Kategoriarkiv: Astronomi

Indlæg om astronomi.

Sludder sælger – Når penge betyder mere end fakta

Så er den gal igen. På videnskab.dk kunne man d. 22. august læse, at en knogle fra en alien er fundet på Mars. Det lyder da utroligt. Det er det også, men det er ikke bare utroligt, det er også forkert. I den seneste tid har vi her på ScienceBlog.dk været lidt efter videnskabsjournalister med indlæg som Journalister er nødvendige for naturvidenskaben og De dødsensfarlige asteroider slår til igen. Her kommer endnu et indlæg i rækken.

Hele historien starter, fordi NASAs Mars-rover Curiosity har taget et billede af en bunke sten, hvoriblandt en af stenene angiveligt ligner en lårbensknogle. Det er det bare ikke, NASA skriver, at formen sandsynligvis er skabt af erosion fra vind eller vand.

Det er dette billede, der har vækket håb om liv i rummet hos alien-bloggerne. (Foto:NASA)
Dette er billedet, som har skabt hele historien. (Foto:NASA)

Videnskab.dk er et uafhængigt nyhedmedie med fokus på videnskabelig forskning. Deres vision er at gøre befolkningen klogere ved at skabe større interesse for videnskab. Som de selv skriver:

“Videnskab.dk er et uafhængigt nyhedsmedie med fokus på forskning

Redaktionen leverer daglige forskningsnyheder og andet indhold, der med afsæt i videnskabens verden giver brugerne en aha-oplevelse og gør dem klogere. Vi dækker forskningen bredt – fra kultur og samfund til teknologi og naturvidenskab. 

Vores vision er at gøre befolkningen klogere ved at skabe større interesse for videnskab – og det at vide noget – i samfundet generelt og i særlig grad hos de unge.

Videnskab.dk skrives og redigeres af en uafhængig redaktion.”

Det lyder meget smukt. Nu mangler de bare at efterleve det fine budskab. I artiklen skrevet af Anne Marie Lykkegaard er der gået noget galt. Det virker som om, skribenten prøver at skabe en stor sensation ud af ingenting. Det kunne umiddelbart bare afskrives som en smutter, måske med en undskyldning a la: ”Okay, det viste sig ikke at være en alienknogle alligevel.” Men det holder bare ikke, når skribenten allerede i artiklen skriver, at det ikke er en alienknogle. Skribenten venter bare knap 200 ord, før hun løfter sløret og fortæller, at den historie hun lige har skrevet, slet ikke er rigtig. Hun nævner nemlig selv, at NASA skriver i en meddelelse på deres hjemmeside, at der ikke kan være tale om en lårbensknogle.

For at være fair vil jeg give forfatteren, at NASA bare er en kilde ud af flere. Hun har nemlig også en kilde, der mener, at der er tale om en lårbensknogle fra en alien, nemlig en blogger fra abovetopsecret.com med navnet amazing.  Jeg vil bare mene, at NASA i denne sammenhæng virker som en mere pålidelig kilde end amazing, men hvad mener I?

Skønheden i verdensrummet

Da jeg studerede astrofysik på Aarhus Universitet for en snes år siden blev vi med interesse for astronomien ofte drillet af de andre fysikstuderende og undervisere med, at astronomien jo kun handler om at se på pæne billeder. Ærindet med dette indlæg er at pege på denne drift mod skønhed som mange fejlagtigt ikke forbinder med naturvidenskab. Fascination af skønheden i naturen i bred forstand er noget langt de fleste naturvidenskabsfolk (ikke kun astronomer) deler. Skønheden findes både i fænomenerne og underliggende i naturens orden.

Siden studietiden i Århus er astronomien blevet min levevej. Jeg har nu den udsøgte fornøjelse at undervise studerende på Niels Bohr Institutet i astrofysik. Særligt stor glæde har jeg ved at undervise i Observationel Astrofysik, idet vi her hvert år i august måned har et sommerkursus for bachelor studerende ved det Nordisk Optiske TeleskopLa Palma.

I år var vi afsted med 13 studerende og to undervisere. Hensigten med kurset er at introducere de studerende til nogle centrale praktiske aspekter i det observationelle “håndværk”, f.eks. bestemmelse af, hvornår givne himmellegemer kan observeres,  hvordan man skal observere for at besvare et givet spørgsmål, hvor længe man skal observere, hvordan man kalibrere observationer, hvordan man efterbehandler.

De studerendes observationer har over årene dækket en meget bred vifte af emner rækkende fra planeter om andre stjerner til kvasarer i den anden ende af Universet. Fælles for alle skolerne er dog, at de studerende altid er interesserede i at bruge en lille del af tiden på at tage billeder af nære, smukke objekter – netop p.g.a. af den fascination af skønheden jeg nævnte.

Her vil jeg blot give et par eksempler på de studerendes observationer fra i år.

