Vi kan alla nu hjälpa NASA i sökandet efter moln på Mars

 

Genom att identifiera moln i data som samlats in av NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter över Mars kan allmänheten nu hjälpa forskarna att bättre  förstå  planetens atmosfär. 

NASA-forskare har organiserat ett projekt som heter Cloudspotting on Mars som bjuder in allmänheten att hjälpa till med att identifiera (hitta) marsmoln med hjälp av medborgarforskningsplattformen Zooniverse. 

Insamlingens  syfte är att resultera i en uträkning om varför planetens atmosfär bara är 1 % så tät som jordens atmosfär trots att indikationer  tyder på att planeten en gång hade en mycket kraftigare atmosfär.

Lufttrycket på Mars i dag  är så lågt att flytande vatten helt enkelt förångas från planetens yta upp till atmosfären. Men för miljarder år sedan täckte sjöar och floder Mars något som tyder på att atmosfären då måste ha varit betydligt kraftigare.

Hur förlorade Mars sin atmosfär över tid? I en teori föreslås att olika mekanismer kan vara anledning till att vattnet avdunstade upp i atmosfären där solstrålning bröt ner vattenmolekylerna i väteatomer  och syreatomer  (vatten är gjord av två väteatomer och en syreatom).

Väte som är lätt försvann då ut  i rymden. "Vi vill lära oss vad som utlöser bildandet av moln - särskilt moln bestående av fruset vatten, vilket kan lära oss hur högt vattenånga kan stiga i atmosfären på Mars - och under vilka årstider", säger Marek Slipski,  postdoktoral forskare vid NASAs Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien.

Det är här Cloudspotting på Mars kommer in. Projektet utgår från en 16-årig insamling av data från Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), vilken studerat den röda planeten sedan 2006. Rymdfarkostens Mars Climate Sounder-instrument studerade atmosfären i infrarött ljus. Ljus osynligt för det mänskliga ögat. I mätningarna från  instrumentet (MRO)  framträder moln i bågform. Teamet behöver nu hjälp med att sålla igenom dessa datamängder  med hjälp av Zooniverse, markera bågarna så  forskarna mer effektivt kan studera var i atmosfären de förekommer.

"Vi haröver 16 års data att söka igenom, vilket är mycket värdefullt - det låter oss se hur temperaturer och moln förändras över olika årstider från år till år", säger Armin Kleinboehl, Mars Climate Sounders biträdande huvudforskare vid JPL.

Forskare har även experimenterat med algoritmer för att identifiera bågarna från Mars Climate Sounder-data men det är mycket lättare för människor att upptäcka dem med ögat än nuvarande algoritmer. Men Kleinboehl säger däremot att Cloudspotting-projektet också kan hjälpa till att träna upp bättre algoritmer för arbetet i framtiden.

Cloudspotting on Mars är det första vetenskapsprojektet av Mars som finansieras av NASAs Citizen Science Seed Funding-program. Projektet genomförs i samarbete med International Institute for Astronautical Sciences.

Jag undrar också varför vattnet avdunstade efter att ha funnits på ytan i kanske miljoner år eller mer (min anm.). Inget förklarar vad som skedde hur snabbt det gick eller om samma sak kan ske på Jorden.. 

Bild vikimedia. Mars Express  HRSC-bild av vulkanen Arsia Mons med ett ~ 1500 km orografiskt moln som bildats nedåt berget.

För att upptäcka eventuellt liv på Mars måste man komma djupt ner under ytan.

 

Enligt ett nytt laboratorieexperiment utfört av NASA kan rovers (marsbilar)  behöva gräva cirka två meter eller mer ner i Mars yta för att hitta eventuellt existerande  tecken fossiler av forntida liv. Detta då joniserande strålning från rymden bryter ner små molekyler som aminosyror relativt snabbt. Aminosyror kan skapas av livsformer men även av icke-biologisk kemi. Om man finner vissa aminosyror på Mars kan det betraktas som ett potentiellt tecken på att liv funnits på Mars i det förgångna. Aminosyror bygger upp proteiner och proteiner är viktiga för liv då dessa i sin tur bildar enzymer som påskyndar eller reglerar kemiska reaktioner för bildning av skilda strukturer.

"Våra resultat tyder på att aminosyror förstörs av kosmisk strålning på  Mars yta och regolit (lös sand eller annat mineral)  i mycket snabbare takt än man tidigare ansett", säger Alexander Pavlov från NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Nuvarande Mars rover-uppdrag borrar ner i Mars yta till endast  cirka cirka fem centimeters djup. På dessa djup förstörs  aminosyror helt  på endast 20 miljoner år. Tillsatsen av perklorater (salter) och vatten ökar även hastigheten på aminosyraförstöring ytterligare. 

