Op 15 maart 2024, op het hoogtepunt van de huidige zonnecyclus produceerde de zon een zonnevlam met bijhorende coronale massa-ejectie (CME) – een enorme explosie van gas en magnetische energie die grote hoeveelheden energierijke deeltjes met zich meedraagt. De gebeurtenis leidde tot spectaculaire aurora’s in het hele zonnestelsel, zo ook op Mars, waar Marsverkenner Perseverance geschiedenis schreef door als eerste aurora’s vast te leggen vanaf het oppervlak van een andere planeet. Op aarde ontstaan aurora’s – veelal poollicht genoemd – wanneer zonnedeeltjes naar de polen van onze planeet worden geleid, waar ze in botsing komen met atmosferische gassen en daardoor licht uitstralen. De meest voorkomende kleur, groen, wordt veroorzaakt door aangeslagen zuurstofatomen die licht uitzenden met een golflengte van 557,7 nanometer. Wetenschappers vermoedden al dat zulke groene aurora’s ook op Mars zichtbaar zouden kunnen zijn, zij het in sterk afgezwakte vorm. Omdat Mars geen allesomvattend magnetisch veld heeft, kent deze planeet andere soorten aurora’s dan wij op aarde hebben. Een daarvan is de Solar Energetic Particle-aurora (SEP), die in 2014 door Mars-orbiter MAVEN werd ontdekt. SEP-aurora’s ontstaan wanneer extreem energierijke zonnedeeltjes de Marsatmosfeer binnendringen en een reactie veroorzaken die de hele nachthemel laat gloeien. Maar hoewel MAVEN SEP-aurora’s in het ultraviolet had vastgelegd, was dit verschijnsel nog nooit vanaf de grond waargenomen. Omdat SEP-aurora’s vooral optreden rond het zonnemaximum, wilde postdoc Elise Knutsen van de Universiteit van Oslo (Noorwegen) proberen om ze bij de eerstvolgende gelegenheid vast te leggen met behulp van de MASTcam-Z-camera van Perseverance. Zij en haar team deden modelberekeningen om te kunnen voorspellen onder welke hoek de aurora’s het best te zien zouden zijn. ‘De truc was om een goede CME te kiezen, eentje die veel geladen deeltjes in de Marsatmosfeer zou injecteren,’ aldus Knutsen. Op 15 maart 2024 was het zo ver: er was een aanzienlijke zonnestorm op weg naar de rode planeet. Een paar dagen zorgde deze CME voor een lichtshow die door Perseverance kon worden vastgelegd. De aurora veroorzaakte een gelijkmatige gloed aan de Marshemel, op een golflengte van precies 557,7 nanometer. (EE)
Meer informatie:
→ NASA Observes First Visible-light Auroras at Mars
Een internationaal onderzoeksteam heeft een enorme piek in koolstof-14 – een radioactieve isotoop van koolstof – ontdekt die omstreeks 14.300 jaar geleden (12.350 v.Chr) moet zijn ontstaan. De oorzaak was de – voor zover bekend – hevigste uitbarsting van energierijke deeltjes die onze zon ooit heeft geproduceerd (Earth and Planetary Science Letters,1 juli). De ontdekking is gedaan door een team onder leiding van Edouard Bard (Frankrijk), met onder anderen Kseniia Golubenko en Ilya Usoskin van de Universiteit van Oulu (Finland). Bij hun onderzoek hebben de wetenschappers gebruik gemaakt van het chemische klimaatmodel SOCOL:14C-Ex, dat speciaal is ontwikkeld voor de reconstructie van stormen van zonnedeeltjes onder ijstijd-omstandigheden. Het model bevestigde dat de betreffende zonnestorm ongeveer achttien procent sterker was dan die van het jaar 775 – de sterkste zonnestorm die ooit in jaarring-archieven is vastgelegd. Het nieuwe model is geverifieerd aan de hand van houtmonsters die onlangs in de Franse Alpen zijn gevonden en zo’n 14.400 jaar oud zijn. ‘Vergeleken met de grootste zonnestorm in de recente geschiedenis, die van 2005, was de uitbarsting van 12.350 v.Chr, meer dan vijfhonderd keer zo hevig’, aldus Golubenko. Andere bekende grote zonnestormen hebben plaatsgevonden rond de jaren 994, 663, 5299 en 7176 voor het begin van onze jaartelling, en enkele andere kandidaten worden nog onderzocht. Zonnestormen zijn zeldzaam, maar áls ze optreden, wordt onze planeet met een enorme aantallen energierijke deeltjes bestookt. Als gevolg daarvan neemt de productie van veelal radioactieve kosmogene isotopen in de atmosfeer sterk toe. Deze radioactieve stoffen worden opgeslagen in de groei-, oftewel jaarringen van bomen. Aan de hand daarvan kunnen wetenschappers vaststellen in welke jaren er zonnestormen hebben plaatsgevonden. (EE)
Meer informatie:
→ The most extreme solar storm hit Earth in 12,350 BC, scientists identify
Is ook in planetenstelsels buiten het onze bevroren water te vinden? Astronomen vermoedden al heel lang van wel, deels omdat ze bij andere sterren al water in gasvorm – waterdamp dus – hadden gedetecteerd. Maar nu is er ook hard bewijs: wetenschappers hebben de aanwezigheid van kristallijn waterijs ontdekt in de puinschijf rond een zonachtige ster die 155 lichtjaar van ons is verwijderd. De ontdekking is gebaseerd op gegevens die zijn verzameld met de Webb-ruimtetelescoop (Nature, 14 mei). ‘Webb heeft niet alleen zonder twijfel waterijs gedetecteerd, maar ook kristallijn waterijs, zoals dat eveneens te vinden is in de ringen van Saturnus of in de ijsdwergen in het buitengebied van ons zonnestelsel,’ aldus Chen Xie, hoofdauteur van het Nature-artikel en assistent-onderzoeker aan de Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland (VS). Al het bevroren water dat Webb heeft geregistreerd, is gebonden aan fijne stofdeeltjes in de puinschijf rond de ster. Astronomen wachtten al tientallen jaren op deze doorslaggevende gegevens. ‘Toen ik 25 jaar geleden afstudeerde, vertelde mijn begeleider me dat er ijs in puinschijven moest zitten, maar voordat Webb er was hadden we geen instrumenten die gevoelig genoeg waren om deze waarnemingen te doen’, zegt co-auteur Christine Chen, astronoom bij het Space Telescope Science Institute in Baltimore. ‘Het meest opvallende is dat deze gegevens lijken op andere recente Webb-waarnemingen van Kuipergordelobjecten in ons eigen zonnestelsel.’Waterijs is een belangrijk ingrediënt in de schijven rond jonge sterren. Het is van grote invloed op de vorming van reuzenplaneten en wordt door kleine hemellichamen zoals kometen en planetoïden ook aan al volgroeide rotsachtige planeten geleverd. Nu waterijs bij een andere ster is gedetecteerd, kunnen astronomen gaan onderzoeken welke processen zich in andere planetenstelsels dan het onze afspelen. De onderzochte ster, die te boek staat als HD 181327, is aanzienlijk jonger dan onze zon. Zijn leeftijd wordt geschat op slechts 23 miljoen jaar. Ter vergelijking: onze zon is 4,6 miljard jaar oud. De ster is ook iets zwaarder en heter dan de zon. De Webb-waarnemingen laten zien dat er een aanzienlijke leemte zit tussen de ster en zijn puinschijf. Verder naar buiten lijkt deze schijf op de Kuipergordel van ons zonnestelsel, waar zich dwergplaneten, kometen en andere brokken ijs en gesteente bevinden. Miljarden jaren geleden heeft onze Kuipergordel er waarschijnlijk ongeveer net zo uitgezien als de puinschijf rond HD 181327. Het waterijs is niet gelijkmatig verdeeld over de puinschijf: het meeste bevindt zich in het koudste deel van de schijf, dat het verst van de ster verwijderd is. Verder naar binnen troffen de onderzoekers minder waterijs aan. Het lijkt erop dat zich in het hart van de puinschijf iets sneller bevroren waterdeeltjes vormen dan dat er door onderlinge botsingen verdampen. In de directe omgeving van de ster heeft Webb bijna geen ijsdeeltjes gedetecteerd. Waarschijnlijk zijn de ijzige deeltjes daar verdampt onder invloed van het ultraviolette licht van de centrale ster. (EE)
Meer informatie:
→ NASA Webb Identifies Frozen Water in Young Star System
Volgens een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van het Center for Space and Habitability (CSH) van de Universiteit van Bern (Zwitserland) en NASA, vinden er onder het oppervlak van de planeet Venus diverse tektonische processen plaats. De wetenschappers hebben ontdekt dat veel van de zogeheten coronae op Venus in verband staan met verstoringen van het zwaartekrachtsveld van de planeet. Hieruit leiden ze af dat Venus niet tektonisch ‘dood’ is, zoals veelal wordt aangenomen. De ontdekking is gebaseerd op archiefgegevens van NASA-ruimtesonde Magellan, die Venus tussen 1990 en 1994 van dichtbij heeft onderzocht (Science Advances, 14 mei). Venus, onze nabije buurplaneet, vertoont veel overeenkomsten met de aarde, maar ook grote verschillen. Geologisch gezien onderscheidt Venus zich door het ontbreken van de platentektoniek die bepalend is geweest voor het aanzien van onze planeet. Maar volgens de Zwitserse onderzoekers wil dat nog niet zeggen dat Venus in tektonisch opzicht volkomen inactief is. Het onderzoek van het team richtte zich op geologische formaties die op aarde niet (meer?) voorkomen, maar op Venus heel talrijk zijn: coronae. Deze formaties zijn doorgaans min of meer ovaalvormig en vertonen een rand van breuken. Volgens de onderzoekers zijn de meeste coronae op Venus te vinden op plekken waar de planeetkorst dunner is. Ze suggereren dat daar bellen van heet mantelmateriaal opstijgen, waardoor de korst opzwelt en onder de omliggende sedimenten wordt gedrukt, ongeveer zoals de platentektoniek op aarde werkt. Bij een nieuwe analyse van radarbeelden van het Venusoppervlak, in combinatie met topografische gegevens, ontdekten ze honderden nog onbekende coronae, waarmee het totaal op 740 is gekomen. Hun afmetingen variëren in grootte van 350 tot 2500 kilometer – de helft van het oppervlak van Europa. Aan de hand van computersimulaties hebben de wetenschappers uitgeplozen hoe deze structuren waarschijnlijk zijn gevormd. ‘Het begint met materiaal dat wordt opgewarmd in het binnenste van Venus’, legt mede-onderzoeksleider Anna Gülcher (CSH) uit, ‘Dit opgewarmde materiaal stijgt via de mantel omhoog in de vorm van een zogeheten pluim die zich onder de corona bevindt. Deze opwelling veroorzaakt de tektonische dynamiek die in de eigenaardige vorm resulteert.’ De opstijgende pluim tilt het oppervlak van de corona als het ware boven de omgeving uit, waar deze zich kan uitspreiden. Om de verschillen tussen de diverse coronae nader te kunnen bestuderen, zijn detailrijkere opnamen nodig. De onderzoekers hebben in dit opzicht hun hoop gevestigd op twee ruimtemissies die voor de jaren 2030 op het programma staan: EnVision (Europa) en VERITAS (VS). (EE)