M16HaOIIIV
Messier 16 er et stjernedannende område i vores egen galakse Mælkevejen. Stjerner dannes i kolde skyer med molekyler og støv. De blå stjerner øverst til højre er nydannede, mens man for neden til venstre kan se resterne af den kolde gassky. Den grønne farve kommer fra gas, der lyser i en kraftig linie fra ioniseret ilt.
M17
Her ses en del af den såkaldte svanetåge, der er en del af et meget stort stjernedannende område i Mælkevejen. Tågen er her observeret bl.a. i et filter, der er følsom for lys fra brintgas, der lyser stærkt i rødt lys.
Arp273
Her ses et par galakser i kosmisk dans (Arp 273). Systemet er observeret i et blåt, et grønt og et rødt filter.

Flere eksempler kan ses her.

Jeg synes det er vigtigt at huske denne skønhed. Vi er grebet af grundforskning ikke kun p.g.a. at skabe økonomisk vækst, men også p.g.a. skønheden og vores længsel efter at forstå, hvad det er for en dybere virkelighed vi er en del af.

 

De DØDSENSFARLIGE asteroider slår til igen

I lørdags havde jeg en dårlig dag. Jeg kom til at besøge Politikens hjemmeside og fandt en historie med overskriften: “Kæmpe asteroide truer med at udrydde os i 2880” (og så var jeg desuden slemt forkølet – men det skal det ikke handle om her).

Nu kunne man tro at min dag blev ødelagt fordi jeg gik rundt og gruede for Jordens undergang om 800 år, men man må tro om igen. Næ, min dag var ødelagt fordi Politikens historie er helt igennem misledende, sensationalistisk og elendig.

Selvfølgelig ved jeg godt, at den stakkels journalist på Ritzau sikkert har fået 5 minutter lige inden deadline til at koge noget suppe på en historie fra britiske the Telegraph, som allerede dér var styg. Og jeg véd at den fremgangsmåde ikke er usædvanlig. Mit ærinde her er derfor heller ikke at hænge hverken journalisten, Ritzau, Politiken eller den konkrete historie ud som unikt dårlig.

Men miséren ER en ganske nydelig demonstration af, at fornuftig videnskabsformidling sjældent harmonerer med pressens krav om dagsaktualitet og at videnskabsjournalistik uden videnskabsjournalister ofte gør mere skade end gavn. Desuden gemmer der sig faktisk en rigtig god forskningshistorie nede under vrøvlet. Så hæng ved, kære læser. Der ér guld for enden af regnbuen, selvom det bliver langt og uden mange billeder, jeg lover det !

Hvorfor var dette her overhovedet en nyhed lige i lørdags ? Jo, det var det fordi en gruppe forskere ved University of Tennessee offentliggjorde en artikel i Nature i torsdags, som ledte til historien i Telegraph fredag og derfra til historien i Politiken lørdag.

Hvad var det så artiklen i Nature handlede om?

Det var ikke opdagelsen af asteroiden (29075) 1950 DA. Den blev, som navnet antyder, opdaget i 1950. Efter opdagelsen i 1950 blev asteroiden i øvrigt ikke set igen før år 2000. Det er slet ikke så nemt at se disse meget små objekter over de gigantiske afstande i Solsystemet.

Havde forskerne fra Tennessee beregnet, at risikoen for at asteroiden skulle ramme Jorden i 2880 var 1 i 300, som Politiken og Telegraph skrev ? Nej, det tal stammer fra en artikel i Science i 2002 kort efter genopdagelsen. Det seneste (og dermed gyldige) estimat, som er fra  2013, er 1 ud af 4000, så I kan ånde lettet op. Det tal, som Politiken og Telegraph vinkler på er 10 år gammelt og en faktor 10 forkert. Ups.

1950DA

Radarbillede af asteroiden (29075) 1950 DA fra Arecibo radioteleskopet, 4. marts 2001. 

1 ud af 4000 er stadig en betydelig risiko. 1950 DA ligger nummer 2 når man rangordner asteroider efter Palermo-skalaen over potentielle meteornedslag. Palermo-skalaen sammenligner risikoen for en kollision med én bestemt asteroide med den samlede risiko for at støde sammen med en asteroide af den givne størrelse i årene inden det potentielle nedslag.

DA 1950 har en værdi på -0.83 hvilket betyder at risikoen for en kollision med denne asteroide om 800 år er 10^(-0.83) = 14% af risikoen for at ramme en tilsvarende asteroide engang i løbet af de 800 år. Værdierne på Palermo-skalaen fortolkes med ord, sådan at tal under -2 betyder “ingen grund til ekstra bekymring”. Tal mellem -2 og 0 betyder “hold lige ekstra øje med denne her” (dem er der 3 af) og tal over 0 betyder “grund til bekymring” (dem er der ingen af). Så: Lad os holde lidt ekstra øje med denne her, men ikke ligge vågne om natten. Fint nok.

Men artiklen i Nature i torsdags handlede om noget helt andet. Og før jeg kommer til det må jeg lige en lille omvej, eller to.

