En studie av jonosfären avslöjade ett tidigare okänt skydd av jordens magnetfält

 

Jonosfären är den del av den övre atmosfären som joniseras av strålning från rymden och utgörs av plasma. Jonosfärer kännetecknas av hög elektrontäthet och  hög elektrisk ledningsförmåga. På grund av detta påverkar jonosfären utbredningen av radiovågor och möjliggör långväga radiotrafik på kort- och mellanvåg runt jordklotet.

Jordens jonosfär börjar från en höjd på omkring 80 km över jordytan. Uppåt övergår den sedan gradvis i magnetosfären utan tydlig gräns. Oftast sägs den sluta någonstans mellan 500 km och 2000 km över markytan. Många satellitbanor går inom jonosfären, exempelvis Internationella rymdstationen (ISS) som ligger på 300 till 400 km höjd.

I en nyligen genomförd datasimuleringsstudie fördjupades i komplexiteten i denna region särskilt dess interaktion med elektroner med hög energi. Tohoku Universitys geofysiker Yuto Katoh ledde denna forskning vars detaljer presenteras i den vetenskapliga tidskriften Earth, Planets and Space.

Jordens geomagnetiska fält spelar en tidigare inte känd skyddande roll. Våra resultat klargör den oväntade rollen för det geomagnetiska fältet som omger jorden som skyddar atmosfären från elektroner med hög energi, beskriver Katoh.

En fascinerande blandning av joner och fria elektroner finns i jonosfären. Dessa laddade partiklar bildas då atmosfären kommer i kontakt med solens strålning. Bland aktiviteterna som förekommer i denna region är den över polarzonerna som kontinuerligt spärras av en ström av höghastighetselektroner ett fenomen som kallas "elektronutfällning. Dessa "relativistiska" elektroner, som färdas nära ljusets hastighet är viktiga aktörer i jonosfär fenomen som norrsken. Deras beteenden, interaktioner och banor påverkas av det geomagnetiska fältet som omsluter jorden.

I sin strävan att förstå dessa komplexa interaktioner nollställde teamet från Tohoku i samarbete med forskare från Tyskland och Japan den så kallade "spegelkraften" - en i stort sett outforskad kraft som härrör från det magnetiska inflytandet av laddade partiklar i det geomagnetiska fältet. Katoh beskrev de potentiella verkliga konsekvenserna av utfällande elektroner som lyckas passera genom spegelkraften och då kan nå mitten och nedre atmosfären vilket bidrar till kemiska reaktioner relaterade till variationer i ozonnivåer. Detta är av yttersta vikt eftersom komprometterade ozonnivåer, särskilt vid polerna på grund av föroreningar minskar ozonskyddet och då ger skydd mot skadlig ultraviolett strålning till markliv.

Forskningens hörnstensavslöjande ligger i den oförutsedda storleken på det geomagnetiska fältets roll tillsammans med spegelkraften i att fungera som en skyddande barriär. Genom att avvisa höghastighetselektroner förhindrar de att dessa partiklar faller för nära jorden vilket skyddar den lägre atmosfären och livet.

Bild vikipedia Norrsken ljus som utsänds från jonosfären där den träffas av energirika partiklar, mestadels elektroner från magnetosfären.

Ringnebulosan i nytt ljus

 

Ringnebulosan, Messier 57, M57 eller NGC 6720 är en planetarisk nebulosa i stjärnbilden Lyran. En planetarisk nebulosa är ett astronomiskt objekt som består av materia som små och medeltunga stjärnor i slutfasen av sitt liv stöter ut.

Ringnebulosan består av de glödande resterna av en sedan länge avslocknad stjärna, en klass av astronomiska objekt som kallas en "planetarisk nebulosa", som inte har något med planeter att göra. I centrum finns en vit fläck som är en vit dvärgstjärna  och då vad som återstår av den utdöda stjärnans kärna.

M57, eller Ringnebulosan är fascinerande för astronomer eftersom den inte bara är tillräckligt nära oss för att ses med även amatörteleskop utan även av att den från vår utsiktspunkt i solsystemet lutar nebulosan så att den är direkt mot oss. Det betyder att observationer av ringnebulosan med rymdteleskop ger astronomer möjlighet att se vad som händer i en planetarisk nebulosa och då analysera ljus av stjärnors utveckling och förintelse.

