Jorden borde kanske inte existerat

 

Merkurius, Venus, Jordens och Mars banor är kaosartade och datamodeller av banorna visar att dessa inre planeters banor borde resulterat i att planeterna kraschat samman för länge sedan. Men som vi vet har detta inte hänt. Ny forskning publicerad 3 maj i tidskriften Physical Review X visar varför det inte skett.

Planeter utövar ständigt en ömsesidig gravitationskraft på varandra vilket ständigt över tid något förändrar dess banor. De yttre planeterna (från Jupiter och utåt) är mycket större och motståndskraftigare mot små gravitationskrafter och upprätthåller därmed mer stabila banor.

I slutet av 1900-talet visade matematikern Henri Poincaré att det är matematiskt omöjligt att lösa ekvationer som styr rörelserna för tre eller flera interagerande objekt. Ett matematiskt problem  känt som "trekroppsproblemet". 

 Därför ökar osäkerheten i detaljerna om planeternas plats var de bildades och banhastighet över tid. Med andra ord: Det är möjligt att utarbeta två scenarier där avstånden mellan Merkurius, Venus eller ex , Mars och jorden skiljer sig åt med minsta möjliga avstånd och mängd utan att en av planeterna slår in i någon av de andra eller avviker från varandra. Den tid det tar för två  banor med nästan identisk början att avvika med en viss mängd från varandra är känd som Lyapunov-tiden i det kaotiska systemet. 1989 utarbetade Jacques Laskar astronom och forskningschef vid National Center for Scientific Research och Paris Observatory och medförfattare till den nya studien den karakteristiska Lyapunov-tiden. För planetbanorna i det inre solsystemet var denna bara 5 miljoner år (tiden för hur länge de haft sina nuvarande banor). 

Det betyder i princip att man förlorar en siffra var 10: e miljon år, beskrev Laskar det för Live Science. Så, till exempel, om den initiala osäkerheten i planetens position är 15 meter så är den 10 miljoner år senare 150 meter; Efter 100 miljoner år går ytterligare 9 siffror förlorade vilket ger en osäkerhet på 150 miljoner kilometer vilket motsvarar avståndet mellan jorden och solen. I grund och botten har du då ingen aning om var planeten då är, beskriver Laskar.

Medan 100 miljoner år kan verka som en lång tid, är solsystemet över 4,5 miljarder år och bristen på dramatiska händelser av en planetkollision eller en planet som kastas ut från all denna kaotiska rörelse har inte skett vilket verkar förbryllade enligt forskare.

Kanske dock vår måne som bildats enligt Theia-teorin genom att en planet  kraschade med jorden kan ses som en banförändrande händelse? 

Laskar undersökte problemet genom att genom datorsimulering ge olika utgångspunkter för de inre planetbanorna under de kommande 5 miljarder åren och gå från ett ögonblick till nästa. Han fann då 1 % chans risk för en planetkollision i framtiden. Med samma tillvägagångssätt beräknade han att det i genomsnitt skulle ta cirka 30 miljarder år för någon av planeterna att kollidera statistiskt. Genom att använda matematik identifierade Laskar och hans kollegor sedan för första gången "symmetrier" eller "bevarade kvantiteter" i gravitationsinteraktionerna som skapar en "praktisk barriär för planeternas kaotiska vandring.

Dessa framväxande kvantiteter förblir nästan konstanta och hämmar vissa kaotiska rörelser men inte helt och hållet alla.

Kanske man skulle ta med balans också i förståelsen?

Bild vikipedia som visar den Kaotiska rörelsen av tre samverkande, nästan likadana partiklar. Trekroppsproblemet.

Mysteriet med det skenande svarta hålet är löst

 

IC 5249 (är en tvärsnittspiralgalax som ligger cirka 109 miljoner från jorden  i stjärnbilden Tukanen. En studie utförd av ett team av forskare vid Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) har visat att den ovanligt tunna struktur av stjärnor, som nyligen upptäcktes av rymdteleskopet Hubbleteleskopet troligen är en galax som ses från dess tunnaste kant från jorden sett. Detta  går emot den ursprungliga tolkningen att det skulle varit  ett flyende supermassivt svart hål som lämnade efter sig ett spår av stjärnor i kölvattnet. Den nya tolkningen kommer från ett team av forskare vid Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) publiceras i tidskriften Astronomy and Astrophysics Letters.

För min del anser jag att denna nya tolkning har rätt i sina slutsatser. För mer om hur man kom fram till resultatet se denna länk. 

