Dammhöljda planeter kan innehålla liv

Dammiga amosfärer runt exoplaneter finns därute. Dessas ytor är omöjliga att se ner på utan att man sänder en sond ner på denna. Vi kan ta Venus i vårt eget solsystem som exempel dess yta kan vi inte se ens med de starkaste teleskop fast det är den närmsta planeten till jorden. Men vi vet att dess yta är ett hett inferno genom sonder som sänts ner genom molnen.

Exoplaneter därute vilka ligger precis innanför  den beboeliga zonen runt en röd dvärgstjärna (den vanligaste stjärntypen) och är dammhöljda kan innehålla liv. Detta då dammet får temperaturen enligt datasimuleringar att hålla en temperatur på planetens yta möjlig för liv.

Det finns många röda dvärgar. Dessa är svalare solar än ex vår gula sol. På en exoplanet vid röda dvärgar kan en dammhöljd atmosfär vara förutsättningen för liv då dammet likt en växthuseffekt behåller den svaga solstrålning som når planeten. Dessa planeter finns även på ett avstånd där den röda solens farliga strålning inte är för hög för liv vilket den är om planeten ligger i en mer värmerik och närmre bana (vi ska ha i tanke att röda dvärgar är små och har mindre värmeutstrålning men ju närmre vi kommer dem desto högre värme  och desto farligare i strålning når en planet likt vår sol agerar). 

Arbetet utfördes av fysiker Dr Ian Boutle baserad vid universitetet i Exeter och utgick även från att exoplaneten alltid vände samma sida mot sin sol.

Hans team utförde en serie simuleringar av steniga, jordstora exoplaneter med hjälp av toppmoderna klimatmodeller.

Det visades att naturligt förekommande mineraldamm kommer att ha en betydande inverkan på om en exoplanet kan stödja livet även då samma sida alltid är vänd mot sin sol.

Men att bevisa att det finns liv (min anm.) under detta dammhöljda atmosfärskikt är en helt annan fråga. Vad dammet bör innehålla eller ej bör innehålla sägs ej i rapporten.

Bild från vikimedia på planeten Tatooine en dammhöljd planet med liv från sf-serien Star Trek.

Här kokar fyra nybildade planeter

Forskare från Leibniz Institutet för astrofysik i Potsdam (AIP) har undersökt den enbart 25 miljoner år gamla stjärnan V1298 Tau och dess fyra exoplaneter två stenplaneter och två stora gasplaneter (att jämför med solens 4,6 miljarder års ålder). Resultaten visar att de unga exoplaneterna rostas av den intensiva röntgenstrålningen från sin sol vilket leder till förångning av en eventuell atmosfärsbildning på dessa planeter. På de innersta planeterna (stenplaneterna) kan avdunstningen ha gjort dessa planeter helt tomma på atmosfär.

Unga exoplaneter finns i en miljö med stora faror. En ny sol producerar nämligen en stor mängd energirik röntgenstrålning vanligtvis 1000 till 10 000 gånger mer än vår egen sol gör i nutid. Denna röntgenstrålning kan värma upp exoplaneternas atmosfärer till temperaturer som kokar bort atmosfären. Men det beror på avståndet mellan solen och planeten under denna turbulenta tid. Allt lugnar sig genom årmiljonerna och miljarderna. Hur mycket av en exoplanets atmosfär som avdunstar över tid beror på planetens massa, densitet och hur nära den är sin sol och hur solen fortsätter sin rotationshastighet. Jorden och Mars har klarat av att behålla någon atmosfär såvida inte nya händelser fått atmosfär som försvunnit en gång att nybildas.

Men hur mycket kan solen påverka vad som händer under miljarder år? Detta är en fråga som astronomer vid AIP valde att ta itu med i sin senaste studie. Det nyligen upptäckta fyraplanetsystemet runt den unga solen V1298 Tau är en perfekt testbädd för denna fråga. Den centrala stjärnan är ungefär lika stor som vår sol. Men den är bara cirka 25 miljoner år gammal, vilket är mycket yngre än vår sol med sina 4,6 miljarder år.

