Små objekt upptäckta bortom Pluto i Kuiperbältet

För första gången har astronomer upptäckt en 1.3 km i radie stor kropp i utkanten av solsystemet. Upptäckten finns i Kuiperbältet och misstanken att objekt av denna storlek skulle finnas där var mycket stor.


De har antagits finnas därute sedan mer än 70 år. Dessa objekt agerade som ett viktigt steg i planetbildandeprocessen då solsystemet var nytt. Det är objekt av sten,  damm, och gas slogs samman och växte till sig.


Kuiperbältet är en samling av små himlakroppar som ligger bortom Neptunus omloppsbana. Här beräknas finnas ca 70000 objekt av skilda storlekar i form av asteroider, kometer och dvärgplaneter. Ska vi räkna in antalet små objekt av det nu hittade kan säkert antalet ökas stort.


Världsledande teleskop, som Subaru teleskopet kan inte observera objekt av denna lilla storlek direkt. Däremot har en forskargrupp ledd av Ko Arimatsu vid nationella astronomiska observatoriet i Japan använt en teknik som kallas ockultation vilket innebär övervakning av ett stort antal stjärnor för att leta efter  skuggan av ett objekt som passerar framför en av dem. 

The Organized Autotelescopes for Serendipitous Event Survey (OASES) team placerade två små 28 cm teleskop på taket av Miyako open-air skolan på Miyakojima-shi, Okinawa Prefecture, Miyako Island i Japan, och övervakade cirka 2000 stjärnor i totalt 60 timmar.


Vid analyseringen av de data som blev resultatet fann teamet en händelse vilken överensstämmer med att ett litet objekt rörelse en stjärnas ljus. Mätningar visade att ett objekt med storleken av 1.3 km hittats i Kupierbältet. Upptäckten stöder teorin att det troligen finns stora mängder av dessa mindre stenbumlingar och att det var objekt av denna storlek som slöts samman vid sammanstötningar och var början till skapandet av planeter. 

Troligen var de hetare då och av den anledningen kunde de slutas samman. Idag skulle krockar mellan två sådana iskalla objekt sönderdelas.


Arimatsu säger, ”Detta är en verklig seger för vårt lilla projekt. Vårt team hade mindre än 0,3 procent av budgeten för vad stora internationella projekt arbetar med. Vi hade ännu inte tillräckligt med pengar för att bygga en andra kupol för att skydda våra andra teleskop! Men vi lyckades ändå göra en upptäckt som inte gjorts av de stora projektens avancerade teleskop. Nu när vi vet att våra system fungerar kommer vi att undersöka Kuiperbältet mer i detalj. ”Vi har också siktet inställt på att finna objekt som ännu är oupptäckta i Oorts moln”.


Oorts moln är objekt av samma slag som i Kuiperbältet men vilket finns i det moln av objekt av skilda storlekar som finns från solen och ut mot Neptunus bana. I detta moln finns miljarder kometer enligt vad man bedömer i dag.

Bild Oorts moln och Kuiperbältet.

Jorden var mycket nära att bli en omöjlig plats för liv för 565 miljoner år sedan.

Jordens magnetfält är absolut nödvändigt för att skydda oss mot farlig ultraviolett- och kosmisk strålning från rymden men det var ytterst svagt för 565 miljoner (mer om livet då här) år sedan, enligt en ny studie. Läs mer om skydden här. 



Forskarna bakom studien anser att skyddsbarriärerna var nära kollaps vid den tidpunkten då de höll på att bildas till dagens nivå. Hade skydden kollapsat hade jorden saknat skydd mot strålningen från solen.


I nutiden består den innersta delen av jorden av en solid kärna av järn. Men det har inte alltid varit så. Under lång tid var kärnan flytande och magnetfältet svagare. Först när kärnan stelnade blev magnetfältet kraftfullare.


Kärnans stelnande var viktigt för att bygga upp de i atmosfärens högre skikts skyddssfärer. Hade kärnan inte stelnat i tid hade det skydd som finns ovan oss aldrig funnits. Vid senare stelning hade inget tillräckligt skydd byggts upp och liv som vi känner det på Jorden omöjliggjorts.


Forskarna, som publicerat sina rön i Nature Geoscience, drar slutsatsen att kärnan blev fast mycket sent i planetens historia. Troligen stelnade den i grevens tid strax innan magnetfältet utplånats helt och hållet att döma av studien.


