Är Titan och övriga Saturnusmånar resultatet av en seriekrock?

New Scientist har en intressant artikel som handlar om Saturnusmånen Titan. En kollision mellan flera stora Saturnusmånar kan ha skapat Titan och, som en biprodukt, många av Saturnus små månar. Saturnus månar har därför ett helt annat utseende än Jupiters månar. Det tror i alla fall forskare vid University of California, Santa Cruz.

Forskarna har länge funderat på varför Saturnus har ett månsystem som är så olikt Jupiters. Saturnus har en stor måne, Titan, och flera medelstora månar (Tethys, Dione, Rhea, Iapetus) med diametrar på över 1.000 kilometer. Dessutom finns ytterligare 8 månar med en diameter (eller för några lite mer avlånga månar, längd) på över 100 kilometer. Jupiter har fyra stora månar; Io, Europa, Ganymedes och Callisto, men inga medelstora månar. Jupiter har dessutom bara ytterligare tre månar med diameter eller längd på över 100 kilometer. Hur kan det ha blivit så olika utveckling kring solsystemets två största planeter? En förklaring kan enligt forskarna vara att även Saturnus har haft fyra stora månar som genom en serie långsamma kollisioner skapat månsystemet. Inledningsvis kan "proto-Titan" ha kolliderat med en av de andra stora månarna och därmed växt lite i storlek. Den "nya Titan" kan sedan krockat med de två andra stora månarna och växt ytterligare i storlek. I samband med alla dessa kollisioner har restmateria kastats ut i rymden, som i sin tur så småningom klumpat ihop sig till många av de medelstora och små månar vi idag ser kring Saturnus.

Bilderna nedan visar Saturnus och Jupiters månsystem (Klicka på bilderna för att göra dem lite större). Jag har skapat bildkollagen genom att kopiera in månbilder från Wikipedia (med NASA-bilder ursprungligen) och sedan försökt visa upp dem i skalenlig storlek.

Olikheterna mellan månsystemen är som synes mycket stora. Utvecklingen av Saturnusmånarna kan också förklara en hel del om förhållandena på Titan. Forskarna har länge funderat på varför Titan har en så tjock atmosfär och dessutom flytande kolvätesjöar på månytan. Om Titan genomgått en utveckling enligt ovan så menar forskarna att det finns goda förutsättningar för att processen just skapar en tjock atmosfär och de ytförhållanden som vi idag har på Titan. En intressant aspekt i sammanhanget är att det sannolikt var så som även jorden skapades. De finns forskare som tror att det kan ha varit ett tiotal mindre himlakroppar som via långsamma kollisioner smälte samman till vårt jordklot.Vi fick dock en annan utveckling av vår atmosfär än Titan.

Forskningsstudien presenterades på den amerikanska planetkonferensen i Reno, USA för ett par veckor sedan. Forskarna betonar att den modell man skapat fortfarande är under utveckling och behöver valideras av andra studier. Intressant teori hur som helst!

Saturnus måne Methone ser ut som ett ägg!

Rymdsonden Cassini kryssar vidare bland Saturnus många månar och har den här gången passerat den lilla månen Methone. Den ser ut som ett ägg på bilden. Methone är en av de närmare 50 små Saturnusmånarna. Den är bara tre kilometer på längden. Saturnus har dessutom drygt 10 månar som har en diameter på mer än 100 kilometer. Bilden togs på ett avstånd av endast 4.000 kilometer från månen.

(Bildkälla: NASA)

Mikroorganismer blir de sista härskarna på jorden

I sökandet efter liv på andra planeter kan man få viktiga ledtrådar genom att studera livet på jorden och hur det utvecklas över tid. New Scientist rapporterar att forskare vid University of St Andrews i Storbritannien har skapat en modell för jordens utveckling de kommande miljarderna år. Merparten liv på jorden upphör "redan" om ca 1,8 miljarder år när solen så sakteliga börjar utvecklas till en röd jätte. Forskarna vid St Andrews tror dock att liv i form av encelliga mikroorganismer, mikrober, kan överleva i ytterligare en miljard år i små fickor under jord. Dessa fickor kan bestå av isolerade pölar med salt och hett vatten. Om modellen stämmer ger det hopp om att finna enkla livsformer också på andra himlakroppar i vårt solsystem och på planeter och månar kring andra stjärnor.