Meer informatie:
→ Venus more tectonically alive than we thought
Astronomen hebben, met behulp van de Webb-ruimtetelescoop, een ijskoude exoplaneet waargenomen die op een afstand van slechts 0,02 astronomische eenheid (drie miljoen kilometer) om een oude witte dwerg cirkelt. Met een temperatuur van -87° Celsius is dit de koudste exoplaneet waarvan het licht rechtstreeks is gedetecteerd. Sterren met een lage tot middelhoge massa zwellen uiteindelijk op tot rode reuzen. Daarbij stoten ze een deel van hun materie af, waarna hun overgebleven kern in elkaar stort. Wat resteert is een compact object van enkele duizenden kilometers groot met een dichtheid van honderden tonnen per kubieke centimeter. Planeten die op een afstand van driehonderd miljoen kilometer om hun moederster draaien zullen diens transitie tot rode ster waarschijnlijk wel doorstaan. Bij gerichte zoekacties naar exoplaneten rond witte dwergen zijn ook daadwerkelijk enkele planeten op deze veilige afstand ontdekt. Maar waarnemingen hebben ook aanwijzingen opgeleverd voor planeten die op veel kleinere afstand om een witte dwerg cirkelen – binnen de ‘verboden zone’ waarvan wordt aangenomen dat deze werd ‘leeggeveegd’ toen hun ster in een rode reus veranderde. Eén daarvan is de witte dwerg WD 1856+534. WD 1856+534 is ongeveer 82 lichtjaar van ons verwijderd. In 2020 ontdekten onderzoekers met behulp van gegevens van NASA-satelliet TESS en enkele telescopen op aarde een object ter grootte van Jupiter dat op bijna dertig keer kleinere afstand om de ster draait dan de planeet Mercurius om de zon. Op basis van deze waarnemingen kon echter niet worden vastgesteld of het object, dat te boek staat als WD 1856+534b, een zware exoplaneet was of een lichte bruine dwerg – een ondermaats sterretje. Een team onder leiding van Mary Anne Limbach (Universiteit van Michigan) heeft dit stersysteem nu nader bestudeerd met behulp van de mid-infraroodcamera MIRI van de Webb-ruimtetelescoop. Daarbij hebben de astronomen kunnen aantonen dat 1856+534b een planeet is. Zijn massa is waarschijnlijk ruim vijf keer zo groot als die van Jupiter. En met een temperatuur van slechts -87° Celsius is hij slechts zestig graden warmer dan laatstgenoemde planeet. Omdat WD 1856+534b het opzwellen van zijn moederster op zijn huidige positie niet kan hebben doorstaan, moet hij vanuit een wijdere baan naar binnen zijn gemigreerd, maar de oorzaak van deze ‘verhuizing’ is nog niet duidelijk. Komende waarnemingen met de Webb-ruimtetelescoop, waarbij de atmosfeer van WD 1856+534b zal worden geanalyseerd en naar andere planeten rond de witte dwerg wordt gezocht, zullen hier mogelijk uitsluitsel over kunnen geven. (EE)
Meer informatie:
→ First Confirmed Planet in a White Dwarf’s ‘Forbidden Zone’
De kosmische achtergrondstraling is een belangrijk bewijs voor de oerknal en geeft ook antwoord op de vraag hoe de eerste sterrenstelsels konden ontstaan. Maar volgens onderzoekers van de universiteiten van Bonn, Praag en Nanjing is de sterkte van deze straling tot nu toe waarschijnlijk overschat. Als dit klopt, zou dat de theoretische basis van het standaardmodel van de kosmologie op losse schroeven zetten (Nuclear Physics B.) Volgens het kosmologische standaardmodel ontstonden ruimte, tijd en materie 13,8 miljard jaar geleden uit het niets. Tijdens de eerste 380.000 jaar na deze ‘oerknal’ dijde het heelal enorm uit en koelde het af. Pas toen konden elektronen en protonen zich verenigen tot waterstofatomen. Het heelal werd hierdoor transparant voor licht, omdat fotonen (lichtdeeltjes) geen energie meer konden uitwisselen met materie: de geboorte van de kosmische achtergrondstraling was een feit. Nu, bijna veertien miljard jaar later, is de kosmische achtergrondstraling met behulp van uiterst gevoelige telescopen nog steeds waarneembaar. Maar volgens berekeningen van Pavel Kroupa van het Helmholtz-Instituut voor Stralings- en Kernfysica van de Universiteit van Bonn (Duitsland) is het nog maar de vraag of deze achtergrondstraling überhaupt wel bestaat. ‘We zijn er op zijn minst van overtuigd dat de sterkte ervan is overschat.’ Samen met Eda Gjergo van de Universiteit van Nanjing (China) heeft Kroupa een specifieke klasse van sterrenstelsels onderzocht: zogeheten elliptische sterrenstelsels. ‘Het heelal is sinds de oerknal aan het uitdijen, zoals rijzend deeg,’ aldus Kroupa. ‘Dit betekent dat de afstanden tussen sterrenstelsels voortdurend toenemen. Wij hebben gemeten hoe ver elliptische sterrenstelsels nu van elkaar verwijderd zijn. Met behulp van deze gegevens, en rekening houdend met de kenmerken van deze klasse van sterrenstelsels, konden we vervolgens de snelheid van de kosmische uitdijing gebruiken om te bepalen wanneer de eerste van deze stelsels zijn ontstaan.’ Bekend was al dat elliptische sterrenstelsels de eerste sterrenstelsels waren die zich in het jonge heelal hebben gevormd. De resultaten van Kroupa en Gjergo laten nu zien dat dit vormingsproces slechts een paar honderd miljoen jaar heeft geduurd – relatief kort op kosmologische tijdschaal. Gedurende deze periode waren de kernreacties in de vele sterren die daarbij ontstonden enorm helder – zo helder dat we we ze nog steeds kunnen waarnemen. ‘Uit onze berekeningen blijkt dat een deel van de kosmische achtergrondstraling in feite voor rekening komt van de vorming van de elliptische sterrenstelsels,’ zegt Gjergo. ‘Ze zouden goed zijn voor minstens 1,4 procent van deze straling, maar misschien zelf voor álle straling.Zelfs als het om slechts 1,4 procent gaat, zou dit vermoedelijk grote gevolgen hebben voor het kosmologische standaardmodel. Metingen hebben aangetoond dat de kosmische achtergrondstraling niet volledig uniform is: ze vertoont kleine verschillen in intensiteit, afhankelijk van de richting waarin je kijkt. Onderzoekers hebben deze waarneming tot nu toe geïnterpreteerd als bewijs dat het gas na de oerknal niet gelijkmatig was verdeeld. Op de ene plek was wat meer gas dan op de andere. En dat zou de reden kunnen zijn waarom zich sterrenstelsels konden vormen. Zonder deze ongelijkmatige verdeling van gas zouden we waarschijnlijk niet eens bestaan.De variaties in de achtergrondstraling die de basis vormen voor deze theorie, bedragen echter slechts enkele duizendsten van een procent. Maar de vraag doemt op hoe betrouwbaar deze metingen zijn als elliptische sterrenstelsels (die zelf ook niet gelijkmatig zijn verdeeld) minstens 1,4 procent van de totale gemeten straling uitmaken. (EE)
Meer informatie:
→ Early galaxies contribute to the “afterglow” of the universe
