Fem saker om Psyche-sonden som ska besöka asteroiden Psyche

 

Psyche är en farkost som kommer att utforska ursprunget till planetkärnor genom att studera den metalliska asteroiden 16Psyche. Den 13 oktober började den sin färd och beräknas vara framme under 2029 vid asteroiden.  Fem saker som kan vara intressanta att veta om asteroiden Psyche och sonden Psyche är följande.

1. Om asteroiden Psyche kunde brytas skulle dess järn-, nickel- och guldfyndigheter vara värda 10 kvadriljoner dollar (det är 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 dollar) enligt en uppskattning som rapporterats i tidskriften Forbes. Men det finns ingen möjlighet att forsla dessa fyndigheter till jorden

2. Psyche-sonden sändes iväg med en SpaceX Falcon Heavy-raket, men för att slutföra sin 3,6 miljarder kilometer långa resa kommer sonden övergå till en mycket effektivare form av framdrivning.

Psyches solpaneler ska omvandla ljus till elektricitet och ge ström till dess fyra solelektriska propellrar. Dessa använder elektromagnetiska fält för att accelerera och driva ut joner (laddade atomer) av xenon, samma inerta gas som används i bilstrålkastare och plasma-TV-apparater.

3. Med djuprymdsuppdrag krävs högre och högre datahastigheter därför vänder sig NASA nu till laserbaserade system för att komplettera radiofrekvensbaserad kommunikation.

Psyche genomför ett tekniskt experiment genom att använda en "10-faldig ökning av traditionella telekomdatahastigheter, beskriver Abi Biswas från NASA:s Jet Propulsion Laboratory – vilket möjliggör överföring av bilder med högre upplösning, mer vetenskaplig data och strömmande video. NASA kommer att skjuta en laserstråle från en JPL-anläggning på Taffelberget i Kalifornien, och rymdfarkosten kommer att avfyra sin signal tillbaka till Caltechs Palomarobservatorium. Förhoppningen är att så småningom kunna använda tekniken på bemannade uppdrag till Mars.

4. Psyche har en uppsättning dedikerade vetenskapliga instrument för att undersöka asteroidens kemiska och mineraliska sammansättning och leta efter tecken på ett uråldrigt magnetfält.

Forskarteamet kommer också att använda Psyches gamla radiosystem för att undersöka asteroidens gravitationsfält med hjälp av dopplereffekten.

5. Med tanke på Psyches ljusstyrka fanns det tills nyligen en bred konsensus om att Psyche är nästan helt och hållet bestående av metall – i enlighet med teorin om att det är en exponerad planetkärna vars steniga skorpa och mantel blåstes av i en forntida kollision.

Men det sätt på vilket asteroiden påverkar gravitation på närliggande kroppar tyder det på att den är mindre tät än vad  järnkroppar borde vara, enligt en artikel från 2022 av forskare vid Brown University.

En möjlighet som de lägger fram är att järnsprutande vulkaner förde upp metall från Psyches kärna för att täcka dess yta  och bildade en stenig mantel – vilket i praktiken skapade en struktur som liknar en smörgås av metall.

2029 når sonden Psyche sin destination. Asteroiden finns i asteroidbältet emellan Mars och Jupiter. .

Bild vikipedia på 16 Psyche fotograferad av Very Large Telescopes adaptiva optiksystem i augusti 2019.

En vit dvärgstjärna gav sig iväg på egen hand från stjärnhopen Hyades.

 

Stjärnhopen Hyades finns 153 ljusår bort från oss och är synlig med blotta ögat i riktning mot stjärnbilden Oxen. Hyades innehåller hundratals stjärnor av liknande ålder – cirka 625 miljoner år – liknande metallicitet och med likartade rörelsemönster. Men något saknas i Hyadeshopen: vita dvärgstjärnor. Det finns en brist på dem här. Det har bara hittats åtta stycken i klustrets kärna. I en ny studiebeskrivs dock att  man hittat en som kastats ut från klustret. En ultramassiv vit dvärgstjärna viken i storlek närmar sig massgränsen för den här typ av stjärnrest.