(29075) 1950 DA roterer hurtigt om sig selv. Ét døgn er kun 2 timer og 7 minutter. Dét i sig selv var kendt og er ikke unikt, men gælder for mange små asteroider. Mange af dem roterer faktisk så hurtigt at deres svage tyngdekraft er SVAGERE end centrifugalkraften på ækvator. Med andre ord: Hvis du stod på ækvator ville du blive kastet ud i rummet af centrifugalkraften. Normalt fortolker man det sådan, at disse små asteroider er solide klippeblokke, som holdes sammen ikke af tyngdekraften men af de (meget stærkere) kræfter som nu engang holder en sten sammen. De elektriske kræfter (ionbindinger og kovalente bindinger) mellem atomerne i de forskellige mineraler, som danner stenen.

Mange ANDRE mindre asteroider, er derimod ikke solide klippeblokke, men såkaldte “rubble piles” eller “grusbunker”. Det er asteroider som engang er blevet splintret til klippeblokke, grus og støv ved sammenstød, og som nu kun holdes sammen af tyngdekraften. Disse grusbunker har ofte ganske høj porositet. 50% er ikke ualmindeligt, hvilket vil sige at halvdelen af asteroiden består af tomt rum mellem de forskellige klippeblokke, sten og sandskorn eller støvkorn.

Itokawa4

Asteroiden 25143 Itokawa, observeret af den Japanske Hayabusa-rumsonde. Itokawa er én af mange asteroider, som er såkaldte “rubble piles” eller “grusbunker”.      

Så her kommer nyheden i artiklen fra Nature: Forskerne fra Tennessee har bestemt massetætheden på (29075) 1950 DA og fundet 1.7 gram per kubikcentimeter. Det er på den ene side for lidt til at tyngdekraften alene kan holde sammen på asteroiden, men på den anden side også alt for lidt til at asteroiden kan være en solid sten. Den må være en grusbunke med porositet omkring 50%. Så asteroiden er alt for let til at være en solid klippeblok men roterer for hurtigt til at tyngdekraften kan holde sammen på den. Noget andet må hjælpe med til at holde sammen på den. Og hvad det “noget andet” er, det kommer vi til lige om lidt.

Men hov, vent, hvordan bestemmer man overhovedet massetætheden af en asteroide ?  Normalt finder man massen af et objekt i Solsystemet ved at se på tyngdekraften FRA dette objekt på et andet, mindre objekt. Planeters masser kan beregnes ud fra deres måners bevægelser og en asteroides masse kan bestemmes hvis man for eksempel har en rumsonde i nærheden af den. Hvis man så også kender størrelsen (fra billeder) så har man massetætheden. MEN en asteroide som driver rundt helt for sig selv som denne hér gør er ikke så nem at få skovlen under. Der må mere kreative metoder til.

I dette tilfælde har man kigget på den såkaldte Yarkovsky effekt. Det er en svag kraft, som påvirker banen for små legemer i Solsystemet. Effekten opstår fordi asteroiden roterer hvilket skaber en asymmetrisk varmestråling i forhold til dens bevægelsesretning. Sagt på menneskesprog: Der er varmere om eftermiddagen end om formiddagen og der er varmere om aftenen efter solnedgang end om morgenen før solopgang. Der kommer altså mere varmestråling fra den varmere eftermiddag/aften-side end fra den koldere morgen/formiddag- side. Når asteroiden udsender varmestråling mærker den en uhyre svag kraft i den modsatte retning på grund af impulsbevarelsen. “Rekylet” fra varmestrålingen, simpelthen. Hvis asteroiden roterer sådan at aftensiden vender fremad i bevægelsesretningen vil den blive bremset ned en lillebitte smule af rekylet fra varmestrålingen. Omvendt, hvis den vender den koldere morgenside fremad vil den varmere aftenside skubbe lidt bagpå. Effekten er lille, men er ikke desto mindre kraftig nok til at være den mest betydelige kilde til usikkerhed når det handler om at bestemme banen 800 år frem i tiden.

Forskerne fra Tennessee har kigget på ændringer i asteroidens bane siden 1950 og sammenlignet med den modellerede Yarkovsky-effekt. Heri indgår asteroidens massetæthed både fordi den påvirker varmeledningsevnen og dermed varmestrålingen og fordi asteroidens reaktion på kraften afhænger af den samlede masse. Ud af denne analyse kom altså tallet 1.7 gram per kubikcentimeter for tætheden af (29075) 1950 AD. For let til at være en klippeblok men også for let til at være holdt sammen af tyngdekraften.

Hvad i alverden holder så sammen på den?

Politiken har svaret: “asteroiden udvikler nogle kræfter, der kaldes van der Walls (sic !), og som er med til at holde sammen på 1950 DA.

Det er så på én gang rigtigt og helt forkert. For det første hedder de van der Waal, ikke van der Wall – men det kan jo smutte. For det andet er der ikke tale om nogle mystiske asteroide-kræfter, men om et helt generelt fænomen i fysisk kemi.

