Voyager 1 är kontaktbar igen

 

Voyager 1 är en av två obemannade rymdsonder i Voyagerprogrammet 1;an skickades upp av Nasa den 5 september 1977.  Förutom vetenskapliga instrument har Voyagersonderna utrustats med varsin grammofonskiva: Voyager Golden Record. Dessa innehåller bland annat ljudfiler och bilder som skildrar livet i olika kulturer på Jorden. Att skicka med skivan är en symbolisk handling som kan bli hittad av något intelligent utomjordiskt liv. Farkosterna rör sig med galaktiska mått i ett mycket begränsat område. De är nu långt utanför vårt solsystem här visas i realtid var Voyager 1 just nu befinner sig. 

För första gången sedan november 2023 returnerar Voyager 1 nu åter användbar data om sin hälsa och statusen av sina tekniska system ombord. Nästa steg är att få det möjligt för sonden att börja skicka tillbaka vetenskapliga data igen. Sonden och dess tvilling, Voyager 2, är de enda rymdfarkoster som någonsin flugit i den interstellära rymden (utanför vårt solsystem).

Voyager 1 slutade skicka läsbara vetenskapliga och tekniska data tillbaka till jorden den 14 november 2023, trots att uppdragskontrollanterna kunde se att rymdfarkosten fortfarande tog emot sina kommandon och i övrigt fungerade normalt. I mars bekräftade Voyagers ingenjörsteam vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien att problemet var kopplat till en av farkostens tre datorer ombord, kallad flight data subsystem (FDS). FDS ansvarar för att paketera vetenskaplig och teknisk data innan de skickas till jorden.

Teamet upptäckte att det var ett chip som ansvarar för att lagra en del av FDS-minnet, inklusive att en del av FDS-datorns programkod som inte fungerade. Förlusten av koden gjorde vetenskapliga och tekniska data som kom tillbaka  oanvändbara. Det gick inte att reparera chipet och teamet bestämde sig för att placera den berörda koden någon annanstans i FDS-minnet. Men ingen enskild plats var tillräckligt stor för att rymma kodavsnittet i sin helhet.

De utarbetade då en plan för att dela upp den berörda koden i sektioner och lagra dessa sektioner på olika platser i FDS. För att planen skulle  fungera behövde de också justera dessa kodavsnitt för att till exempel säkerställa att de tillsammans skulle fungera som en helhet. Alla referenser till kodens plats i andra delar av FDS-minnet behövde även då uppdateras.

Teamet började med att peka ut den kod som ansvarar för att paketera rymdfarkostens tekniska data. De skickade den till sin nya plats i FDS minnet den 18 april. En radiosignal tar cirka 22 1/2 timme att nå Voyager 1, som är över 24 miljarder kilometer från jorden och ytterligare 22 1/2 timme för en signal att komma tillbaka till jorden.

Den 20 april såg de att modifieringen fungerade: För första gången på fem månader har man nu kunnat kontrollera rymdfarkostens hälsa och status. Under den närmaste tiden kommer teamet att flytta och justera de andra berörda delarna av FDS-programvaran. Det inkluderar de delar som ska returnera vetenskapliga data.

Vi kan bara berömma att tekniken från 70-talet ännu fungerar och hoppas på att ny data under en mycket lång tid ännu kommer tillbaks till Jorden från båda farkosterna.

Voyager 2 fungerar ännu normalt (sköts upp den 20 augusti 1977). De två Voyager-rymdfarkosterna sköts upp för över 46 år sedan och är de längsta och mest avlägsna rymdfarkosterna i historien. Man kan undra varför Voyager 2 sändes upp före Voyager 1. Troligen kan det vara något som behövde justeras på 1:an i sista stund men att schemat för 2:an likväl kunde hållas. Kan det vara något som inte blev helt bra på 1:an och som nu visade sig?

Bild vikipedia

Varifrån kommer metan på Mars?