”En vit dvärg är en stjärna som varit normalstor men kollapsat till en dvärgstjärna med mycket liten storlek efter att den gjort slut på sitt kärnbränsle. Men då stjärnhopen består av många unga stjärnor kanske bristen på vita dvärgstjärnor inte är så konstig”.

Studien har titeln "An Extremely Massive White Dwarf Escaped From the Hyades Star Cluster". Artikeln har skickats in till The Astrophysical Journal för publicering och finns för närvarande tillgänglig på arXiv:s preprintserver. Huvudförfattare är David Miller från institutionen för fysik och astronomi vid University of British Columbia.

I öppna stjärnhopar som Hyades är stjärnorna löst bundna med varandra och med tiden förloras stjärnor genom växelverkan med gasmoln eller till andra stjärnhopars gravitation sin plats i stjärnhopen. Miller och hans medforskare undersökte bristen på vita dvärgstjärnor i Hyades för att att rekonstruera Hyadhopens historia. Om de kan identifiera stjärnor som har kastats ut särskilt då vita dvärgar kan de pussla ihop stjärnhopens historia.

ESA:s rymdsond Gaia har spårat mer än 1 miljard stjärnor i Vintergatan vilket ger Miller och hans kollegor en massiv sammanställning av data att söka igenom. Teamet hittade tre ultramassiva vita dvärgar med kinematik som tyder på att dessa kan ha lämnat Hyadeshopen. Massan för två av dessa gjorde det däremot osannolikt att dessa två  kom från Hyadeshopen men den tredje kan ha kommit därifrån. Det objektet "verkar med hög sannolikhet vara en rymling från klustret, skriver författarna.

Vita dvärgar är lika massiva som solen men med en storlek som jorden. De består av elektrondegenererad materia och slutade med  fusion för länge sedan. Den enda energi de avger nu är en kvarvarande termisk energi.

Vita dvärgar är slutstadiet för cirka 97 % av stjärnorna i Vintergatan. De styrs av Chandrasekhar-gränsen och kan bara bestå av cirka 1,44 solmassor. Om de har mer massa än så, vanligtvis genom att suga upp den från en dubbelstjärnekompanjon, exploderar de som typ 1a-supernovor och hela den vita dvärgens massa försvinner ut i rymden. 

Vår sol kommer att sluta som en vit dvärgstjärna en gång  i en avlägsen framtid.

Bild vikipedia på stjärnklustret Hyades som finns 157 ljusår bort från oss.

OSIRIS-REx prov från asteroiden Bennu är nu till en del undersökt

 

OSirix Rex sköts upp under 2016 för att ta prov från ytan på asteroiden Bennu Det lyckades den 1 oktober  2020 och nu är detta prov till viss del analyserat efter att farkosten kom tillbaks till Jorden med markprovet den  24 september 2023.

OSIRIS-REx-provet (60 gram av Bennus jord) är det största kolrika asteroidprovet som någonsin levererats till jorden och kommer att hjälpa forskare att förstå mer om livets ursprung på vår egen planet, enligt uttalade av NASA-administratören Bill Nelson. Nästan allt vi gör på NASA syftar till att svara på frågor om vilka vi är och var vi kommer ifrån tillägger Nelson. NASA-uppdrag likt OSIRIS-REx kommer att förbättra vår förståelse av asteroider som kan hota jorden samtidigt som vi får en inblick i vad de består av. Provet från Bennu som nu kommit till jorden kommer att ta decennier att helt undersöka.

Även om mer arbete behövs för att förstå egenskaperna hos de kolföreningar som hittats bådar den första analysen gott för framtida analyser av asteroidprovet. Hemligheterna som finns i stoftet från asteroiden kommer att studeras i årtionden framöver och ge insikter om hur vårt solsystem bildades, hur föregångarmaterialen till liv kan ha uppstått på jorden och vilka försiktighetsåtgärder som måste vidtas för att undvika asteroidkollisioner med jorden.

