Två astronauter ska vara välbehållna efter en dramatisk nödlandning i Kazakstan under torsdag förmiddag svensk tid. NASA-astronauten Nick Hague och hans ryske kollega Aleksej Ovtjinin var på väg till den internationella rymdstationen (ISS). Kort efter uppsändning från Baikonur-kosmodromen i Kazakstan uppstid ett problem med boosterraketerna. Besättningen tvingades göra en ovanligt brant nödlandning öster om Zjezkazgan, som ligger ungefär halvvägs mellan rymdhamnen och huvudstaden Astana.
This is the moment today’s Soyuz launch to the space station appeared to go wrong and the last video from inside the capsule. The crew are reported safe on the ground after an emergency landing. Updates: https://t.co/9RFyAxjq6spic.twitter.com/F8IEQ4hcG4
Besättningen nåddes kort efter landningen av ett bärgningsteam. De rapporterades må bra och väntas återvända till Baikonur under torsdagen.
Den ryska rymdstyrelsen Roscosmos har enligt NASA tv tillsatt en statlig haverikommission om vad som hände. NASA:s chef Jim Bridenstine har också lovat en utredning om vad som gick fel.
Astronauterna i omloppsbana på ISS är beroende av fungerande ryska Sojuzfarkoster. Sedan rymdfärjan pensionerades 2011 är det endast Sojuzfarkoster som har kunnat transportera människor till stationen. Bemannade testflygningar med kommersiella farkoster byggda av Boeing och SpaceX väntas börja först i mars 2019.
Nick Hague och Alexej Ovtjinin framför sin rymdkapsel inför resan. Foto: NASA/Victor ZelentsovNågot gick fel över Kazakstan när boosterrakterna från Sojuzfarkostens första steg skulle släppas kort efter uppskjutningen. Bild: NASA tv
Just nu på rymdstationen tjänstgör tre astronauter som tillsammans med Hague och Ovtjinin skulle utgjort Expedition 57. Tyske ESA-astronauten Alexander Gerst är befälhavare och har sällskap av NASA:s Serena Auñón-Chancellor, och ryske Sergej Prokopjev. Så sent som den 9 oktober avslutades den förra expeditionen utan problem när tre astronauter åkte hem ombord på en Sojuzfarkost.
Uppdraget skulle bli Nick Hagues första rymdresa och Alexey Ovtjinins andra. Hague utsågs till astronaut 2013 samtidigt som svensk-amerikanska Jessica Meir. Han blev den första av den gruppen som tilldelades ett uppdrag till rymdstationen.
Sen det andra datasläppet från rymdsonden Gaia har forskare lyckats förstå fler av de pusselbitar som utgör vår hemgalax och dess historia. Det andra datasläppet innehåller positioner och hastigheter för 1,3 miljarder stjärnor, vilket utgör en bråkdel av alla galaxens stjärnor samtidigt som det är en enorm uppgradering från föregående mätningar. Tidigare har Populär Astronomi skrivit om nytt ljus på dubbelstjärnan Albireo med hjälp av Gaia-mätningarna och förra veckan kom ESA ut med ett pressmeddelande där man har hittat stjärnor som migrerar mellan galaxer.
Med hjälp av hastigheter och positioner av stjärnor har Tommaso Marchetti, astronom vid Leidenuniversitetet i Nederländerna, och hans forskargrupp publicerat en artikel där de lyckats spåra rörelserna av stjärnorna bakåt i tiden, för att få en uppfattning om var ifrån galaxen de har sitt ursprung. Men det är inte vilka stjärnor som helst som intresserar Marchetti, utan de så kallade hypersnabba stjärnorna med hastigheter av flera hundratals kilometer per sekund. Hypersnabba stjärnor kan ha så pass höga hastigheter (mellan 400-600 km/s, jämfört med vår sol som rör sig med 220 km/s) att de kan överkomma Vintergatans gravitationella kraft och lämna galaxen. Dessa stjärnor ger galaxforskare ett verktyg för att bestämma hur mycket Vintergatan väger.
Hypersnabba stjärnor har troligen uppnått sin höga hastighet då de passerat nära Vintergatans centrum, som forskare tror hyser hem åt ett supermassivt svart hål. Sådana här stjärnor lyckades forskare hitta redan med hjälp av Gaias första datasläpp, vilket kan ses i videon nedan.
I den nypublicerade artikeln rapporterar Marchetti att de har hittat tjugo kandidater till hypersnabba stjärnor, varav sju av dessa kan spåras tillbaka till Vintergatans centrum. Men de resterande tretton stjärnorna, varav två når hastigheter av 700 km/s, lyckas man inte spåra tillbaka till vår galax. Dessa stjärnor verkar snarare röra sig mot galaxen istället för från. Vi tog kontakt med David Hobbs, astronomiforskare vid Lunds universitet, som är en del av Gaia-sammarbetet, för att utröna ifall stjärnor faktiskt färdas mellan galaxer.
– Det är ett väldigt spännande forskningsområde som behöver utforskars mer för att få en större förståelse för Vintergatan, kommenterar David Hobbs. Man har redan med hjälp av det första datasläppet kunnar utröna ett spår av stjärnor mellan de två Magellanska molnen, närliggande dvärggalaxer till Vintergatan. Men David Hobbs påpekar att det skulle krävas super-energirika omständigheter för att stjärnor ska färdas mellan galaxer till Vintergatan, även ifrån de Magellenska molnen. Han menar också på att man bör utforska andra lösningar innan man hoppar till slutsatsen att stjärnor färdas mellan galaxer.
– Man har en väldigt stora osäkerheter i de här mätningarna vilket gör det svårt att bestämma hastigheterna exakt, menar David Hobbs och kommenterar på att metoden som används för att spåra stjärnornas färd genom galaxen inte är allt för säker, där man hade behövt mer mätdata för att kunna säkerhetsställa att de tretton stjärnorna faktiskt kommer från en annan galax.
Andra föreslagna scenarion som diskuteras i Machettis artikel är att stjärnorna skulle varit en del av en dubbelstjärna där ena av stjärnan har exploderat som en supernova. Detta skulle leda till att den andra stjärnan slungas iväg när dess partner helt plötsligt sprängs, en så kallad supernova-kick.
En annan förklaring är att sjärnorna kommer från Sagittarius, en dvärggalax som för tillfället krockar med Vintergatan. Det är inte första gången Sagittariusgalaxen krockar med Vintergatan, det har skett tidigare, vilket man hittar spår av med hjälp av Gaia (pressmeddelande hos ESA; artikel i Nature). Ett forskarlag lett av astronomen Teresa Antoja, astronom vid Groningens universitet i Nederländerna, upptäckte ett mönster i stjärnornas rörelser, uppmätta av Gaia. Mönstret påminner om vågor som skapas i vatten när det träffas av en sten och kan spåras tillbaka till när Sagittarius senast kolliderade med Vintergatan, någonstans mellan 300 – 600 miljoner år sedan. En sådan kollision av galaxer skulle kunna accelerera stjärnor till hypersnabba hastigheter.
Konstnärs tolkning av svängningarna i Vintergatan med troligt ursprung från en kollision med Sagittarus-galaxen, enligt Teres Antoja. Bildkälla: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
Dessa upptäckter som ger en ny bild av bådera vår galax och dess historia öppnar även upp för nya frågor kring ifall stjärnor kan flytta till andra galaxer och visar på den otroliga kapaciteten som finns i mätdata från Gaia. Det här är troligtvis bara början på de pusselbitar som Gaia kommer att tillgodose forskarna i jakten på att förstå vår hemgalax.
Nyheten om att den fiktiva planeten Vulcan från Star Trek nu upptäckts har snabbt spridit sig över världen (SVT, SvD, CNN). Men vad vet vi egentligen om Spocks, numera reella, hem?
Enligt Star Trek-universumet (i ordets dubbla bemärkelse) ska Spocks hemplanet Vulcan ligga 16 ljusår från jorden, i ett solsystem runt stjärnan 40 Eridani A, även känd som HD 26965. Vulcan är en rödaktig planet som tillhör klass M (Minshara-class planet) vilket betyder att den är jordliknande med Star Trek-vetenskap. Vulcan ska vara varmare och torrare än jorden, rik på öknar och bergskedjor. Atmosfären är tunnare än här och gravitationen starkare. Detta har gjort de logiskt sinnade vulcanerna både starkare och uthålligare än människorna.
Men är det verkligen Vulcan?
Ovanstående fakta gäller alltså den fiktiva Vulcan. Så, vad är det nu forskarna har upptäckt? Jo, en exoplanet på 16 ljusårs avstånd från jorden runt just stjärnan 40 Eridani A. Men mer än att den faktiskt existerar vet vi inte. Än så finns bara mätningar av hur planeten får dess värdstjärna att vackla, påpekar Carina Persson, astronom vid Chalmers och forskare inom exoplaneter, för Populär Astronomi.
– Därför kan man inte vara säker på dess storlek och inte heller vad den består av, om det så är gas, vatten, sten eller järn. Och den borde inte vara beboelig även om den skulle bestå av sten eller järn, eftersom den ligger något för nära sin stjärna vilket gör temperaturen alldeles för hög för möjlighet till flytande vatten, säger hon.
Jämförelse mellan den beboeliga zonen i vårt eget solsystem och hos trippelstjärnan 40 Eridani.
I sin forskningsartikel uppskattar astronomen Bo Ma och hans kollegor att den nyupptäckta planeten skulle kunna vara en så kallad superjord, dubbelt så stor som jorden och åtta gånger tyngre. Däremot kan planetens själva täthet enbart spekuleras kring. Eller spockuleras eftersom många så gärna vill att det ska vara just Vulcan. Carina Persson kommer dock med tröst.
– Även om just den här planeten inte är beboelig eller lik Vulcan så kan det såklart finnas fler planeter i detta system som har en stjärna som kan vara idealisk för planeter med liv!
Till exempel ska ytterligare en fiktiv planet, nämligen Richese från Dune-universumet, också kretsa kring Eridani A.
Hur hittades planeten?
Den nyupptäckta exoplaneten har än så länge bara fått namnet Vulcan i folkmun. Dess vetenskapliga namn är HD 26965b efter sin stjärna HD 26965 (40 Eridani A). Denna stjärna ingår dessutom i ett trippelstjärnesystem.
Det var projektet Dharma Planet Survey (DPS) som med hjälp av radialhastighetsmetoden och sitt teleskop Dharma Endowment Foundation Telescope (DEFT) på Mount Lemmon i Arizona som gjorde upptäckten. DPS har som mål att söka efter lättare exoplaneter kring ljusstarka och närbelägna stjärnor, det vill säga stjärnor som ligger mindre än 160 ljusår härifrån. Vulcan är den första kandidaten som upptäckts via kombinationen DPS-data och data insamlad med andra instrument, såsom HARPS och HIRES på Keck-teleskopet, beläget på Mauna Kea, Hawaii.
HARPS står för High Accuracy Radial velocity Planet Searcher och är en spektrograf (vilket även HIRES är) vid ESO:s La Silla-observatorium i den chilenska Atacamaöknen. HARPS kan upptäcka de små rörelser en stjärna får om den har ett planetsystem omkring sig. Likaväl som planeterna hålls fast i sina banor och färdas kring sin stjärna, rör sig stjärnan i en mycket liten cirkel beroende på hur planetsystemet runt om ser ut. Gravitationen går åt två håll.