 

Den kemiska föreningen metan (CH4) är det enklaste kolvätet.  Metan kallas även sumpgas då den bildas vid nedbrytning av organiskt material i syrefattiga miljöer exempelvis i botten av kärr. Ett annat namn är gruvgas efter dess benägenhet att sippra ut i gruvgångar där den sedan riskerar att antändas vilket gör den till ett allvarligt hot mot gruvarbetare - gasexplosioner kostar regelbundet människoliv ännu i våra dagar. Metan är även den växthusgas som (efter koldioxid)  är näst största hotet i uppvärmningen av vår planet.

Den mest överraskande upptäckten från NASA:s Curiosity Mars Rover är att metan sipprar upp ur ytan i Gale-kratern . 

Det är levande varelser som producerar det mesta av metangasen på jorden. Men forskare har inte hittat några säkra tecken på nuvarande eller forntida liv på Mars så troligen är detta inte fallet med metanfyndet på Mars. Ändå har det portabla kemilabbet ombord på Curiosity, känt som SAM, (Sample Analysis at Mars), kontinuerligt hittat spår av metan nära ytan i Gale-kratern. Ingen annan plats har det hittats på (ännu) på Mars. Forskarna antar att den troliga källan är geologiska mekanismer som involverar vatten och sten djupt nere under mars regolit (som är berggrund som vittrat).

SAM har dock funnit att metan beter sig på oväntat vis i Gale-kratern. Det sipprar upp på natten och försvinner under dagen. Den fluktuerar säsongsmässigt och stiger ibland till nivåer som är 40 gånger högre än vanligt. Förvånansvärt nog ackumuleras inte metangasen i atmosfären: ESA:s (European Space Agency) ExoMars Trace Gas Orbiter, som skickades till Mars specifikt för att studera Mars atmosfär har inte upptäckt någon metan i atmosfären.

Metanfyndet håller Mars-forskare sysselsatta med laboratoriearbete och datormodelleringsprojekt som syftar till att förklara varifrån gasen kommer, beter sig svårförklarligt och bara detekteras i Gale-kratern. En forskargrupp från NASA delade nyligen med sig av en intressant teori.

I en artikel i mars i Journal of Geophysical Research: Planets, föreslog gruppen att metan – oavsett hur det produceras – skulle kunna förseglas under stelnat salt som kan bildas i Mars regolit av krossad sten och stoft. När temperaturen sedan stiger under varmare årstider eller tid på dygnet försvagas förseglingen ( frosten), och metangas sipprar ut. Under ledning av Alexander Pavlov, planetforskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, föreslår forskarna att gasen också kan explodera ut i små  puffar när tätningar spricker (det stelnade saltet) under trycket av till exempel en rover (månbil) stor som en liten SUV som kör över regoliten. 

Vore ett bra experiment att backa bort bilen och med instrument undersöka om metan likväl sipprar ut i kratern och inte bara under rovern.

Forskarnas hypotes kan hjälpa till att förklara varför metan bara detekteras i Gale-kratern, beskriver Pavlov, med tanke på att det är en av två platser på Mars där en robot rör sig och borrar i ytan. Den andra platsen är Jezero-kratern, där NASA:s Perseverance-rover arbetar, men den rovern inte har något metandetekterande instrument. 

Vore intressant om en undersökning av metan kunde göras där också.

Pavlov beskriver att ursprunget till denna hypotes är ett  experiment som han ledde 2017, som involverade odling av mikroorganismer i en simulerad marsiansk permafrost (frusen jord) med salt inblandat likt mycket av Mars permafrost är.

Pavlov och hans kollegor testade om bakterier som kallas halofiler (organism som trivs i saltrika miljöer), som lever i saltvattensjöar och andra saltrika miljöer på jorden, kunde trivas under liknande förhållanden på Mars.

Resultaten från mikrobodlingen visade sig inte vara entydiga, beskriver han, men forskarna märkte något oväntat: Det översta jordlagret bildade en saltskorpa där salt is förvandlades från ett fast ämne till en gas och lämnade saltet efter sig.

Resultatet kan visa vad som sker på Mars men förklarar inte metanets ursprung.

Bild vikimedia på gale-kratern.

