Månen Io med dess sanddynor fascinerar

 

Io är i storleksordning den tredje av Jupiters månar. Ytan är ung. Istället för nedslagskratrar såg Voyager 1 hundratals vulkankratrar, varav några  aktiva. Foton visade eruptioner av 300 km höga moln över ytan.

Nyligen publicerades från Rutgers The state university of new Jersey en studie där det beskrivs hur sanddyner kan bildas även på en yta så isig och orolig som Io:s.

Studien publicerades i tidskriften Nature Communications och bygger på en studie av de fysiska processer vilka styr sandkorns rörelser utifrån de data man har efter en analys av bilder från Nasas Galileos 14-åriga uppdrag vilkens uppdrag gjorde det möjligt att skapa de första detaljerade kartorna över Jupiters månar.

Den nya studien förväntas utöka vår förståelse av de geologiska egenskaperna i dessa månar.

"Våra studier pekar på att Io kan vara en "sanddynvärld", säger huvudförfattaren George McDonald, postdoktor vid Rutgers Earth and Planetary Sciences Department. "Vi har föreslagit och kvantitativt testat, en mekanism genom vilken sandkorn kan röra sig och i sin tur få sanddyner att bildas."

Nuvarande vetenskaplig förståelse dikterar att sanddyner till sin natur är kullar eller åsar av sand staplade genom vindar. Forskare i tidigare studier av Io;s yta sa tidigare att då vind här inte kan ha bildat  sanddyner eftersom kraften i vindarna på Io är för svaga på grund av månens atmosfärs låga densitet och att  därför åsarna är något annat än sandåsar.

"Arbetet nu säger oss att de miljöer där sanddyner finns är betydligt mer varierade än de klassiska, ändlösa ökenlandskapen på delar av jorden eller på den fiktiva planeten Arrakis i 'Dune'," sa McDonald.

Galileouppdraget, som varade mellan 1989 och 2003, loggade så många vetenskapliga data att forskare än i dag fortfarande studerar de uppgifter som samlades in då. En av de viktigaste insikterna av datan var upptäckten av den höga omfattningen av vulkanisk aktivitet på Io . Den var så stor att Io:s vulkaner upprepade gånger och snabbt förändrar Io:s yta.

Ios yta är en blandning av svart stelnade lavaflöden och sand, flödande "effusiva" lavaströmmar och "snö" av svaveldioxid. Forskarna använde matematiska ekvationer för att simulera krafterna på ett enda korn av basalt eller frost och beräkna dess väg. När lava strömmar genom svaveldioxid under månens yta är dess ventilering "tät och snabbrörlig nog för att förflytta korn på Io;s yta vilket möjliggör  bildandet av storskaliga funktioner som sanddyner", sade McDonald. Vi måste i detta (min anm.) lägga in tiden. Gör vi detta är bildandet av sanddyner enligt ovan mycket troligt.

När forskarna utformade en mekanism genom vilken sanddyner kan bildas såg de på bilder av Ios yta tagna av Galileo-rymdfarkosten för att få mer bekräftelse av teorin. Avståndet mellan topparna över ytan höjd-till-bredd-förhållanden som de observerade överensstämde med trender för sanddyner som ses på jorden och andra planeter.

"Ett sådant här arbete gör att vi bättre kan förstå hur kosmos fungerar", säger Lujendra Ojha, medförfattare och biträdande professor vid institutionen för Earth and Planetary Sciences.

Artikeln inkluderade kolleger från University of Oregon, Massachusetts Institute of Technology, Texas A&M University och Jet Propulsion Laboratory vid California Institute of Technology.

Bild vikipedia visande två stora vulkanutbrott på Io, den som är synlig till vänster vid horisonten har en höjd av 140 km, den till höger 75 km (Galileo farkostens tog bilden 1997)

En eldboll i skyn över södra Ontario den 7 april i år

 

Ett ljust eldklot observerades av ett nätverk av kameror över skyn över södra Ontario klockan 23:37 söndagen den 17 april 2022. Analysen av videodatan visar på att fragment av en meteor troligen slog ner på marken nära Simcoesjöns östra strand, strax norr om staden Argyle i Canada.

Western Universitys physics and astronomy department vilket från det drivs ett nätverk av kameraövervakning av skyn med syftet att söka efter meteorer upptäckte fenomenet. Denis Vida som specialiserat sig på studier av meteorer, bekräftade att mer än ett dussin kameror över Westerns Southern Ontario Meteor Network (SOMN) fångade händelsen norr om Toronto sent på söndagskvällen den 17 april liksom ett antal medborgarforskarestyrda kameror från Global Meteor Network (GMN).

