Ca 9 km metangas i ytans is skyddar is av vatten på månen Titan.

 

Bild https://www.soest.hawaii.edu  Titans troligaste inre (ej skalenligt), som visar en metanklatratskorpa över ett konvektionerat isskal.

Saturnus största måne Titan är den enda platsen förutom jorden som är känd för att ha en atmosfär och som har vätskor i form av floder, sjöar och hav på sin yta. På grund av dess extremt kalla temperatur är vätskorna på Titan bestående av kolväten som metan och etan medan ytan i övrigt är täckt av is av vatten.

I en ny studie under ledning av forskare vid University of Hawaii i Mānoa, avslöjades att metangas också kan finnas i isen (av vatten)  och bilda en distinkt skorpa som är upp till 9 km tjock vilken värmer den underliggande isen bestående av vatten och detta kan också förklara Titans metanrika atmosfär.

Forskargruppen som leddes av forskarassistenten Lauren Schurmeier, doktorand Gwendolyn Brouwer och Sarah Fagents, biträdande direktör och forskare, vid Hawaii Institute of Geophysics and Planetology (HIGP) vid UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), observerade i NASA:s data att Titans nedslagskratrar är hundratals meter grundare än som förväntat 90 kratrar har identifierats på Titan. För att undersöka vad som kan finnas bakom detta mysterium testade forskarna i en datormodell hur Titans topografi skulle kunna skadas eller återhämta sig efter ett nedslag om isskalet täcktes med ett lager av isolerande metanklatratis (ett slags fast vattenis med metangas fångad i kristallstrukturen). Då den ursprungliga formen på Titans kratrar är okänd, modellerade och jämförde forskarna två troliga initiala djup av dessa baserade på fräscha kratrar av liknande storlek på en annan isig måne av liknande storlek. I detta fall Jupitersmåne Ganymedes. 

"Med hjälp av den här modelleringsmetoden kunde vi begränsa tjockleken på metanklatratskorpan till fem till tio kilometer eftersom simuleringar med den tjockleken gav kraterdjup som bäst matchade de observerade kratrarna", beskriver Schurmeier. "Metanklatratskorpan värmer upp Titans inre och orsakar oväntat snabbt topografiskt lugn efter ett nedslag vilket resulterar i att kratern blir grund i en takt som är nära den som finns hos snabbt rörliga smältande glaciärer på jorden."

Om liv existerar i Titans hav under det tjocka ishöljet skulle alla tecken på liv (biomarkörer) behöva transporteras upp i Titans ishöljet för att vi lättare ska komma åt eller se om det finns vid framtida uppdrag", tillade Schurmeier. "Detta är mer sannolikt att inträffa om Titans isskal är varmt och konvektivt."

Med NASA:s Dragonfly-uppdrag till Titan planerat att skjutas upp i juli 2028 och anlända 2034, kommer forskare att ha möjlighet att göra observationer på nära håll av Titan och ytterligare undersöka den isiga ytan, inklusive en krater som heter Selk. Om det kan finnas livsformer under isen får vi säkert svar på någon gång i framtiden. Men om det redan blir 2034 är tveksamt. Om det finns instrument som kan komma ner till flytande vatten under isen med på sonden är okänt. 

Fågelungar av hanar mindre hjälpsamma sina föräldrar än fågelungar av honkön

 

Bild wikipedia. Vitbrynad sparvvävare (P. mahali)

Sparvvävare av hankön (fjolårsungar) hjälper sina föräldrar mindre än honorna att hjälpa föräldragenerationen med att mata den nya kullen som deras föräldrar fått. Anledningen är att hanarna istället är upptagna med att leta efter nya platser att bo och häcka på och en partner visas det i en  ny studie.

Studien leddes av forskare vid Centre for Ecology and Conservation vid University of Exeter och undersökte det samarbetsbeteende och rörelsemönster som finns hos sociala fåglar som lever i Kalahariöknen. Dessa fåglar lever i familjegrupper där endast ett dominant par häckar – och deras vuxna avkomma, särskilt honor, hjälper till med att mata boungar. Hanarna hoppas på en egen alfakull.