Vi anser i dag att liv på Mars (om det funnits) finns miljarder år bak i tiden. Detta gör att sökning efter spår av liv måste ske  långt ner under ytan (minst 3 meter ner måste vi komma). "Uppdrag med grund borrprovtagning måste koncentreras till exponerade ytor - t.ex. nyligen uppkomna mikrokratrar med åldrar mindre än 10 miljoner år det material som kastats ut från sådana kratrar", säger Pavlov, huvudförfattare till en rapport om denna forskning publicerad 24 juni i Astrobiology.

Kosmiska strålar är högenergipartiklar (mestadels bestående av protoner och heliumjoner) som genereras av kraftfulla händelser på solen och där i exempelvis  solfläckar eller från exploderande stjärnor. Strålarna kan bryta ner eller förstöra organiska molekyler då de tränger in  i en fast sten då de joniserar och förstör allt i sin väg.

Jordens tjocka atmosfär och globala magnetfält skyddar ytan från de flesta kosmiska strålar. I sin första tid hade Mars också dessa egenskaper men förlorade detta skydd över tid (varför vet vi inte). Det finns dock bevis för att den kraftigare atmosfären på Mars för miljarder år sedan tillät flytande vatten på Mars yta. Flytande vatten är viktigt för livet därför vill forskare veta om livet uppstod på Mars och söka efter bevis på forntida marsliv genom att undersöka Mars-stenar efter organiska molekyler som aminosyror.

Bild flickr.com Mars landskap

För att upptäcka eventuellt liv på Mars måste man komma djupt ner under ytan.

 

Flytande vatten är en viktig förutsättning  (kanske den absoluta förutsättningen för livsmöjligheter) för att liv ska kunna utvecklas på en planet. Detta beskriver forskare vid universitetet i Bern,  Zürich och National Centre of Competence in Research (NCCR) PlanetS i en ny studie. Man skriver att flytande vatten kan existera i miljarder år på planeter även de som skiljer sig mycket från jorden. Detta ifrågasätter vår för närvarande jordcentrerade idé (att alla planeter som kan ha liv ska vara lika jorden i det mesta) om potentiellt beboeliga planeter.

"En av anledningarna till att vatten är flytande på jorden är jordens atmosfär", förklarar medförfattare Ravit Helled, professor i teoretisk astrofysik vid universitetet i Zürich och medlem i NCCR PlanetS. – Med sin naturliga växthuseffekt fångar atmosfären precis rätt mängd värme för att skapa rätt förutsättningar för hav, floder och regn, säger forskaren.

Jordens atmosfär har dock förändrats genom historien. – När planeten först bildades av kosmisk gas och stoft samlade detta upp i en atmosfär som till största delen bestod av väte och helium – en så kallad uratmosfär, säger Helled. Under sin utveckling förlorade dock jorden denna ursprungliga atmosfär.

Andra, mer massiva planeter än jorden  kan ha kompaktare ursprungliga atmosfärer, som de kan behålla på obestämd tid. "Sådana massiva ursprungliga atmosfärer kan även de ge en växthuseffekt - ungefär som jordens atmosfär av idag gör. Vi ville därför ta reda på om dessa atmosfärer kan bidra till att skapa de nödvändiga förutsättningarna för flytande vatten, säger Helled.

"Vad vi fann är att i många fall förlorades ursprungliga atmosfärer på grund av intensiv strålning från stjärnor (solen i dess närhet)  särskilt på planeter som ligger nära sin stjärna (sol). Men i de fall atmosfären blir kvar kan rätt förutsättningar för flytande vatten uppstå, berättar Marit Mol Lous, doktorand och huvudförfattare till studien. Enligt Mol Lous verksam vid universitetet i Bern och universitetet i Zürich, påtalar hon att "i de fall där tillräcklig geotermisk värme når ytan, är strålningen från en stjärna som solen inte ens nödvändig för förhållandena som råder vid ytan på planeten för att förekomsten av flytande vatten ska finnas."

"Kanske viktigast av allt av våra resultat är att de visar att dessa tillstånd kan bestå under mycket långa tidsperioder - upp till tiotals miljarder år", påpekar forskaren, som också är medlem i NCCR PlanetS.

Därför bör sökandet efter utomjordiskt liv breddas från att söka efter jordlika planeter till alla slag av planeter.