Stor ansamling av bakterier (Bildkälla: Wikipedia)

Liv på jorden tros ha utvecklats för ca 3,8 miljarder år sedan. I ca 2,5 miljarder år handlade det om encelliga organismer. De första flercelliga organismerna tros ha uppkommit så sent som för ca 1,2 miljarder år sedan och de första mer avancerade organismerna, enkla djur, för 530 miljoner år sedan. Mikroorganismer kan överleva i mycket extrema miljöer. Det finns organismer som lever i det 90-gradiga vattnet i Yellowstone nationalpark!

Den modell som forskarna vid St Andrews utvecklat visar, liksom andra liknande modeller, att när solen åldras så värms jorden upp och växter och djur utrotas successivt allteftersom värmen stiger. Vattnet i oceanerna förångas vilket kan skapa en accelerande växthuseffekt. När vattnet försvinner påverkas också plattektoniken på jorden. Jordskorpans plattor blir av med sitt "smörjmedel" vilket ökar friktionen mellan plattorna. Det i sin tur påverkar den s.k kolcykeln och kan medföra att halten koldioxid i atmosfären minskar. Växter får allt svårare att överleva och i och med att de dör minskar syreproduktionen. Så småningom blir syrenivåerna så låga att djur inte kan överleva. Små vattensamlingar kan bli kvar i grottor och under jord på hög altitud där det inte är fullt så varmt. I dessa vattensamlingar skulle mikroorganismer alltså kunna överleva så länge som en miljard år!

Liv på en jordliknande planet skulle alltså i allt väsentligt handla om mikroorganismer, dels under en planets första 2-3 miljarder år, dels under de sista miljarderna år. Endast en kort period har vi förutsättningar för mer komplext liv. Åtminstone om planeterna kretsar kring solliknande stjärnor med en relativt begränsad livslängd. Livscykeln på en planet går från enkla livsformer till mer komplexa livsformer för att sedan i slutskedet återgå till enkla livsformer. Ska man hitta mer komplext liv på en exoplanet gäller att ha rätt timing, dvs upptäcka planeten när den är i exakt rätt fas av sin utveckling. Flertalet planeter i den beboeliga zonen kring solliknande stjärnor är sannolikt i en fas där de antingen ännu inte hunnit utveckla komplext liv eller i en fas där de upphört att vara beboeliga för annat än encelliga mikroorganismer. Endast en liten minoritet av dessa planeter skulle kunna vara i precis rätt fas och haft tillräckligt med tid för att utveckla flercelliga organismer av olika slag.

Forskningsrapporten från forskarna vid St Andrews, med titeln "Last life on earth: microbes will rule the far future", finns att läsa på Arxiv.

Rymdteleskopet Gaia kan upptäcka mängder med exoplaneter

Antalet upptäckta exoplaneter ökar stadigt. Så här långt är det dock mest heta Jupiterstora planeter som identifierats. Trots avancerade rymdteleskop och allt större och kraftfullare teleskop på jorden är det fortfarande svårt att få syn på en jordkopia kring en annan stjärna. Med jordkopia menar jag en planet som är ungefär av jordens storlek och som kretsar på ungefär samma avstånd från en stjärna som liknar vår sol. Planeten ska också ha en atmosfär och ett magnetfält. Detta är vad forskarna kallar för exoplanetforskningens "Holy Grail".

Vad krävs då för att hitta en jordkopia? Mer kraftfulla teleskop! Så enkelt är det faktiskt och ett flertal stora teleskopbyggen pågår runt om i världen. Några riktigt stora teleskop är än så länge i planeringsstadiet och kan vara operativa först i början av 2020-talet. Det pågår också ett flertal intressanta rymdsonds- och rymdteleskopprojekt. Ett av dessa projekt är Gaia.