Studien syftade till att förstå varför det ena könet i en del djursamhällen tenderar att investera mer i att hjälpa till inom familjen än i andra djursamhällen.

"Honor av sparvvävare bidrar mer till den kooperativa vården av boungar än hanar och stannar också längre i sina familjegrupper än hanar", beskriver Dr Pablo Capilla-Lasheras som ledde studien under sin doktorsexamen i Exeter och nu arbetar vid Swiss Ornithological Institute. – Vi ville förstå varför sådana könsskillnader i samarbete uppstått i djurriket.

"Den ledande hypotesen är att det kön som lever längre i sin familjegrupp samarbetar mer eftersom det kan få nytta av fördelarna med samarbete längre fram i kedjan. De kan själva få hjälp då de kanske får ungar.

Till exempel kan det kön som stannar i sin familjegrupp längre få mer hjälp i gengäld från de familjemedlemmar som de har hjälpt tidigare än det kön som lämnar tidigare. (Något som kanske i första hand även kunde ses i ex familjer av människor i tidigare generationer innan vi fick ett bidragssamhälle där målet var att ingen ska vara beroende av någon annan. Men som resulterat i ensamhet och psykiskt ökad oro. Plus dubbelarbete vid familjebildning på grund av allt fler skapade dyra behov av prylar och resulterat i skilsmässor).

– Våra fynd pekar på en förklaring som inte tidigare uppmärksammats, beskriver Andrew Young, som ledde sparvvävarprojektet i Kalahari.

Fjolårshanarna hjälper mindre sina föräldrar med den nya kullen eftersom de spenderar mer tid på att leta efter möjligheter att bo och föröka sig någon annanstans och dessa ansträngningar kompromissar de med uteblivit samarbete på hemmaplan med föräldragenerationen. De vill skapa en ny egen  alfafamilj.

Baserat på sina resultat föreslår teamet att denna "spridningshypotes" kan ge en mer generell förklaring till utvecklingen av könsskillnader i samarbete mellan djursamhällen än den mer utbredda uppfattningen att "ju längre du stannar, desto mer kommer du att dra nytta av att ha hjälpt till".

Denna kompromiss är ett exempel på en universell utmaning som alla organismer står inför, inklusive människan i tidigare historia eller andra samhällen än de nordiska i dag. I dagens samhälle har några länder bland annat Sverige infört att alla ska klara sig ekonomiskt utan samarbete. Men dessa få länder med detta system är även länder med högt främlingskap, många med psykiska problem och då Sverige ligger eller har legat i framkant i denna slags samhällsbildning ser vi nu problemen med individualism. Ett samhälle där de som inte ser sig delaktiga och ensamma kan söka mening och slippa ensamhet och utanförskap genom att ingå i maffialiknande strukturer och empatism blir ovanligt och ses som en svaghet..

Frågan är om eventuella utomjordningar kan utvecklas till en civilisation utan samarbete till rymdfärder utanför sitt solsystem? Ett samhälles uppbyggnad som det svenska har  börjat visa sina svagheter då människonaturen inte kan passa in i denna där brist på sammanhang med andra saknas.(kursiv stil är mina tankar)

Studien finansierades av Naturmiljöforskningsrådet och Bioteknologi och Biologiska vetenskapers forskningsråd.

Artikeln, är publicerad i tidskriften PLOS Biology, har titeln: "Evolution of gender differences in cooperation can be explained by trade-offs with dispersal."

Ett trippelsystem av objekt där ett svart hål ingår.

 

Bild https://news.mit.edu  Bildtext:I den här konstnärens rendering avbildas det centrala svarta hålet, V404 Cygni (svart prick), som håller på att förtära en närliggande stjärna (orange kropp till vänster), medan en andra stjärna (övre vit blixt) kretsar på ett mycket längre avstånd. Porträtt av Jorge Lugo.

Många svarta hål som upptäckts är en del av ett par. Dessa dubbelsystem består av ett svart hål och ett sekundärt objekt – till exempel en stjärna,  neutronstjärna eller et andra svart hål – som kretsar runt varandra och och hålls på plats av ett av de svarta hålens (eller hålet) gravitation och bildar ett omloppspar.