Genom analyser av magnetismen i kristaller i olika bergarter och mineraler som formades för 565 miljoner år sedan i östra Quebec i Kanada, upptäckte forskarna att magnetfältet  varit svagt vid den tidpunkten. Som tur var undveks dock kollapsen och när den inre kärnan stelnat var även magnetfältet starkare.


För livet på jorden var detta av stor betydelse. Utan fältet skulle strålningen från solen blivit för stark för livets möjlighet. Förutom detta skyddas vi mot solvinden vilken består av laddade partiklar som strömmar ut från solen vilket utan skyddet annars hade kunnat leda till att jorden även förlorat delar av sin atmosfär.

Bild Jorden

Jordens äldst kända sten hemma på Jorden igen.

År 1971 landade Apollo 14:s månlandare på månen och besättningen tog med sig sten och grus tillbaka till Jorden. 


Vid undersökningar på Jorden visade sig en sten vara 4,1 miljarder år och ha samma sammansättning som stenar på Jorden. Det blev därför bevisat att denna sten ursprungligen kommit från Jorden.


Man kunde även förstå att den försvann från Jorden redan för cirka fyra miljarder år sedan. Forskningen om stenen har gjorts  vid Naturhistoriska riksmuseet, i samarbete med den amerikanska rymdstyrelsen Nasa med flera forskare i andra flera länder.


En orsak till att stenen lämnat Jorden och på sin färd sedan hamnat på månen är troligen att för 4 miljarder år sedan var solsystemet relativt nytt och jorden träffades under denna tid av många meteoriter och asteroider.


Troligast är då att stenen slungats ut från Jorden under en sådan kollision och sedan fångats in av månens dragningskraft. Vi ska komma ihåg att  månen under den tiden fanns tre gånger närmare jorden än i dag. Men det innebär även att nedslaget på Jorden måste varit kraftigt för att sten ska kunna ha lämnat Jordens dragningskraft.


Det bör även ha varit fler liknande händelser eller att just denna händelse var mycket kraftig och mycket sten försvann från Jorden.


Det bör även finnas mycket fler stenar från Jorden på månen och även i solsystemet runt Jorden. Att enbart en  sten från Jorden skulle funnits på månen och att astronauter skulle tagit just denna med tillbaks till Jorden är otroligt osannolikt. Det skulle vara en chans på ja inte vet jag på hur många stenar där finns på månen.


Bilden är på Apollos 14:S besättning Alan Shepard, befälhavare, Stuart A. Roosa, kommandomodulpilot och Edgar D. Mitchell, månlandarpilot.

Svalde Jorden en gång en annan planet???

En teori om hur månen bildades är att den uppkom ur en kollision mellan Jorden och en annan himlakropp.


Detta ska ha skett för över 4,4 miljarder år sedan då en planet av ungefär samma storlek som Mars slog ner på en primitiv jord och resultatet blir ett utslag vilket resulterar i vår  måne i en permanent bana runt vår planet.


Men en ny studie finner att denna händelse kunde ha haft en mycket större inverkan än man tidigare trott. Den planet som krockade med Jorden  kunde också ha haft med sig kol, kväve och svavel vilket är ingredienser till liv. Denna teori beskrevs av forskare i en rapport den 23 januari 2019 i journalen Science Advances.


Jorden kan ha kolliderat med många olika typer av planeter”, berättade Grewal Live Science. Kan en av dessa planeter ha gett upphov till den blandning av silikat till Jorden i korrekta proportioner och element för livets början?


Om någon  kollision av detta slag skett skulle de två planetariska kärnornas mantlar slagits ihop.


Denna teori om krocken och som gett Jorden ingredienser till liv kan vara sann. Men jag förstå inte varför det i de flesta teorier om hur livets ingredienser uppstått på Jorden anses ha kommit till Jorden utifrån här i form en krock med en planet, eller i många andra teorier från kometer eller asteroider utifrån.


Varför ses det inte som troligt att det är Jorden som är den plats som från början haft dessa ingredienser och inte som i nästan alla teorier utom religiösa planterats med ingredienser utifrån och att krockarna av andra objekt utifrån inte haft någon betydelse alls för livets uppkomst? Kanske till och med krockar av asteroider, kometer eller planeter med Jorden försenat livet på Jorden.

