Sambandet mellan Neptunus moln och solfläckarna

 

Sambandet mellan Neptunus moln och solaktivitet är överraskande för forskare eftersom Neptunus endast tar emot solljus med cirka 0,1 % av den intensitet jorden tar emot. Ändå verkar Neptunus globala molniga vädersystem drivas av solaktivitet och inte planetens fyra årstider som var och en varar i cirka 40 år.

För närvarande är molntäckningen på Neptunus extremt låg med undantag för några moln som svävar över planetens sydpol. Ett University of California (UC) Berkeley-lett team av astronomer upptäckte att överflödet av moln som normalt ses vid den isiga jättens mellersta breddgrader började blekna bort 2019.

Jag blev förvånad över hur snabbt molnen försvann på Neptunus, beskriver Imke de Pater, professor emeritus i astronomi vid UC Berkeley och seniorförfattare till studien. Vi såg i huvudsak molnaktiviteten sjunka inom några månader, beskrev hon.

Nu fyra år senare visar de senaste bilderna vi tog i juni att molnen ännu inte har återgått till sina tidigare nivåer, skriver Erandi Chavez, doktorand vid Center for Astrophysics | Harvard-Smithsonian (CfA) i Cambridge, Massachusetts som ledde studien när hon var astronomistudent vid UC Berkeley. Detta är extremt spännande och oväntat eftersom Neptunus tidigare period med låg molnaktivitet inte alls var lika långvarig.

För att övervaka utvecklingen av Neptunus utseende analyserade Chavez och hennes team Keck-observatoriets bilder tagna från 2002 till 2022, Hubble Space Telescopes arkiverade observationer med början från 1994 och data från Lick Observatory i Kalifornien från 2018 till 2019. Under de senaste åren har Keck-observationerna kompletterats med bilder tagna som en del av Twilight Zone-programmet och  Hubbles Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) –program har också använts.

Bilderna avslöjar ett spännande mönster av säsongsförändringar i Neptunus molntäcke och solcykeln - den period då solens magnetfält vänder vilket sker vart 11: e år då det blir trassligt likt en garnboll. Det är då antalet solfläckar och ökande solflare-aktivitet sker. När cykeln fortskrider bygger solens stormiga beteende till ett maximalt läge tills magnetfältet åter vänder polariteten. Därefter lugnar sig solen igen till ett minimum av solfläckar och solflares och en ny cykel börjar. 

 Forskargruppen fortsätter att spåra Neptuns molnaktivitet. Vi har sett fler moln i de senaste Keck-bilderna som togs under samma tid som NASA: s James Webb Space Telescope observerade planeten; dessa moln sågs särskilt på nordliga breddgrader och på höga höjder, vilket förväntas om man ser ett samband till observerade ökningen av solens UV-flöde under de senaste cirka 2 åren, säger de Pater.

De kombinerade data från Hubble, Webb Space Telescope, Keck Observatory och Lick Observatory kommer att möjliggöra ytterligare undersökningar av fysiken och kemin som leder till Neptunus dynamiska utseende vilket i sin tur kan bidra till att fördjupa astronomernas förståelse inte bara av Neptunus utan också av exoplaneter eftersom många av planeterna utanför vårt solsystem tros ha Neptunusliknande egenskaper. Resultaten från studien  publicerades i tidskriften Icarus.

Man kan ha funderingar på hur mycket solflares och solfläckar har på Jorden som ligger mycket närmre solen än Neptunus då det ger synbara effekter ändå ut till Neptunus (dock är dessa ej förstådda i dag om hur effekterna kan ske).

Bild vikipedia då Voyager 2 för första gången fotograferade molnskuggor på en annan planet här Neptunus. Det var den 25 augusti 1989.

NY stjärntyp upptäckt

 

En magnetar är en neutronstjärna med ett onormalt starkt magnetfält, cirka 1000 gånger starkare än en ordinär neutronstjärna

Magnetarer sig  är de starkaste magneterna i universum. Dessa supertäta, avsomnande stjärnor med extremt starka magnetfält finns i hela galaxen men astronomerna förstår inte exakt hur de bildas. Nu har forskare med hjälp av teleskop runt hela jorden, däribland anläggningarna vid Europeiska sydobservatoriet (ESO), undersökt en stjärna som troligen kommer att utvecklas till en magnetar i framtiden. Därmed har en ny typ av stjärna upptäckts – massiva magnetiska heliumstjärnor – som kan hjälpa oss att förstå magnetarers ursprung.

