Blixtnedslag sker kanske aldrig på Venus

 

 Venus är ungefär lika stor som jorden men dess täta koldioxidrika atmosfär har lett till en skenande växthuseffekt. Den som står på Venus yta skulle möta brännande temperaturer på ca 480 C och ett högt atmosfärstryck.

För att utforska denna extrema värld vände sig forskarna till ett vetenskapligt verktyg som inte var utformat i första hand för att studera Venus utan solen: NASAs Parker Solar Probe, som lanserades 2018 som en del av ett sjuårigt uppdrag för att undersöka  solens korona, dess yttersta atmosfär och solvinden. Parker Solar Probe designades, byggdes och drivs av Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, som leder uppdraget för NASA.

I februari 2021 svepte instrumentet förbi Venus på ett avstånd av ungefär 2500 km. Instrumentet upptäckte då  dussintals av vad forskare kallar "whistlervågor" - pulser av energi som, åtminstone på jorden kan vara tecken på blixtnedslag. Lagets data visade dock att Venus whistlervågor kanske inte kommer från blixtnedslag, utan snarare från störningar i de svaga magnetfält som omsluter Venus.

Analysen överensstämmer med en studie från 2021, som misslyckades med att upptäcka radiovågor genererade av blixtnedslag på Venus. Den nya analysen var under ledning av Marc Pulupa vid University of California, Berkeley.

David Malaspina, medförfattare till studien, beskriver att resultatet visar hur lite vi vet om en av våra närmaste planeter.

Mycket av debatten kring Venus och blixtar går tillbaka till 1978 när NASA-farkosten Pioneer gick in i omloppsbana runt Venus och började plocka upp signaler från whistlervågor hundratals mil över planetens yta.

För många forskare påminde dessa signaler om ett välbekant fenomen från jorden: blixtnedslag.

George förklarade att whistlervågor på jorden ofta - men inte alltid - skapas av blixtnedslag. Blixtnedslag, sa hon, kan bero på elektroners knuffande av varandra i planetens atmosfär som då ger whistlervågor i spiralform ut i rymden. Dessa vågor skapar visslande toner som tidiga radiooperatörer på jorden kunde höra i hörlurar, därav namnet "whistlers. Vissa forskare misstänkte då att det kunde vara blixtnedslag, beskriver George. Andra sa att de kunde vara något annat.

Parker Solar Probe kan kanske ge forskare en möjlighet att lösa debatten för gott. Något som ännu inte gjorts fullt ut. 

Bild vikipedia på de 4 innersta planeterna i solsystemet skalenligt i storlek  ordnade efter i vilken följd de finns från solen, från vänster räknar på bilden: Merkurius, Venus, jorden och Mars.

Så kan Saturnus ringar kommit till

 

En klar natt kan man med ett  amatörteleskop se Saturnus och dess ringar från jorden.

Det finns mycket vi fortfarande inte vet om Saturnus-systemet, inklusive dess månar vilka några kan ha miljöer lämpliga för liv, beskriver Jacob Kegerreis, forskare vid NASAs Ames Research Center i Kalifornien Silicon Valley. som använt datasimuleringar för att i detalj utforska  hur ringarna och en del av månarna har utvecklats över tid.

NASAs Cassini-uppdrag hjälpte forskare att inse hur unga - astronomiskt sett - Saturnus ringar och förmodligen några av dess månar är. Den kunskapen öppnade  frågor om hur de bildats. Enligt nu ny forskning från NASA och dess partners kan Saturnus ringar ha utvecklats av skräp av två isiga månar som kolliderade och krossades för några hundra miljoner år sedan. Skräp som inte hamnade i ringarna kan också ha bidragit till bildandet av några av Saturnus nuvarande månar.

Saturnus ringar finns nära planeten, inom det som kallas Roche-gränsen det avstånd på vilket en himlakropp inte längre kan hållas ihop av sin egen gravitation p.g.a. tidvattenkrafterna från en annan himlakropp. Material som kretsar längre ut kan däremot  klumpa ihop sig och bilda månar. 

