Ruwweg 470 miljoen jaar geleden lijkt er een botsing te hebben plaatsgevonden in de planetoïdengordel tussen de banen van Mars en Jupiter. En dat had grote gevolgen voor het leven op aarde, zo blijkt uit een internationaal onderzoek onder leiding van wetenschappers van de universiteit van Lund (Zweden). Bij de botsing werd een 150 kilometer grote planetoïde zodanig verbrijzeld, dat het centrale deel van ons zonnestelsel wemelde van het stof. Gevolg: getemperd zonlicht en een langdurige ijstijd (Science Advances, 18 september). Het is niet voor het eerst dat wetenschappers suggereren dat een astronomische gebeurtenis gevolgen heeft gehad voor het leven op onze planeet. Een ander bekend voorbeeld is de grote inslag van een tien kilometer grote planetoïde, 66 miljoen jaar geleden, die het uitsterven van driekwart van alle levende soorten op aarde, waaronder de dinosauriërs, heeft veroorzaakt. Maar de suggestie dat zelfs een gebeurtenis elders in het zonnestelsel van invloed kan zijn op het leven op onze planeet is nieuw. De onderzoekers baseren hun conclusie op de ontdekking van onder meer helium van buitenaardse afkomst in versteende zeebodemsedimenten in Zweden en Rusland. Het helium is daarin terechtgekomen doordat het stof dat vrijkwam bij de botsing in de planetoïdengordel in de ruimte werd verrijkt met helium uit de zonnewind – de stroom geladen deeltjes die de zon voortdurend uitstoot. Dat helium is lichter dan normaal helium. De gesteenten waarin de stofafzettingen zijn aangetroffen zijn 466 miljoen jaar oud. Het onderzoek van de afzettingen laat zien dat de aarde in die tijd duizend tot tienduizend keer zoveel stof uit de interplanetaire ruimte opving dan gebruikelijk. En dat minstens twee miljoen jaar lang. Dat er rond die tijd een ijstijd heeft plaatsgevonden was al bekend. De afkoeling die het vele ruimtestof veroorzaakte verliep waarschijnlijk relatief geleidelijk. Daardoor kreeg het leven op onze planeet de kans om zich aan te passen en profiteerde het zelfs van de veranderende omstandigheden. Het kwam tot een ‘explosie’ van nieuwe soorten: de Grote Ordovicische Biodiversificatie. (EE)
Meer informatie:
→ Gigantic asteroid collision boosted biodiversity on Earth
Waarnemingen hebben aangetoond dat de grootste en krachtigste vulkaan op de Jupitermaan Io met betrekkelijke regelmaat uitbarstingen vertoont. Als deze gewoonte standhoudt, zal er binnenkort weer een nieuwe eruptie te zien zijn. De vulkaan, die Loki wordt genoemd, is in het infrarood dermate helder dat hij met behulp van telescopen op aarde waarneembaar is. Tijdens uitbarstingen is hij nog helderder dan normaal. De periodiciteit van Loki werd begin deze eeuw ontdekt door de Amerikaanse planeetwetenschapper Julie Rathbun. Destijds traden de uitbarstingen met tussenpozen van ongeveer 540 dagen op. Inmiddels verstrijken er gemiddeld nog maar 475 dagen tussen twee erupties. De laatste uitbarsting vond plaats in mei 2018. Vulkaanuitbarstingen – en niet alleen die op Io – zijn doorgaans moeilijk voorspelbaar. Er zijn veel factoren in het spel, zoals de toevoer en samenstelling van het magma (gesmolten gesteente) en vooral ook de aanwezigheid van gasbellen in het magma en van de breekbaarheid van het bovenliggende gesteente. Rathbun vermoed dat Loki zo voorspelbaar is omdat hij zo groot is. Vanwege zijn afmetingen worden zijn erupties voornamelijk gedicteerd door eenvoudige fysische principes. De kleine complicaties waar kleinere vulkanen mee te maken hebben spelen bij Loki een ondergeschikte rol. Toch gedraagt ook Loki zich wel eens wispelturig. Kort nadat begin deze eeuw zijn 540-daagse periodiciteit was ontdekt, verdween de regelmaat in zijn uitbarstingen. Pas in 2013 nam hij de periodieke draad weer op, maar dan met kortere tussenpozen. (EE)
Meer informatie:
→ Huge Volcano On Jupiter’s Moon Io Erupts On Regular Schedule
Radarwaarnemingen van de Saturnusmanen Mimas, Enceladus en Tethys laten zien dat soortgenoot Enceladus als een ‘sneeuwkanon’ werkt. Daarbij bekleedt hij niet alleen zichzelf, maar ook de naburige manen met verse ijsdeeltjes. Daardoor weerkaatsen deze manen de radar-/radiogolven extreem goed. Tot die conclusie komt een team van Amerikaanse en Franse onderzoekers die hun resultaten presenteren tijdens de gezamenlijke bijeenkomst van de Euro Planet Society en de Division for Planetary Sciences van de American Astronomical Society, die deze week in Genève plaatsvindt. De wetenschappers baseren hun conclusie op 60 radarwaarnemingen van de binnenste manen van Saturnus, die tussen 2004 en 2017 zijn gedaan door de ruimtesonde Cassini. Daarbij hebben ze ontdekt dat bij eerdere onderzoeken de radarhelderheid van deze manen met een factor twee is onderschat. Om de super-heldere radarreflecties van de Saturnusmanen te kunnen verklaren, moeten deze bedekt zijn met een verse sneeuwlaag van minstens enkele decimeters dik. Dat materiaal is vrijwel zeker afkomstig van de naburige maan Enceladus, die geisers op zijn oppervlak heeft die water uit de inwendige oceaan van deze maan ‘oppompen’ en de ruimte in blazen. De verse sneeuwlaag kan de extreme radarhelderheid van de binnenste Saturnusmanen overigens niet volledig verklaren. Daarom vermoeden de onderzoekers dat daaronder nog een enkele meters dikke ijslaag schuilgaat, die ook aan de weerkaatsing van de radarsignalen bijdraagt. Hoe die ijslaag er precies uitziet, is onbekend. (EE)
