Enorma hagelkorn bestående av ammoniak/ vatten vräker ner över Uranus och Neptunus

 

Hagelbollar bestående av en blandning av ammoniak och vatten kan vara förklaringen på en atmosfärisk anomali på Neptunus och Uranus som har förbryllat forskare under en längre tid. I en studie som presenterades av Tristan Guillot vid Europlanet Science Congress (EPSC) 2021 visar att hagelbollar kan innehålla ammoniak djupt ner i dessa isjättars atmosfär och där döljs de då från upptäckt under ogenomskinliga moln.

Nyligen har avlägsna observationer vid infraröda och radiovåglängder visat att Uranus och Neptunus saknar ammoniak i sin atmosfär. Något som är en gåta då de två andra jätteplaneterna Saturnus och Jupiter har gott om detta.

Detta är mystiskt eftersom de annars är mycket rika på andra föreningar, såsom metan likt även de andra två gasplaneterna är.  Antingen måste Neptunus o Uranus bildats under speciella förhållanden och av material som innehöll små mängder av ammoniak eller pågår en okänd process här. Guillot som är forskare vid CNRS, Laboratoire Lagrange i Nice, Frankrike använde en ny upptäckt vid Jupiter för som kan vara svaret i sin teori

"Juno-rymdfarkosten har visat att ammoniak finns i överflöd i Jupiter, men i allmänhet mycket djupare ner än väntat - tack vare bildandet av hagelbollar. Jag visar att det vi har lärt oss av Jupiter kan tillämpas för att ge en rimlig lösning på mysteriet vid Uranus och Neptunus, säger Guillot.

 

Juno-observationerna vid Jupiter visade att hagelbollar innehållande ammoniakvatten kan bildas snabbt under stormar på grund av att  ammoniak har förmågan att kondensera vatteniskristaller även vid mycket låga temperaturer så låga som cirka -90 grader Celsius.

Modeller indikerar att dessa hagelbollar i Jupiters atmosfär kan växa till upp till ett kilo eller mer något högre än de största hagelstenarna vi sett på jorden. När dessa hagel störtar nedåt transporterar de ammoniak mycket effektivt till den djupare delen av atmosfären, där det hamnar inlåst under moln för upptäckt med de instrument vi förfogar över i dag.

"Termodynamisk kemi innebär att denna process är effektiv i Uranus och Neptunus atmosfär och att hagelbollarma bildas i stort antal på större djup", säger Guillot. "Ammoniak är alltså förmodligen helt enkelt dolt djupt ner i atmosfärerna på dessa planeter  utom räckhåll för dagens instrument."

För att avgöra exakt hur djupt ner dessa stora hagelkorn finns får man vänta tills instrument finns som kan undersöka isjättarnas atmosfärer på plats.

Troligen är fenomenet här något som har med dessa två planeters mindre storlek i förhållande till Jupiter och Saturnus där ammoniak  finns högre upp i atmosfären (min anm.).

Bild Neptunus bana i rött Bild vikipedia.

Centaurer med ljussvans

 

I en ny studie ledd av PSI-forskare Eva Lilly är det inaktiva Centaurs som står i centrum att utforska för att förstå varför andra Centaurs kan vara så flashiga. Centaurer är isiga objekt mellan Neptunus och Jupiters banor som i vissa fall har kometliknande svansar och stråleffekter. Detta fast det enligt vår nuvarande kunskap är för kallt för att denna typ av aktivitet i det området för att det ska kunna ske då värmen från solen är för svag här. Som alternativ förklaring föreslås effekten ske av annat än uppvärmning av is vilket är det vanliga fenomenet bland kometer som närmar sig solen och då får en kometsvans.

Rapporten publicerades i Planetary Science Journal och utöver Lilly samarbetade även PSI-forskarna Henry Hsieh och Jordan Steckloff i arbetet.

När Lilly och hennes team arbetade med denna forskning letade de inte efter inaktiva Centaurs. Istället hämtades objekt från en lista över 29 Centaurs som nyligen upptäckts i Pan-STARRS1-undersökningen genom observationer med Gemini North-teleskopet på Hawaii. Aktiva centaurer är grupperade inom ett avstånd av cirka 14 astronomiska enheter från solen vilket är något bortom Saturnus bana.

