellen som utvecklats av teamet började med inmatning av endast tre data; dess uppskattade storlek, dess uppskattade massa och dess korta fyra timmars dag.

Med hjälp av denna information kunde Noviello bestämma hur dvärgplanetens massa fördelats och hur den fördelningen har påverkat dess roterande. Därifrån började forskaren simulera miljarder år av evolution för Haumea och letade efter rätt uppsättning funktioner under denna tidsrymd som skulle resultera i Haumea  av i dag.

"Vi ville förstå Haumea i grunden innan vi petade tillbaka den i tiden", sa Noviello Teamet antog att Haumea från början hade cirka 3% större massa än nu  och att en del av denna ismassa numera är de två månarna runt Haumea.

Forskarna antog även att Haumea under sin första tid roterade med en annan hastighet.

Genom att ändra funktionerna för Haumea i de datainmatningar de utvecklade kunde teamet köra dussintals simuleringar som visade skilda men små förändringar som att öka eller minska dess storlek vilket resulterade i förändrad utveckling.

Att komma fram till en modell som visade en simulerad Haumea precis som astronomer observerar den idag lyckades för teamet.

Noviello och hennes kollegors modellering avslöjade då att Haumea under sina första år och under en epok i solsystemet som präglades av kaotiska förhållanden kolliderade med en annan kropp som kraftfullt inverkade till hur Haumea blev och roterar numera.

Kollisionen resulterade i att bitar bröts bort från den unga Haumea. Men dessa fragment blev inte delar av Haumea-familjens objekt av idag. Detta beror på att en så stor inverkan skulle ha slagit bitarna i mycket mer spridda banor än den som de Haumeiska familjekropparna har.

Desch sa att objekten som utgör Haumea-familjen sannolikt har bildats senare under dvärgplanetens existens när dess struktur utvecklades. Under denna senare period av dess utveckling sjönk stenigt material till dvärgplanetens centrum medan is med lättare densitet steg upp till dess yta.

"När du koncentrerar all stenmassa mot axeln minskar det tröghetsmomentet, så Haumea slutade snurra i en hastighet än högre än den gör numera", säger Steve Desch professor i astrofysik vid Arizona State University i Tempe som var en i arbetsteamet. Detta skulle (under den tid rotationshastigheten var snabbare och sten sjönk till kärnan) resultera i rotationshastighet tillräckligt snabb för att kasta bort ytis ut i närområdet som kom att bli Haumea-familjen.

Detta tröghetsmoment skulle ha ökat ytterligare, vilket minskade dvärgplanetens rotationshastighet till följd av radioaktivitet från bergarterna i Haumea smältande ytis (hastigheten skapade värme). Detta vatten som då kom till då is smälte gjorde att stenigt material där att svälla till en stor men mindre tät lerkärna.

Enligt mig bör detta snabba roterande av en isig kropp även ge en förklaring till Haumeas ovala form.

Teamets forskning publicerades iPlanetary Science Journal den 29 september 2022.

Bild vikipedia på hur Haumea och dess två satelliter kan tänkas se ut.

NASA: s InSight-landare har upptäckt effekten av ett jordskalv utlöst av ett meteornedfall på Mars för ett år sedan

 

NASA: s InSight-landare registrerade ett marsskalv med magnitud 4, den 24 december 2021. Forskare kunde dock först långt senare utreda orsaken till skalvet. Det var ett  meteoroidnedslag som uppskattas vara ett av de största som skett i vår tid på Mars. Dessutom gav nedslaget effekten av att stora isbitar slungades mot marsekvatorn och nu finns is betydligt närmre denna än någonsin tidigare. Upptäckten får  konsekvenser för NASA: s framtida planer på att skicka astronauter till Mars och de faror som finns med detta.

Det var då när forskare såg på före-och-efter-bilder från NASA: s Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) som man upptäckte den nya stora kratern efter nedslaget. Händelsen och dess effekter erbjuder en unik möjlighet att se hur ett stort nedslag ger för effekt på marken på Mars. Undersökningen beskrivs i två artiklar som publicerades torsdagen den 27 oktober i tidskriften Science.

Meteoroiden beräknas ha haft en diameter av 5 till 12 meter - tillräckligt liten för att den skulle ha brunnit upp i jordens atmosfär men inte i Mars tunna atmosfär som bara är 1% så tät som Jordens. Nedslaget skedde i en region som heter Amazonis Planitia och sprängde en krater ungefär 150 meter i diameter och 21 meter djup. En del av utkastaren som flög iväg av kollisionen flög så långt som 37 kilometer bort.

