Stjärnors magnetisms betydelse för exoplanters möjligheter till att liv ska uppstå på dess yta.

 

I en ny studie av David Alexander och Anthony Atkinson vid Rice University utvidgas definitionen av  livsvänlig zon för planeter till att inkludera deras stjärnas (sols) magnetfälts påverkan på planeten. Denna faktor, som är väl studerad i vårt eget solsystem bör även ha betydande konsekvenser för liv på andra planeter enligt ny forskning. Kanske inte så konstigt konstigare hade varit tvärtom åtminstone för liv som vi känner till det.

Traditionellt har forskare fokuserat på "Guldlockzonen", det område runt en stjärna där förhållandena är precis de rätta för att flytande vatten kan finnas. Genom att lägga till stjärnans magnetfältspåverkan till kriterierna för livsmöjligheter ger Alexanders team en mer nyanserad förståelse till var liv kan uppstå i universum.

Undersökningen fokuserade på  magnetisk växelverkan mellan planeter och deras stjärnor (solar). Det vi kallar rymdväder. På jorden drivs rymdvädret av solens strålning och påverkar vår planets magnetfält och atmosfär och skyddet mot detta. I studien förenklade forskarna den komplexa modellering som vanligtvis krävs för att förstå dessa interaktioner.

 Forskarna karakteriserade stjärnaktivitet med hjälp av ett mått på en stjärnas aktivitet som kallas Rossbytalet (Ro): förhållandet mellan stjärnans rotationsperiod och dess konvektiva omsättningstid. Detta hjälpte dem att uppskatta stjärnans Alfvénradie – det avstånd på vilket stjärnvinden effektivt blir frikopplad från stjärnan. 

Planeter inom denna radie skulle inte vara möjliga kandidater för livet eftersom de skulle vara magnetiskt förbundna tillbaka till stjärnan, vilket skulle leda till snabb erosion av deras atmosfär.

Genom att använda detta tillvägagångssätt undersökte teamet 1 546 exoplaneter för att avgöra om deras banor låg innanför eller utanför deras stjärnas Alfvén-radie.

Studien visade att endast två planeter, K2-3 d och Kepler-186 f av de 1 546 undersökta planeterna uppfyllde alla villkor för potentiellt liv på des yta. Dessa planeter är lika stora som jorden, kretsar på ett avstånd från sin sol som främjar bildandet av flytande vatten, ligger utanför sin stjärnas Alfvénradie och har tillräckligt starka magnetfält för att skydda från sin sols aktivitet. 

Spännande planeter som vi absolut bör undersöka närmre.

Resultatet av forskningen publicerades i The Astrophysical Journal den 9 juli 2024.

Bild vikipedia på hur en illustratör föreställer sig den intressanta planeten Kepler-186 f  kan ses vid sin sol.

Sonden Ramses ska möta asteroiden 99942 Apophis

 

99942 Apophis är asteroid som upptäcktes 2004 av de amerikanska astronomerna R. A. Tucker, D. J. Tholen och F. Bernardi. Det är ett jordnära objekt (NEO) som följer en bana som gör att den korsar jordens bana två gånger för varje varv under sin omloppstid på 323 dagar och därvid regelbundet kan komma att passera jordens närområde. Asteroiden beräknas vara 325 meter lång. Nästa gång den kommer i jordens närhet blir fredagen den 13 april 2029.

ESA:s rymdfarkost Ramses kommer då att sammanstråla med Apophis innan den passerar jorden och följa med asteroiden under förbiflygningen för att observera hur den förvrids och förändras av vår Jordens gravitation.

Patrick Michel, forskningschef vid CNRS vid Observatoire de la Côte d'Azur i Nice, kommenterar: "Det finns fortfarande så mycket vi ännu inte vet om asteroider, hittills har vi varit tvungna att resa djupt ut i solsystemet för att studera dem och själva utföra experiment för att interagera med deras yta."

"För första gången någonsin tar nu naturen med sig en sådan till vårt närområde och genomför själv experimentet. Allt vi behöver göra är att se på när Apophis sträcks ut och pressas av starka tidvattenkrafter som kan utlösa jordskred och andra störningar på den och avslöja nytt material under dess yta.