Meer informatie:
→ ‘Snow-cannon’ Enceladus shines up Saturn’s super-reflector moons
Amerikaanse wetenschappers denken een verklaring te hebben gevonden voor het feit dat de ogenschijnlijk metaalrijke planetoïde Psyche een relatief lage dichtheid heeft. De oorzaak wordt gezocht bij een soort vulkanisme dat optrad tijdens de vorming van dit object (Nature Astronomy, 16 september). Aangenomen wordt dat de metaalrijke planetoïden van ons zonnestelsel zijn ontstaan door botsingen tussen kleinere bouwstenen: zogeheten planetesimalen. Bij deze botsingen zou het meeste gesteente zijn weggeblazen, waardoor alleen de ijzerkernen overbleven. Vervolgens zou de daarbij gevormde planetoïde van buiten naar binnen zijn afgekoeld. Volgens de wetenschappers kunnen er tijdens deze afkoeling pockets van gesmolten, zwavelrijke ijzer en nikkel vanuit het inwendige zijn opgestegen, die via barsten in het reeds afgekoelde gesteente over het oppervlak zijn uitgestroomd. Dit scenario kan verklaren waarom Psyche een geringere gemiddelde dichtheid heeft dan ijzermeteorieten, terwijl haar oppervlak een metaalrijke samenstelling vertoont. Ook zou het de verklaring kunnen zijn voor het bestaan van een bepaalde klasse van meteorieten – de zogeheten pallasieten. Deze laatste bestaan uit een mengsel van kern- en mantelmateriaal. Of het geschetste scenario klopt, zal wellicht blijken wanneer in 2026 de NASA-ruimtesonde Psyche bij de gelijknamige planetoïde aankomt. Psyche is de grootste van de bekende metaalrijke planetoïden in ons zonnestelsel en bevindt zich in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter. (EE)
Meer informatie:
→ Rare metallic asteroids might have erupted molten iron
De heldere flits in de atmosfeer van de planeet Jupiter die op 7 augustus van dit jaar door een amateur-astronoom werd gefilmd, is waarschijnlijk veroorzaakt door een kleine planetoïde met een dichtheid die typerend is voor steen-ijzermeteorieten. Dat blijkt uit een analyse waarvan de resultaten vandaag tijdens de gezamenlijke bijeenkomst van de Euro Planet Society en de Division for Planetary Sciences van de American Astronomical Society in Genève zijn gepresenteerd. De videobeelden die de Amerikaan Ethan Chappel destijds maakte laten zien dat de ‘vuurbol’ van de explosie ongeveer anderhalve seconde zichtbaar was, en op zijn hoogtepunt ongeveer zo helder was als de Jupitermaan Io. Bij de gebeurtenis is naar schatting een hoeveelheid energie vrijgekomen die overeenkomt met de ontploffing van 240 kiloton TNT. Dat is ruwweg de helft van de energie die vrijkwam bij de explosie van een meteoroïde boven de Russische stad Tsjeljabinsk in 2013. Uit deze gegevens leiden wetenschappers van het Florida Institute of Technology af dat de meteoroïde die de Jupiteratmosfeer binnendrong twaalf tot zestien meter groot moet zijn geweest en een massa van circa 450 ton heeft gehad. Het brok gesteente moet ongeveer tachtig kilometer boven het wolkendek van Jupiter uit elkaar zijn gespat. De lichtflits die daarbij ontstond was de op een na helderste van de zes lichtflitsen die Jupiter de afgelopen tien jaar heeft vertoond. Lang niet alle ‘inslagen’ op Jupiter zullen door waarnemers op aarde worden opgemerkt. Geschat wordt dat er jaarlijks ergens tussen de twintig en zestig objecten de atmosfeer van de planeet in duiken. Deze relatief hoge frequentie is met name te danken aan de grote omvang en het sterke zwaartekrachtveld van Jupiter. (EE)
Meer informatie:
→ Stony-iron meteor caused August impact flash at Jupiter
Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Miroslava Dessauges-Zavadsky van de universiteit van Genève heeft ontdekt dat moleculaire gaswolken in verre sterrenstelsels andere eigenschappen hebben dan die in nabije stelsels (Nature Astronomy, 16 september). Stervorming vindt plaats in tientallen lichtjaren grote wolken van koel moleculair gas, die we in onze Melkweg en andere nabije sterrenstelsels goed kunnen waarnemen. Waarnemingen van moleculaire gaswolken in verre sterrenstelsels zijn echter heel schaars. Met behulp van de ALMA-radiotelescoop in het noorden van Chili zijn astronomen er nu echter in geslaagd om zeventien grote wolken van moleculair gas op te sporen in een sterrenstelsel op 8 miljard lichtjaar afstand. Dit stelsel, dat vanwege zijn vorm de Kosmische Slang wordt genoemd, ligt dankzij het zwaartekrachtlenseffect als het ware onder een kosmisch vergrootglas. Dat maakt het mogelijk om relatief kleine structuren in het stelsel te onderscheiden. De waarnemingen laten zien dat deze wolken aanzienlijk groter zijn dan hun soortgenoten in nabije stelsels en ruwweg honderd keer zoveel massa hebben. Ze hebben ook een veel hogere dichtheid en vertonen hevigere turbulenties, die bijdragen aan een snel en efficiënt stervormingsproces. De moleculaire gaswolken in nabije sterrenstelsels weten ongeveer vijf procent van hun massa in sterren om te zetten, die in verre stelsels dertig procent. Een en ander toont aan dat moleculaire gaswolken in de loop van de kosmische geschiedenis van karakter zijn veranderd. Volgens de auteurs wijst dat erop dat de eigenschappen van zulke wolken afhankelijk zijn van de omstandigheden in het sterrenstelsel waar ze deel van uitmaken. In verre (en dus jongere) sterrenstelsels resulteert dit in de vorming van reusachtige sterrenhopen die tot wel honderd keer zoveel sterren kunnen bevatten dan recent gevormde sterrenhopen. (EE)