Bild från https://www.iac.es/ av objektet observerat från rymdteleskopet Hubble. Det visar emissionen i den ultravioletta delen av spektrumet. Mitten: Ultraviolett bild av en lokal galax utan utbuktning och observerad kant-på (IC 5249). Likheterna är uppenbara. Nederst: Samma galax IC 5249 observerad i den synliga delen av spektrumet. De tre bildernas rumsliga skalor är identiska. Upphovsman: HST

Fomalhauts tre asteroidbälten studeras

 

Fomalhaut är den ljusaste stjärnan på den södra stjärnhimlen. Den finns i stjärnbilden Piscis Austrinus (södra fisken) och är en av de ljusaste stjärnorna på jordens natthimlen överhuvudtaget.

Astronomer använde nyligen  NASA: s James Webb Space Telescope för att avbilda det varma stoftet runt Fomalhaut. Stoft som är det första asteroidbältet som någonsin setts utanför vårt solsystem. Studien skedde med hjälp av infrarött ljus. Till deras förvåning är dessa dammiga strukturer mycket mer komplexa än asteroid- eller Kuiper-bältet i vårt solsystem. Sammantaget finns runt Fomalhaut tre bälten som sträcker sig  ut frpn denna 23 miljarder kilometer från stjärnan. Det är 150 gånger jordens avstånd till solen. Srorleken på det yttersta bältet är ungefär dubbelt mot vårt solsystems Kuiperbälte bortom Neptunus. De inre bältena vid Fomalhaut  var de som nu sågs  för första gången. 

De dammiga asteroidbältena är skräp från kollisioner av större objekt (från asteroider och kometer) och beskrivs ofta som skräpskivor. Jag skulle beskriva Fomalhaut som arketypen av en stjärna med skräpskivor av liknande  komponenter som de vi har i vårt eget planetsystem asteroidbälten, påtalar András Gáspár vid University of Arizona i Tucson och huvudförfattare till studien som publicerats i tidskriften Nature, Astronomy och tillägger.

Genom att se på mönstren i dessa ringar kan vi göra en liten skiss av hur ett planetsystem borde se ut  där om vi bara kan få en tillräckligt djup bild in i systemen för att se de  planeter vi kan anta  finns där.

Rymdteleskopet Hubble, rymdobservatoriet Herschel och ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) har tidigare tagit skarpa bilder av det yttersta bältet vid Fomalhaut. Dock fann man ingen struktur här som visade på en planet. De inre bältena har upptäckts av Webbteleskopet i infrarött ljus. Webb kan se in i de två inre bälten något vi aldrig kunnat tidigare, beskriver Schuyler Wolff, medlem av teamet och verksam vid University of Arizona.

Bältena runt Fomalhaut är en typ av en mysterie: Var är planeterna?" undrar George Rieke, en annan lagmedlem och amerikansk vetenskapsledare för Webbs Mid-Infrared Instrument (MIRI) som gjorde dessa observationer. Jag tror att det inte är ett särskilt stort steg att säga att det förmodligen finns intressanta planetsystem runt stjärnan.

Webbs undersökningar i infrarött av de inre ringarna kommer inom en snar framtid att avslöja om här finns planeter eller inte. Dess datainsamling tar tid att analysera,

Bild vikipedia av asteroidbältet runt Formalhaut  taget av James Webb Space Telescope med kommentarer av NASA.

Mörk energi förändras aldrig i densitet eller massa fastän universum expanderar allt snabbare.

 

Då Edwin Hubble observerade avlägsna galaxer under 1920-talet upptäckte han att universum expanderar. 1998 upptäckte forskare som observerade typ Ia-supernovor (en exploderande vit dvärgstjärna i ett dubbelstjärnsystem där motparten är en röd jättestjärna) att universum inte bara expanderar utan har börjat en fas av accelererande expansion. 

För att förklara denna accelerationsökning av universums expansion  måste en källa finnas för detta, beskriver Joseph Mohr, astrofysiker vid LMU (Ludwig-Maximilians-Universität München). Och vi anser att källan är mörk energi som utvecklar något slags anti-gravitation som påskyndar universums expansion.

Antigravitationen orsakas troligen genom att  mörk energi skjuter föremål bort från varandra och undertrycker bildandet av stora kosmiska samlingar som annars skulle bildas på grund av gravitation. Mörk energi påverkar (som man antar) hur de största objekten i universum bildas som galaxkluster med totala massor från 1013 till 1015 solmassor genom gravitation (men troligen även ger en antigravitationseffekt som ökar på expansionen).

Vi kan lära oss mycket om den mörka energins natur genom att räkna antalet galaxhopar som bildas i universum som en funktion av tiden - eller i observationsvärlden som en funktion av rödförskjutning, förklarar Klein i studien.