Ramses måste lanseras i april 2028 för att möjliggöra en ankomst till Apophis i februari 2029, två månader före att den kommer som närmst oss. För att hålla denna tidsfrist ansökte ESA om tillstånd att påbörja det förberedande arbetet med uppdraget så snart som möjligt med hjälp av befintliga resurser. Tillståndet har beviljats av programstyrelsen för rymdsäkerhet. Beslutet om att förbinda sig till uppdraget i sin helhet kommer att fattas vid ESA:s ministerrådsmöte i november 2025.

Bild https://www.esa.int/ ESA:s (Europeiska rymdorganisationen) Ramses-uppdrag till asteroiden Apophis

Sten av rent svavel hittade på Mars

 

Den 30 maj 2024 körde NASA:s Mars-rover Curiosity över en sten på Mars yta som då sprack upp och avslöjade något som aldrig tidigare setts på Mars: en sten bestående av gula svavelkristaller.

Sedan oktober 2023 har rovern utforskat ett område på Mars rikt på sulfater, ett slags salt som innehåller svavel och som bildas när vatten avdunstar. Men där tidigare upptäckter har gjorts av svavelbaserade mineraler en blandning av svavel och andra material – är bergarten som Curiosity nyligen spräckte bestående av rent svavel. Det är inte klart vilket förhållande, om något, detta elementära svavel har till andra svavelbaserade mineraler i området.

Medan människor associerar svavel med lukten av ruttna ägg (resultatet av vätesulfidgas), är elementärt svavel luktfritt. Det bildas bara under ett smalt spektrum av förhållanden som forskare inte har förknippat med platsens historia där rovern körde och Curiosity hittade en hel del av det – ett helt fält av ljusa stenar som liknar den som rovern krossade.

"Att hitta ett fält med stenar bestående av rent svavel är som att hitta en oas i öknen", beskriver Ashwin Vasavada, forskare vid Curiositys projekt vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. – Det ska inte finnas där men nu visar det sig att det likväl gör det och då måste vi förstå varför. Att upptäcka konstiga och oväntade saker är dock det som gör planetutforskning spännande.

Gediz Vallis-kanalen, som upptäcktes från rymden flera år före Curiositys uppskjutning är en av de främsta anledningarna till att forskarteamet ville besöka den här delen av Mars. Forskare tror att kanalen karvades ut av flöden av flytande vatten och skräp som lämnade en ås av stenblock och sediment efter sig som sträckte sig ner på bergssidan och bildade kanalen.

"Det här var ingen lugn period på Mars i det förflutna", beskriver Becky Williams, forskare vid Planetary Science Institute i Tucson, Arizona, och biträdande huvudforskare för Curiositys mastkamera, Mastcam.  Vi tittar på flera flöden i kanalen, inklusive spår av stora översvämningar och blockrika flöden. Medan svavelstenarna var för små och spröda för att provtas med borren, upptäcktes även en större sten som nu fått smeknamnet "Mammoth Lakes" i närheten. Denna fann man efter att Roverns ingenjörer letat efter en del av berget som skulle möjliggöra säker borrning och hitta en parkeringsplats på den lösa, sluttande ytan för att möjliggöra en borrning.

Efter att Curiosity borrat sitt 41:a hål med hjälp av den kraftfulla borren som finns i änden av roverns 2 meter långa robotarm togs den pulveriserade stenen in i instruments inre för vidare analys så forskarna kunde avgöra vilka material stenen bestod av. Det var gula svavelkristaller här också. Rent svavel.

Curiosity har sedan dess drivit bort från Mammoth Lakes och är nu på väg för att se vilka andra överraskningar som väntar på att upptäckas i kanalen.

Bild https://www.nasa.gov/ en hittad sten av rent svavel på Mars.

En Jupiterlik exoplanets excentriska bana.

 

Astronomer vid MIT, Penn State University mfl universitet har nyligen upptäckt en het Jupiterlik planet – en sorts juvenil planet som är på väg att bli en het Jupiter vars omloppsbana ger några svar på hur heta Jupiterliknande planeter utvecklas.

Den nya planeten som astronomerna kallar TIC 241249530 b, kretsar kring en stjärna som ligger cirka 1 100 ljusår från jorden. Planeten kretsar runt sin sol i en mycket "excentrisk" bana, vilket innebär att den kommer extremt nära sin sol innan den slungas långt ut från denna i en elliptisk bana. Om planeten varit en del av vårt solsystem skulle den komma 10 gånger närmare solen än Merkurius, innan den rusade vidare ut nära förbi jorden och sedan tillbaka runt. Enligt forskarnas uppskattningar har planetens utsträckta omloppsbana den högsta excentriciteten av alla planeter som hittills upptäckts.