Nu visar  överraskande att bilden av svarta hål måste vidgas i förhållande till vilka objekt de kan hysa och hur de kan bildas.

I en ny studie publicerad i dagarna i Nature rapporterar fysiker vid MIT ((Massachusetts Institute of Technology) och Caltech (California Institute of Technology Pasadena, Kalifornien) att de för första gången har observerat ett "trippelsystem". I det upptäckta systemet är ett centralt svart hål i färd med att förtära en liten stjärna vilken rör sig i spiralform mycket nära det svarta hålet. Stjärnan tar bara 6,5:e dag för ett varv runt det svarta hålet något som är en konfiguration som liknar de flesta dubbelsystem där ett svart hål ingår. Men överraskande nog ses en andra stjärna också kretsa runt det svarta hålet, fast på ett mycket större avstånd. Fysikerna uppskattar att denna avlägsna följeslagare kretsar runt det svarta hålet där ett varv tar 70 000 år. Att det svarta hålet verkar ha ett gravitationellt grepp om ett objekt så långt bort väcker frågor om ursprunget till det svarta hålet. 

För att finna ett svar gjordes datorsimulering på trippelsystemet. Det blev tiotusentals simuleringar, var och en med ett något annorlunda scenario för hur den tredje stjärnan kunde ha blivit ett svart hål och därmed påverkat de andra två stjärnornas rörelser. Till exempel simulerades en supernova och varierades mängden och riktningen på den energi som den avgav. Man simulerade också scenarier av direkt kollaps, där den tredje stjärnan helt enkelt gav vika själv och bildade ett svart hål utan att avge någon energi.

 "De allra flesta simuleringar visar att det troligaste sättet trippeln uppstått är genom direkt kollaps", (innebär att det bildades ur en stjärna som kollapsade direkt vid sitt bildande) beskriver studiens författare Kevin Burdge, Pappalardo Fellow vid MIT Department of Physics.

Förutom att ge ledtrådar till det svarta hålets ursprung har den bortersta stjärnan också avslöjat systemets ålder. Fysikerna observerade att den yttre stjärnan råkar vara i färd med att bli en röd jätte – en fas som inträffar i slutet av en stjärnas liv. Baserat på denna övergång fastställde teamet att den yttre stjärnan är cirka 4 miljarder år gammal. Med tanke på att närliggande stjärnor blir till ungefär samtidigt drar forskarna slutsatsen att det svarta hålet också är 4 miljarder år gammalt.

Studiens medförfattare vid MIT är Erin Kara, Claude Canizares, Deepto Chakrabarty, Anna Frebel, Sarah Millholland, Saul Rappaport, Rob Simcoe och Andrew Vanderburg, tillsammans med Kareem El-Badry vid Caltech.

Möjligheten att det finns fler trippelsystem eller än större system är stor. Universums storlek innehåller säkert mycket mer att förstå och upptäcka än vi kan föreställa oss.

Det finns bålgetingar som inte påverkas av en alkoholprocent i födan som skulle döda alla andra varelser.

 

Bild https://phys.org/news Orientalisk bålgetingarbetare (V. orientalis). Upphovsman: Nitzan Cohen

Ett team av beteendeekologer, zoologer och växtskyddsspecialister från Tel Aviv University har rapporterat att orientaliska bålgetingar har den högsta kända toleransen mot alkohol i djurriket.

Tidigare forskning har visat att många växter producerar frukter eller nektar som jäser naturligt när de ruttnar vilket resulterar i produktion av etanol (alkohol). Fermenterade livsmedel är en källa till både näringsämnen och energi för många djur på grund av deras höga kaloriinnehåll. Men de flesta djur som konsumerar etanol i koncentrationer högre än 4 % får negativa effekter, såsom svårigheter att röra sig eller flyga normalt. 

I den här nya studien märkte teamet att de orientaliska bålgetingarna inte verkade vara besvärade av sin kost som är rik på rutten frukt (där etanol finns). För att ta reda på mer om toleransen för etanolkonsumtion hos orientaliska bålgetingar samlade gruppen in flera bålgetingar och tog med dem till sitt laboratorium för test.

