Mystiska skeenden i universum del 4 vi bombarderas av solvinden men har ett effektivt skydd

 

Den kosmiska bakgrundsstrålningen (CMB Cosmic microwave background) är en elektromagnetisk strålning med maximal intensitet i våglängder inom millimeterområdet (mikrovågsområdet).  Varje dag sker explosioner runt jorden. Explosioner av oerhörd kraft som uppstår när solvinden oupphörligt (strömmen av laddade partiklar från solen) trycker mot vårt skydd runt jorden magnetosfären (utan detta skydd inget liv på jorden). 

Då och då  bryts magnetfältslinjerna av detta oupphörliga bombarderande av solvinden, justeras och spränger bort närliggande laddade partiklar. Denna explosiva händelse kallas magnetisk återanslutning. (det är då explosionerna sker och magnetosfären återansluts efter effekten).

 

Även om vi inte kan se den magnetiska återanslutning med våra ögon kan vi se dess effekter. Ibland strömmar några av de störda partiklarna in i jordens övre atmosfär vid en explosion och då blir det norrsken.

 

Magnetisk återanslutning sker över hela universum och inte bara runt jorden vilket hjälper forskare att förstå återanslutning och dra slutsatser om hur detta fungerar på platser som är svårare att undersöka. Utkasten  soleruptioner sker på solen i områden vid  svarta hål och runt andra stjärnor. 

 

Enorma, osynliga explosioner inträffar ständigt i rymden runt jorden. Dessa explosioner är resultatet av vridna magnetiska fältlinjer som öppnas, sluts, justeras och spränger partiklar ut i rymden och ner mot oss.

Men även andra slag av farliga energistötar förutom solvindens plasmavågor och elektromagnetiska fält kommer från universum därute. Föreställ dig partiklarna som en flock fåglar som flyger tillsammans. I medvind driver fåglarna i vindens riktning  snabbare även om det inte ser ut som om något driver dem framåt. Partiklar beter sig ungefär på samma sätt när de plötsligt stöter på ett magnetfält. Magnetfältet kan i ger dem en acceleration i magnetfältets riktning.

Men vi är skyddade till största delen av magnetosfären runt jorden. Självfallet finns det en gräns för hur mycket detta klarar av. Extrem solvind kan slå ut elektroniken på jorden exempelvis (då har inte magnetosfären  klarat av att stå emot energiflödet). Skyddet runt jorden kom till innan vi uppfunnit vår digitala verklighet och är inte beräknat för en digital livsforms sårbarhet. För hög strålning är även farligt för oss människor men den faran är störst i rymden. Därför har astronauter dräkter som skyddar mot den strålning som finns i rymden.

 Vi är inte menade till ett liv utanför jorden. Man kan även fundera över om det var slumpen som skapade magnetosfären eller något annat. Det vi vet är att utan detta skydd skulle jorden varit en livlös planet.

Bild en solfackla kan ses på solen. Bild från vikipedia

Alkemi är naturligt i universum. 3

 

Alkemisterna arbetade under medeltiden med att försöka framställa guld och ett livselixir som skulle bota alla sjukdomar och förlänga livet. Man försökte ex få det tunga grundämnet bly att förändras till det tunga grundämnet guld. Man försökte hitta den vises sten.  Sitt experimentande beskrev alkemisterna i olika skrifter ibland i en gåtfull mycket skiftande terminologi. Det kunde vara långa beskrivningar med symboler och formler skrivna på ett allegoriskt språk för att ingen annan än de invigda skulle få tag på kunskapen. Dessa uppteckningar är så obegripliga att dagens kemister inte lyckats tyda dem.

Nu går vi till den verkliga världen och bort från mysticism och drömmar. För att solen ska fungera som en livgivande stjärna trycks väte in i helium i kärnan. En kärnprocess som kallas fusion 

 Vilket innebär  att atomer förenas under enormt tryck och tempera vilket ger nya element. Något som gett och ger upphov till merparten av våra grundämnen vilka alla har sitt ursprung från stjärnor. Kraften i detta försöker man tämja för framtida energiproduktion. Men det är vårt då den producerar  så stark värme att inga behållare kan hålla den inom sig förutom en kort stund i kraftigt magnetfält. Det vi dock lyckats med är att använda kraften som vätebombkälla.

Fissionskraften däremot kärnklyvning används i kärnkraftverk. Faran med denna är att kärnklyvning skapar radioaktivt avfall  och tråkig användning av denna kraft är i form av  atombomber. 

