Kan reflektionerna på Mars ha en annan källa än is och vatten

 

Forskare har åter analyserat den mystiska reflexen  från Mars sydpol och föreslagit en ny potentiell förklaring till denna och den bådar inte gott för de som hoppas finna  vatten på Mars.

Det var  2018 som forskare förstå gången  använde data från Europeiska rymdorganisationens Mars Express-orbiters Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) -instrument för då de observerat en radarsignal som kunde tolkas som bevis på flytande vatten på Mars. Signalen hade en ljus reflektion och fanns vid den marsiska sydpolen i en region som kallas Ultima Scopuli.

 Forskare som nu åter undersöker reflektionen säger att signalen inte kom från  is eller  vatten utan från underliggande geologiska lager av mineraler och frusen koldioxid. I synnerhet visade det sig att tjockleken på dessa lager, snarare än vad de består av, skapar reflektionen. Forskargruppen använde i arbetet radardata från MARSIS tillsammans med datorsimuleringar för undersökningen. Forskarna simulerade lager av is och andra ämnen, som basaltsten som bildats efter tidigare vulkanutbrott på Mars för att se hur dessa material skulle reagera på inkommande ljus.

Eftersom det finns en enorm mängd koldioxid frusen i marsianska sydpolen var planetforskaren och huvudförfattaren till arbetet Dan Lalich (vilket skedde vid Cornell University) säker på riktigheten av att inkludera lager av koldioxidis i databearbetningarna.

Vid tidigare studier hade Lalich  funnit att vissa mineraler kunde frammana en reflektion som denna. Lalich anser att  lager av Mars dammindränkta is kan ge denna reflektion. Hur som helst är flytande vatten eller is av detta nödvändigt för att skapa reflektionen.

Svaret på vad reflektionen är (vatten eller koldioxidis ) får vi veta i framtiden. Båda möjligheterna är öppna.

Forskningen beskrivs i en artikel publicerad 28 september i Nature Astronomy 

Bild flickr.com Kratervattenis på Mars vid Vastitas Borealis, sett av Europeiska rymdorganisationens Mars Express.

Skarpa bilder av Jupiters måne Europa

 

Den bild med  störst upplösning  under NASA: s Juno-uppdrag  någonsin tagits på en specifik del av Jupiters måne Europa ses det en detaljerad bild av en förbryllande region av månens kraftigt brutna isiga skorpa.

Bilden täcker cirka 150 kilometer av Europas yta och avslöjar en region genomkorsad av ett nätverk av fina spår och dubbla åsar (långa parallella linjer som indikerar förhöjda åsar i isen). Nära bildens övre högra del, liksom  till höger och under mitten av denna ses  mörka fläckar som möjligen är kopplade till något som finns under isens yta och som bryter ut på ytan. Under mitten och till höger av bilden finns en yta som påminner om en  kvartsnot i notvärlden och som mäter 67 kilometer nord-syd och 37 kilometer öst-västlig riktning. De vita prickarna i bilden är effekter av högenergipartiklar från strålningsmiljön runt månen.

Junos Stellar Reference Unit (SRU) är en stjärnkamera som används för att orientera rymdfarkosten. Den svartvita bilden togs under rymdfarkostens förbiflygning av Europa den 29 september 2022 på ett avstånd av cirka 412 kilometer. Med en upplösning som sträcker sig från 256 till 340 meter per pixel togs bilden när Juno flög förbi med en hastighet av cirka 24 kilometer per sekund över en del av ytan som på månens natt dom då är svagt upplyst av "Jupiters sken" - solljus som reflekteras från Jupiters molntoppar.

"Bilden visar  en otrolig detaljnivå i en region som inte tidigare avbildats i en sådan upplösning och under sådana avslöjande belysningsförhållanden", säger Heidi Becker, ledande medutredare av SRU;s insamling. "Teamets användning av en stjärnspårningskamera för vetenskap är ett bra exempel på Junos banbrytande kapacitet. Dess funktioner är spännande för att förstå hur isen bildades – och hur de ansluter till Europas historia – informerar oss om interna och externa processer som formar den isiga skorpan.”