Våra laboratorier var redo för vad Bennu än hade i beredskap för oss, beskriver Vanessa Wyche, chef för NASA Johnson. Vi har haft forskare och ingenjörer som arbetat sida vid sida i åratal för att utveckla specialiserade handskfack för att ta emot stoftet och utveckla verktyg för att hålla asteroidmaterialet sterilt och för att analysera stoftet så att forskare nu och årtionden framåt kan studera denna värdefulla last från kosmos.

Inom de första två veckorna efter hemkomsten av stoftet utförde forskarna snabbanalys av materialet och samlade in bilder från ett svepelektronmikroskop, infraröda mätningar, röntgendiffraktion och analys av kemiska grundämnen. Datortomografi med röntgen användes även för att framställa en 3D-datormodell av en av partiklarna vilket framhävde dess mångsidiga inre. Denna tidiga glimt gav bevis på rikligt med kol och vatten i stoftet.

Bild vikipedia på asteroiden Bennu.

Vintergatans för flertalet människor okända utseende och rörelse

 

Vintergatan avbildas ofta som en platt snurrande skiva av stoft, gas och stjärnor. Men om man kunnat zooma ut och ta ett foto från kanten har den en distinkt skevhet och denna skeva skiva rör sig därute som en manet gör i havet. Även om forskare länge genom observationsdata har vetat att Vintergatan är skev och dess kanter är utsvängda som en kjol har förklaringen till detta varit okänd.

Harvard-astronomer vid Center for Astrophysics | Harvard och Smithsonian (CfA) har nyligen utfört de första beräkningarna som förklarar detta fenomen, med övertygande bevis som pekar på att förklaringen är att Vintergatan är innesluten i en halo av mörk materia. Beräkningarna stärker också den nuvarande uppfattningen om hur galaxen utvecklades och kan ge ledtrådar till några av den mörka materiens mysterier.

Beräkningarna skedde under ledning av Jiwon Jesse Han, en Griffin Graduate School of Arts and Sciences-student knuten till CfA. Artikeln om arbetet är publicerad i Nature Astronomy och inkluderar medförfattarna Charlie Conroy och Lars Hernquist, båda fakultetsmedlemmar vid CfA vid institutionen för astronomi.

Vår galax ligger inuti ett diffust moln ett så kallat  stjärnhalo som sträcker sig mycket långt ut i universum. I ett banbrytande arbete som publicerades förra året drog Harvard-teamet slutsatsen att stjärnhalot lutar och har elliptisk form som kan liknas vid en zeppelinares eller fotboll av det slag som använd i amerikansk fotboll.

Med utgångspunkt av det antog teamet att det här fanns ett halo  av mörk materia med samma form. Mörk materia utgör 80 procent av galaxens massa men är osynlig eftersom den inte interagerar med ljus, så formen på detta mörka materiahalo måste härledas. Genom att använda modeller för att beräkna stjärnornas banor som en lutande avlång halo av mörk materia fann teamet en nästan perfekt matchning med befintliga observationer av en skev, utsvängd galax.

En lutande mörk materia halo är faktiskt ganska vanlig i simuleringar men ingen har utforskat dettas effekt på Vintergatan, beskriver Conroy. Det visar sig att lutningen är ett elegant sätt att förklara både magnituden och riktningen på vår galax vingliga skiva, beskriver han.

Forskare hade länge antagit att Vintergatan bildades på grund av en galaktisk kollision. Astronomernas arbete bekräftar ytterligare den hypotesen.

Bild från Stjärnor avslöjar Vintergatans rätta jag - Syre Stockholm (tidningensyre.se)  med följande text Kartläggningen av Vintergatan visar att vi lever i en förvrängd värld. Vår egen galax är nämligen böjd i en S-liknande form. Vårt eget solsystem, med jorden och alla planeter, ligger en bit bort från galaxens mitt. En position som på bilden är märkt med en liten sol. Längdskalan visar antal ljusår. | Foto: J Skowron Utöver detta rör sig vintergatan som en manet därute.

