Hör det kusliga ljudet från jordens magnetfält

 

Jordens magnetfält är  komplext, dynamiskt och har formen av en bubbla runt Jorden och detta håller oss säkra från merparten av den kosmiska strålningen och de laddade partiklarna från solen. När dessa partiklar kolliderar med atomer och molekyler – främst i form av syre och kväve – i den övre atmosfären omvandlas en del av energin vid kollisionerna till det grönblå ljus som är typiskt för norrskenet som ibland kan ses på nordliga breddgrader.

Medan aurora borealis (norrsken) erbjuder en visuell visning av laddade partiklar från solen då den interagerar med jordens magnetfält är det en annan sak att kunna höra magnetfältet då det genereras av jorden och dess interaktion med solvinden.

Jordens magnetfält genereras till stor del genom ett överflöd av överhettat, virvlande flytande järn i den yttre kärnan cirka 3000 km under våra fötter. Det rör sig och ger effekt som fungerar likt en snurrande ledare i en cykeldynamo och skapar elektriska ström som i sin tur genererar jordens kontinuerligt föränderliga elektromagnetiska fält.

ESA:s trio av Swarm-satelliter vilket lanserades 2013 används för att samla in data för att bättre förstå exakt hur vårt magnetfält genereras genom att dessa satelliter  mäter de magnetiska signaler som härrör från jordens kärna och manteln, jordskorpan och haven, samt från jonosfären och magnetosfären. Swarm - satellitererna ger oss även ny kunskap om det så kallade rymdvädret (strålningsintensiteten och prognoser över detta).

Musikern och medverkande i projektet  för att höra magnetfältets ljud Klaus Nielsen vid Danmarks tekniska universitet, förklarar: "Teamet använde data från ESA:s Swarm-satelliter m.fl. källor för att därefter använda de insamlade magnetiska signalerna till att manipulera och kontrollera en sonisk representation av kärnfältet. Projektet har varit en givande övning i att föra samman konst och vetenskap."

Det låter kusligt men anmärkningsvärt nog representerar detta ljudklipp magnetfältet som genereras av jordens kärna och dess interaktion med en solstorm. Här kan man göra ljudet. 

Bild vikipedia som visar skillnaden i orientering mellan den geomagnetiska (Nm) och geografiska (Ng) nordpolens.

Exoplanet GJ 1252b saknar atmosfär.

 

GJ 1252b är en jordliknande exoplanet 66 ljus år bort från oss. Den finns runt en dvärgsol av M- typ. En röd dvärgstjärna vilket är den vanligaste typen av stjärna därute. Men om en planet finns i den zon runt dessa där liv kan uppstå finns en strålningsrisk från dessa aktiva stjärnor som får atmosfären att koka bort. Något som skett här.

Arbetet som ledde till avslöjandet om planetens existens och att den saknar atmosfär och vilken fick beteckningen GJ 1252b, beskrivs i The Astrophysical Journal Letters.

Planeten kretsar kring sin stjärna med två varv per dag. 12 timmar jordtid per varv. Planeten är något större än jorden och som vi då förstår utefter ovanstående finns den mycket närmare sin sol än jorden är från vår sol vilket gör GJ 1252b intensivt het och ogästvänlig.

"Trycket från strålningen från stjärnan är enormt och tillräckligt för att blåsa bort planetens atmosfär", säger Michelle Hill, UC Riverside astrofysiker och medförfattare till studien.

Jorden förlorar också en del av sin atmosfär över tid på grund av solen, men vulkaniska utsläpp och andra kolcykelprocesser gör förlusten knappt märkbar genom att dessa processer fyller på det som går förlorat. Men i större närhet till en sol kan en planet inte fylla på den mängd som går förlorad.

I vårt solsystem blev detta Merkurius öde. Den har en atmosfär, men extremt tunn, bestående av atomer som sprängs itu av solens strålning. Den extrema värmen från solen får dessa atomer att avdunsta ut i rymden. En gång finns ingen atmosfär kvar här.

Strålningen på GJ 1252b visar att dess  dagstemperaturer beräknas till ca 1300C, varmt nog för att guld, silver och koppar skulle smälta på planeten. Värmen, i kombination med antaget lågt yttryck är det som fick forskarna att förstå att det inte finns någon atmosfär.