Teamet gav bålgetingarna lösningar av sackaros med tillsats av etanol. De började med att ge dem låga doser och fann att även vid nivåer på 20 procent visade bålgetingarna inga negativa effekter. De fortsatte att höja dosen till 80 %. På den nivån betedde sig bålgetingarna som om de var lätt berusade för några ögonblick, men mycket snart nyktrade de snabbt till och återgick till sitt normala beteende.

 Forskargruppen konstaterar att vilken annan varelse som helst skulle ha dött av så stora mängder alkohol (inklusive människan). Vid en närmare titt fann forskarna att bålgetingar har flera kopior av genen för alkoholdehydrogenas, som är involverat i nedbrytningen av alkohol. Detta förklarar sannolikt bålgetingens höga tolerans för alkohol. 

Studien, som publicerats i Proceedings of the National Academy of Sciences, visar hur gruppen matat bålgetingar med etanollösningar. 

Studien kan ge oss nya tankar om hur vi kan se på eventuella utomjordingars näringsintag. Kanske inte alkohol i första hand men andra för jordiskt liv giftiga ämnen som de kanske livnär sig på genom annorlunda och okända näringsintag och toleranser. Vi har på jorden även ex bakterier som lever på ex järn. Så allt verkar vara möjligt även alkohol verkar det som. Men utomjordingar eller  liv på Jorden kan leva på mer slag av näring än vi först kan tro . Själv är jag dock skeptisk till utomjordingar överhuvudtaget och absolut inte intelligenta sådana som kan besöka oss över de otroliga avstånden i rymden. Men det är en annan historia.

Överraskande egenskap på planeter som saknar atmosfär

 

Bild wikipedia. Bild tagen av sonden Dawn på asteroiden Vesta den 17 juli 2011.

Vesta är den fjärde asteroiden som upptäcktes. Den finns i asteroidbältet mellan Jupiter och Mars och är den näst största asteroiden där och har måtten 578×560×458 kilometer. Störst asteroid är Ceres.

En forskare från Southwest Research Institute Dr. Michael J. Poston  i samarbetade med ett team vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory har gjort en studie i att försöka förklara förekomsten av mystiska flödesfunktioner på ytorna av himlakroppar utan atmosfär genom att studera asteroiderna Vesta och Ceres vilka nyligen utforskats under NASA Dawn-uppdraget, eller Jupiters måne Europa, som snart kommer att utforskas i detalj av NASA Europa Clipper samarbeten som  inkluderar forskare vid  SwRI:s (Southwest Research Institute, Environmental, Social & Governance San Antonio, Texas, United States). 

I en ny artikel publicerad i The Planetary Science Journal, beskriver dess huvudförfattare, SwRI:s Dr. Michael J. Poston och ett team av forskare hur förhållanden efter nedslag, till exempel från ett meteoroitnedslag kan resultera i flytande saltlösningar som tillfälligt flyter längs med ytan men tillräckligt länge för att fastna i raviner och deponeras på väggarna i nybildade kratrar.

"Vi ville undersöka vår tidigare föreslagna idé om att is under ytan på en värld utan atmosfär skulle kunna slungas ut och smälta av ett nedslag och sedan flyta längs med väggarna i nedslagskratern och bilda distinkta ytegenskaper", beskriver projektledaren Dr. Jennifer Scully Forskningsinstitut i La Cañada Flintridge, Kalifornien (JPL). 

Teamet ville förstå hur länge vätskan potentiellt kan flöda innan den fryser igen eftersom de flesta vätskor förlorar stabilitet under starka vakuumförhållanden.

I artikeln, "Experimental Examination of Brine and Water Lifetimes after Impact on Airless Worlds", beskrivs teamets resultat efter att ha simulerat det tryck som isen på Vesta, en av de största asteroiderna i vårt solsystem upplever efter ett meteoroitnedslag och hur lång tid det tar för vätskan som frigörs från underjorden att frysa igen.