Trots att stjärnan HD 45166 har observerats i över hundra år har dess egenskaper inte kunnat förklaras i konventionella stjärnmodeller. Utöver att stjärnan ingår i ett dubbelstjärnsystem är rik på helium och är några gånger tyngre än solen har kunskapen om den varit mycket liten.

Shenar som för närvarande finns vid Centre for Astrobiology i Madrid i Spanien hade studerat liknande heliumrika stjärnor tidigare och trodde studier av magnetfältet i dubbelstjärnområdet  kunde lösa problemet. Man vet att magnetfält påverkar stjärnors beteende och detta skulle förklara varför klassiska modeller inte kan beskriva HD 45166, vilken finns 3 000 ljusår bort i Enhörningens stjärnbild. Jag kommer ihåg att jag fick en insikt när jag läste om forskningen: tänk om själva stjärnan är magnetisk? beskriver Shenar .

Shenar och hans forskargrupp observerade stjärnan med flera teleskop jorden runt. De huvudsakliga observationerna gjordes i februari 2022 med ett instrument på Canada-France-Hawaii Telescope som detekterar och mäter magnetiska fält. Forskarna använde även arkivdata tagna med FEROS-instrumentet (Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph) på ESO:s La Sillaobservatorium i Chile.

När observationerna var gjorda bad Shenar sin forskarkollega Gregg Wade, expert på stjärnors magnetfält vid Royal Military College i Kanada att undersöka datan. Wade bekräftade Shenars misstanke att stjärnan var magnetiskt.

Forskarna fann att stjärnan har ett extremt starkt magnetfält med en flödestäthet på mindre än 43 000 gauss, vilket innebär att HD 45166 är den mest magnetiska massiva stjärnan som man känner till. Hela ytan på denna heliumstjärna har ett magnetfält som är nästan 100000 gånger starkare än jordens skrev Pablo Marchant, astronom vid KU Leuven Institute of Astronomy i Belgien.

Observationen är därmed den första av en massiv magnetisk heliumstjärna. Stjärnan ger också ledtrådar till hur magnetarer, kompakta döda stjärnor med ett magnetfält mer än en miljon gånger starkare än det i HD 45166, bildas. Forskarnas beräkningar visar att denna stjärna troligen kommer att sluta sitt liv som magnetar. När den kollapsar under sin egen gravitation kommer magnetfältet att förstärkas och till slut blir stjärnan en mycket kompakt kärna med en magnetisk flödestäthet av omkring 100 000 miljarder gauss.

Shenar och hans forskargrupp fann även att HD 45166 har massa dubbelt så stor som solens och att dess kompanjon  kretsar mycket längre bort än tidigare varit känt. Dessutom indikerar studien att HD 45166 bildades genom att två mindre, heliumrika stjärnor, smälte samman.

Bild vikipedia Illustratörs intryck av HD 45166

NASA vill öppna möjligheten till privata rymdstationer

 

Snart kommer den internationella rymdstationen ISS att avvecklas.

Planen är ca 2030.  NASA lägger stor vikt vid en sömlös övergång till framtida privata rymdstationer i låg jordbana. Detaljer om den övergången utarbetas nu, säger byråtjänstemän.

Anledningen till att detta är så viktigt är att vi tror att effekterna av ett tidsgap skulle ge  problem, beskriver ISS-chefen, Robyn Gatens, under en paneldiskussion vid International Space Station Research and Development Conference tidigare i augusti.

Några viktiga aktörer som kan påverkas vid ett tidsgap inkluderar forskare som vill göra forskningsexperiment i rymden samt leverantörer av besättning och lasttransporter. Med tanke på NASA: s förväntade tvååriga övergångsperiod måste en kommersiell efterträdare vara i drift senast 2028 för att förhindra komplikationer. För att planera för en smidig förskjutning av forskning och verksamhet till privata rymdstationer till 2030 utfärdade Vita husets kontor för vetenskaps- och teknikpolitik en strategi i mars i år som beskriver en handlingsplan.