En konstnärlig tolkning av hur den nyupptäckta exoplaneten kan se ut. Credit: Don Davis
Vad vi faktiskt vet
Oavsett sammansättning torde utsikten från HD 26965b mot rymden vara magnifik. Förutom planetens egen sol skulle man på himlen kunna se de andra två stjärnorna i trippelsystemet. På bara 400 AU (astronomiska enheter, 1 AU = avståndet mellan vår jord och solen) kretsar nämligen en vit och en röd dvärg. Sett från planetens yta syns dessa som ett par extra ljusstarka stjärnor i vitt och orange-rött.
– Primärstjärnan själv ser lite mer orange ut än vår sol, eftersom den är något mindre och kallare. Men eftersom ett år på den nyupptäckta planeten enbart är 42 dagar långt får den cirka åtta gånger mer strålning än jorden. Den hamnar därmed innanför den beboeliga zonen, förklarar Carina Persson.
Solsystemet runt 40 Eridani A är förmodligen bara någon miljard år äldre än vårt eget solsystem, men primärstjärnan har en lägre metallhalt jämfört med solen. För att få reda på mer om planetens täthet, storlek och sammansättning behöver det göras transitobservationer.
Snart sjösätts fler projekt och teknisk utrustning för att hitta ytterligare exoplaneter och ta reda på mer om dem. Bland annat ska ESA:s rymdteleskop PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) vara färdigt för uppsändning år 2026. PLATO kommer att göra en avsökning av himlen för att söka efter miljontals exoplaneter genom just transitmetoden, den metod som behövs för att få reda på mer om Spocks potentiella hemplanet.
ESA kommer även sända upp det rymdbaserade teleskopet CHEOPS, förhoppningsvis redan nästa år. CHEOPS står för CHaracterising ExOPlanet Satellite och kommer att observera en stjärna i taget, och då specifikt stjärnor som forskarna redan vet innehar exoplaneter. Även detta kommer att ske med transitmetoden.
– Det finns många vetenskapliga program, alla med fokus på olika objekt som ska observeras och jag vet tyvärr inte om HD 26965 är en av dem. Men om den stjärnan studeras kommer forskarna såklart kunna få ut mer information om planetens sammansättning och möjliga atmosfär, säger Carina Persson.
Hon är själv involverad i några av dessa projekt tillsammans med Malcolm Fridlund, också han astronom vid Chalmers.
– Vi kommer att använda passagemätningar från rymdteleskop, som exempelvis Kepler och TESS, tillsammans med markbaserade radialhastighetsobservationer för att ”karaktärisera” exoplaneterna. Det innebär att ta reda på planeternas massa, storlek, täthet, sammansättning, temperatur, ålder, bana och mycket mer. En viktig del i analysen är också att modellera stjärnorna eftersom planeternas storlek och massa är relativt stjärnans, förklarar Carina Persson.
Detta arbete kommer att fortsätta med data från CHEOPS och PLATO. Skillnaden från andra rymdteleskop är att forskarna med CHEOPS kommer att kunna observera planeter med större omloppstid. TESS kan till exempel bara observera kortperiodiska exoplaneter med en period på högst några månader.
PLATO kommer dessutom kunna observera stjärnorna med astroseismologi, som ska användas för att väldigt noggrant beräkna stjärnornas parametrar.
Star Trek kretsar ursprungligen kring rymdskeppet Enterprise och dess besättning och handlingen beskrivs tydligt i seriens ikoniska öppning där följande fras yttras:
Space: the final frontier. These are the voyages of the starship Enterprise. Its five-year mission: to explore strange new worlds. To seek out new life and new civilizations. To boldly go where no man has gone before!
Mr. Spock. Källa: NBC Television
På ett sätt sammanfattar denna öppning även den rymdforskning som pågår kring sökandet efter exoplaneter. Själva Star Trek är kanske mer känt för sin lite långsamma stil, ofta med fokus på de större filosofiska frågorna än exakt vetenskap. Men att det skulle finnas en planet 16 ljusår från jorden runt stjärnan 40 Eridani A stämde i alla fall. Kanske kommer vi inom en snar framtid att hitta fler, idag fiktiva, planeter därute?
– Chansen är stor att vi kommer att göra nya upptäckter som vi inte alls har förväntat oss. Hittills har man hittat flera helt nya typer av planeter som inte alls finns representerade i vårt eget solsystem, vilket varit helt otippat, säger Carina Persson.
Det senaste inom rymdfart är att Europeiska rymdorganisationen (ESA) och Japanska rymdorganisationen (JAXA) tillsammans har designat och byggt en rymdsond som heter BepiColombo. Dess mål är solsystemets innersta planet Merkurius dit den kommer först i december 2025, och blir då Europas första sond till Merkurius. Sverige bidrar självklart med viktiga delar till projektet.
Imorgon, lördag den 20 oktober 2018, runt 01.45 GMT (02.45 svensk tid) skjuts sonden upp med en Ariane 5-raket från den europeiska rymdbasen i Franska Guyana. Sedan ska den ägna hela 7 år för att ta sig genom solsystemets innersta delar och lägga sig i omloppsbana runt Merkurius där den ska stanna in 1 till 2 år. Följ uppskjutningen live här och sondens egna Twittersida här. BepiColombo blir den tredje farkosten som besökt Merkurius. Först var NASAs Mariner 10 (1973 till 1975). Nummer två var NASA:s Messenger (2004-2015). Här på Populär Astronomi har vi tidigare skrivit om Merkurius här och om Messenger här.
Konstnärlig illustration av BepiColombo på väg förbi jorden. Bild: ESA/ATG medialab
Att navigera i solsystemets inre är extra svårt eftersom man måste ta sig ”djupare ner i solens gravitationella brunn”. Det gör att farkosten får upp mycket höga hastigheter tack vare solens dragningskraft, och vill man göra mer än en vanlig förbiflygning av de inre planeterna krävs det mycket bränsle för att bromsa farkosten. Men det finns diverse tricks. Till exempel har sonden jonraketer som kräver väldigt lite bränsle. Man använder också planeters gravitation för att bromsa upp farkosten (precis som att använda Jupiter för att accelerera sonder ut ur solsystemet, fast tvärtom). På grund av detta kommer BepiColombo flyga förbi flera planeter på sin väg, jorden en gång, Venus två gånger och Merkurius hela sex gånger innan den har tillräckligt låg hastighet att kunna lägga sig i omloppsbana runt den.
Apropå att använda planeters gravitation för rymdnavigation så är sonden namngiven efter den italienska forskaren Giuseppe ”Bepi” Colombo (1920-1984). Han jobbade med NASAs Mariner 10 och var först med att implementera gravitationsmanövrar för just den sonden år 1974 när den studerade både Venus och Merkurius. Giuseppe studerade också Merkurius intressanta och säregna omloppsbana runt solen, ett mysterium som förklaras Einsteins allmänna relativitetsteori.
Schematisk bild av farkosterna i BepiColombo. Nedifrån upp syns MTM, MPO, ett solskydd och Mio. Bild: ESA/ATG medialab
BepiColombo är faktiskt tre farkoster i en. När de är framme kommer de att kopplas loss och ge sig av på olika omloppsbanor runt planeten. Den största heter Mercury Transfer Module (MTM) som kan beskrivas som projektets moderskepp och är byggd av ESA. Den mindre farkosten, Mercury Planetary Orbiter (MPO) är också byggd av ESA medan Mercury Magnetospheric Orbiter (Mio, eller MMO) är byggd av JAXA.
Du kan bekanta dig med alla tre i ESA:s sköna tecknade video om BepiColombo och resan till Merkurius:
Sverige har bidragit med tre stycken instrument byggda av Institutet för rymdfysik (IRF) i Kiruna. Dessutom är professor Stas Barabash från IRF involverad i flertalet experiment inklusive de svenska. MPO har en jondetektor byggd av IRF och på den japanska Mio finns elektronik och sondytor som IRF och Kungliga Tekniska högskolan har byggt till Mercury Electric Field In Situ TOol (MEFISTO). Slutligen har IRF konstruerat Energetic Neutrals Analyzer (ENA) på Mio.
Sondernas uppdrag är att studera Merkurius yta, inre och yttre som dess magnetfält. Den ska också göra mätningar inom allmänn relativitetsteori. Som jag nämnde ovan så påverkas Merkurius bana runt solen av allmänn relativitetsteori för att den ligger nära solen. För den intresserade läsaren kallas effekten för Merkurius omloppsbanas precession. Vill man läsa mer Merkuriushistoria så fanns en hypotes om ytterligare en planet innanför Merkurius omloppsbana med namnet Vulcan. Den ska ska inte blandas ihop med den nyupptäckta planeten kring stjärnan 40 Eridani A nyligen skriven om på PopAst av Anna.
De kallas universums kosmiska fyrar, de snabbt roterande neutronstjärnorna som sänder ut pulser av elektromagnetisk strålning genom polerna. Det vetenskapliga namnet är pulsarer – astronomiska objekt som bildas när tunga stjärnor exploderar som supernovor. I resterna av supernovorna finns kompakta, roterande neutronstjärnor kvar. De är bara ett par tiotal kilometer i diameter, har en densitet på en miljard ton per kubikcentimeter och roterar oerhört snabbt. Den elektromagnetiska strålning som genereras genom de magnetiska polerna sveper över himlen i pulser med en frekvens motsvarande stjärnans rotationsperiod.
Konstnärs tolkning av en pulsar. Neutronstjärnan i mitten roterar runt den vertikala rotationsaxeln. Magnetfältlinjer är utritade och vi ser radiopulser skickas ut från de magnetiska polerna. När neutronstjärnan roterar ser vi pulsaren som en kosmisk fyr från jorden. Bildkälla: ESA/ATG medialab.
Vanligt är att pulserna har en period på 0,5-1 sekund, men de roterar ofta betydligt snabbare än så. Nu har den i särklass långsammaste pulsaren hittills upptäckts av en doktorand på University of Manchester i Storbritannien. Pulsaren var till och med tillräckligt ljus och tillräckligt långsam för att forskarna skulle kunna se den blinka på bilderna – vanligtvis roterar de för snabbt för att det ska gå att urskilja fyrens pulserande ljus på det sättet.
Den nyupptäckta pulsaren har en period på hela 23,5 sekunder och roterar alltså drygt 2,5 varv per minut. Detta kan jämföras med den idag snabbast roterande kända pulsaren, som har en period på 1,4 millisekunder och alltså roterar nära 43 000 gånger på en minut! Den näst långsammast roterande pulsaren som upptäckts har en period på 8,5 sekunder och roterar ungefär 7 varv per minut. Den nyupptäckta pulsaren roterar alltså mindre än häften så fort. Den är 14 miljoner år gammal och befinner sig 5 200 ljusår från jorden, i stjärnbilden Cassiopeja.
Upptäckten av en så långsamt roterande pulsar är överraskande på flera sätt, menar forskarna bakom upptäckten:
– Vi kan bara se radiopulser från pulsarer om strålningsknippet är riktat mot jorden. I det här fallet är pulsen så smal att den lätt hade kunnat missa jorden. Pulsarer som roterar långsamt är dessutom ännu svårare att upptäcka. Det är fascinerande att den här pulsaren roterar mer än 15 000 gånger långsammare än den snabbast roterande pulsaren vi känner till. Vi hoppas kunna hitta ännu fler med LOFAR, säger doktoranden som stod för upptäckten, Chia Min Tan, i pressmeddelandet.