 Den är värd för två närakretsande mindre planeter  ungefär av Neptunus storlek plus två gasplaneter av Saturnusstorlek längre ut.  "Vi observerade stjärnans röntgenspektrum med Chandra-rymdteleskop för att få en uppfattning om hur starkt deras atmosfärer bestrålas", säger Katja Poppenhäger, huvudförfattare till studien.

Forskarna kom fram till att de fyra exoplaneternas möjliga öden är följande (med den kunskap de hade och antog min anm.) När denna sol med sitt planetsystem blir äldre saktar stjärnans rotation ner. "Exoplaneternas atmosfärs /gas) avdunstning beror på om stjärnan saktar ner snabbt eller långsamt under de kommande miljarder åren – ju snabbare neddragning av rotationen, desto mindre är atmosfären förlorad", säger doktoranden och medförfattaren Laura Ketzer, som utvecklat en allmänt tillgänglig kod för att beräkna hur planeter utvecklas över tid. Detta innebär att atmosfärstörningarna ligger längre fram i tiden och just nu tvivlar jag på att de kokande planeterna har någon atmosfär alls (min anm.)

Beräkningarna visar att de två innersta planeterna i systemet kan förlora sin gasatmosfär helt och bli kala steniga kärnor om stjärnan snurrar ner långsamt, medan den yttersta planeten kommer att fortsätta att vara en gasjätte (observera att gas är atmosfär som även på jorden är flyktigt min anm.).

Bild från Vikipedia på planetsystemet V1298 Tauri ca 500 ljusår bort vilket finns i riktning mot stjärnbilden Oxen.

Ett femte slag av materia har hittats i universum

Materia är känt i fyra former, fast ex guld, flytande ex vatten, gas ex syre och plasmaglob (plasma). Men nu har ett femte tillstånd hittats.

Bose–Einstein-kondensat är ett ytterligare tillstånd av materia. Kallat det femte slaget, ovanligt, omöjligt, men hittat existerande utanför jorden. 

NASA:s Lansering och drift av Cold Atom Lab (CAL) har etablerat en hållbar studie och utveckling av kvantteknik i omloppsbana runt jorden. Detta mångsidiga forskningsanläggning med flera användare har hittills färdats  400 miljoner kilometer ombord på den internationella rymdstationen (ISS) sedan ombordtagandet i juni 2018 och är under fjärrdrift från Jet Propulsion Laboratory. 

Med hjälp av Jet Propulsion Laboratory's Cold Atom Laboratory skapade astronomer exotisk materia ombord på den internationella rymdstationen. De har rapporterat om produktionen av rubidium Bose-Einstein kondensat (BECs)  (kan beskrivas som atomer som tillsammans agerar som en våg och inte går att dela upp i enstaka atomer) i ISS forskningslaboratorium, Cold Atom Lab. Detta resulterade i upptäckten av det femte tillståndet av materia och innehåller rubidium . Detta kemiska element delar likheter med kaliummetall och cesiummetall i utseende, mjukhet och konduktivitet.

En Bose-Einstein kondensat uppstår när vissa typer av atomer kyls till så låga temperaturer att de blir ett enat tillstånd (innebärande atomer ej möjliga att dela i ental). Men det är ett oömt tillstånd. Minsta interaktion med den yttre världen är tillräckligt för att värma upp det förbi dess kondenströskel och materian upplöses.

Detta gör ämnet nästan omöjligt för forskare att studera på jorden där gravitationen stör det magnetfält som krävs för att hålla det på plats för observation.

Lite ny kunskap inom vad jag (min anm) vill kalla kvantvärlden.

Bild från pixabay.com    fantasibild men spännande motiv.

Hur länge kan en Peter Panskiva existera.

En Peter Panskiva är en skivformation av gas omkring en stjärna eller brun dvärg. Gas som ger upphov till gasplaneter över tid. Gas som finns runt en enstaka stjärna har tills nu antagits ha försvunnit eller uttunnats efter 5 miljoner år.  Men så finns Peter Panskivor.