Meer informatie:
→ The Stellar Nurseries of Distant Galaxies
Astronomen hebben vastgesteld dat J0740+6620, een zeer snel roterende pulsar, 2,17 keer zoveel massa heeft als onze zon. Daarmee is dit de zwaarste neutronenster die we kennen (Nature Astronomy, 16 september). Neutronensterren – de samengeperste overblijfselen van zware sterren die een supernova-explosie hebben ondergaan – zijn de meest compacte ‘normale’ objecten in het heelal. Eén suikerklontje neutronenstermaterie zou hier op aarde 100 miljoen ton wegen. Hoewel astronomen deze objecten al meer dan een halve eeuw onderzoeken, valt er nog veel aan te ontdekken. Zo is het de vraag of de dicht opeengepakte neutronen in zo’n ‘ster’ zich als een wrijvingsloos ‘superfluïdum’ gedragen of uiteenvallen tot een ‘soep’ van exotische subatomaire deeltjes. Ook onduidelijk is hoe zwaar een neutronenster mag zijn voordat hij onder zijn eigen gewicht ineenstort tot een zwart gat. Dat laatste impliceert dat er een bovengrens bestaat voor de massa van een neutronenster. Maar waar ligt die grens precies? Om die vraag te kunnen beantwoorden, moeten astronomen de massa’s van neutronensterren bepalen. En dat gaat het makkelijkst bij dubbelsterren die bestaan uit een pulsar en een witte dwerg, die om hun gezamenlijke zwaartepunt draaien. Een pulsar is niets anders dan een ronddraaiende neutronenster die vanaf de aarde gezien regelmatige pulsen radiostraling uitzendt. Op de momenten dat de pulsar achter zijn witte dwerg langs trekt, resulteert dat in een subtiele verandering in de aankomsttijd van zijn radiopulsen – de zogeheten Shapiro-vertraging. Deze ontstaat doordat de ruimte rond de witte dwerg enigszins gekromd is. Uit de grootte van de vertraging kunnen astronomen afleiden hoeveel massa de witte dwerg geeft. En daaruit kan dan weer de massa van de pulsar worden berekend. De gevonden waarde van 2,17 zonsmassa (bij een middellijn van slechts 30 kilometer!) ligt dicht bij het theoretische maximum voor de massa van een neutronenster. Het lijkt dus niet waarschijnlijk dat astronomen nog (veel) zwaardere neutronensterren/pulsars zullen vinden. (EE)
Meer informatie:
→ Most massive neutron star ever detected, almost too massive to exist
Een internationaal team van astronomen heeft een nieuwe, hogere waarde gemeten voor de snelheid waarmee het heelal uitdijt. Ze gebruikten twee zware sterrenstelsels als ‘zwaartekrachtlenzen’ om het licht van verafgelegen objecten te analyseren. Het onderzoek is geleid door het Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) in Garching, Duitsland. Sterrenkundige Léon Koopmans van de Rijksuniversiteit Groningen maakt deel uit van het team. Het resultaat verschijnt op 13 september in het tijdschrift Science. De afstand tussen sterrenstelsels neemt toe sinds de oerknal van 13,8 miljard jaar geleden, doordat de ruimte uitdijt. En hoe verder een sterrenstelsel is verwijderd, hoe groter de snelheid waarmee het van ons af beweegt. De Hubble-constante is de verhouding tussen de snelheid en de afstand. Voor sterrenkundigen is die Hubble-constante een essentiële eenheid om nauwkeurig afstanden in het universum te bepalen. Die afstanden zijn weer belangrijk om in te schatten hoe helder of groot objecten zijn, en dat helpt sterrenkundigen te begrijpen hoe het heelal zich heeft ontwikkeld. Maar er is een probleem: verschillende manieren om de waarde van de Hubble-constante te meten geven niet precies dezelfde uitkomst. De Hubble-constante wordt uitgedrukt in kilometer per seconde per megaparsec (3,3 miljoen lichtjaar). De meest nauwkeurige bepalingen, gebaseerd op analyses van de kosmische achtergrondstraling, komen uit een op waarden van 71 km/s per megaparsec (WMAP-missie) en ongeveer 67 (Planck-missie). Het verschil is klein, maar maakt onderzoek aan details van de oorsprong en ontwikkeling van het heelal lastig. Andere technieken, gebaseerd op metingen aan supernova’s, leveren doorgaans iets hogere waarden op. In het Science-artikel wordt een nieuwe methode gepresenteerd om de Hubble-constante te meten. De onderzoekers keken hoe de zwaartekracht van twee verschillende sterrenstelsels het licht van objecten die erachter staan afbuigt. Deze stelsels werken als een zwaartekrachtlens. Via slimme rekenmethoden wisten zij de diameter van deze ‘lenzen’ te achterhalen. En met deze diameter konden zij de afstand tot de beide lenzen nauwkeurig berekenen. Uiteindelijk leverde dit een nieuwe waarde op voor de Hubble-constante. De astronomen vonden een waarde van 82 ± 8 km/s per megaparsec, wat erop wijst dat het heelal sneller uitdijt dan werd aangenomen. De onzekerheid in de schatting is toe te schrijven aan statistische onzekerheid, omdat maar twee zwaartekrachtlenzen zijn gebruikt. De onderzoekers zijn al bezig om hun techniek los te laten op meer lenzen, waardoor de onzekerheid zal afnemen. Het resultaat lijkt te bevestigen dat er een systematisch verschil bestaat tussen de waarde van de Hubble-constante zoals die is afgeleid uit indirecte bronnen als de kosmische achtergrondstraling die kort na de oerknal werd uitgezonden, en methoden gebaseerd op metingen aan objecten als supernova’s of in dit geval zwaartekrachtlenzen, die veel jonger zijn. ‘Dit wijst erop dat we de natuurkunde van het vroege heelal nog niet goed begrijpen’, zegt coauteur Léon Koopmans, ’En dat het standaardmodel van de kosmologie wellicht moet worden herzien.’