I galaxhopen Abell 514 har upptäckts en böjd radiostråle.

 

Astronomer som gjort djupa lågfrekventa radioobservationer av galaxhopen Abell 514 med hjälp av det uppgraderade radioteleskopet uGMRT (Giant Metrewave Radio Telescope i Indien).  upptäckte  en stor böjd radiostråle i stjärnklustret. Fyndet redovisas i en artikel publicerad den 2 oktober på pre-print-servern arXiv. 

Det var då astronomer under ledning av Wonki Lee vid Yonsei University i Seoul, Sydkorea undersökte radiokällor i A514 genom radioobservationer fyndet gjordes.

Observationerna visade att radiostrålningen från en av tre radiogalaxerna i A514, den med beteckningen PKS 0446-20 härstammar från de två radioloberna i den aktiva galaxkärnan (AGN) och sträcker sig ut mot den södra periferin. Den linjära storleken på denna böjda stråle uppmättes till cirka 2,3 miljoner ljusår.

Bilderna som erhöls med uGMRT visar att två radiolober är anslutna till den 1300 ljusår långa nord-sydliga strukturen vilken fått namnet "bron". Den södra änden av bron ansluter till den 1000 ljusår långa "bågen", vilken är konkav mot klustercentret. Den östra änden av bågen verkar ha kontakt med den norra änden av den 1300 ljusår långa svansen.

Observationerna upptäckte också en diskontinuitet i röntgenstrålens ljusstyrka och en hög polarisering vid platsen för den utökade radiostrålningen i A514. Detta är enligt författarna till studien  ett resultat av jetplasmafördelningen längs kallfronten av den senaste klusterfusionen.

Forskarna beskrev att en passiv plasmabubbla, injicerad under en klusterfusion utanför axeln då kan genomgå en sträckning längs den kalla fronten av det infallande klustret vilket ses här.

Denna sträckningsprocess resulterar i en utökad radioemission som liknar observationen i A514. I den sena fusionsfasen omfördelas bubblan i klustrets utkant med sin förlängning inriktad på klustret, beskriver de.

Bild  från https://asd.gsfc.nasa.gov   En PSPC-bild av hopen Abell 514 med en exponeringstid på 18,1 ksek. Den här bilden har utjämnats med en adaptiv utjämning och inkluderar fotoner i energiområdet 0,1 - 2,0 keV. Denna optiska bild är från Digital Sky Survey 2.

För 14300 år sedan skedde historiens största solstorm.

 

Solstormar är kraftiga energiutbrott på solen som består av strålning av laddade partiklar. Stormar på solen kan påverka vardagen på jorden genom exempelvis elavbrott, norrsken eller störningar i flygtrafiken. Riktigt kraftiga utbrott som den nedan nämnda skulle slå ut satelliter och datatrafik på jorden.

Ett internationellt team av forskare har upptäckt enenorm höjd av radioaktiva kolnivåer i 14300 år gamla trädringar i de franska Alperna.

Radiokolrekordet orsakades av en massiv solstorm den största som någonsin identifierats. En liknande solstorm idag skulle vara katastrofal för det moderna tekniska samhället troligen skulle det helt utplåna telekommunikations- och satellitsystem, orsaka massiva elnätavbrott och kosta otroliga summor.

Forskare visar att vi måste förstå och förbereda oss på att sådana stormar förr eller senare uppstår och skydda vår globala kommunikations- och energiinfrastruktur för detta. Upptäcktendjordes av ett internationellt team av forskare och studien publicerades den 9 oktober i The Royal Society's Philosophical Transactions A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences i artikeln avslöjas nya insikter om solens extrema beteende och de risker den utgör för jorden.