Teamet modifierade en testkammare vid Jet Propulsion Laboratory för att snabbt testa att minska trycket ett vätskeprov för att simulera det dramatiska tryckfallet när den tillfälliga atmosfären som skapas efter en kollision med en atmosfärfri kropp som Vesta försvinner. Enligt Poston var tryckfallet så snabbt att testvätskor omedelbart och dramatiskt expanderade och sprutade ut material från provbehållarna.

"Genom våra simulerade effekter fann vi att rent vattnet frös för snabbt i vakuum för att åstadkomma en meningsfull förändring, medan salt- och vattenblandningar eller saltlösningar förblev flytande och flödande i minst en timme", beskriver Poston. "Detta är tillräckligt för att saltlösningen ska kunna destabilisera sluttningar på kraterväggar på steniga kroppar, orsaka erosion och jordskred och potentiellt bilda andra unika geologiska egenskaper som man vet finns på isiga månar."

Dessa fynd kan också hjälpa till att förklara ursprunget till vissa observerade egenskaper på avlägsna kroppar, som de släta slätterna på månen Europa och den distinkta "spindel"-funktionen i dess Manannán-krater eller de olika ravinerna och solfjäderformade avlagringarna av skräp på Mars. Studien kan också bidra till att bygga ett starkare argument för förekomsten av underjordiskt vatten på till synes ogästvänliga platser i solsystemet.

"Om resultaten är konsekventa i dessa torra och luftlösa eller tunna atmosfärer visar det att vatten existerade på dessa världar under den senaste tiden, vilket tyder på att vatten fortfarande kan komma fram från meteoritnedslag", beskriver Poston. "Det kan fortfarande finnas vatten där ute att hitta."

Studien finansierades genom ett anslag från NASA:s Discovery Data Analysis Program som en del av ett pågående projekt som leds av Jet Propulsion Laboratory vid California Institute of Technology, Pasadena.

Nu kan man undersöka skillnaden mellan månens nutid och dess förflutna.

 

Bild wikipedia på en grafisk framställning som visar månens  struktur  och de olika lagrens tjocklek.

Prover som samlades in på månens yta av besättningen på Apollo 16 för mer än 50 år sedan har hjälpt forskare att rekonstruera miljarder år av månens historia.

Astronauterna John Young, Charles Duke och Ken Mattingly tog med sig mer än 95 kg mineral från månen tillbaka till jorden efter sitt uppdrag till Descartes högland 1972. Bland dessa prover fanns så kallade regolitbreccias, som bildas när månstoft kallat regolit (damm eller löst material på månytan) – smälts samman till sten av asteroidnedslag. När de väl har smält samman till en sten bevarar dessa breccior den geokemiska sammansättningen av regoliten vid bildningsögonblicket vilken kan analyseras. Månens karakteristiska, kraftigt kraterformade utseende är resultatet av oräkneliga kollisioner med asteroider sedan den bildades för cirka 4,5 miljarder år sedan. Under en så omfattande historia blir frågan om vad som hände och när det hände komplicerad att lösa.

Forskare från Storbritannien och USA, använde sofistikerade analytiska masspektrometritekniker för att analysera sammansättningen av gaser som fångats inuti i mindre ett antal  prover, så kallade jordliknande breccior (Breccia är en fragmentbergart som kan vara en sedimentär, magmatisk eller metamorf bergart. Sedimentära breccior bildas främst i talus och rasbranter i bergig terräng och längs kuster.). Dessa prover,  fanns bland de som togs från  månens yta av Apollo 16-besättningen, hade aldrig tidigare utsatts för masspektrometri.

Dr Mark Nottingham ledde forskningen när han arbetade vid University of Manchester. Han har sedan dess även ingått i University of Glasgow's School of Geographical & Earth Sciences."Månens historia är också jordens historia – historien om asteroidbombningar som etsat sig fast på dess yta och under dess yta kan hjälpa oss att förstå förhållandena i det tidiga solsystemet som formade jorden och månen.

"Till skillnad från jorden är månens historia dock inlåst i geologiska tidskapslar på dess yta, orörda av plattektonik eller erosion vilket gör att vi kan använda banbrytande teknik som masspektrometri för att avslöja dess hemligheter." beskriver Dr Mark Nottingham.

