NRL-praktikant (U.S. Naval Research Laboratory) upptäckte en ny pulsar

 

En pulsar är en roterande neutronstjärna som genererar regelbundna pulser av strålning med våglängder från radiostrålning till gammastrålning.

 Amaris McCarver, praktikant vid U.S. Naval Research Laboratory (NRL) Remote Sensing Division, upptäckte nyligen tillsammans med ett team av astronomer den första millisekundpulsaren i stjärnhopen Glimpse-CO1 och publicerade nyligen resultaten i Astrophysical Journal.

McCarvers forskarlag använde bilder från Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) Low-band Ionosphere and Transient Experiment (VLITE) för att söka efter nya pulsarer i 97 stjärnhopar.

"Det var spännande att så tidigt i min karriär att få hitta ett spekulativt projekt fungera så framgångsrikt", beskriver McCarver. Hennes nya metod att använda VLITE-bilder i kombination med bilder från flera tidigare radioundersökningar på olika frekvenser identifierade flera kandidatpulsarer, där den starkaste kandidaten finns i ett system som kallas GLIMPSE-C01.

"Den här typen av vetenskapliga upptäckter är bara möjliga tack vare samarbetet mellan NRL och National Radio Astronomy Observatory vilket möjliggjorde denna kontinuerliga dubbelfrekvenskapacitet på VLA", beskriver Tracy E. Clarke, Ph.D., NRL Remote Sensing Division-astronom.

Forskningen belyser hur vi kan använda mätningar av radioljusstyrka vid olika frekvenser för att hitta nya pulsarer på ett effektivt sätt och att tillgängliga kartläggningar av himlen i kombination med mängden av VLITE-data innebär att dessa mätningar i princip alltid är tillgängliga. Detta öppnar för en ny era av sökande efter starkt spridda och högt accelererade pulsarer.

Förekomsten av millisekundspulsaren kallad GLIMPSE-C01A, bekräftades genom omanalysering av arkivdata från Robert C. Byrd Green Bank Telescope. Millisekundpulsarer, som GLIMPSE-C01A, kommer till i supernovaexplosioner och snurras upp genom att konsumera material från en närliggande stjärna.

"Millisekundpulsarer, eller MSP, erbjuder en lovande metod för att autonomt navigera rymdfarkoster från låg omloppsbana runt jorden till interstellär rymd, oberoende av markkontakt och GPS-tillgänglighet", beskriver Emil Polisensky, Ph.D., astronom vid NRL Remote Sensing Division. "Bekräftelsen av en ny MSP som identifierats av Amaris belyser den spännande potentialen för upptäckt med NRL:s VLITE-data och den nyckelroll som studentpraktikanter spelar i banbrytande forskning."

McCarver mottog Robert S. Hyer Research Award från Texas Section of the American Physical Society (APS). Priset för "Excellence in Research" delades ut till henne under Texas APS-mötet i oktober för hennes sommarforskning om millisekundpulsarer som genomfördes som en del av Naval Research Enterprise Internship Program (NREIP).

McCarver var en av 16 praktikanter som sommaren 2023 inom radio, infraröda, optiska sensorer Branch på NRL DC  deltog i Science Engineering Apprenticeship Program och NREIP, Historically Black College and University/Minority Institution High Performance Computing Internship Program och U.S. Naval Academy Midshipmen Internship Program. Hon ska  ta examen i fysik och astronomi och planerar att fortsätta sin forskarutbildning i astronomi.

NRL Remote Sensing Division bedriver ett program för grundforskning, vetenskap och tillämpningar som syftar till att utveckla nya koncept för sensorer och bildsystem för objekt och mål på jorden, i den jordnära miljön och i rymden. Forskningen, både teoretisk och experimentell, handlar om att upptäcka och förstå de grundläggande fysikaliska principer och mekanismer som ger upphov till mål- och bakgrundsemission, och till absorption och emission av det mellanliggande mediet.