Radioteleskopet LOFAR:s kärna i Nederländerna. LOFAR består av tusentals antenner grupperade över en stor yta, och är ett bra verktyg för att upptäcka pulsarer. Bildkälla: ASTRON
Chia Min Tan är en del av ett internationellt forskarlag med astronomer från bland annat University of Manchester, ASTRON (nederländska institutet för radioastronomi) och Amsterdams universitet. Observationerna genomfördes med radioteleskopet LOFAR (LOw Frequency ARray), ett europeiskt projekt med tusentals antenner utspridda över Europa. Den svenska stationen finns sedan 2011 vid Onsala rymdobservatorium utanför Göteborg. Den långsamma pulsaren upptäcktes i projektet LOFAR Tied-Array All-Sky Survey, en kartläggning av pulsarer på norra hemisfären.
Astronomen Jason Hessels från ASTRON och Amsterdams universitet menar att upptäckten var oväntad och att så långsamt roterande pulsarer är svåra att förklara med dagens teorier:
– Vi är fortfarande lite chockade över att pulsarer kan rotera så långsamt och ändå generera radiopulser. Uppenbarligen kan radiopulsarer vara långsammare än väntat. Detta utmanar och utvidgar våra teorier om hur pulsarer fungerar, säger han i pressmeddelandet.
En konstnärs tolkning av upptäckten av den långsamt roterande pulsaren. På bilden når radiopulser från pulsaren kärnan av LOFAR-teleskopet. Pulserna och bakgrundshimlen kommer från riktiga data från LOFAR. Den inzoomade bilden illustrerar pulsaren som väldigt magnetiserad. Bildkälla: Danielle Futselaar och ASTRON.
Genom att studera pulsarer kan vi lära oss mer om bland annat supernovor, radioblixtar och gravitationsteorin:
För Populär Astronomi förklarar Jason Hessels varför det är viktigt att studera pulsarer. En drivkraft är helt enkelt att förstå några av de mest extrema objekt som finns i universum, objekt som dessutom relaterar till slutskedet i tunga stjärnors utveckling:
– Vår upptäckt av den superlångsamma pulsaren innebär att det kan finnas ännu fler sådana långsamma och svårupptäckta pulsarer i Vintergatan, och det kan hjälpa oss att förstå hur ofta supernovor inträffar i vår galax, säger han.
Dessutom, menar Hessels, är pulsarer bra verktyg för att studera fundamental fysik. Exempelvis använde de nyligen en pulsar i ett trippelstjärnsystem för att testa en fundamental aspekt av gravitationsteorier – det faktum att alla objekt accelereras på samma sätt när de faller fritt i ett yttre gravitationsfält. Han tror även att pulsarer kan ge en inblick i andra astronomiska fenomen, såsom de mystiska radioblixtarna som Franz Kirsten bland annat rapporterade om i sommarens nummer av Populär Astronomi:
– Det är troligt att radioblixtar på något sätt är relaterade till pulsarer och neutronstjärnor. Jag tror att källan till en återkommande radioblixt vi nyligen studerat skulle kunna vara en väldigt ung (bara tiotals år gammal), supermagnetiserad och snabbt roterande neutronstjärna, säger Hessels.
Chia Min Tan och forskargruppen kommer att fortsätta observera den långsamma pulsaren med rymdteleskopet XMM-Newton (X-ray Multi-Mirror Mission), som kan detektera röntgenstrålning. Om det visar sig att denna superlångsamma pulsar är en källa till röntgenstrålning skulle det ge viktig kunskap om dess historia och ursprung.
Som doktorand upptäckte Jocelyn Bell Burnell den första pulsaren år 1967. I år tilldelas hon Breakthrough Prize in Fundamental Physics för sitt arbete.
Astronomen som upptäckte den allra första pulsaren får Breakthrough Prize in Fundamental Physics 2018:
Pulsarområdet har den senaste tiden fått uppmärksamhet från flera håll. Den allra första pulsaren upptäcktes år 1967 av astronomen Jocelyn Bell Burnell, som precis som Chia Min Tan var doktorand vid tiden för sin upptäckt. För detta tilldelades hennes manliga kollegor Anthony Hewish och Martin Ryle Nobelpriset i fysik år 1974, och många menar att Jocelyn Bell därmed snuvades på priset. I år uppmärksammades Jocelyn Bell retroaktivt för upptäckten av den första pulsaren genom att tilldelas Breakthrough Prize in Fundamental Physics. Hon mottog priset för sitt avgörande bidrag till upptäckten av pulsarer, och för en livstid av inspirerande ledarskap i det naturvetenskapliga samfundet. Prissumman kommer hon att donera för att stödja underrepresenterade grupper att studera och göra karriär inom fysik.
Läs mer om upptäckten:
Här, här och här kan du läsa mer om upptäckten av den långsamt roterande pulsaren och här hittar du artikeln som publicerades på arXiv.org den 4:e september.
För att ta reda på hur galaxstrukturer bildades tidigt i universums historia har astronomer letat efter unga galaxer med ESO:s Very Large Telescope i Chile. Tidigare i år hittade man en samling unga galaxer som fick namnet Kolossen, efter den antika statyn av solguden Helios på Rhodos. Det har nu visat sig att Kolossen bara är en del av en ännu mäktigare protosuperhop som kommit att kallas Hyperion, också det baserat på grekisk mytologi. Namnet skvallrar om superhopens stora massa och utbredning, och mycket riktigt är Hyperion den största och mest massiva struktur som hittills upptäckts i det tidiga universum. Massan beräknas motsvara mer än en miljon miljarder solmassor!
Galaxer binds samman i strukturer på grund av gravitationen. Här ser vi superhopen Cl 0024+17. Bildkälla: NASA, ESA, M.J. Jee and H. Ford (Johns Hopkins University).
På grund av gravitationen binds universums galaxer med tiden samman i strukturer. En superhop består av flera galaxhopar, som i sin tur består av hundratals galaxer. Varje galax består sedan av miljarder stjärnor. Ett exempel på en superhop är Virgosuperhopen, som vår galax Vintergatan tillhör. Hyperion, som är en protosuperhop, är alltså en kolossal samling unga galaxer som binds samman gravitationellt.
Protosuperhopen Hyperion ligger i stjärnbilden Sextanten och kunde hittas tack vare data från kartläggningsprojektet VIMOS Ultra-Deep Survey, med hjälp av vilket man bland annat konstruerat en 3D-karta över fördelningen av tusentals galaxer i det unga universum. Hyperion är 300 miljoner ljusår bred och innehåller 5000 gånger så stor massa som Vintergatan. På bilden nedan kan du se den jättelika strukturen. Massiva galaxer syns som vita ljusfläckar och blåskuggade ytor representerar områden med många små galaxer.
Visualisering av den enorma galaxstrukturen Hyperion i det unga universum. Här ser vi också hur stor Hyperion är jämfört med en typisk galaxhop i vår del av universum. Bildkälla: ESO/L. Calçada & Olga Cucciati et al.
Det tar lång tid för ljus från avlägsna galaxer att ta sig till jorden, så när vi observerar ljuset från sådana galaxer blickar vi alltså tillbaka till den tid då galaxerna var unga. Eftersom universum expanderar sträcks ljusets våglängd ut på vägen till jorden. Den här effekten kallas kosmologisk rödförskjutning och hjälper till att avgöra hur gamla galaxerna som observeras är. De mer avlägsna, unga galaxerna har en högre rödförskjutning då ljuset har färdats mot jorden under en längre tid innan det registreras av astronomernas instrument.
Hyperion bildades i ett väldigt tidigt skede, bara 2,3 miljarder år efter Big Bang, och den enorma massan är överraskande för en så ung struktur. Hyperion är ungefär lika stor som jordnära superhopar, men den är strukturerad på ett annat sätt – bland annat är massan mer jämnt fördelad i svagt sammanhängande galaxhopar. Detta förklaras genom att superhopar i vår del av universum, som alltså är betydligt äldre än Hyperion, under mycket längre tid har kunnat fokusera materian med hjälp av gravitationen. Med tiden kommer Hyperion troligen att utvecklas i samma riktning som de stora, äldre strukturer som finns i vårt lokala universum idag, med tydligare interna masstrukturer.
Upptäckten av giganten Hyperion tillskrivs ett forskarlag med Olga Cucciati vid Instituto Nazionale di Astrofisica i Bologna, Italien i spetsen.
– Detta är första gången en så stor struktur har identifierats vid en så hög rödförskjutning, bara något mer än två miljarder år efter Big Bang. Vanligtvis ser vi denna typ av strukturer vid lägre rödförskjutningar, det vill säga när universum har haft mycket mer tid att utveckla och bygga sådana stora strukturer. Det var en överraskning att se något såhär välutvecklat redan då universum var relativt ungt, förklarar hon i ESO:s pressmeddelande.
Ju mer vi kan lära oss om Hyperion jämfört med mogna strukturer som utvecklats under längre tid, desto mer kan vi lära oss om universums utveckling – såväl genom historien som i framtiden.
Hur kan storstädernas barn och unga få upptäcka stjärnhimlen? Kring Stockholms Observatoriemuseum och Göteborgs Slottskogsobservatorium har det under de senaste åren stormat rejält. Nu är en lösning framme i Stockholm, men i Göteborg är stämningen fortfarande dyster. Finns det lärdomar att dra från en storstad till en annan?
Efter flera år av ovisshet är Stockholms gamla observatorium åter en plats för barn att möta rymden. Observatoriemuseet fick stängas i slutet av 2013 när Kungliga Vetenskapsakademien kom fram till att man inte längre hade råd med att driva museet. En arbetsgrupp tillsattes strax därefter för att hitta en ny ägare. Nu i januari 2019 ska det öppna igen i ny regi, men med Stockholms stad som ägare. Det nya centret smyginvigdes i augusti med Vetenskapens hus som ny värd.
Mandatperiodens finaste beslut: när det gällde Observatoriemuseet i Stockholm kom skolborgarrådet Olle Burell (t v) överens med Vetenskapsakademiens ständige sekreteraren Göran K. Hansson. Foto: KVA
Hur gick lösningen till? Karl Grandin, föreståndare för Centrum för vetenskapshistoria, som står för samlingarna som tidigare visats upp på Observatoriemuseet, ger några ledtrådar. En nyckelroll, menar Grandin, hade vetenskapsakademiens ständige sekreterare Göran K. Hansson, som fick det ovanliga och svåra uppdraget att sälja ett museum.
– Vi på Vetenskapsakademien är glada att Stockholms Gamla Observatorium kommit i nya goda händer, skriver Hansson i sin blogg.
Men viktigast tycks ha varit en politiker som verkar brinna för idén om ett observatorium för barnen. Intervjuad i lokaltidningen Vi i Vasastan sa Hanssons motpart Olle Burell (S), skolborgarråd i Stockholms stad, att det till och med var ”roligt” att vara med om att fatta ”det finaste beslutet den här mandatperioden”.
Målet med nya Observatoriemuseet är att skapa ”en ny och kreativ mötesplats mellan skolorna, akademin och ideella organisationer som bidrar till barns utveckling och höjda skolresultat”, som Burell uttrycker det i ett pressmeddelande.
– Det hade inte blivit av om inte han blivit intresserad, slår Karl Grandin fast.
Kämpar för observatoriet i Göteborg: ordförande Henrik Sandgren och föreståndare Katja Lindblom, här med månen och Chalmersforskaren Niko Kareinen. Foto: R. Cumming
I Göteborg sneglar man ogärna på Stockholm. Men just nu finns desto större behov hos kommunpolitiker att kunna fatta fina beslut.
