Saturnus måne Mimas är en av flera intressanta månar

 

Bild wikipedia Mimas, fotograferad av Cassini 2005 (NASA).

Flera av solsystemets gasplaneter har spännande istäckta månar. Några  ex Saturnus måne Enceladus är kända för att antas ha flytande vatten mellan istäcket och den steniga ytan och kan vara de bästa platserna i  solsystemet att leta efter utomjordiskt liv på. En ny studie publicerad den 24 november i Nature Astronomy beskriver vad som kan pågå under ytan på dessa månar och de geologiska egenskaper som kan ha bildat dem.

"Alla dessa långt över 100 månar är inte alla kända för att ha hav men vi vet att flera har det," beskriver Max Rudolph, associate professor of earth and planetary sciences vid University of California, Davis är huvudförfattare till artikeln ovan.

Från berg till jordbävningar drivs jordens ytgeologi av rörelse och smältning av berg djupt inne i jorden. På isiga månar drivs geologin av vatten och is verkan.

Ovan månar värms upp av tidvattenkrafter från planeten de kretsar kring. Månarna som kretsar kring en planet kan interagera vilket leder till perioder av högre och lägre uppvärmning. Högre uppvärmning kan smälta och tunna ut isskiktet; När värmen minskar blir isen tjockare.

Rudolph med kollegor hade tidigare undersökt vad som händer när ishöljet blir kraftigare. De fann att då is har större volym än flytande vatten skulle frysningen trycka på ishöljet vilket kunde orsaka ränder på ytan vilket kan ses på Saturnus måne Enceladus. 

Men vad händer när motsatsen händer och ishöljet smälter nedifrån? Svaret forskarna kom fram till är att då kan havet att koka.

Det beror på att när is smälter till mindre tätt flytande vatten sjunker trycket. Rudolf och kollegor beräknade att åtminstone på de minsta istäckta månarna, såsom Saturnus Mimas och Enceladus och Uranus måne Miranda där kan trycket sjunka tillräckligt för att nå trippelpunkten där is, flytande vatten och vattenånga kan samexistera.

Bilder av Miranda från Voyager 2-sonden visar tydliga områden av åsar och klippor som kallas coronae. Havskokning kan förklara hur dessa formationer bildats. 

Saturnus måne Mimas är mindre än 400 kilometer i diameter och fylld med kratrar, inklusive en mycket stor krater som fått  smeknamnet "Dödsstjärnan." Månen verkar vara geologiskt död, beskriver Rudolph, men en ostadighet i dess rörelse tyder på att ett hav kan finnas under ytan. Eftersom Mimas istäcke inte förväntas spricka upp på grund av förtunning kan närvaron av ett hav här förenas med en geologiskt död yta.

Storleken på istäckta månar som de beskrivna är viktig. På större ismånar, som Uranus måne Titania skulle tryckfallet från smältande is få istäcket att spricka innan trippelpunkten för vatten nås.

Precis som geologin på jorden hjälper oss att förstå varför vår planet ser ut som den gör efter miljarder år kan förståelsen av geologiska processer på dessa månar hjälpa oss att förstå varför de har de egenskaper de har, beskriver Rudolph.

Medförfattare till artikeln i Nature Astronomy ovan var: Michael Manga, UC Berkeley; Alyssa Rhoden, Southwest Research Institute, Boulder; och Matthew Walker, Planetary Science Institute, Tucson. Arbetet stöddes delvis av NASA.

Det kosmiska stoftet är viktigt för bildandet av molekyler

 

Bild https://www.spektrum.de/news open space

Ett internationellt team med bland annat forskare från Heriot-Watt, Friedrich Schiller University i Jena i Tyskland och University of Virginia beskrivit att damm av mineral fungerar som en katalysator till att enkla föreningar kombineras till mer komplexa, potentiellt livsbildande molekyler även i rymdens extrema kyla. Studien om fenomenet har publicerats i The Astrophysical Journal 

I studien beskrivs att Ytreaktioner mellan koldioxid och ammoniak vilka båda är vanliga i rymden endast sker effektivt då damm är närvarande.