Meer informatie:
→ Oorspronkelijk persbericht
Astronomen hebben mogelijk weer een komeetachtig object ontdekt dat uit de interstellaire ruimte afkomstig is, net als het befaamde object ’Oumuamua. Het ongeveer 10 kilometer grote hemellichaam zal eind dit jaar het centrale deel van ons zonnestelsel bereiken. De komeet, die de voorlopige aanduiding C/2019 Q4 (Borisov) heeft gekregen, is op 30 augustus jl. ontdekt door Gennady Borisov van de Krim-sterrenwacht. Op het moment van zijn ontdekking was het object ongeveer 450 miljoen kilometer van de zon verwijderd – drie keer de afstand zon-aarde. Anders dan ’Oumuamua, die bijna twee jaar geleden een kort bezoek aan ons zonnestelsel bracht, is de nieuwkomer al vrij vroeg ontdekt. Pas rond 10 december van dit jaar bereikt hij zijn kleinste afstand tot de zon. Dat geeft astronomen ruim de tijd om waarnemingen te doen. Een ander verschil met ’Oumuamu is dat de komeet nu al een zwakke staart vertoont. Dat wijst erop dat hij vluchtig materiaal (ijs) bevat, dat onder invloed van de zonnewarmte begint te verdampen. In tegenstelling tot bijna alle andere kometen lijkt komeet Borisov geen langgerekte elliptische baan te volgen. De tot nu toe beschikbare gegevens wijzen erop dat hij een hyperboolbaan volgt. Dat zou betekenen dat hij zoveel snelheid heeft, dat hij zich niet door de zwaartekracht van de zon laat invangen en ons zonnestelsel weer zal verlaten. Of dit ook werkelijk zo is, zal de komende weken moeten blijken. Er zijn wel vaker objecten ontdekt die in eerste instantie een hyperbolische baan leken te volgen, maar uiteindelijk toch ‘gewone’ kometen bleken te zijn. (EE)
Meer informatie:
→ Is Another Interstellar Visitor Headed Our Way?
Er zit waterdamp in de atmosfeer van exoplaneet K2-18b. Tot die conclusie komen twee astronomische onderzoeksteams op basis van gegevens die met onder meer de Hubble-ruimtetelescoop zijn verzameld (Nature Astronomy en arXiv, 11 september). Het is voor het eerst dat er waterdamp is gedetecteerd in de atmosfeer van een superaarde van gematigde temperatuur. Eerder was al wel waterdamp waargenomen in de atmosferen van ‘onleefbaar’ hete en koude exoplaneten. Exoplaneet K2-18b, ontdekt in 2015, cirkelt om een ruim 110 lichtjaar verre rode dwergster in het sterrenbeeld Leeuw. Van ons uit gezien schuift hij eens in de 33 dagen voor zijn ster langs. Op dat moment wordt een deel van het sterlicht ‘gefilterd’ door de planeetatmosfeer. In 2016 en 2017 heeft een team onder leiding van Björn Henneke van de universiteit van Montreal een aantal van deze planeetovergangen geregistreerd met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop. De daarbij verzamelde meetgegevens zijn geanalyseerd door zowel het team van Benneke als door een team onder leiding van Angelos Tsiaras van University College London. De resultaten zijn in goede overeenstemming met elkaar: beide teams melden dat er waterdamp in de atmosfeer van K2-18b zit, en waarschijnlijk ook waterstof en helium. De aanduiding ‘superaarde’ suggereert een beetje dat de planeet op de aarde lijkt, maar dat is niet waarschijnlijk. Wel ontvangt hij ruwweg net zoveel licht en warmte van zijn ster als onze eigen planeet. Er kan dus ook vloeibaar water zijn op K2-18b, al is het maar in de vorm van wolkendruppeltjes. Zeker is alleen dat de exoplaneet ruim twee keer zo groot is als de aarde en ruwweg acht keer zoveel massa heeft. Hij kan rotsachtig van karakter zijn en gehuld in een omvangrijke atmosfeer. Maar waarschijnlijker is dat hij grotendeels uit (bevroren) gassen bestaat, net als de planeet Neptunus in ons eigen zonnestelsel. Toekomstige ruimtetelescopen, zoals de Amerikaans/Europese James Webb Space Telescope (2021) en de Europese Ariel (2028), zullen planeten als K2-18b veel nauwkeuriger kunnen onderzoeken dan met de huidige middelen mogelijk is. Het zal dus nog wel even duren voordat we echt weten hoe ‘leefbaar’ exoplaneet K2-18b is. (EE)
Meer informatie:
→ First Water Detected on Potentially ‘Habitable’ Planet
Met de MeerKAT-radiotelescoop in Zuid-Afrika zijn twee grote ‘bellen’ ontdekt die honderden lichtjaren boven en onder het centrum van onze Melkweg uittorenen. Ze lijken te zijn ontstaan bij een explosieve gebeurtenis die zich enkele miljoenen jaren geleden in de omgeving van Sagittarius A* – het superzware zwarte gat in het Melkwegcentrum – heeft afgespeeld (Nature, 11 september). Op dit moment is het vrij rustig in het centrum van ons sterrenstelsel. Maar zo af en toe leeft het daar aanwezige zwarte gat flink op. Dat gebeurt als het een flinke hoeveelheid interstellair gas weet op te slokken. Het is denkbaar dat zo’n ‘vreetbui’ de oorzaak is geweest van de radiobellen. Mogelijk was de toevoer van gas dermate groot, dat er een kolossale explosie optrad in de accretieschijf rond het zwarte gat – de schijf van hete materie waarin het toestromende gas zich ophoopt. Een andere mogelijkheid is dat de bellen zijn veroorzaakt door een reeks supernova-explosies, die weer het gevolg waren van een ‘geboortegolf’ van sterren. Ook kan zich een combinatie van beide verschijnselen hebben voltrokken. De nu ontdekte radiobellen moeten niet worden verward met de zogeheten Fermi-bellen die in 2010 op gammagolflengten zijn opgespoord. Deze laatste zijn 25 keer zo groot en mogelijk ontstaan door een nóg hevigere en/of langdurigere opleving van de activiteit rond Sagittarius A*. (EE)
Meer informatie:
→ South Africa’s Meerkat Discovers Giant Radio Bubbles at Centre of Milky Way