Europa är solsystemets sjätte största måne och är cirka 90 % av storleken av  jordens måne. Forskare är övertygade om att ett saltvattenhav finns under de milstjocka isen på Europa vilket väckt frågor om havets potentiella livsmöjligheter. I början av 2030-talet kommer NASA:s rymdfarkost Europa Clipper att anlända och sträva efter att kunna ge svar på om det kan finnas liv under isen.

Bild från https://www.jpl.nasa.gov fler bilder och en film finns med i länken överst i detta inlägg.

Ett stjärnpar med mycket kort omloppsbana ”runt varandra”

 

Nästan hälften av stjärnorna i Vintergatan är ensamma likt vår solen. Den andra halvan består av stjärnor som cirklar runt andra stjärnor, i par och fler, med banor som  ibland är så snäva att vissa stjärnsystem skulle kunna passera mellan jorden och månen.

Astronomer vid MIT (Massachusetts Institute of Technology) och på andra håll har nu upptäckt en stjärnbinär (dubbelstjärna) med en extremt kort omloppsbana som enbart tar cirka 51minuter. Systemet verkar vara av en sällsynt klass av binärer som kallas "katastrofal variabel", där en stjärna som liknar vår sol kretsar mycket nära och runt en vit dvärgstjärna - en het, tät kärna av en utbränd stjärna.

En katastrofal variabel uppstår när de två stjärnorna närmar sig varandra under miljarder år i detta har den vita dvärgen kommit så nära den andra stjärnan att den vita dvärgen börjat dra material bort från sin partnerstjärna. Denna process kan avge enorma, variabla ljusblixtar som astronomer för århundraden sedan då  de säg dessa blixtrar antog vara ett resultat av någon okänd katastrof.

Det nu upptäckta systemet har teamet gett beteckningen  ZTF J1813+4251 och finns 3000 ljusår bort. Det är en katastrofal variabel med den kortaste omloppsbana som hittills upptäckts. Till skillnad från andra sådana system som observerats tidigare fångade astronomerna denna katastrofala variabel när stjärnorna förmörkade varandra flera gånger under sin färd om varandra vilket då gjorde det möjligt för teamet att exakt mäta egenskaperna hos båda stjärnorna i systemet.

Med dessa mätningar körde forskarna sedan datasimuleringar av vad som sker i systemet idag (det är många ljusår bort vi ser det 3000 är bakåt i tiden) och hur det kan utvecklas under de kommande hundratals miljoner åren. De drar slutsatsen att stjärnorna för närvarande är i en övergång från då den solliknande stjärnan har cirklat och "mist" mycket av sin väteatmosfär till den vita dvärgen. Den solliknande stjärnan kommer så småningom att skalas ner till en mestadels tät, heliumrik kärna. Om ytterligare 70 miljoner år kommer stjärnorna att migrera ännu närmare varandra med en ultrakort bana som bara tar 18 minuter därefter börjar de expandera och driva isär.

För årtionden sedan förutspådde forskare vid MIT och även på andra håll att sådana katastrofala variabler skulle övergå till ultrakorta banor. Detta är första gången ett sådant övergångssystem har observerats direkt.

"Detta är ett sällsynt fall där vi fångade ett av dessa system där man kan se förändringen av väte- till heliumacceleration", säger Kevin Burdge, stipendiat vid MIT: s institution för fysik”.

Burdge ger följande  uttalande: För nästan 30 år sedan hade forskare inklusive MIT-professor emeritus Saul Rappaport förutspått att ultrakorta omloppssystem skulle existera som katastrofala variabler. När den vita dvärgen drar till sig materia från den solliknande stjärnan och drar till sig  dess lätta väte, bör den solliknande stjärnan brinna ut och lämna kvar en kärna av helium - ett element som är tätare än väte och tillräckligt tungt för att hålla den döda stjärnan i en tät, ultrakort bana. Det är det vi ser just nu.

Burdge och kollegor rapporterade sin upptäckt i dagarna i Nature. Studiens medförfattare inkluderar medarbetare från flera institutioner, inklusive Harvard och Smithsonian Center for Astrophysics.