 Vi ser ju att massutrotningar i senare skede av Jordens historia skett ex den kända katastrofen av ett nedslag i Mexiko för ca 65 miljoner år sedan vilket blev slutet på dinosauriernas tid på Jorden.

Galaxhopen Coma tömmer en spiralgalax på sitt stjärnmaterial just nu.

Coma-hopen är en hop av galaxer belägen 330 miljoner ljusår från jorden i riktning mot stjärnbilden Berenikes hår. Se bild. Miljön i centrum av galaxhopen Coma är en energirik plats där gravitationen är stark och en spiralgalax som i sin bana nu kommit nära dess  centrum har nu fått problem.  Spiralgalaxen det handlar om har beteckningen  D100.


 Nytagna bilder från NASA:s Hubbleteleskop visar att D100 töms på sin gas vilken störtar in mot Coma-hopens centrum. En lång, tunn ström av gas och stoft ses försvinna från D100:s  kärna och vidare ut i rymden i riktning mot Coma-hopens centrum.


Efter hand kommer därför D100 att förlora all sin vätgas och bli en död galax. Död i så motto att allt stjärnmaterial i form av gas och damm försvunnit och omöjliggör att nya stjärnor bildas. Enbart de stjärnor som nu finns i galaxen blir kvar och de åldras efter hand.


Det blir till slut en galax med det svaga skenet från gamla, röda stjärnor. D100 är ett särskilt extremt exempel på processer som är vanliga i massiva galaxkluster där en galax i sin bana kommer för långt in i ett cluster av galaxer och då får händelseschemat att gå från att vara en spiralgalax full av stjärnbildning till en med röda dvärgstjärnor och som kan ses som början till en död galax sade William Cramer av Yale University i New Haven, Connecticut, ledare för laget för Hubbleobservationerna.  Spiralarmarna försvinner och galaxen som blir kvar blir endast bestående av gamla stjärnor.


Detta fenomen har varit känt i flera decennier. Men Hubbleteleskopet ger här de bästa bilderna på en galax som genomgår denna process. Processen som  inträffar när en galax, på grund av gravitation sjunker in mot den täta mitten av ett massivt kluster av tusentals galaxer vilka svärmar runt där och kan ses som ett myller av bin vilka suger ur galaxer som kommer i dess väg. Samtidigt plogar D100 genom det intergalaktiska materialet som finns här som en båt som rör sig genom vattnet. Materialet pressar gas och stoft bort från galaxen på dess långa väg ut ur Coma-hopen. 

När galaxen till slut förlorat all sin vätgas vilket är bränslet för stjärnbildning uppstår ett för tidigt slut för galaxen då här inte längre kan skapas nya stjärnor. Gasutsläppsprocessen i D100 började för ungefär 300 miljoner år sedan.


Som vi ser har även galaxer en förväntad livslängd i detta fall beroende på vätgasandel. Men likt för tidig bortgång bland människor kan samma sak även ske bland galaxer som vi kan utläsa genom ovan.

Så blev de första svarta hålen till i universums barndom

Ljuset från de mest avlägsna svarta hålen (eller kvasarer) har varit på väg till oss i mer än 13 miljarder ljusår. Vi vet däremot inte säkert hur dessa mycket stora svarta hål bildats.
  

Ny forskning resulterande i en ny rapport har utarbetats där detta beskrivs och där man diskuterar ett svar på detta. Rapportens sammanställande har letts av forskare från Georgia Institute of Technology, Dublin City University, Michigan State University och University of California San Diego. San Diego:s superdatorcentrum och IBM är de hjälpmedel som använts för att  ge en ny och extremt lovande karta till lösning av denna kosmiska gåta.


Resultatet blev att då galaxer bildas mycket snabbt och ibland våldsamt vilket skedde efter BigBang bildas (eller kan bildas) mycket massiva svarta hål.


 I dessa från början efter Big Bang sällsynta galaxer där normal stjärnbildning (i vissa fall) störs tar bildandet av svarta hål över.


”Tidigare teorier föreslog att detta  endast sker på platser som utsattes för höga nivåer av stjärnformation med intensiv förintande strålning”, säger en av forskarna i rapporten. ”När vi grävde djupare i datan upptäckte vi att dessa platser genomgår en period av extremt snabb tillväxt. Det var nyckeln till förståelse. Den våldsamma och turbulenta karaktären av snabb bildning av galaxer, våldsamma kraschar tillsammans med galaxens födelse hindrade normal stjärnbildning och istället ledde till perfekta förhållanden för att svarta hål bildades istället. Denna forskning förändrar det tidigare paradigmet och öppnar upp ett helt nytt forskningsområde ”.