"Detta eldklot var särskilt betydelsefullt eftersom det rörde sig långsamt över skyn i en bana mycket lågt ner i atmosfären. Det här är bra indikatorer på att materialet klarade nedfärden, säger Vida, postdoktor i astronomi.

– Den ursprungliga meteoriten tros ha haft en vikt av ca 10 kilo och vi förväntar oss nu att tiotals till hundratals gram stort  material nu finns på marken. Meteoriter är av stort intresse för forskare eftersom studiet av dem hjälper oss att förstå bildandet och utvecklingen av solsystemet, säger Vida. Viss mängd har säkert brunnit upp i atmosfären (min anm.).

Meteoriter kännas igen genom dess mörka ofta skrovliga yta. Vanligtvis har de högre densitet än en "vanlig" sten och är ofta magnetiska genom att de vanligen innehåller metall.

Meteoriter är inte hälsofarliga, men om de hittas är det ändå bäst att placera dem i en ren plastpåse eller linda dem i aluminiumfolie. De bör också hanteras så lite som möjligt för att bidra till att bevara deras vetenskapliga värde.

I Kanada där denna hittades tillhör meteoriter ägaren till den mark där de hittas. De som önskar söka efter nedfallna meteoriter bör alltid först söka tillstånd av markägaren innan de ger sig ut på privat mark.

Vi måste i detta fall erinra om att vi i Sverige har något unikt genom vår allemansrätt som gör att vi kan ge oss ut och gå plocka bär mm utan markägares tillstånd om vi nu inte är så dumma att vi ger oss ut i odlad mark Läste just att vissa tokstollar med mindre intelligens ger sig ut på sådan mark där raps växer för att  ta selfie. Om fler länder har allemansrätten låter jag vara osagt (min anm.).

Bild flickr.com på en så kallad eldboll i skyn dock ej den nämnda ovan.

Fickor av vatten kan finnas närma ytan på månen Europa

 

Europa är i storleksordning Jupiters fjärde största måne. Den tycks vara täckt helt av is vilket skulle förklara varför den nästan helt saknar kratrar (de ses inte under det tjocka istäcket). Under istäcket misstänks att ett flytande hav av vatten kan finnas. Jupiters starka magnetfält och den vulkaniska aktiviteten under Europas yta skulle kunna ge värme till havet och man spekulerar därför i om det eventuellt skulle kunna finnas primitiva livsformer i havet.

Om vi nu ser på ett forskningsprojekt på Grönlands där det tjocka istäcket har genomträngts med radar och där det då upptäcktes vattenfickor i en "dubbel ås av is"  veckad is i form av åsar finns även på Europas yta. I dessa åsar tränger vatten upp och bildar troligen vattenfickor likt det bevisats gör på Grönland. Analysen och resultatet  bekrivs i Nature Communications i en artikel den19 april. Studiens seniorförfattare är Dustin Schroeder, docent i geofysik vid Stanford University's School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth).

 Dubbla åsar av is (se film från youtube  här på hur man kan se det ske) på Europa framträder som dramatiska konturer på månens isiga yta, med kammar som når nästan 300 meter upp åtskilda av dalar som är ungefär en halv mil breda. Forskare har känt till dessa formationer sedan månens yta fotograferades av Galileo-rymdfarkosten under 1990-talet men har inte kunnat ge en definitiv förklaring till hur de bildats.  Men troligen likt på Grönland av vatten som träcker upp genom tryck nerifrån och frysts.

 

Genom analyser av ythöjningsdata och isgenomträngande radar som samlats in från 2015 till 2017 av NASA:s Operation IceBridge avslöjade forskarna hur den dubbla åsen på nordvästra Grönland producerades när isen bröts upp runt en ficka med genom hårt vattentryck som sedan frös inuti istäcket, vilket resulterade i  att två istoppar steg upp till den distinkta form vi nu ser. 

"På Grönland bildas denna dubbla ås på en plats där vatten från ytsjöar och strömmar ofta rinner ut nära ytan och fryser till igen", säger huvudförfattaren till rapporten Riley Culberg, doktorand i elektroteknik vid Stanford. "Ett sätt av liknande grunda vattenfickor kan bildas på Europa genom att vatten från det underjordiska havet tvingas upp genom isskalet i spricker något som då skulle visa att det kan finnas en vattenrörelse  inuti isen."