Slottsskogsobservatoriet i Göteborg har länge haft en liknande roll som gamla observatoriet i Stockholm, med undervisning för skolor och stjärnskådning för allmänheten. Men i augusti 2018, bara dagar före Olle Burells invigningstal i Stockholm, meddelade observatoriet i Slottsskogen att man skulle hålla stängt tills vidare. Det uppmärksammades i bland annat DN och Göteborgs-Posten.
För observatoriet var det dramatiska beslutet bara det senaste i en lång kamp för att säkra finansiering. Turerna dokumenteras i detalj på observatoriets blogg av Katja Lindblom och Henrik Sandgren, observatoriets föreståndare respektive ordförande i Slottsskogsobservatoriets vänner, föreningen som driver verksamheten.
Huvudman för observatoriet fram till 2003 var Göteborgs naturhistoriska museum. Men när museerna i Västra Götaland omorganiserades och samlades under Västarvet hamnade observatoriet utan värd. En lösning skakades fram, med finansiering från Västra Götalands regions kulturnämnd via Slottsskogsobservatoriets vänner, men den tillfälliga finansieringen tog slut 2015.
Sedan dess har observatoriet hankat sig fram på mindre tillskott från sponsorer och fonder, bland dem Stena Fastigheter, Riksbyggen och Tornet AB. Observatoriet hindras att få särskilt stöd från kommunen därför att det skulle strida mot kommunens regler för föreningsstöd. Det är extra ironiskt eftersom det drivs av en förening som startades på förslag av just Göteborgs kommun.
Därför hänger en lösning på att kommunstyrelsen fattar beslut om nya riktlinjer för föreningsbidrag. De nya riktlinjerna ska vara på gång, men har dragit ut på tiden. De väntas enligt senaste beskedet bli klara i bästa fall i januari, vilket kan bli alltför sent för Slottsskogsobservatoriet, vars kassa knappt räcker dit.
Låsningen beror delvis på läget i kommunpolitiken i Göteborg. Det är ”turbulent”, berättar Staffan Lindström (S) för Populär Astronomi. Som förste vice ordförande i Idrotts- och föreningsnämnden i Göteborg är han en av politikerna med insikt i hur Slottsskogsobservatoriet fallit ”mellan stolarna”, som han uttrycker det. I sådana fall där det finns ett behov av att frångå reglerna behövs beslut på nivå ovanför nämnderna, menar han.
– Då vänder man sig vid den här typen av problem till kommunstyrelsen, säger han.
Försöken hittills att engagera kommunens ledning har gett få framsteg. Varken Göteborgs stad eller regionen vill bli huvudman, som KD-politikern Conny Brännberg uttryckt saken. Sommaren 2017 tog kommunen emot ett förslag av Martin Wannholt (nu ledare för Demokraterna) på ett fast årligt stöd på 750 000 kronor för observatoriet, men det avslogs i kommunstyrelsen den 25 april 2018 efter att ha bordlagts hela fem gånger.
Tydligt stöd för Slottsskogsobservatoriet har också kommit från ett antal framstående forskare. På Twitter kallade Chalmersastronomen Eva Wirström, även styrelseledamot i Svenska astronomiska sällskapet, situationen ”outrageous”. Och ett upprop som manade Göteborgs kommun att säkra observatoriets framtid skrevs under av astronauten Christer Fuglesang, fysikern och författaren Ulf Danielsson, astronomen Maria Sundin, rymdfysikern Gabriella Stenberg Wieser samt flera andra namnkunniga. ”Det vore ett ödesdigert misstag att låta en sådan institution försvinna i dessa dagar”, skriver de.
Den 7 november träffas Göteborgs kommunstyrelsen och ska bland annat ta upp infrastrukturprojektet Västlänken, där just Martin Wannholt profilerat sig som motståndare, och där folkopinionen gjort det svårt för politikerna att enas om hur staden ska styras.
– Efter valet hoppas vi att det finns fler politiker i Göteborg som är beredda att stödja mer naturvetenskap till våra barn och unga, skrev Martin Wannholt på Facebook i augusti.
Är det inte dags för politiker och andra med makt i Göteborg att göra det som behövs för att Slottsskogsobservatoriet åter ska kunna ge stadens barn närkontakt med stjärnorna?
Det skulle kunna vara mandatperiodens finaste beslut.
Månen och stjärnorna lyser över Slottsskogsobservatoriet. Foto: Henrik Sandgren
[Populär Astronomi strävar efter att rapportera på ett neutralt sätt. Vi och vår ägare Svenska astronomiska sällskapet arbetar för att främja att astronomi kommuniceras till allmänheten och därför är vi stolt jäviga i frågan om Slottsskogsobservatoriets framtid. Katja Lindblom är reporter för Populär Astronomi, men har inte arbetat med den här artikeln. Populär Astronomis redaktör Robert Cumming arbetar även deltid på Chalmers tekniska högskola i Göteborg och Onsala.]
Hubble-lagen, ett fundament i den moderna kosmologin, har bytt namn, i alla fall officiellt. Enligt en omröstning och ett beslut av Internationella astronomiska unionen (IAU) i augusti i år ska den framöver omtalas som Hubble-Lemaître-lagen, detta som erkännande av den belgiske astronomen Georges Lemaîtres insatser. Det betyder att vår svenske Knut Lundmark, som i sin forskning var inne på samma spår, åter hamnar i skuggan av internationella storstjärnor. (Pressmeddelandet från IAU finns att läsa här.)
Omröstning vid en av IAU:s kongresser.
Traditionellt har lagen förts tillbaka på en artikel publicerad av den amerikanske astronomen Edwin Hubble 1929, där denna satte avstånden till ett drygt fyrtiotal galaxer i relation till den hastighet de tycktes vara på väg bort från oss (deras så kallade radialhastigheter). Slutsatsen av arbetet var att ju längre bort galaxerna befinner sig, desto fortare avlägsnar de sig, något som Hubble tolkade som empiriskt stöd för tanken att universum expanderar. Detta genombrott för kosmologin har sedan förevigats genom att Hubble fått ge namn åt lagen som beskriver expansionstakten: v = H0 · r, där v är radialhastigheten, H0 den så kallade Hubble-konstanten och r avståndet.
Ett diagram från Hubbles artikel som grafisk visar relationen mellan ökande radialhastigheter och växande avstånd. Diagrammet återfinns i artikeln som länkas ovan.
Men Hubble var nu inte ensam om dessa idéer. Lemaître hade två år tidigare härlett relationen teoretisk ur Einsteins relativitetsteori, och dessutom kunnat visa att den var förenlig med de, låt vara bristfälliga, empiriska data om galaxers avstånd och radialhastigheter som han hade tillgängliga. Men haken var bara att Lemaître publicerade detta i en fransk tidskrift som få läste; dessutom dristade han sig att skriva på franska vilket få av tidens astronomer behärskade.
Det är denna bakgrund som nu har fått IAU att döpa om den berömda lagen. Beslutet fattades med en majoritet om 78 % av de röstande.
Men det finns ytterligare en hake i denna historia, detta i form av en artikel av lundaastronomen Knut Lundmark publicerad 1924. På liknande sätt som Lemaître, men inte med samma teoretiska stringens, hade även Lundmark ur relativitetsteorin härlett en relation mellan galaxernas avstånd och radialhastigheter. På liknande sätt som Hubble, men med sämre dataunderlag, hade även han visat att relationen är förenlig med observationsdata. Han konstaterade, fritt översatt till svenska, att: “Om vi plottar radialhastigheterna mot de relativa avstånden […], finner vi att det kan finnas en relation mellan det två kvantiteterna, emellertid inte någon definitiv sådan.” Och plottade gjorde han förstås – i själva verket publicerade han ett Hubble-diagram flera år innan Hubble själv publicerade sin berömda graf.
Ett diagram från Lundmarks artikel från 1924 som också visar relationen mellan galaxernas radialhastigheter och avstånd. Hans data var av betydligt sämre kvalitet, varför han inte heller får den snygga raka linjen som Hubbles diagram skulle uppvisa några år senare. Diagrammet återfinns i artikeln som länkas ovan.
Så varför döper inte IAU om lagen till Lundmark-Hubble-Lemaître-lagen? Knöligt förvisso, men ändå. Av ett Q & A som bifogas pressmeddelandet från IAU framgår att frågan restes i samband med voteringen, och att anledningen att inte vår svenske astronom, eller andra som vid tiden gav uttryck för liknande idéer, lyfts fram var att han förvisso påvisade relationen mellan galaxernas avstånd och radialhastigheter, men att han bara tolkade den som ett tecken på rummets krökning men inte på universums expansion. Och att döma av den mycket tekniska artikeln, måste jag nog ge IAU rätt, iallafall om man håller fast vid att det är talet om universums expansion som fäller avgörande. God trea var han iallafall, den gode Lundmark.
Populär Astronomi har tidigare skrivit om Lundmark-historien här. Jämför också Jesper Sollermans artikel om saken i Forskning och framsteg.
Vi kan tacka satelliter i rymden för att väderprognoserna har blivit så mycket bättre. I onsdags lyfte en Sojuzraket från Guiana Space Center med den meteorologiska satelliten MetOp-C som last, den tredje i en serie riktigt framgångsrika vädersatelliter – och den har svensk teknik ombord.
Satelliten MetOp-C är den sista av tre vädersatelliter i polär omloppsbana och en av totalt nio som tillsammans bildar EUMETSAT Polar System, och därmed är systemet MetOp komplett. Rymdföretaget RUAG:s forskningsavdelning i Göteborg har bidragit med ett av instrumenten ombord på MetOp-C.
De två första satelliterna i MetOp har hittills minskat felen i väderprognoser från både satellit- och markbaserade instrument med drygt 25 procent. RUAG Space i Göteborg har nu bidragit med instrumentet GNSS Receiver for Atmospheric Sounding (GRAS), vars syfte är att ytterligare öka träffsäkerheten för såväl väderprognoser som övervakning av jordens klimat, skriver de i ett pressmeddelande. Företaget har även utvecklat flera av datorerna och antennerna ombord på MetOp-C.
Satellitinstrumentet GRAS är utvecklat och tillverkat på RUAG Space i Göteborg. Instrumentet kommer att öka träffsäkerheten för väderprognoser och övervakning av jordens klimat. Bild: RUAG Space.
Instrumentet GRAS tar emot signaler från GPS-satelliter, samt dess europeiska motsvarighet Galileo, under deras upp- och nedgång vid horisonten. Signalerna påverkas av atmosfären, och genom att mäta dessa förändringar så kan instrumentet räkna ut temperatur och luftfuktighet genom atmosfären upp till 50 kilometers höjd över jordytan.
Metoden kallas radioockultation och är en av de viktigaste inom väder- och klimatbevakning från satelliter.
RO means Radio Occultation in #spacespeak. Occultation measurements like for weather satellite MetOp-C are used to create profiles of temperature and humidity in the Earth’s atmosphere – one of the most important sources of information for global weather pic.twitter.com/Tf6k5KKUJ0
Ibland lönar det sig att vara ihärdig. I mer än 50 år har en av våra närmsta grannstjärnor som endast är sex ljusår bort, Barnards stjärna, granskats i letandet efter planeter i systemet. Nyligen upptäcktes en kall superjord i systemet, som fått beteckningen Barnards stjärna b.