NASA’s Webb-ruimtetelescoop heeft nieuwe details vastgelegd in het poollicht op de grootste planeet van ons zonnestelsel. De waargenomen poollichten op Jupiter zijn honderden keren helderder dan die op aarde en vertonen verrassend snelle variaties (Nature Communications, 12 maart). Poollichten – ook wel aurora’s genoemd – ontstaan wanneer energierijke deeltjes de atmosfeer van een planeet in de buurt van de magnetische polen binnendringen en in botsing komen met atomen of gasmoleculen. De aurora’s op Jupiter zijn niet alleen enorm groot, ze zijn ook honderden keren energierijker dan de aurora’s in de atmosfeer van de aarde. Het poollicht op onze planeet wordt veroorzaakt door geladen deeltjes van onze zon die de hoge atmosfeer binnendringen, de daar aanwezige gassen van energie voorzien en ze in rode, groene en paarse tinten laten gloeien. Jupiter heeft nog een andere bron van poollicht: zijn sterke magnetische veld vangt geladen deeltjes uit de omgeving op – niet alleen deeltjes van de zon, maar ook deeltjes die de ruimte in worden geslingerd door Jupitermaan Io, die bekendstaat om zijn talrijke vulkanen. De vulkanen van Io stoten deeltjes uit die aan de zwaartekracht van deze maan ontsnappen en om Jupiter blijven cirkelen. Ook geladen deeltjes die door de zon zijn uitgezonden bereiken Jupiter. Het omvangrijke, sterke magnetische veld van de planeet vangt ze op en versnelt ze tot enorme snelheden. Deze energierijke deeltjes dringen de atmosfeer van de planeet binnen, en brengen de daarin aanwezige gassen aan het gloeien. De nieuwe Webb-opnamen geven meer inzicht in het poollicht op Jupiter. Dankzij de grote gevoeligheid van de ruimtetelescoop heeft een team van astronomen, onder leiding van Jonathan Nichols van de Universiteit van Leicester (VK), snel veranderende verschijnselen in het poollicht van de planeet kunnen vastleggen. ‘We wilden zien hoe snel de aurora’s veranderden, in de verwachting dat ze maar heel geleidelijk zouden oplichten en uitdoven, misschien in een kwartier of zo. Maar in plaats daarvan varieerden de poollichten van de planeet op tijdschalen van seconden,’ aldus Nichols. ‘Wat deze waarnemingen nog bijzonderder maakte, is dat we tegelijkertijd ook ultraviolet-foto’s konden maken met de Hubble-ruimtetelescoop. Maar opmerkelijk genoeg kende het helderste licht dat Webb waarnam geen echte tegenhanger in de Hubble-foto’s. Dit heeft ons op het verkeerde been gezet. Om de helderheid te veroorzaken zoals die door zowel Webb als Hubble is waargenomen, moeten grote hoeveelheden zeer laag-energetische deeltjes de atmosfeer binnendringen. We begrijpen nog steeds niet hoe dit kan.’Het team is nu van plan om deze discrepantie tussen de Hubble- en Webb-data nader te bestuderen en meer waarnemingen met Webb te gaan doen, om deze te kunnen vergelijken met gegevens van NASA-ruimtesonce Juno, die momenteel om Jupiter cirkelt, om zo de oorzaak van de raadselachtige heldere lichtemissies te kunnen vinden. (EE)
Meer informatie:
→ NASA's Webb Reveals New Details, Mysteries in Jupiter's Aurora
Berekeningen aan de zogeheten Hawkingstraling door drie Nijmeegse wetenschappers wijzen erop dat het heelal veel sneller vergaat dan tot nu toe werd aangenomen. De laatste restanten van sterren hebben ongeveer 10^78 jaar (een 1 met 78 nullen) nodig om te vergaan. Dat is veel korter dan de eerder geponeerde 10^1100 jaar: een 1 met 1100 nullen (Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 12 mei). Het onderzoek van zwartegatenexpert Heino Falcke, quantumfysicus Michael Wondrak en wiskundige Walter van Suijlekom (allen Radboud Universiteit) is het vervolg op een publicatie van het trio uit 2023. Daarbij hadden ze in grote lijnen uiteengezet dat niet alleen zwarte gaten, maar ook andere objecten zoals neutronensterren kunnen ‘verdampen’ via een proces dat vergelijkbaar is met Hawkingstraling. Na die publicatie kregen de onderzoekers veel vragen van binnen en buiten de wetenschap over hoe lang het proces dan zou duren. Dat hebben ze nu in de nieuwe publicatie uitgewerkt. De onderzoekers berekenden dat het einde van het heelal, als alleen rekening gehouden wordt met Hawkingachtige straling, nog ongeveer 10^78 jaar op zich laat wachten (een 1 met 78 nullen). Dat is de tijd die witte dwergsterren, de hardnekkigste hemellichamen, nodig hebben om via Hawkingachtige straling te vergaan. Eerdere onderzoeken, die geen rekening hielden met Hawkingstraling, kwamen voor witte dwergen op 10^1100 jaar (een 1 met 1100 nullen). Hoofdauteur Heino Falcke: ‘Het ultieme einde van het heelal komt dus een stuk sneller dan verwacht, maar gelukkig duurt het nog steeds heel lang.’ De basis vormt de herinterpretatie van de Hawkingstraling. In 1975 bedacht de natuurkundige Stephen Hawking dat er, in tegenstelling tot wat de relativiteitstheorie voorschrijft, deeltjes en straling uit een zwart gat kunnen ontsnappen. Op de rand van een zwart gat zouden twee tijdelijke deeltjes gevormd kunnen worden waarbij, voordat de deeltjes weer samensmelten, het ene deeltje het zwarte gat wordt ingezogen en het andere deeltje ontsnapt. Het gevolg van deze Hawkingstraling is onder meer dat een zwart gat heel langzaam in straling en deeltjes oplost. Dit botst met de theorie van de relativiteitstheorie van Albert Einstein, die stelt dat zwarte gaten alleen maar kunnen groeien. De onderzoekers berekenden dat het proces van Hawkingstraling in principe ook voor andere objecten met een zwaartekrachtsveld werkt. Verder werd bij de berekeningen duidelijk dat de ‘verdampingsduur’ van een object in principe alleen afhangt van zijn dichtheid. Tot verrassing van de onderzoekers hebben neutronensterren en stellaire zwarte gaten even lang nodig om te vergaan: 10^67 jaar. Dat was onverwacht, omdat zwarte gaten een sterker zwaartekrachtsveld hebben en dat zou juist voor een snellere ‘verdamping’ moeten zorgen. ‘Maar zwarte gaten hebben geen oppervlak’, zegt coauteur en postdoc-onderzoeker Michael Wondrak, ‘Ze nemen een deel van hun eigen straling weer op. Dat remt het proces.’ De onderzoekers hebben ook berekend hoe lang de maan en de mens erover doen om via Hawkingachtige straling te verdampen. Dat is 10^90 jaar (een 1 met 90 nullen).
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Voor het eerst hebben twee om de aarde draaiende satellieten tot op de millimeter nauwkeurig in formatie gevlogen en hun onderlinge positie enkele uren lang behouden, zonder inmenging van buitenaf. Bij een eerdere test werden de twee satellieten nog aangestuurd vanaf de aarde. De twee satellieten – de Coronagraaf en de Occulter – vormen samen de ruimtemissie Proba-3 van het Europese ruimteagentschap ESA. Hun formatievluchten vinden plaats op de momenten dat zij zich meer dan vijftigduizend kilometer boven de aarde bevinden. Op die afstand is de zwaartekrachtsaantrekking van onze planeet zwak genoeg om met heel weinig brandstof een formatievlucht te kunnen uitvoeren. Het uiteindelijk doel van deze ruimtemissie is om de twee satellieten zodanig te positioneren dat de Occultor zijn vijf centimeter grote schaduw werpt op een optisch instrument van de Coronagraaf. Dit resulteert in een kunstmatige zonsverduistering die astronomen in staat stelt om de corona – de ijle atmosfeer – van de zon te onderzoeken. Normaal gesproken is de corona alleen waarneembaar tijdens een totale zonsverduistering, dus wanneer de maan voor de zon schuift en deze gedurende enkele minuten bedekt. De door Proba-3 nagebootste zonsverduisteringen duren veel langer: tot wel zes uur. (EE)
Meer informatie:
→ Proba-3 achieves precise formation flying
Astronomen hebben al bijna honderd voorbeelden ontdekt van enorme zwarte gaten die sterren aan flarden trekken en opslokken. In bijna alle gevallen bevinden deze zwarte gaten zich in de kernen van grote sterrenstelsels. Maar nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Californië voor het eerst een massarijk zwart gat ontdekt dat een ster verscheurt die 2600 lichtjaar is verwijderd van de kern van een sterrenstelsel, dat zelf óók een zwaar zwart gat bevat. Het zwarte gat, met ongeveer een miljoen keer zoveel massa als onze zon, hield zich schuil in de buitenste regionen van de zogeheten bulge – de centrale uitstulping – van het sterrenstelsel. Het heeft zich verraden doordat het een ster aan flarden heeft getrokken – een proces dat tidal disruption event of kortweg TDE wordt genoemd. Bij een TDE trekt de immense zwaartekracht van een zwart gat aan een ster, vergelijkbaar met de manier waarop de maan de getijden op aarde veroorzaakt, maar dan vele malen heftiger. Ook het zware zwarte gat in de kern van het sterrenstelsel, dat ongeveer honderd miljoen keer zoveel massa heeft als onze zon, is bezig om zich vol te proppen, maar dan met gas dat te dicht in zijn buurt is gekomen om nog te kunnen ontsnappen. De ontdekking van twee enorme zwarte gaten in het centrum van een sterrenstelsel komt niet echt als een verrassing. Het lijkt er namelijk sterk op dat de meeste grote sterrenstelsels een zwaar zwart gat in hun kern hebben. En omdat sterrenstelsels vaak botsen en samensmelten, zouden sommige grote sterrenstelsels meer dan één zwart gat moeten herbergen. Deze zwarte gaten verraden hun aanwezigheid echter pas wanneer ze nabijgelegen sterren of gaswolken verorberen, waardoor een kortstondige uitbarsting van licht ontstaat. Astronomen hebben berekend dat een zwaar zwart gat gemiddeld eens in de dertigduizend jaar een ster tegenkomt. De nieuwe TDE, met de aanduiding AT2024tvd, werd ontdekt door de Zwicky Transient Facility, een optische camera op een telescoop van de Palomar-sterrenwacht bij San Diego (VS), en is bevestigd met waarnemingen door andere telescopen, waaronder de Hubble-ruimtetelescoop. (EE)
Meer informatie:
→ Not one, but two massive black holes are eating away at this galaxy