Prototypen för hur en Peter Pandisk ser ut är WISEJ080822.18-644357.3 vilken finns runt en röd dvärgstjärna 331 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Carina. Detta var det först upptäckta objektet som benämndes Peter Panskiva och det skedde den 21 oktober 2016 inom det NASA ledda projektet. Disk Detective med hjälp av WISE-teleskopet. 

Ny forskning av forskare vid Queen Mary University of London har nu avslöjat hur långlivade (i jämförelse med de vanliga gasformationerna runt stjärnor se ovan). Peter Panskivor är vilket kan ge nya insikter i hur planeter uppstår.

Planetbildning sker med material från protoplanetära skivor vilket är gigantiska skivor av gas och damm som cirklar runt unga stjärnor (det är början till planetbildning och ett planetsystem). De nyligen upptäckta Peter Pan-skivorna fick sitt namn utifrån sin betydligt längre existens omkring 5-10 gånger längre än typiska protoplanetära skivor (vilka existerar ca 5 miljoner år enligt beräkning). Man fann även att dessa Peter Panskivor bara bildas i ensamma miljöer där inga andra stjärnor finns i närområdet (bildas inte i inte i stjärnkluster) bort från andra stjärnor och att de är mycket större än vanliga skivor. Hittills har sju Peter Panskivor upptäckts som ett resultat av allmän sökning med hjälp av vanliga medborgare tillsammans med NASA och Zooniverse i projektet Disk Detective. 

Dr Gavin Coleman, huvudförfattare till en ny studie och postdoc-forskare vid Queen Mary, säger: "De flesta stjärnor bildas i stora grupper som innehåller cirka 100000 stjärnor men det verkar som Peter Pan skivor inte kan bildas i dessa miljöer (här bildas istället mer kortlivade protoplanetära skivor varifrån planeter bildas och planetsystem vilket är det vanligaste planetsystembildandet). 

Peter Panskivorna måste för att bildas och bestå finnas mycket mer isolerade från sina stjärngrannar då strålningen från andra stjärnor skulle blåsa bort dessa skivor (de skulle inte existera så länge utan enbart som vanliga protoplanetära skivor gör ca 5 miljoner år). De måste också från början vara massiva (stor täthet) så de innehåller mer gas att förlora och därför har möjlighet att existera mycket längre."

Fram till upptäckten av de långlivade Peter Panskivorna antog forskare att alla skivor hade en livstid på några miljoner år och sedan hade bleknat bort helt efter 10 miljoner år vilket tyder på att planeterna inom dem måste bildas snabbt.

Dr Thomas Haworth vid Dorothy Hodgkin Fellow på Queen Mary, säger: "Förekomsten av dessa långlivade skivor var verkligen förvånande och att ta reda på varför dessa skivor kan överleva längre än väntat kan vara avgörande för att hjälpa oss att förstå mer om skivors evolution och planetbildning i allmänhet. En särskilt intressant aspekt är att Peter Panskivor hittills bara hittats runt  dvärgstjärnor och att dessa stjärnor i allmänhet visar sig vara värdar för fler planeter än andra solar. De stora skivmassorna som Peter Panskivor är och dess långa existens (och täthet) kan vara en viktig ingrediens som gör att det finns fler planeter vid dessa solar." Där bildas fler planeter och där man ser dessa skivor ännu idag bildas blir det fortfarande fler (min anm.)

På grund av den specifika miljö som behövs för bildandet av dessa skivor antas det att de är mycket sällsynta.

En spännande upptäckt (min anm.) då det visar var det verkar finnas många planeter i ett solsystem sökning efter detta bör då ske i  solsystem där Peter Panskivor finns eller antas funnits.

Bild från vikipedia En Konstnärs intryck av AWI0005x3s (WISE J080822.18-644357.3). Ett stjärnsystem i riktning mot stjärnbilden Carina med Peter Pan skiva.

Saturnus måne Titan avlägsnar sig snabbare än man antaget.