Bild vikipedia. Animation av ett binärt stjärnsystem som visar  överföring av massa mellan stjärnor.

Lustgas i atmosfärer på exoplaneter kan visa på liv.

 

Lustgas (skrattgas) (mon)oxid är en oorganisk förening av kväve och syre med den kemiska formeln N2O. Det är en bedövningsgas som bland annat används inom förlossningsvården. 

Forskare vid UC Riverside (university of California) föreslår nu att något saknas i den lista över kemikalier som astrobiologer använder för att söka efter liv på planeter runt andra stjärnor. Det saknade är lustgas. Kemiska föreningar i en planets atmosfär som kan indikera liv, kallade biosignaturer, inkluderar vanligtvis gaser som finns i överflöd i jordens atmosfär idag.

– Det är mycket sökande efter syre och metan som biosignaturer. Färre forskare har på allvar övervägt sökandet efter lustgas, men vi tror att det kan vara ett misstag, säger Eddie Schwieterman, astrobiolog vid UCR:sDepartment of Earth and Planetary Sciences.

Denna slutsats, och modelleringsarbetet som ledde fram till detta antagande beskrivs i en artikel som publicerades i dagarna i The Astrophysical Journal.

För att nå dit ledde Schwieterman ett team av forskare vilka kom överens om hur mycket lustgas livsformer på en planet som liknar jorden möjligen kan producera. De gjorde sedan modeller som simulerade detta slags planet runt olika typer av stjärnor och bestämde mängder N2O som kunde detekteras av ett observatorium som James Webb Space Telescope.

"I ett stjärnsystem som TRAPPIST-1, det närmaste och bästa systemet för att observera atmosfären på då det gäller steniga planeter kan du potentiellt upptäcka lustgas på nivåer som är jämförbara med CO2 eller metan på dessa, säger Schwieterman. Det finns flera sätt som levande varelser kan skapa lustgas genom. Mikroorganismer omvandlar exempelvis ständigt  kväveföreningar en metabolisk process som kan ge användbar cellulär energi.  

 " Livet genererar kväveavfallsprodukter som omvandlas av vissa mikroorganismer till nitrater. I ett akvarium byggs dessa nitrater upp som då gör att man måste byta vatten, säger Schwieterman.

"Men under rätt förhållanden i hav kan vissa bakterier omvandla dessa nitrater till N2O," förklarade Schwieterman. "Gasen läcker sedan ut i atmosfären."

Under vissa omständigheter kan N2O upptäckas i en atmosfär men det behöver  inte indikera på liv. Schwietermans team visade detta i sin modellering. En liten mängd lustgas skapas till exempel av blixtnedslag.

Forskargruppen anser dock att det nu är dags för astrobiologer att överväga alternativa biosignaturgaser som ex N2O.  James Webb-teleskopet  kan skicka information om atmosfären hos steniga, jordliknande planeter i TRAPPIST-1-systemet.

"Vi ville lägga fram den här idén för att visa att det inte är uteslutet att vi skulle hitta den här biosignaturgasen om vi letar efter den", sa Schwieterman.

Ja vi ska inte utesluta något (min anm.) liv är något som säkert kan lämna spår efter sig som vi ännu inte uppmärksammat. James Webb teleskopet är säkert fullbokat med uppdrag men en dag kan det kanske få in i sitt schema att söka efter lustgas på TRAPPIST-1

Bild https://astrobiology.com/tag/habitable

Det finns asteroider i mörkret därute som vi bör veta mer om

 

2016 exploderade ett eldklot över Tjeljabinsk i Ryssland. Det var en ovanlig form av meteorit. Det ovanliga med denna och andra likartade är dess uppbyggnad av mörk materia som gör dem svårupptäckta innan de sveper in. De är skapade ur en process som kallas chockförmörkelse. Planetforskare har inte kunnat hitta en närliggande asteroidkälla för den här typen av meteoriter förrän nu.