Genom datasimulering av nästan 200 olika versioner av kollisioner upptäckte teamet att ett brett spektrum av kollisionsscenarier som kunde sprida rätt materia och is i Saturnus Roche-gräns där detta  kunde bilda ringar. Den nya forskningen stämmer överens med att Saturnus ringar bildades nyligen.

Men det finns fortfarande stora öppna frågor. Om åtminstone några av Saturnus isiga månar är unga vad kan det betyda för möjligheten för liv i oceanerna under ytan av av dessa världar som ex månen Enceladus? Framtida forskning som bygger på vidare på ovan studie kan ge mer information om Saturnus och de istäckta månar som kretsar kring planeten.

Bild vikipedia på Saturnus. Bilden tagen av Cassini under dess färd över planeten den 30 dec 2000.

De snabba radiovågblixtrarna är ett olöst mysterium

 

Inlägget nedan är ett sammandrag av en artikel utgående från R. Abbott et al, Search for Gravitational Waves Associated with Fast Radio Bursts Detected by CHIME/FRB during the LIGO–Virgo Observing Run O3a, The Astrophysical Journal (2023) publicerat i https://phys.org    

Då och då observerar astronomer en intensiv blixt av radiovågor från rymden - en blixt som varar under ett ögonblick men släpper ut lika mycket energi på en millisekund som solen på några år. Ursprunget till dessa "snabba radioutbrott" är ett av de största mysterierna inom astronomin. Det finns ingen brist på idéer till att förklara orsaken till skurarna: en katalog med teorier visar mer än 50 potentiella scenarier. Du kan välja mellan starkt magnetiserade neutronstjärnor, kollisioner av stjärnor och många fler extrema eller exotiska fenomen.

I en ny studie publicerad i The Astrophysical Journal korsrefererades dussintals snabba radiovågsobservationer med data från gravitationsvågteleskop för att undersöka om det kunde hittas några likheter i tid. Några snabba radioutbrott har upptäckts upprepas. Men flertalet är enskilda händelser.

De upprepade skurarna visar en nyligen samtidig observation av röntgenstrålar och en radioskur från en starkt magnetiserad neutronstjärna i vår egen galax att denna typ av stjärna kan producera snabba radioutbrott. Men från dessa källor har enstaka utbrott inte hittats utan härifrån kommer utbrott då och då.

Vissa teorier involverar astronomiska objekt och händelser som vi vet producerar starka gravitationsvågor. Så om vi har en uppfattning om var på himlen ett snabb radioutbrott inträffar, och när, kan vi göra en riktad, känslig sökning efter gravitationsvågor över denna del av skyn. För att leta efter nya rön på vad som orsakar snabba radioskurar gjordes en riktad sökning efter källan till de snabba radioskurar som upptäcktes av radioteleskopet CHIME i Kanada.

Eftersom CHIME / FRB-projektet har upptäckt hundratals snabba radioutbrott finns det en god möjlighet att fånga ett tillräckligt nära jorden för att observeras av ett gravitationsvågteleskop. Detta är viktigt eftersom snabba radioutbrott är så ljusa att de kan ses miljarder ljusår bort från oss - mycket längre än nuvarande gravitationsvågobservatorier kan se.

Sökteamet bestod av en mindre grupp av forskare vid LIGO-gravitationsvågobservatoriet i USA, Virgo-observatoriet i Italien och medarbetare från det snabba radioburst-teamet CHIME / FRB . Trots att inga definitiva resultat hittades den här gången som förklaring  kan framtida sökningar hitta detta och  en gång för alla lösa gåtan  till snabba radioutbrott (Fast Radio Burst).