Före detta arbete ansåg många forskare att utsläpp av gaser där vatten kristalliserar var en exoterm process som s frigör den energi som krävs för att göra Centaurs aktiva (med ljussken). Det nya arbetet bekräftar alternativa förklaringar då kristalliseringsprocessen så värme släpps ut inte fungerar på grund av kylan därute.

I stället säger Lilly: "Den flyende gasen från is av vatten kan ske vid högst -143°C medan genomsnittstemperaturen vid ytan här ligger runt -223°C. Vid sådana låga temperaturer tenderar vatten snarare att ta formen av så kallad “amorf is” (en typ av is som uppstår då vatten kyls av så snabbt att molekylerna inte hinner bilda ordnade kristallstrukturer, alternativt vid höga tryckförhållanden) och då istället ger ett  tryck vilket i sin tur kan öppna slukhål eller orsaka jordskred på objektet som då exponerar annan is under ytan vilket sublimerar och skapar ett synligt koma (kometsvans eller stråle).

Detta tryck kan vara så högt att det kan skjuta ut stenblock från Centauren.  Baserat på analysen av Centaurs omloppsbaneutveckling föreslår Lilly och hennes team att plötsliga förändringar i omloppsbanan orsakade av närkontakter med jätteplaneter även det kan starta aktiviteter som de på Centaurs. Även en inåtgående förskjutning på 0,5 AU kan orsaka tillräckligt med en termisk våg för att utlösa ytterligare kristallisering och slutligen kan en explosiv gasuppbyggnad i en komets inre ge effekten. Därför är omloppsutvecklingen en viktig pusselbit i att bygga en bild av en Centaurs livscykel.

Bild vikipedia som visar: fördelningen av asteroider i det yttre solsystemet. De orange prickarna är centaurer medan de gröna är objekt i Kuiperbältet.

En blick på blazaren Markarian 501.

 

Citat från vikipedia "En blazar eller blasar (blazing quasi-stellar object) är en typ av kvasar, dvs en mycket kompakt, ytterst ljusstark och snabbt variabel galaxkärna. Det som utmärker en blazar är att en av dess jetstrålar är riktad mer eller mindre rakt mot jorden. Dess energikälla är en ackretionsskiva runt ett supermassivt objekt i centrum av värdgalaxen. Blazarer är bland de mest våldsamma fenomenen i universum och är viktiga studieobjekt inom högenergiastrofysiken".

Ett team av astronomer från Schweiz och Tyskland har genomfört en multibandsfotometrisk övervakning av en närliggande blazar. BlazarenMarkarian 501 som finns 456 miljoner ljusår bort från oss.

Observationsperioden som innefattade åren 2012 till 2018 gav viktig information om blazarens variabilitet och det upptäcktes många facklor (jetstrålar) från denna källa. Resultaten av studien publicerades den 7 september i arXiv.org.

 

Variationen hos Mrk 501 strålning upptäcktes på alla vågbandslängder. Den fraktionerade variationen är lägst i radiostrålningsbandet och högst i TeV-bandet och ökar monotont från radio till röntgenstrålaning och från gevs till tevs.

 

Fördröjningen mellan TeV- och röntgenvariationerna uppskattades till mindre än 0,4 dagar. Enligt forskarna är denna nästan nollfördröjning förenlig med synchrotron self-Compton (SSC) utsläpp, där TeV fotoner produceras genom omvänd Compton spridning.

 

"Den rapporterade fördröjningen < 0,4 dagar mellan TeV- och röntgenflödena överensstämmer med självkompensatoriska eller externa Compton-ramverk som elektroner kyler snabbt (< 0,5 timme) vid dessa energier", förklarade forskarna.

 

Observationerna identifierade också många TeV- och röntgenbloss från Mrk 501. Det karakteristiska tidsintervallet mellan TeV-facklor konstaterades vara jämförbart med förväntningarna om dessa facklor utlöses av den så kallade Lense-Thirring-precessionen (en relativistisk korrigering av precessionen av ett gyroskop nära en stor roterande massa) av accretionsskivan runt SMBH.

Svårt inlägg denna dag (min anm.) men säkert finns det någon eller några som finner det intressant och kan fältet. Vi som är mest lekmän kan lära oss lite om vad blazarer är och dess existens.