Två forskningslag, Red Dots och CARMENES, presenterade nyligen sin upptäckt i en artikel i Nature. Detta fynd är ett genombrott för de grupper som gjorde upptäckten, vilka är dedikerade till att just leta efter närbelägna steniga planeter som den här. Tidigare har dessa två projekt också legat bakom upptäckten till den jordstora planet som avslöjades vara i bana runt Proxima Centauri, vår närmaste granne.
Diagram av stjärnsystem närmast solen. Bild: NASA/Penn State University
Efter omkring 20 års observationer med sju olika instrument och mätningar av radialhastighet lyckades forskarna fastställa att stjärnan med stor sannolikhet har en planet kretsande kring sig. De beräknar planetens massa till att vara mer än 3,2 gånger så stor som jordens, och att det är en så kallad superjord. Omloppstiden beräknas till ungefär 233 dagar, vilket gör att planeten kretsar endast på 0,4 gånger avståndet mellan solen och jorden runt sin värdstjärna och placerar planeten nära snölinjen där ämnen som är flyktiga likt vatten kondenserar till is. Eftersom stjärnan är en mindre stjärna av M-dvärg typ får planeten inte mer energi från sin värdstjärna än omkring 2% av den energi som jorden får från solen. Yttemperaturen på den nyupptäckta planeten beräknas därför vara omkring minus 170 grader Celsius, och förmodligen är den inte beboelig enligt mänsklig standard.
Rymdkonstnärs illustration av ytan på den kalla, steniga planeten kring Barnards stjärna. Bild: ESO/M. Kornmesser.
Stjärnan som också går under namnet GJ 699 har blivit uppkallad efter astronomen Edward Barnard, som under 1916 upptäckte hur snabbt stjärnan rörde sig på himlen. Stjärnan var känd sedan tidigare, men eftersom den är såpass nära jorden är det den stjärna som rör sig skenbart snabbast över natthimlen. Den är dock för ljussvag för att synas med blotta ögat, men även med ett litet amatörteleskop är den synlig i stjärnbilden Ormbäraren (Ophiuchus). Stjärnan i sig är inte känd för att tillhöra något specifikt stjärnsystem, vilket gör planetupptäckten till den närmsta kända exoplaneten kring en ensam stjärna, till skillnad från just Proxima Centauri som ingår i ett trippelsystem av stjärnor.
Stjärnbilden Ormbäraren (Ophiuchus) där Barnards stjärna är synlig. Bild: ESO, IAU and Sky & Telescope.
Forskare har länge letat efter planeter kring Barnards stjärna, och redan under de tidiga 1960- och 1970- talen argumenterade Peter van de Kamp för att stjärnan sågs “vingla” i sin riktning över himlen. Detta skulle kunna tyda på att kanske en eller flera planeter drar i stjärnan. Emellertid visade det sig att de förskjutningar i position som sågs kom från ojämnheter i teleskoplinsen. Dock kvarstod mystiken kring Barnards stjärna, och det dröjde till november 2018 innan existensen av en planet i systemet kunde bevisas.
Metoden som användes för att upptäcka planetkandidaten utnyttjar dopplereffekten som blir synlig i stjärnans spektrum när planetens gravitationella dragningskraft drar i stjärnan. När planeten är bakom stjärnan rödförskjuts stjärnans ljus mot längre våglängder, och på liknande sätt blir stjärnljuset något blåare till kortare våglängder när planeten är framför stjärnan och drar den aningen åt jordens håll. De instrument som användes kunde mäta så små förändringar i stjärnans hastighet som mindre än en meter per sekund, alltså nästan gånghastighet. Utöver upptäckten av en planet kring den närmsta ensamma stjärnan bortom solen, så var det också ett rekord för radialhastighetsmetoden att hitta en planet av den här storleken på det längsta avståndet från sin värdstjärna hittills.
I måndags kväll lyckades NASA landa sitt senaste tillskott i deras Mars-flotta: InSight. Sonden, som har rest i ett halvår, har kostat NASA uppemot 800 miljoner dollar och en lyckad landning var därför extremt önskvärd (faktum är att mindre än hälften av landningarna på Mars har lyckats).
Kvällen innan landningen gjordes de sista finjusteringarna av sondens kurs för att lyckas landa på det område som NASA:s forskarteam valt ut: ”Elysium Planitia”. Detta är ett platt område vid Mars ekvator, vilket underlättar för en säker landning, samt kan tillgodose InSight med tillräckligt mycket solljus för att kunna vara aktiv och samla mätdata i två år.
Jubel i NASAs kontrollrum efter bekräftad landning av InSight. Bild: NASA/B. IngallsDet planerade landningsområdet i Elysium Planitia. Bild: NASA/JPL-Caltech
Vid landningen tog sig sonden igenom Mars atmosfär, skyddad av en värmesköld på dess undersida. Efter inträdet fälldes en fallskärm ut och stödraketer aktiverades för att sonden skulle nedstiga på ett så pass långsamt och säkert sätt som möjligt. Totalt tog hela proceduren endast sex och en halv minut; fördröjningen från Mars är tio minuter, vilket innebär att sonden redan hade lyckats landa innan startsekvenserna registerades nere på jorden. För att dammet som rördes upp vid landingen skulle hinna lägga sig hade man programmerat in en fördröjning på 30 minuter innan solcellerna, som ska försörja InSight med energi, fällde ut sig. NASA har redan publicerat den första bilden från landaren och arbetet med att samla in data påbörjas redan denna vecka.
Den första bilden från InSight, bara minuter efter själva landningen. Bild: NASA/JLP-Caltech
Nu backar vi bandet lite och tar tillfället i akt att gräva lite i varför NASA utökat sin Mars-flotta med ytterligare en landare. På 70-talet var NASA först med att placera sonder på Mars yta med de så kallade Vikinglandarna, Viking 1 och 2. Dessa räknas alltså som de första landarna, ifall man bortser från Sovjetiska Mars 3 vars signal dog ut 14 sekunder efter landningen. Idag hittar vi flertalet sonder, både i omloppsbana runt och på ytan av Mars: Mars Pathfinder, Spirit, Opportionity, Curiosity, för att nämna några. Med denna pluton av instrument kan man inte riktigt hålla sig för att fråga, varför fler? Vad mer finns det att upptäcka på Mars och vad kan InSight bidra med?
Karta över landningsområderna för NASAs Marslandare. Bild: NASA/JPL-Caltech.
Det kortare namnet InSight kommer från det aningen längre namnet ”Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport” som redan där ger lite ledtrådar till vad sondens syfte är. De föregående projekten har, och har haft, ett fokus på att fotografera och kartlägga Mars yta, samt mäta halter genom markprover. Med InSight vill man istället mäta insidan av planeten. För att göra detta är landaren utrustad med tre instrument:
En seismometer som ska mäta rörelser och vibrationer i marken. Instrumentet kommer kunna skilja på vibrationer skapade av meteoritnedlag eller ‘marsbävningar’ (som en jordbävning), vilket kommer ge bättre förståelse för hur Mars ser ut inuti.
Ett radioinstrument som kommer att mäta hur mycket Mars nordpol rör sig i och med planetens interaktion med solen. Detta instrument hjälper också till i förståelsen av Mars insida.
En termometer som ska mäta temperaturer upp till fem meter under ytan. InSight är därför försedd med en borr och forskarna hoppas på att landningsområdet har en lös markyta med sand istället för is eller hårt berg, då dessa material inte är lika lättborrade.
En av de huvudansvariga för InSight, Bruce Banerdt, kommenterade efter landningen att ”Landing was thrilling, but I’m looking forward to the drilling.” Det varnas dock för att det kan komma att ta flera år innan datan som InSight samlar in kommer att bli tillgänglig. Men den som väntar på något gott! Mer att läsa om landningen finns här och här.
En animering av InSight på Mars, med genomskärning av planetens yta för att visa temperaturinstrumentet. Bild: NASA/JPL-Caltech
Har vi tur kommer vi under december 2018 kunna se kometen 46P/Wirtanen med blotta ögat. Men vad vet vi egentligen om den och hur ser man den som bäst?
46P/Wirtanen är en kortperiodisk komet. En periodisk komet återkommer inom mindre än 200 år och en kortperiodisk ännu oftare. För 46P/Wirtanen är det en omloppstid på 5,4 år som gäller och den besökte oss senast 2013, fast då med sämre förutsättningar att beskådas.
Liten men troligtvis ljusstark
Kometen upptäcktes 17 januari 1948 av den finskättade amerikanske astronomen Carl Alvar Wirtanen varifrån den fått sitt namn. 46P/Wirtanen är en rätt liten komet. Kärnan tros inte vara större än 1,2 kilometer tvärsöver och storleken skiljer sig därför markant från andra kometer som exempelvis Hale-Bopp med sina 60 kilometer i diameter.
Trots sin föga storlek kommer 46P/Wirtanen troligtvis ändå att synas från mörka platser i mitten av december. På sydligare breddgrader har den varit populär bland amatörastronomer och har enligt senaste beskedet redan nått magnitud 5,5, alltså tillräckligt ljus för att ses med blotta ögat. Kometen förutspås ljusna ännu mer, men detta är alltid mycket oförutsägbart. Det är svårt att på förhand lista ut hur just den enskilda kometen kommer reagera på ljuset från solen.
– Ljusstyrkan kan öka av tre olika anledningar. Kometen kommer närmare solen eller jorden eller så avdunstar det mer material från den, förklarar Gunnar Sporrong, amatörastronom, föreläsare och mannen bakom sajten klaraskyar.se.
Här nedan kan ni se en video av hur kometen rörde sig sig över himlen i augusti i år, sedd från Australien.
En magnitud på 6 betyder att objektet mätt och jämnt är synligt för blotta ögat, medan magnituden 0 är som de ljusstarkaste stjärnorna på himlen (Vega till exempel). Runtom kometer finns en så kallad coma, alltså ett klotformat moln av is, gas och damm som omger kometens kärna. Det är det molnet som sedan dras ut till en svans när kometen närmar sig solen. Just 46P/Wirtanen har en coma bestående av bland annat molekylen C2 (tvåatomigt kol) vilket ger en svagt grön nyans när coman börjar avdunsta. Om kometen blir så synlig som vi alla hoppas kommer den därför vara mycket vacker med sitt lite spöklika, gröna ljus omkring sig.
– Synligheten beror på många faktorer, bland annat den så kallade degree of condensation, DC, alltså graden av kondensering. Om kometen hunnit besöka vårt solsystem många gånger har mer material hunnit avdunsta, säger Gunnar Sporrong.
Så rör sig komet Wirtanen över himlen under december 2018. Punkterna gäller för kl 23 på angivna datum. Mars läge gäller för den 12 december. Grundkarta: Per Ahlin
Kondenseringsgraden mäts i en skala på 0–9. Ligger DC:n på 9 är objektet skarpt som en stjärna och ju lägre DC, desto suddigare ser objektet ut. 46P/Wirtanen räknas som en hyperaktiv komet vilket betyder att den ger ifrån sig extra mycket damm och gas. Detta ger den ett DC-värde på 3 vilket kommer göra den enklare att få syn på trots sin ringa storlek.
– Om väldigt mycket gas avdunstar per tidsenhet hinner gasen heller inte skingra sig och objektet blir då kompaktare. Avdunstar gasen långsamt hinner den flyta ut runt objektet som då uppfattas som diffusare, berättar Gunnar Sporrong.