Bild https://www.nrl.navy.mil/Media

Mystiska, ljusa virvlar ses på månens yta.

 

De virvelmönster som ses på månens yta har hittills trotsat förklaringar. Men nya datamodeller och data insamlade av sonder visar nu på möjliga lösningar. Dessa data visar att stenarna i virvlarna är magnetiserade och att dessa avleder eller omdirigerar solvindspartiklarna som bombarderar månen. Närliggande stenar utanför virvlarna får ta smällen istället. Med tiden blir dess närliggande stenar då mörkare av dessa kemiska reaktioner orsakade av kollisionerna medan virvlarnas sten förblir ljusa.

Men hur stenarna i månens virvlar magnetiserades är frågan som ställs. Månen har inget magnetfält i dag. Ingen astronaut eller månbil har ännu besökt en månvirvel. "Nedslag kan orsaka den här typen av magnetiska anomalier", beskiver Michael J. Krawczynski, docent professor of earth, environmental and planetary sciences in Arts & Sciencesp vid Washington University i St. Louis. Han beskriver att meteoriter regelbundet levererar järnrikt material till månens yta.

Krawczynski tror dock att det är mer troligt att något lokalt fenomen har magnetiserat sten i virvlarna än nedslag.

"En teori är att om det finns lava under ytan som svalnar långsamt i ett magnetfält och att detta skapar den magnetiska anomalin", beskriver Krawczynski och utformade experiment för att testa denna teori. Resultatet i studien publicerades i Journal of Geophysical Research: Planets.

Krawczynski och studiens försteförfattare Yuanyuan Liang, som nyligen tog sin PhD in earth, environmental and planetary sciences in Arts & Sciences, mätte effekterna av olika kombinationer av atmosfärskemi och magmatiska kylningshastigheter på ett mineral som kallas ilmenit för att se om det kunde gav en magnetiserande effekt. "Jordstenar är mycket lätta att magnetisera eftersom de ofta har små bitar av magnetit i sig vilket är ett magnetiskt mineral", beskriver Krawczynski. "Många av de studier på Jorden som har fokuserats på ex magnetit är inte tillämpliga på månen, där detta hypermagnetiska mineral inte finns."

Men ilmenit finns i stora mängder på månen och detta kan också reagera och bilda partiklar av järnmetall som kan magnetiseras under rätt förhållanden enligt Krawczynski och hans team.

"De mindre kornen som vi arbetade med verkade skapa starkare magnetfält eftersom förhållandet mellan yta och volym är större för de mindre kornen jämfört med de större kornen", beskriver Liang. "Med mer exponerad yta är det lättare för de mindre kornen att genomgå reduktionsreaktionen."

– Våra analoga experiment visades att vi under månförhållanden kunde skapa det magnetiserbara material som behövdes. Så det är troligt att dessa virvlar orsakas av magma under ytan, beskriver Krawczynski, som är fakultetsmedlem vid universitetets McDonnell Center for the Space Sciences.

Att bestämma ursprunget till månens virvlar anses vara nyckeln till att förstå vilka processer som format månens yta.

Studien hjälper till att tolka data som samlas in i framtida uppdrag till månen, särskilt de som utforskar magnetiska anomalier på månens yta. NASA har för avsikt att skicka en rover till månens virvelområde som kallas Reiner Gamma 2025 som en del av Lunar Vertex-uppdraget. 

För tillfället är Krawczynskis experimentella tillvägagångssätt det bästa sättet att testa förutsägelser om hur lava under ytan kan driva de magnetiska effekterna i de mystiska månvirvlarna.

"Om vi bara kunde borra ner oss skulle vi kunna bekräfta om den här reaktionen inträffar", beskriver Krawczynski. – Men det är inte möjligt än.