James Webb Space Telescope har nu gett oss en extraordinär bild av Ringnebulosan, beskriver Mike Barlow, professor vid University College London och  forskare vid JWST Ring Nebula Imaging Project. De högupplösta bilderna visar inte bara de intrikata detaljerna i nebulosans expanderande skal utan avslöjar även den inre regionen runt den centrala vita dvärgen i stor klarhet. Astronomer kan också nu få information om de kemiska processer som förekommer i den planetariska nebulosan genom att analysera färgerna av gas och stoft som avges när stjärnorna i centrum genomtränger gasen med strålning.

Strukturen i detta objekt är otrolig då allt detta är skapat av bara en enda avslocknad stjärna, beskriver Western University astrofysiker Els Peeters. Utöver den morfologiska skattkistan finns det också mycket information om gasens och dammets kemiska sammansättning i dessa observationer. Vi hittade till och med stora kolhaltiga molekyler i detta objekt men det finns ingen klar uppfattning om hur de kom dit.

Bild https://apod.nasa.gov/apod/astropix.html Ringnebulosan eller Messier 57 som aldrig tidigare setts i bilder tagna av James Webb Space Telescope (Bildkredit: NASA / ESA / CSA / Institute for Earth and Space Exploration / JWST Ring Nebula Imaging Project)

En 3500 år gammal pilspets rymdhistoria

 

I slutet av 1800-talet upptäckte arkeologer en pilspets (se ovan) vid en bronsåldersbostad i Mörigen i Schweiz. Sedan dess har artefakten varit en del av samlingen på Berns historiska museum.

Nu avslöjas i  en ny analys att objektet inte är någon vanlig pilspets av ex flinta  utan den konstruerades av en meteorit som kraschade på jorden för 3500 år sedan. Detta resultat publiceras i en studie som publicerades i septembernumret av Journal of Archaeological Science. På utsidan ser den ut som en typisk pilspets men  belagd med rost, beskriver huvudförfattaren till studien Beda Hofmann, chef och kurator för mineralogi och meteoriter vid Naturhistoriska museet i Bern, till Live Science. Analysen visade att "det fortfarande finns mycket metall bevarad i den, skriver han.

Först ansåg forskare att artefakten var kopplad till den 170000 år gamla Twannberg-meteoritnedslagsplatsen mindre än 8 kilometer från bostaden den hittades vid. Men vidare studier visade dock att koncentrationerna av nickel och germanium (ett kemiskt element) i pilspetsen inte matchade med den platsens rester från nedslaget.

Det var inte från den meteorit som jag misstänkte att den var från, beskriver Hofmann artefakten. Dess vikt är 2,9 gram och mått drygt 3 centimeter i längd.

Hofmann och kollegor sökte i en geologisk databas och fann  att Kaalijarv-meteoritnedslagsplatsen i Estland som ligger mer än 2 250 km från fyndplatsen var rätt plats varifrån pilspetsen kommit. Här stämde metallhalten med pilspetsen och kom därmed från en meteorit på 1800 kg som en gång fallit där enligt uttalandet.

Detta ledde forskare till att dra slutsatsen att pilspetsen troligen handlades någon gång från detta område av köpman för 3500 år sedan och hamnade till slut vid fyndplatsen långt därifrån.

Bild  https://www.livescience.com  Pilspetsen som hittades i Schweiz var gjord av meteoritiskt järn. (Bildkredit: zvg / Thomas Schüpbach

Ett vackert Einsteinkors.

 

Einsteins allmänna relativitetsteori beskriver hur massiva föremål förvränger universums så kallade rymdtid. Einstein upptäckte hur gravitation produceras av rumtidens böjning och förvrängning i närvaro av materia och energi.

Detta krökta utrymme ger i sin tur reglerna för hur energi och materia rör sig. Även om ljuset färdas i en rak linje färdas ljus som rör sig genom ett mycket krökt område av rymdtiden, som rymden runt enorma galaxer i en kurva och böjer sig runt galaxen och det kan ses som ett halo.

Hur denna halo ser ut beror på styrkan av galaxens gravitation från observatörens perspektiv. Astronomer har identifierat hundratals Einstein-ringar och de är inte bara eftertraktade för de vackra bilder de ger. Då dessa ringar förstorar ljus då de kröker sig ges en rekonstruktion i ljusuttrycket till den ursprungliga formen vilket förbättrar detaljerna som astronomer kan upptäcka i mycket avlägsna galaxer. En vacker Einsteinríng (inte samma som ovan bild) kan ses i denna medföljande länk från https://www.livescience.com  

Bild vikipedia. Einsteinkorset eller Q2237+030 är en gravitationslinsad kvasar i stjärnbilden Pegasus. Kvasaren är från vår synvinkel belägen bakom galaxen Huchras lins och gravitationen från denna galax gör att bilden från Einsteinkorset når oss som fyra bilder, precis på det sätt som Albert Einstein förutsåg i sin allmänna relativitetsteori. Einsteinkorset är beläget åtta miljarder ljusår bort medan den framförliggande galaxen befinner sig 400 miljoner ljusår bort.