I Hubbles data hittades små asteroider i asteroidbältet

 

Astronomer analyserade nyligen en mängd arkiverade bilder tagna av NASA:s rymdteleskop Hubble för att visuellt hitta en i stort sett osynlig population av mindre asteroider. Analysen var på 37 000 Hubble-bilder som sträckte sig över 19 år. Man fann 1 701 asteroidspår, varav 1 031 var asteroider som inte tidigare varit katalogiserade. Omkring 400 av dessa okatalogiserade asteroider är mindre än 1 kilometer i diameter.

Frivilliga från hela världen, så kallade "medborgarforskare", bidrog i arbetet. Professionella forskare kombinerade volontärernas arbete med maskininlärningsalgoritmer för att identifiera asteroiderna. Det representerar ett nytt tillvägagångssätt för att finna asteroider i bildarkiv som sträcker sig över årtionden, vilket effektivt kan tillämpas även på andra datamängder, beskriver forskarna.

Vi börjar nu  upptäcka mindre asteroider i asteroidbältet. Vi blev förvånade över att se ett så stort antal kandidatobjekt, beskriver Pablo García Martín, huvudförfattare vid det autonoma universitetet i Madrid, Spanien. – Det fanns en antydan om att den här populationen existerade men nu bekräftas det med hjälp av populationen av bilder ur Hubble-arkivet.

Det stora, slumpmässiga urvalet ger nya insikter om hur asteroidbältet bildades och utvecklades. Att hitta många små asteroider gynnar teorin att dessa är fragment av större asteroider som har kolliderat och brutits isär. Händelser som sträcker sig över miljarder av år.

Bild vikipedia av asteroidbältet som kretsar mellan Mars och Jupiter. Här finns cirka 60000 objekt.

Norrsken ses på en brun dvärg eller vad är det?

 

Astronomer har med hjälp av NASA:s James Webb Space Telescope hittat en brun dvärg (ett objekt som är mer massivt än Jupiter men mindre än en stjärna en så kallad misslyckad stjärnbildning). Denna är unik då den ger ifrån sig infraröd strålning från metan troligen på grund av att det finns energi i dess övre atmosfär. Detta är en oväntad upptäckt eftersom den bruna dvärgen W1935 är kall och saknar en sol i sin närhet. Därför finns det ingen uppenbar källa till energi i den övre atmosfären.

Forskarna spekulerar i att metanutsläppen kan bero på processer i denna som genererar norrskenet. För att hjälpa till att förklara mysteriet med den infraröda strålningen från metan vände sig teamet till vårt eget solsystem. Metanutsläpp är ett vanligt från gasjättar som Jupiter och Saturnus. Uppvärmningen i den övre atmosfären som driver denna emission är kopplad till norrsken. För isolerade bruna dvärgar som W1935 är frånvaron av en stjärnvind (solvind) som kan bidra till norrskensprocessen och förklara den extra energin i det övre av atmosfären vilket krävs för metanutsläppet ett olöst mysterium. Forskarlaget antar att antingen oförklarliga interna processer som Jupiters och Saturnus atmosfäriska fenomen eller externa interaktioner med antingen interstellärt plasma eller en närliggande aktiv måne kan hjälpa till att förklara emissionen.

W1935 är den första norrskenskandidaten utanför vårt solsystem med signatur av metanutsläpp. Det är också den kallaste norrskenskandidaten utanför vårt solsystem, med en effektiv temperatur på cirka 200 grader Celsius. I vårt solsystem är solvinden en primär bidragsgivare till norrskensprocesser. Här, spelar aktiva månar som Io och Enceladus en roll för planeter som Jupiter respektive Saturnus. W1935 saknar vad vi vet en följeslagare och en sol  och stjärnvind inte kan bidra till fenomenet. Det återstår att se om här finns en aktiv måne kan spela en roll i metanutsläppet på W1935.

En eller flera månar här här kan vara svåra att upptäcka även med Webbteleskopet.

Ovan forskningsresultat presenteras på 243Rd American Astronomical Society i New Orleans.