– För många kan det här komma som en överraskning. Astronomer förväntar sig att flytande vatten ska förekomma i regioner runt stjärnor som får precis rätt mängd strålning: inte för mycket, så att vattnet inte avdunstar, och inte för lite, så att det  fryser till is", påtalar medförfattare Christoph Mordasini, professor i teoretisk astrofysik vid universitetet i Bern och medlem av NCCR PlanetS förklarar. Det har ju länge gjorts beräkningar av livszonen runt en sol men vi ska kanske vara öppna för andra teorier också i sökandet efter vatten eller liv (min anm.).

"Men då tillgången på flytande vatten är en sannolik förutsättning för liv och livet förmodligen tog många miljoner år på sig innan det fanns på jorden, kan detta kraftigt utvidga horisonten i sökandet efter främmande livsformer. Baserat på våra resultat kan det till och med finnas på så kallade fritt flytande planeter, planeter som inte kretsar kring en stjärna, säger Mordasini.

Ändå är Mordasini försiktig: "Även om våra resultat är spännande, bör de tas med en nypa salt. För att sådana planeter ska ha flytande vatten under lång tid måste de ha rätt mängd av atmosfär. Vi vet inte hur vanligt det är.

"Och även under rätt förhållanden är det oklart hur troligt det är att livet uppstår i en sådan exotisk potentiell livsmiljö. Det är en fråga för astrobiologer. Men med vårt arbete visade vi att vår jordcentrerade idé om en livsvänlig planet kan vara för enkel, avslutar Mordasini.

Bild flickr.com 

Medborgarforskare upptäckte atmosfäriskt fenomen

 

2015 såg medborgarforskaren I. Griffith att något ovanligt skedde på natthimlen över Dunedin på Nya Zeeland. (medborgarforskning innebär  att personer som inte är forskarutbildad hjälper forskare att undersöka olika ting. Det vanligaste är att hjälpa forskare att samla in och eller granska stora mängder data i en omfattning som inte skulle vara möjlig för forskaren själv eller dess stab att på egen hand hinna med inom rimlig tid). 

Griffith såg en blodröd ljusbåge som rörde sig över natthimlen. Han filmade fenomenet. Se medföljande länk där även en film finns på fenomen av liknande slag. 

Under de kommande 30 minuterna förändrades bågen långsamt till det som  kallas en Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (STEVE). 

Filmen skickade Griffith därefter till  astronomerna vid University of Otago, i Dunedin. Dessa skickade i sin tur filmen vidare till  kollegor. Så småningom bildades ett team av astronomer för att studera händelsen. Dessa samlade även in data från andra källor, inklusive satelliter allt analyserades vid ett lokalt observatorium. När man studerat all data av fenomenet visade de första bilderna som fångades av Griffith  en stabil norrskensröd (SAR) båge, en subauroral struktur, en händelse som inte är ett norrsken men inträffar i atmosfären på grund av ännu okända skäl.

Forskarna noterade att fenomenet sammanföll med en geomagnetisk storm vilket är en störning av i jordens magnetosfär vilket tyder på att fenomenet troligen har ett samband med  laddade partiklar i den övre atmosfären. När ljusbågen sedan avtog och bleknade bort sågs ett annat ljus i närheten som beskrevs som ett grönt staket. Ett fenomen som har rapporterats tidigare vid liknande händelser som beskrivs ovan. Detta gröna staketfenomen är än mindre förstått än det blodröda bågfenomenet.

Forskarna noterar att alla tre ljushändelserna inte var auroror eftersom alla tre tycktes vara resultatet av ett lokalt uppkommit energifenomen snarare än av partiklar som kom utifrån. De noterade också att händelsen var den första kända där alla tre fenomen fanns samtidigt i en händelsekedja.

Bild vikipedia på ett fotografi av ett STEVE-fenomen den 17 augusti 2015 på Little Bow Resort, AB, Kanada.

Överraskningar som då asteroiden 2019 OK plötsligt dök upp i solens motljus önskas ej.

 

Asteroiden 2019 OK dök plötsligt upp med kurs mot jorden den 25 juli 2019. Den hade inte synts till innan då den kom i solens motljus.  Det var då Luisa Fernanda Zambrano-Marin med team vid Areciboobservatoriet i Puerto Rico upptäckte den och gick till handling. Zambrano-Marin hade nu 30 minuter på sig att få så många radaravläsningar som möjligt. All undersökning måste göras på den tiden (30 minuter) Innan den passerat oss och var på väg bort från oss. Som väl var hade den inte kurs direkt mot Jorden.