En händelse av detta slag ger tankar på hur säkerheten för framtida instrument, byggnader och människor ska ske på Mars.

Med bilder och seismiska data som dokumenterar händelsen tros detta vara en av de största kratrarna som någonsin bevittnats bildas på någon plats i solsystemet. Många större kratrar finns på den röda planeten, men de är betydligt äldre och föregår alla Mars-uppdrag.

Bild Nedslagskratern, bildad 24 december 2021, genom ett meteoroidnedslag i Amazonis Planitia-regionen på Mars vilken är cirka 150 meter i diameter vilket ses i denna bild tagen av High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE-kamera) ombord på NASA: s Mars Reconnaissance Orbiter. NASA / JPL-Caltech / University of Arizona

Kan ny forskning ha visat riktigheten i Mond-teorin

 

Under en nyligen avslutad studie undersökte forskare öppna stjärnhopar. Dessa bildas när tusentals stjärnor skapas inom en kort tid i ett enormt gasmoln. När de "antänds" blåser dessa stjärnor bort resterna av gasmolnet som blev kvar. I processen expanderar stjärnklustret avsevärt. Det skapar en lös bindning av upp till flera tusen stjärnor. Den svaga gravitationskraften mellan stjärnorna håller likväl stjärnklustret samman.

"I de flesta fall hålls öppna stjärnhopar samman av gravitationen några hundra miljoner år innan de upplöses", säger professor Dr. Pavel Kroupa vid Helmholtz Institute of Radiation and Nuclear Physics vid universitetet i Bonn.

I processen förloras regelbundet stjärnor ut i form AV två så kallade svansar. En av dessa svansar bildas bakom klustret när det färdas genom rymden. Den andra tar däremot ledningen som en spjutspets.

En kanske naiv tanke; Kan dessa svansar vara början till en framtida spiralgalax. De kanske sveper i ett senare skede i en båge runt det kluster som troligen blir kvar i centrum, Men denna tanke förklarar dock ej hur ett svart hål i centrum då skapas vilket vad vi vet alla galaxer har eller har detta funnits hela tiden eller skapats i samband med den expansiva stjärnbildningen vid början i gasmolnet (mina funderingar). Men det handlar ju inte om miljarder stjärnor här utan stjärnhopar med några tusental stjärnor i en redan existerande galax. Men kanske början på en insamling till en ny dvärggalax.

"Enligt Newtons tyngdkraftslagar skulle det vare en slump i vilken av svansarna en förlorad stjärna hamnar", säger Dr. Jan Pflamm-Altenburg vid Helmholtz Institute of Radiation and Nuclear Physics. Så båda svansarna ska enligt slumlagen innehålla ungefär lika många stjärnor.

”I vårt arbete kunde vi för första gången bevisa att det inte är sant: I de kluster vi studerade innehåller den främre svansen alltid betydligt fler stjärnor än den bakre svansen. Hittills har det varit nästan omöjligt att bland stjärnorna i ett kluster bestämma vilken svans de ska ta väg till” säger Dr. Jan Pflamm-Altenburg.

"För att göra detta måste du se på hastigheten, rörelseriktningen och åldern för var och en av dessa stjärnor", förklarar Dr. Tereza Jerabkova som var medförfattaren till artikeln, vilken doktorerade i Kroupas grupp och som nyligen har flyttat från Europeiska rymdorganisationen (ESA) till Europeiska sydobservatoriet i Garching.

Hon utvecklade en metod som gjorde det möjligt för henne att noggrant räkna stjärnorna i svansarna för första gången. – Hittills har fem öppna kluster undersökts i närheten av oss varav fyra finns i vårt `närområde`, säger hon. ”När vi analyserade all data från dessa stötte vi på en motsägelse med den nuvarande teorin. De mycket exakta undersökningsdata från ESA:s rymduppdrag Gaia var oumbärliga i arbetet."

Observationsdata passar mycket bättre med en teori som går under förkortningen MOND ("Modified Newtonian Dynamics") bland experter. Enkelt uttryckt, enligt MOND kan stjärnor lämna ett kluster genom två olika riktningar", förklarar Kroupa. (detta till skillnad mot Einsteins teori att slumpen styr och svansarna bör innehålla ungefär lika många stjärnor om inget utifrån påverkar).