I en ny artikel publicerad i Planetary Science Journal identifierade forskare vid University of Arizona en asteroid som fått beteckningen1998 OR2 som en som kan ses som en sådan chockmörknad meteorit. Den jordnära asteroiden är cirka 1 1/2 mil bred och närmade sig jorden under april 2020.

"Chockförmörkelse är en förändringsprocess som orsakas när något påverkar en asteroid tillräckligt mycket för att temperaturen helt eller delvis smälter dess mineral och förändrar asteroidens utseende både för det mänskliga ögat och i data", säger huvudstudieförfattaren Adam Battle,  UArizona - doktorand som studerar planetvetenskap. "Denna process har setts ha hänt i flera meteoriter men bara setts på asteroider i ett eller två fall långt ut i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter."

Battles rådgivare och studieförfattare Vishnu Reddy, professor i planetvetenskap, upptäckte att chockförmörkelse hänt  på asteroider i asteroidbältet 2013 och 2014. – Nedslag är mycket vanliga på alla  asteroider och alla fasta kroppar i solsystemet då  vi ser nedslagskratrar på dessa objekt från många bilder (men få ger en chockförmörkelse). Slagsmältning och chockförmörkande effekter på meteoriter som härrör från dessa nedslag på asteroider är sällsynta. Att hitta en jordnära asteroid som domineras av denna process har konsekvenser för konsekvensbedömning, säger Reddy. Adams arbete har visat att vanliga kondrit - asteroider kan framstå som kolhaltiga i våra klassificeringsverktyg om de påverkats av chockförmörkelse.

För denna studie använde Battle, Reddy och deras team RAPTORS-systemet, ett teleskop som finns ovanpå Kuiper Space Sciences-byggnaden på campus för att samla in data om 1998 OR2: s ytkomposition och bestämde att den såg ut som en vanlig kondrit asteroid. Kondrite-asteroider innehåller mineralerna olivin och pyroxen.

När teamet körde data genom ett klassificeringsverktyg visades det att asteroiden istället var en kolhaltig asteroid, en typ av asteroid som är karakteristiskt mörk och relativt funktionslös. "Missmatchningen var en av de tidiga sakerna som fick projektet att undersöka potentiella orsaker till avvikelsen", sa Battle. "Asteroiden är inte en blandning av vanliga kondrit- och kolhaltiga asteroider utan snarare är det en vanlig kondrit, baserad på dess minerologi som  ändrats - sannolikt genom en chockförmörkelseprocess - för att nu se ut som en kolhaltig asteroid i klassificeringsverktyget. "

Chockförmörkelse antogs finnas först i slutet av 1980-talet men man fick inte bevis för fenomenet  för att studera det förrän 2013 när eldklotet över Ryssland producerade meteoriter med chockmörkade egenskaper.

Forskare, inklusive Reddy började då bli mer intresserade av chockförmörkelse, och Reddy upptäckte snart chockmörkade asteroider i asteroidbältet. På jorden har 2 %, eller ungefär 1400 av cirka 60000 vanliga kondritmeteoriter genomgått en viss grad av chockförmörkelse eller nedslagsprocess, sade Battle.

Forskare kunde utesluta många andra potentiella orsaker till  att 1998 OR2 verkade vara en kolhaltig asteroid snarare än en vanlig kondrit. En möjlig orsak till avvikelsen kan vara vittring där exponering för rymdmiljön orsakar förändringar på asteroidens yta. Men om så vore fallet borde asteroiden vara något rödare i färgen än den är.

 Chockförmörkelse är en process som kan undertrycka utseendet på olivin och pyroxen samtidigt som asteroidens yta blir mörkare så att den ser ut som en kolhaltig asteroid.

Bild Wikimedia på okänd asteroid. Men de finns många därute och deras kurser vet vi oftast inte.

NOEMA

 

2014 invigdes den första antennen i ett stort nu avslutat astronomiskt projekt som nu blivit klart. NOEMA  består av tolv 15-metersantenner som kan flyttas längs spår upp till ett avstånd på 1,7 kilometer vilket gör anläggningen till ett kraftfullt verktyg i astronomisk forskning. Dess sammanlagda upplösningsförmåga samt känslighet gör det möjligt för forskare att samla in ljus som har färdats i upp till 13 miljarder år innan det nått jorden.