Bilden är från NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) och visar månvirveln Reiner Gamma, en ljus fläck mitt i det annars mörka Oceanus Procellarum mare. LRO:s vy från omloppsbanan avslöjar rankor som sträcker sig flera hundra kilometer. (Bild: NASA/Goddard Space Flight Center/Arizona State University) 

Formen på Vintergatans halo av det som kallas mörk materia

 

I det närliggande universum är nästan en tredjedel av skivgalaxerna (spiralgalaxerna) inte perfekta skivor utan uppvisar en skev form som liknar ett potatischips. Astronomer kallar detta fenomen för en skivförvrängning. Vintergatan, som är en typisk skivgalax har denna form.

Denna lutande, roterande galaktiska skiva liknar en snurra och genomgår denna procession på grund av vridmomentet som utövas av den omgivande halon av det vi kallar mörk materia. Mätningen av denna viktiga dynamiska parameter, både i riktning och hastighet har varit mycket omdiskuterad. Detta beror på att tidigare mätningar förlitade sig på indirekta kinematiska metoder, där de spårämnen som används utsätts för dynamiska störningar eller uppvärmningseffekter vilket kraftigt begränsar deras noggrannhet och precision.

I den nya studien användes 2 600 klassiska cepheidvariabla stjärnor (stjärnor som varierar i ljusstyrka) som upptäckts av Gaia som spårämnen tillsammans med exakta avstånds- och åldersdata från både Gaia och LAMOST. 

 Med hjälp av detta tillämpade forskarna vid University of Chinese Academy of Sciences, Peking University "motion picture" för att konstruera den tredimensionella strukturen hos Vintergatans skiva över populationer i olika åldrar. Genom att "se" hur skivvarpen utvecklas över tid fann man att varpen precessonerar i retrograd riktning med en hastighet av 2 km/s/kpc (eller 0,12 grader per miljon år). Ytterligare detaljerade mätningar visar att precessionshastigheten minskar med radiellt avstånd vilket indikerar att nuvarande halo av mörk materia som omsluter varpen är något oblat, med ett tillplattningsvärde q mellan 0,84 och 0,96.

Denna mätning utgör en viktig ankarpunkt för att studera utvecklingen av Vintergatans halo av mörk materia.

Men som vanligt vill jag lägga in att jag tvekar över existensen av mörk materia. Istället anser jag strängteorin är mer tillförlitlig. 

Nyligen publicerades studien i den internationella vetenskapliga tidskriften Nature Astronomy artikeln "A slightly oblate dark matter halo revealed by a retrograde precessing Galactic disk warp", som leds gemensamt av University of Chinese Academy of Sciences, Peking University, National Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences och Shanghai Jiao Tong University.

Bild https://kiaa.pku.edu.cn/ Den galaktiska skivvarpen "dansar graciöst" under vridmomentet från den mörka materians halo (ett konstnärligt intryck skapat av Kaiyuan Hou och Zhanxun Dong från School of Design, Shanghai Jiao Tong University)

Små ljusa objekt under universums första tid förbryllar.

 

Ett internationellt forskarlag under ledning av forskare från Penn State (Pennsylvania university) har med hjälp av instrumentet NIRSpec som finns ombord på JWST (James Webb teleskopet) identifierat tre mystiska objekt i universums första tid (cirka 600-800 miljoner år efter Big Bang).  Då universum bara var 5 procent av sin nuvarande ålder.

Teamet studerade ur spektralmätningar intensiteten i olika våglängder av ljus från objekten. Analysen visade att det fanns signaturer som visar  "gamla" stjärnor, hundratals miljoner år gamla, mycket äldre än vad man kan förvänta sig i ett ungt universum.

Forskarna blev också förvånade då de upptäckte signaturer av enorma supermassiva svarta hål i samma stjärnsamling (galaxtillväxt) och uppskattar att dessa är 100 till 1 000 gånger mer massiva än det supermassiva svarta hålet i Vintergatan.