Forskningen leddes av Ian Crossfield vid University of Kansas. Den inkluderade även forskare från UC Riverside samt NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Caltech, University of Maryland, Carnegie Institution for Science, Max Planck Institute for Astronomy, McGill University, University of New Mexico och University of Montreal.

Bild från Nasa av en illustration av hur det kan ses  ut då atmosfären blåses bort från en planet av en närliggande stjärna (sol). (NASA)

Ivuna - meteoriten en av de sällsyntaste meteoriterna som träffat Jorden.

 

Ivuna-meteoriten hittades i Tanzania i december 1938. Den delades senare upp i ett antal mindre bitar där merparten numera finns på Natural History Museum i London. Efter att ha jämfört den med mineralprov från asteroiden  Ryugu, tror experter att Ivuna-stenen likt denna har sitt ursprung från utkanten av solsystemetet. 

Den vetenskapliga upptäckten publicerad i tidskriften Science Advances kan potentiellt lösa mysterier om solsystemets tidiga historia och hur livet började på jorden enligt ett uttalande från Natural History Museum (NHM).

En senior forskningsledare vid museet och medförfattare till artikeln professor Sara Russell, sa: "Det är en spännande upptäckt för mig eftersom det visar att meteoriter i vårt museum och i samlingar runt om i världen faktiskt kan innehålla det mesta av mineral i solsystemet från den innersta steniga delen till dess längst bort och yttre räckvidd. "

"Vi kan använda meteoriter för att lära oss mer om vårt ursprung och om solsystemets planeter."

Ivuna är en av de extremt sällsynta meteoriterna som kallas CI-kondriter.

Dessa meteoriter innehåller element som fanns vid bildandet av solsystemet för över fyra miljarder år sedan, såsom järn och kol.

Dessutom är denna typ av meteoriter kända för att innehålla vatten - den viktigaste ingrediensen för livet. För experimentet undersökte forskarna prov från asteroiden Ryugu som hämtades på plats  2020 av den japanska rymdfarkosten Hayabusa2.

Resultaten tyder på att både Ryugu och Ivuna-meteoriten är CI-kondriter och härstammar från utkanten av solsystemet - och kan till och med ha samma moderkropp som sitt ursprung, säger forskarna.

"Genom att jämföra  järnet i både asteroiden och meteoriten lärde vi oss att Ryugu har en anmärkningsvärt nära matchning till CI-kondriter", säger professor Russell. 

Det anses numera möjligt att vatten och organiskt material kan ha förts till jorden av meteoriter från solsystemets yttre region.

Bild på Ivuna- meteoriten från http://www.meteorite.fr/en/forsale/Ivuna.htm

Galaxer förenas runt en röd kvasar i närheten av ett monstruöst svart hål

 

En kvasar en extremt ljusstark och avlägsen och aktiv galaxkärna. Den överglänser galaxen så dess stjärnor drunknar i ljus. 

Med hjälp av James Webb Space Telescope går det att se 11,5 ljusår bort (tillbaka i tiden ett ljusår är det avstånd ljuset  åker iväg under ett år från sin källa ca 9,6 biljoner km) på det tidiga universum. Nyligen upptäckte astronomer en galaxhop som dras samman runt en sällsynt röd kvasar som finns runt ett stort massivt svart hål. Upptäckten kommer från Johns Hopkins University och ett internationellt team där. Upptäckten erbjuder en oöverträffad möjlighet att se hur galaxer för miljarder år sedan samlades till det som nu är universum.

"Vi tror att något dramatiskt är på väg att hända i detta system", säger medförfattare Andrey Vayner en av Johns Hopkins postdoktorer som studerar galaxernas utveckling (i tiden upptäckten ses under). "Galaxen är i detta ögonblick under sin livstid, på väg att förvandlas och kommer att se helt annorlunda ut om några miljarder år." (i vår tid ser det numera helt annorlunda ut men kan självfallet inte ses)

Studien publicerades i press i Astrophysical Journal Letters och finns tillgänglig på arXivs arkiv. Den bländande ljusa kvasaren, som drivs av vad Zakamska kallar ett "monster" svart hål i mitten av den galaktiska virveln är en sällsynt "extremt röd" kvasar, cirka 11,5 miljarder ljusår bort från oss och en av de mest kraftfulla som någonsin setts på ett sådant avstånd. Det är i huvudsak ett svart hål i formation, säger Vayner. Ett svart hål som äter gasen runt den och växer till i massa. Moln av damm och gas mellan jorden och den glödande gasen i riktning mot det svarta hålet får kvasaren att se röd ut.