Hur du hittar den
I mitten av december kommer 46P/Wirtanen passera oss på ett avstånd cirka 11,5 miljoner kilometer, bara 30 gånger längre bort än månen. Den syns som bäst just när vinterns bästa stjärnfall, geminiderna, också syns på himlen. Vi återkommer senare med mer om geminiderna.
Spana efter kometen mellan den 12 till 16 december när himlen blivit mörk. Då kommer den att befinna sig i stjärnbilderna Valfisken och Oxen, som en suddig, blek stjärna eller suddig fläck på himlen. Med en liten fältkikare blir den lättare att hitta.
Den 16 december är den som allra närmst, men efter det får den konkurrens av månen som befinner sig på samma del av himlen. Därefter passerar den mellan stjärnhoparna Plejaderna och Hyaderna och som snabbast rör den sig hela 4–5 grader (8-10 fullmånar) åt nordost varje dag. Här hos NASA kan ni följa kometens färd på himlen.
Här ser ni hur stor kometen ser ut vid olika datum. Den 16 december är den som närmast oss och alltså som störst på himlen. (Bild: Tom Ruen CC BY-SA 4.0)
Kometer är egentligen i stort sett osynliga, med en liten, svart kärna. Det är först när kometen närmar sig en stjärna som gas och stoft i dess is avdunstar och smälter. När dessa partiklar träffas av solens ljus reflekteras solljuset och gör kometen till ett synligt objekt. Solens ultravioletta ljus får partiklarna runt kometen att fluorescera likt gaserna i ett lysrör. Men kometer är ofta rätt ljussvaga.
– För att se den som bäst måste du leta upp en mörk plats utan ljusföroreningar. Om du nu skulle befinna sig i stan underlättar det att ta med sig en fältkikare eller ett litet teleskop eftersom det förstärker ljuset och ger dig en chans att se mer än coman, kanske till och med svansen. Det är mycket sällan svansarna blir så starka att de kan ses med blotta ögat, säger Gunnar Sporrong.
På sajten in-the-sky.org kan du gå in och fylla i var du själv befinner dig för att få reda på exakt vid vilket klockslag ni bör kunna se kometen som bäst och åt vilket håll ni ska rikta kikaren.
I slutet av 2018 och början av 2019 finns det mycket att se på himlen. Vi har redan skrivit om komet Wirtanen och vi återkommer om stjärnfallet geminiderna. Men ljusast och vackrast på himlen i december och januari är planeterna Venus och Mars. Vilken är din favorit?
Titta ordentligt innan du bestämmer dig, speciellt eftersom Jupiter och Merkurius är också med i leken. Här kommer våra bästa tips.
Se morgonstjärnan Venus regera i sydost. Venus är stjärnan som lyser i sydost tidigt på morgonen i december 2018 och januari 2019. Riktigt tidigt ligger den lågt över horisonten och kan verka nästan onaturligt ljusstark, och taggigsom i ett julkort. Medan himlen ljusnar stiger den, regerar himlen en stund och står nästan i söder där solen går upp. Längst i norr där solen håller sig under horisonten kan du upptäcka Venus lågt i söder hela förmiddagen under december månad.
Se Mars i söder på eftermiddag och kväll. Mars är det ljusa, lite röda stjärnan som lyser klart i söder när himlen är mörk. Ända sedan sommaren har den hängt med på kvällshimlen. För varje dag klättrar Mars lite högre på himlen men lyser lite svagare. Så fortsätter den hela vintern tills den försvinner i skymningsdiset någon gång i april.
Mars på kvällen (den 14 december tillsammans med månen) och Venus på morgonen – här med sällskap av Merkurius runt den 11-13 december. Bilderna ska förmedla känslan snarare än exakta storlekar – kolla själv! Grafik: Populär Astronomi
Boka in mötena mellan månen och Venus och Mars. Extra vackert blir det när månen ligger nära Venus eller Mars. Venus och månen blir snyggast på måndagmorgonen den 3 december (Venus under och till vänster om månen) och den 4 december (månen till vänster om Venus). Nästan lika vackert blir det när månen ligger nära Venus på nyårsmorgonen och den 2 januari. Månen plus Mars ser du på kvällen fredagen den 14 december (Mars till höger om månen), och den 15 december (Mars till vänster). Likadant blir det sedan även den 12 respektive 13 januari.
Merkurius lurar nedanför Venus runt december 12. Venus inre kompis Merkurius är svår att upptäcka men i början av december dyker den upp på morgonhimlen. Dagarna kring den 12 december hittar du Merkurius till vänster om Venus och en bra bit längre ner mot horisonten. Med fältkikare ökar du dina chanser att få syn på Merkurius.
Venus möter Jupiter i gryningen i januari. Allra häftigast kan det bli när Venus får morgonsällskap av en annan ljus planet, Jupiter. På gryningshimlen under första halvan av januari – kl 07:00 kan vara bästa tidpunkt att titta – rör sig Venus och Jupiter allt närmare varandra. Tätast står de på tisdagmorgon den 22 januari.
Stjärna lagom till jul – vad säger forskningen om den då? När Venus syns i december tänker en del på en känd historia i den kristna bibeln. Men alla astronomiska förklaringar för historien om Betlehemsstjärnan är numera dödförklarade. Det slår astrofysikern Bradley Schaefer fast i en artikel från 2016. Istället ger han boken The Star of Bethlehem och författaren Michael Molnar rätt. Molnar förklarar historien om stjärnan utifrån de vise männens egentliga intressen. De var astrologer, historiskt och religiöst intresserade nördar som ville förstå sin samtid och framtid. De fascinerades av astronomiska händelser i almanackor, tabeller och diagram, inte på himlen. Ett ovanligt möte mellan Jupiter och månen år 6 f. Kr. – likt den som vi fick se 2012 – såg för dem alldeles epokgörande ut, som en värre variant av uppståndelsen kring den 23 september 2017. Historien fick vingar. Så när stockholmsastronomen Kerstin Lodén skrev sin artikel om i Betlehemsstjärnan i Populär Astronomi 2001/4 var Michael Molnars bok ny och Kerstin inte helt övertygad åt något håll. Men idag är experterna överens om att det är astrologi som förklarar Betlehemsstjärnan, inte astronomi.
Meteorer är bland det finaste som natthimlen har att bjuda på. Nu når vinterns bästa meteorregn geminiderna sin topp – samtidigt som flera andra rymdstenar är rykande aktuella.
Vinter i solsystemet: Populär Astronomis decembernummer släpps samtidigt som geminiderna sprakar på himlen. Omslagsbild: Göran Strand
Geminiderna är en av vinterns höjdpunkter på himlen. Vi har också skrivit om komet Wirtanen, om planeterna Venus och Mars, och vi återkommer om bland annat månförmörkelsen den 21 januari.
Boka in kvällarna den 13 och 14 december 2018. Kvällarna och nätterna den 13-14 december tävlar om att bli bäst för meteorskådare i Sverige, allt enligt den Internationella meteororganisationen IMO:s meteorkalender. Välj den som har bäst väder, eller båda. Kan du vara uppe sent på kvällen så är torsdagen den 13 december ett bra val. För dig som vill se meteorer tidigare på kvällen är fredagen 14 december lite bättre, men då ligger månen högre på himlen och kan överglänsa många meteorer. Ju längre norrut desto bättre är fredagen den 14, med goda meteorchanser under den mörka eftermiddagen. Nätterna före och efter, bland dem Lucianatten 12-13 december, bjuder säkert också på en del meteorer.
Du ser meteorer där himlen är mörkast. För att se många stjärnfall ska du inte titta på något särskilt håll. Hitta en säker och mörk plats, ha varma kläder på dig – och titta uppåt bara.
Passa på att spana in komet Wirtanen – och Mars. Är du på mörk plats och ute längre än 20 minuter hinner dina ögon anpassa sig till mörkret. Då ser du allt fler stjärnor, anar Vintergatsbandet, fler meteorer såklart – och om du tittar på rätt ställe, vinterhimlens just nu mest spännande suddiga fläck, komet 46P/Wirtanen. Råd och en karta har vi här. Samtidigt lyser planeten Mars klart i syd.
Stanna upp så sent du orkar. Stjärnbilden Tvillingarna är geminiderna synbara källa, och ju senare på kvällen desto högre på himlen ligger den.
Rymdgrus från den soligaste asteroiden. En meteor är ljuset från den upphettade luften framför en sten som faller från rymden genom jordens atmosfär. Grus i rymden finns det gott om, i detta fall moln av stenskrot, snöbollar och damm som kastas ut av kometer och asteroider när de värms av solens strålning. Geminiderna är ett utsträckt ringformat moln av allt som slängts ut från asteroiden Phaethon. Av alla asteroider med egennamn så är Phaethon den vars bana tar den närmast solen.
Oskyldigt blå: så kanske ser luciameteorernas källa ut. Asteroiden Phaethon från nära håll enligt rymdkonstnären Heather Roper. Illustration: Heather Roper
Snart ska vi få upptäcka geminidernas källa ordentligt. Asteroiden Phaethon studeras nu intensivt inför ett framtida rymdprojekt. Den amerikanske astronomen Teddy Kareta och hans kollegor fick en del uppmärksamhet i oktober då han presenterade nya mätningar av asteroiden (pressmeddelande, forskningsartikel). Forskarna överraskades av att Phaethon är ovanligt blå, och ovanligt mörk – det talar för att den slungades mot solen i en krock som också drabbade asteroiden Pallas. År 2022 väntas den japanska rymdsonden DESTINY+ lyfta enligt plan 2022 med Phaethon som slutmål.
Från jorden till geminidernas källa: den planerade rymdsonden DESTINY+ har Phaethon som mål. Bild: JAXA
Boka redan in nästa meteorregn. Natten den 3-4 januari 2019 är det dags för kvadrantiderna, en kort men potentiellt trevlig skur av meteorer för den som kan vara uppe sent.
Den 3 december 2018 nådde NASA-sonden OSIRIS-REx (Origins, Spectral Inter-pretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer) sitt mål; den 500 meter stora nära jorden-asteroiden 101955 Bennu i vad som kommer att bli det första så kallade sample return-uppdraget sedan de sista Apollo-astronauterna lämnade månen 1972.
”Sample return” innebär att OSIRIS-REx efter att ha slutfört sina studier av Bennu kommer att återvända till jorden med markprover från asteroiden, som sedan kommer att analyseras av forskare på NASA.
Så ska OSIRIS-REx hämta sina prover. Illustration: NASA
Anledningen till varför just 101955 Bennu är så intressant är dess närhet till jorden, men i desto högre grad det faktum att dess komposition förefaller att likna den hos kolrika meteoriter. Att det sedan föreligger en viss risk för att den diamantformade asteroiden kommer att kollidera med jorden under nästa århundrade är sekundärt, men genom att besöka Bennu hoppas forskarna att lära mer om krafterna som påverkar asteroidernas rörelser genom solsystemet, till exempel värme som absorberas och åter strålas ut från objekten vilket kan antingen minska eller öka kollisionsrisk med jorden.
Asteroiden 101955 Bennu är 500 meter i diameter och har en utpräglad diamantform. Bild: NASA.
Studier av Bennus kemiska sammansättning kommer förhoppningsvis även att ge ökad insikt angående hur vatten och prebiotiska molekyler kan ha fördelats genom solsystemet efter att det bildades för 4,5 miljarder år sedan och här kommer forskarna bland annat att ta hjälp av de märkliga stembumlingar som ligger utspridda över asteroidens yta. Stenbumlingarna misstänks ha sitt ursprung i Bennus inre och tros således att ha hamnat på ytan genom den så kallade paranötseffekten, nämligen genom meteoritnedslag som tvingat upp stenarna till ytan. Forskaren Esteban Wright, vilken bland annat publicerat en vetenskaplig artikel om Bennus stenbumlingar, har på sin Youtube-kanal lagt upp några korta men illustrativa videoklipp om hur paranötseffekten fungerar.