Teamet av forskare var från Collège de France, CEREGE, IMBE, Aix-Marseille University och University of Leeds. De  mätte radiokolhalter i gamla träd bevarade inom de eroderade bankerna av floden Drouze, nära Gap, i södra delen av  franska Alperna.

Trädstammarna, som är subfossiler - rester vars fossiliseringsprocess inte är fullständig - skars i små enstaka trädringar. Analys av dessa enskilda ringar identifierade en aldrig tidigare skådad höjd av radiokolnivå som inträffat för exakt 14300 år sedan. Genom att jämföra denna radiokolhöjd med mätningar av beryllium (ett kemiskt element som finns i Grönlands iskärnor) föreslår teamet att radiokolrekordet orsakades av en massiv solstorm som skulle ha bombaderat stora volymer energirika partiklar in i jordens atmosfär.

Bild vikipedia en illustration av hur ett område med intensifierad solvind når jorden och ger upphov till en geomagnetisk storm som bland annat trycker ihop magnetosfären.

Svårförklarade objekt flyter genom Orionnebulosan i parformation

 

James Webb Space Telescope har upptäckt dussintals objekt som verkar bryta fysikens lagar och som flyter genom rymden i par. Forskare förstår inte vad de är.

Fritt drivande genom Orionnebulosan med en massa  som Jupiter har upptäckts. Sammanlagt 42 par. Varje parobjekt kretsar sin partner upp till 390 gånger avståndet mellan jorden och solen. Objekten är för små för att vara stjärnor men eftersom de existerar i par är det osannolikt att de är fritt svävande planeter som kastas ut från något solsystem.

 Forskarna publicerade sina resultat den 2 oktober på förtrycksdatabasen arXiv. Hur par av unga planeter kan kastas ut samtidigt och förbli bundna till varandra om än svagt vid relativt breda separationer från varandra är oklart, beskriver forskarna i tidningen. De föreslår istället att det kan vara en ny ännu ej förstådd bildningsmekanism som är svaret på de udda paren.

Paren driver genom Orionnebulosan, ett stjärnbildande område ungefär 1300 ljusår från jorden som består av plymer av stormig gas genomborrad av strålar av stjärnljus. Observationer från markbaserade teleskop har tidigare gett tips till forskarna att även andra mystiska objekt döljs i gasmolnet. Sedan upptäckten har  uppföljningsobservationer gjorts med James Webb Space Telescope.

Föremålen är gasjättar ungefär en miljon år gamla med temperaturer runt 700 grader Celsius. Deras böljande mantlar består främst av kolmonoxid, metan och ånga.

Men det som verkligen förbryllade astronomerna är att många av objekten drar fram i parkonstellation.

Stjärnor kan ta tiotals miljoner år att förvandlas från kollapsande moln av kallt damm och gas till svagt glödande protostjärnor innan de så småningom smälter samman till gigantiska klot av fusionsdriven plasma och blir en sol. När en stjärna bildas snurrar den gasmolnet som den matas med och väver runt sig en skiva av strödda rester från vilka planeter kan bildas. Ibland kan denna skiva splittras i förtid och en glob av materia skapar en andra stjärna bredvid den först bildade och  ett binärt system föds (en dubbelstjärna).

Den teoretiska nedre gränsen för att ett objekt ska bildas ur stjärnliknande molnkollaps är att det bildade objektet blir i en storlek av ungefär tre Jupitrar. Detta gör förekomsten av dessa nu upptäckta pardrivande objekt (som var och en har massor nära en Jupiter) svåra att förklara med nuvarande kunskap De är möjligen utkastade planeter, men hur deras binära relation då uppstått och består efter att ha spottas ut från ett solsystem är svårt att förklara. Alternativt kan de vara en ny kategori av misslyckade stjärnor men hur de blev så små är då ett mysterium. Framtida forskning får lösa gåtan behövs.

Inlägget ovan är en sammanfattning från https://www.livescience.com/  och en artikel av   Ben Turner  a U.K. based staff writer at Live Science.

Bild wikimedia på Orionnebulosan.