– Vi har bekräftat att dessa stjärnsamlingar verkar vara packade med uråldriga stjärnor – hundratals miljoner år gamla – i ett universum som bara är 600-800 miljoner år gammalt. Anmärkningsvärt nog har dessa objekt även rekordet för de tidigaste signaturerna av gammalt stjärnljus, beskriver Bingjie Wang, postdoktor vid Penn State University och huvudförfattare till artikeln (se nedan). – Det var helt oväntat att hitta gamla stjärnor i ett så ungt stadium av universum. Standardmodellerna för kosmologi och galaxbildning har varit framgångsrika, men dessa ljusstarka objekt passar inte  in i nuvarande teorier.

Forskarna upptäckte först de massiva objekten i juli 2022. Vid den tidpunkten misstänkte forskarna att objekten var galaxer, men följde upp sin analys genom att samla in spektra för att bättre förstå objektens verkliga avstånd samt källorna som driver deras enorma ljus.

Forskarna använde sedan insamlad data för att få en tydligare bild av hur galaxbildningen såg ut och vad som fanns i den. Teamet bekräftade inte bara att objekten var galaxer i tidernas begynnelse utan de hittade också bevis för förvånansvärt stora supermassiva svarta hål och en förvånansvärt gammal population av stjärnor.

JWST är utrustad med instrument för infraröd avkänning som kan detektera ljus som sänds ut från de äldsta stjärnorna och galaxerna. I huvudsak gör teleskopet det möjligt för forskare att se tillbaka i tiden ungefär 13,5 miljarder år vilket är tiden nära universums begynnelse som vi känner det, beskriver Leja.

En utmaning med att analysera forntida ljus är att det kan vara svårt att skilja de typer av objekt som kan ha avgett ljuset. När det gäller dessa tidiga objekt har de tydliga egenskaper hos både supermassiva svarta hål och gamla stjärnor. Wang förklarar att det ännu inte är klart hur mycket av det observerade ljuset som kommer från vart och ett av detta – vilket innebär att det kan röra sig om tidiga galaxer som är oväntat gamla och till och med mer massiva än vår egen Vintergata som bildats mycket tidigare än vad modellerna förutspår eller så kan de vara galaxer med mer normal massa men med "övermassiva" svarta hål, ungefär 100 till 1 000 gånger mer massiva än vad en likartad i storlek galax skulle ha idag.

"Att skilja mellan ljus från material som faller in i ett svart hål och ljus som sänds ut från stjärnor i dessa små, avlägsna objekt är utmanande", beskriver Wang. –Bortsett från deras oförklarligt stora massa och unga ålder är frågan om  ljuset kommer från supermassiva svarta hål så är dessa inte supermassiva svarta hål som vi känner sådana. De nu funna innehåller mycket mer ultravioletta fotoner än väntat och  saknar de karakteristiska signaturerna hos supermassiva svarta hål, såsom hett stoft och ljus röntgenstrålning. Men det kanske mest överraskande, enligt forskarna, är hur massiva de verkar vara.

Här ser vi ett fullt utvecklat stort svart hål i en mycket liten nybildande galax. Det är inte riktigt logiskt för galaxer  och svarta hål borde växa i storlek tillsammans enligt nuvarande teori.

Forskarna var också förbryllade över de otroligt små storlekarna på dessa system, bara några hundra ljusår tvärsöver ungefär 1 000 gånger mindre än Vintergatan. Stjärnorna är ungefär lika många som i vår egen galax Vintergatan med någonstans mellan 10 miljarder och 1 biljon stjärnor – men ryms i en volym som är 1 000 gånger mindre än Vintergatan.

Leja förklarade att om man tog Vintergatan och komprimerade den till storleken av de galaxer som hittats där ute skulle den närmaste stjärnan nästan finnas i vårt eget solsystem. Det supermassiva svarta hålet i Vintergatans centrum, cirka 26 000 ljusår bort, skulle bara ligga cirka 26 ljusår från jorden och synas på himlen som en gigantisk ljuspelare.