Politikens övergripande mål är att USA ska vara ledande till en framväxande marknadsplats driven av kommersiella och privata företag som nu bedriver LEO, vilket i slutändan gör det möjligt för NASA att upprätthålla en "oavbruten amerikansk närvaro" i låg jordbana. Efter att ISS går i pension 2030 kommer NASA sannolikt att driva ett nationellt laboratorium som skulle stödja olika kommersiella plattformar. Även om detaljerna är få förväntas LEO National Lab, som ännu är arbetsnamn som hänvisar till "låg jordbana", representera all statligt sponsrad forskning som ska utföras på en kombination av tillgängliga privata rymdstationer.

Tanken är att det ska vara plattformslösning. Så det är inte en enda plats, det är inte ett enda laboratorium, beskriver Gatens det. En viktig princip som vi ser på är att den måste stödja men inte konkurrera med kommersiella plattformar och tjänsteleverantörer.

För närvarande har ISS-partners inklusive Japan, Kanada och Europeiska rymdorganisationen (ESA) åtagit sig att stödja ISS fram till dess stegvisa pensionering planerad till 2030. Ryssland har bekräftat sitt stöd endast fram till 2028, varefter det kommer att fokusera på att bygga en egen rymdstation, vars första modul förväntas vara klar 2027.

Bild https://www.esa.int/

Hundraåriga stormar på Saturnus skapar svårförklarliga radiosignaler

 

Enorma stormar är vanliga på Saturnus. Så kallade  "Great White Spots". De bryter ut en gång vart 20:e eller 30:e år på Saturnus norra halvklot och rasar oavbrutet i månader. Astronomer har upptäckt sex av dessa stormar sedan 1876. Den senaste stormen slog till i december 2010 då NASA: s rymdfarkoster Cassini kretsade runt planeten och kunde registrera denna megastorms  200-dagars existens. Enligt de senaste radioteleskopskanningarna finns pågående effekter av megastormarna som utbröt på Saturnus för mer än 100 år sedan fortfarande  planetens atmosfär då de lämnat ihållande kemiska anomalier som forskare inte helt kan förklara. Med andra ord, långt efter att en megastorm bleknar bort varar dess inverkan på Saturnus väder under århundraden.

Med hjälp av Very Large Array radioteleskop i New Mexico såg studieförfattarna in  genom diset i Saturnus övre atmosfär i hopp om att hitta kemiska rester av megastormen 2010. Teamet hittade  också detta och utöver det även spår av de tidigare upptäckta fem registrerade megastormarna varav den tidigaste som nämnts ovan slog till 1876 utöver dessa spår efter en potentiellt tidigare ej upptäckt storm  som aldrig registrerats tidigare.

Tidigare stormars rester var synliga endast i radiovågsfrekvenser och hade formen av stora ammoniakgasanomalier. Saturnus översta molnskikt består huvudsakligen av ismoln bestående av ammoniak. I  observationerna såg forskarna regioner med oväntat låga ammoniakkoncentrationer strax under det översta molnskikt i områden från tidigare stormar. Under tiden, hundratals mil under samma atmosfäriska regioner ökade ammoniakkoncentrationerna till mycket högre nivå än normalt. Denna grumliga process verkar pågå i hundratals år efter att en storm försvunnet, beskriver forskarna.

Medan mekanismerna bakom dessa atmosfäriska anomalier - och bakom Saturnus megastormar i allmänhet - förblir ett mysterium. Studier av dem kan ytterligare bredda inte bara vår förståelse för hur jätteplaneter bildas utan även vad som driver stormsystem som Saturnus stora vita fläckar (Great White Spots) och som fick Jupiters stora röda fläck att växa sig så  oförklarligt stor, enligt forskarna.

Att förstå mekanismerna för de största stormarna i solsystemet sätter teorin om stormar i ett bredare kosmiskt sammanhang, utmanar vår nuvarande kunskap och driver gränserna för markbunden meteorologi framåt, beskriver huvudstudieförfattaren Cheng Li, som tidigare arbetat vid University of California, Berkeley och nu är biträdande professor vid University of Michigan, i ett uttalande.

Bild vikipedia diagram över Saturnus.