 Istället för att bete sig som ett block av is verkar Europas isyta genomgå en mängd olika geologiska och hydrologiska processer - det är en teori som stöds av denna studie om existensen av vattensamlingar som bryter ut mot ytan. En rörligt isyta stödjer möjligheten av existensen av livsformer eftersom det underlättar utbytet mellan havet under ytan och näringsämnen från närliggande himlakroppar som ackumuleras på ytan exempelvis från vulkanism från månen Io.

"Människor har studerat dessa dubbla åsar av is i över 20 år nu, men det här är första gången vi faktiskt kunde se och undersöka  liknande åsar på jorden", säger studiens medförfattare Gregor Steinbrügge,  planetforskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory (JPL) som började arbeta med detta projekt som postdoktor vid Stanford. "Vi tar nu ett mycket större steg i riktning mot att förstå vilka processer som faktiskt dominerar fysiken och dynamiken på månen Europas isiga yta."

Troligen finns vatten under isen men det kan vara helt utan all form av organiskt liv (min anm.)

Bild Jupiters måne Europa två modeller av förslag av hur den kan se ut invändigt. Bild från vikipedia.

Hubbleteleskopet 32 år firas med en bild av en galaxhop i dans.

 

NASA firar Rymdteleskopet Hubbles 32-årsdag med en fantastisk titt ut i rymden på en ovanlig sammansvetsad samling av fem galaxer, kallad The Hickson Compact Group 40. Bilden självfallet tagen av Hubbleteleskopet.

Stjärngruppen innehåller tre spiralformade galaxer, en elliptisk galax och en linsliknande galax. På något sätt korsade dessa galaxers vägar varandra en gång i tiden.

Fångad i en lugn gravitationsrörelse är hela gruppen så sammansvetsad att den kan få plats i en region i rymden som är mindre än dubbelt så stor som vår Vintergatas skiva.

Även om sådana vackra galaxgrupper kan hittas i hjärtat av enorma galaxkluster är just dessa galaxer särskilt bundna i sin egen lilla fläck av universum och ses i riktning mot stjärnbilden Hydra (Vattenormen).

En möjlig förklaring till bundenhet till varandra är att det finns mycket mörk materia (en okänd och osynlig form av materia) runt dessa galaxer. Om teorin stämmer  kan deras närhet till varandra då förklaras genom att  den mörka materian här finns i form av ett stort moln inom vilket galaxerna kretsar. När galaxerna plöjer genom den mörka materian känner får de då en resistiv kraft (motståndskrafteffekt) på grund av den mörka materiens gravitationseffekt. Detta saktar ner deras rörelse och får galaxerna att förlora energi och de dras samman.

Därför fångar denna ögonblicksbild galaxerna vid ett mycket speciellt ögonblick under deras tid. Om cirka 1 miljard år kommer de så småningom att kollidera och slås samman och bilda en gigantisk elliptisk galax.

Kan bara hålla med grattis Hubbleteleskopet till 32 årsdagen mycket har du gett oss i kunskap och jag önskar du fortfarande kan vara i drift många år än.

Bild på galaxhopen Hicksom group 40 bilden från https://hubblesite.org/contents/news-releases/2022/news-2022-012.html

MAGIC teleskop observerade en stjärnexplosion

 

En nova kallas en stjärna, vanligtvis bestående av en vit dvärgstjärna  i nära kontakt med en röd jättestjärna vilken periodvis (perioder) ökar sin ljusstyrka kraftigt. 

Orsakerna varierar beroende på de två ingående stjärnorna. Alla observerade novor involverar däremot en vit dvärgstjärna i ett dubbelstjärnsystem.  Ljus på, ljus av – så  kan man beskriva novors beteende. Det system som behandlas här har beteckningen RS Ophiuchi (RS Oph) och finns i Ormbärarens stjärnbild 5000 ljusår bort från oss.

Här inträffar vart 15:e år en dramatisk explosion av ljus. Det är en nova där två  stjärnor lever i ett parasitiskt förhållande: En vit dvärgstjärna vilket innebär en liten, utbränd och oerhört tät stjärna - en tesked av dess materia väger ungefär som en medelstor bil. Stjärnan kretsar runt en röd jättestjärna som  kommer att brinna upp och även denna sjunka samman till en vit dvärgstjärna i en avlägsen framtid.. 