Bild pxhere.com

De snabba radiovågblixtrarna är ett olöst mysterium

 

Inlägget nedan är ett sammandrag från R. Abbott et al, Search for Gravitational Waves Associated with Fast Radio Bursts Detected by CHIME/FRB during the LIGO–Virgo Observing Run O3a, The Astrophysical Journal (2023) publicerat i https://phys.org    https://

Då och då observerar astronomer en intensiv blixt av radiovågskurblixt från rymden - en blixt som varar under ett ögonblick men släpper ut lika mycket energi på en millisekund som solen på några år. Ursprunget till dessa "snabba radioutbrott" är ett av de största olösta mysterierna inom astronomin. Det finns ingen brist på idéer till att förklara orsaken till skurarna: en katalog med teorier visar mer än 50 potentiella scenarier. Du kan välja mellan starkt magnetiserade neutronstjärnor, kollisioner av otroligt täta stjärnor och många fler extrema eller exotiska fenomen.

I en ny studie publicerad i The Astrophysical Journal korsrefererades dussintals snabba radiovågsobservationer med data från gravitationsvågteleskop för att undersöka om det kunde hittas några likheter i tid. Några snabba radioutbrott har upptäckts upprepas. Men flertalet är enskilda unika händelser.

De upprepade skurarna visar en nyligen samtidig observation av röntgenstrålar och en radioskur från en starkt magnetiserad neutronstjärna i vår egen galax visar att denna typ av stjärna kan producera snabba radioutbrott. Men från dessa källor har enstaka utbrott inte upptäckts utan därifrån kommer utbrott då och då.

Vissa teorier involverar astronomiska objekt och händelser som vi vet producerar starka gravitationsvågor. Så om vi har en uppfattning om var på himlen ett snabb radioutbrott inträffar, och när, kan vi göra en riktad, känslig sökning efter gravitationsvågor över denna del av skyn. För att leta efter eventuella samband. Nya rön på vad som orsakar snabba radioskurar gjordes genom en riktad sökning efter källan till de snabba radioskurar som upptäckts av radioteleskopet CHIME i Kanada.

Eftersom CHIME / FRB-projektet har upptäckt hundratals snabba radioutbrott från skilda platser finns det en god möjlighet att fånga ett tillräckligt nära jorden för att observeras av ett gravitationsvågteleskop. Detta är viktigt eftersom snabba radioutbrott är ljusa nog för  att de kan ses miljarder ljusår bort från oss - mycket längre än nuvarande gravitationsvågobservatorier kan se.

Sökteamet var en mindre grupp av forskare vid LIGO-gravitationsvågobservatoriet i USA, Virgo-observatoriet i Italien och medarbetare från det snabba radioburst-teamet CHIME / FRB 

Trots att inga genombrott gjordes av mysteriet  den här gången är framtida sökningar   viktiga för att en gång förstå källan till snabba radioutbrott.

Bild pxhere.com

En 20000 år gammal supernova expanderar i hög hastighet än i dag

 

För cirka 20 000 år sedan exploderade en stjärna som supernova och resterna av denna supernova ses än i dag i form av en nebulosa vilken rusar fram i rymden i hög hastighet något som NASA: s rymdteleskop Hubble fångat på bild.

Nebulosan, kallad Cygnus Loop bildar en bubbelliknande form av cirka 120 ljusår i diameter. Avståndet till dess centrum är cirka 2600 ljusår. Hela nebulosan har en bredd av sex fullmånar på himlen sett i ett teleskop.

Hubble-bilderna  är tagna mellan 2001 till 2020 och de visar tydligt hur nebulosan i  form av en chockfront har expanderat över tid. Astronomerna använde de  bilderna till att klocka nebulosans hastighet.

Genom att analysera chockens plats från tid till tid fann astronomer att chocken inte har avtagit alls i hastighet under de senaste 20 åren utan rusar konstant i interstellära rymden med över 805000 km/h  tillräckligt snabbt för en resa från jorden till månen på mindre än en halvtimme.

Hubbleteleskopet kan se vad som händer i kanten av bubblan med klarhet, beskriver Ravi Sankrit, astronom vid Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland. Hubble-bilderna är spektakulära när man ser på dem i detalj. De berättar för oss om densitetsskillnaderna som supernovachockerna möter när de sprider sig genom rymden och turbulensen i regionerna bakom dessa chocker.