Dessa reaktioner bildar ammoniumkarbamat en förening som misstänks vara en kemisk föregångare till urea och andra livsviktiga molekyler.

Professor Martin McCoustra, astrokemist från Heriot-Watts School of Engineering and Physical Sciences, påtalar: "Damm är inte bara en passiv bakgrundsingrediens i rymden.

"Den ger ytor där molekyler kan mötas, reagera och bilda mer komplex materia.

"I vissa delar av rymden är denna dammpåverkan en förutsättning för att skapa livets molekylära byggstenar.

"Vi vet numera att ytreaktioner sker effektivt och snabbare med damm närvarande än där detta inte finns."

I Dr Alexey Potapovs laboratorium i Jena utgjorde dammiga smörgåsar av tunna lager av koldioxid och ammoniak, separerade av ett lager av porösa silikatkorn som producerats vid laseravdunstning, en realistisk ersättning för kosmiskt stoft.

När proverna som hade en teperatur av –260°C (liknande den i interstellära moln) värmdes upp till cirka –190°C (förhållanden som förekommer när dessa moln utvecklas till protoplanetära skivor), spred sig molekylerna genom dammskiktet och reagerade till att bilda ammoniumkarbamat.

Utan dammlagret reagerade de iskalla molekylerna inte lika bra.

Teamet identifierade detta som ett exempel på syra-bas-katalys som involverar överföring av protoner och det är första gången sådan kemi observerats under simulerade rymdförhållanden.

Dr Alexey Potapov sade: "Resultaten tyder på att dammkorn spelar en mycket mer aktiv roll i astrokemi än man tidigare trott.

"Genom att flyta genom interstellära moln och protoplanetära skivor kan dessa partiklar utgöra mikromiljöer där molekyler möts och utvecklas till mer komplexa former.

Professor McCoustra tillade: "Vi har visat att damm kan främja den kemi som krävs för att bygga mer komplexa organiska ämnen, även vid extremt låga temperaturer.

"Det här kan vara hur naturen övervinner rummets hårdhet för att starta kemin som slutligen leder till liv."

Forskarna planerar att undersöka om andra molekyler kan bildas på samma sätt, och om denna dammdrivna kemi sker idag i protoplanetära skivor. Skivorna där nya planeter blir till.

Europa Clipper med Uranus i synfältet på sin väg mot Jupiters måne Europa

 

Bild https://science.nasa.gov  en annoterad version av bilden på Uranus med flera bakgrundsstjärnor NASA/JPL-Caltech

NASAs Europa Clipper tog bilden ovan av ett stjärnfält och planeten Uranus den 5 november 2025 då den experimenterade med en av Clippers två stjärnreferensenheter. Dessa stjärnspårningskameror används för att hålla kvar rymdfarkostens orientering på sin färd mot Jupiters månar. Inom kamerans synfält  vilket representerar 0,1 % av rymden runt rymdfarkosten i vilken Uranus ses som en större prick nära bildens vänstra sida. Då bilderna  (fler finns på denna sida) togs befann sig Europa Clipper cirka 3,2 miljarder kilometer från Uranus. 

Clipper är på väg till Jupiter med dess månar för att studera den isbelagda månen Europa.

Europa Clipper sköts upp i oktober 2024 och kommer att anlända till Jupiter-systemet 2030 för att där genomföra cirka 50 förbiflygningar av Europa. Uppdragets huvudsakliga  mål är att avgöra om det finns platser under Europas isiga yta som kan stödja liv. 

Uppdragets tre vetenskapliga mål är att bestämma tjockleken på månens is och isens interaktioner med havet under isen och att undersöka isens sammansättning och  karakterisera dess geologi. Uppdragets utforskning av Europa kommer att hjälpa forskarna att bättre förstå den astrobiologiska potentialen för beboeliga världar bortom vår planet och  under isen på månen Europa.

Det kommande Nancy Roman Telescope kommer att ge ny kunskap om stjärnorna

 

Bild wikipedia på teleskopet som enligt planerna ska sändas upp senast 2027.