" Den ena riktningen (dörren kallar forskarna det) leder till den bakre svansen, den andra till den främre. Den bakre svansen (dörren) är dock mycket smalare än den andra - så det är mindre troligt att en stjärna kommer att lämna klustret genom den. Newtons gravitationsteori, å andra sidan, förutspår att båda dörrarna ska ha samma bredd. Teamet beräknade den stjärnfördelning som förväntas enligt MOND- teorin. "Resultaten överensstämmer förvånansvärt bra med observationerna", belyser Dr. Ingo Thies, som hade en nyckelroll i motsvarande datasimuleringar. " Vi var dock tvungna att ta till relativt enkla beräkningsmetoder för att göra detta. Vi saknar för närvarande de matematiska verktygen för mer detaljerade analyser av modifierad newtonsk dynamik. Ändå sammanföll simuleringarna också med observationerna i ett annat avseende: De förutspådde hur länge öppna stjärnhopar vanligtvis överlever. Och detta tidsspann är betydligt kortare än vad som kan förväntas enligt Newtons lagar. – Det här förklarar ett mysterium som varit känt länge”, påpekar Kroupa. "Stjärnhopar i närliggande galaxer verkar nämligen försvinna snabbare än de man trodde tidigare."

Men jag anser att det likväl kan ge funderingar om inte likväl något påverkar vi inte förstår och som då ger den olikartade fördelningen i dessa svansar av stjärnor. I så fall är inte Einsteins teori förfalskad utan vi har bara missat något (min anm.). 

MOND-teorin är dock inte obestridd bland experter. Eftersom Newtons tyngdlagar inte skulle vara giltiga under vissa omständigheter, utan behöva ändras, skulle detta få långtgående konsekvenser även inom andra områden inom fysiken.

 "Mondo löser många av de problem som kosmologin står inför idag", förklarar Kroupa, som också är medlem i de tvärvetenskapliga forskningsområdena "Modelling" and "Matter"  vid universitetet i Bonn. Teamet utforskar nu nya matematiska metoder för mer exakta simuleringar. De kan sedan användas för att hitta ytterligare bevis för om MOND-teorin är korrekt eller inte.

Förutom universitetet i Bonn omfattade studien deltagare från Karlsuniversitetet i Prag, Europeiska sydobservatoriet (ESO) i Garching, Observatoire astronomique de Strasbourg, European Space Research and Technology Centre (ESA ESTEC) i Nordwijk, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS) i Zanjan (Iran), University of Science and Technology i Kina, Universidad de La Laguna på Teneriffa och University of Cambridge. Resultaten har nu publicerats i Royal Astronomical Societys månatliga meddelanden.

Om Newtons lagar behöver ändras blir det ett nytt paradigm inom fysiken och motståndet innan det sker kommer att bli stort då det förändrar mycket både i läroplaner inom universitetsvärlden. Men även arbetssätten inom naturvetenskapen. Risken blir även att fler nu accepterade naturlagar behöver ändras för att passas in. Men det är troligen nödvändigt om vi inte ska få fler och fler anomalier redan nu finns många. 

Bild vikipedia på en stjärnhop och detta fall Messier 37 i Kusken, en öppen stjärnhop.

Mycket gamla träds årsringar ger oss insikt om förödande solstormar genom tiden.

 

I en ny studie från University of Queensland har en mystisk oförutsägbar och potentiellt förödande typ av astrofysisk händelse beskrivits historiskt.

Under ledning av Dr Benjamin Pope från UQ’s School of Mathematics and Physics i Brisbane Australien tillämpade han med team ett banbrytande statistikarbete av data från årtusenden av gamla träds årsringar för att ta reda på mer om enorma solstormsutbrott historiskt.

"Dessa enorma utbrott av kosmisk strålning, kända som Miyake Events har inträffat ungefär en gång per tusen år men vad som orsakar dem är oklart", sa Dr Pope.

Den ledande teorin om ursprunget är att det är enorma solfläckar.

Pope säger "Vi behöver veta mer, för om en händelse av detta slag skedde i vår tid skulle det förstöra teknik inklusive satelliter, internetkablar, långväga kraftledningar och transformatorer. Effekten på den globala infrastrukturen skulle bli ofattbar."