Plato sänds upp under 2026 för exoplanetjakt

 

Plato ska enligt plan sändas upp under 2026. Dess uppdrag blir att hitta och studera jordlika planeter i banor i den beboeliga zonen runt solliknande stjärnor. Den så kallade guldlocksregionen runt en stjärna där temperaturen är rätt för att flytande vatten ska kunna finnas på en planets yta.

Plato kommer att karakterisera hundratals stenplaneter, isplaneter och gasplaneter i skilda storlekar genom att tillhandahålla mätningar av deras radier med 3% precision, massor (bättre än 10% precision) och åldrar (10% precision). Detta kommer att revolutionera vår förståelse av planetbildning och utvecklingen av planetsystem, liksom den potentiella möjligheten för liv på olika världar.

Förutom att se på dessa planeter kommer Plato att analysera deras sol. Med hjälp av data som samlas in hoppas forskare kunna utföra stjärnseismologi och samla bevis på stjärnbävningar i dessa stjärnor. Detta kommer att ge insikt i stjärnornas egenskaper och utveckling vilket förbättrar vår förståelse av hela planetsystem.

Plato kommer att använda 26 kameror samtidigt för att observera jordlika planeter i banor i guldlocksregionen vid ljusa solliknande stjärnor  för att karakterisera dessa stjärnor. Att använda ett så stort antal kameror kommer att möjliggöra ett kombinerat högre "signal-brus" -förhållande och större synfält än vad som har varit möjligt vid tidigare uppdrag. Genom observationer av ljusstarka stjärnor kommer Plato att sammanställa den första katalogen över bekräftade och karakteriserade planeter med känd densitet, sammansättning och ålder och inkludera hittade planeter i den guldlocksregionen vid solliknande stjärnor.

Plato kommer att ha en uppskjutningsmassa av ca 2300 kg och en storlek på 3,5 x 3,1 x 3,7 meter vid uppskjutningen. När solpanelerna har installerats kommer den att ha ett vingspann av cirka nio meter och den totala ytan på solpanelerna att vara över 30 kvadratmeter. Plato kommer att skjutas upp med en Ariane 6 bärraket i omloppsbana till Sun-Earth Lagrangepoint 2 (L2), 1,5 miljoner kilometer bortom jorden i riktning bort från solen.

Dess uppdrag är fyra år med möjlighet till förlängning upp till 8,5 år. De intressanta mål Plato upptäckter kommer att vidare undersökas av NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope och av markbaserade teleskop. Platos upptäckter kommer att kompletteras med exoplanetfynd från ESA:s Gaia-uppdrag och med NASA:s framtida rymdteleskop Roman Space.

Plato kommer att följas av ESA:s Ariel, planerad att skjutas upp 2029, som kommer att observera ett stort och varierat urval av exoplaneter för att studera deras atmosfärer i detalj.

Plato är ett ESA-lett uppdrag, med Tysklands OHB System AG nominerad som huvudentreprenör. Farkosten kommer att byggas och monteras av OHB tillsammans med Thales Alenia Space (Frankrike och Storbritannien) och Beyond Gravity i Schweiz.11:44 2023-08-03

Bild https://www.esa.int/ på Platons så kallade planetjaktsöga (översatt från engelska).

Bartolomeo-plattformen och dess användningsområde

 

Att göra tillgången till rymden enklare och billigare blir en mer etablerad infrastruktur över tid. Det ansåg Airbus ingenjörer när de började undersöka hur de kunde göra de många fördelarna med rymdbaserade aktiviteter tillgängliga för fler.

Den internationella rymdstationen (ISS) är den troligen mest pålitliga tillgången mänskligheten har i rymden idag och den erbjuder infrastruktur som kan användas av fler och mer än i dag. När vi först började tänka på Bartolomeoplattformen  såg vi snart att även om nyttolastutrymme på ISS var tillgängligt och väl använt särskilt för forskningsprojekt utnyttjades inte stationens fulla potential, beskriver Christian Steimle, chef för Bartolomeo-programmet vid Airbus Space. Så vi började titta på hur vi kunde etablera både ytterligare infrastruktur och en kommersiell tjänst vilket skulle möjliggöra mer flexibilitet, en snabbare time-to-orbit, större prisvärdhet och enklare processer, tillägger Steimle.