 

Bild på Markarian 501 från vikipedia.

Bortom Neptunus finns objekt med mycket svårförklarade banor.

 

Ett sexårigt observerande av rymden bortom Neptunus omloppsbana har resulterat i upptäckten av 461  tidigare okända objekt därute. Dessa objekt inkluderar fyra som är mer än 230 astronomiska enheter (AU) från solen. (En astronomisk enhet är avståndet från jorden till solen, cirka 149,6 miljoner kilometer).

Observationerna kommer från Dark Energy Survey vilket är  ett projekt som startade 2013 med syfte att kartlägga universums galaktiska struktur och den mörka materian. Sex års observation från Blanco-teleskopet i Cerro Tololo i Chile som är involverat i projektet har resulterat i totalt 817 nya bekräftade objekt varav 461 nu beskrivs för första gången i en rapport publicerad på preprintservern arXiv.

Objekten  är alla minst 30 AU bort från oss i en region av solsystemet där mörker råder. Mer än 3 000 trans-neptuniska objekt har nu identifierats i dessa isiga vidder i ytterkanten av solsystemet (objekt bortanför Neptunus).

Kuiperbältet  som regionen kallas har ca 70000 isiga objekt som kretsar mellan cirka 30 AUs och 50 AUs från solen. Av de 461 objekt som för första gången nu beskrivs är några särskilt intressanta. Nio av dessa trans-neptuniska objekt går i banor som svänger ut minst 150 AUs från solen. Fyra av dem  med omloppsbana av 230 AUs.

Det är denna påverkan av dess banor som tyder på en påverkan utanför solsystemets gräns. Vissa forskare tror att det beror på störningar från en ännu inte upptäckt planet, kallad Planet Nio. (Andra tror på en kombination av gravitation hos många små objekt.

 Forskarna fann även fyra nya Neptunus-trojaner. Trojaner är objekt som delar en planets eller månes banor. I det här fallet delar objekten Neptunus omloppsbana runt solen.

För min del anser jag planet nio vara en utopi. Istället är jag anhängare av teorin att mängden objekt därute påverkar varandra gravitationellt . Alternativt har fått sina udda banor genom kollisioner med varandra (min anm.)

Bild från vikipedia på Neptunus sedd från Voyager 2, 1989.

Allt i en protoplanetär skiva används inte vid planetbildning. Utan………..

 

En protoplanetär skiva är en roterande cirkumstellärskiva med tät gas som omger en mycket ung stjärna. Det är materialet i denna som är grunden för planetbildning det andra är gravitationen. När ett ungt solsystem bildas är det först inte mycket mer än en ung stjärna med en roterande skiva med skräp i sin omgivning.

Man antar att detta virvlande skräp sveps ihop av gravitation och försvinner som ex en ny planet. Men en ny studie visar att mycket  innehållet )mestadels i gasform)  i skivan  möter ett annat öde. Det kastas ut ur det unga, fortfarandebildande planetsystemet genom rörelserna för att istället bli  ett interstellärt objekt eller ensam planet mellan solsystemen eller galaxerna.

Studien om detta och teorin kommer från Avi Loeb och Amir Siraj. Loeb och Siraj båda verksamma vid Center for Astrophysics (CfA) vid Harvard. Studien heter "Preliminary Evidence That Protoplanetary Disks Eject More Mass Than They Retain." tillgänglig på arxiv.org.

  Loeb och Siraj pekar på förekomsten av interstellära objekt som  "Oumuamua och 2I/Borisov och dess eventuella ursprung . Än så länge finns det inga avgörande bevis för ursprunget till dessa föremål och ursprunget är ännu ett olöst mysterium skriver de.

Men det finns som man antar i dag bara två  möjligheter till deras ursprung om man  utesluter asteroidbältet eller Orts kometmoln. Den möjligheten är överskottsmaterial vid solsystem eller planetbildning (vilket forskarna anser mycket osannolik som förklaring till interstellära objekt). Den andra är att de kommer från mycket stora avstånd och klarar denna resa över  miljarder år i tomrummet därute men det förklarar inte deras ursprung om man inte ser det som ovanstående.