Met de bolvormige sterrenhopen in de Grote Magelhaense Wolk – een buurstelsel van de Melkweg – is iets merkwaardigs aan de hand. De jonge exemplaren zijn allemaal compact, terwijl de oude allerlei afmetingen kunnen hebben. Dit laatste wordt toegeschreven aan de onderlinge interacties tussen de honderdduizenden sterren waaruit de bolhoop bestaat. Deze interacties zorgen ervoor dat de zwaarste sterren geleidelijk naar het hart van de sterrenhoop zakken, terwijl de lichtere sterren ontsnappen. Uit waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop leiden Italiaanse astronomen af dat deze ‘dynamische evolutie’ inderdaad optreedt. Maar volgens hen is dat niet de reden waarom de jonge sterrenhopen in de Grote Magelhaense Wolk zo sterk verschillen van de oude. De astronomen schrijven het verschil toe aan het feit dat er in de Grote Magelhaense Wolk de afgelopen drie miljard jaar voornamelijk relatief massa-arme sterrenhopen zijn gevormd. Alleen de meest compacte daarvan zijn nog intact en waarneembaar. Minder compacte jonge bolhopen zouden inmiddels uiteen zijn gedreven (Nature Astronomy, 9 september). (EE)
Meer informatie:
→ Hubble Explores the Formation and Evolution of Star Clusters in the Large Magellanic Cloud
Nieuw onderzoek heeft de bevestiging opgeleverd dat bij de inslag van een forse planetoïde (of komeet) bij het Mexicaanse schiereiland Yucatán, 66 miljoen jaar geleden, zo veel zwavel in de atmosfeer terechtkwam dat het zonlicht sterk werd getemperd. In reactie hierop koelde het aardse klimaat sterk af en stierf driekwart van alle levende soorten op aarde uit, waaronder de dinosauriërs. Na de inslag bleef een 150 kilometer grote krater achter, die deels in zee ligt. Een groot internationaal onderzoeksteam met onder anderen aardwetenschapper Jan Smit van de Vrije Universiteit Amsterdam heeft de samenstelling onderzocht van gesteenten die zich binnen 24 uur na de inslag in deze Chicxulub-krater hebben opgehoopt (PNAS, 9 september). Dit materiaal kwam mee met de ‘backflow’ van de tsunami die door de kolossale inslag was opgewekt. Volgens de onderzoekers is er in die eerste dag een ongeveer 140 meter dikke laag aan sedimenten terug de krater in gestroomd. Naast een mengelmoes aan gesteenten kwamen ook stukjes houtskool mee – een duidelijke aanwijzing dat de inslag ook grote branden veroorzaakte. Opvallend genoeg blijkt er geen zwavel in de aangespoelde stenen te zitten, terwijl gesteenten rondom de krater juist wel zwavel bevatten. Dit zwaveltekort is in overeenstemming met de theorie dat zwavelhoudende mineralen bij de inslag zijn verdampt. Alles bij elkaar zou er daardoor 325 miljard ton zwavel in de aardatmosfeer zijn terechtgekomen – tienduizend keer zo veel als bij de uitbarsting van de Krakatau in 1883, die goed was voor een tijdelijke temperatuurdaling op aarde met ruim een graad Celsius. Vermoedelijk was niet de Chicxulub-inslag zelf, maar de daaropvolgende snelle en langdurige afkoeling de belangrijkste oorzaak van de massale uitsterving van vele plant- en diersoorten. (EE)
Meer informatie:
→ Rocks at asteroid impact site record first day of dinosaur extinction
Alle kometen delen mogelijk hun geboorteplaats, stelt nieuw onderzoek. Voor het eerst heeft astronoom Christian Eistrup chemische modellen toegepast op veertien bekende kometen, waarbij hij tot zijn eigen verrassing een duidelijk patroon vond. Zijn publicatie, geschreven in samenwerking met Catherine Walsh en Ewine van Dishoeck, is geaccepteerd in het blad Astronomy & Astrophysics. Kometen zoeven door ons zonnestelsel en bestaan uit ijs, stof en kleine rotsachtige deeltjes. Hun kernen kunnen tot tientallen kilometers in doorsnee zijn. ‘Kometen zijn overal, en soms hebben ze hele gekke banen om de zon. In het verleden zijn er zelfs kometen op aarde terechtgekomen’, zegt Christian Eistrup. ‘We weten waaruit kometen bestaan en welke moleculen erin aanwezig zijn. Ze variëren in samenstelling, maar worden normaliter gezien als één groep ijsballen. Ik wilde daarom onderzoeken of kometen inderdaad één groep vormen, of dat we verschillende categorieën kunnen onderscheiden.’ Het eerste bleek het geval, en zelfs in verrassende mate. Waar de onderzoekers hoopten op een aantal kometen met overeenkomsten, bleek dat alle veertien kometen dezelfde trend vertonen. Er was één model dat het beste paste bij elke komeet, wat suggereert dat ze een gezamenlijke oorsprong hebben. Deze oorsprong ligt ergens dicht bij onze jonge zon, toen die nog omringd werd door een protoplanetaire schijf en onze planeten nog aan het vormen waren. Het model wijst in de richting van een bepaalde zone rond de zon, binnen het gebied waar koolmonoxide ijs wordt. Daar was het extreem koud: ongeveer min 250 graden Celsius. ‘Door onze modellen weten we dat er bepaalde reacties plaatsvinden in de ijsfase – al gaat dat erg langzaam, denk aan een tijdsspanne van 100.000 tot 1 miljoen jaar. Maar dat zou kunnen verklaren waarom kometen van dezelfde oorsprong toch in samenstelling verschillen.’ Maar als alle kometen op dezelfde plek zijn gevormd, hoe zijn ze dan op verschillende plekken en in verschillende banen in ons zonnestelsel terechtgekomen? ‘Ondanks dat we nu denken dat ze allemaal geboren zijn op vergelijkbare plekken rond ons jonge zonnestelsel, kunnen de banen van sommige van deze kometen verstoord zijn – bijvoorbeeld door Jupiter’, aldus Eistrup. Zoals het een goed wetenschapper betaamt, plaatst Eistrup wel een kanttekening bij zijn publicatie. ‘Met slecht veertien kometen is onze steekproef behoorlijk klein. Daarom jaag ik nu op gegevens van nog veel meer kometen, om ze door ons model te halen en onze hypothese verder te toetsen.’