Forskare har ännu inte listat ut hur man kontrollerar plasman för att producera kraft från fusionsreaktioner för  energiframställning. Temperaturen i denna process gör att inget material kan hålla koll på en process förutom en kort stund magnetism. Skulle vi lyckas skulle vi få ren och obegränsad energi.

När universum kom till innehöll det mestadels väte och helium. Fusion i stjärnor och supernovor har sedan dess försett kosmos med mer än 80 andra element, varav några får livet möjligt.

 

Solen och andra stjärnor är fusionsplatser. Varje sekund smälter solen samman cirka 600 miljoner ton väte – det är samma massa som den stora pyramiden i Giza innehåller gånger102.

 

Tillsammans med skapandet av nya element frigör fusion enorma mängder energi och ljuspartiklar som kallas fotoner. Dessa fotoner tar det cirka 250000 år för att stötas upp från solens innersta 700000 kilometer ner i solen för att nå solens synliga yta. Därefter tar detta ljus (fotoner) åtta minuter att färdas de 150 miljoner kilometerna till jorden. Fusion är den process där lätta element pressas under enormt tryck och temperatur till nya tyngre element.

Att skapa något nytt grundämne från ett annat kan vi inte men på solen sker det och detta kan kallas alkemi.

Bild från vikipedia "Alkemisten", målning av William Fettes Douglas en 1800-talskonstnär.

Vad innebär kyla i universum och vad är det och varför? 2

 

Temperatur är ett mått av hur snabbt molekyler rör sig i ett medium. Den lägsta temperaturen motsvarar därför när molekyler inte rör sig alls. Det sker vid temperaturen minus 273,15 grader Celsius och betecknas som den absoluta nollpunkten. Denna klassiska begreppsförklaring har gällt länge och gäller till största delen än.

Men inom kvantmekaniken förfalskar antagandet via Heisenbergs osäkerhetsprincip (en oerhört fascinerad teori som verkar stämma läs gärna om den genom länken här från vikipedia). 

Om denna princip medräknas ses absoluta nollpunkten som den temperatur där samtliga partiklar når sin lägsta energigrad. Det vill säga befinner sig i sitt grundtillstånd. Men vad är då vacuum där inga partiklar finns och där temperaturen finns? Frågan kvarstår vad är köld förutan materia som vi vet förändras i köld?

På jorden upplever vi från Sibirien till Sahara ett omfattande spektrum av temperaturer. Rekorden ligger i dag på  +57°C till -89°C. Men det vi anser vara extrem temperatur på jorden är inte detta i rymden. På planeter utan isolerande atmosfär varierar temperaturerna stort mellan dag och natt. Dagstemperaturer som 449°C och nätter med så låga temperaturer som -171°C har uppskattats på samma planet.

Rymdfarkoster ska tåla temperaturskillnader på 33 °C mellan sin solbelysta och sin skuggiga sida. Det skulle vara som att ha ett glas vatten utomhus i  trädgården vars vatten i skuggan fryser till is medan det i solgasset håller +33 C en varm sommardag.

NASA:s Parker Solar Probe som inlägget i går handlade om upplevde skillnader över 2000 C grader på sin färd. Satelliter och instrument som NASA skickar ut i rymden är noggrant utformade för att klara av temperaturskillnader av stora slag.

Exempelvis NASA:s Solar Dynamics Observatory vilket tillbringar större delen av sin tid i direkt solljus förutom att det några gånger om året passerar in i jordens skugga. Under denna färd sjunker temperaturen på de solvända solpanelerna med 158 °C. Ombord finns dock värmeaggregat som då slås på för att hålla elektroniken och instrumenten säkrade genom att bara tillåta en halv grads förändring för de känsliga instrumenten.

 

Även astronautdräkter är uppbyggda till att tåla temperaturer från -157 °C till 121 °C). Dräkterna är vita för att reflektera solljus medan de är i solsken och värmeaggregat är placerade över hela insidan på dräkten för att hålla astronauterna varma när de befinner sig i extrem kyla. Dräkterna är även utformade för att ge konsekvent tryck och syre och motstå skador från mikrometeoriter och solens ultravioletta strålning.

Frågan är vad temperaturen betyder för universum (min anm.). Kan absoluta nollpunkten då all form av materia är i grundläge vara av vikt för universums expansion? Ingenting säger att absoluta nollpunkten är något som måste finnas.