Bennu: från närmare håll visar sig en stenhög i rymden med stora block på ytan. (Bild: NASA’s Goddard Space Flight Center/University of Arizona)
Under de nästföljande veckorna kommer OSIRIS-REx att kretsa kring Bennus poler och ekvator i syfte att samla in mer information om dess massa och den 31 december kommer sonden att lägga sig i en närmare omloppsbana för att under drygt 18 månader utföra djupare studier av asteroiden. I juli 2020 planeras OSIRIS-REx att sänkas hela vägen ned till ytan där den sedan med hjälp av en robotarm skall suga upp minst 60 gram asteroidstoft att föra med sig tillbaka till jorden. Under förutsättning att allt går bra kommer OSIRIS-REx att återvända hem år 2023.
På sin hemsida visar NASA OSIRIS-REx inflygning till Bennu.
Voyager 1 och 2 är NASA:s kanske mest framgångsrika rymdsonder och de människotillverkade föremål som befinner sig allra längst ifrån jorden. Sonderna sändes upp med 16 dagars mellanrum år 1977 och besökte sinsemellan Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus, samt flera av dessa jättars månar. 2017 gjorde Populär Astronomi ett omfattande reportage om framgångssagan Voyager, vars upptäckter förändrat vår syn på solsystemet. Du kan läsa hela det spännande reportaget här. Hela 41 år efter uppskjutningen är det nu dags att fira ännu en seger.
I augusti 2012, efter 35 år i rymden, lämnade Voyager 1 solsystemets kärna och drev vidare ut i den interstellära rymden. Nu, sex år senare, har Voyager 2 slagit följe med sin tvillingsyster och även den lämnat solens heliosfär. Heliosfären kan beskrivas som solvindens hemvist och den sfär som innesluter solsystemets kärna, det vill säga en avgränsning mot det interstellära mediet. I och med passagen har radarparet slagit ytterligare ett gemensamt rekord – de är nu de två allra första och hittills enda människotillverkade föremålen att inta området mellan stjärnorna.
Nu har både Voyager 1 och 2 passerat heliosfären och tagit sig ut i den interstellära rymden. Illustrationen föreställer solsystemets kärna och den omgivande heliosfären. De båda Voyager-sonderna är markerade där de uppskattas befinna sig idag. Bildkälla:NASA/JPL-Caltech.
Voyager 2 är utrustad med aktiva instrument som ger oss värdefull information om miljön där sonden passerar heliopausen, heliosfärens ytterkant, och äntrar det kalla interstellära mediet. Med Plasma Science Experiment (PLS) kan man detektera elektrisk ström i solvinden och på så sätt mäta egenskaper som hastighet, densitet, temperatur och tryck. Den 5 november 2018 upptäckte Voyager-teamet en kraftig inbromsning av partiklarna i solvinden som omgav Voyager 2, följt av en ekande tystnad. Detta markerade passagen som ytterligare en stor milstolpe i det framgångsrika Voyager-projektet. Även mätningar från instrument som mäter kosmisk strålning, laddade lågenergipartiklar och magnetiska fält runt sonden har visat resultat som tyder på att Voyager 2 nu lämnat heliosfären och befinner sig i det interstellära mediet – rymden mellan stjärnorna.
Mätningar från instrumentet CRS (Cosmic Ray Subsystem) ombord på Voyager 2 visar när sonden passerade heliopausen. I grafen syns en tydlig ökning av antalet interstellära högenergipartiklar som träffar detektorn per sekund, samtidigt som antal lågenergipartiklar med ursprung inom heliosfären minskar kraftigt.
Forskarna har i och med Voyager 2:s passage en unik möjlighet att studera rymden i gränslandet mellan heliosfären och det interstellära mediet. Denna gång finns mätningar även från instrument som slutat fungera på Voyager 1. Mätningarna kommer att komplettera NASA:s IBEX-uppdrag (Interstellar Boundary Explorer), som undersöker solvindens växelverkan med de interstellära vindarna på avstånd, och det kommande uppdraget IMAP (Mapping and Acceleration Probe). Enligt NASA finns fortfarande många olösta mysterier kring rymden bortom heliopausen och mycket kunskap finns att hämta i de två historiska Voyager-passagerna, i takt med att människans längsta armar når allt längre ut i universum.
– Vi är glada och lättade att båda Voyager-sonderna nu har nått denna milstolpe. Det är detta vi har väntat på! Nu ser vi fram emot vad vi kan lära oss av att ha båda sonderna utanför heliopausen, säger Suzanne Dodd, projektledare för Voyager-uppdragen vid NASA Jet Propulsion Laboratory i Kalifornien, i NASA:s pressmeddelande.
Voyager 2 befinner sig 18 miljarder kilometer från jorden och kommunikationssignaler som färdas med ljusets hastighet behöver nära 17 timmar för att ta sig från jorden till sonden eller vice versa. Detta kan jämföras med avståndet på 150 miljoner kilometer mellan jorden och solen, ett avstånd som motsvarande signaler avverkar på bara drygt 8 minuter. Det kommer dock att dröja innan både Voyager 1 och Voyager 2 lämnar solsystemet helt, något som framtidens jordbor kanske får uppleva om 30 000 år. Solsystemet innefattar nämligen allt som påverkas nämnvärt av solens gravitation och man brukar räkna med att det sträcker sig ända ut till Oorts molns ytterkanter, ca. 100 000 astronomiska enheter från jorden Det är omkring 1,6 ljusår bort – att jämföra med Voyager 2:s nuvarande avstånd på ynka 17 ljustimmar. När den än sker är dock färden ut ur solsystemet en milstolpe som kommer att ske i det tysta – bränslet uppskattas nämligen endast räcka för att hålla Voyager-sonderna aktiva omkring ytterligare ett decennium.
Både Voyager 1 och 2 kommer dock att fortsätta sina resor ut i det okända även efter att kommunikationen bryts och efter att de lämnat solsystemet, en resa som kan vara i flera miljarder år. Oavsett om de överlever människan eller inte har de med sig varsin hälsning från vår civilisation: guldpläterade fonografskivor fyllda med ljud, bilder och meddelanden som vittnar om livet på jorden under sena 1970-talet, och som påminner om en häftig tid i jordens unga rymdålder.
”The Golden Record” kallas guldskivan som finns ombord på Voyager 1 och 2. Här syns framsidan med instruktioner till eventuella intelligenta varelser som, med mycket tur, kan komma att hitta skivorna i framtiden.
Drygt en mil från skidanläggningen Romme Alpin i Dalarna fångades fredagen den 14 december 2018 en optisk himlashow på bild. Astrofotografen Magnus Edbäck var en av många som tog kort på fenomenet (Dalarnas tidning). Hans fotografi på ljusfenomenet visar upp ett samspel mellan flera spektakulära solhalor, och bilden blev snabbt internationellt uppmärksammad efter att ha lagts till i finska databasen Taivaanvahti (Himlavakten), som samlar amatörobservationer av astronomiska och atmosfäriska fenomen.
Extra spektakulärt är att Magnus foto avslöjar en ny typ av iskristallbåge som aldrig tidigare fångats på bild!
En typisk 22°-halo runt solen. Bilden är tagen i Peru av Zhi-Da Zhong. Foto: Zhi-Da Zhong CC BY SA 3.0
En halo, även kallad ljusgård, är ett optiskt atmosfärsfenomen som uppstår när solen skiner genom höga moln, på höjder där det är tillräckligt kallt för iskristaller att bildas. Beroende på kristallernas form och orientering kan ljusets brytning genom dem skapa olika typer av mönster på himlen, såsom ringar eller bågar. De har inspirerat konstverk, som 1600-talsmålningen Vädersolstavlan i Storkyrkan i Stockholm. Typiska solhalokomponenter har fått egna namn – den vanligaste kallas 22°-halon, andra exempel är vertikalpelaren och cirkumzenitalbågen, eller de mer sällsynta Lowitz- och Moilanen-bågarna.
Flera bitar måste falla på plats för att en solhalo ska bildas – ljuset måste brytas i samma riktning i kristallerna så att det sprids åt samma håll och på så sätt bildar ett mönster. Trots kraven på iskristallernas form och fall bildas enkla varianter av sådana mönster ganska ofta på himlen – det gäller bara att vara observant. Enligt en undersökning som gjordes av Uppsala universitets meteorologiska observatorium på 1800-talet syns halor ca 100 dagar per år. Vanligast är 22°-halor, andra komponenter är betydligt mer sällsynta.
Speciellt med bilden som fångats av Magnus Edbäck är att en stor mängd olika typer av solhalor uppstått samtidigt. Snökanonerna som finns vid skidanläggningen kan vara en bidragande faktor till det vackra mönster som bildades när ljuset spreds på detta sätt över Borlänge. De ger upphov till näst intill perfekta kristaller på hög höjd. Edbäck fick av en slump se det vackra skådespelet genom köksfönstret:
– Jag var hemma hos mina föräldrar på lunch när min mamma bad mig titta ut för att se hur fint solen lyste. Jag såg på en gång att det här inte var som någon halo jag sett tidigare. Synen på himlen var helt fantastisk!
På bilden syns till och med solhalor som aldrig tidigare fotograferats. När Marko Pekkola, redaktör för Populär Astronomis finska motsvarighet Tähdet ja avaruus och moderator för Taivaanvahti, först såg bilden förstod han att den var speciell. På 80- och 90-talet forskade han om halofenomen, och han insåg därför att bilden fångat något ovanligt.
– Fenomenet som Magnus hade fotograferat var fantastiskt. Jag lade särskilt märke till två bisolar på var sida om den övre tangerande bågen vid 22°-halon. De verkade vara helt nya!
Han tog då kontakt med kollegan Marko Riikonen, som bekräftade att dessa komponenter nu hade observerats för första gången. Riikonen är en ledande expert på halofenomen och har bland annat skrivit boken Halot (en kort beskrivning på engelska här). De nya solhalorna i Edbäcks bild har tidigare enbart förutspåtts av datorsimuleringar, men finns nu alltså även i en bild från svenska Dalarna! Oerhört häftigt!
Den spektakulära showen fotograferades av flera personer, men det var från Edbäcks bild de nya halorna först kunde identifieras. När han publicerade fotografiet visste han inte att han förevigat en ny halokomponent, men kommentarerna strömmade snabbt in:
– Till en början förstod jag inte vad detta egentligen innebar, men det kändes så klart spännande att jag lyckats fotografera något unikt! Jag är glad om min bild kan vara till nytta i forskning eller i något annat sammanhang, säger han.
En solhalo över Jämtland pryder Populär Astronomi 2018/4. Foto: Göran Strand
Senast för 50 år sedan identifierades en ny solhalo av en svensk. Den gången var det Gösta Hjalmar Liljequist, då på ett meteorologiskt forskningsuppdrag till Maudheim på Antarktis, som stod för observationen. Han observerade en blåvit 160°-halo som kom att kallas Liljequist-bisol. Enligt samma namntradition skulle de nyupptäckta halorna kallas Edbäck-bisolar efter fotografen Magnus Edbäck. Enligt Marko Pekkola finns dock inga tydliga regler kring namngivning av solhalor – en mer teknisk benämning skulle hänvisa till de nya bisolarnas ursprung i den övre tangerande bågen.