Bild https://www.nasa.gov/ Detta konstnärskoncept föreställer den bruna dvärgen W1935, som befinner sig 47 ljusår från jorden. Astronomer har med hjälp av NASA:s James Webb Space Telescope upptäckt infraröd strålning från metan från W1935. Detta är en oväntad upptäckt eftersom den bruna dvärgen är kall och saknar en närliggande stjärna (sol). Därför finns det ingen förklarad energikälla för att värma upp dess övre atmosfär och få metan att glöda. Teamet spekulerar i om vilken process metanutsläppen kan bero på och som genererar norrsken, här sett i rött. NASA, ESA, CSA och L. Hustak (STScI)

Winchcombe-meteoriten innehåller spår till Jordens urhav.

 

Winchcombe-meteoriten är en kolhaltig kondritmeteorit som sågs komma in i jordens atmosfär som ett fluorescerande grönt eldklot över Gloucestershire, England, klockan 21:54 den 28 februari 2021. Det är en 4,6 miljarder år gammal meteorit som härstammar från asteroidbältet mellan Mars och Jupiter.

Den innehåller utomjordiskt vatten och organiska föreningar som ger insikter om ursprunget till jordens hav.

Analyser av Winchcombe-meteoriten av specialister från hela världen började inom några dagar efter nedfallet. Meteoriten är en sällsynt  kolhaltig kondrit (meteoriter som inte nedsmält under sin färd genom atmosfären) som innehåller cirka 2 viktprocent kol och är den första meteoriten av denna typ som hittats i Storbritannien. Genom detaljerade avbildningar och kemiska analyser fastställde teamet att den innehåller cirka 11 % utomjordiskt vatten (i vikt), varav det mesta är inneslutet i mineraler som bildades under kemiska reaktioner mellan vätskor och sten på dess moderasteroid i de tidigaste stadierna av solsystem från den kommer.

Dr Luke Daly, lektor i planetär geovetenskap vid University of Glasgow och författare till artikeln, säger: "En av de största frågorna som ställs till det vetenskapliga samfundet är hur människan hamnade här? Denna analys av Winchcombe-meteoriten ger en inblick i hur jorden fick sitt vatten – källan till liv. Forskare kommer att fortsätta att arbeta med meteoriten i många år framöver och avslöja fler hemligheter om vårt solsystems ursprung. 

Winchcombe-meteoriten finns för närvarande till allmän beskådan på Natural History Museum, Winchcombe Museum och The Wilson (Art Gallery), Cheltenham. Kureringen och de första analyserna av Winchcombe-meteoriten stöddes av Science and Technology Facilities Council (STFC).

Bild vikipedia Fragment of the Winchcombe meteorite in the Natural History Museum, London.

Månen Mimas och havet under isen

 

Månen Mimas är en av Saturnus 146 månar. Enligt nya rön kan den ha haft ett stort underjordiskt hav en gång men genom dess excentricitet av omloppsbana minskade havets volym till sitt nuvarande betydligt lägre värde genom att dess isiga  yta smälte och tunnades ut.

Under vårt tidigare arbete fann vi att för att Mimas ska vara en havsvärld idag måste den ha haft en mycket kraftig isyta i det förflutna. Mimas omloppsbanas excentricitet bör ha varit högre tidigare vilket förklarar vägen från tjock is och mycket hav under denna till dagens tunnare is och mindre havsvolym beskriver Matthew E. Walker, Senior Scientist vid Planetary Science Institute. Han tillägger att det finns en förklaring till att tjockleken på isen tunnas ut vilket antas ske nu även om excentriciteten av banan ännu minskar på grund av tidvattenuppvärmning. Havet bör geologiskt sett vara mycket ungt.

Mimas banas excentricitet är det som driver tidvattenuppvärmningen (banans sträckning runt Saturnus ger denna effekt av tidvatten likt månen ger jorden). Just nu är tidvattenuppvärmningen mycket hög jämfört med hur det är på andra havsmånar, som ex Enceladus. Vi tror att tidvattenuppvärmning är den värmekälla som är ansvarig för att isen för närvarande tunnas ut, beskriver Walker och tillägger.

"Tidvattenuppvärmning är inte fri energi, så när isen på ytan smälter drar det energi ut ur omloppsbanan, vilket gör att excentriciteten sjunker tills Mimas så småningom kommer att  cirkulera runt Saturnus i en rundare och lugnare takt."

