Hubbleteleskopet har upptäckt vattenånga i atmosfären på en liten exoplanet

 

GJ 9827d upptäcktes av NASA:s rymdteleskop Kepler under 2017. Planeten fullbordar en omloppsbana runt sin sol,en röd dvärgstjärna (GJ 9827) på 6,2 dag. Stjärnan ligger 97 ljusår från jorden i stjärnbilden Fiskarna

 Astronomer har med hjälp av NASA:s rymdteleskop Hubble nu nyligen observerat GJ 9827d och upptäckte då att exoplaneten har vattenånga i atmosfären. GJ 9827d  är  ungefär dubbelt så stor som Jorden. – Det här är första gången som vi direkt kan visa genom en atmosfärisk detektion att planeter med vattenrik atmosfär finns runt andra stjärnor, beskriver Björn Benneke, medlem i forskarlaget Trottier Institute for Research on Exoplanets vid Université de Montréal.

”Upptäckten av vatten på en så här liten planet är en milstolpe", tillägger Laura Kreidberg, en av forskarna bakom studien vid Max Planck-institutet för astronomi i Heidelberg, Tyskland.

Det är dock fortfarande för tidigt att säga om Hubble spektroskopiskt mätte en liten mängd vattenånga i en uppblåst väterik atmosfär, eller om planetens atmosfär till största delen består av vatten, som lämnats kvar efter att en ursprunglig väte/heliumatmosfär avdunstat genom strålning från sin sol.

Båda resultaten är spännande, oavsett om vattenånga är dominerande eller bara en liten del i en vätedominerad atmosfär, beskrivs i en vetenskaplig artikel av Pierre-Alexis Roy vid Trottier Institute for Research on Exoplanets vid Université de Montréal.

GJ 9827d  är lika het som Venus, över 400 C och skulle det definitivt vara en ogästvänlig ångande värld om atmosfären till övervägande del består av vattenånga.

Hubble-programmet observerade planeten under 11 passager då planeten passerade framför sin sol under tre år. Under passagerna filtrerades stjärnljuset.

– Hubble-upptäckten öppnar dörren för framtida studier av den här typen av planeter med James Webb rymdteleskop. JWST kan se mycket djupare infraröda observationer och upptäcka ex kolbärande molekyler som kolmonoxid, koldioxid och metan. När vi väl har fått en total inventering av en planets grundämnen kan vi jämföra dem med stjärnans den kretsar kring och förstå hur den bildades, beskriver Thomas Greene, astrofysiker vid NASA:s Ames Research Center i Kaliforniens Silicon Valley.

Bild Exoplanet GJ 9827d (konstnärs koncept) https://hubblesite.org

Japans månlandare har vaknat.

 

Japans månlandare har vaknat till liv igen, beskriver Japanska rymdorganisationen vilket nu gör det möjligt för farkosten att börja med sitt uppdrag att undersöka månens yta .

Detta tillkännagivande är ett uppsving för Japans rymdprogram, nio dagar efter att Smart Lander for Investigating Moon (SLIM) landade i skev vinkel som lämnade solpanelerna vända åt fel håll. Man har nu lyckats man etablera kommunikation med SLIM och återupptagit verksamheten, JAXA (japanska rymdorganisationen)  beskrev detta på den sociala medieplattformen X och publicerade en grynig bild av en månsten som kallas "toy poodle".

SLIM:s landning den 20 januari gjorde Japan till den femte nationen att klara av en "mjuklandning" på månen efter USA, Sovjetunionen, Kina och Indien.

Men vid nedstigningen uppstod 20 minuters motorproblem och den hamnade i en sned vinkel, visade bilder som släppts av JAXA. Det betydde att solpanelerna blev vända mot väster istället för uppåt och det var osäkert om de fortfarande skulle få tillräckligt med solljus för att fungera.

Förra veckan beskrevs från  JAXA att de hade stängt av SLIM som då hade  12 procent effekt kvar av el, i hopp om att farkosten skulle vakna upp den här veckan. En talesman för JAXA sade de till AFP (L' Agence France-Presse ) att SLIM-operationen återupptogs "då  kraftproduktionen genom solljuset återupptogs i solcellsbatteriet och då fick solljus. Vi kommer att prioritera vad vi kan göra nu - observera och samla in information - snarare än att justera SLIM:s position ytterligare eftersom en justering av positionen kan leda till ytterligare problem”, beskrev talesmannen.

För att hjälpa till att reparera sitt rykte efter ett antal missöden på senare tid beskrev JAXA förra veckan att SLIM hade landat 55 meter från sitt mål. Detta innebar att "Moon Sniper" levde upp till sitt smeknamn och landade inom den 100 meter långa beräknande landningszonen.