(Bildkälla: ESA)

Lustigt nog så är syftet med Gaia inte primärt att söka efter exoplaneter. Eventuella upptäckter av exoplaneter blir snarare en bieffekt av Gaias egentliga uppdrag, som är att studera en miljard stjärnor i vår del av Vintergatan. Denna enorma mängd med stjärnor ska dessutom observeras uppemot 70 gånger under de fem år som Gaia ska verka. Stjärnors position, avstånd, rörelser och eventuella variationer i ljusstyrka ska kartläggas. Eftersom exoplaneter "rubbar" stjärnors normala rörelser och dessutom kan förmörka stjärnor vid passager över solskivan kommer Gaia att kunna mäta dessa varaitioner och därmed indikera att det kan röra sig om exoplaneter. Inledningsvis kan vi därför få en mycket stor mängd exoplanetkandidater som kräver ytterligare utforskning för att man ska kunna säkerställa att det verkligen är planeter. Det är här som ett rymdteleskop som Gaia och teleskopen på jorden kan samverka.

Gaia planeras sändas upp i slutet av 2013. Exoplanetforskarna är hoppfulla om att Gaia t o m kan överträffa Keplerteleskopet i antalet fynd. En målbild som anges på ESA:s websida är att 15.000 planeter ska upptäckas! Det bästa med Gaia är också att forskarna kommer att kunna beräkna planetmassor och omloppsbanors lutning mer exakt. Man tror att teleskopet kommer att upptäcka en mängd Jupiterstora planeter och sannolikt också en hel del Saturnusstora planeter. Möjligen kan också någon jordstor planet upptäckas. Gaia kan dessutom studera Keplerstjärnor och bättre beräkna dessa stjärnors storlek. Det bidrar till att ge ökad kunskap om de planeter som Keplerteleskopet upptäckt. Kanske upptäcker man då att någon av planeterna faktiskt är mer lik jorden än vad man tidigare trott.

Imorgon, den 5 november 2012, börjar en konferens i Turin, Italien just kring Gaia och exoplaneter. Ett tema på konferensen är att belysa vilka synergieffekter som kan uppnås genom observationer med Gaia och observationer från andra rymdteleskop och från observatorier på jorden m.m.

Curiosity undersöker hur Mars atmosfär förändrats

En av Curisitys många uppdrag är att undersöka hur Mars atmosfär blev vad det är idag, en tunn hinna kring planeten som till mer än 95% består av koldioxid. Forskare tror att atmosfären för några miljarder år sedan var betydligt tjockare vilket bidrog till att värma upp planeten. Curiosity har ett litet minilaboratorium inbyggt i fordonet som bl a kan analysera Marsluften. Bilden nedan visar resultatet av Curiositys mätningar.

(Bildkälla: NASA)

De första analyserna visar att Mars tycks ha genomgått en fysisk process där tyngre isotoper av vissa grundämnen bibehållits i atmosfären i hög grad medan lättare isotoper av ämnena i de övre atmosfärlagren förlorats ut i rymden.

Curiosity har också letat efter metan på Mars. De första analyserna visar att halterna av detta ämne är så låga att man kan ifrågasätta om det finns metan överhuvudtaget. Åtminstone i Galekratern där Curiosity befinner sig. Förekomsten av metan anses viktig om man ska finna liv på en himlakropp.

De här analyserna kan ses som de första atmosfäranalyserna på plats på Mars. Rymdsonden MAVEN kommer att göra mer utförliga studier av Marsatmosfären när den anländer till Mars 2014. MAVEN, som står för Mars Atmosphere and Volatile Evolution, har just atmosfärstudier som sitt huvuduppdrag.

Ett bergigt Marslandskap i nya rymdsondsbilder

Med så stort fokus på Curiosity glömmer man lätt bort att vi även har ett par rymdsonder som kretsar runt Mars. Emellanåt skickar dom fina bilder. Häromdagen skickade t.ex ESA:s rymdsond Mars Express ett antal bilder som visar ett bergigt Marslandskap. Bilden är bearbetad med hjälp av dator så att terrängen visas i perspektiv.

(Bildkälla: ESA)

Bilden är tagen i ett område som heter Nereidum Montes. Forskarna tror att det är ett område som formats av glaciärer och flytande vatten Stora sanddyner har skapats av Marsvinden.

Curiosity har tagit ett tjusigt självporträtt

Curiosity har, i brist på annan sysselsättning antar jag, tagit lite bilder på sig själv med kameran som sitter på robotarmen. Genom ett fotomontage bestående av 55 bilder har man skapat en bild som ser ut att vara tagen av en Marsmänniska! Själva robotarmen har trollats bort och syns inte i bilden. Man ser lite av det kuperade landskapet i bakgrunden också. Tjusigt!

(Bildkälla: NASA)