Utifrån NASAs numera pensionerade Kepler-rymdteleskops framgångsrika asteroseismologiska  upptäckter har ett forskarteam nyligen bekräftat att asteroseismologi även kommer att vara möjlig med NASAs kommande Nancy GraceRoman Space Telescope. 

Deras studie visar olika modeller för att ge en uppskattning av antalet stjärnor som kommer att kunna detekteras med denna metod. Forskningsresultat visar att teleskopet kommer att ge den största asteroseismologiska mängden som någonsin samlats in. Genom att använda Keplerdata som utgångspunkt och anpassa datamängden för att matcha den förväntade kvaliteten från Roman har astronomer nyligen bevisat möjligheten av asteroseismologi med det snart uppskjutna teleskopet och gett ett uppskattat intervall av detekterbara stjärnor.

Det är en extra bonus till Romans huvudsakliga vetenskapliga mål: Eftersom teleskopet utför observationer för sina Galaktisk Bulge Tidsdomänundersökning en kärnundersökning i samhället som kommer att samla in data om hundratals miljoner stjärnor i utbuktningen av vår Vintergata  kommer den också att ge tillräckligt med information för att astronomer ska kunna fastställa stjärnmätningar via asteroseismologi.

"Asteroseismologi med Roman blir möjligt eftersom vi inte behöver få teleskopet att göra något det inte redan är planerat för," sade Marc Pinsonneault från The Ohio State University i Columbus, medförfattare till en artikel som beskriver forskningen (se nedan). "Styrkan i det romerska uppdraget är anmärkningsvärd: Det är delvis utformat för att främja exoplanetforskning, men forskare kommer också att få mycket rik data för andra vetenskapliga områden som sträcker sig bortom denna huvuduppgift."

Den galaktiska bulan (tät av stjärnor där av namnet i centrala vintergatan)i centrum av vintergatan vilken är tät med röda dvärgstjärnor och i många fall är dessa ingående i stora stjärnsamlingar som är mer utvecklade än huvudseriestjärnorna. (Huvudseriestjärnor befinner sig i ett liknande stadium som vår sol.) Fördelarna med asteroseismologi med Roman är bland många andra kopplingen till exoplanetforskning. Huvudfokuset för uppdraget och den galaktiska undersökningen av galaxens så kallade bula. Roman kan att upptäcka exoplaneter, planeter utanför vårt solsystem, genom en metod som kallas Mikrolinsning, innebärande att gravitationen från en förgrundsstjärna förstärker ljuset av en bakgrundsstjärna. Närvaron av en exoplanet kan orsaka en märkbar "blixt" i den resulterande ljusförändringen. 

"Med asteroseismologiska data kommer vi att kunna få  ny information om exoplaneternas solar och det kommer att ge oss ny kunskap om exoplaneterna själva," beskriver Revor Weiss från California State University, Long Beach, medförfattare till artikeln.   Artikeln om studien publicerades i The Astrophysical Journal. 

Spiralformade skal runt Wolf-Rayet-stjärnor

 

Bild wikipedia Webbteleskopets MIRI (kombinerat kamera- och spektrografinstrument på James Webb-rymdteleskopet som ser i medel- till långvågig infraröd strålning ) bild av  Apep Star System

Wolf–Rayet-stjärnor är stjärnor med hög yttemperatur och vars spektrum uppvisar mycket breda och kraftiga emissionslinjer.

Forskare vilka använt Webbteleskopet i syfte att bättre kartlägga  banan för två Wolf-Rayet-stjärnor vars banor är 190 år visat att en tredje stjärna karvar på deras pågående koldammutsläpp.

De spiralformade skalen som utkommer från dessa två stjärnor kända som Apep, (namnet efter efter den egyptiska kaosguden Apep), har blivit tydliga: NASAs James Webb Space Telescope har visat dessa spiraler bestående av damm som visar 700 års aktivitet. 

"Webb har observerat liknande system på andra platser. Men denna plats ingen så detaljerad," beskriver Yinuo Han, postdoktoral forskare vid Caltech i Pasadena, Kalifornien huvudförfattare till en ny artikel om Apep. "Det är tillräckligt sällsynt att se en Wolf-Rayet-stjärna, men Apep består av två. När deras stjärnvindar kolliderar producerar de stora mängder kolhaltigt damm under de 25 år ederas bana om varandra tar."