Innan farkosten stängdes av kunde uppdragsledningen ladda ner tekniska data och bilddata från SLIM:s nedstigning och månkratern där den landat. Förutsatt att den nu har och får tillräckligt med kraft kan SLIM nu ta itu med sitt huvuduppdrag att undersöka ett exponerat område av månens mantel, det inre lager som vanligtvis ligger djupt under skorpan.

Bild https://www.spacedaily.com/ Japans månlandare.

En gammablixt av en styrka aldrig tidigare detekterad kom överraskande.

 

NASA:s Fermi Gamma-Ray Satellite och Neil Gehrels Swift Observatory  upptäckte nyligen  en ovanligt ljusstark signal i rymden och skickade automatiskt information om händelsen till forskare. På Lesages teams chattkanal Fermi beskrevs fenomenet av forskare när  en uppföljningsstrategi över fenomenet gjorts för att bekräfta att det skett.

"Alla i den gruppen menade att det här är galet! Vem är i tjänst för att analysera detta? Det här är vad vi har väntat på", minns Lesage, doktorand vid University of Alabama, Huntsville.

Den ovanliga händelsen visade sig vara en kosmisk explosion som kan ha varit den ljusaste  röntgen- och gammastrålning sedan civilisationens begynnelse. Astronomer döpte den till BOAT, "den ljusaste genom tiderna". Lesage ledde analysen av Fermi-datan som visade hur ljusstark BOAT var. Mer än 150 teleskop i rymden och på jorden följde upp för att få mer information om händelsen, bland annat NASA:s IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), rymdteleskopet Hubble och James Webb Space Telescope, samt Europeiska rymdorganisationens XMM-Newton-teleskop.

BOAT är ett exempel på vad astronomer kallar Time-Domain och Multimessenger Astronomy. En beteckning som hänvisar till händelser som inträffar i universum som teleskop kan observera under dess utveckling, till exempel en supernova eller sammanslagningen av två neutronstjärnor. "Multimessenger Astronomy" hänvisar till den mängd händelser som levererar information av universum, inklusive alla former av ljus, högenergipartiklar och krusningar i rumtiden som har som förklaring gravitationsvågor.

Även om universum kan tyckas förändras extremt långsamt under miljoner eller till och med miljarder år, sker ibland dramatiska förändringar i storleksordningen av bara dagar eller till och med bråkdelar av sekunder. Galaktiska centra lyser upp när ex deras centrala svarta hål drar till sig material ex plasma från närliggande stjärnor. Stjärnor exploderar (supernova). Neutronstjärnor kolliderar med svarta hål, neutronstjärnor kolliderar med neutronstjärnor och svarta hål smälter samman med andra svarta hål.

Många av dessa fenomen är oförutsägbara både när det gäller var och när de kan inträffa.

Bild https://science.nasa.gov/ med följande text. Astronomer tror att en lång gammablixt uppstår från en massiv, snabbt roterande stjärna när dess kärna får slut på bränsle och kollapsar och det då bildas ett svart hål i stjärnans centrum. I detta konstnärskoncept på bilden  kommer två jetstrålar ut från den döende stjärnan och interagerar med omgivande gas och stoft. NASA:s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab.

Kan universum vara yngre än vi anser?

 

I de vanligaste kosmologiska modellerna börjar bildandet av stora kosmologiska strukturer från uppkomsten av små strukturer som sedan genomgår hierarkisk sammanslagning vilket leder till bildandet av större system. När universum åldras tenderar massiva galaxgrupper och galaxhopar, de största systemen, att öka i massa och nå ett lugnare tillstånd.

Satellitgalaxernas rörelser runt dessa grupper och hopar ger värdefulla insikter om galaxers sammansättningsstatus. Observationerna av sådan rörelse ger viktiga ledtrådar till universums ålder.

Genom att använda offentliga data från Sloan Digital Sky Survey (SDSS) analyserade en forskargrupp ledd av professor GUO Qi från National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) kinematiken i satellitpar runt massiva galaxgrupper. Forskarlagets resultat tyder på att universum kan vara yngre än vad som förutspås av LCDM-modellen med Plancks kosmologiska parametrar. 

Forskarna undersökte rörelsen hos satellitpar som befinner sig på motsatt sida av massiva galaxgrupper genom att använda dess hastighetsförskjutning från den centrum av galaxen längs med siktlinjen mellan satellitparen. De upptäckte då ett anmärkningsvärt överskott av par som uppvisade korrelerade hastighetsförskjutningar jämfört med par som uppvisade antikorrelerade hastighetsförskjutningar.