Bild flickr.com

För första gången har en rymdfarkost besökt solens corona

 

Parker Solar Probe har passerat en gräns och farit in i solens atmosfär (corona) och där samlat in data som nu ska hjälpa forskare att bättre förstå stjärnors fysik. Den efterlängtade milstolpen, nåddes i april 2021 men tillkännagavs först den 14 december. Det är en stor prestation gjord av rymdfarkosten Parker Solar Probe som nu har en bana närmare solen än någon annan farkost tidigare haft.

"Vi har äntligen anlänt", säger Nicola Fox, chef för NASA:s heliofysikavdelning vid byråns huvudkontor i Washington DC i ett uttalande. "Mänskligheten har rört vid solen."

 Se länken här där en film från NASA visar hela projektets idé och nuvarande resultat. https://www.youtube.com/watch?v=LkaLfbuB_6E

 

 - Det här är en enorm milstolpe, säger Craig DeForest solfysiker vid Southwest Research Institute i Boulder, Colorado.  Att flyga in i solkoronan representerar "en av de sista stora okända platserna i vårt närområde", säger han.

 

Vissa forskare hade spekulerat om att gränsen där farkosten var skulle vara ganska "luddig" – men istället visade det sig att den är skarp men skrynkelformad. Rymdfarkostens bana tog den in i koronan under nästan fem timmar och för att sedan backa ut; och den har troligen under en kort stund ha farit genom koronan ytterligare två gånger. Inuti koronan sjönk solvindhastigheten och plasmatätheten vilket tyder på att gränsen verkligen hade korsats.

"Vi lär oss nya saker som vi inte hade tillgång till tidigare", säger Raouafi projektets ledarforskare vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.

Resultatet av färden kommer troligen att ta år att analysera  då datainsamlingen är stor och analysförfarande är tidsödande (min anm.).

Bild från vikipedia på en total solförmörkelse där coronan syns tydligt.

Mystiska skeenden i universum del 1. Därute består 99,9 % av materian av plasma

 

Det mesta av materia vi kan se i universum är i plasmatillstånd. Planeterna och andra fasta kroppar som asteroider och meteoroider utgör undantaget. Men vi behöver enbart komma ca 80-100 km upp i jordens atmosfär för att komma in i jonosfären. Denna har fått sitt namn av att luften där joniseras till plasma på grund av solens infallande UV-strålning.

Som vi vet är solsystemet genomkorsat av solvinden. Solvinden är även den plasma som ständigt strömmar ut från solen. Solen själv är också i huvudsak bestående av plasma. Rymden mellan stjärnorna och mellan galaxerna är inte heller den helt tom. Det så kallade interstellära mediet är i huvudsak i plasmatillstånd med undantag av damm, en och annan asteroid och stora molekylära moln av neutral gas vilka består av materia som vi känner den.

Ser vi på jorden är materia här vanligtvis i ett av tre tillstånd: fast, flytande eller gas. Men i rymden är 99,9% av materian plasma (vi ska inte dra in den mörka materian här det är något helt annat). 

Plasma består av fria joner och elektroner vilket innebär att den är i ett överladdat tillstånd bortom gas som skapats när materia värmts upp till extrema temperaturer eller har påverkats av en stark elektromagnetism.

Även om vi sällan interagerar med plasma ser vi den hela tiden. Alla stjärnor på natthimlen inklusive solen består till största delen av plasma. Det förekommer även på jorden i form av blixtar vid åskväder och finns även i neonskyltar (neon).

I jämförelse med gas vilket är enskilda partiklar som kaotiskt rör sig åt alla riktningar kan plasma  fungera kollektivt som ett team med en kurs. Plasma leder både elektricitet och påverkas av elektromagnetiska fält (något gas inte gör). Plasma reagerar under samma kraft som håller magneter kvar på ett kylskåp. Detta fält kan kontrollera rörelserna hos laddade partiklar i plasman och skapa vågor som accelererar partiklarna till enorma hastigheter. (kanske vi en gång kan använda denna kraft för snabba resor i rymden (min anm.).

Rymden är full av osynliga magnetfält som formar plasmans vägar. Runt jorden gör samma slag av magnetfält att kompasser pekar norrut. På solen avfyrar magnetfält solstormar och ger utkast av plasma (solvind). När solvinden når jorden kan dess energirika processer ex visas  som norrsken och om de är mycket starka skada satelliter och telekommunikationen.

