Sju bra platser att söka efter liv på i vårt solsystem

 

Om mänskligheten någonsin ska hitta liv på en annan planet i solsystemet är det förmodligen bäst att veta var man ska leta. Många forskare har ägnat många, många timmar åt att fundera över just den frågan och många har kommit med motiverin för att stödja en viss plats i solsystemet som den mest sannolika att ha potential att hysa liv som vi känner det. Men platserna skiftar och har skiftat.

 Nu har ett team lett av Dimitra Atri från NYU Abu Dhabi utarbetat en metod för att rangordna de intressanta platserna att söka på. Metoden, som publicerades i ett nytt preprintpapper i arXiv, är inriktad på en ny variabel - Microbial Habitability Index (MHI). MHI är tänkt att mäta hur livsmöjlig en specifik miljö är för de olika typer av extremofiler som finns på extrema platser här på jorden.  (Organismer som utmärker sig på så sätt att de lever eller överlever under extrema livsförhållanden som är skadliga för de flesta liv på jorden (min anm.).

De platser som r togs fram som möjligast för liv är Mars, Europa, Enceladus, Titan, Ganymedes, Callisto och Pluto.

Mars forskare har visat att Mars har ett något jordliknande klimat med 120 000 års mellanrum och då rinnande vatten. Detta beror på att Mars axel tidvis lutar mycket kraftigt och stora mängder is då smälter vid polerna. Att liv kan finnas här i någon form eller ha funnits är inte omöjligt.

Europa är Jupiters fjärde största måne. Den tycks vara täckt av is, vilket skulle förklara varför den nästan helt ses sakna kratrar. Under istäcket tror man att ett det finns vatten (och kratrar). Ett hav av framför allt vatten.

Enceladus är en av Saturnus månar. Här finns bergsklyftor, slätter, veckad terräng och andra deformationer av ytan som pekar på att månen fortfarande kan ha ett flytande innandöme. Nytagna bilder visar formationer som är slående lika de i Europas yta och det kan tyda på att månen har stora hav under den frusna ytan.

Titan är Saturnus största måne och den näst största månen i solsystemet och i storlek större än planeten Merkurius dock har Titan lägre densitet. Den består till hälften av fruset vatten och till hälften av olika bergarter. Månen är förmodligen uppdelad i flera lager med en 3400 kilometer tjock kärna av bergarter som omges av flera lager bestående av olika former av iskristaller. Titans inre kan fortfarande vara varmt. Titan är den enda kända månen med en fullt utvecklad atmosfär som består av annat än spårgaser Titans atmosfär är tätare än jordens med ett tryck vid ytan som är mer än en och en halv gånger högre. Atmosfären består till 98,4 % av kväve – den enda kväverika atmosfären i solsystemet förutom jordens – de resterande 1,6 % består av metan med endast spår av andra gaser som kolväten, argon, koldioxid, kolmonoxid, vätecyanid och helium. Här finns sjöar bestående av etan och metan. Sjöarna uppskattas vara upp till 200 meter djupa.

Ganymedes är den största av Jupiters många månar och den största månen i hela solsystemet. Ganymedes densitet är  1,936 g/cm3 vilket tyder på att den består av sten och vatten (främst i form av is). Ganymedes är den enda månen i solsystemet som är känd för att ha en magnetosfär.

Callisto är den åttonde i storlek av Jupiters kända månar och den näst största endast något mindre än Merkurius. Callisto består till ungefär 40 % av is och 60 % av sten och järn. Callisto består av ungefär lika stora mängder berg och is. Dess densitet är ca 1,83 g/cm3 vilket är den lägsta densiteten och ytgravitationen hos Jupiters större månar. Här finns vattenis, koldioxid, silikater och organiska föreningar. Analys av mätningar och bilder från Galileo-rymdfarkosten som besökte månen 2001 visade att Callisto kan ha en liten silikatkärna och eventuellt ett underjordiskt hav av vatten på ett djup större än 100 km under ytan.

Pluto är en dvärgplanet i Kuiperbältet tidigare benämnd planet. Det är möjligt att en uppvärmning i dess inre existerar som misstänks ske genom radioaktivitet och därigenom kan ett underjordiskt hav av vatten finnas på ett djup av100 till 180 km under ytan.

Bild från vikimedia på så kallade extremofiler. Här visas hypertermofila organismer färgar en varm källa i Yellowstone nationalpark i bjärta färger.