"Överskottet av korrelerade satellitpar tyder på närvaron av nyligen anhopade eller infallande satellitgalaxer", beskriver professor Guo Qi, korresponderande författare till artikeln. Satellitgalaxernas rörelser tyder på ett yngre universum än vad vi ser det som.

Detta överskott hittades också i aktuella kosmologiska simuleringar, men storleken på denna effekt var betydligt lägre än i observationer. Den stora skillnaden mellan observationerna och simuleringarna tyder på att massiva galaxgrupper är yngre i det verkliga universum Eftersom åldern på de massiva galaxgrupperna kan vara nära relaterad till universums ålder tyder dessa fynd på ett yngre universum jämfört med det som härrör från den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) av Planck-samarbetet", säger Dr. GU Qing, försteförfattare till artikeln.

Dessa fynd utgör en utmaning för den nuvarande kosmologiska modellen och kan ge värdefulla insikter i Hubblespänningsproblemet.

Studien publicerades i Nature Astronomy den 22 januari.

Bild wikimedia

Liv på exoplaneter behöver inte baseras på vatten

 

Det finns många potentiellt beboeliga världar i kosmos vilket innebär att universum kan vara hem för en mångfald av livsformer . Men detta liv behöver inte vara uppbyggda av vatten och kol som jordens. Varelser kan istället vara uppbyggda  av kisel  för kol eller vara livsformer som andas väte i stället för syre. Men oavsett hur märkligt och förunderligt utomjordiskt liv kan vara styrs det fortfarande av samma slags kemi som livet på jorden vilket betyder att det behöver ett kemiskt lösningsmedel.

På jorden är detta lösningsmedel vatten (H2O). Vatten löser upp vissa molekyler vilket ger organismer tillgång till en rad olika koncentrationer. Vätska gör att det  lätt för komplexa molekyler att blandas och interagera. Liv på jorden är inte möjligt utan vatten som lösningsmedel- och dess vätskeegenskaper  eftersom vatten är en vanlig molekyl i universum är dess centrala roll för liv troligen vanlig. Men om utomjordiskt liv kan uppstå på avlägsna världar utan vatten är frågan som studeras i en nyligen publicerad artikel i arXiv.

Författarna (William Bains, Janusz J. Petkowski, Sara Seager) diskuterar i artikeln " Alternative solvents for life: framework for evaluation, current status and future research" att det måste kunna lösa upp vissa molekyler men inte alla; det måste kunna spela en roll i metabolismen i levande varelser; ett brett spektrum av komplexa organiska molekyler och måste kunna bestå  i lösningsmedlet och det måste allmänt ha existerat på steniga världar i miljarder år. Av alla kända vanliga lösningsmedel är det bara vatten som tydligt uppfyller alla fyra villkoren. Ammoniak (NH4) däremot uppfyller de tre första, men det är osannolikt att det uppfyller det fjärde villkoret eftersom det lätt bryts ner när det utsätts för ultraviolett ljus och där ammoniak sannolikast kan finnas är det troligt att även vatten finns. Så även om ammoniak kan spela en roll i livet på andra världar är det inte troligt att det är det huvudsakliga lösningsmedlet. Men det finns två medel som kan ersätta vattnet.

Den första är koncentrerad svavelsyra (H2SÅ4). Även om det är extremt farligt för livet på jorden, uppfyller svavelsyra tre huvudvillkor. Vad som inte är känt är om en mångfald av organiska molekyler kan existera inom detta. Liksom vatten kan det ge joner för utbyte av elektrisk laddning och det kan delta i interaktionerna mellan vissa föreningar såsom aromatiska molekyler. Men det finns en molekyl som kommer ännu närmare ersättningen av vatten: koldioxid (CO2).

Koldioxid är ganska vanligt. Atmosfärerna på både Mars och Venus består till största delen av koldioxid2 och det är troligt att de flesta steniga exoplaneter är rika på koldioxid. Det är inte ett lösningsmedel i gasform så liv på varma planeter som jorden är inte beroende av det. Men mer avlägsna exoplaneter som en kall Venus (vår Venus är het) kan vara det. Flytande CO2 är geologiskt stabil och tolererar ett brett spektrum av organiska molekyler. Vad som inte är känt är om dess lösningsmedelsegenskaper är lämpliga för komplex metabolism. CO2 är ett mycket godartat lösningsmedel, men det kanske inte rör om i den kemiska grytan tillräckligt mycket för att liv ska uppstå i den.