Titelbild: Jorduppgång sett från den Japanska månsonden KAGUYA. Bild: JAXA
Inte helt obemärkt har Kina ett stort rymdprogram under utveckling med bemannade och obemannade farkoster (vi har många artiklar om dem här på Populär Astronomi). Just nu är Kinas fjärde månsond framme vid månen med deras andra månlandare. Ombord finns det svenska instrumentet ASAN. Den ska landa tidigt i januari 2019 vilket sammanfaller med Superrymdåret, då det är 50-årsjubileum för den första bemannade landningen på månen med Apollo 11 samt 100-årsjubileum för både Svenska Astronomiska Sällskapet och Internationella Astronomiska Unionen.
Den 8 december i år lyfte en Chang Zheng-raket i södra Kina från raketbasen Xichang. Dess last var rymdsonden Chang’e 4 med en strövare som ska landa på månens baksida. Sedan 12 december ligger den i omloppsbana runt månen. Dess slutliga mål ligger någonstans i South Pole-Aitken Basin (ungefär sydpolära Aitken-försänkningen). Där finns många möjliga landningplatser med något snällare terräng än vad som är vanligt på månens baksida. (Av okända skäl är baksidan mycket mer kuperad än månens framsidan.) Mer detaljerat om sondens uppdrag går att läsa om hos Planetary Society och GBTIMES.
Uppskjutning av en Chang Zheng 3B-raket från Xichang. Bild: Wikimedia Commons
Månen har 14 dagar långa nätter och för tillfället är landningsområdet höljt i mörker. Först tidigt i januari går solen upp i området så landningen lär inträffa tidigast den 3 januari, 2019. Går allt väl blir det första gången någonsin en farkost landar på månens baksida!
Med baksidan menas alltså att månen alltid har samma sida vänd mot jorden eftersom jorden och månen ligger så pass nära varandra. Baksidan kallas ibland för månens mörka sida fastän den är bara helt mörklagd då det är fullmåne. Samma fenomen som ger tidvatten på jorden har gjort att månens rotationshastighet är lika lång som dess omloppstid runt jorden. Ett dygn på månen är alltså ungefär fyra veckor. För att kunna hålla kommunikationen med landaren har Kina därför lagt satelliten Queqiao i en speciell omloppsbana runt jorden och månen så att den kan skicka vidare data från landaren till jorden.
Ett av experimenten ombord är det svenska ASAN (Advanced Small Analyzer for Neutrals) som ska mäta hur materialet i månens yta påverkas av solvinden. Den är byggd av Institutet för rymdfysik, IRF i Kiruna och ansvarig för ASAN är Martin Wieser som berättar i deras pressmeddelande att det är första gången ett instrument från IRF landar på månen. Läs mer från IRF här, en intervju med Martin finns på IRFs youtube-kanal och första 2019-numret av pappersupplagan av Populär Astronomi blir sprängfylld av månstoff!
– Hur solvinden […] påverkar månens yta är ett nytt forskningsområde och våra mätningar är viktiga för att förstå grundläggande fysikaliska processer. Djupare kunskaper om månytan och de processer som sker där är i sin tur en förutsättning för en framtida etablering av permanenta bemannade månbaser, förklarar Martin.
Kinas förra månströvare Yutu som landade med Chang’e 3. Chang’e 4 och 3 bygger på samma grundläggande design. Bild: CNSA via spaceflight101
Ett annat spännande experiment är ett biosfärexperiment. Chang’e 4 har en behållare med potatis- och backtravfrön, och silkesmaskägg. Det är ett studentexperiment från Chongqing-universitetet som ska studera hur väl fotosyntes och syreupptagning fungerar på månen.
Inom Kinas månprogram är Chang’e 4 bara en av många planerade månsonder. På lång sikt planerar de en bemannad forskningsbas på månen så även Kina jobbar för en mänsklig återkomst dit. The Space Review har en djupare analys av Kinas program och mer finns på Kinesiska rymdprogrammets officiella sida för månprogrammet.
Teorin om hur planeter bildas har utvecklats under århundraden, från första steget, en tunn skiva, till dagens sofistikerade gas-och stoftskiva. Det var inte förrän 2014 som tekniken kom ikapp så pass att den första skivan kunde observeras. Nu har det gjorts igen, och i mitten av julstöket annonserade ALMA (Atacama Large Millimeter Array) att ytterligare 20 skivor har observerats med hög precision.
Stoftskiva kring stjärnan HL Tauri, från 2014. I de mörka glappen mellan ringarna kan nybildade planeter finnas. Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Den första observationen av en stoftskiva, den ikoniska bilden av skivan kring unga stjärnan HL Tauri, förvånade forskarna för fyra år sedan. De svarta gapen, troligen förorsakade av planter, var mycket tydligare än någon hade kunnat föreställa sig. I de nya resultaten från ALMA (läs mer om ALMA här) och den senaste satsningen DSHARP (Disk Substructures at High Angular Resolution Project) har bilder och mätdata från 20 stoftskivor släppts och 10 forskningsartiklar har redan blivit publicerade. Bara av första anblicken har det blivit tydligt att stora gap i stoftskivor faktiskt tillhör det vanliga.
För att få djupdyka i denna julklapp till astronomer världen över, tog Populär Astronomi kontakt med Anders Johansen, professor i astrofysik vid Lunds universitet, ledare av Lunds forskningsteam kring planetbildning och stoftskivor, för att höra vad han har att säga om de nya resultaten.
– Med DSHARP resultaten får vi äntligen en statistisk bild av hur 20 protoplanetära skivor kring unga stjärnor ser ut. Nu ser vi för första gång att HL Tauri inte är unik – i alla skivorna finns mörka ringar som tyder på att planeter redan har bildats och med sin gravitation puttar till gasen, vilket skapar klyftor i skivan, berättar Anders Johansen.
Högupplösta bilder på de 20 närliggande stoftskivorna från DSHARP projektet. Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Andrews et al.; N. Lira./
Men, Anders Johansen lyfter också att det kan finnas andra förklaringar på dessa mörka ringar. De kan skapas genom att dammpartikler växer sig stora vid områden i skivan när molekyler, så som vatten och kolmonoxid, kondenserar till is, så kallade is- eller snölinjer.
– Tyvärr kan man inte bevisa vilka ringar som beror på planeter och vilka som beror på andra fysikaliska processer. Men man kan som minimum säga att ringarna är konsistenta med förekomsten av planeter.
I bilderna från ALMA blir det tydligt att de flesta skivorna har en eller flera mörka ringar. Men tre av skivorna visar något helt annat – nämligen spiralstrukturer. Många känner säkert igen spiralarmar från bilder av galaxer. I galaxer bildas armarna på grund av stjärnornas ömsesidiga gravitationella inverkan på varandra. På ett liknande sätt kan stoftskivor bilda spiralarmar, om gasen i skivan har tillräckligt hög massa. Alternativt kan spiralarmar bildas av gravitationen från en annan stjärna som kretsar nära inpå.
Anders Johansen förklarar att spiralarmarna kring de unga stjärnorna IM Lup och Elias 27 (se ovan bild) liknar mest vad forskare förväntar sig då gasens gravitation skapar armarna. Dessa skivor är därav, på sätt och vis, väldigt lika galaxer, fortsätter Anders Johansen. Skivorna med spiralarmar är även bland de yngsta och tyngsta av de man har observerat (IM Lup har en massa på nästan 20% av solens massa!)
I och med de nya resultaten, får forskarna en bättre idé hur stoftsskivor utvecklas med tiden, Anders Johansen förklarar att man kan se att skivor kring unga stjärnor med ålder upp emot 1 miljon år (vilket är kort tid i dessa kretsar) har hög massa och spiralarmar. Skivor med ålder mellan 1-3 miljoner år har lägre massa samt mörka ringar, troligen skapade av planeterna som har bildats inne i skivan.
Nyårsafton närmar sig med stormsteg och det är en tid för firande i solsystemet; Jorden har kretsat ännu ett varv kring solen! Men detta nyår riktar vi även blickarna mot de yttre kanterna av solsystemet: en rymdsond når det mest avlägsna objekt som någonsin blivit besökt i solsystemet och upptäckter av fjärran himlakroppar ger ytterligare ledtrådar till den omdiskuterade Planet 9.
Den 1:a januari 2019 passerar NASAs rymdsond New Horizons sin andra anhalt (första anhalten var Pluto), nämligen den mystiska himlakroppen 2014 MU69, numera känd under namnet Ultima Thule. Tidigare har Populär Astronomi rapporterat om händelseförloppet kring Ultima Thule, där observatörer över hela världen försökt utröna hur himlakroppen ser ut i föreberedelse för ankomsten.
Omloppsbanor för planeterna, Pluto och New Horizons nästkommande anlater, Ultima Thule i blått utanför Pluto. Klicka på bilden för att se den större. Bild: Tom Ruen.
Vi finner både Pluto och Ultima Thule i Kuiperbältet, beläget utanför Neptunus bana, mellan 30 till 50 astronomiska enheter (avståndet mellan solen och Jorden). Ultima Thule kommer därav att vara det mest avlägsna objekt som någonsin blivit besökt. Kuiperbältet består av en stor mängd små himlakroppar med en bana kring solen och bär på de bäst bevarade spåren av det tidiga solsystemet, vilket gör det högintressant för forskare som vill förstå hur solsystemet skapades.
Tidiga mätningar tyder på att Ultima Thule består av två lober, något som inte verkar vara helt ovanligt i solsystemet (liknande 67P/CG). Detta öppnar upp för frågor kring hur dubbellober skapas, vilket hänger ihop med frågor om hur större objekt, så som dvärgplaneter, bildas. Planen är att New Horizons sedan ska undersöka flertalet objekt i Kuiper bältet. De mätdata som rymdsonden kommer samla på sig vid förbiflygningarna, bland annat närbilder av ytor och stoftprover, lär bli ytterligare bitar att fylla i pusslet med.
Bortom Kuiperbältet finner vi de yttre kallaste delarna av solsystemet. Där rör sig himlakropparna så pass långsamt att tar det tusentals år att fullborda ett varv kring solen. Det är också där den omtalade Planet 9 tros finnas. Genom att spåra rörelsen hos mindre kroppar kan forskare ana att det bör finnas en större kropp som påverkar deras banor. Den relativt nyupptäckta himlakroppen 2015 TG387, även kallad The Goblin (då den den upptäcktes vid Halloween), har enligt upptäckaren Scott Sheppard, vid Carnegie Institution för Vetenskap, en omloppsbana som stärker att det finns ytterligare en planet i solsystemet.
Animation av de två bilder som togs vid upptäckten för Farout (2018 VG18) . Bild: Scott S. Sheppard/David Tholen.
Scott Sheppard har även varit med och upptäckt den hittills mest avlägsna himlakroppen, 2018 VG18, som fått smeknamnet, Farout. Farout observerades vid 120 astronomiska enheter, vilket är tre gånger längre bort från solen än Pluto. Diametern hos Farout är uppskattat till 500 km, vilket gör den till en möjlig ny dvärgplanet och en fortsatt ledtråd i jakten på Planet 9. Det händer alltså mycket i den till syntes tomma rymden bortom Pluto!
Konstnärs tolkning av Farout (2018 VG18) med avstånd för objekt i solsystemet, bl.a The Goblin. Bild: Roberto Molar Candanosa/Carnegie Institution for Science