Misstänker att det inte är om det händer utan när. Jag är övertygad om att det kommer att ske igen. Frågan är bara om det då ger skador. Det beror på om vi har bättre skydd mot dessa slag av händelser då eller om vår digitala värld fortfarande finns då. Men sker det i nutid blir det katastrof. Vi lever i en tid då mänskligheten är oerhört känslig för sådana händelser genom att vi har mer och mer uppkopplat digitalt för att samhället ska fungera. Tidigare samhällen skulle kanske knappt lägga märke till händelser som ovan (min anm.).

Huvudförfattaren i UQ:s grundutbildning matematikstudent Qingyuan Zhang utvecklade en programvara för att analysera alla tillgängliga data om träds ringar.

"Eftersom du kan räkna ett träds ringar för att identifiera dess ålder kan du också observera historiska kosmiska händelser som går tillbaka tusentals år", sa Zhang.

"När strålning träffar atmosfären producerar den radioaktivt kol-14, som filtrerar genom luften, haven, växterna och djuren och producerar ett årligt rekord av strålning i trädets årsring det är det sker. En ring är det årets tillväxt.

"Vi modellerade den globala kolcykeln för att rekonstruera processen under en 10000-årsperiod för att få kunskap om Miyake-händelsers omfattning och natur." Resultatet visar att den hittills troliga orsaken solfläckar kanske inte stämmer.

– Vi har visat att de inte är korrelerade med solfläcksaktivitet och vissa  händelser håller på i ett eller två år, beskriver Zhang.

"I stället för en enda explosion eller flare kan det vara en slags astrofysisk" solstorm under längre tid "eller utbrott över lång tid, år."

Dr Pope beskriver i arbetet det faktum att forskare inte vet exakt vad Miyake Events är och inte kan förutsäga deras förekomst tidsmässigt vilket är mycket störande. Baserat på tillgänglig data finns det ungefär en procents chans att  en ny sådan händelse sker inom det närmaste decenniet. Men vi vet inte hur vi ska förutsäga det eller vilka skador det kan orsaka. Önskemålet är att forskningen ska finna en möjlighet att förutsäga när det kommer att ske. Ska förhoppning som att vi ska kunna förutsäga när ett vulkanutbrott ska ske exempelvis men inget av detta kan vi idag (min anm.).

Det är ganska alarmerande och lägger grunden för hur viktig vidare forskning är.

Nuvarande forskningsstudie är publicerad i Proceedings of the Royal Society A.

I studien medverkade även matematik- och fysikstudenterna Utkarsh Sharma och Jordan Dennis. Arbetet stöddes av en filantropisk donation till UQ från Big Questions Institute.

Bild vikipedia på några skilda slag av träds årsringar.

Gåtan med meteoriten Lafayette löst

 

1931 identifierades en ovanlig sten som fanns i den geologiska samlingen vid Purdue University i USA. Det var ett orört exempel av en meteorit vars ursprung varit en större sten som slungades ut från ett nedslag på Mars yta för miljontals år sedan med kurs mot Jorden. Ett nedslag från en större meteorit vars vissa delar kastades ut från Mars igen i riktning mot Jorden..

Men hur och när meteoriten som kom att kallas Lafayette - hamnade i Purdues samlingar har varit oklart i mer än 90 år.

Ursprungshistorian rapporterades av den amerikanska meteoritsamlaren Harvey Nininger 1935 och är att en svart student vid Purdue University bevittnade att den landade i en damm där han just då fiskade. Han tog upp den från leran där den föll och donerade den till universitetet.

Tidigare försök att bekräfta detta har varit resultatlösa. Men nu har ett team av vetenskapsmän använt banbrytande analystekniker och arkivforskning för att samla in tillräckligt med bevis för att visa att historien är sann och att händelsen inträffade antingen 1919 eller 1927 och att en av fyra svarta män är den troliga studenten som hittade Lafayette.

Forskare från Storbritannien, USA, Australien och Italien utförde detektivarbetet, som resulterat i en artikel i tidskriften Astrobiology.

För en utförlig redogörelse av hur det spännande detektivarbetet utfördes kan man läsa om genom denna länk. 

Bild på Lafayette meteoriten från https://www2.jpl.nasa.gov

De 16 som ska utreda UFO

 

NASA har nu tillkännagivet namnet på de 16 personer  som kommer att spendera de kommande nio månaderna med  att studera oidentifierade flygfenomen så kallade UFO.