Bild pxhere.com

Ljusblixten AT2018cow 200 miljoner ljusår bort

 

Det var i juni 2018 teleskop runt om i världen upptäckte ett helt nytt fenomen därute, en lysande blå blixt hade uppstått från spiralarmen i en galax 200 miljoner ljusår bort. En kraftig explosion som vid första anblicken verkade vara en ny supernova även om explosionen enligt erfarenhet var mycket energirikare och mycket ljusstarkare än någon stjärnexplosion forskare hittills sett.

Blixten fick beteckningen AT2018cow och  "Koen", (för mig av okänd anledning (min anm.). Astronomer har katalogiserat den som en snabb blå optisk övergående blixt eller FBOT – (Fast blue optical transient). 

Nu har ett MIT-lett team hittat starka bevis på vad som var signalens källa. Förutom en ljus optisk blixt upptäckte forskarna även en stroboskopliknande puls av högenergiröntgen därifrån. De upptäckte att denna bestod av miljontals röntgenpulser och ge lyckades spåra dess källa till ett konliknande område och fann att pulserandet var som ett urverk då de uppkom var 4,4 millisekund under en period av 60 dagar.

 

Baserat på pulsfrekvensen beräknade teamet att röntgenstrålarna måste ha kommit från ett objekt som inte var mer än 1000 kilometer i diameter med en massa mindre än 800 solar. Enligt astrofysikiska standarder skulle ett sådant objekt betraktas som kompakt ungefär troligast som  ett litet svart hål eller en neutronstjärna.

 

Resultatet av studien publicerade i dagarna i tidskriften Nature Astronomy och allt tyder övertygande på att AT2018cow sannolikt var ett fenomen kommen från en stjärna som kollapsade och blev ett svart hål eller neutronstjärna. Detta objekt slukade omgivande material. En process som till slut utlöste en enorm energiexplosion. "Vi har sannolikt upptäckt födelsen av ett kompakt objekt med ursprung från en supernova", säger huvudförfattaren Dheeraj "DJ" Pasham, forskare vid MIT: s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research.

Bild Vikipedia på AT2018cow.

Det man ansåg vara en gasmassa i centrum av vintergatan var något mer.

 

Astronomer har nyligen identifierat tre unga stjärnor i centrum av vår galax. Det finns i ett område som tidigare ansågs bestå endast av ett gasmoln och damm.

 

Upptäckten skedde av forskare från Universitetet i Köln i Tyskland med hjälp av European Southern Observatorys "Very Large Telescope" (VLT) i Chile. Resultatet  deras publicerades för några dagar sedan i The Astrophysical Journal.

Dessa stjärnors sken upptäcktes ursprungligen av VLT under 2011. Men då drog forskarna slutsatsen att fenomenet var ett moln av gas och damm vilket de då namngav till G2. Men under årens lopp har bevis anhopats som tyder på att G2 är mer än gas och damm. 

Skytten A*, förkortad SgrA*, är namnet på det svarta hålet i centrum av r Vintergatan. Forskare antog tills nyligen att det svarta hålet skulle kollidera med G2 och blossa upp och det skulle då ge en fyrverkeriliknande effekt. Men de kunde  inte observera den förväntade effektens snara skeende i dataanalys.

 

Astronomer observerade även att temperaturen i G2: är nästan dubbelt så hög som för andra säkerställda gaskällor i området. Enligt en möjlig förklaring ansågs då att stjärnorna i centrum galaxen kan värma upp G2. Men de säkerställda andra gaskällorna  i centrum av vintergatan är kallare än G2 vilket utesluter den förklaringen. När forskarna nu  analyserade data insamlade från VLT mellan 2005 och 2019 blev resultatet  att i G2 finns tre nybildade stjärnor vilka värmer upp gasen i molnet.

 

– Att G2 faktiskt består av tre unga stjärnor under utveckling är sensationellt. Aldrig tidigare har så unga stjärnor upptäckts runt SgrA*", säger huvudförfattaren till rapporten Florian Peißker.

En intressant iakttagelse vilket visar att vi inte alltid tolkar ting som de är utan som vi med vår förförståelse anser att de ska (bör)  vara (min anm.) Tänker ex på mörk materia och mörk energi.

 

Bild från wikimedia Vyn visar flera av ALMA-antennerna i Chile och de centrala regionerna i Vintergatan. I denna breda fältvy ses det zodiaka ljuset uppe till höger och längst ner till vänster ses Mars. Saturnus är lite högre på himlen mot mitten av bilden. Bilden togs under ESO Ultra HD (UHD) Expedition. Datum den juni 2014.