De blazar BL Lacertae (BL Lac), een superzwaar zwart gat omgeven door een heldere schijf en met een jet die op de aarde is gericht, heeft astronomen de unieke kans geboden om een al lang bestaande vraag te beantwoorden: hoe wordt röntgenstraling in extreme omgevingen zoals deze opgewekt? Waarnemingen met NASA-satelliet IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) en radio- en optische telescopen op aarde gaven het antwoord. De resultaten, die in het tijdschrift Astrophysical Journal Letters worden gepubliceerd, laten zien dat interacties tussen snel bewegende elektronen en fotonen (lichtdeeltjes) de oorzaak zijn. Wetenschappers hadden twee mogelijke verklaringen voor de röntgenstraling: één waarbij protonen betrokken zijn en één waarbij elektronen een rol spelen. Deze mechanismen zouden elk een andere signatuur in de polarisatie van het röntgenlicht achterlaten. Polarisatie is een eigenschap van licht die de gemiddelde richting beschrijft van de elektromagnetische golven waaruit licht bestaat. Als de röntgenstraling in de jet van een zwart gat sterk gepolariseerd is, zou dat betekenen dat de röntgenstraling wordt geproduceerd door protonen die om de magnetische veldlijnen van de jet spiralen of door protonen die een wisselwerking aangaan met de fotonen van de jet. Als de röntgenstraling een lagere polarisatiegraad heeft, zou dat erop wijzen dat elektron-foton-interacties tot de productie van röntgenstraling leiden. De astronomen hebben ontdekt dat elektronen de veroorzakers moeten zijn, via een proces dat Compton-verstrooiing oftewel het Compton-effect, wordt genoemd. Compton-verstrooiing treedt op wanneer een foton na een interactie met een geladen deeltje – meestal een elektron – energie verliest of wint. De elektronen in de jets van superzware zwarte gaten bewegen met bijna de lichtsnelheid. Dankzij IXPE weten astronomen nu dat de elektronen in een blazar-jet genoeg energie hebben om fotonen van infrarood licht tot röntgengolflengten te verstrooien. Samen met diverse telescopen op aarde heeft IXPE BL Lac eind november 2023 gedurende zeven dagen waargenomen. Dat was niet voor het eerst, maar deze waarneming was bijzonder: bij toeval bereikte de optische polarisatie van BL Lac tijdens de röntgenwaarnemingen een hoge waarde: 47 procent. ‘Dit was niet alleen de hoogste polarisatie van BL Lac van de afgelopen dertig jaar, maar tevens de hoogste polarisatie die ooit bij een blazar is waargenomen!’, aldus Ioannis Liodakis, een van de hoofdauteurs van het onderzoek en astrofysicus aan het Instituut voor Astrofysica - FORTH in Griekenland. IXPE ontdekte dat de röntgenstraling veel minder gepolariseerd was dan het optische licht: hooguit 7,6 procent. Dit bewijst dat de interactie tussen elektronen en fotonen via het Compton-effect, de verklaring voor de röntgenstraling moet zijn. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s IXPE Reveals X-ray-Generating Particles in Black Hole Jets
Astronoom Chrysa Avdellidou van de Universiteit van Leicester (VK) heeft ontdekt dat een aantal kleine planetoïden die ruwweg in dezelfde baan om de zon draaien als de grote planetoïde Kalliope, net als deze laatste grotendeels uit ijzer bestaan. De ontdekking wijst erop dat het moederlichaam waar ze ooit deel van hebben uitgemaakt een metalen kern had, net als de aarde (MNRAS, 17 april). Avdellidou en haar team hebben spectra van 22 leden van de Kalliope-familie verzameld, zoals die zijn verkregen met de Europese astrometrische satelliet Gaia en de Infrared Telescope Facility van NASA. Vervolgens hebben de onderzoekers deze spectra vergeleken met die van twee grote collecties van meteorieten. Daarbij zagen ze dat de Kalliope-familie duidelijke overeenkomsten vertoont met ijzer- en steenijzer-meteorieten. Hun conclusie is dat al deze metaalachtige brokstukken, inclusief de 166 kilometer grote planetoïde Kalliope zelf, vroeg in de geschiedenis van ons zonnestelsel uit de kern van een planetesimaal zijn geslagen tijdens een botsing met een soortgenoot. Aangenomen wordt dat planetesimalen de eerste vaste objecten waren die ontstonden uit de schijf van gas en stof rond de zon die uiteindelijk tot de vorming van ons zonnestelsel heeft geleid. Door talrijke botsingen en samensmeltingen kwam het meeste van dit materiaal in planeten terecht, maar in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter zijn miljoenen restanten ervan achtergebleven. Vanwege de hoge dichtheid van Kalliope vermoedden astronomen al dat deze planetoïde deel heeft uitgemaakt van de kern van zo’n voormalige planetesimaal. De ontdekking van haar kleinere metaalrijke familieleden versterkt dit vermoeden. Het nieuwe resultaat plaatst het moederlichaam van Kalliope in de categorie van gedifferentieerde objecten waartoe ook de aarde behoort. Deze objecten hebben een dichte, metaalrijke kern, omdat het materiaal waaruit ze bestaan heet genoeg was om te smelten, waardoor zwaardere elementen, zoals ijzer, naar hun kern zakten steenachtig materiaal aan de buitenkant achterbleef. (EE)
Meer informatie:
→ Metal Shards Shed Light on the Origin of Asteroid Kalliope (Sky&Telescope)
Onderzoekers van het Flatiron Institute (New York City, VS) hebben een tot nu toe onbekende manier ontdekt om de zwaarste atomen in het heelal te maken, zoals goud, platina en uranium. Ze hebben berekend dat één enkele uitbarsting van een zogeheten magnetar – een ster omgeven door magnetische velden die biljoenen keren zo sterk zijn als die van de aarde – in één klap het massa-equivalent van 27 manen aan deze elementen kan produceren (The Astrophysical Journal Letters, 29 april). De ontdekking lost een decennialang mysterie op omtrent een gebeurtenis die in december 2004 door een ruimtetelescoop is geregistreerd: een uitbarsting van licht en deeltjes afkomstig van een magnetar. De betreffende ‘vlam’ duurde maar een paar seconden, maar daarbij kwam meer energie vrij dan onze zon in een miljoen jaar kan produceren. Hoewel de oorsprong van de uitbarsting al snel werd ontdekt, raakten astronomen destijds in verwarring door een tweede, zwakker signaal van de ster, dat tien minuten later zijn hoogtepunt bereikte. Dit tweede signaal bleef twintig jaar lang onverklaard. Maar nu hebben astronomen van het Flatiron Institute onthuld dat het onverklaarbare kleinere signaal werd veroorzaakt door de aanmaak van zware elementen zoals goud en platina. Ze schatten dat daarbij ongeveer een derde aardmassa aan zware elementen is gevormd. De meeste elementen die we nu kennen hebben niet altijd bestaan. Tijdens de oerknal werden alleen waterstof, helium en een beetje lithium gevormd. Hoe de lichtere elementen zijn gevormd begrijpen wetenschappers wel, maar over de productie van veel neutronen-rijke elementen, die zwaarder zijn dan ijzer, bestaat nog onduidelijkheid. Deze elementen, waaronder uranium en strontium, ontstaan bij een reeks kernreacties die het r-proces worden genoemd. Voor dit proces is een overvloed aan vrije neutronen nodig, maar die zijn alleen in extreme omgevingen te vinden, zoals bij supernova-explosies of botsende neutronensterren. Dit werd in 2017 door waarnemingen bevestigd, maar daarbij bleek ook dat zulke extreme gebeurtenissen niet alle bekende r-proces-elementen kunnen verklaren. De nu gepubliceerde berekeningen tonen aan dat ook magnetars een bron van deze zware elementen kunnen zijn, maar er zijn meer waarnemingen nodig om daar zekerheid over te krijgen. Ook is het denkbaar dat zware elementen op nog weer andere manieren kunnen ontstaan. (EE)
Meer informatie:
→ Flares From Magnetized Stars Can Forge Planets’ Worth of Gold, Other Heavy Elements
Het oppervlak van de maan is bedekt met inslagkraters, variërend van microscopisch kleine putjes tot enorme bekkens met een middellijn van meer dan duizend kilometer. De meeste van deze kraters zijn ongeveer vier miljard jaar geleden gevormd tijdens het zogeheten late hevige bombardement, toen het centrale deel van ons zonnestelsel werd geteisterd door grote aantallen inslagen van kometen en planetoïden. Met behulp van computermodellen heeft een onderzoeksteam onder leiding van Jose Daniel Castro-Cisneros (Universiteit van Arizona, VS) berekend hoeveel van dat materiaal uiteindelijk op aarde terechtkomt (ArXiv, 22 april). Anders dan bij eerdere studies hebben Castro-Cisneros en zijn team aarde en maan samen gemodelleerd, en daarbij bovendien een meer realistische ejectie-snelheid gebruikt. Ze registreerden het verloop van de gebeurtenissen met tussenpozen van vijf jaar, waarbij er van werd uitgegaan dat materiaal dat tot op honderd kilometer van de aarde kwam als neerregende ejecta mag worden beschouwd. Het nieuwe model maakte gebruik van vereenvoudigde verticale inslagen op de maan, hoewel bij schuine inslagen meer materiaal naar de aarde wordt gedirigeerd. Een andere vereenvoudiging is dat het model ervan uitgaat dat de omstandigheden in het aarde-maanstelsel vergelijkbaar waren met nu. In werkelijkheid was de maan tijdens het late hevige bombardement dichterbij dan nu en kan toen nog meer materiaal van de maan de aarde hebben bereikt. De conclusie van de studie is dat na een inslag op de maan ongeveer 22,6 procent van het uitgeworpen materiaal binnen honderdduizend jaar op aarde belandt, waarvan de helft tijdens de eerste tienduizend jaar. Materiaal dat wordt uitgeworpen vanaf het halfrond dat zich ten opzichte van de bewegingsrichting van de maan aan de achterkant bevindt loopt de grootste kans om de aarde te bereiken, dat aan de voorkant de kleinste kans. Wanneer ze op aarde inslaan, hebben de maanejecta een snelheid van elf à twaalf kilometer per seconde en belanden ze voornamelijk rond de evenaar. De kans dat ze rond de polen inslaan is ongeveer een kwart kleiner. (EE)