Dess antenner är utrustade med mycket högkänsliga mottagare som arbetar vid kvantgränsen med hjälp av en teknik som kallas interferometri: antennerna är alla riktade mot samma region i rymden och signalerna de tar emot kombineras sedan samman med hjälp av en superdator. Detta ger en upplösningsförmåga som liknar den hos ett enormt enskilt teleskop med en diameter som täcker hela ytan där de står (1,7 km).

Genom att ändra antennernas konfiguration kan astronomer "zooma in" på ett himlaobjekt och observera dess detaljer. De olika konfigurationerna kan sträcka sig över ett avstånd som sträcker sig från några hundra meter till 1,7 km, vilket gör att det kan fungera som en gigantisk kamera utrustad med ett zoomobjektiv. Ju mer utökad konfigurationen är desto kraftfullare blir zoomningen: NOEMAs maximala rumsliga upplösning är så hög att den skulle kunna upptäcka en mobiltelefon på över 500 kilometers avstånd.

I dagarna har NOEMA invigts i närvaro av Antoine Petit, VD och koncernchef för CNRS, Martin Stratmann, VD för MPG, Rafael Bachiller, direktör för Observatorio Astronómico Nacional i IGN, Karl Schuster, IRAM-direktör, Stéphane Guilloteau, Ordförande i IRAM Steering Committee och Reinhard Genzel, 2020 Nobelpriset i fysik och medlem av IRAM Steering Committee.

Bild vikipedia på NOEMA-observatoriet, beläget på Plateau de Bure i de franska Alperna (ej nytagen).

Vattenvärldar runt röda dvärgsolar.

 

Den senaste tidens utforskning av exoplaneter har nu fokuserats på sökandet efter tempererade steniga planeter som liknar jorden. Planeter där man ser liv som möjligt. De flesta av de senaste sökandena har däremot riktats mot stjärnor som är svalare än solen. Stjärnor är kända som röda dvärgar eller stjärnor av M-typ vilka är vanliga stjärnor och som inte lyser så starkt att en planet är svår att upptäcka då den sveper förbi sin sol.

Det är känt att inte bara måttlig  utan också en tillräcklig mängd havsvatten är nödvändigt för att en planet ska kunna upprätthålla ett tempererat klimat. Tidigare planetbildningsmodeller förutspår dock att förekomsten av planeter som uppfyller sådana förhållanden runt stjärnor av M-typ stjärnor är mycket liten. 

Mycket beroende på att dessa röda stjärnor inte är stabila i sin utstrålning i närområdet det område där en planet måste befinna sig för liv som vi känner det ska trivas. Planeter måste vara relativt nära en liten sol för rätt temperatur och dessa är inte stabila i sin utstrålning utan pulserar ut stark strålning ibland (min anm.).

Nya datasimuleringar utförda av Tadahiro Kimura, doktorand vid University of Tokyo och professor Masahiro Ikoma vid avdelningen för science vid NAOJ har fokuserat på bildandet av en väterik atmosfär i den protoplanetära skivan och vattenproduktionen via reaktionen mellan atmosfären och magmahavet i en nybildad planet. De har med detta utvecklat en ny planetbildningsmodell och därmed förutspått hur mycket havsvatten som exoplaneter som kretsar kring stjärnor av M-typ bör ha. Som ett resultat visar deras uppskattning att flera procent av planeterna med jordliknande radier och solinstrålning från M-planeter har måttliga mängder havsvatten.

Detta tyder på att upptäckten av planeter med tempererade klimat  kan finnas men kanske inte av livsvänligt format just vid röda dvärgar. Vattenvärldar bör annars vara vanliga därute troligen mer än sådana planeter som jorden vid andra solar solar som vår ex som är relativt lugn. Forskningsresultaten har publicerats i Nature Astronomy den 29 september 2022, GMT.

Bild vikipedia av en konstnärs illustration av en hypotetisk havsplanet med två månar.