Van der Waals -kræfter er summen af de elektriske kræfter, der virker mellem molekyler, udover de kovalente bindinger og elektrostatiske kræfter fra ladede ioner. Altså summen af en række mindre elektriske effekter udover de stærke kræfter, som holder de enkelte molekyler eller faste stoffer sammen.

For eksempel: Nogle molekyler er polære, altså de er har lidt positiv elektrisk ladning i den ene ende og lidt negativ elektrisk ladning i den anden ende. Hvis to polære molekyler er i nærheden af hinanden og vender rigtigt (så den ene vender den negative ende mod den andens positive ende) så vil der være en tiltrækning mellem dem og det er et eksempel på en van der Waals kraft.

Den slags kræfter er medvirkende til at fint støv har en tendens til at klumpe sammen. Tænk på, hvordan mel klistrer til bordet eller kaffepulver til kanten af kaffedåsen. I et helt tørt miljø – som ude i rummet – er det lidt anderledes fordi der ikke er vand til at få støvet til at klumpe og klistre. Til gengæld kan der typisk være meget statisk elektricitet, hvilket ikke strengt taget er en van der Waals kraft, men potentielt er en anden vigtigt effekt, der får støv på en asteroide til at klistre.

Så, igen, på menneskesprog:

Asteroiden (29075) 1950 DA er for let til at være en solid sten, men roterer for hurtigt til at den kan holdes sammen af tyngdekraften. Vi formoder at dens overflade på ækvator er domineret af fint støv og at den svage elektriske tiltrækning mellem støvkornene er med til at holde sammen på den.

Asteroiden roterer som sagt en gang på 2 timer og 7 minutter. 2 timer og 12 minutter er grænsen for, hvornår tyngdekraften lige præcis kan holde sammen på den. Så den roterer kun en lille smule for hurtigt, hvilket understreger at disse elektriske kræfter i støvet ikke er særligt stærke.

En interessant krølle på historien er at asteroiders rotation kan accelerere over tid på grund af den såkaldte YORP effekt. Det er en variant af Yarkovsky effekten (YORP står for: Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack) hvor asymmetrisk varmestråling fra en asteroide med ujævn form også kan øge dens rotation. Man kan altså forestille sig at (29075) 1950 DA var en grusbunke som gradvist roterede hurtigere og hurtigere indtil sten og klippeblokke på dens ækvator simpelthen løftedes af den og svævede  lige så stille væk, mens støvet blev tilbage på grund af elektrisk tiltrækning mellem støvkorn.

Den sidste pointe er naturligvis at hvis en sådan asteroide kun lige nøjagtigt hænger sammen så skal der meget lidt til at sprænge den i stumper og stykker. Hvis man om 800 år får brug for at ændre dens bane skal man derfor tænke sig om før man skyder en raket ind i den og skal måske overveje alternative metoder til at ændre dens bane. Dette får Politiken også fuldstændig forvrøvlet til følgende, som slet ingen mening giver for mig:

I stedet foreslår der, at forskerne prøver at udvikle metoder, der kan pille ved asteroidens overflade for at forstyrre de kræfter, der holder sammen på den. Hvis de kræfter forsvinder, går den i stykker af sig selv, lyder teorien.

 – pointen er netop at man måske ikke har lyst til at asteroiden går i stykker på vej mod Jorden men hellere vil holde den samlet og skubbe let til dens bane. Under alle omstændigheder er den generelle regel med hensyn til truslen fra asteroider at jo før man opdager dem,  jo længere tid har man til at gøre noget ved det og jo mindre kraft behøver man påvirke med. Med 800 år skulle vi stå nogenlunde sikkert. Det er nok de asteroider, vi ikke har opdaget, som vi i højere grad skal bekymre os om.

Nu vil jeg gå hjem og pleje min forkølelse efter således at have sat tingene på plads. Det tog mig så også det meste af en arbejdsdag, hvilket en journalist på Ritzau jo ikke lige har en lørdag eftermiddag…

 

PS: Phil Plait fik også sin lørdag ødelagt

 

 

 

 

Rosetta ankommer til kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko. Samtidig er kometen Siding Spring på vej mod Mars.

Dette efterår bliver et godt halvår for folk med interesse for kometer.

I forgårs – den 6. august – ankom ESA’s rumsonde Rosetta til sit mål, en komet med det lidet mundrette navn 67P/Churyumov-Gerasimenko og den 19. oktober vil kometen Siding Spring passere ekstremt tæt forbi Mars, hvor hele batteriet af Mars-sonder vil være i højeste beredskab.

Rosetta har været undervejs i over 10 år ad en uhyre kompleks rute som undervejs har ført sonden tre gange tæt forbi Jorden og én gang tæt forbi Mars samt én gang kortvarigt ud i asteroidebæltet og yderligere en gang hele vejen igennem asteroidebæltet (uden problemer, iøvrigt…). De nære passager forbi Mars  og Jorden var såkaldte “gravity assist” manøvrer hvor rumsonden udnyttede tyngdekraften fra planeten til at få yderligere fart på.  Rosetta er nu sammen med kometen 67P ude midt i asteroidebæltet, 405 millioner km fra Jorden og på vej indad mod Solen med omkring 55 000 km/t.