Forskningen kan också hjälpa framtida bemannade månfärder att hitta värdefulla naturresurser för att  bli självförsörjande.

Tidigare forskning har analyserat spåren av ädelgaser i större fragment av Apollo 16 breccia-proverna vilket hjälper forskarna att dela upp proverna i två grupper – "äldre", som är mellan 3,8 och 2,4 miljarder år gamla, och "unga", som bildades för mellan 2,5 och 1,7 miljarder år sedan.

NASA försåg forskarna med 11 månprover för analys. Nio av proverna avslöjade ett brett spektrum av exponeringsåldrar, från 2,5 miljarder år sedan till mindre än en miljard. Detta tyder på att de består av månjord från ett område som har haft en varierad historia av nedslag, där vissa utsatts för solvinden i miljarder år, medan andra muddrades regoliten upp till ytan av yngre nedslag.

Teamet fann också att två av proverna hade mycket lägre koncentrationer av ädelgaser vilket tyder på att de bildades mycket senare och kanske varit utsatta för solvind i mindre än en miljon år.

Forskarlaget föreslår att nedslaget som bildade den närliggande kratern South Ray kan ha varit källan till provet."Det är anmärkningsvärt att tänka på att de prover som Apollo 16 tog med sig för mer än ett halvt sekel sedan fortfarande har hemligheter att avslöja om månens historia och att proverna fortfarande kan hjälpa till att forma hur vi utforskar solsystemet under de kommande decennierna."

Forskare från NASA Goddard Space Flight Centre, Catholic University of America och Birkbeck College, London bidrog till studien och är medförfattare till artikeln som publicerats i tidskriften Meteoritics & Planetary Science, och bygger på analys av en distinkt uppsättning månbreccior som först nu granskats i detalj.

Ett Meteoritnedslag för 3,28 miljarder år sedan

 

Bild wikipedia på Mount Everest jordens högsta berg mätt i meter över havet. Berget ligger på gränsen mellan Nepal och Kina i bergskedjan Himalaya och är cirka 8 849 meter högt. Meteoriten vars nedslag kallas S2 som slog ner på Jorden för 3,2 miljarder år sedan var stor som 4 Mount Ewerest berg.

Nadja Drabon är geolog och biträdande professor vid the Department of Earth and Planetary Sciences vid Harvard university. I hennes nya studie i Proceedings of the National Academy of Sciences  besvaras några frågor, i relation till "S2"-meteoritnedslaget för mer än 3 miljarder år sedan, för vilket geologiska bevis finns i Barberton Greenstone-bältet i Sydafrika.

Genom det mödosamma arbetet med att samla in och undersöka stenprover med centimeters mellanrum i sediment och analysera sedimentologin, geokemin och kolisotopsammansättningen visar Drabons team upp den mest övertygande bilden hittills av vad som hände den dag då en meteorit stor som fyra Mount Everests träffade jorden.

S2-meteoriten, som uppskattas ha varit upp till 200 gånger större än den som dödade dinosaurierna för 66 miljoner år sedan utlöste en tsunami som blandade upp havet och spolade ned skräp från land till kustområden. Värmen från nedslaget fick det översta lagret av havet att koka bort, samtidigt som atmosfären värmdes upp. Ett tjockt moln av damm täckte allt och stängde av all fotosyntetisk aktivitet.

Men bakterier klarade sig och efter nedslaget, enligt teamets analys, blev snart bakterielivet lika rikligt som det var innan nedslaget. Med detta kom kraftiga toppar i populationer av encelliga organismer som livnär sig på grundämnena fosfor och järn. Järn rördes troligen upp från havsdjupen till grunt vatten av tsunamin och en ökning av fosfor kom till jorden av meteoriten och genom en ökning av vittring och erosion på landmassorna.

Drabons analys visar att järnmetaboliserande bakterier därmed skulle ha blomstrat i de omedelbara efterdyningarna av nedslaget. Detta skifte mot järngynnande bakterier, hur kortlivade de än är, är en viktig pusselbit som skildrar det tidiga livet på jorden.