En närbild på en nästan två ljusår lång sektion av filamenten av glödande väte visar att de ser ut som ett skrynkligt ark sett från sidan. beskriver William Blair från Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland. De vickningar man ser uppstår när chockvågen möter mer eller mindre tätt material i det interstellära mediet.

Blair beskriver att chocken rört sig utåt från explosionsplatsen och sedan stött på det interstellära mediet, de tunna regionerna av gas och stoft i den interstellära rymden. Detta är en mycket övergående fas i expansionen av supernovabubblan där osynligt neutralt väte värmts upp till 555000 C grader eller mer genom chockvågens passage. Gasen började sedan glöda när elektroner blivit upphetsade till högre energitillstånd och  avger då fotoner när de som en kaskad sjunker till lägre energitillstånd. Längre bakom chockfronten börjar joniserade syreatomer svalna och avger en karakteristisk glöd i blått sken.

Bild vikipedia denna GALEX-bild (Galaxy Evolution Explorer (GALEX eller Explorer 83 eller SMEX-7) var ett NASA-rymdteleskop utformat för att observera universum i ultravioletta våglängder som avvecklades under 2013.) av Cygnus Loop-nebulosan kunde inte ha tagits från jordens yta eftersom ozonskiktet blockerar den ultravioletta strålningen som emitteras av nebulosan.

En supernova som kanske kan lösa ett av universums gåtor.

 

En sällsynt skev supernova som visas tre gånger på en enda bild kan hjälpa forskare att  lösa en långvarig inkonsekvens om universum.

Supernovan är av typ 1a, och kallas SN H0pe. Typ 1a-supernovor involverar en vit dvärgstjärna som stjäl materia från en binär stjärna innan den når kritisk massa och exploderar. SN H0pe finns 16 miljarder ljusår bort och upptäcktes först på fotografier tagna av NASA: s James Webb Space Telescope (JWST) i mars 2023. Bilderna visar hur den exploderande stjärnan ses som en båge av orange ljus med tre ljusa punkter som omger en del av galaxhopen PLCK G165.7+67.0 (G165) vilken ligger cirka 4,5 miljarder ljusår från jorden.

Ljusbågen är resultatet av gravitationslinsning - en effekt som orsakas när ljus från ett avlägset objekt, såsom en supernova passerar genom rumtiden som förvrängts av gravitation från ett massivt förgrundsobjekt som en stor galax, placerad direkt mellan det avlägsna objektet och observatören. Detta förstorar också det avlägsna objektet vilket gör det lättare för forskare att analysera ett objekt. 

De tre ljuspunkterna i bågen runt G165 gör att det verkar som om det finns tre separata ljuskällor som manipuleras visuellt eller linsas av förgrundsgalaxen. Men i verkligheten har supernovan som ligger cirka 16 miljarder ljusår från oss, duplicerats två gånger av linsningseffekten.

 I en ny artikel som publicerades i BigThink.com den 20 september skrev astrofysikern och vetenskapskommunikatören Ethan Siegel vilken dock inte var inblandad i studien att SN H0pe kan ge ny kunskap till att lösa en långvarig inkonsekvens om universums expansion - "Hubble-spänningen". 

Hubble-spänningen är baserad på en skillnad mellan de två huvudsakliga sätten att uppskatta hastigheten av universums expansion, känd som Hubble-konstanten. Den första metoden, som innebär att mäta expansion med hjälp av den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) - kvarvarande strålning från Big Bang visar ett värde för Hubble-konstanten. Men den andra metoden, som innebär att mäta hur långt specifika objekt, som galaxer och supernovor, rör sig bort från oss, ger ett något högre värde.

Detta problem har förvirrat forskare i årtionden eftersom det inte finns någon tydlig anledning till varför metoderna ger skilda resultat, beskriver Siegel.