Tidligere rumsonder har passeret tæt på kometer, blandt andet ikke mindre end 6 sonder, der besøgte kometen Halley da den sidst var forbi i 1986 (mest kendt, nok ESA’s Giotto).

Comet_Halley_s_nucleus_as_seen_by_Giotto_node_full_image_2

Halley’s komet fotograferet af rumsonden Giotto i 1986 fra 2000 kilometers afstand (ESA)

Det nye ved Rosetta, og grunden til at det har taget Rosetta 10 år at nå dertil, er at denne sonde som den første nærmer sig en komet OG matcher kometens hastighed således at Rosetta er i samme bane omkring Solen. Rosetta vil følge kometen 67P hele vejen ind forbi Solen (nærmest til Solen i August 2015) og udad mod Jupiter igen. Til sammenligning varede Giottos møde med Halley kun omkring et døgn, hvor kometen blæste forbi med en hastighed på 68 kilometer per sekund i forhold til Giotto.

ESA har offentliggjort en række fantastiske billeder fra Rosetta af 67P/ Chryumov-Gerasimenko:

Comet_on_3_August_2014

67P/Churyumov-Gerasimenko fotograferet af Rosetta’s OSIRIS kamera den 3. August fra en afstand på 285 km. 5.3 km/pixel (ESA)

Jeg er altid utroligt fascineret af nærbilleder af små objekter i Solsystemet, som blot hænger dér med deres asymmetriske, tilfældige form, som et lille bjerg, helt alene ude midt i rummets sorte ingenting.

Comet_details

Detalje fra kometen. 6. August fra 130 km. 2.4 km/pixel (ESA)

67P er en kort-periodet, såkaldt Jupiter-familie -komet med en  omløbstid på kun 6.5 år og en bane, der kun lige så vidt bringer den udenfor Jupiter’s bane (Halleys omløbstid er til sammenligning 76 år). Kometen blev dannet da Solsystemet var ungt ude i de kolde, ydre dele af Solsystemet uden for planeternes baner og er sidenhen blevet kastet ind i sin nuværende bane på grund af påvirkning fra én eller flere af de ydre planeter. Den består formentlig, som andre kometer, primært af is med mindre mængder af mineralsk støv og kulstofforbindelser. En “beskidt snebold” er den populære betegnelse. Kometen er omkring 4 km på den længste led og har, som det ses, en irregulær, aflang form (tyngdekraften fra så lille et legeme er ikke kraftig nok til at trykke den sammen til en kugle). Når den kommer tættere på solen vil noget af isen begynde at sublimere og danne den såkaldte “koma” -en diffus sky af vand og andre gasser- samt kometens hale.

Alt dette kommer vi til at lære mere om fra Rosetta i løbet af det næste år. Til november er det endvidere meningen at Rosetta skal landsætte en lille lander, Philae, på kometens overflade.

Et godt sted at følge Rosetta er hos Planetary Society, som også har produceret denne grafik, der viser den relative størrelse for de 6 kometer, som tidligere har været fotograferet tæt på af rumsonder (Halley er meget passende den største):

20140731_comets_sc_0-000-020_2014

Samtidig, et andet sted i Solsystemet er kometen Siding Spring på vej mod Mars. Siding Spring blev opdaget i januar 2013 fra Siding Spring observatoriet i Australien. I modsætning til 67P er Siding Spring en uhyre langperiodet komet, som kommer fra den såkaldte Oort sky ved Solsystemets alleryderste grænse. Oort skyens kometer er ligesom andre kometer dannet i området lige udenfor de yderste planeter, men er siden blev kastet udad pga. af påvirkning primært fra Jupiter. Siding Spring har formentlig været på vej indad i flere millioner af år, dens nærmeste punkt til Solen vil være kun lige indenfor Mars´s bane,  og dens periode når den igen forlader det indre Solsystem vil være omkring 1 million år. Sådanne kometer ændrer deres bane ved hver passage gennem det indre Solsystem fordi meget små ændringer af deres energi pga. f.eks. påvirkning fra Jupiters tyngdekraft kan give store ændringer i omløbstiden.
SidingSpring_version04-01-full

Grafik, der viser kometen Siding Springs bane forbi Mars.  (NASA/JPL)

Det er uvist i hvor høj grad Siding Spring vil blive aktiv og danne en koma og hale, men den kommer til at passere kun omkring 138.000 km fra Mars. Hvis den har en betydelig koma vil Mars passere gennem komaen. Kometen er i en retrograd bane og vil derfor passere Mars med en høj hastighed på 56 km/s, så selv små støvkorn fra kometen kan være betydelige trusler for rumsonder i bane om Mars. Af samme grund har alle disse sonder lagt deres baner således at de vil være i skjul bag Mars lige idet kometen passerer.