Bartolomeo-plattformen utvecklades till en allt-i-ett-rymduppdragstjänst. Plattformen är uppkallad efter Christopher Columbus yngre bror och byggdes av Airbus i Bremen och installerades på utsidan av ISS europeiska Columbus-modul längst fram på rymdstationen. ESA-astronauten Matthias Maurer slutförde installationen genom att upprätta en slutlig kabelanslutning i mars 2022 och plattformen är nu öppen för användning.

Teamet har sedan dess lagt till ArgUS Multi-Payload Carrier en nyttolastplatta byggd av Airbus-teamet i Houston redo att rymma upp till 10 mindre nyttolaster av en standardplats för nyttolast.

 Med de första nyttolaster som lanseras och installeras på Bartolomeo-plattformen under 2023 blir det som en gång inte var mer än en vision av en liten grupp ingenjörer från Bremen, Tyskland nu verklighet. Några exempel på nyttolaster som är planerade att flyga till Bartolomeo-plattformen.

Första nyttolasten på Bartolomeo-plattformen är Multi-Needle Langmuir Probe (m-NLP), för närvarande det enda instrumentet i världen som kan läsa jonosfäriska plasmadensitetsvariationer vid rumsliga skalor under en meter. Denna sond, som kommer från universitetet i Oslo och Eidsvoll Electronics (Norge) och stöds av Europeiska rymdorganisationen (ESA), drar nytta av ISS relativt låga omloppsbana nära jonosfärens maximala plasmadensitet. m-NLP-nyttolasten kommer att uppta en standardplats i mer än tre år.

En annan nyttolast blir Europeiska rymdorganisationens (ESA) exobiologiska plattformsuppdrag bestående av en uppsättning strålningsexperiment som syftar till att bättre förstå utvecklingen av organiska molekyler och organismer i rymden och denna kommer att uppta en standardplats i 36 månader.

Mer om specifika detaljer om plattformen kan läsas om här. 

Bild https://www.airbus.com/ på plattformen.

Med hjälp av en Algoritm fann man en första "potentiellt farlig" asteroid

 

En asteroidupptäcktaralgoritm - utformad för att avslöja jordnära asteroiders banor för Vera C. Rubin-observatoriet i Chile  de kommande 10 åren av natthimlen - har identifierat sin första "potentiellt farliga" asteroid i jordens närhet som forskare bör hålla ett öga på. Den ungefär 180 meter långa asteroiden, betecknad 2022 SF289, upptäcktes under en provkörning av algoritmen genom ATLAS-systemet på Hawaii.

 Fyndet 2022 SF289, som inte utgör någon risk för jorden under överskådlig framtid, bekräftar att nästa generations algoritm, känd som HelioLinc3D, ska kunna  identifiera jordnära asteroider med färre och mer spridda observationer än vad som krävs med dagens metoder.

Genom att demonstrera den verkliga effektiviteten hos programvaran som Rubin kommer att använda till att leta efter tusentals ännu okända potentiellt farliga asteroider, gör upptäckten av 2022 SF289 oss  säkrare, enligt Rubin-forskaren Ari Heinze, huvudutvecklare av HelioLinc3D och forskare vid University of Washington.

Solsystemet är hem för tiotals miljoner steniga kroppar som sträcker sig från små asteroider inte  större än några meter till dvärgplaneter av storleken som vår måne. Dessa objekt finns kvar från en era för över fyra miljarder år sedan då planeterna i vårt system bildades och intog sina nuvarande positioner.

De flesta av dessa kroppar finns långt från oss. Men ett antal av dem kretsar nära jorden i sina banor  och är jordnära objekt. De närmaste av dessa - de med en bana som tar dem inom cirka 20 gånger avståndet från jorden till månen - förtjänar särskild uppmärksamhet. Sådana "potentiellt farliga asteroider" söks det systematiskt efter och de som hittas övervakas för att säkerställa att de inte kolliderar med jorden en potentiellt förödande händelse. Dessas banor kan ändras över tid.

Vi ska inte glömma att det ibland även dyker upp tidigare okända asteroider det är dessa vi bör hitta innan de på en kurs mot Jorden plötsligt upptäcks vara på väg eller som meteoritnedslag in i atmosfären redan slagit ner på Jorden.

Bild www.pickpik.com