Men eftersom det fungerar bra tillsammans med olika typer av molekyler kan grunden för liv inte alltid ses som omöjligt utan vatten. Författarna av artikeln drar slutsatsen att detta är något som är värt att studera vidare.

Bild https://www.deviantart.com/

Arp 300 två annorlunda galaxer

 

Arp 300 är två interagerande galaxer 300 miljoner ljusår bort från oss. UGC 05028 (den mindre spiralgalaxen med framsidan mot sidan) och UGC 05029 (den större spiralen med framsidan mot sidan). Troligen på grund av gravitation från den större UGC 05028 har UGC 05029 en oregelbunden struktur som inte är lika synlig som UGC 05028  från markbaserade teleskop på jorden  men som ses distinkt i den här nya bilden från NASA:s rymdteleskop Hubble. Den ljusa knuten som syns sydost om mitten av UGC 05028 kan vara resterna av en liten galax som håller på att sammanfogas i galaxen. Om så är fallet kommer den så småningom att gå samman med staven av stjärnor som syns i Hubble-bilder av UGC 05028, och bilda en central utbuktning som liknar den hos Arp 300:s större följeslagare, UGC 05029.

UGC 05029 har en uttalad spiralstruktur och flera heta, blå jättestjärnor synliga på den sida som vetter mot UGC 05028 (blå stjärnor under bildning). Denna ökande stjärnbildning beror sannolikt på växelverkan mellan de två galaxerna. Ytterligare en annan spiralgalax syns i den här bilden under UGC 05029 men för ljussvag för att kunna ses i stjärnbildande områden. De fem objekten som är utspridda ovanför UGC 05029 är troligen en grupp avlägsna bakgrundsgalaxer.

Hubble såg på Arp 300 för att studera förhållandet mellan galaxernas övergripande fysiska egenskaper och stjärnbildningen här.

Bilden är från NASA:s rymdteleskop Hubble https://science.nasa.gov och visar de två interagerande spiralgalaxer som tillsammans kallas Arp 300. NASA/ESA/J. Dalcanton (University of Washington)/R. Windhorst (Arizona State University)/Bearbetning: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Avgiftning av Mars vatten

 

Vatten är nödvändigt för mänsklig överlevnad och civilisation och är avgörande för fortsatt utforskning bortom jorden. På Mars finns gott om vatten för att upprätthålla våra ambitioner i form av is under ytan. Men det är inte rent vatten utan förorenat av giftiga perklorater. Perklorat och klorat är potenta oxidationsmedel som orsakar korrosion av utrustning och är farliga för människors hälsa vid intag även vid låga koncentrationer. Det är därför viktigt att Mars vatten avgiftas för att avlägsna dessa förorenande lösta ämnen innan det kan användas i drivmedelsproduktion, livsmedelsproduktion eller mänsklig konsumtion.

Omfattningen av den förväntade efterfrågan på vatten på Mars i framtiden belyser bristerna i traditionella vattenreningsmetoder, som kräver antingen stora mängder förbrukningsmaterial, hög elförbrukning eller behandling av vatten. Där för har utarbetats möjliga lösningar för rening av detta vatten.

I fas I kommer det att undersökas om nedanstående tillvägagångssätt är genomförbart beskriver Lynn Rothschild NASA Ames Research Center (ARC): Översättning blir för svår för denna texy så jag hoppas den kan förstås på engelska. Citat;

”Engineer the genes PcrAB and cld into B. subtilis 168 under the control of the strong promoter pVeg and test and quantify the efficacy of perchlorate reduction under the modeled conditions.

Develop B. subtilis strains that secrete the enzymes to test intra- vs extracellular efficacy.

Perform a trade study comparing the performance of biological water detoxification from Objs. 1 & 2 to traditional engineering approaches in terms of mass, power, and crew time.

Delineate a plan to infuse this technology in human Mars missions. Development of our detoxification biotechnology will also lead to more efficient solutions to natural and particularly industrial terrestrial perchlorate contamination on Earth. It will also shine a spotlight on the potential of using life rather than only industrial solutions to address our environmental problems, which may spur further innovations for other terrestrial environmental challenges such as climate change. The system will be launched as inert, dried spores stable at room temperature for years. Upon arrival at Mars, spores will be rehydrated and grown in a bioreactor that meets planetary protection standards. Martian water will be processed by the bioreactor to accomplish perchlorate reduction. Processed water can then be used or further purified as required.” slut citat från https://www.nasa.gov/general/detoxifying-mars/

Bild https://www.nasa.gov Grafisk skildring av avgiftning av Mars: den biokatalytiska elimineringen av allestädes närvarande perklorater Bild av Lynn Rothschild.