Der er lige nu 3 sonder i bane om Mars og 2 på overfladen. Derudover ankommer to yderligere sonder i begyndelsen af oktober:  NASA’s MAVEN og den indiske Mangalyaan. Ialt 7 sonder vil derfor kunne observere kometen og dens eventuelle effekt på Mars’s atmosfære.  138.000 km er trods alt et stykke vej, så forvent ikke særligt detaljerede billeder af kometens kerne, men hvis den udvikler en kraftig hale kan det blive noget af et syn. Derudover kan det tænkes at Mars’s ydre atmosfære vil se en betydelig påvirkning.

Så: Kometelskere kan berede sig på et spændende efterår.

 

 

Strandsten på Mars vidner om milliarder af år gammelt vandløb

I mit første indlæg her på bloggen fortalte jeg om Curiosity-roverens  studier af leraflejringer i Yellowknife Bay som viste at der her, på bunden af krateret Gale, for milliarder af år siden har ligget en sø, hvor de nødvendige betingelser for liv var til stede.

I løbet af det første halve år på Mars, før ankomsten til Yellowknife Bay,  gjorde Curiosity også en anden opdagelse. Lige hvor roveren landede fandtes, lige under de øverste få centimeter jord, et fladt lag af cementeret sandsten, som hist og her var brudt op og stak op gennem den løse jord ovenover hvor stenen langsomt var i færd med at erodere væk under påvirkning af vind og luftbåret sand.

Cementeret ind i disse klipper var mængder af småsten som var usædvanlige  ved at være glatte, afrundede og flade. Ganske som sten man kan finde på stranden, men usædvanligt for Mars, hvor småsten typisk er mere skarpe og kantede. Småstenene var mange steder eroderet ud af klippen og lå nedenfor i små bunker.

Williams_Science_2013A: Småsten i sandstensklipper i Gale krater, Mars. B: Tilsvarende aflejring fra Atacama-ørkenen i Chile. Billedet er fra artiklen i Science om opdagelsen

Ved analyse af stereobilleder og de deraf afledte 3D-modeller af terrænet var det muligt at samle en omfattende statistik over disse småstens størrelse og form. Flere af mine kolleger her på Niels Bohr Institutet bidrog til analysen. Min kollega Asmus Koefoed har lavet en rigtig fin video, som på poetisk vis beskriver dette arbejde:

Ud fra den observerede grad af afrunding af stenene kan man estimere, hvor langt de er blevet transporteret. Det ser ud til at de er transporteret mindst et par kilometer. Samtidig kan man ud fra deres størrelsesfordeling komme med et bud på hvor dybt vandet mindst har været og hvor hurtigt det er strømmet, for at kunne løfte sten af den størrelse. Afhængigt af antagelser om terrænets hældning og mængden af løst sand kommer man frem til at strømmen havde en minimumsdybde på 3 – 90 cm og hastigheden var 20 – 90 cm/s.

Det vigtige er, at disse observationer ikke med nogen rimelighed kan forklares på anden måde end ved vand, der strømmede ganske livligt på overfladen over betydelige afstande. I mange år har man observeret dale på Mars, som af mange blev tolket som floddale fra en tid med en varmere, tættere atmosfære. Men man kunne  komme med andre mulige (omend lidt spekulative) fortolkninger, såsom sivende grundvand over lang tid eller strømmende lava. Nu kan vi dokumentere at i hvert fald på dette sted, på et bestemt tidspunkt, strømmede vandet på overfladen af Mars.

Hvornår var det så ? Det er svært at sige nøjagtigt, men det var i hvert fald med stor sandsynlighed senere end den periode omkring 3.6-3.8 milliarder år siden, hvor de fleste af floddalene stammer fra. Selve Gale Krater er fra denne periode og har efter sin dannelse gennemgået en lang historie med deponering af store mængder sediment og senere erosion. Disse sandsten repræsenterer sandsynligvis noget af den seneste betydelige geologiske aktivitet i Gale krater.

Tidspunktet for strømmen kan lige nu ikke bestemmes meget bedre end “engang for mellem 1-3 milliarder år siden”. Det er dog også efter vand-på-Mars forhold ret sent og lægger sig sammen med en del nyere evidens for episodisk vandaktivitet ganske langt op i Mars’ historie. Sandsynligvis lå der sne på bakkerne uden for krateret og da klimaet i en kortere periode skiftede (på grund af vulkanisme ?  meteornedslag ?)  smeltede en del af denne sne og strømmede ned i krateret. Faktisk gennemskæres kraterranden af en floddal, Peace Vallis, som kommer ud ovenfor Curiosity’s landingssted. Selvom denne floddal ikke kan følges hele vejen ned til de aflejrede strandsten hænger historien dog meget godt sammen.

Muligvis (sandsynligvis ?) blev leraflejringerne i Yellowknife Bay også dannet ved samme lejlighed. Yellowknife Bay ligger lavere og i forlængelse af det område, hvor småstenene blev fundet. Det er dog også muligt at lerlagene  er betydeligt ældre og repræsenterer lag som har været dybt begravet og siden er blevet frilagt ved (vind)erosion.