Asteroiden 2022 EB5 överraskade jorden den 11 mars

 

Apollo-asteroiderna kallas en kategori av jordnära asteroider. En av dessa träffade jordens atmosfär över Norska havet innan den upplöstes i här  den 11 mars 2022. Den kom oupptäckt och tidigare okänd som en överraskning från ovan. Astronomer förstod dock att den var på kollisionskurs och förutsåg exakt var och när kollisionen skulle inträffa. Men enbart två timmar innan den upptäcktes och därefter slog ner.

Detta rapporterade K. Sarneczky vid Piszkéstető-observatoriet i norra Ungern där man först observerade objektet vid Minor Planet Center – det internationellt erkända clearinghuset för positionsmätningar av små himlakroppar. Objektets bana och nedslag publicerades på Minor Planet Centers hemsida 

NASA:s "Scout" konsekvensbedömningssystem var först med dessa  tidiga mätningar och beräknade banan för 2022 EB5. Så snart Scout visat att 2022 EB5 skulle träffa jordens atmosfär, larmade systemet Center for Near Earth Object Studies (CNEOS)  och NASA: s Planetary Defense Coordination Office och flaggade därefter objektet på Scouts. Scout underhålls av CNEOS vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien och söker automatiskt igenom Minor Planet Centers databas efter asteroider på kollisionskurs med jorden. CNEOS beräknar varje känd jordnära asteroidbana för att förbättra konsekvensbedömningar till stöd för Planetary Defense Coordination Office.

 

"Små asteroider likt 2022 EB5 finns i stort antal och de träffar atmosfären ganska ofta – ungefär en gång var tionde månad", säger Paul Chodas, chef för CNEOS på JPL. "Men väldigt få av dessa asteroider har faktiskt upptäckts i rymden och observerats före nedslaget då de är små och fram till de sista timmarna innan nedslag och ett teleskop måste observera precis rätt plats av himmel vid rätt tidpunkt för att de ska upptäckas." Just denna var enbart ca 2 meter i diameter (min anm.)

En större asteroid med risk för kollisionspotential skulle upptäckas mycket tidigare och längre från jorden. NASA:s mål är att hålla reda på sådana asteroider och att beräkna deras banor för att helst få års varsel före en potentiell kollision.

2022 EB5 är den femte lilla asteroiden som upptäcks i rymden innan den nådde jordens atmosfär. Den första asteroiden som upptäcktes och spårades långt innan den träffade jorden var 2008 TC3, som gick in i atmosfären över Sudan och bröts upp i oktober 2008. Den 4 meter breda asteroiden spred hundratals små meteoriter över den nubiska öknen. När undersökningar blir mer sofistikerade och känsliga kommer fler av dessa ofarliga föremål att upptäckas innan de kommer in i atmosfären.

Bild vikipedia på Apolloasteroiden 2022 EB5  (visas grön). Solen är i centrum, med planeterna Merkurius (grå), Venus (svart), jorden (blå), och Mars (röd).

Misstaget uppdagades tre exoplaneter var stjärnor

 

De första världarna bortom vårt solsystem upptäcktes för tre decennier sedan. Sedan dess har nästan 5 000 exoplaneter bekräftats i vår galax. Astronomer har utöver det upptäckt ytterligare ca 5 000 planetariska kandidater – objekt som kan vara planeter men ännu inte har bekräftats som detta. Listan över planeter har nu krympt med minst tre. 

I en studie som publicerats i Astronomical Journal rapporterar MIT-astronomer  att tre, potentiellt fyra planeter som ursprungligen upptäckts av NASA: s Kepler rymdteleskop är felklassificerade. Istället är dessa sannolikt små stjärnor. Teamet använde uppdaterade mätningar för att dubbelkontrollera det som man trodde  planeternas storlek och upptäckte då att tre av dessa är  för stora för att vara planeter. Med nya och bättre uppskattningar av stjärnegenskaper fann forskarna då att de tre objekten, kända som Kepler-854b , Kepler-840b  och Kepler-699b uppskattas vara mellan två och fyra gånger större än Jupiter.

"De flesta exoplaneter är av Jupiter-storlek eller mindre. Två gånger [storleken] Jupiter är redan misstänkt. Större än så kan inte vara en planet har vi tidigare konstaterat säger studiens huvudförfattare Prajwal Niraula, graduate student in MIT's Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences. 

En fjärde planet, Kepler-747b  är ungefär 1,8 gånger Jupiters storlek vilket kan jämföras med de allra största bekräftade planeterna. Kepler-747b planetariska status, avslutar teamet, är misstänkt men inte helt osannolik. Arbetet med att hitta fler exoplaneter som bör vara stjärnor fortsätter.