Asteroiden gjorde rubriker eftersom den tycktes komma från ingenstans (oupptäckt)  innan den färdades snabbt vidare förbi oss.

Zambrano-Marins resultat publicerades i Planetary Science Journal 10 juni, bara några veckor innan Asteroid Day, som är den 30 juni vilket är en dag som ska sprida global medvetenhet för att hjälpa till att utbilda allmänheten om dessa potentiella hot.

"Det var en riktig utmaning", säger Zambrano-Marin, en UCF-planetforskare. – Ingen såg den förrän den praktiskt taget passerat så när vi fick larmet hade vi väldigt lite tid att agera. Trots det kunde vi fånga mycket värdefull information."

Asteroiden var mellan 0,04 och 0,08 mil i diameter och rörde sig snabbt. Det roterade ett varv var tredje till femte minut. Det innebär att den är en av de  4,2 procent av kända asteroider som  roterar. Det här är en grupp som forskarna säger det behöver forskas mer om.

Uppgifterna indikerar att asteroiden sannolikt är antingen av C-typ. En typ som består av lera och silikatstenar, eller S-typ, bestående av silikat och nickeljärn. Asteroider av C-typ är bland de vanligaste och några av de äldsta solsystemet. S-typ är den näst vanligaste.

Zambrano-Marin analyserar vidare de data som samlats in via Arecibos planetary radardatabas i sin fortsatta forskning. Även om observatoriets teleskop kollapsade 2020 kan Planetary Radar-teamet analysera insamlad äldre data i den befintliga databanken som sträcker sig över fyra decennier. Personalen renoverar även nu de 12 meter stora antennerna för att åter kunna använda teleskopet i framtiden.

Bild vikipedia på hur dess kurs var då den oväntat dök upp under den 24 juli 2019.

Supernovan SN 2012Z förbryllade. Stjärnan som exploderade fanns kvar.

 

En supernova är en händelse då en stjärna exploderar. Termonukleära supernovor är den fullständiga förstörelsen av en vit dvärgstjärna så har vi alltid sett det och även observerat händelsen.

Men astronomer får nu tänka om efter att den märkliga termonukleära SN 2012Z  gick av stapeln en explosion kallad en typ Ia:x supernova. Klassificerad som en svagare explosion av den traditionella typ Ia (ordinär supernovaexplosion). Då typ Ia;x är av mindre kraftfullt slag och en  långsammare explosion har vissa forskare utarbetat en teori om fenomenet de kallar misslyckade Ia-supernovor (Ia:x supernova). Den nya observation bekräftar denna hypotes.

Det var under 2012 som supernovan 2012Z som finns i den närliggande spiralgalaxen NGC 1309 som hade studerats på djupet och hade fångats in i många Hubble-bilder fram till detta år. 

 2013 gjordes ett samordnat försök att identifiera vilken stjärna i de äldre bilderna som motsvarade stjärnan som hade exploderat. Analysen som fortgick blev framgångsrik först  2014. Forskare kunde då identifiera en stjärna vid supernovans exakta position. Det var första gången som utgångsstjärnan till en vit supernova av detta slag identifieras.

"Vi förväntade oss att se en av två saker när vi fick den senaste Hubble-datan", sa McCully. "Antingen skulle stjärnan helt ha försvunnit eller fortfarande varit kvar vilket betytt att stjärnan vi såg på bilderna före explosionen inte var den som sprängdes. Ingen förväntade sig att se en överlevande stjärna som även ökat i ljusstyrka."

McCully och teamet i övrigt tror nu att den halvt exploderande stjärnan ökade i ljusstyrka eftersom den blåst upp till ett mycket större omfång än sitt ursprung. Supernovan var inte tillräckligt kraftig för att blåsa bort allt material, så en del föll tillbaka i det som kallas en bunden rest tillbaks till stjärnan. Med tiden förväntade man sig att stjärnan långsamt skulle återgå till sitt ursprungliga tillstånd (storlek) bara med den skillnaden att nu vara mindre massiv (ha lägre densitet).

Paradoxen är att ju mindre vita dvärgstjärnor är desto mindre massa de har, desto större är de i diameter. Hubble Space Telescopets data förvånade alla inte bara för att dess bilder visade att stjärnan fanns kvar efter explosionen utan nu var ännu ljusstarkare än innan explosionen. Huvudförfattaren till rapporten Curtis McCully postdoktoral forskare vid UC Santa Barbara och Las Cumbres Observatory, publicerade resultatet av  upptäckten i en artikel i The Astrophysical Journal  och presenterade dem även vid en presskonferens vid det 240: e mötet i American Astronomical Society.