Gåtan är hur många sådana objekt som finns och hur och var de uppstod. Teoretiskt kan deras ursprung komma från material som kastats ut av rörelserna i protoplanetära skivor enligt ovan. Kanske de bildades i samband med stjärnbildning och aldrig lyckades komma nära nog en galax gravitation  för att fångas i denna utan dess materia bildade själv en kropp. Detta skulle kunna vara förklaringen till Oumuamuas udda form och kan ge anledning till tanken att det kan komma fler liknande besök av mycket udda formade objekt (min anm.)Men Oumuamuas udda form kan även vara från en explosion mellan två stora planeter eller asteroider. Alternativt som en del anser och som inte helt förfalskats som teori kan Oumuamuas udda form vara ett kamouflage för en stjärnfarkost med uppdrag att rekognosera i vårt solsystem.

Bild på den protoplanetära skivan HH-30 i Oxen,omkring 450 ljusår från jorden. Skivan sänder ut rödaktiga jetströmmar, en vanlig företeelse för dessa fenomen. Bild vikipedia.

Nu går det att virtuellt resa runt i universum.

 

Uchuu är namnet på det mest omfattande och  mest detaljerade virtuella universum som någonsin utformats och det är gratis för vem som helst att utforska. Uchuu skapades med hjälp av den mest kraftfulla superdatorn som finns för astronomi - ATERUI II. 

I Uchuu går det  att utforska universum genom att ta sig mellan galaxer och regioner i Kosmos på en kort tidsperiod.

 

Det är inte i realtid men däremot virtuellt. Det är en internationell grupp av forskare som konstruerat möjligheten och förverkligat detta.

En möjlighet för vem som helst att ta sig ut i universum i en aldrig tidigare skådad virtuell miljö. En miljö som omfattar 9,63 miljarder ljusår per sida i innehållet vars summa är 2,1 biljoner partiklar. Varje sida av denna kubformade modell sträcker sig tre fjärdedelar av avståndet från jorden till de mest avlägsna galaxerna.

Förutom sin enorma storlek och intrikata detaljrikedom är Uchuu även unikt då det gäller att simulera Kosmos över en tidsperiod av 13,8 miljarder år – från Big Bang till vår tid.

 

"Uchuu är som en tidsmaskin: vi kan gå framåt, bakåt och stanna upp i tiden. Genom denna möjlighet kan man se vad som händer eller hände vid varje ögonblick och plats i universum från dess tidigaste dagar till nutid vilket är ett viktigt verktyg för att studera kosmos, förklarar Julia Ereza, doktorand vid IAA-CSIC som har erfarenhet av att använda Uchuu för att studera universums storskaliga struktur. För att läsa och förstå mer om detta projekt och kanske använda möjligheten se denna länk. 

Bild pixabay.com

En mindre asteroid hälsade oväntat och närgånget på oss den 7 sept.

 

   Astronomer vid Mount Lemmon i Arizona upptäckte den 7 september i år 2021 en asteroid i storlek som en ordinär bil. Snabba beräkningar av dess bana visade att den skulle dra förbi jorden bara timmar efter upptäckten. Enligt NASA:s Center for Near Earth Object Studies (CNEOS)  kom Asteroiden (som fick beteckningen) 2021 RS2 som närmst endast 15 340 km från jorden.

Om vi jämför med Jordens diameter som är cirka 12 742 km innebär detta att den passerade något längre ut än en jorddiameter. Den hade en hastighet av 63,353 km/h eller 17,59 kilometer per sekund.

Diametern uppskattades till endast 3,5 meter om RS2 2021 hade kommit än närmare oss hade den kommit in i jordens atmosfär och friktionen med denna skulle  orsakat att den upplösts och brunnit upp. Å andra sidan skulle en rymdsten stor som 2021 RS2 ha orsakat en mycket imponerande och ljus meteor i skyn. Men dess storlek var för liten för att vi skulle vara i fara.

Men (min anm.) frågan är varför vi inte upptäcker objekt som dessa i tid. Det kunde i en framtid vara främmande fientlig makt som sänder kärnvapenbestyckade objekt av denna storlek som vi inte upptäcker förrän de drar ner genom atmosfären. En annan fråga är vad gränsen för storlek är då det är lätt att hitta objekt innan de sveper ner på oss?

Bild från  på Asteroid 2021 RS2 och dess bana.