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
De Indiase maanlander Vikram lijkt te zijn gecrasht bij de landing. Het ruimtevaartuig, dat een kleine mobiele verkenner op de maan moest afzetten, begon vrijdagavond rond 22.08 uur met zijn landingsprocedure. Volgens verwachting zou hij een kwartier later in het zuidpoolgebied van de maan landen. Maar kort voor de landing verbrak Vikram plotseling zijn radioverbinding met de aarde – net zoals dat in april ook met de Israëlische maanlander Beresheet gebeurde. Uit de telemetrische gegevens blijkt dat de landing tot een hoogte van twee kilometer goed verliep, maar even daarna ging er wat mis. De meest waarschijnlijke verklaring is dat de maansonde is gecrasht. Vikram werd op 22 juli gelanceerd met moederschip Chandrayaan-2. Het duo kwam op 20 augustus in een omloopbaan om de maan en vijf dagen geleden werd de maanlander met goed gevolg afgestoten. Als de landing was geslaagd, zou India het vierde land zijn geweest dat een ruimtetoestel veilig op de maan had afgeleverd. Het verlies van Vikram betekent niet het einde van deze tweede Indiase maanmissie. Chandrayaan-2 werkt gewoon nog en zal de maan vanuit haar omloopbaan nog zeker een jaar blijven onderzoeken. De maansonde zal onder meer speuren naar signaturen van bevroren water rond de zuidpool van de maan. (EE)
Meer informatie:
→ India's Vikram Spacecraft Apparently Crash-Lands on Moon
Wetenschappers zijn er voor het eerst in geslaagd de topografie van beide magnetische polen van een pulsar – een rondtollende neutronenster – te bepalen. Dit bleek mogelijk dankzij de algemene relativiteitstheorie van Einstein. Neutronensterren zijn één van de meest exotische objecten in het heelal. Ze hebben de sterkste zwaartekrachts- en magnetische velden in het zichtbare universum. De resultaten worden op 6 september 2019 in het tijdschrift Science wereldkundig gemaakt. ‘Deze neutronenster, met de naam PSR J1906+0746, draait in een dubbelster systeem om een andere zware neutronenster. De enorme zwaartekracht die deze tweelingster op elkaar uitoefent, kromt de tijd-ruimte. Daardoor kantelt de zichtbare neutronenster langzaam [video] en is het ons gelukt voor het eerst een kaart te maken van de twee polen van zo’n ster’, zegt dr. Joeri van Leeuwen (ASTRON), die de ster in 2005 ontdekte. Het onderzoeksteam, geleid door Gregory Desvignes van het Max Planck Instituut voor Radio Astronomie in Bonn (Duitsland), heeft het kantelen van de neutronenster op de voet gevolgd met de radiotelescopen van Arecibo en Nancay. Uit deze waarnemingen kon het team een kaart maken die aangeeft welke poolgebieden radiostraling uitzenden, en welke magneetvelden daar heersen. ‘PSR J1906+0746 is een uniek laboratorium om te onderzoeken hoe neutronensterren zulke felle radiostraling kunnen maken, en meteen Einsteins algemene relativiteitstheorie te testen’, zegt Dr. Desvignes. ‘Zo blijkt één pool niet rond, zoals verwacht, maar langgerekt.’ Het resultaat is de meest precieze waarneming van deze zogeheten geodetische precessie voor zware, compacte systemen. De poolkaarten zijn ook belangrijke informatie om te voorspellen hoeveel zwaartekrachtsgolven samensmeltende neutronen-dubbelsterren kunnen maken. ‘Het onderzoek duurde lang maar we hebben er veel van geleerd’, zegt medeauteur Michael Kramer, ook van MPIfR. Van Leeuwen vult aan: ‘We weten nu namelijk ook dat er door de kanteling vanaf 2028 geen radiostraling meer richting de aarde komt. Dan verdwijnt deze neutronenster uit ons zicht. We hebben geluk dat we hem hebben gevonden.