I detta binära stjärnsystem RS Ophiuchi flödar materiafrån den röda jätten till den vita dvärgen. Överlämnandet av materia resulterar i en ljusexplosion (nova) ungefär vart 15:e år. Den döende jättestjärnan matar den vita dvärgen med materia från sitt yttre vätelager som strömmar ner på den vita dvärgen genom gravitationen som är stark från den vita täta stjärnan. Flödet av materia fortsätter tills den vita dvärgens sammandragning av väte som det handlar om i första hand blir så stark att en reaktion sker. Temperaturen och trycket på den vita dvärgen blir övermäktigt och en gigantisk termonukleär explosion sker. Något som upprepas vart 15 år beräknat på jordår. Dvärgstjärnan förblir dock intakt och cykeln börjar igen och upprepar sig åter över tid.

Det har spekulerats i att sådana explosioner involverar stark energi. De två MAGIC-teleskopen på  Las Palmas registrerade gammastrålar med värdet 250 gigaelektronvolt (GeV) vilket är bland de högsta värde som någonsin uppmätts i en nova. Som jämförelse är detta hundra miljarder gånger mer energirikt än synligt ljus.

"Det spektakulära utbrottet av RS Ophiuchi visar även att MAGIC-teleskopens snabbt är inställbara för snabba datasvar: Det tar dessa teleskop inte mer än 30 sekunder att flytta från ett mål att mäta till ett nytt mål att mäta", säger David Green, forskare vid Max Planck Institute for Physics och en av författarna till artikeln i Nature Astronomy.

Efter explosionen spreds flera chockfronter genom stjärnvinden från den röda jätten och det interstellära rummet som omger det binära systemet ut i universum. Dessa chockvågor fungerar som ett gigantiskt kraftverk där partiklar accelereras till nära ljusets hastighet. De kombinerade mätningarna från teleskopen tyder på att gammastrålarna kommer från energirika protoner och atomkärnor av väte.

"Detta visar även att novautbrott är en av källorna till den kosmiska strålningen", säger David Green. "Utbrotten är lokala - vilket innebär att de bara bidrar till de kosmisk strålning i det nära grannskapet. De stora aktörerna för kosmisk strålning är istället supernovaresterna (supernova). Chockfronterna som skapas av stjärnexplosioner mycket våldsammare jämfört med novor av RS Ophiuchi  slag.

För att fullt ut förstå det komplicerade samspelet mellan våldsamma händelser och det interstellära mediet i Vintergatan kommer fler observationer att behövas inom MAGIC-samarbetet av vår galax och bortom denna.

Bild vikipedia på det första av två teleskop kallade Magic på Las Palmas.

Astronomer i Kina upptäckte nio litiumrika stjärnor

 

Med hjälp av Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) har astronomer från Kina upptäckt nio nya stjärnor. De nyfunna stjärnorna uppvisar ett ovanligt högt innehåll av litium. Fyndet rapporterades i en artikel publicerad 7 april i arXiv.org.

Litiumhalten i de flesta stjärnor är vanligtvis lågt men det finns vissa stjärnor som har ett högt innehåll. Astronomer antar att stjärnor med ovanligt högt litiuminnehåll bör ha fått detta utifrån. De nuvarande modellerna för en sådan innehållsökning diskuteras men ingen modell kan ännu säkert förklara hur dessa stjärnor fått ett högt litiuminnehåll.

För att bättre förstå mekanismen för litiumförhöjning krävs studier av litiumrika stjärnor. Med tanke på att det hittills endast hittats ett fåtal sådana kan en ny studie av Taisheng Yan vid University of Chinese Academy of Sciences i Peking, Kina med kollegor gjort en upptäckt av nio nya stjärnor i denna klass till ett möjligt genombrott inom detta område.

 

"Vi upptäckte nio litiumrika stjärnor, vilka uppvisar ovanligt höga halter av litium något som tyder på att de måste ha upplevt en historia av litiumberikning. Stjärnorna som rapporteras i studien har radier mellan 0,89 och 2,51 solradier, medan deras massor sträcker sig från 0,78 till 1,6 solmassor. Temperaturerna hos dessa stjärnor mättes till ca 5000 C  förutom den hetaste stjärnan UCAC4 629-030411  som har en temperatur upp till 6500 C.