Den största meteoritnedslagskratern på jorden finns troligen under Australien

 

Geofysiska bevis tyder på att det finns en massiv magnetiserad struktur djupt under Australiens yta. Resterna av den största meteoritkratern på jorden. Deniliquin-strukturen i Australien har alla tecken som kan förväntas av en storskalig påverkansstruktur. Till exempel avslöjar magnetiska avläsningar av området ett symmetriskt krusningsmönster i skorpan runt strukturens kärna. Detta uppkom sannolikt under kollisionen då extremt höga temperaturer skapade intensiva magnetiska krafter. 

En central låg magnetisk zon i form av en 30 km djup deformation ovanför en seismiskt definierad mantelkupol. Toppen av denna kupol är cirka 10 km grundare än toppen av den regionala manteln.

Magnetiska mätningar visar också tecken på "radiella fel": sprickor som strålar ut från mitten av en stor slagstruktur. Detta åtföljs vidare av små magnetiska anomalier som kan representera magmatiska "vallar", som är delar av magma injicerade i sprickor av ett berg.

Radiella förkastningar och magmatiska bergarter som bildas inuti dem är typiska för stora nedslagstrukturer och finns i Vredefort-strukturen och Sudbury-slagstrukturen i Kanada.

För närvarande är huvuddelen av bevisen för Deniliquin-påverkan baserade på geofysiska data som erhållits från ytan. För bevis på påverkan måste vi samla in fysiska bevis på chock, som bara kan komma från borrning djupt in i strukturen.

Deniliquin-strukturen fanns på den östra delen av Gondwana-kontinenten, innan den delades upp i flera kontinenter (inklusive den australiensiska kontinenten). 

 

Händelsen kan ha inträffat under det som kallas den sena ordoviciska massutrotningshändelsen det som kallas Hirnantian glaciation stadium som inträffade för mellan 445,2 och 443,8 miljoner år sedan och definieras också som den ordoviciska-siluriska utrotningshändelsen. Denna enorma glaciation och massutrotningshändelse eliminerade cirka 85% av planetens arter. Det var mer än dubbelt så stor skala som Chicxulub-händelsen som utrotade dinosaurierna för ca 65 miljoner år sedan vid ett nedslag i Mexiko.

Det är också möjligt att Deniliquin-strukturen är äldre än Hirnantian-händelsen den  kan vara av ett tidigt kambriskt ursprung (cirka 514 miljoner år sedan). Nästa steg blir att samla prover för att bestämma strukturens exakta ålder. Detta kommer att kräva borrning av ett djupt hål i dess magnetiska centrum och datering av det extraherade materialet.

Bild vikipedia.

Det verkar finnas en femte naturkraft.

 

En liten vacklande partikel kan visa på existensen av en femte naturkraft enligt forskare bakom ett av de största partikelfysikexperimenten.

Det är fysiker vid Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) som finns nära Chicago som  hittat bevis för att myonen (en subatomär partikel) vacklar mycket mer än den borde  och det tros bero på att en okänd kraft påverkar den.

En myon är en elementarpartikel som liknar elektronen bland annat eftersom den likt elektronen  har en negativ laddning. Men myonen har betydligt högre massa (105,6 MeV/. Myoner uppstår i den övre atmosfären genom kosmisk strålning.

Resultaten bygger på ett tidigare experiment från 2021. Om resultaten stämmer och de teoretiska kontroverserna kring dessa mätningar kan övervinnas, representerar det ett genombrott i fysiken av ett slag som inte  skett på 50 år då den dominerande teorin för att förklara subatomära partiklar stelnade. Med andra ord har myonens minut-vacklande - känt som dess magnetiska ögonblick - potentialt skakat  vetenskapens grundvalar, beskriver Brendan Casey, seniorforskare vid Fermilab som arbetat med experimentet, känt som Myon g-2, i ett uttalande. Vi bestämmer det magnetiska ögonblicket med bättre precision än det någonsin har gjorts tidigare. Myoner har även en egenskap som kallas spinn vilken gör att de beter sig som om de var små magneter vilket får dem att vackla som minigyroskop när de är i ett magnetfält.

För att undersöka myonens vacklande skickade fysiker vid Fermilab partiklarna som flyger runt ner till -268 grader Celsius i en supraledande magnetring med nästan ljusets hastighet - en hastighet som på grund av relativistisk tidsutvidgning förlänger myonernas korta livslängd med en faktor på cirka 3.