De förbryllande resultatet ger oss ny information om ursprunget till några av de vanligaste, men ännu inte helt förstådda explosionerna i universum. I årtionden ansåg forskare att typ Ia supernovor sker  när en vit dvärgstjärna når en viss gräns i storlek, kallad Chandrasekhar-gränsen, cirka 1,4 gånger solens massa eller över. 

Den modellen har fallit något i onåd under de senaste åren eftersom många supernovor har visat sig ske av stjärnor mindre massiva än denna gräns och nya teoretiska idéer indikerar att det bör finnas andra förklaringar till att de att exploderar. Astronomer är inte säkra över om stjärnor någonsin kommit nära Chandrasekhar-gränsen innan de exploderat av de som hittills hittats. Med ett undantag forskarna i detta fall tror  att denna tillväxt till den ultimata gränsen är exakt vad som skedde med SN 2012Z.

"Konsekvenserna av typ Ia supernovor är stora", säger McCully. "Vi har funnit att supernovor åtminstone kan växa till denna gräns innan de exploderar. Ändå är explosionerna svaga, åtminstone under en del av tiden. Nu måste vi förstå vad som gör att en supernova misslyckas och blir en typ Ia;x, och vad som gör en supernova framgångsrik som typ Ia.

Framgångsrik (min anm.) innebär att en stjärna helt utplånas. En misslyckad att något blir kvar. Kan materialet i stjärnan ha betydelse? Kan gas i närområdet påverka hur händelseförloppet fortgår? Frågor ännu utan svar.

Bild pixabay.com Ja vad blir nästa fråga som vi ännu inte ställt om verkligheten och universum?

Svavelresternas ursprung på månen Europa

 

SwRI (Southwest Research Institute i San Antonio, Texas, USA) varifrån man studerar månen Europa  ska snart få hjälp med studierna av Europa Ultraviolet Spectrograph (Europa-UVS) som ska finnas ombord på NASAs Europa Clipper vilken planeras att lanseras sändas upp under 2024.

Forskare är i dag nästan helt säkra på att det under månen Europas isiga yta finns ett saltvattenhav som innehåller nästan dubbelt så mycket vatten som alla jordens hav tillsammans. Månen kan även vara den mest lovande platsen i vårt solsystem i sökande efter liv utanför Jorden.

"Europas relativt unga yta består till största delen av vatten fruset till is", säger Dr. Tracy Becker, huvudförfattare till den rapport som beskriver dessa UV-observationer. "Att avgöra om de material utöver is är ursprungliga på Europa eller ditkomna utifrån ex meteoritnedslag är viktigt i  förståelsen av Europas bildande och utveckling."

En bedömning av ytmaterialet kan  ge insikter i sammansättningen av det underjordiska havet. SwRI: s datainsamling är den första som producerat en nästan global karta som visar att svaveldioxid på månen korrelerar med storskaligt mörkare regioner på både synliga och ultravioletta våglängder.

"Resultaten är inte förvånande, men i detta arbete fick vimycket bättre täckning och upplösning än under tidigare observationer", säger SwRI: s Dr. Philippa Molyneux, medförfattare till rapporten. "Det mesta av svaveldioxiden finns på ena halvklotet av Europa. Det är sannolikt koncentrerat där på grund av att Jupiters samroterande magnetfält fångar svavelpartiklar som sprutar upp från månen Ios vulkaner och ger dessa partiklar  kurs mot denna sida av månen Europa.

Io är en av Jupiters största månar och det mest vulkanaktiva objektet i vårt solsystem. Jupiters magnetfält kan orsaka kemiska reaktioner mellan isen och svavlet vilket då skapar svaveldioxid på Europas yta.

"Förutom att studera svaveldioxiden på Europa fortsätter vi att försöka förstå varför Europa vars yta domineras av is inte ser ut som man förväntar sig av fruset vatten i ultravioletta våglängder vilket beskrivs i rapporten, säger Becker och tillägger. "Vi arbetar aktivt vidare för att förstå varför."

Rapporten om ovan publicerades  nyligen i The Planetary Science Journal.

Varför vatten som fryser inte ser ut som is på jorden här i detta ljus kan diskuteras (min anm.). Kan det vara svavelfärgat, Kan det vara ett tunt isskikt där vi ser underliggande lager av mineral? Tankar man får. Kan det vara Europas atmosfär som färgar isen? Strålning eller gas mellan oss och månen? Inget vet än.

Bild på månen Europa från vikipedia.