Fyra stjärnor i provet, nämligen UCAC4 440-009448, UCAC4 441-011058, UCAC4 451-011087 och UCAC4 606-009417, visade sig vara unga stjärnor. Deras litiumöverflöd är över 3,8 dex (dex används inom astronomin som mått och betyder  helt enkelt en storleksordning) vilket är ungefär tre gånger högre än det övre värdet för de unga stjärnor som rapporterades i en annan studie publicerad 2021. Med tanke på att dessa fyra och även de tre andra stjärnorna antar astronomerna att litiumet troligen en gång kom från litiumrik gas och damm i närområdet.

Men ännu är inget helt säkert om detta (min anm.).

Bild vikipedia. LAMOST teleskopet i Kina från vilket upptäckterna gjordes.

Livets uppkomst på jorden komplicerat

 

Olika slag av mikrobiologiskt liv fanns enligt en ny studie redan för   3,75 miljarder år sedan på jorden. Detta beskrivs i en ny studie ledd av UCL-forskare (university college London) vilket är betydligt tidigare än man i dag hittills accepterat.

Studien är publicerad i Science Advances och är resultatet av en analys av bland annat en knytnävstor sten från Quebec i Kanada vilken uppskattas vara mellan 3,75 och 4,28 miljarder år gammal. Sedan tidigare har gruppen rapporterat om fyndet av  små filament av kulformer och rör i stenen som verkar ha sitt ursprung från bakterier. Alla forskare var överens om att dessa strukturer - som dateras cirka 300 miljoner år tidigare än vad som är mer allmänt accepterat som det första tecknen på forntida liv bör vara av biologiskt ursprung.

Efter omfattande analys av stenen  har teamet upptäckt en mycket större och mer komplex struktur med parallella grenar på ena sidan som är nästan en centimeter långa samt hundratals förvrängda sfärer, eller ellipsoider tillsammans med rören och filament.

Forskarna säger att även om några av strukturerna kan tänkas ha skapats genom slumpmässiga kemiska reaktioner är  "trädliknande" former av parallella grenar troligtvis biologisk till sitt ursprung då ingen struktur som skapats genom kemi med dessa spår har hittats tidigare.

Teamet ger även bevis på hur bakterier fick sin energi under den tiden. De fann mineraliserade kemiska biprodukter i stenen som överensstämmer med forntida mikrobers näring som man vet levde av järn, svavel och troligen även koldioxid och där ljus genom en form av fotosyntes som inte involverar syre användes.

De nya rönen visar enligt forskarna att en mängd av mikrobiellt liv kan ha existerat på jorden redan 300 miljoner år efter att den bildades.

Dr Dominic Papineau (UCL Earth Sciences, UCL London Centre for Nanotechnology, Centre for Planetary Sciences och China University of Geosciences) sa: "Med många olika bevislinjer tyder vår studie starkt på att ett antal olika typer av bakterier fanns på jorden redan för 3,75 och 4,28 miljarder år sedan."

" Det betyder att livet kan ha börjat redan 300 miljoner år efter att jorden bildades. Geologiskt sett är detta snabbt - ungefär som en runda av solens färd runt galaxen."

– De här fynden får konsekvenser för sökandet efter utomjordiskt liv. Om livet så snabbt kan växa fram under rätt förutsättningar ökar detta chansen att liv finns på andra planeter."

I studien undersökte forskarna sten från Quebecs Nuvvuagittuq Supracrustal Belt (NSB) som Dr Papineau samlade in 2008. NSB var en gång havsbotten och här finns några av de äldsta sedimentära stenarna som är kända på jorden.

Forskargruppen skar stenen i sektioner ungefär lika tjocka som ett pappersark.

I studien ingick forskare från UCL Earth Sciences, UCL Chemical Engineering UCL London Centre for Nanotechnology och Centre for Planetary Sciences vid UCL och Birkbeck College London, samt från U.S. Geological Survey, Memorial University of Newfoundland i Kanada, Carnegie Institution for Science, University of Leeds och China University of Geoscience i Wuhan.

Forskningen fick stöd från UCL, Carnegie of Canada, Carnegie Institution for Science, China University of Geoscience i Wuhan, National Science Foundation of China, Chinese Academy of Sciences och 111-projektet i Kina.

Vi ska dock likväl ha i åtanke att även om livet snabbt fick fäste på jorden betyder det inte att liv säkert fått fäste på fler planeter (min anm.) hur gärna vi än vill tro detta. Det finns ännu inga bevis på att så skett eller att vi någonsin finner liv därute antingen det finns eller inte. Men självklart ska vi likväl söka efter det utanför jorden och det kommer människan att göra så länge den finns som art på jorden som den nyfikna natur denna är.

Bild flickr.com