Genom att se hur myoner vacklade när de gjorde tusentals varv runt ringen som var av en längd av 15 meter sammanställde fysikerna data som tyder på att myonen vacklade mycket mer än den borde göra.

Förklaringen, säger forskarna är förekomsten av något som ännu inte finns i standardmodellen av partikelvärlden - uppsättningen av ekvationer som förklarar alla subatomära partiklar har varit oförändrad sedan mitten av 1970-talet. Men nu bör den ändras.

Detta mystiska något kan nämligen vara en helt okänd naturkraft (de kända fyra är gravitationell, elektromagnetiska och de starka och svaga kärnkrafterna). Alternativt kan det vara en okänd exotisk partikel som upptäckts, bevis på en ny dimension eller en oupptäckt aspekt av rumtiden.

Men hur det än är tyder fysikernas data på att något okänt knuffar och drar i myonerna i ringen.

Forskarna har skickat in sitt arbete för publicering i tidskriften Physical Review Letters.

Bild pxfuel.com

Borebots kan användas på Mars till att söka efter vatten.

 

En grupp ingenjörer vid Planet Enterprises en rymdteknikinkubator baserad i Washington har utvecklat ett nytt djupborrningskoncept som de kallar Borebots.

NASA: s Institute for Advanced Concepts NIAC) stöder  Borebots-konceptet redan 2021 och ingenjörerna under ledning av Quinn Morley och Tom Bowen skrev en  96-sidig rapport om arbetet. Den rapporten beskriver  Borebots  unika förmåga till borrning och hur allmänt accepterat konceptet är i många andra prospekteringssammanhang.

Men sammanhanget det är utformat för är att leta efter vatten under ytan på Mars sydpol. Ingenjörerna uppskattade att de kunde samla in intressanta vetenskapliga data från ett borrhål på cirka 50 meters djup.

Teamet på Planet Enterprises kom på att autonoma robotar kunde utföra borrningen utan att vara bundna till en basstation. Botsna själva ser ut som bitar av borr rör. Ändå är de autonoma robotar med ett fristående batteri, borr, motor och elektroniskt system, allt inneslutet i ett cylindriskt hus som är 64 mm i diameter och 1,1 meter långt.

Botsna kan användas av en rover som liknar Perseverance-rovern. Rovern kan förlänga ett utplaceringsrör, som boten ska sjunka ner i och börja borra från ytan. Eftersom den är fjärrstyrd skulle dess primära begränsning vara batteriets livslängd. Det är energikrävande att använda en borr för att gräva genom regolit (Marsyta). Men när batteriet börjar ta slut kan det helt enkelt koppla in en serie dragspikar på sidan och klättra tillbaka upp från hålet som det just  grävt.

När Borebot tar sig tillbaka in i utplaceringsröret och säkert in i rovern kan den shuntas åt sidan till en rengörings- och laddningsstation medan en annan borebot tar dess plats. Borebot-systemet kan då nästan kontinuerligt gräva neråt utan behov av tung stödutrustning - bara en uppsättning Borebots behövs för att fortsätta borra ner i berget.

Massor av intressanta CAD-konstruktioner och  några 3D-utskrivna enheter beskrivs i slutrapporten. Det är inte heller ont om matematik i denna utan det beskrivs beräkningar från kraftelektronik till det vridmoment som krävs för borrhuvudet. Här nämns också att det fanns ett visst uttryckt intresse från The Mars Society att bygga ut konceptet för resursutvinning, liksom en idé att potentiellt använda idén i havsvärldar.

Men för närvarande är det oklart om och när projektet tar nästa steg i utvecklingen. Medan studien beskriver en tydlig plan för att öka Technology Readiness Level, verkar det inte  få ytterligare finansiering från NIAC eller någon annan någon annan finansieringskälla. Planet Enterprises ingenjörer har dock inte låtit det få dem på fall - deras TitanAir-koncept fick en NIAC fas I-utmärkelse 2023. Så de kommer att ha gott om tid att fortsätta arbeta med sina  innovativa idéer och söka finansiärer.

Bild https://phys.org/ Illustratörs skildring av en Borebot (den röda och blå cylindern) som utlöses från en rover. Upphovsman: Morley &; Bowen / James Vaughn