 Galaxhopar är sällsynta och kräver kartläggningar av en stor del av himlen med hjälp av de känsligaste teleskopen i världen för att se och hitta. För detta ändamål lanserades därför eROSITA X-ray Space Telescope - ett projekt som leds vid Max Planck-institutet för utomjordisk fysik (MPE) i München - 2019  genomfördes en kartläggning av hela himlen för att söka efter galaxhopar. 

I eROSITA Final Equatorial-Depth Survey (eFEDS), har hittade cirka 500 galaxhopar. Detta representerar ett av de största fynd  hittills av galaxhopar med låg massa och spänner över de senaste 10 miljarder åren av kosmisk utveckling. För sin studie använde Chiu med kollegor ett extra dataset ovanpå eFEDS-data – i form av optiska data från Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program, som leds av  astronomiska organisationerna i Japan och i Taiwan och på Princeton University. Den tidigare LMU-doktorandforskaren I-Non Chiu och dennes LMU-kollegor använde denna data för att karakterisera galaxhoparna som hittades med eFEDS och mätte deras massor med hjälp av svag gravitationslinsning. 

Kombinationen av de två dataseten möjliggjorde den första  studien av galaxhopar som upptäckts med eROSITA.

Resultatet visar att det genom jämförelse av data och teoretiska förutsägelser utgör mörk energi cirka 76 % av den totala energin i universum. Dessutom indikerade beräkningarna att energitätheten hos mörk energi verkar vara enhetlig i rymden och konstant över tid. Resultatet stämmer väl överens med andra oberoende tillvägagångssätt vid tidigare galaxhopstudier samt de tidigare där svag gravitationslinsning använts och även den  kosmiska mikrovågsbakgrunden använts, tillägger Bocquet. Hittills tyder alla observationsbevis, inklusive de senaste resultaten från eFEDS på att mörk energi kan beskrivas med en enkel konstant, vanligtvis kallad den "kosmologiska konstanten".

En första studie av detta har I-Non Chiu, Matthias Klein, Joseph Mohr, Sebastian Bocquet gjort med namnet (översatt). Kosmologiska begränsningar från galaxhopar och grupper i eROSITA slutliga ekvatoriella djupundersökning. Publicerad i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society, 2023

Bild vikipedia Diagram som representerar universums accelererade expansion på grund av mörk energi.

Resterna från de första stjärnorna ses än i dag i avlägsna gasmoln

 

För första gången någonsin har det nu gått att  identifiera de kemiska resterna från explosionerna (supernovorna) efter de första stjärnorna, i avlägsna gasmoln, beskriver Andrea Saccardi, doktorand vid Observatoire de Paris – PSL, och ledare för studien som färdigställdes under hennes forskarutbildning vid Florens universitet.

Forskarna tror att de första stjärnorna som bildades i universum skiljde sig avsevärt åt från de stjärnor vi ser i dag. (de första innehöll nästan ingen metall utan bestod mest av väte och helium jämfört med dagens metallrika stjärnor. Metallrika stjärnor bildades då resterna av de första väte-heliumstjärnorna exploderat som supernovor. Vid explosionerna av detta slag bildades nya tyngre grundämnen.).

När de första stjärnorna bildades för ca 13,5 miljarder år sedan innehöll de nästan bara väte och helium, de lättaste grundämnena i naturen. Dessa stjärnor, som troligen var tiotals eller hundratals gånger mer massiva än solen exploderade efter kort tid som supernovor och berikade då den omkringliggande gasen efter novan med tyngre grundämnen. Senare generationer av stjärnor bildades ur denna gas och spred i sin tur än fler och tyngre grundämnen omkring sig när de exploderade.

De första stjärnorna är borta sedan länge men  dess spår finns kvar och kan studeras indirekt genom att undersöka de grundämnen som de spred i sin omgivning efter supernovaexplosionen, beskriver Stefania Salvadori, docent vid Florens universitet och medförfattare till studien som publicerades nyligen i Astrophysical Journal.

I data som samlats in med ESO:s VLT i Chile  (Europeiska sydobservatoriet- Very Large Telescope) fann astronomerna tre mycket avlägsna gasmoln från tiden då universum var 10 till 15 procent av sin nuvarande ålder. Gasmolnen visade kemiska fingeravtryck som överensstämde med det man förväntade sig från de första supernovorna. Beroende på stjärnans massa och energin i supernovan lämnade dessa första supernovor efter sig varierande mängder grundämnen som kol, syre och magnesium till nästa generations stjärnor.