– Planeten stöder teorin om att migration med hög excentricitet borde stå för en bråkdel av heta ”Jupiterliknande objekt”, beskriver Sarah Millholland, biträdande professor i fysik vid MIT:s Kavliinstitut för astrofysik och rymdforskning. "Vi tror att när den här planeten bildades var den en kall värld. Men på grund av den dramatiska dynamiken i omloppsbanan kommer den att bli en het Jupiter om ungefär en miljard år, med temperaturer på flera tusen grader Celsius. Så det är en enorm förändring från där det började för denna planet."

Millholland och hennes kollegor publicerade sina resultat för dagar sedan i tidskriften Nature. Hennes medförfattare är MIT-studenten Haedam Im, huvudförfattaren Arvind Gupta från Penn State University och NSF NOIRLab, och medarbetare vid flera andra universitet, institutioner och observatorier.

Bilden från https://news.mit.edu/  visar en Jupiter-liknande exoplanet som är på väg att bli en het Jupiter – en stor, Jupiter-liknande exoplanet som kretsar mycket nära sin sol.

Krediter:Upphovsman: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

Nya rön om månen Titans hav och floder

 

Titan är Saturnus största måne och den näst största månen i solsystemet störst är Jupiters måne Ganymedes. 

Cassini-Huygens 20-åriga uppdrag med att utforska Saturnus och dess planetsystem avslutades för nästan sju år sedan och genererade mängder av data som fortfarande analyseras.

Astronomer från Cornell-university har spelat en viktig roll i analysen och en ny studie av radarexperimentdata visar nya insikter relaterade till sammansättning och aktivitet i de flytande kolvätehaven nära nordpolen på Titan.  Med hjälp av data från flera bistatiska radarinsamlingar kunde en Cornell-ledd forskargrupp separat analysera och uppskatta sammansättningen och ojämnheten av Titans havsytor, något som tidigare analyser av monostatiska radardata inte kunnat visa.

Resultatet kommer att hjälpa till att bana väg för framtida kombinerade undersökningar av Titans hav med hjälp av Cassini-data.

I analysen fann man skillnader i sammansättningen av kolvätehavens ytskikt, beroende på latitud och läge (nära floder och flodmynningar ex). Närmare bestämt visar den sydligaste delen av havet Kraken Mare den högsta dielektriska konstanten – ett mått på ett materials förmåga att reflektera en radiosignal. Till exempel är vatten på jorden mycket reflekterande, med en dielektrisk konstant på cirka 80; Titans etan- och metanhav är cirka 1,7.

Forskarnas resultat visade att alla tre haven på Titan var mestadels lugna vid tidpunkten för förbiflygningarna, med ytvågor som inte var större än 3,3 millimeter höga. En något högre nivå– upp till 5,2 mm – uppmättes dock nära kustområden, flodmynningar och bassänger vilket kan vara indikationer på tidvattenströmmar.

"Vi har också indikationer på att floderna som matar haven består av ren metan", beskriver Poggiali "tills de rinner ut i de öppna flytande haven, som är mer etanrika. Det är som på jorden, när sötvattenfloder rinner ut i och blandas med havens salta vatten.

"Detta stämmer väl överens med meteorologiska modeller för Titan", beskriver Nicholson, "som förutspår att "regnet" som faller från dess himmel sannolikt består av nästan ren metan (likt vårt regn består av nästan bara sötvatten)  med spår av etan och andra kolväten.

Valerio Poggiali, forskningsassistent vid Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science (CCAPS) vid College of Arts and Sciences (A&S), var huvudförfattare till artikeln"Surface Properties of the Seas of Titan as Revealed by Cassini Mission Bistatic Radar Experiments", som publicerades den 16 juli i Nature Communications.

Medförfattare inkluderar Alexander Hayes '03, M.Eng. '04, Jennifer och Albert Sohn Professor och chef för CCAPS; Philip Nicholson, professor vid institutionen för astronomi (A&S); och Daniel Lalich, forskningsassistent vid CCAPS.

Bild wikipedia (engelska). Struktur av Titans isiga skorpa.