Likt vår egen måne och troligast alla andra månar därute avlägsnar sig månen Titan från den planet där den finns som en satellit. I detta fall Saturnus. När en måne kretsar runt sin planet drar dess gravitation (tillsamman med solen) på planeten och orsakar en tillfällig utbuktning i planeten när den passerar (likt på Jorden där tidvattnet - ebb och flod sker).

Med tiden blir den energi som ger utbuktande och avtagande överföringar på planeten från  månen då månen knuffas allt längre och längre bort från sin planet som en effekt av gravitationen. Vår måne driver 3,8 centimeter bort från jorden varje år.

Forskarna trodde även att de visste hur snabbt månen Titan är på väg bort från Saturnus. Men det var fel i deras beräkningar som utgick från jordens och månens. Med hjälp av data från NASA: s rymdfarkost Cassini fann de att Titan driver bort snabbare än man tidigare förstått eller ca 11 centimeter per år.

Resultatet kan bidra till att lösa en urgammal fråga. Medan forskarna vet att Saturnus bildades för 4,6 miljarder år sedan då solsystemet bildades är osäkerheten stor om när planetens ringar och dess system med  62 kända  månar bildats. Titan är för närvarande 1,2 miljoner kilometer från Saturnus. Den reviderade graden av dess drift från Saturnus tyder på att månen från början var mycket närmre Saturnus än tidigare beräkningar.  Detta innebär att hela systemet runt Saturnus med ringar och månar expanderade snabbare än man tidigare trott.

"Detta resultat ger en viktig ny pusselbit för den mycket omdebatterade frågan om ålder på Saturnus system och hur dess månar bildats," säger Valery Lainey, huvudförfattare till det arbete som publicerades 8 juni i Nature Astronomy.

Det bör (min anm.) även ge forskare tankar på att inte jämföra takten med vår månes färd från jorden som utgångspunkt i avstånd då man undersöker andra månars från sina planeter oberoende av om de finns i vårt solsystem eller i något annat. Det finns inga givna svar på någonting i universum allt är unikt eller måste ses som att det kan vara unikt hur likt det än verkar det vi redan vet utifrån vad vi lärt från staters skolsystem eller vår omgivning.

Bild från vikimedia på Saturnus med månen Titan.

Partiklar mellan och i galaxerna är mindre istäckta än man tidigare ansett.

I universum är det på många platser  kallt och dammigt och gasfyllt. Molekylära moln från vilka stjärnor bildas innehållande gas (mest bestående av väte) och damm finns svävar omkring nya stjärnor vilkets material är grunden till nya planetsystem. Utöver det finns  nebulosor och mellan galaxerna små mängde av dammpartiklar. Några per kvadratmeter i tomrummet. 

Astrofysiker har länge förstått att ytorna på dessa damm- och gasmoln bestående av små molekylpartiklar första hand (små och större sten och gruskorn finns även) fungerar som platser för kemiska reaktioner som skapar ett brett spektrum av molekyler från vätgas till alkoholer av skilda slag. Kemikalier som är viktiga komponenter till sten och gasplaneter. De senaste decennierna har forskare antagit (inte vetat min anm.,) att dessa dammpartiklar är belagda med hundratals eller tusentals molekylskikt av is - inte bara fryst vatten utan också andra föreningar ex kolmonoxid, ammoniak och metan.

Nu har Alexey Potapov från Max Planck-institutet för astronomi och Friedrich-Schiller vid University of Jena, Tyskland med kollegor hittat bevis vid laboratorieexperiment att antagandet om tjockleken på detta islager troligen är fel. De gjorde upptäckten att tidigare forskning och teori antytt att vissa astrofysiska dammpartiklar kan vara mycket porösa och svampliknande i sin struktur och med mycket hög effektiv ytarea (mycket yta). Nya observationer antyder att mängden is för varje dammpartikel är beroende på om partikeln är mycket porös (en porös yta har fler ytor tänk på en dammtuss med alla dess prång) skulle den tillgängliga isen spridas ut i ett tunnare skikt på alla dessa ytor än vad som antagits tidigare och för en slät partikel med en mindre ytarea isen istället lägger sig i ett tjockare lager (här kan man tänka på ett gruskorn få sprickor och prång här). Tidigare antogs ett lager is på partiklarna av ungefär samma tjocklek runt om inte uppdelat beroende på ytor och porositet. 