Men vissa supernovaexplosioner var inte kraftiga nog att sprida än tyngre grundämnen som järn vilket bildas i tunga stjärnors centra (först av nästa generations stjärnors supernovadöd bildades järn) . För att söka efter resterna av stjärnor som exploderade som supernovor med låg energi letade därför forskarna efter gasmoln med låga halter av järn men höga halter av lättare grundämnen. De  gasmoln med rester från det tidiga universum med de karaktäristika man sökte efter vad de med mycket låga halter av järn men höga halter av kol och andra grundämnen.

Denna speciella kemiska sammansättning har observerats i gamla stjärnor i vår egen galax. Stjärnor som astronomerna anser vara andra generationens stjärnor bildade ur resterna av de första stjärnorna.

För att detektera och studera dessa stjärnor använde sig astronomerna av kvasarer vilket är extremt ljusstarka källor som drivs av aktiva supermassiva svarta hål i avlägsna galaxers centra. När ljuset från kvasarerna passerar genom universum och passerar  genom gasmoln lämnar de sken i gasmolnen som kan visa gasmolnets spektra av kemisk sammansättning. 

Forskarna analyserade ljuset från flera kvasarer genom dessa moln för att hitta avtryck av molnens sammansättning. Kvasarer som tidigare hade observerats med X-shooter ett instrumentet på ESO:s VLT. X-shooter sprider ut ljuset i ett spektrum av diskreta våglängder vilket gör det unikt välanpassat för att identifiera den kemiska sammansättningen i avlägsna gasmoln.

Studien öppnar nya möjligheter för nästa generations teleskop och instrument som ESO:s kommande Extremely Large Telescope och dess högupplösande spektrograf ANDES (ArmazoNes high Dispersion Echelle Spectrograph). Med ANDES på ELT kommer vi att kunna studera många av dessa sällsynta gasmoln i större detaljrikedom vilket gör det möjligt att avslöja egenskaperna hos de första stjärnorna” beskriver Valentina D’Odorico, astronom vid National Institute of Astrophysics i Italien och en av studiens medförfattare det i studien.

Bild vikipedia på ESO:s (Europeiska sydobservatorie i Chile) Very Large Telescope.

En stjärna slukar en planet därute, ett öde även Jorden kommer att dela i framtiden.

 

Astronomer har med hjälp av teleskopet Gemini South i Chile vilket drivs av NSF:s NOIRLab för första gången sett när en slocknande stjärna lik vår sol uppslukar en exoplanet. Händelsen hittades i ett avslöjande "långt och lågenergirikt" utbrott av en stjärna i Vintergatan cirka 13 000 ljusår från jorden. Samma öde drabbar en gång jorden då vår sols bränsle tar slut och den då sväller upp till en röd jättestjärna innan den dras samman sig till en vit dvärgstjärna.

Bilden av en sådan händelse sågs i ett utdraget lågenergiutbrott av stjärnan och man  kunde se en planet som skummar längs med stjärnans yta. En process som troligen liknar jordens slutliga öde då vår sol närmar sig slutet av sin tid om cirka fem miljarder år.

Under större delen av sin existens omvandlar en solliknande stjärna väte till helium i sin heta, täta kärna vilket gör att stjärnan kan trycka tillbaka den krossande vikten av dess yttre lager. När vätet i kärnan tar slut börjar stjärnan omvandla helium till kol och vätefusionen migrerar till stjärnans yttre del vilket får denna att expandera och stjärnan sväller då upp och blir en röd jättestjärna. 

En sådan omvandling berör alla planeter i det inre av ett solsystem. Då stjärnans yta expanderar slukas snart dess inre planeterna i solsystemet då interaktionen utlöser ett spektakulärt utbrott av energi, material vid uppsvällningen. Denna process bromsar planetens omloppshastighet vilket resulterar i att den dyker in i stjärnan.

De första antydningarna om denna händelse upptäcktes ur optiska bilder från Zwicky Transient Facility. Arkivinfraröd täckning från NASA: s Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) som kan se in i dammiga miljöer på jakt efter utbrott och andra övergående händelser. Dessa bilde bekräftade  uppslukningshändelsen vilken fått namnet ZTF SLRN-2020.

 Vårt teams anpassade omanalys av infraröda kartor över skyn från NEOWISE exemplifierar den stora upptäcktspotentialen för arkivundersökningsdatamängder, beskriver NOIRLab-astronomen Aaron Meisner medförfattare till studien det i denna som publicerades i Nature.

Utbrottet från uppslukningen varade i cirka 100 dagar och egenskaperna i dess ljuskurva liksom det utkastade materialet gav astronomer insyn i stjärnans massa. Det utkastade materialet bestod av cirka 33 jordmassor (innebär material som motsvarar 33 planeter av jordens storlek) bestående av väte och  damm.