Kæmpeteleskopernes tidsalder starter med et brag!

Visualisering af E-ELT med sine fire laser guide-stars i brug. Billede fra ESO

Torsdag aften sker der noget interessant i Sydamerika som i dagens anledning ikke har noget med fodbold at gøre: Den 19/6 klokken 20 (vores tid) sprænges toppen af bjerget Cerro Armazones i Chile for at gøre plads til at bygge det europæiske kæmpeteleskop E-ELT.

Det europæiske Extremely Large Telescope bliver det første af en ny klasse af optiske teleskoper med en spejldiameter på omtrent 39 meter. Her er video der fortæller lidt om hvad kæmpeaparatet skal bruges til.

Ligesom de eksisterende teleskoper bygges teleskopet højt oppe i en af jordens tørreste ørkener for at få et uforstyrret udblik til universet. Man kan gå på virtuel rundtur i området her. Det ligner vitterligt noget fra en anden planet.

Sprængningen kan ses live her, udsendelsen starter ca. kl 18:30.

Der er også mulighed for at få sidste nyt og stille spørgsmål på Twitter under hashtaggen #EELTblast.

Star Wars, Harry Potter, Simpsons og nu kvindelige forskere

Der var en gang, en LEGO-mand var en LEGO-mand. Ikke de store variationer i udseende og ansigtsudtryk.

Siden har LEGO introduceret en række temabyggesæt som f.eks. Star Wars, Teenage Mutant Ninja Turtles, Lord of the Rings, Harry Potter og The Simpsons.

Og ikke nok med det, via LEGO Ideas kan alle og enhver foreslå idéer til rigtige byggesæt. Alle idéer med mindst 10.000 supporters vil blive vurderet af en panel nedsat af LEGO.

LEGO har netop offentliggjort hvilken idé, der er udvalgt til at blive det næste officielle byggesæt: Det skal hedde Research Institute, og det består af tre kvindelige forskere – en palæontolog, en astronom og en kemiker – and all their awesome equipment!

Fantastisk at LEGO nu forsøger at bryde det stereotype kønsrollemønster, som de ellers forstærkede med deres lyserøde pige-univers fra 2012.

Modellerne udkommer i august 2014 – i god tid før julehandlen!

Se LEGOs annoncering her:

Tak til NBC for historien.

Se Teleskoperne Danse

Her er en film med serie superflotte time-lapse optagelser taget rundt omkring ESO‘s forskellige observatorier.
Se den på fuld skærm og med den højeste opløsning du kan komme afsted med.

ESO Ultra HD Timelapse Compilation

Man kan se ALMA‘s radioteleskoper mens jorden roterer universet hen over dem, lyse nætter omkring La Silla‘s observatoriespækkede bjergtoppe og de fire VLT teleskoper på Paranal (inklusive laser).

Jeg kan især godt lide de sidste minutter hvor man ser nattehimlen og skyerne spejle sig i det gamle Svenske ESO Submillimeter Teleskop.

Virkeligt flotte optagelser, tillykke til folkene bag ESOs Ultra HD Ekspedition som har lavet dem.

Oceaner i det ydre Solsystem

Det berømte billede “Earthrise” taget fra Apollo 8 i kredsløb om Månen er et ikon fra den tidlige rumalder. Det viser Jorden som en blå juvel mens den står op over Månens horisont.

NASA-Apollo8-Dec24-Earthrise

 

Som en sidebemærkning, så står Jorden kun op over horisonten, fordi Apollo 8 var en rumsonde i kredsløb om Månen. Månen vender altid samme side mod Jorden så hvis man står på Månens overflade står Jorden hverken op eller går ned. Den står bare på himlen (eller, hvis man er på Månens bagside, så er Jorden aldrig synlig).

Jordens blå farve skyldes naturligvis verdenshavene som er et af de mest umiddelbart unikke træk ved Jorden i sammenligning med andre planeter. Det ser imidlertid mere og mere ud til at det faktisk ikke er sandt at Jorden er det eneste legeme i Solsystemet med et hav.

Vand, altså molekylet H2O, er ganske almindeligt i universet. Brint (H) er det mest almindelige grundstof, ilt (O) er nummer 3, og vand er en af de allermest almindelige molekylforbindelser. Det findes på gasform i molekylærskyer i Mælkevejen og i stjerners atmosfærer og det findes som is i store mængder i det ydre Solsystem. Kometer består for en stor dels vedkommende af is, is er en betydelig bestanddel af Saturns ringe og mange af månerne i det ydre solsystem  er meget rige på is.

Det, der ikke er så almindeligt, er at finde vand på flydende form.

Jupiters måne Europa er omtrent på størrelse med vores egen måne og har en overflade, der i det væsentlige består af is. Her ses Europa med Jupiter bagved på et spektakulært foto fra Galileo-rumsonden:

Jupiter-Europa

Jupiter er 5 gange så langt fra Solen, som Jorden, og ude ved Jupiter er solindfaldet 25 gange mindre end her, så der er uhyre koldt. Overfladetemperaturen på Europa er gennemsnitligt omkring -160oC. Ikke desto mindre er det almindeligt antaget at der findes et hav under isen på Europa.