Med hjälp av oklassificerad data kommer teamet att "lägga grunden till framtida studier" av UFO genom att undersöka hur data samlats in av allmänheten, lokala myndigheter och från andra källor. Målet är att arbeta fram en plan till NASA:s dataanalysförfarande i framtiden av de flygande objekten för att avgöra vilka händelser som är naturliga eller inte.

"Att utforska det okända i rymden och i atmosfären runt jorden är ett arbete för NASA", säger Thomas Zurbuchen, associerad administratör för Science Mission Directorate vid NASA. "Att förstå de data vi har och får in om oidentifierade flygfenomen är avgörande för att hjälpa oss att dra vetenskapliga slutsatser om vad som händer i skyn. Insamling av data är forskarnas arbetsmaterial för att göra det oförklarliga, förklarligt."

Tillkännagivandet av vilka studiedeltagarna är kommer mitt i ett förnyat intresse för UFO. I juni 2021 släppte U.S. Director of National Intelligence  en mycket efterlängtad rapport om undersökning av oidentifierade flygfenomen, men i den dras inga "fasta slutsatser" mer än om 140 fall (hur många fall som ingick sägs inte).

Federala tjänstemän övervakar sedan tidigare UFO rapporter eftersom de ses som ett potentiellt nationellt säkerhetshot, enligt Rep. André Carson, D-Indiana. Försvarsdepartementet skapade synkroniseringen av luftburna objekt och hanteringssynkronisering i november 2021 för att spåra och analysera UFO: s, och i maj höll kongressen sin första offentliga utfrågning om UFO på mer än 50 år.

Medan UFO vanligtvis förknippas med utomjordingar av många människor anser NASA inte att fenomenen är av "utomjordiskt ursprung." Men myndigheten säger att observationerna gör det svårt att dra vetenskapliga slutsatser.

Jag tror många UFO  helt enkelt är klotblixtar i atmosfären. Utöver det farkoster av spionkaraktär från främmande makt. Väderballonger, meteoriter och ljusfenomen. Jag tror inte på farkoster från främmande planeter (min anm).

Namn och titel på de 16 Personerna finns i medföljande länk här. 

Bild wikimedia på ett konstruerat UFO av en som kallar sig Stefan-XP  så inget äkta UFO. Men så kan de kanske se ut.

Hör det kusliga ljudet från jordens magnetfält

 

Jordens magnetfält är  komplext, dynamiskt och har formen av en bubbla runt Jorden och detta håller oss säkra från merparten av den kosmiska strålningen och de laddade partiklarna från solen. När dessa partiklar kolliderar med atomer och molekyler – främst i form av syre och kväve – i den övre atmosfären omvandlas en del av energin vid kollisionerna till det grönblå ljus som är typiskt för norrskenet som ibland kan ses på nordliga breddgrader.

Medan aurora borealis (norrsken) erbjuder en visuell visning av laddade partiklar från solen då den interagerar med jordens magnetfält är det en annan sak att kunna höra magnetfältet då det genereras av jorden och dess interaktion med solvinden.

Jordens magnetfält genereras till stor del genom ett överflöd av överhettat, virvlande flytande järn i den yttre kärnan cirka 3000 km under våra fötter. Det rör sig och ger effekt som fungerar likt en snurrande ledare i en cykeldynamo och skapar elektriska ström som i sin tur genererar jordens kontinuerligt föränderliga elektromagnetiska fält.

ESA:s trio av Swarm-satelliter vilket lanserades 2013 används för att samla in data för att bättre förstå exakt hur vårt magnetfält genereras genom att dessa satelliter  mäter de magnetiska signaler som härrör från jordens kärna och manteln, jordskorpan och haven, samt från jonosfären och magnetosfären. Swarm - satellitererna ger oss även ny kunskap om det så kallade rymdvädret (strålningsintensiteten och prognoser över detta).

Musikern och medverkande i projektet  för att höra magnetfältets ljud Klaus Nielsen vid Danmarks tekniska universitet, förklarar: "Teamet använde data från ESA:s Swarm-satelliter m.fl. källor för att därefter använda de insamlade magnetiska signalerna till att manipulera och kontrollera en sonisk representation av kärnfältet. Projektet har varit en givande övning i att föra samman konst och vetenskap."

Det låter kusligt men anmärkningsvärt nog representerar detta ljudklipp magnetfältet som genereras av jordens kärna och dess interaktion med en solstorm. Här kan man göra ljudet. 

Bild vikipedia som visar skillnaden i orientering mellan den geomagnetiska (Nm) och geografiska (Ng) nordpolens.