SN H0pe kan hjälpa till att lösa Hubble-spänningen eftersom det är en typ 1a-supernova, som astronomer hänvisar till som ett "standardljus" - en otroligt pålitlig referenspunkt från vilken vi kan mäta universums expansion, beskriver Siegel. Dessa ljusa explosioner har alla nästan likartad initial ljusstyrka och dimmas ner över tid i samma takt. Genom att jämföra dessa standardljus på olika avstånd från jorden kan forskare räkna ut exakt hur snabbt de rör sig bort från oss och kan därmed räkna ut  universums expansionshastighet.

SN H0pe är ett särskilt viktigt standardljus eftersom det är den näst mest avlägsna typ 1a-supernovan som någonsin upptäckts, beskriver Siegel. Det är dock ännu oklart om SN H0pe kan användas för att beräkna ett mer tillförlitligt värde för Hubble-konstanten. Men forskare är övertygade om att om Webbteleskopet kan välja ut än mer avlägsna standardljus som troligast kan lösa problemet med Hubble-spänningen till slut.

Bild från https://www.livescience.com  på supernovan "H0pe" vilken kan ses tre gånger (märkt SN2a, SN2b och SN2c) i den orange ljusbågen som omger en galaxhop på vänster sida av denna bild av James Webb Space Telescope. Andra gravitationslinsade objekt är också märkta i den här bilden. (Bildkredit: B. Frye et al., ApJ inlämnad, 2023)

Nya rön om lavavärldar

 

En lavaplanet är en planet med en yta som mestadels eller helt täcks av flytande lava.

Nästan 50% av alla steniga exoplaneter som upptäckts visar sig kunna upprätthålla magma på sin yta, troligen för att dessa planeter är så nära sina stjärnor att de kretsar runt dessa på mindre än 10 dagar. Att vara så nära gör att planeten bombarderas av hårt solväder och tvingar upp ytans temperatur vilket gör dessa planeter nästan helt omöjliga för liv som vi känner det.

I en ny studie, har forskare visat att  lavahaven på dessa världar har ett stort inflytande på de observerade egenskaperna hos heta steniga superjordar såsom deras storlek och evolution.

Studien publicerades i The Astrophysical Journal i vilken visades att på grund av lavans extremt komprimerbara natur kan magmahav orsaka lavarika planeter utan atmosfärer och ha en större densitet  än stenplaneter av liknande storlek samt påverka strukturen av deras mantlar, det inre skikt som omger en planets kärna.

Lavavärldar är inte mycket studerade då det är en svår uppgift att karakterisera lavaplaneternas grundläggande funktion, beskriver Kiersten Boley, huvudförfattare till studien och doktorand i astronomi vid Ohio State University. Lavavärldar är udda men mycket intressanta, skriver Boley, vars forskning kretsar kring att förstå vad som gör exoplaneter unika och hur justering av dessas element eller  temperatur kan förändra dem över tid.

En av de mest kända av dessa mystiska heta världar är 55 Cancri e, en exoplanet cirka 41 ljusår från oss som forskare beskriver som platsen med både en glittrande himmel och med lavahav.

Att undersöka hur sammansättningen av magmahav bidrar till utvecklingen av  planeter till exempel hur länge de förblir i flytande form och av vilka skäl de så småningom svalnar kan ge ledtrådar till jordens egen historia, beskriver Boley.

"När planeter initialt bildas, särskilt stenplaneter går de igenom ett magmahavsstadium innan de svalnar, påpekar Boley. Så lavavärldar kan ge oss en inblick i vad som kan ha hänt utvecklingsmässigt på jorden.

För en mer utförlig redogörelse av denna forskning följ denna länk från Ohio state university.

Studien stöddes av National Science Foundation. Andra medförfattare är Wendy Panero, Joseph Schulze, Romy Martinez och Ji Wang, alla från Ohio State, samt Cayman Unterborn från Southwest Research Institute.

Bild vikipedia en konstnärs intryck av en annan lavavärld CoRoT-7b en exoplanet som kretsar kring stjärnan CoRoT-7 i stjärnbilden enhörningen, 489 ljusår från jorden. CoRoT-7b är sannolikt en lava-exoplanet.