Meer informatie:
→ Oorspronkelijk persbericht
Nieuw onderzoek door wetenschappers van het California Institute of Technology laat zien dat de druk in het inwendige van een planeet sterk kan afnemen wanneer er een grote inslag plaatsvindt. Deze constatering kan grote gevolgen hebben voor planeetvormingsmodellen (Science Advances, 4 september). Bij eerdere onderzoeken is ervan uitgegaan dat de inwendige druk van een planeet alleen afhankelijk is van zijn massa, en dus toeneemt naarmate de planeet meer materie verzamelt. Het nieuwe onderzoek laat echter zien dat de druk na een grote inslag – bijvoorbeeld de inslag op aarde die 4,5 miljard jaar geleden tot de vorming van de maan leidde – plotseling kan halveren, om vervolgens weer geleidelijk op te lopen. Deze drukafname is het gevolg van een combinatie van twee factoren. De eerste is de snelle rotatie die door zo’n botsing wordt veroorzaakt: deze resulteert in een centrifugale kracht die de zwaartekracht tegenwerkt. De tweede factor is dat een planeet bij zo’n botsing heel heet wordt en gedeeltelijk verdampt. Dit resulteert in een geringere dichtheid. Een drastische verandering in de inwendig druk van een planeet heeft grote gevolgen voor diens chemische structuur en verdere ontwikkeling. En dit zou wel eens de verklaring kunnen zijn voor enkele raadselachtige eigenschappen van de aardmantel. Tijdens haar vorming heeft de aarde talrijke kleine botsingen meegemaakt. Elk van de kleine objecten die op de proto-aarde insloegen bracht metalen mee, die naar de aardkern zakten en daarbij kleine hoeveelheden van andere (‘ijzerminnende’) elementen met zich meesleepten. De hoeveelheid opgeloste elementen werd daarbij deels bepaald door in de inwendige druk van de aarde. De huidige chemische samenstelling van de aardmantel is dus een afspiegeling van de manteldruk ten tijd van de vorming van de planeet. Onderzoek van de metalen in de huidige aardmantel wijst erop dat dit absorptieproces plaatsvond bij drukken zoals die middenin de huidige mantel worden aangetroffen. Computermodellen van grote inslagen laten echter zien dat de mantel na zo’n grote inslag grotendeels smelt. En dus zou de mantel een veel hogere druk moeten hebben vertoond – vergelijkbaar met die even buiten de huidige aardkern. Door aan te tonen dat de druk na een grote inslag lager kan zijn dan tot nu toe werd aangenomen, hebben de Caltech-wetenschappers deze tegenspraak mogelijk uit de weg geruimd. (EE)
Meer informatie:
→ Planetary collisions can drop the internal pressures in planets
Van quasars – de extreem heldere kernen van verre sterrenstelsels – wordt aangenomen dat ze hun energie ontlenen aan een superzwaar zwart gat dat gas uit zijn omgeving aantrekt. Voor het eerst zijn astronomen erin geslaagd om de versnelling van dat gas te meten (Nature, 4 september). Het gas dat door een superzwaar zwart gat wordt aangetrokken, verzamelt zich in eerste instantie in een accretieschijf – een kolkende massa van ziedend hete materie. Pas later stroomt die materie het zwarte gat in. Het toestromende gas kan niet rechtstreeks worden waargenomen. De straling ervan valt in het niet bij de extreme helderheid van de accretieschijf. Wel kunnen astronomen proberen om de gevolgen waar te nemen van gas dat vanaf de aarde gezien voor de accretieschijf langs beweegt. Zulk gas veroorzaakt een soort verduisteringen: op bepaalde golflengten absorbeert het de straling van de accretieschijf. Dit laatste resulteert in donkere lijnen in het lichtspectrum van de schijf. En aan de breedte van deze lijnen kan worden afgelezen met welke snelheden het gas beweegt. Een team van Chinese astronomen heeft nu vastgesteld dat het gas daarbij een snelheid van 5000 kilometer per seconde bereikt. Deze hoge snelheid bevestigt dat het gas door een extreem grote massa wordt aangetrokken. En uit berekeningen blijkt dat het punt waar de snelheid van het gas piekt zo’n beetje ligt op de plek waar de buitenste begrenzing van de accretieschijf wordt verwacht. (EE)
Meer informatie:
→ Space dragons: Researchers observe energy consumption in quasars
In 1951 werd bij het Australische goudzoekersstadje Wedderburn een bijzondere meteoriet gevonden. Nieuw onderzoek, onder leiding van Caltech-mineraloog, wijst erop dat de 210 gram wegende ruimtesteen zogeheten edscottiet bevat. Dit zeldzame mineraal, dat nog niet eerder in de natuur was aangetroffen, is genoemd naar meteorietdeskundige Edward Scott van de universiteit van Hawaï. Sinds zijn vondst is de zwart-met-rode meteoriet door diverse teams onderzocht. Hierdoor is nog maar ongeveer een derde van de oorspronkelijke steen intact. De rest is in dunne plakjes gezaagd. Naast escottiet bevat de meteoriet ook goud, ijzer en een reeks andere relatief zeldzame mineralen. Van edscottiet bestond tot nu toe alleen een kunstmatige variant, die vrijkomt bij het smelten van ijzer. Volgens Australische planeetwetenschappers zou het edscottiet in de Wedderburn-meteoriet wel eens gevormd kunnen zijn in de hete kern van een voormalige planeet. Dit object zou bij een botsing met een andere planeet of planetoïde uit elkaar zijn gespat, waarbij zijn brokstukken over het zonnestelsel zijn verspreid. (EE)
Meer informatie:
→ Scientists Confirm The Discovery of a Mineral Never Before Seen in Nature