Meer informatie:
→ Almost a Quarter of all Lunar Ejecta Eventually Hits Earth (Universe Today)
Nieuwe gegevens suggereren dat de op één na helderste ster van het sterrenbeeld Boogschutter niet één ster is, maar een dubbelster. De beide sterren zullen straks samensmelten tot een ster met twaalf keer zoveel massa als de zon, met een supernova-explosie tot gevolg. En dat op slechts 228 lichtjaar van de aarde! De ster, Sigma Sagittarii – ook bekend als Nunki – wordt al tientallen jaren in de gaten gehouden. Daarbij kon echter niet met zekerheid worden vastgesteld of Nunki een enkelvoudige ster is of een nauwe dubbelster. Maar nu heeft een team onder leiding van freelance astrofysicus Idel Waisberg de ster(ren) nader onder de loep genomen met de Europese Very Large Telescope Interferometer (VLTI) op Paranal in het noorden van Chili. De VLTI bestaat uit acht telescopen: vier vast opgestelde 8,2-meter telescopen en vier verplaatsbare 1,8-meter telescopen. Met dit achttal kan een scheidend vermogen van slechts 3,5 milliboogseconden worden bereikt. De VLTI-data hebben nu duidelijk laten zien dat Nunki een nauw dubbelstersysteem is. De twee sterren hebben bijna dezelfde massa (6,5 en 6,3 zonsmassa) en zijn maar 0,6 astronomische eenheid van elkaar verwijderd. De twee sterren, die naar schatting dertig miljoen jaar oud zijn, wentelen in vijftig dagen om elkaar heen. Maar dat zullen ze niet eindeloos blijven doen: in de loop van de komende twintig miljoen jaar zal de zwaarste van de twee opzwellen tot een rode reus, die massa overdraagt aan zijn kleinere metgezel. En dat zal er uiteindelijk toe leiden dat de twee sterren samensmelten tot één ster van ongeveer twaalf zonsmassa's. Daarmee zal de uiteindelijke ster genoeg massa hebben om zijn bestaan af te sluiten met supernova-explosie van type II en is hij de dichtstbijzijnde voorloper van een supernova van dit type. (EE)
Meer informatie:
→ Double-Star Discovery Suggests There’s a New Nearby Supernova Progenitor
Ruim een week geleden maakte een team van astronomen onder leiding van Nikku Madhusudhan van de Universiteit van Cambridge (VK) bekend dat een mogelijke biosignatuur (chemische verbindingen die op de aanwezigheid van leven kunnen wijzen) was gedetecteerd in de atmosfeer van de ongeveer 120 lichtjaar verre exoplaneet K2-18b. Een nieuwe analyse door astrofysicus Jake Taylor van de Universiteit van Oxford (VK) trekt de ontdekking in twijfel: de vermeende biosignatuur die in het spectrum van de planeet te zien zou zijn, is veel zwakker dan gesuggereerd. Madhusudhan en collega’s hadden de Webb-ruimtetelescoop op K2-18b gericht op het moment dat deze planeet voor zijn ster langs schoof. Tijdens zo’n planeetovergang gaat het licht van de ster door de planeetatmosfeer heen en absorberen de verschillende moleculen licht op verschillende golflengten. Op die manier kun je in principe bepalen welke chemische verbindingen er in de atmosfeer zitten. Het probleem met exoplaneten is dat het absorptiesignaal vaak heel zwak is – in dit geval volgens Taylor zelfs zó zwak dat je nauwelijks van een signaal kunt spreken: er zit simpelweg teveel ruis in. Wat resteert is een vrijwel vlakke lijn zonder duidelijk herkenbare ‘dipjes’. Wordt vervolgd! (EE)
Meer informatie:
→ Biosignature detection on K2-18b may not even be a detection of anything (Bad Astronomy)
Nieuw onderzoek door wetenschappers van Curtin University (Perth, Australië) toont aan dat de inslag van een enorme meteoriet in het noordwesten van Schotland ongeveer 200 miljoen jaar later heeft plaatsgevonden dan tot nu toe werd gedacht. De ontdekking herschrijft niet alleen de geologische geschiedenis van Schotland, maar verandert ook ons begrip van de evolutie van niet-marien leven op aarde (Geology, 28 april). Aangenomen werd dat de betreffende inslag 1,2 miljard jaar geleden plaatsvond. Daarbij ontstond de zogeheten Stac Fada-formatie, een laag gesteente die belangrijke aanwijzingen bevat over de vroege geschiedenis van de aarde, zoals de manier waarop meteorietinslagen het milieu en het leven op onze planeet hebben beïnvloed. Hoofdauteur Chris Kirkland, hoogleraar aard- en planeetwetenschappen aan Curtin University, en zijn team hebben minuscule zirkoonkristallen als geologische ‘tijdcapsules’ gebruikt om de inslag te dateren op 990 miljoen jaar geleden. ‘Deze microscopisch kleine kristallen registreerden het exacte moment van de inslag. Sommige veranderden zelfs in het zeer zeldzame mineraal reidiet, dat zich alleen onder extreem hoge druk vormt’, aldus Kirkland. ‘Wanneer een meteoriet inslaat, worden de ‘atoomklokken’ in de zirkoonkristallen gedeeltelijk gereset, waardoor ze vaak niet gedateerd kunnen worden. Maar wij hebben een model ontwikkeld om te kunnen reconstrueren wanneer de verstoring plaatsvond.’Volgens Kirkland sloeg de meteoriet in rond de tijd dat enkele van de vroegste zoetwater-eukaryoten – de oude voorouders van planten, dieren en schimmels – opkwamen. ‘De inslagkrater zelf moet nog worden gevonden, maar dit onderzoek heeft nieuwe aanwijzingen opgeleverd die zijn locatie zouden kunnen onthullen.’ (EE)
Meer informatie:
→ Billion-year-old impact in Scotland sparks questions about life on land
Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Blakesley Burkhart (Rutgers University, VS) heeft een potentieel sterren-vormende wolk ontdekt die een van de grootste op zichzelf staande structuren aan onze hemel is, en een van de dichtstbijzijnde die ooit zijn gedetecteerd. De wetenschappers hebben de moleculaire waterstofwolk ‘Eos’ genoemd, naar de godin uit de Griekse mythologie die de belichaming van de dageraad is (Nature Astronomy, 28 april). Moleculaire wolken bestaan uit stof en gas (voornamelijk waterstof), maar bevatten ook andere moleculen zoals koolstofmonoxide. Doorgaans worden zulke wolken opgespoord met behulp van radio- of infraroodtelescopen, die de chemische signatuur van koolstofmonoxide gemakkelijk oppikken. Voor dit nieuwe onderzoek hebben Burkhart en collega’s een andere aanpak gekozen. Eos is de eerste moleculaire wolk die is ontdekt door in het ver-ultraviolet naar moleculaire waterstof te zoeken. Daarbij zijn waterstofmoleculen gedetecteerd die in het ver-ultraviolet fluoresceren. Oftewel: de gaswolk gloeit in het donker. De sikkelvormige gaswolk vormt geen gevaar voor de aarde en de rest van het zonnestelsel, maar door zijn nabijheid biedt hij een unieke kans om de eigenschappen van een structuur in het interstellaire medium te bestuderen. Het interstellaire medium, dat bestaat uit gas en stof dat de ruimte tussen de sterren in een sterrenstelsel vult, dient als grondstof voor de vorming van nieuwe sterren. Eos bevindt zich op ongeveer driehonderd lichtjaar van de aarde. Hij bevindt zich aan de rand van de zogeheten Lokale Bel, een grote met gas gevulde holte in de ruimte die het zonnestelsel omsluit. De onderzoekers schatten dat Eos enorm groot is. Hij beslaat een hemelgebied dat ongeveer veertig keer zo groot is als de maan en bevat 3400 keer zoveel massa als de zon. Maar zijn levensduur is beperkt: modelberekeningen geven aan dat de gaswolk binnen zes miljoen jaar zal vervliegen. (EE)
Meer informatie:
→ A vast molecular cloud, long invisible, is discovered near solar system
In 2005 werd Enceladus, de op vijf na grootste maan van de planeet Saturnus, de eerste maan die aantoonbaar pluimen van water uitstoot. Door zes jaar aan gegevens van NASA-ruimtesonde Cassini nog eens goed te analyseren, zijn wetenschappers meer te weten gekomen over de oorsprong van deze ‘geisers’. Enceladus is gehuld in een schil van helder ijs die vermoedelijk enkele kilometers dik is. Deze ijskorst vertoont kraters en allerlei ‘rommelige’ structuren, waaronder vier lange, bijna parallelle spleten die ook wel ‘tijgerstrepen’ worden genoemd. Ruimtesonde Cassini zag geisers van waterijs en -damp door deze spleten ontsnappen. Ze ontstaan waarschijnlijk door getijde-interacties met een andere maan van Saturnus: Dione. Om meer te weten te komen over het gedrag van de geisers en hun relatie tot de scheuren in de ijskorst hebben Joseph Spitale (SETI Institute) en medewerkers de pluimactiviteit over de periode 2009-2015 opnieuw geanalyseerd. Hun doel was om te bepalen uit welke scheur elke pluim afkomstig was. Uit de nieuwe analyse blijkt dat de meeste scheuren gedurende de hele periode actief waren, en dat de scheuren die zelden of nooit actief waren aan de uiteinden van het scheurensysteem lagen. Eerder was het onderzoekers al opgevallen dat de geisers op Enceladus sterk in intensiteit variëren. Omdat alleen de uiteinden van de scheuren ooit echt inactief worden, is het onwaarschijnlijk dat de verandering in intensiteit het gevolg is van verschillen in getijdenwerking. Het heeft er juist alle schijn van dat de meeste plekken langs de scheuren altijd actief zijn, ongeacht die ‘getijdenstress’. Volgens de onderzoekers kan de waargenomen verdeling van de spleetactiviteit erop wijzen dat de pluimen rechtstreeks ontspringen aan de oceaan van water die zich onder de ijskorst van Enceladus bevindt. Als hun oorsprong zou liggen bij poelen van water binnen de ijskorst, zouden hun locaties moeten variëren met de dikte van de korst, of zou het hele gebied van de tijgerstrepen moeten worden gevoed door één en dezelfde bron – wat niet aannemelijk lijkt gezien het enorme gewicht van de ijskorst. (EE)