Teamet arbetar redan med uppföljningsobservationer av denna händelse för att bättre förstå hur täta, kaotiska galaxhopar bildas och hur de påverkas av supermassiva svarta hål.

"Det du ser här är bara en liten delmängd av vad som finns i datan av upptäckten, säger Zakamska. – Det händer mycket här så vi lyfte i studien först fram vad som är den största överraskningen. Varje ljusklump här är en babygalax som smälter samman i denna ”modergalax” färgerna visar på skilda hastigheter i det som sker och det hela rör sig på ett extremt komplicerat sätt. Nu ska vi börja reda ut hur , i vilken följd och vad som sker.

Spännande att få veta vad som kommer ur detta.

En Hubble-bild av kvasaren och samma område sett med James Webb Space Telescope. Bilden visar flera galaxer som samlas, där varje färg representerar en annan hastighet: Rött rör sig bort från oss. Blått rör sig mot oss.

KREDIT:ESA/WEBB, NASA & CSA, D. WYLEZALEK, A. VAYNER & Q3D-TEAMET, N. ZAKAMSKA.

NASA: s Curiosity Mars-rover nyligen till den sulfatrika delen av Mount Sharp

 

Efter att ha åkt under sommaren 2022 genom ett smalt, sandkantat pass, anlände NASA:s  Curiosity Mars-rover nyligen till det som kallas den "sulfatrika platsen", en länge eftertraktad region av Mount Sharp som är berikad med salta mineraler.

Forskarna antar att bäckar och dammar på Mars för miljarder år sedan lämnade kvar dessa sulfatrika mineraler efter  att vattnet torkat upp. Förutsatt att hypotesen (hypotesen om att vatten en gång funnits i vatten i bäckar och dammar) är korrekt kan dessa mineraler innehålla ledtrådar om hur - och varför - Mars klimat förändrades från att vara mer jordliknande till den frusna öken den är idag.

De sulfatrika mineralerna upptäcktes av NASA: s Mars Reconnaissance Orbiter av  Curiosity innan dess landning från ovan  2012 så forskare har väntat länge på att komma fram till och se denna terräng på nära håll (Roverbilen rör sig sakta över ytan). Strax efter ankomsten nu i somras upptäckte rovern en mängd olika bergarter och tecken på tidigare vatten bland strukturer av popcornutseende, bergknallar och salta mineraler som magnesiumsulfat, kalciumsulfat, gips  och natriumklorid (vanligt bordsalt).

De valde ut en sten som de gav smeknamnet "Canaima". Av denna togs det 36: e borrprovet från Mars yta. Att välja ut en sten för borrprov är svårt. Tillsammans med vetenskapliga överväganden över vilken sten som är lämplig var teamet även tvunget att ta hänsyn till roverns hårdvara (verktyget måste hålla vid provtagningen och rovern stå  på stabil mark om den välter eller fastnar är all vidare forskning från denna slut. Curiosity använder ett slagverk, en roterande borr som finns i änden av sin 2 meter långa arm för att pulverisera stenprover för analys. Slitna bromsar på armen fick nyligen teamet att dra slutsatsen att vissa hårdare stenar kan kräva för mycket hamrande för att borrens status numera.

"Som vi gör inför varje uppdrag borstade vi bort dammet och petade sedan på Canaimas övre yta med borren. Om då inga skrapmärken uppstår i stenen  är det en indikation på att den kan visa sig för hård att borra i för verkyget  säger Curiositys nya projektledare, Kathya Zamora-Garcia från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien.