Genom att kombinera dessa nya mellaninfraröda observationer med en serie bilder från European Southern Observatorys Very Large Telescope (VLT), begränsade Han och hans medarbetare hur ofta stjärnorna passerar varandra. Resultat en gång vart 190:e år och bekräftade även att en tredje stjärna i form av en massiv superjätte, "skär" hål i de dammiga skalen.

Nu förstår vi mer om hur grundämnen blir till i stjärnor.

 

Bild https://newscenter.lbl.gov/  experimental physicist Mathis Wiedeking är en  fysiker vars arbete hjälper till att avmystifiera den intermediära neutroninfångningsprocessen vid tunga grundämnes bildande. (Kredit: Marilyn Sargent/Berkeley Lab)

Runt oss finns element konstruerade i stjärnor, ex nickel, koppar, guld och silver. Forskare har numera en god förståelse för hur dessa grundämnen bildas. I många fall fångar en kärna tyngre än järn neutroner tills en av dem sönderfaller, vilket förvandlar dem till ett tyngre grundämne. Det finns en långsam version av denna neutroninfångning s-processen och en snabb version, r-processen. 

Men vissa stjärnor verkar inte följa reglerna. När astronomer analyserar dessa stjärnors ljus ser de oväntade förhållanden av tunga grundämnen som inte enkelt kan förklaras av någon av de två processerna. Avvikelserna pekar på en tredje väg: en "mellanliggande" i-process.

Mathis Wiedeking, experimental physicist vid Department of Energys Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), samlar in data från  kärnreaktioner som kan förbättra modellerna för hur grundämnena bildas. Han är också huvudförfattare till en ny artikel i Nature Reviews Physics om det aktuella forskningsläget (vilken rekommenderas för intresserade att läsa) inom i-processforskning, där experiment, teori och astrofysiska observationer möts.

I artikeln från https://newscenter.lbl.gov  Lawrence Berkeley National Laboratory  beskriver Wiedeking hur i-processen passar in i den större bilden av elementbildning, vad som krävs för att studera den och varför den är viktig att studera både för att förstå kosmos och för att utveckla nya teknologier här på jorden.

Satellit för övervakning av havsnivåer är nu igång.

 

Bild https://science.nasa.gov/ Sentinel-6B är en satellit nu flyger på egen hand efter att ha separerats från SpaceX Falcon 9:s andra steg måndagen den 17 november 2025. NASA

Uppdragets kontrollanter för Sentinel-6B mottog full signal från satelliten klockan 01:54 EST måndagen den 17 november.

Efter att ha korskalibrerat sin data kommer Sentinel-6B att ta över efter Sentinel-6 Dess uppdrag är att övervaka havsnivåer, mäta vind- och vågförhållanden samt förbättra både kort- och långsiktiga väderprognoser. Den förväntas vara aktiv åtminstone till 2030.

Copernicus Sentinel-6/Jason-CS (Continuity of Service) är ett samarbete mellan NASA, ESA (Europeiska rymdorganisationen), EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) och National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Europeiska kommissionen gav finansieringsstöd, och den franska rymdmyndigheten CNES (Centre National d'Études Spatiales) bidrog med tekniskt stöd.

NASAs Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien, som drivs för myndigheten av Caltech i Pasadena, Kalifornien, bidrog med tre vetenskapliga instrument för varje Sentinel-6-satellit: Advanced Microwave Radiometer for Climate, Global Navigation Satellite System – Radio Occultation och Laser Retroreflector Array. Myndigheten bidrog också med uppskjutningstjänster, markbaserade system som stödde driften av NASAs vetenskapliga instrument, vetenskapsdataprocessorer för två av dessa instrument samt stöd för det internationella samhället för havsyttopografi.

NASAs Launch Services Program, baserat vid myndighetens Kennedy Space Center i Florida var de som ansvarade för uppskjutningstjänsten till uppdraget.