"Dessa tidiga galaxer är täta med stjärnor – stjärnor som måste ha bildats på ett sätt som vi  inte har kunskap om och under förhållanden som vi aldrig skulle förvänta oss under en period av tid och rum vi aldrig skulle förväntat oss att se dem", beskriver Leja. De är unika för det tidiga universum."

Forskarna hoppas kunna följa upp med fler observationer som  kan hjälpa till att förklara några av objektens mysterier. De planerar att ta djupare spektra genom att rikta teleskopet mot objekten under längre tidsperioder vilket kommer att hjälpa till att undersöka och kanske förstå  stjärnorna och det potentiella supermassiva svarta hålen genom att identifiera de specifika absorptionssignaturer som finns i var och ett av dem.

Jag misstänker att vi inte förstår expansionen från nära noll och som sedan skedde i universums början och  att svaret på gåtan finns i detta.

Wang och Leja fick finansiering från NASA:s General Observers-program. Forskningen stöddes också av International Space Science Institute i Bern. Arbetet är delvis baserat på observationer gjorda med NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope. Beräkningarna för forskningen utfördes på Penn State's Institute for Computational and Data Sciences superdator Roar.

Andra medförfattare till artikeln är Anna de Graaff vid Max-Planck-Institut für Astronomie i Tyskland; Gabriel Brammer från Cosmic Dawn Center och Niels Bohr Institute; Andrea Weibel och Pascal Oesch från universitetet i Genève; Nikko Cleri, Michaela Hirschmann, Pieter van Dokkum och Rohan Naidu från Yale University; Ivo Labbé från Stanford University; Jorryt Matthee och Jenny Greene från Princeton University; Ian McConachie och Rachel Bezanson från University of Pittsburgh; Josephine Baggen från Texas A&M University; Katherine Suess från Observatoire de Sauverny i Schweiz; David Setton of Massachusetts Institute of Technology’s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research; Erica Nelson från University of Colorado; Christina Williams från U.S. National Science Foundation's National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory och University of Arizona.

Studien om upptäckten publicerades den 27 juni 2024 i Astrophysical Journal Letters.

Bild https://www.flickr.com/ Grekland (Arkiv: NASA, Internationella rymdstationen, 07/22/11)

Mysteriet med antikythera- mekanismen

 

Artefakten med mekanismen upptäcktes 1901 av dykare som utforskade ett sjunket skeppsvrak nära ön Antikythera i Egeiska havet. Även om den skokartongsstora mekanismen brutits sönder i fragment och eroderat stod det klart att den innehöll en komplex serie invecklade kugghjul.

Årtionden av efterföljande forskning och analys har fastställt att mekanismen är från det andra århundradet f.Kr. och fungerade som en slags handmanövrerad mekanisk dator. Yttre rattar anslutna till de inre kugghjulen gjorde det möjligt för användare att förutsäga solförmörkelser och beräkna planeternas positioner vid ett givet datum med en noggrannhet som inte kan jämföras med någon annan mekanism från den tiden.

År 2020 avslöjade nya röntgenbilder av en av mekanismens ringar, den så kallade kalenderringen nya detaljer som visade hål med regelbundna mellanrum  under ringen. Eftersom ringen var trasig och ofullständig var det dock inte klart hur många hål som funnits där från början. En första analys av Antikythera-forskaren Chris Budiselic vid university of Glasgow och hans kollegor tyder på att det troligen var någonstans mellan 347 och 367.

I en ny artikel som publicerades nyligen i Horological Journal, beskriver Glasgow-forskarna hur de använde två statistiska analystekniker för att avslöja nya detaljer om kalenderringen. Analysen visar att det är mycket sannolikare att ringen hade 354 hål vilket motsvarar månkalendern, än 365 hål, som skulle ha följt den egyptiska kalendern. Analysen visar också att 354 hål är hundratals gånger mer sannolikt än en 360-hålsring, vilket tidigare forskning har föreslagit som ett möjligt antal.