 – Vi pausade inför denna sten för att fundera på om det innebar någon risk att borra i den. Men med den nya borralgoritmen, skapad för att minimera användningen av slagverket, kände vi oss bekväma med att samla in ett prov av Canaima. Det visade sig att det inte behövdes något slagverk." Det räckte med borren. Stenen var inte så hård.

Uppdragets forskare ser fram emot att analysera delar av provet med instrumentet Chemical and Minerology (CheMin) och Sample Analysis at Mars instrument (SAM) när proverna en gång hamnar på Jorden men det är nära ett decennium dit.

Det finns säkert mycket att upptäcka och lära på och av Mars.

Bild vikipedia. En äldre bild av Curiositys  på "Mount Sharp" (9 september 2015).

Hipparkos sedan antikens försvunna stjärnkarta funnen

 

Hipparchos (Hipparkos) född omkring 190 f.Kr i Nicaea, död omkring 125 f.Kr., var en grekisk astronom och matematiker. Han räknas ofta som antikens störste astronom och som grundläggaren av astronomi som vetenskap.

Hans sedan länge försvunna stjärnkarta som är enormt viktig för vetenskapshistorien har nu enligt en ny studie upptäckts på de slitna sidorna i ett medeltida manuskript efter ett sökande som har sträckt sig över nästan 2 000 år.

Stjärnkartan som sammanställdes av den under antiken grekiska astronomen Hipparchus är en legendarisk stjärnkatalog ocg det första försöket att registrera exakta positioner för himmelska objekt med fasta koordinater. Liksom många gamla dokument förlorades kopior av katalogen under århundradena efter att den skrevs och den var tills nu enbart  känd från referenser i senare verk. Mysteriet med dess försvinnande har lett till en sökning efter katalogen under nästan 2000 år.

Nu rapporterar ett team under ledning av Victor Gysembergh, professor vid French National Center for Scientific Research (CNRS) i Paris att passager av  Hipparchos stjärnkatalog har upptäckts under texten till ett kristet manuskript som härstammar från Egyptens Saint Catherine's Monastery som är inrymt på Museum of the Bible i Washington, DC.

De "nya bevisen på existensen av kartan möjliggör stora framsteg i rekonstruktionen av Hipparchos stjärnkatalog", enligt studien som publicerades i dagarna i Journal for the History of Astronomy.

"Hipparchos stjärnkatalog är det allra första försöket i mänsklighetens historia att exakt mäta fixstjärnornas positioner", skriver Gysembergh och tillägger. "Kartan är en viktig milstolpe i vetenskapens födelse i  en kollektiv strävan att mäta och förutsäga vår omgivning."

Hipparchos ursprungliga katalog dokumenterar den himmelska longituden och latituderna av mer än 800 stjärnor vilket skiljer den från tidigare kartor som inte använde två koordinater. Även om den länge varit förlorad för historien, har forskare antagit att den både existerat och påverkat senare tiders astronomers mer kända astronomiska texter.

"Denna upptäckt bevisar att Hipparchos, som ofta anses vara den största (första) astronomen i det antika Grekland verkligen kartlade himlen århundraden före andra kända försök", noterade Gysembergh. "För att citera Mathieu Ossendrijver vid Fria universitetet i Berlin: 'Den här stjärnkatalogen som har svävat i litteraturen som en nästan hypotetisk karta har nu blivit väldigt konkret.' Det belyser också ett avgörande ögonblick i vetenskapens födelse, när astronomer skiftade från att bara beskriva de mönster de såg på himlen till att mäta och förutsäga dem. För än mer om upptäckten följdenna länk. 

Jag kan tänka mig att kartans original en gång bevarades i biblioteket i Alexandria och försvann bland 400 000 andra bokrullar vid bibliotekets brand vid vår tideräknings början. Tiden när är diskuterad men det skedde en brand som förstörde ovärderliga bokrullar bland annat många av Aristoteles förlorade verk. Platons samlade verk fanns dock på annat håll och finns bevarade i sin helhet ännu i dag.

Bild på astronomen Hipparchos (Hipparkos) antikens mest kända astronom. Bild vikipedia.

Ett nytt arbetssätt i sökande efter mörk materia.