Bild vikipedia på Keplerteleskopet som togs ur bruk 2018 efter att bränslet tagit slut efter 9 år av exoplanetsökande.

Ett halo i Fornaxklustret av galaxer

 

Fornaxhopen är en galaxhop i stjärnbilden Ugnen. Dess centrum befinner sig 65 miljoner ljusår från jorden. Här finns Fornaxgalaxen en elliptisk dvärggalax. Nyligen har ett team av astronomer ledda av Yanbin Yang vid Parisobservatoriet i Frankrike undersökt Fornaxgalaxens stjärnstruktur över ett relativt stort område (400 kvadratgrader). Detta gjordes från Gaia-insamlingen från ESA (stjärnkartor) vilkas datakvalitet möjliggjorde full täckning av och korrekta rörelsemätningar. Huvudsyftet med studien var att utforska omfattningen av den röda jättegrenen (RGB) stjärnpopulationen i denna galax.

 

"I denna studie presenterar vi en fallstudie om Fornax, med Gaia EDR3 [Early Data Release] publicerad i december 2020. Tack vare dess homogena täckning och datakvalitet kan vi utforska data över ett mycket stort område. Både täckning och kalibreringar över stora fält är svårigheter för markbaserade observationer och mosaikliknande observationer på dSphs," förklarade forskarna.

Studien identifierade en brytning i densitetsprofilen för Fornax vilket avslöjade en betydande komponent i denna galax som liknar ett stjärnhalo på grund av dess nästan symmetriska morfologi. Den sträcker sig utåt till 17600 ljusår och dess massa uppskattas till cirka 10 procent av galaxens massa. Något som ger indikationer på att Fornax-galaxen kan sträcka sig ännu längre ut i universum.

Astronomerna antar att den förlängda stjärnhallon kan bero på en tidigare stor expansionstakt av stjärnor i Fornax. Detaljerad numerisk modellering kommer dock att krävas för att bekräfta denna hypotes. Forskarna tillade att ett sådant scenario förutsätter att Vintergatans halo är eller var fyllt av diffus och joniserad gas i det som kallas det cirkumgalaktiska mediet (CGM) historiskt. Något som inte bevistats.

Forskarna noterade att deras upptäckt kan få konsekvenser för vår förståelse av andra dvärggalaxer av liknande slag i Vintergatan.

Bild vikipedia. VLT (Very Large Telescop ESA teleskop i Chile) Undersökning teleskopbild av Fornax Galaxkluster.

Comet 67P visar på förekomsten av syre.

 

67P/Churyumov-Gerasimenko är en komet i vårt solsystem. På denna landade den 12 november 2014 den obemannade ESA-rymdsonden Rosettas landare Philae och blev därmed det första människoskapade föremål som landat på en komet.

Rosetta upptäckte rikligt med molekylärt syre som läckte ut från kometen vilket förbryllade forskarna. Detta hade de aldrig sett ske från en komet tidigare. Konsekvenserna blev att forskare nu fick ta hänsyn till detta vilket innebar att ompröva allt de trodde att de redan visste om kemin i det tidiga solsystemet och hur det bildats.

Men en ny analys med ledning av planetforskare Adrienn Luspay-Kuti vid Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) i Laurel, Maryland, visas dock att Rosettas upptäckt kanske inte är så uppseendeväckande som forskarna först ansåg. Istället tyder upptäckten på att kometen har två inre reservoarer som får det att verka som om det finns mer syre här än vad som faktiskt finns.

"Det är en illusion", säger Luspay-Kuti. "I verkligheten har kometen inte ett högt syre-överflöd utan förklaringen är att ackumulerat syre fastnat i de övre lagren av kometen som släpps ut allt på en gång på grund av uppvärming vid närmande till solen och reaktion från vattenis. Även om det på jorden är vanligt med molekylärt syre (två syreatomer dubbelt kopplade till varandra) är det ovanligt i universum.

Molekylärt syre binder snabbt till andra atomer och molekyler och då speciellt till de universellt rikliga atomerna väte och kol. Syre förekommer endast i små mängder i några molekylära moln därute. Detta faktum fick många forskare att dra slutsatsen att syre i den protosolära nebulosa som bildade vårt solsystem troligen hade plockats upp på liknande sätt som väte och kol.

När Rosetta fann syre som steg ut ur kometen 67P vändes dock allt på huvudet. Ingen hade upptäckt syre i en komet tidigare och som den fjärde mest rikliga molekylen i kometens ljusa koma (efter vatten, koldioxid och kolmonoxid) behövde detta en förklaring. Syret tycktes lossna från kometen med hjälp av vatten vilket fick många forskare att misstänka att syret antingen var urtida - vilket innebar att det blev bundet med vatten vid solsystemets födelse och samlats i kometen när den senare bildades - eller bildats av vatten efter att kometen hade bildats.