Professor Graham Woan, vid University of Glasgow's School of Physics & Astronomy, en av författarna till artikeln. Beskriver: "Mot slutet av förra året pekade en kollega på data som förvärvats av YouTubern Chris Budiselic, som ville göra en kopia av kalenderringen och då undersökte sätt att avgöra hur många hål den innehöll. Professor Woan använde en teknik som kallas Bayesiansk analys där man använder sannolikhet för att kvantifiera osäkerhet baserat på ofullständiga data för att beräkna det sannolika antalet hål i mekanismen med hjälp av positionerna för de kvarvarande hålen och placeringen av ringens kvarvarande sex fragment. Hans resultat visade starka bevis för att mekanismens kalenderring innehöll antingen 354 eller 355 hål.

Samtidigt hade en av professorerna och  Woans kollegor vid universitetets institut för gravitationsforskning, dr Joseph Bayley hört talas om problemet. Han anpassade teknik som används av deras forskargrupp för att analysera signalerna som fångas upp av LIGO-gravitationsvågsdetektorerna, som mäter de små krusningarna i rumtiden, orsakade av massiva astronomiska händelser som kollisionen mellan svarta hål, när de passerar genom jorden, för att granska kalenderringen.

Markovkedjans Monte Carlo och nästlade samplingsmetoder som Woan och Bayley använde och dessa gav en omfattande uppsättning resultat, vilket återigen tyder på att ringen troligen innehöll 354 eller 355 hål i en cirkel av radiUS 77,1 mm, med en osäkerhet på ca 1/3 mm. Det avslöjar också att hålen var exakt placerade med extraordinär noggrannhet med en genomsnittlig radiell variation av bara 0,028 mm mellan varje hål.

Bayley, en av medförfattarna till artikeln, forskningsassistent vid School of Physics & Astronomy beskriver att tidigare studier har antytt att kalenderringen sannolikt har följt månkalendern och de dubbla tekniker som vi har tillämpat i det här arbetet ökar sannolikheten för att så är fallet.

"Det har gett mig en ny uppskattning för Antikythera-mekanismen och det arbete och den omsorg som grekiska hantverkare la ner på att tillverka den – precisionen i hålens positionering skulle ha krävt mycket noggrann mätteknik och en otroligt stadig hand för att stansa dem.

Ett mätinstrument för resor över haven vilket troligen slagits sönder av fiender till skeppet där det fanns ombord. Fiender som tagit instrumentet som ett onaturligt instrument gjort av krigiska gudar (misstänker jag) då gudavärlden sågs ligga bakom det man inte förstod. Om det fanns fler instrument på andra skepp så var de knappast många om ens något. De var ett avancerat och invecklat instrument som tagit lång tid att tillverka och den som gjort det kan knappast haft tid att göra ett flertal om nu inte instrumentet var det enda i sitt slag tillverkat av ett ingenjörsgeni på den tiden.

Bild vikipedia. Framsidan av en modell från 2007 av artefakten.

Lavasjöar på månen Io

 

Månen Io är trea i storleksordning av de i dag kända 95 månarna runt Jupiter.

Nya rön från NASA:s rymdsond Juno ger nu en mer fullständig bild av hur utbredda lavasjöarna är på Io är och inklusive de vulkaniska processer som pågår där. Resultaten kommer från Junos instrument Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM), som den italienska rymdorganisationen har bidragit med. JIRAM "ser" i infrarött ljus.

 Ett antal sonder har genom åren svept förbi  Jupiter där  flera förbiflygningar av Io även inkluderats under dessa förbiflygningar upptäcktes  plymer och  lavasjöar. Forskare anser numera att Io sträcks ut och pressas samman likt ett dragspel av grannmånar och den massiva Jupiter själv och det är anledningen till att den blivit den vulkaniskt mest aktiva världen i vårt solsystem.