Ovan är viktigt att förstå.

Smältningen måste ha inträffat när Mimas excentricitet var två till tre gånger större än nu. Att isen blivit tunnare under de senaste 10 miljoner åren av Mimas evolution stämmer överens med dess geologi.

Mimas har en radie på knappt 200 kilometer. Tjockleken på den yttre hydrosfären (summan av vatten runt och på en planet eller måne inklusive fukten i atmosfären), som består av is och vätska, uppskattas till cirka 70 kilometer. De nuvarande uppskattningarna av isskalets tjocklek är 20 till 30 kilometer, baserat på rotationsrörelsen av axeln hos en snurrande kropp eller ett smalare intervall på 24 till 31 kilometer från libration som betyder en liten svängning i månens rotationshastighet som gör att den ser ut att nicka fram och tillbaka. Matematiska uppskattningar visar ett hav som är cirka 40 till 45 kilometer i djup under isen.

Vi Uppskattar att Mimas hade helt frusen yta fram till för 10 till 25 miljoner år sedan, därefter började den isiga ytan smälta. Vad som förändrades för att starta  epoken av smältning av is är fortfarande en gåta, beskriver Walker.

Walker är medförfattare till "The evolution of a young ocean within Mimas" som publiceras i Earth and Planetary Science Letters. Alyssa Rose Rhoden från Southwest Research Institute är huvudförfattare.

Bild vikipedia på Saturnus måne Mimas fotograferad av Cassini 2005 (NASA).

En uråldrig galax hittades av Webbteleskopet

 

En massiv uråldrig galax som fått beteckningen JWST-ER1g  och som bildades när universum var en fjärdedel av sin nuvarande ålder upptäcktes nyligen av Webbteleskopet.

Fenomenet Einsteinring är förknippad med denna galax. Einsteinring är en term inom astronomin för den deformation i form av en ring som ljuset från en avlägsen källa, ex en galax eller en stjärna, bildar genom att ljuset böjs på grund av påverkan av gravitationen från en stor massa (som en annan galax eller ett svart hål) på sin väg mot oss (något som finns mellan oss och källan). En gravitationslinsning  är ett fenomen som bryter ljuset från en ljuskälla på dess väg till observatören och förstorar källans ljus. Fenomenet förutspåddes i Einsteins allmänna relativitetsteori. 

Den totala massan som är innesluten inom Einsteinringens radie – har två komponenter: stjärnmassa och mörk materia.  Även om mörk materia aldrig har upptäckts i laboratorier är fysiker övertygade om att mörk materia finns och utgör 85 procent av universums materia (jag däremot tvekar på detta och anser att det antingen är en form av vanlig materia vi inte förstår  eller bör vi helt övergå till strängteorin).

"Om vi subtraherar stjärnmassan från den totala massan får vi den mörka materians massa inom Einsteins ring", beskriver Hai-Bo Yu, professor i fysik och astronomi vid University of California,

"När vanlig materia – orörd gas och stjärnor – kollapsar och kondenseras till den mörka materians halo i JWST-ER1g, kan det komprimera halon, vilket leder till en hög densitet", beskriver Demao Kong,  andraårsdoktorand vid UCR, som var den som ledde analysen. – Våra numeriska studier visar att den här mekanismen kan förklara den höga koncentrationen av mörk materia i einsteinringen runt JWST-ER1g. 

Enligt Daneng Yang, postdoktoral forskare vid UCR och medförfattare till artikeln, ger JWST-ER1g, som bildades 3,4 miljarder år efter Big Bang, "en fantastisk möjlighet att lära oss om mörk materia".

"Detta starka linsobjekt är unikt eftersom det är en perfekt Einstein-ring, från vilken vi kan få värdefull information om den totala massan inom Einsteins radie vilket är ett steg för att testa mörk materias egenskaper", beskriver Yang.

"JWST ger oss en aldrig tidigare skådad möjlighet att observera uråldriga galaxer som bildades när universum var ungt", beskriver Yu.

Studien stöddes av John Templeton Foundation och U.S. Department of Energy.

Bild vikipedia (engelsk). Einsteinring.