Europas overflade er ung (få meteorkratere) og gennemskåret på kryds og tværs af et komplekst net af sprækker, som giver indtryk af bevægelse i lagene under overfladen. Visse steder, i såkaldt “kaotisk” terræn, ser overfladen ud til at være brudt op og isflager har bevæget sig og roteret før de er frosset fast igen.

Europa har også et svagt magnetisk felt induceret af Jupiters kraftige magnetfelt. Det vil sige at Europas magnetfelt reagerer på ændringer i magnetfeltet fra Jupiter ligesom en elektrisk ledende kugle ville reagere. Is er ikke nogen god elektrisk leder, men vand er (hvis bare der en smule salt/urenheder i det). Så det er yderligere indikation af, at der findes et lag af vand under overfladen.

Hvordan kan det lade sig gøre ? Hvor kommer varmen fra, når temperaturen er -160oC ved overfladen ?

Europa fastholdes af tyngdekraften fra de andre Jupitermåner, specielt Io, i en bane, der er en lille smule elliptisk, således at Europa i løbet af sit kredsløb ændrer afstanden til Jupiter en smule, frem og tilbage. Tyngdekraften fra Jupiter er massiv, så når Europa ændrer afstand til Jupiter deformeres den en smule fordi tyngdekraften er kraftigere på den side , der vender mod Jupiter. Det er samme fænomen, som skaber tidevandet på Jorden, men meget kraftigere. Og den konstante deformering af Europa, frem og tilbage, afsætter nok friktionsvarme til at smelte isen nede under overfladen. Havet under isen på Europa estimeres til at indeholde mere vand end alle Jordens oceaner.

Nu bevæger vi os så endnu længere ud: Ud til Saturn, hvis lille måne Enceladus gemte på en genuint chokerende overraskelse, opdaget af  Cassini-rumsonden første gang i 2005.  Enceladus er kun omkring 500 km i diameter og overfladen består, ligesom Europas af is.

Enceladus_Plumes

Det der flimmer, som ses nede ved sydpolen af Enceladus, er gigantiske gejsere af vand og damp, der sprøjter direkte ud i rummet og kondenserer til iskrystaller.

Enceladus_geysers

En nylig offentliggjort analyse bekræfter eksistensen af et hav under isen på Enceladus’ sydpol. Her har man set på tyngdekraft-påvirkningen fra Enceladus på Cassini rumsonden når den fløj forbi. Ved at analysere små variationer i frekvensen af radiosignalet fra sonden (Doppler-forskydning) kan man kortlægge de små ændringer af rumsondens hastighed (< 1 mm/s) som skyldes variationer i tætheden af materialet inde i Enceladus.

Analysen viser et område under sydpolen på Enceladus hvor tætheden er højere end det øvrige materiale (vand er tungere end is !). Dette hav på Enceladus opvarmes af en lignende proces, som opvarmer Europa, omend de nuværende modeller har svært ved at forklare at opvarmningen af Enceladus er kraftig nok til at holde et hav smeltet. Havet på Enceladus estimeres til at have et rumfang ca. det halve af Østersøen,

Endelig, og som finalen, så viste data fra Hubble-rumteleskopet i slutningen af sidste år vand, som undslap fra Europa. Sandsynligvis ved en proces, som ligner vandsøjlerne fra Enceladus.

Så: Jorden, den blå planet, er ikke det eneste sted i Solsystemet med et hav. Flere af gasplaneternes ismåner opvarmes tilstrækkeligt af tidevandets kræfter til at oceaner kan eksistere under overfladen – og når disse måner deformeres af tidevandskræfterne kan der dannes sprækker i isen som går helt ned til oceanet nedenunder (under kilometervis af is).

Når vandet kommer i direkte kontakt med det tomme rum ovenover spilkoger det eksplosivt og står som kilometerhøje søjler  ud i rummet. Søjler af damp, der siden igen kondenserer til fine iskrystaller.

Naturen er i sandhed forunderlig !

 

 

Hvad er risikoen for at ramme en meteorit med sit faldskærmsudspring ?

Hvis risikoen for at ramme en asteroide i asteroidebæltet er omkring 1 ud af en milliard hvad er så risikoen for at blive ramt af en meteorit under et faldskærmsudspring ?

Man skulle tro at det var en helt rygende usandsynlig hændelse, men ikke desto mindre var det øjensynlig lige ved at ske for en nordmand i 2012:

Jeg vil lade helt være med at regne på sandsynligheder her og bare nøjes med at sige at naturen til tider er forbløffende.

Hvis nogen kan se en bedre forklaring end en meteorit så kommentér endelig. For mig at se kommer stenen ned med for høj fart til at være en sten der ved et eller andet mystisk uheld var blevet pakket med i faldskærmen.