Den tidiga teorin åberopade intensiv ultraviolett strålning från en närliggande galax som hämmar bildandet av stjärnor i svart hål-bildande- halo, sade Michael Norman, chef för San Diego och superdatorn Center vid UC San Diego och en av verkets författare. ”Medan UV-strålning fortfarande är en faktor har vårt arbete visat att det inte är den dominerande faktorn, åtminstone i våra simuleringar”, förklarade han. En annan aspekt av forskningen är att de glorior som bildar svarta hål kan vara vanligare än man tidigare trott.


– Ett spännande inslag i detta arbete är upptäckten av att dessa typer av sällsynta glorior kan vara vanliga säger Brian O'Shea, MSU astronom i rapporten. ”Vi förutspår att detta scenario av glorior skulle hända och nog var ursprunget till de mest massiva svarta hålen som är observerade både i det tidiga universum och i galaxer av i dag”.


Framtida arbete och simuleringar utifrån data som hittas ska undersöka livscykeln för dessa massiva svarta hål när  galaxer bildades. Studera bildandet, tillväxten och utvecklingen av de första massiva svarta hålen över tid. ”Vårt nästa mål är att undersöka den ytterligare utvecklingen av dessa exotiska skeenden. Var finns dessa första svarta hål idag? Kan vi påvisa dem i närmre galaxer eller med gravitationsvågor ” frågar sig Reagan en av forskarna.


För dessa nya svar, kan forskargruppen finna svar i datasimuleringarna.

Data för simuleringar är tillräckligt rikhaltigt för att andra upptäckter kan göras med hjälp av data som redan är beräknade”, beskriver Norman. ”Därför har vi skapat ett offentligt Arkiv på SDSC som innehåller det som kallas renässans- simuleringar där andra kan driva frågor utifrån sina egna utgångspunkter”.


Bild Kvasaren 3C 273 på ett foto taget av Rymdteleskopet Hubble.

Månen Titans mystiska atmosfär utforskas

Saturnus måne Titan är en mycket intressant måne eftersom den likt Jorden har en atmosfär.  


Dr. Kelly Miller, forskare i Swri's Space Science, Engineering Division är huvudförfattare till en ny studie där månens atmosfär studeras. En atmosfär som är mystiskt ifråga om sitt ursprung.


Månen är även den enda förutom Jorden i solsystemet som innehåller stora mängder vätska på sin yta. Skillnaden är dock att vätskan på Jorden är vatten medan det på Titan är flytande kolväten.


En hel del organisk kemi bör finnas på Titan för att kolväten ska ha uppstått. Vad källan är vet man inte. Atmosfären är tjockare än jordens atmosfär och består främst av kvävgas.


Den viktigaste teorin om atmosfärens ursprung har varit att is av ammoniak från kometer är källan alternativt fotokemi som bildat kväve tillTitans atmosfär.

En udda aspekt av Titans atmosfär är att den till ca 5 procent består av metan. 

Den i dag aktuella datan om Titans atmosfär kommer från rymdfarkosten Rosetta den Europeiska rymdorganisationens sond som studerade den avlägsna kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko vilken på sin färd 2017 även samlade data över Titan.


”Kometer och objekt i det yttre solsystemet är verkligen intressanta eftersom de troligen är rester från överblivna byggstenar då  solsystemet skapades”, säger  Dr. Kelly Miller” i ovanstående rapport.


För att studera Titans atmosfär kombinerade Miller befintliga data från organiskt material som hittats i meteoriter med tidigare termiska modeller av Titans inre för att se hur mycket gasformigt material som kan produceras och om det var jämförbart med atmosfären på Titan.


”Om du konstruerar något kommer  det att producera gaser”, säger Miller och  fann att cirka hälften av kvävet i atmosfären och  potentiellt allt metan skulle  resultera från den effekt av dessa organiska föreningar som införlivades i Titan under dess första existens. Detta kan vara anledningen till dagens tjocka atmosfär och vätskan på dess yta i dag.


Analysresultaten visar dock inte något som bevisar att liv finns eller har funnits på Titan.

Bild storleksförhållande mellan Jorden vår måne och Saturnus måne Titan (den gula).