Meer informatie:
→ Mapping Eruptions on Enceladus
Nieuw onderzoek laat zien dat er buiten ons zonnestelsel veel planeten te vinden zijn die groter zijn dan de aarde, maar kleiner dan Neptunus. Ook heeft het onderzoeksteam de ontdekking bekendgemaakt van een planeet die ongeveer twee keer zo groot is als de aarde en op grotere afstand om zijn ster cirkelt dan Saturnus om de zon. De resultaten geven aan dat de planetenstelsels rond andere sterren sterk kunnen verschillen van ons eigen zonnestelsel (Science, 24 april). ‘We hebben een ‘superaarde’ ontdekt – dat wil zeggen: een planeet die groter is dan de onze, maar kleiner dan Neptunus – op een locatie waar tot nu toe alleen planeten te vinden waren die honderden keren meer massa hebben dan de aarde’, aldus astronoom Weicheng Zang van het Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA). Bij het onderzoek is gebruik gemaakt van ‘microlensing’ – een effect dat ervoor zorgt dat het licht van een ver object wordt versterkt door een tussenliggend hemellichaam zoals een planeet. Microlensing is heel geschikt voor het opsporen van planeten die in wijde banen om hun moederster cirkelen. De waarnemingen zijn gedaan met het Korea Microlensing Telescope Network (KMTNet), een netwerk bestaande uit drie telescopen in respectievelijk Chili, Zuid-Afrika en Australië, waarmee de nachthemel ononderbroken kan worden afgespeurd. Ons eigen zonnestelsel bestaat uit vier kleine, rotsachtige binnenplaneten (Mercurius, Venus, Aarde en Mars) en vier grote, gasvormige buitenplaneten (Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus). Uit waarnemingen gebaseerd op zogeheten planeetovergangen (transits) en de radiële-snelheidsmethode was al gebleken dat planetenstelsels bij andere sterren een verscheidenheid aan kleine, middelgrote en grote planeten kunnen bevatten die zich dichter bij hun ster bevinden dan de aarde bij de zon. Het nieuwe door het CfA-geleide onderzoek heeft nu laten zien dat ook in de buitenste regionen van andere zonnestelsels veel superaardes voorkomen. Het onderzoek had onder meer tot doel om een schatting te maken van hoe talrijk superaardes zijn in vergelijking met planeten ter grootte van Neptunus. De resultaten laten zien dat ze ruwweg even talrijk zijn. ‘Dit suggereert dat, waar het Jupiter-achtige omloopbanen betreft, de meeste planetenstelsels wellicht niet op ons zonnestelsel lijken’, aldus Youn Kil Jung van het Korea Astronomy and Space Science Institute, dat het KMTNet beheert. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers Find Far-flung “Super Earths” Are Not Farfetched
Om te vieren dat de Hubble-ruimtetelescoop 35 jaar in een baan om de aarde draait, presenteert NASA een reeks fascinerende opnamen die Hubble recent heeft gemaakt – van de planeet Mars tot stervormingsgebieden en een naburig sterrenstelsel. De 24.000 kilogram wegende Hubble-ruimtetelescoop werd op 24 april 1990 in het laadruim van het ruimteveer Discovery in een lage aardbaan gebracht. De lancering ging van een leien dakje, maar al snel bleek dat de 2,4-meter grote hoofdspiegel van de ruimtetelescoop niet in orde was: hij leverde onscherpe beelden af. Pas nadat astronauten in december 1993 te hulp waren geschoten om de ruimtetelescoop van corrigerende optiek te voorzien, presteerde Hubble naar wens. Tot op heden heeft Hubble bijna 1,7 miljoen waarnemingen gedaan, waarbij ongeveer 55.000 astronomische objecten zijn bekeken. Zijn ontdekkingen hebben geresulteerd in meer dan 22.000 wetenschappelijke artikelen en meer dan 1,3 miljoen citaties. Dankzij de lange operationele levensduur van de ruimtetelescoop hebben astronomen tal van objecten meerdere keren kunnen waarnemen, om zo veranderingen op te sporen zoals die zich de afgelopen drie decennia hebben voorgedaan: in de planeten van ons zonnestelsel, in de straalstromen of jets van zwarte gaten, in de nasleep van botsende planetoïden en stellaire explosies, en nog veel meer. Hubble’s beoogde opvolger – het Habitable Worlds Observatory – zal een aanzienlijk grotere spiegel hebben dan Hubble en het heelal zowel in zichtbaar als ultraviolet licht kunnen bestuderen. Hij moet ergens in de jaren 2040 worden gelanceerd en krijgt een aanzienlijk grotere beeldscherpte en een honderd keer zo grote gevoeligheid als zijn voorganger. Een belangrijk doel van deze toekomstige ruimtetelescoop is het opsporen van aardse planeten rond naburige sterren waar leven mogelijk is. (EE)
Meer informatie:
→ Eye on Infinity: NASA Celebrates Hubble’s 35th Year in Orbit
Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (VS) hebben een planeet op ongeveer 140 lichtjaar van de aarde ontdekt die snel verbrokkelt. De exoplaneet, met de aanduiding BD+05 4868 Ab, heeft ruwweg evenveel massa als de planeet Mercurius, maar cirkelt op ongeveer twintig keer zo kleine afstand om zijn ster als Mercurius om de zon. Door de nabijheid van zijn ster is de planeet in feite aan het verdampen (Astrophysical Journal Letters, 22 april). De astronomen hebben de planeet ontdekt in gegevens van NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), die de dichtstbijzijnde sterren onderzoekt op zogeheten planeetovergangen oftewel transits: periodieke dips in de helderheid van een ster die door een daaromheen cirkelende planeet worden veroorzaakt. Doorgaans vertonen zulke transits een grote regelmaat. Maar dat is niet wat MIT-postdoc Marc Hon en zijn collega’s bij BD+05 4868 Ab waarnamen. Hoewel er elke 30,5 uur een transit plaatsvond, duurde het steeds veel langer voordat de ster weer zijn normale helderheid bereikte. Dit wees erop dat de planeet door iets wordt gevolgd. En dat ‘iets’ had bovendien niet altijd dezelfde vorm en hield niet altijd evenveel sterlicht tegen. Uit de analyse van de astronomen blijkt dat het wisselende signaal waarschijnlijk ontstaat doordat de rotsachtige planeet een negen miljoen kilometer lange, komeetachtige staart van brokstukken achter zich aan sleept. Tijdens elk rondje om zijn ster verliest hij een hoeveelheid materiaal ter grootte van de Mount Everest. En als dit zo doorgaat, zal hij binnen één à twee miljoen jaar volledig uit elkaar vallen. ‘De vorm van de overgang is karakteristiek voor een komeet met een lange staart’, legt Hon uit. ‘Alleen is het onwaarschijnlijk dat deze staart uit vluchtige gassen en ijs bestaat zoals bij een komeet: zo dicht bij de ster houden die niet lang stand. Maar vaste deeltjes die van het planeetoppervlak verdampen kunnen wél lang genoeg blijven hangen om zo’n lange staart te vormen.’ Het onderzoeksteam schat dat BD+05 4868 Ab een temperatuur van ongeveer 1600 graden Celsius heeft. Door de nabijheid van de ster koken alle mineralen op zijn oppervlak waarschijnlijk weg en ontsnappen ze de ruimte in, waar ze afkoelen tot een lint van stofdeeltjes. Tussen de ongeveer zesduizend exoplaneten die astronomen tot nu toe hebben ontdekt, bevinden zich slechts drie andere desintegrerende exoplaneten. Ze vertonen alledrie een komeetachtige staart, maar die van BD+05 4868 Ab is het langst. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers discover a planet that’s rapidly disintegrating, producing a comet-like tail
Tijdens haar tweede ontmoeting met een planetoïde heeft NASA’s ruimtesonde Lucy de planetoïde Donaldjohanson van dichtbij bekeken. De opnamen die Lucy momenteel naar de aarde overseint zijn op 25 april jl. van een afstand van ongeveer 960 kilometer gemaakt. Uit eerdere waarnemingen was al gebleken dat deze planetoïde over een periode van tien dagen sterke helderheidsvariaties vertoont. Daaruit leidden wetenschappers al af dat Donaldjohanson een ‘dubbelplanetoïde’ is: een object dat is ontstaan bij een botsing tussen twee kleinere planetoïden. In dit geval heeft dat geresulteerd in een bijzondere vorm: Donaldjohanson heeft een smalle hals en lijkt op twee in elkaar geschoven ijshoorntjes. Uit een voorlopige analyse van de eerste opnamen die Lucy heeft overgeseind blijkt dat de planetoïde groter is dan gedacht: ongeveer acht kilometer lang en op zijn breedste punt ongeveer drieënhalve kilometer breed. Omdat de planetoïde groter is dan het beeldveld van Lucy’s camera, is hij op de eerste opnamen niet in zijn geheel te zien. Pas als over een week ook de resterende gegevens zijn aangekomen kan een completer beeld van de planetoïde worden gegeven. Net als de eerste planetoïde die Lucy heeft bekeken – Dinkinesh – was Donaldjohanson geen primair onderzoeksdoel. Het was in feite een generale repetitie, waarbij het missieteam zoveel mogelijk gegevens heeft verzameld. De daarbij verkregen kleuren- en infraroodbeelden worden de komende week opgehaald en geanalyseerd. Lucy zal het grootste deel van de rest van dit jaar bezig zijn met het doorkruisen van de planetoïdengordel tussen de planeten Mars en Jupiter. Haar eerste hoofddoel, de Jupiter-trojaan Eurybates, zal ze in augustus 2027 bereiken. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Lucy Spacecraft Images Asteroid Donaldjohanson