Som rapporterats i deras studie, publicerad 10 mars i Nature Astronomy, fann teamet att när södra halvklotet vände sig bort och var tillräckligt långt från solen försvann länken mellan syre och vatten. Mängden vatten som kom från kometen sjönk så snabbt att syre verkade starkt kopplat till koldioxid och kolmonoxid, något kometen fortfarande släppte ut. Teamet föreslog då att kometens syre inte kommer från vatten utan från två reservoarer: en innehållande syre, kolmonoxid och koldioxid djupt inne i kometens steniga kärna; och en grundare ficka närmare ytan där syre kemiskt kombineras med vattenismolekyler.

Idén är: En djup reservoar av syre, kolmonoxid och koldioxidis avger ständigt gaser eftersom syre, koldioxid och kolmonoxid alla förångas vid mycket låga temperaturer. När syret passerar ur kometens inre på sin väg mot ytan tränger en del av det kemiskt in i vatten-isen (en viktig beståndsdel i kometens kärna) och bildar då en andra grundare syrereservoar. Men vattenis förångas vid en mycket högre temperatur än syre  så tills solen värmer ytan tillräckligt och förångar vattenisen kommer syret därför  ingenstans.

Det innebär  att syre kan ackumuleras i denna grunda reservoar under långa tider tills kometytan värms upp tillräckligt (när kometen kommer nära nog solen) för att vattenisen ska förångas vilket då frigör en plym som är mycket rikare av syre än vad som faktiskt fanns från början i kometen.

"Med andra ord återspeglar syreförekomsterna som mäts i kometens koma inte nödvändigtvis dess överflöd i kometens kärna", förklarade Luspay-Kuti.

Luspay-Kuti säger att hon vill undersöka ämnet djupare genom att undersöka kometens mindre molekylära innehåll av ex metan och etan och dess korrelation med molekylärt syre. Hon misstänker att detta kan  hjälpa forskare att få en bättre uppfattning om vilken typ av is som syret införlivades i.

"Du måste fortfarande komma på ett sätt att införliva syret i kometen", sa Luspay-Kuti, med tanke på att mängden syre fortfarande är högre än vad som ses i de flesta molekylära moln. Men hon sade att hon förväntade sig att en majoritet av forskarna ska välkomna studien och dess slutsatser med en lättnadens suck. 

Forskare  slipper nu omtolka universums födelse och nutid se ovan i inlägget (min anm.).Men visst behövs kompletterande analyser för att säkert veta hur syre kom in eller inte kom in i kometen.

Bild på kometen från vikipedia.

Pulsaren psr J2030+4415 med en stråle av materia och antimateria

 

Denna bild ovan från NASA:s Chandra X-ray Observatory och markbaserade optiska teleskop visar en extremt lång stråle (glödliknande tråd) av materia och antimateria av en mindre pulsar. Upptäckten publicerades nyligen på Chandras nyhetssida (se länk nedan).

Denna stråle kan kanske ge ledtrådar till att förklara det förvånansvärt stora antalet positroner, motsatsen till elektroner forskare upptäckt i Vintergatan.

Ljusstrålen till vänster på bilden visar ca en tredjedel av strålens längd som utgår från pulsaren psr J2030+4415 (J2030). Pulsaren finns cirka 1 600 ljusår från jorden och är likt objekt av detta slag av hög densitet och en storlek som en medelstor stad, Pulsaren (neutronstjärnan) bildades vid kollapsen av en massiv stjärna och just nu roterar den med flera  varv i sekunden runt sin axel.

Röntgenbilder tagna med Chandra (det blå fältet) visar hur partiklar strömmar ut från pulsaren längs med magnetfältslinjerna  i en hastighet av en tredjedel av ljushastigheten. Utifrån en närbild av pulsaren till höger i bild visas hur röntgenstrålar som skapas av partiklar sveper runt om pulsaren. Pulsaren sveper genom genom universum med en hastighet av ca 160900 km/h denna vilket får partiklar att skapa den långa glödtråden. (Optiska ljusdata från Gemini-teleskopet på Mauna Kea på Hawaii har använts vid analysen).

Man kan tillägga att som säkert flertalet redan vet att universum består till störta delen av vanlig materia inte av antimateria. Ett möte med dessa motsatser resulterar i att båda förintas.  Men likväl finner forskare  bevis för ett relativt stort antal positroner i universum, vilket leder till frågan: vilka är möjliga källor finns till denna antimateria? OBS positroner motsatsen till elektroner. Men det innebär inte antiproton antineutron vilka även behövs för en antiatoms uppbyggnad finns i lika stort antal (min anm.).