Lavarörsgrotta på månen

 

Ett team av internationella forskare under ledning från universitetet i Trento, Italien, har publicerat en forskningsstudie som är en milstolpe i kunskapen om månen. För första gången har forskare visat att det finns en tunnel på månen. En tunnel som antas vara ett tomt lavarör.

 Det har funnits teorier om dessa grottor i över 50 år. Men detta är första gången vi har bevisat existensen av en, förklarar Lorenzo Bruzzone, professor vid universitetet i Trento. Det var 2010, som det  i det då pågående LRO NASA-uppdraget,  instrumentet Miniature Radio-Frequency (Mini-RF)samlade in data som inkluderade upptäckten av en grop i Mare Tranquilitatis. 

Flera år senare har forskarna åter analyserat dessa data med hjälp av de komplexa signalbehandlingstekniker som nyligen har utvecklats och upptäckte då radarreflektioner från gropen som bäst kan förklaras som  en underjordisk grotta.

Upptäckten är det första direkta beviset på ett lavarör under månens yta.

Studien, som delvis finansierat av den italienska rymdorganisationen, involverade forskare från University of Padua och La Venta Geographic Explorations APS vilka bidrog till de geologiska analyserna och modelleringen av den identifierade ledningen.

Forskningsstudien är publicerad som artikel "Radar Evidence of an Accessible Cave Conduit below the Mare Tranquillitatis Pit" (doi: 10.1038/s41550-024-02302-y) är publicerad i Nature Astronomy. Artikeln finns tillgänglig på följande länk  URL:https://www.nature.com/articles/s41550-024-02302-y

Bild vikipedia. En 100 meter djup krater på Månen som kan ge tillgång till ett lavarör.

Väderförhållanden på två planeter där sandstormarna yr

 

Astronomer har skapat den mest detaljerade väderleksrapporten hittills för två avlägsna världar bortom vårt eget solsystem.

I studien avslöjas extrema atmosfäriska förhållandena på dessa exoplaneter som är insvepta i virvlande moln bestående av het sand  med en temperaturer på 950 °C.

Det var med hjälp av James Webb Space Telescope (JWST) i ett samarbete mellan USA, Europa och Kanada som forskarna bestämde sig för att undersöka vädret på ett par bruna dvärgar – himlakroppar som är större än planeter men mindre än stjärnor (så kallade misslyckade stjärnbildningar). 

Dessa bruna dvärgar, som tillsammans kallas WISE 1049AB är de ljusstarkaste och närmsta objekten av sin typ till jorden, De finns ca sex ljusår bort.

Teamet undersökte varje brun dvärgs atmosfär genom att mäta ljusvågorna som sänds ut från deras ytor och som förändras när mer eller mindre molniga områden roterade in i och ut ur Webbs synfält.

Genom att visualisera denna data i ljuskurvor –diagram över hur ljusstyrkan från varje objekt förändras över tid – kunde teamet bygga upp en detaljerad 3D-bild av hur de bruna dvärgarnas väder förändrades under loppet av ett helt varv eller som vi uttrycker det om jorden dag. Mellan fem och sju timmar tog varven.

Teamet kunde också kartlägga hur ljuset från varje objekt varierade beroende på våglängd och det visade närvaron och det komplexa samspelet mellan gaser som vattenånga, metan och kolmonoxid i deras atmosfärer.

Resultatet av studien kan hjälpa astronomer i förståelsen av bruna dvärgar den potentiell felande länken mellan stjärna och planet.

Den nu senaste studien bygger på tidigare studier av bruna dvärgar där det i huvudsak har begränsats till att ta statiska ögonblicksbilder av deras atmosfär på endast en sida av den bruna dvärgen. Detta tillvägagångssätt är begränsat resultaten eftersom bruna dvärgar är kända för att rotera relativt snabbt och deras väder kan variera mycket över tid, beskriver forskare.

Studien, som publiceras i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, leddes av University of Edinburgh i samarbete med forskare från Trinity College Dublin, University of Virginia mfl institut från hela världen.

Bild https://ras.ac.uk  En konstnärs intryck av en av de bruna dvärgarna som ligger närmast jorden i den binära gruppen WISE 1049AB den andra ses svagt, (huvudbilden på bilden), tillsammans med ett intryck av det stormiga vädret på en brun dvärgplanet (infälld).

Kredit ESO-I. Crossfield-N. Risinger Risinger Typ av licens (CC BY 4.0)