NASA's Curiosity rover heeft een verborgen chemisch ‘archief’ van de atmosfeer van Mars blootgelegd, dat erop wijst dat er grote hoeveelheden koolstofdioxide (CO₂) zijn opgeslagen in de korst van de planeet. De ontdekking bewijst dat er ooit een koolstofkringloop heeft bestaan op Mars en geeft een nieuwe kijk op het vroegere klimaat van de planeet (Science, 17 april). Het Marslandschap vertoont duidelijke sporen van vloeibaar water. Dat betekent dat het klimaat op de planeet ooit veel warmer moet zijn geweest dan nu. Daarom bestaat het vermoeden dat de CO₂-atmosfeer van Mars in het verleden veel dikker moet zijn geweest dan nu. Een klimaat met veel vloeibaar water en atmosferische CO₂ zou naar verwachting moeten hebben gereageerd met het Marsgesteente, waardoor chemische processen in gang werden gezet waarbij carbonaatmineralen ontstonden. Maar hoewel eerdere analyses van Marsgesteenten de aanwezigheid van deze koolstofhoudende mineralen hebben bevestigd, waren de gevonden hoeveelheden kleiner dan verwacht. Met behulp van gegevens van de Curiosity-rover hebben Benjamin Tutolo en collega’s carbonaatmineralen onderzocht in een deel van de Marskrater Gale, waar ooit een oud meer lag. In 2022 en 2023 boorde Curiosity vier gesteentemonsters uit verschillende bodemlagen, die de overgang van een natte meerbedding naar een aan de wind blootgestelde omgeving representeren. De minerale samenstelling van deze lagen zijn geanalyseerd met de röntgendiffractometer aan boord van de rover. Bij het onderzoek zijn in sulfaatrijke lagen hoge concentraties sideriet (ijzercarbonaat) ontdekt. Dat is verrassend, omdat bij metingen van om Mars cirkelende orbiters geen carbonaten in deze lagen waren gedetecteerd. Op basis van de herkomst en de chemische eigenschappen van het materiaal komen de onderzoekers tot de conclusie dat het sideriet is ontstaan door de inwerking van water op gesteente en de daaropvolgende verdamping. En dat wijst erop dat de CO₂ langs chemische weg in de gesteenten op Mars is opgeslagen. Als de sulfaatrijke lagen representatief zijn voor de hele planeet, dan vertegenwoordigen ze een groot, tot nu toe onbekend koolstofreservoir. De carbonaten zijn gedeeltelijk afgebroken door latere processen, wat erop wijst dat een deel van de koolstofdioxide later is teruggevoerd naar de atmosfeer, waardoor een koolstofkringloop is ontstaan. (EE)
Meer informatie:
→ Curiosity rover identifies carbonates, providing evidence of a carbon cycle on ancient Mars
Astronomen hebben een mogelijke biosignatuur ontdekt op een planeet buiten ons zonnestelsel. Onder leiding van de Universiteit van Cambridge (VK) hebben ze – met behulp van gegevens van de Webb-ruimtetelescoop – in de atmosfeer van de exoplaneet K2-18b chemische vingerafdrukken van dimethylsulfide en/of dimethyldisulfide gedetecteerd (The Astrophysical Journal Letters, 17 april). Op aarde worden dimethylsulfide en dimethyldisulfide alleen geproduceerd door levende organismen zoals marien fytoplankton. Hoewel ook een nog onbekend chemisch proces de bron kan zijn van deze moleculen in de atmosfeer van K2-18b, zijn de nieuwe meetresultaten het sterkste bewijs tot nu toe dat er leven kan bestaan op een planeet buiten ons zonnestelsel. Daarbij moet wel worden aangetekend dat de concentraties dimethylsulfide en dimethyldisulfide in de atmosfeer van K2-18b sterk afwijken van die op aarde, waar ze doorgaans lager zijn dan één volumedeel per miljard. Op K2-18b zijn hun concentraties naar schatting duizenden keren hoger. K2-18b heeft bijna negen keer zoveel massa als de aarde en is ruim twee keer zo groot. Bij eerdere waarnemingen, in 2024, waren al sporen van methaan, koolstofdioxide en mogelijk ook dimethyldisulfide in de atmosfeer van deze exoplaneet gedetecteerd. Het was toen voor het eerst dat koolstofhoudende moleculen waren aangetoond in de atmosfeer van een exoplaneet die binnen de zogeheten leefbare zone om zijn ster cirkelt. Deze resultaten wezen erop dat K2-18b een ‘hyceaanse planeet’ is: een leefbare oceaanwereld met een waterstofrijke atmosfeer. Om de chemische samenstelling van de atmosfeer van een exoplaneet te bepalen, analyseren astronomen het licht van de moederster op het moment dat de planeet, vanaf de aarde gezien, voor deze langs schuift. Tijdens zo’n overgang gaat een klein deel van het sterlicht door de atmosfeer van de planeet heen voordat het de aarde bereikt. Daarbij laat de planeet ‘vingerafdrukken’ achter in het spectrum van de ster, waaruit astronomen kunnen afleiden welke gassen in de planeetatmosfeer aanwezig zijn. (EE)
Meer informatie:
→ Strongest hints yet of biological activity outside the solar system
Een internationaal team onder leiding van astronoom Christina Williams van NSF NOIRLab (VS) heeft het tot nu toe verste spiraalstelsel ontdekt. Het zeer massarijke stelsel wordt Zhúlóng genoemd, wat in de Chinese mythologie ‘Fakkeldraak’ betekent. Het bestond al een miljard jaar na de oerknal, maar vertoont desondanks een verrassend volwassen structuur. Zhúlóng werd ontdekt tijdens de PANORAMIC-survey met de Webb-ruimtetelescoop. Zijn ontdekking vertelt astronomen dat Melkweg-achtige sterrenstelsels zich veel vroeger in het heelal hebben kunnen ontwikkelen dan tot nu toe voor mogelijk werd gehouden (Astronomy & Astrophysics, 16 april). Grote spiraalstelsels zoals ons eigen Melkwegstelsel komen veel voor in het nabije heelal. Maar in het vroege heelal zijn ze moeilijk te vinden, wat in overeenstemming is met de gedachte dat de vorming van een grote schijf met spiraalarmen vele miljarden jaren in beslag neemt. Dat maakt de ontdekking van Zhúlóng zo verrassend: die laat niet alleen zien dat volwassen sterrenstelsels zoals die in onze omgeving zich veel eerder hebben kunnen ontwikkelen dan gedacht, maar ook dat het niet per se vele miljarden jaren heeft geduurd voordat ze spiraalarmen konden ontwikkelen. Daarbij moet wel worden opgemerkt dat Zhúlóng vooralsnog het enige spiraalstelsel is dat astronomen in dit vroege kosmische tijdperk hebben aangetroffen. De zeldzaamheid van sterrenstelsels zoals Zhúlóng suggereert dat spiraalstructuren in dit tijdperk van korte duur zouden kunnen zijn. Het is denkbaar dat bij galactische fusies – botsingen tussen sterrenstelsels – of andere processen die vaker dan nu voorkwamen in het vroege heelal veel spiraalarmen zijn vernietigd. In latere perioden waren spiraalstructuren wellicht stabieler, waardoor ze in onze omgeving vaker te zien zijn. Vervolgwaarnemingen met de Webb-ruimtetelescoop en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili zullen de eigenschappen van Zhúlóng helpen bevestigen en meer onthullen over diens ontstaansgeschiedenis. Astronomen verwachten dat bij nieuwe grootschalige hemelsurveys meer van deze ‘vroegrijpe’ sterrenstelsels zullen worden ontdekt. (EE)
Meer informatie:
→ NSF NOIRLab Astronomer Discovers Oldest Known Spiral Galaxy in the Universe
Astronomen hebben, met behulp van de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) een planeet ontdekt die onder een hoek van negentig graden om een tweetal bijzondere sterren draait. Het is voor het eerst dat er sterke aanwijzingen zijn gevonden voor een ‘polaire planeet’ die om een dubbelster draait (Science Advances, 16 april). De afgelopen jaren zijn diverse planeten ontdekt die om twee sterren tegelijk draaien, zoals de fictieve Star Wars-wereld Tatooine. Deze planeten draaien veelal in banen die ongeveer samenvallen met het vlak waarin hun moedersterren om elkaar heen cirkelen. Er waren al aanwijzingen dat planeten in loodrechte oftewel polaire banen om dubbelsterren zouden kunnen bestaan: in theorie zijn zulke banen stabiel, en er waren ook planeet-vormende schijven ontdekt die loodrecht op het vlak een dubbelster staan. Maar tot nu toe was er geen duidelijk bewijs dat polaire planeten echt bestaan. De bijzondere exoplaneet, met de aanduiding 2M1510 (AB) b, draait om een tweetal jonge bruine dwergen – objecten die groter zijn dan grote gasplaneten maar te klein om echte sterren te zijn. De twee bruine dwergen vormen een zogeheten eclipserende dubbelster, wat wil zeggen dat ze elkaar vanaf de aarde gezien beurtelings verduisteren. Een stersysteem als dit is heel zeldzaam: het is pas voor de tweede keer dat een eclipserende dubbelster bestaande uit twee bruine dwergen is ontdekt, en het is voor het eerst dat daarin ook nog eens een exoplaneet is aantroffen die een baan doorloopt die loodrecht op het baanvlak van zijn beide moedersterren staat. De beide bruine dwergen die het 2M1510-systeem vormen werden in 2018 voor het eerst opgemerkt door Amaury Triaud van de Universiteit van Birmingham en collega’s, met behulp van de Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars (SPECULOOS) – een Belgische waarneemfaciliteit op de Paranal-sterrenwacht in het noorden van Chili. De planeet die om deze dubbelster cirkelt is niet rechtstreeks waarneembaar. De astronomen ontdekten zijn bestaan bij toeval bij het verfijnen van de baanparameters en fysische kenmerken van de twee bruine dwergen, aan de hand van waarnemingen met het Ultraviolet en Visual Echelle Spectrograph (UVES)-instrument van de VLT op de Paranal-sterrenwacht in Chili. Daarbij stelden ze vast dat er op vreemde wijze aan de baan van de twee sterren in 2M1510 werd geduwd en getrokken, en konden ze het bestaan van de exoplaneet in zijn steile omloopbaan afleiden. (EE)