Om ca 5 miljarder  år kommer även solen att svälla upp och Jordens existens slutar då den slukas i en slutlig blixt (innebärande att solen sväller upp till en röd jätte och slukar de inre planeterna som Merkurius, Venus, Jorden och ev Mars.) ett skeende som tar enbart några månader.

Bild https://phys.org/ Bildtext översatt. Astronomer har med hjälp av teleskopet Gemini South i Chile som drivs av NSF:s NOIRLab, observerat de första övertygande bevisen på att en döende solliknande stjärna slukar en exoplanet. Händelse sågs i ett långt lågenergiutbrott från stjärnan - den avslöjande signaturen av en planet som skummar längs en stjärnas yta. Denna aldrig tidigare sedda process kan förebåda jordens slutliga öde när vår egen sol närmar sig slutet av sitt liv om cirka fem miljarder år. Upphovsman: International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURA / M. Garlick / M. Zaman

 

Den starkaste superflare som någonsin upptäckts.

 

Forskare som undersökte stjärnanhopningar i stjärnbilden Orion fick  bevittna en av de mest gigantiska och kraftfulla stjärnstormar som någonsin setts. Ett superflare.

Superflare är utkast från en solfläck en enorm explosion av UV-strålning och röntgenstrålning. Den nu sedda hade ett utkast  10 gånger mer massiv än någon som någonsin bevittnats från vår sol, enligt ny forskning publicerad i The Astrophysical Journal.

Medan mekanismen bakom dessa utkast från stora solfläckar  sker inte är förstådd tyder den nya forskningen dock på att superflares uppstår på stjärnor som är mycket magnetiskt aktiva. Dessa solfläckar kan där få enorma utbrott av laddade partiklar som kan förstöra livet på planeter som kommer i deras väg, beskrev studiens författare det.

Solfläckar i sig är bara mörka i förhållande till solens övriga ljus, enligt University Corporation for Atmospheric Research (UCAR). Om en solfläck  ensamt skulla skina oberoende av solens övriga strålning skulle den i en mörk rymd ha en ljusstyrka som vår måne. Anledningen till att solstrålar verkar så mycket mörkare än resten av solens synliga yta (fotosfär) är att på dessa är det mycket svalare än på solen i övrigt. Gasen i en solfläck avger cirka 75 % mindre ljus än solen i övrigt, enligt NASA.

Astronomer uppskattar att solstrålar har en temperatur på ca 3500 grader Celsius - medan den omgivande fotosfären (solytan) flammar vid ungefär 5500 C, enligt National Weather Service (NWS).

Solstrålar bildas i regioner med starka magnetfält. Magnetfält  som är ungefär 2 500 gånger starkare än jordens och mycket starkare än någon annanstans på solen, enligt NWS. Detta ökar det magnetiska trycket som utövas på solfläckar vilket hämmar värmeflödet från solens inre till ytan och lämnar regionen svalare än omgivningen.

Den uppdämda magnetiska energin hos solfläckar kan ha några spektakulära - och farliga biverkningar. När magnetfältlinjerna runt solfläckarna blir för trassliga kan de bilda nya konfigurationer och släppa från sig plötsliga utbrott av magnetisk energi. Denna energi kan interagera med den omgivande plasman bestående av varm elektriskt laddad gas som utgör huvuddelen av solens innehåll och då skapa en explosion av energi det som vi kallar solflare.

Ju fler solfläckar det finns på solen vid en viss tidpunkt desto mer sannolikt är det att en solflare sker. Solfläckar är mer benägna att inträffa nära klimaxen av solens 11-åriga aktivitetscykel (känt som "solmaximum") då magnetisk aktivitet toppar. 

Värmen från en solflare kan i sin tur utlösa en annan typ av explosion som kallas en koronal massutkastning (CME) (bör inte missuppfattas som solflare som är farliga för människan CME är skadligt för elektronik) , där laddade solpartiklar spränger rakt ut ur solens atmosfär och rymden med höga hastigheter.

De flesta CME är ofarliga. Men om en CME råkar vara riktad mot jorden kan det få skadliga konsekvenser. När en CME passerar över jordens atmosfär kan den slå ut elnät, orsaka radioavbrott och skada satelliter; Livet på jorden förblir skyddat av vår planets magnetfält, men astronauter som arbetar i rymden kan drabbas av stora doser av strålning. 

Inlägget har som utgångspunkt en artikel i https://www.livescience.com  

Bild vikipedia på Orion- konstellationen där solstormen upptäcktes.