Men även om det finns många teorier om vilka typer av vulkanutbrott som sker på Ios yta finns det få stödjande data. I både maj och oktober 2023 flög Juno förbi Io och kom inom cirka 35 000 kilometer respektive 13 000 kilometer från den. Bland Junos instrument som fick en ordentlig titt på Io fanns just ovan nämnda JIRAM. 

JIRAM är utformad till att fånga det infraröda ljuset (som inte är synligt för det mänskliga ögat) som kommer från Jupiters inre och undersöka väderskiktet ner till 50 till 70 kilometer under gasjättens molntoppar. Men under Junos förlängda uppdrag har teamet också använt instrumentet för att studera månarna Io, Europa, Ganymedes och Callisto. JIRAMs Io-bilderna visade närvaron av ljusa ringar som omgav ytan på mångfalda heta platser.

"Den höga rumsliga upplösningen i JIRAM:s infraröda bilder, i kombination med Junos gynnsamma position under förbiflygningarna avslöjade att hela Ios yta är täckt av lavasjöar som innehåller kalderaliknande formationer", beskriver Alessandro Mura en av forskarna bakom studien vid National Institute for Astrophysics i Rom. "I de områden av Ios yta där vi har mest komplett data uppskattar vi att cirka 3 procent av denna yta är täckt av en  lavasjö." (En kaldera är en stor fördjupning i en yta som bildas när en vulkan fått utbrott och ytan kollapsar.)

Forskarna publicerade en artikel den 20 juni i tidskriften Nature Communications Earth and Environment av de senaste rönen om vulkanisk aktivitet på Juno.

Bild vikipedia på Io.

Sökande efter växthusgaser på exoplaneter

En terraformad planet innebär en planet som beretts för att liv ska kunna existera där. De gaser som beskrivs i en ny studie från University of California, Riverside visar hur växthusgaser skulle kunna detekteras även vid relativt låga koncentrationer i atmosfären på planeter utanför vårt solsystem med hjälp av dagens befintlig teknik. Med exempelvis James Webb Space Telescope.

Växthusgaser är gaser som måste kontrolleras på jorden för att förhindra skadliga klimateffekter men det kan finnas skäl till att de används avsiktligt på en exoplanet i syfte att värma upp en kall ogästvänlig sådan planet.

– För oss är de här gaserna dåliga eftersom vi inte vill öka uppvärmningen av Jorden. Men de skulle vara bra för en civilisation som vill förhindra en förestående istid eller terraforma en annars obeboelig isig planet i sitt solsystem något  som även har föreslagits för Mars, beskriver Edward Schwieterman, astrobiolog vid UCR och huvudförfattare till studien.

Eftersom dessa gaser inte är kända för att förekomma i betydande mängder naturligt måste de tillverkas (på jorden genom utsläpp av bilars avgaser exempelvis). Att hitta dem på en exoplanet skulle därför vara ett tecken på intelligenta, teknikanvändande livsformer (så kallade teknosignaturer).

Växthusgaserna inkluderar fluorerade versioner av metan, etan och propan, tillsammans med gaser av kväve med fluor eller svavel med fluor. En fördel är att dessa är otroligt effektiva växthusgaser (de senare blandningarna). Svavelhexafluorid har till exempel 23 500 gånger högre uppvärmningsförmåga än koldioxid. En relativt liten mängd skulle kunna värma upp en frusen planet till en punkt där flytande vatten kan bestå på dess yta. En annan fördel med de föreslagna gaserna är att de är exceptionellt långlivade och skulle bestå i en jordliknande atmosfär i upp till 50 000 år. "De skulle inte behöva fyllas på alltför ofta för att upprätthålla ett livsvänligt klimat", beskriver Schwieterman.

Studien gjordes i samarbete med Daniel Angerhausen vid Swiss Federal Institute of Technology/PlanetS, och med forskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center, Blue Marble Space Institute of Science och Paris University. Den publicerades i en artikel i Astrophysical Journal och beskriver fördelar med terraformande gaser.

Bild https://www.naturvardsverket.se