Meer informatie:
→ ‘Grote verrassing’: astronomen ontdekken planeet in loodrechte baan om dubbelster
Een nieuwe studie door een team van onderzoekers, onder wie István Szapudi van het Astronomisch Instituut van de Universiteit van Hawaï wijst er op dat ons heelal mogelijk draait – zij het extreem langzaam. De bevinding kan een hardnekkig astronomisch vraagstuk helpen oplossen. Volgens de huidige modellen dijt ons heelal gelijkmatig uit in alle richtingen, zonder enig teken van rotatie. Dit idee past het best bij de meeste astronomische waarnemingen, met uitzondering van de zogeheten ‘Hubble-spanning’ – een conflict tussen de twee manieren waarop kan worden gemeten hoe snel het heelal uitdijt. De ene methode kijkt naar verre exploderende sterren (supernovae) om de afstanden tot sterrenstelsels te meten, en geeft de gemiddelde uitdijingssnelheid van het heelal over de afgelopen paar miljard jaar. De andere methode maakt gebruik van de kosmische achtergrondstraling – de reststraling van de oerknal – en geeft de uitdijingssnelheid van het heel vroege heelal, ongeveer 13 miljard jaar geleden. De uitkomsten van beide methoden liggen ongeveer acht procent uit elkaar. Het team van Szapudi heeft nu een wiskundig model voor ons heelal ontwikkeld dat in eerste instantie aan de standaardregels voldeed. Vervolgens voegden ze daar een klein beetje draaiing aan toe. En deze kleine verandering maakte een groot verschil. ‘Tot onze verrassing ontdekten we dat ons model met rotatie de paradox (van de Hubble-spanning) oplost zonder de bestaande astronomische metingen tegen te spreken. Sterker nog, het is compatibel met andere modellen die rotatie veronderstellen. Dus misschien draait alles echt’, aldus Szapudi. Het aangepaste model suggereert dat het heelal een rotatietijd van ongeveer 500 miljard jaar heeft – te langzaam om gemakkelijk waarneembaar te zijn, maar genoeg om de uitdijing van de ruimte te beïnvloeden. Het idee breekt voor zover bekend geen natuurkundige wetten en zou kunnen verklaren waarom de metingen van de uitdijing van het heelal niet precies in overeenstemming zijn met elkaar. De volgende stap is om deze theorie om te zetten in een volledig computermodel en manieren te vinden om tekenen van de langzame kosmische draaiing te ontdekken. (EE)
Meer informatie:
→ UH astronomer finds the universe could be spinning
NASA’s Marsrover Curiosity heeft met zijn Tunable Laser Spectrometer (TLS) herhaaldelijk methaan gedetecteerd op Mars, wat aanleiding gaf tot speculaties over mogelijke biologische bronnen. Maar hoe betrouwbaar zijn deze waarnemingen? Nieuw onderzoek door de Onderzoeksgroep ‘Planeetatmosferen’, van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie trekt de detecties in twijfel (Journal of Geophysical Research: Planets, 13 april). Omdat methaan op aarde voornamelijk wordt geproduceerd door biologische activiteit, heeft de gerapporteerde aanwezigheid van methaan in de atmosfeer van Mars in de afgelopen twintig jaar een sterke wetenschappelijke interesse opgewekt. Maar ondanks de opwinding over deze detecties, en hun mogelijke implicaties voor de zoektocht naar buitenaards leven, blijft scepsis bestaan. De grote paradox is dat geen van de twee onafhankelijke spectrometers aan boord van ESA’s ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) sinds het begin van zijn missie in 2018 ooit een spoor van methaan heeft gedetecteerd. Pogingen om de TGO en eerdere meldingen met elkaar in overeenstemming te brengen, vereisen dat het vermeende methaan varieert op manieren die niet overtuigend kunnen worden verklaard door bekende chemische of fysische processen. Om licht te werpen op de schijnbare inconsistenties in het verhaal rond methaan op Mars, zijn in de nieuwe studie publiek beschikbare TLS-gegevens opnieuw geanalyseerd. En de resultaten trekken de Martiaanse oorsprong van het gedetecteerde methaan in twijfel. De Belgische onderzoekers ontdekten dat de vooroptiekkamer – het compartiment direct grenzend aan de monstercel met Marslucht waar de TLS-laser wordt uitgezonden – is vervuild met methaan op niveaus die minstens duizend keer hoger zijn dan de niveaus die tijdens alle metingen in de monstercel. Deze verontreiniging, die aanvankelijk werd veroorzaakt door de onopzettelijke introductie van aardse lucht vóór de lancering van Curiosity, is blijven voortbestaan ondanks herhaaldelijke pogingen om het gas uit het systeem te verwijderen: na elke poging komt het methaan systematisch weer tevoorschijn en hoopt het zich opnieuw op. Hoewel de exacte bron van het methaan in de vooroptiekkamer vooralsnog onbekend blijft, verhoogt zijn nabijheid tot de monstercel de kans op diffusie langs de afdichting die de twee compartimenten van elkaar scheidt. En een extreem kleine fractie kan de eerder gerapporteerde methaandetecties volledig kan verklaren. Het methaan in de monstercel zou dus heel goed afkomstig kunnen zijn van Curiosity zelf. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Koolstofrijke planetoïden zijn er in overvloed in de ruimte, maar koolstofrijke meteorieten vormen nog geen vijf procent van de meteorieten die op aarde worden aangetroffen. Een internationaal team van wetenschappers heeft de hele wereld afgespeurd om hier een verklaring voor te vinden, en de uitkomst ervan het zou ons begrip van hoe het leven is ontstaan kunnen veranderen (Nature Astronomy, 14 april). De onderzoekers van Curtin University (Australië) en de Parijse sterrenwacht analyseerden bijna 8500 meteoroïden en meteorietinslagen met behulp van gegevens van negentien vuurbol-observatienetwerken in 39 landen. Daarmee is dit de meest uitgebreide studie in zijn soort. Volgens planeetwetenschapper en mede-auteur Hadrien Devillepoix van Curtin’s Space Science and Technology Centre en Curtin Institute of Radio Astronomy (CIRA) heeft het team ontdekt dat de aardatmosfeer en de zon als gigantische filters werken, die fragiele, koolstofhoudende meteoroïden vernietigen voordat ze de grond bereiken. ‘We vermoeden al lang dat koolstofhoudend materiaal de tocht door de atmosfeer niet overleeft’, aldus Devillepoix. ‘Wat dit onderzoek laat zien is dat veel van deze meteoroïden niet eens zo ver komen: ze vallen uiteen door herhaaldelijke verhitting wanneer ze dicht bij de zon komen. De meteoroïden die het verblijf in de ruimte wél doorstaan hebben een grotere kans om ook door de aardatmosfeer heen te komen.’ Koolstofhoudende meteorieten zijn vooral van belang, omdat ze water en organische moleculen bevatten ingrediënten die cruciaal waren voor het ontstaan van leven op aarde. Volgens Patrick Shober van de sterrenwacht van Parijs hebben de nieuwe bevindingen gevolgen voor de wijze waarop wetenschappers de tot nu toe verzamelde meteorieten interpreteren. ‘Koolstofrijke meteorieten behoren tot de meest primitieve chemische materialen die we kunnen bestuderen – ze bevatten water, organische moleculen en zelfs aminozuren’, aldus Shober. ‘We hebben er echter zo weinig van in onze meteorietcollecties dat we het risico lopen een onvolledig beeld te krijgen van wat er werkelijk in de ruimte aanwezig is en hoe de bouwstenen van het leven op aarde zijn terechtgekomen. Begrijpen wat er wordt uitgefilterd en waarom, is de sleutel tot de reconstructie van de geschiedenis van ons zonnestelsel, en de omstandigheden die leven mogelijk maakten.’ Uit het onderzoek blijkt ook dat met name meteoroïden die ontstaan wanneer planetoïden uit elkaar vallen doordat ze te dicht in de buurt van een planeet komen bijzonder kwetsbaar zijn en de tocht door de aardatmosfeer bijna nooit overleven. ‘Deze ontdekking kan van belang zijn voor toekomstige ruimtemissies naar planetoïden, voor het inschatten van het gevaar van inslagen op aarde, en zelfs voor de theorieën over hoe de aarde aan water en organische verbindingen is gekomen’, aldus Shober. (EE)
Meer informatie:
→ Scientists may have solved a puzzling space rock mystery