Potapov antyder att det islager som bildas på vissa korn porösa sådana bara skulle vara en enda molekyl tjockt medan andra gruskornlika har tjockare islager. Denna uppskattning kommer från mätningar av ökningen av effektiv yta jämfört med en ickeslät yta. "Det är som att bre smör på en smörgås," säger Potapov. "Du får en tunnare men ett tjockare lager om brödskivan är plan och kompakt med  tät struktur," (till skillnad mot ett luftigt bröd med bucklig och hålig yta där du ska få smör in i alla håligheter det blir petgöra om man inte ser det som tidigare ett tjockt lager rätt över båda bröden ) När det gäller dammkorn existerar mycket av den ytan i de veckade hålen i det porösa materialet.

Detta resultat, tror forskarna, kan förändra mycket tänkande inom astrofysisk kemi. Möjligheten att kol- och silikatbaserade material av dammpartiklar påverkar  ytreaktioner vilket  antyder t att ett större antal molekyler kan bildas beroende på ytans och hastigheten för skedena  i olika reaktioner vilka då är  annorlunda än man tidigare trott.

 Några av de organiskt viktiga molekylerna som finns i planeter och kometer kan bildas på dessa ytor med mycket högre hastighet och effektivitet. Dessa kan inkludera vissa molekyler som tros delta i prebiotisk kemi, såsom formaldehyd  (en färglös gas) och ammoniumkarbonat (en slags salt). 

En ny kunskap som kan ge lite ny teoribildning av hur planeter bildas (min anm.).

Bild från vikimedia på carinanebulosan  vilken är en bra illustration på damm och gasmoln i universum. Mer om denna kan man läsa om här. 

Var 157:e dag ger FRB 121102 ifrån sig en radiostrålningsblixt.

Snabba radiovågsskurar så kallade FRB är millisekundlånga skurar av radiovågor i rymden vilka astronomer i några fall har kunnat spåra tillbaka till de galaxer varifrån de kom.

Men orsaken till skeendena är okända.

Vissa är enstaka de har avgetts en gång men inte upprepats (såvida inte de upprepas efter en lång tidsrymd vi ännu inte upptäckt min anm) medan andra upprepas efter en viss exakt tidsrymd som en klocka.

Exempelvis, tidigare i år upptäckte astronomer att en skur benämnd  FRB 180916.J0158 + 65 vilken hade ett mönster i skurtäthet som inträffade var 16,35 dag. Under fyra dagar visade signalen en skur eller två varje timme. Sedan skedde inget i 12 dagar därefter upprepades allt igen.

Nu har det upptäckts ett mönster i ett andra upprepande snabbt radiovågsutkast i en annan galax namngivet som FRB 121102. Under detta cykliska mönster avges korta radiovågor under 90-dagar följt av en tyst period på 67 dagar. Detta mönster upprepas i en period av157 dagar.

FRB 121102 har varit känd som en repeterande snabb radiovågsutsläpp sedan 2016. Nu vet man att detta mönster upprepas.

Enskilda radiovågskurar avges en gång i en galax och upprepas inte. Men upprepade snabba radiovågsskurar är kända för att skicka ut korta, energiska radiovågor flera gånger i nästintill exakt tidsintervall.

Ingen vet varför och vad som sker (min anm.) Kan det ha med gravitation nära ett svart håll och explosioner vid överbelastning av strålningsinfall i detta eller något annat som överbelastas som är anledningen till dessa utkast? Man kan se det som tillfälliga eller återupprepande av universums vulkaner men då av strålning och inte av massa. Källan går säkert att förstå men ännu kan vi inte ge svar på vad som överbelastas (vilket jag anser sker min anm.).

Bild från  på vintergatan från  piqsels.com ett tältläger någonstans.