 

Mörk materia antas vara fem gånger vanligare än vanlig materia och anses vara cirka 85% av universums totala massa och ungefär en fjärdedel (26,8%) av universums totala massa om man även tar med energi och mörk energi, (själv anser jag att mörk materia är ett tillstånd av vanlig materia som vi ännu inte förstår, men det innebär inte att jag inte kan beskriva motsatta synpunkter i min blogg. Alla får anse som de vill (min anm.).

Vi kan inte upptäcka dessa svårfångade partiklar (i beprövad forskningsmetodik) som ingår i mörk materia direkt då mörk materia inte avger något ljus med kraftfulla instrument som Hubble Space Telescope eller NASA: s kommande NancyGrace Roman Space Telescope (ROMAN) för att bevittna dess inflytande på galaxer och andra avlägsna stjärnkluster. (Så det är effekter av något okänt som gett idén om mörk materia. Men varför inte det istället ses som mörk energi okänd form av energi är en gåta).

Enligt en ny studie ledd av forskare vid Ohio State University kan nya radarsystem från Jorden (istället för teleskop därute) nu användas vilket underlättar sökandet.

John Beacom, medförfattare till studien är professor i fysik och astronomi vid Ohio State, säger att medan forskare vanligtvis bara letar efter små partiklar av mörk materia med liten massa är målet med den nya forskningen att förbättra sökningen genom att även söka efter makroskopisk mörk materia (större synlig mörk materia): partiklar med en stor massa som inte nås av nuvarande markdetektorer. "En av anledningarna till att mörk materia är så svår att upptäcka kan vara att partiklarna kan vara mycket massiva", säger Beacom. "Om massan av mörk materia är liten är partiklarna vanliga men om massan är stor är partiklarna sällsynta."

En ny idé jag aldrig hört tidigare (.min anm.)

Även om dessa partiklar inte kan beröras eller ses kan mörk materia uppfattas genom dess gravitationseffekter på andra himmelska fenomen som stjärnor eller svarta hål.

Även om dess effekter på andra naturliga system inte är lätta att kategorisera och tar tid att lära sig mer om gör mörk materia att nya vägar öppnas för forskare att förstå kosmos storlek, form och framtid, sa Beacom. Sådana detektioner kan också avslöja massan av de mörka partiklarna som beroende av deras storlek, kan ha enorma effekter på galaxers bildning och struktur.

Den nya forskningen är publicerad på preprint-servern med öppen åtkomst för intresserade, arXiv.org

Det som är nytt i forskningen i sökandet efter mörk materia är att forskare denna gång använde samma teknik som används för att spåra meteorer när de sveper över skyn. När meteoriter passerar genom jordens atmosfär berörs både dessa och partiklar av mörk materia joniseringsavlagringar - en form av strålning som lämnar efter sig fria elektroner (atomer som kan leda elektricitet). Elektromagnetiska vågor som frigörs av radar studsar av effekten av de fria elektronerna och signalerar närvaron av materia som sedan kan användas för att skilja ut mörk materia från meteoriters vanliga materia. På så sätt kan Jordens atmosfär omvandlas till en effektiv, storskalig partikeldetektor.

Även om forskare har använt denna metod vid meteorjakt i årtionden, säger Beacom att han var förvånad över att ingen någonsin hade tillämpat detta system i tidigare insamlad data i sökandet efter mörk materia.

En av studiens viktigaste slutsatser är hur teamets nya metod skulle kunna komplettera andra kosmologiska sökningar efter mörk materia eftersom deras system erbjuder en nivå av noggrannhet och känslighet som många andra teknikslag saknar.

"Nuvarande kosmologitekniker är ganska känsliga, men de har inget sätt att kontrollera sitt eget resultat", sa Beacom. "Det här är en helt ny teknik så om forskare är osäkra på vad de har upptäckt kan en signal kontrolleras i detalj med radarteknik."

Medförfattare i studien var Pawan Dhakal, Steven Prohira och Christopher Cappiello från Ohio State, samt Scott Palo och John Marino från University of Colorado Boulder.

Bild vikipedia en sammansatt bild av galaxhopen CL0024+17 tagen av rymdteleskopet Hubble som visar skapandet av en gravitationslinseffekt. Det antas att denna effekt till stor del beror på gravitationsinteraktionen med mörk materia.