 Forskarna beskriver Chandra-studien av J2030 som att pulsarer likt denna  ger svar på varifrån positroner uppstår. Kombinationen av två ytterligheter – snabb rotation och höga magnetfält i pulsarer – leder till partikelacceleration och högenergistrålning som skapar elektron- och positronpar. (Den vanliga processen att omvandla massa till energi som bestäms av Einsteins E = mc2-ekvation är omvänd och energi omvandlas till massa.)

Pulsarer genererar rörelser av laddade partiklar som vanligtvis är begränsade inom kraftfulla magnetfält. Pulsaren färdas genom interstellära rymden i hög hastighet med strålen efter sig. En bogchock av gas rör sig framför pulsaren, liknande  vattenrörelsen framför fören på en båt i rörelse. Men för ungefär 20 till 30 år sedan verkar bogchockens rörelse från pulsaren ha avstannat och pulsaren kom ikapp den.

 

Den efterföljande kollisionen utlöste troligen en partikelläcka, där pulsarvindens magnetfält kopplades ihop sig med det interstellära magnetfältet. Som ett resultat kunde högenergielektronerna och positronerna då spruta ut genom ett "munstycke" bildat genom anslutningen till galaxen vari den ingår.

Frågan kvarstår dock över vad som skapar både elektroner och positroner (min anm.).

Bild från på en röntgenfotografering av objektet. Röntgenfotografering av objektet. https://chandra.harvard.edu/photo/2022/j2030/

Nyligen kraschade en meteorit i Australien

 

Ett team från Curtin University i Australien använde en ny metod för att söka efter nedslagna meteoriter.. Metoden innebar att med hjälp av drönare finna en nyligen nedfallen meteorit. Det var med hjälp av ett observationssystem kallat Desert Fireball Network (DFN). teamet spårade upp och hittade meteoriten efter fyra dagar. 

Den första pusselbiten för att hitta meteoriten genom  DFN utgick från en serie observatorier från obersvationer av när meteoriten kom in i jordens atmosfär. Två DFN-observatorier, ett vid Mundrabilla station och ett vid O'Malley  upptäckten av ett eldklot som kom in i jordens atmosfär syntes under 3,1 sekunder den 1 april 2021.

Tyvärr var de två observatorierna av fenomenet relativt långt bort från meteoritens nedslag (149 km respektive 471 km). Avståndet ledde till viss osäkerhet av det exakta nedfallsområdet. Men utifrån observationen kunde man likväl begränsa sökområdet till ca 5,1 km2.

Men även detta är  ett stort område att täcka upp och att använda en typisk meteoritsökningsteknik som innebär att stora grupper av frivilliga utspridda i området i sökandet inte minst är det svårt att arrangera. Därför använde gruppen vid Curtin en drönare och ett AI-algoritm i sökprocessen. De hade utvecklat och tränat en  nätverksalgoritm ett slags AI-algoritm (artificiell intelligens) för att söka efter meteoriter. Med hjälp av bilder av kända meteoriter i liknande miljöer tränades algoritmen i vad den skulle söka efter.

Därefter släpptes drönaren upp för att ta bilder som sedan matades in i algoritmen. En process som tog ungefär tre dagar för den DJI M300- drönare med kamera som användes.

Något som förenklade processen var att det vid  Outback of Western Australia finns relativt öppen terräng vilket förenklar sökandet (bildtagningen) efter meteoriter. Studien blev lyckad. Algoritmen, delade upp bilderna från drönaren i 125 x 125mm  pixelplattor och analyserades sedan dessa plattor i letandet efter potentiella meteoriter. Redan första dagen hittades meteoriten det man letade efter på en av bilderna. Så efter att ha skannat området i tre dagar med en drönare gick forskargruppen ut för att hitta meteoriten till fots. För att fokusera sin sökning koncentrerade de sig på området som algoritmen hade returnerat intresseobjektet från. Här hittade de snart den 70 gram stora  meteoriten orörd i sanden. Dessutom var stenens plats endast 50 m från den ursprungligt föreslagna flygvägen och nedslagsplatsen som beräknats av DFN: s observationsnätverk.

Se medföljande länk där en bra film medföljer som visar hur en meteorit sönderdelas i nedfärden mot jorden. Bild från samma länk som kommer från https://phys.org/news/2022-03-meteorite-australia-drone-scoured-area.html