Vorig jaar december ontdekten astronomen dat 6478 Gault, een planetoïde die tussen de banen van Mars en Jupiter om de zon cirkelt, merkwaardig gedrag vertoonde. De ‘ruimterots’ bleek twee staarten van stof achter zich aan te slepen – net zoals kometen dat doen. Onderzoek door een team onder leiding van Michaël Marsset en Francesca DeMeo van het Massachusetts Institute of Technology heeft nu laten zien dat de planetoïde ook bezig is om van kleur te veranderen. Hij is blauwer geworden – in het nabij-infrarode deel van zijn spectrum althans (Astrophysical Journal Letters, 29 augustus). Deze verkleuring wordt toegeschreven aan het feit dat de planetoïde het dunne laagje roodachtig stof dat op zijn oppervlak ligt ‘uitstoot’. Hierdoor krijgen we nu de ‘versere’ onderliggende lagen te zien, die blauwer van kleur zijn. Mogelijk komt dit doordat Gault heel snel om zijn as draait. Om daar zekerheid over te krijgen, zal de rotatietijd van de planetoïde moeten worden gemeten. Dat kan door gedurende langere tijd de kleine helderheidsveranderingen te meten die een ronddraaiend object doorgaans vertoont. (EE)
Meer informatie:
→ For first time, astronomers catch asteroid in the act of changing color
Groepen sterren die uit dezelfde gaswolk worden geboren blijven langer in elkaars buurt dan gedacht. Dit blijkt uit nieuw onderzoek dat gebaseerd is op gegevens van de Europese astrometrische satelliet Gaia (Astronomical Journal, 23 augustus). Het reconstrueren van de voorgeschiedenis van sterren is niet eenvoudig, omdat daartoe de leeftijden van de afzonderlijke sterren moeten worden bepaald. Dat is makkelijker gezegd dan gedaan, omdat doorsnee-sterren van vergelijkbare massa maar van verschillende ouderdom heel veel op elkaar lijken. Om vast te stellen wanneer een ster is ontstaan, kijken astronomen daarom vaak naar populaties van sterren die gelijktijdig zijn ontstaan. Maar ook dat is niet eenvoudig, omdat sterren niet per se heel lang in de buurt van hun ‘kraamkamer’ hoeven te blijven. Dat laatste probleem kan weer worden omzeild door naar sterren te zoeken die met ruwweg dezelfde snelheid in dezelfde richting bewegen. In de naaste omgeving van ons zonnestelsel waren al een paar van zulke eensgezind bewegende stergroepen ontdekt. Dankzij Gaia is dat aantal vele malen groter geworden. Een team van astronomen onder leiding van Marina Kounkel van Western Washington University heeft in de Gaia-gegevens bijna 2000 voorheen onbekende sterrenhopen en dezelfde kant op bewegende stergroepen opgespoord. De verste zijn ongeveer 3000 lichtjaar van ons verwijderd. Bij het onderzoek zijn ook de leeftijden van honderdduizenden afzonderlijke sterren bepaald. Dat maakte het mogelijk om de diverse stellaire ‘families’ in kaart te brengen. Ongeveer de helft van deze sterren vormen lange slierten die een afspiegeling zijn van de structuren die in hun reusachtige ‘geboortewolken’ aanwezig waren. Aangenomen werd dat jonge sterren al binnen een paar miljoen jaar na hun ontstaan hun geboortegrond zouden verlaten, en de banden met hun oorspronkelijke familie definitief verbreken. Maar het lijkt er nu op dat sterren tot wel enkele miljarden jaren min of meer in de buurt van hun broertjes en zusjes blijven. Opvallend is ook dat de oriëntaties van de sterslierten afhankelijk zijn van hun leeftijd. Sterslierten bestaande uit sterren jonger dan 100 miljoen jaar staan veelal haaks op de spiraalarm die zich het dichtst bij ons zonnestelsel bevindt. De astronomen vermoeden dat de oudere sterslierten haaks op de spiraalarmen hebben gestaan zoals die tijdens hun ontstaan bestonden. Deze spiraalarmen zijn in de loop van de miljarden jaren ‘opgelost’, maar de oude sterslierten geven aan waar ze ongeveer hebben gelegen. Dit biedt astronomen dus de mogelijkheid om de vroegere spiraalstructuur van onze Melkweg te reconstrueren. (EE)
Meer informatie:
→ Gaia untangles the starry strings of the Milky Way
Astronomen hebben een planeet van drie Jupitermassa’s ontdekt die in een zeer langgerekte baan om zijn ster beweegt. Verplaatst naar ons eigen zonnestelsel zou het binnenste punt van zijn omloopbaan even buiten de baan van Mars liggen en het buitenste punt voorbij Neptunus. Er zijn buiten ons zonnestelsel wel meer reuzenplaneten in ellipsvormige banen ontdekt, maar geen ervan waagt zich zo ver van zijn ster als deze. De omlooptijd van de planeet, die de aanduiding HR 5183 b heeft gekregen, ligt ergens tussen de 45 en 100 jaar. De planeet beweegt om een ster die al sinds de jaren 90 in de gaten wordt gehouden in het kader van de McDonald Observatory Planet Search. Dat is een van de weinige onderzoeksprogramma’s waarbij sterren tientallen jaren achtereen worden gevolgd. Alleen op die manier kunnen de trage schommelbewegingen van sterren worden ontdekt die door planeten met lange omlooptijden worden veroorzaakt. Toch is dat niet de reden waarom HR 5183 b nu is opgespoord. Sterker nog: de eerste twintig jaar vertoonde zijn moederster helemaal geen schommelbeweging. Dat gebeurde pas toen de planeet het binnenste punt van zijn omloopbaan bereikte. Rond dat moment begon de ster alsnog te schommelen. Als de waarnemingen na bijvoorbeeld vijftien jaar al waren afgebroken, was de planeet dus niet opgemerkt. Normaal gesproken doorlopen planeten min of meer cirkelvormige banen om hun moederster. Door interacties met andere planeten of zelfs voorbijkomende andere sterren kunnen deze omloopbanen worden verstoord. Het vermoeden is dat HR 5183 b een nabije ontmoeting heeft gehad met een andere zware planeet, waardoor hij in zijn huidige langgerekte baan is beland. De andere planeet zou daarbij zelfs uit het planetenstelsel ontsnapt zijn. (EE)
Meer informatie:
→ Newly Discovered Giant Planet Slingshots Around Its Star
Nieuw onderzoek laat zien dat de nachtzijden van de hete Jupiters die de afgelopen jaren zijn ontdekt ruwweg dezelfde temperaturen vertonen. Dat wijst erop dat de donkere helft van deze zware planeten het domein is van wolken die uit mineralen bestaan (Nature Astronomy, 26 augustus). Uit waarnemingen met de ruimtetelescopen Spitzer en Hubble leiden de onderzoekers af dat de temperatuur aan de nachtzijde van twaalf hete Jupiters rond de 800 °C ligt. Anders dan onze ‘eigen’ planeet Jupiter, cirkelen hete Jupiters op kleine afstand om hun moederster. Dit heeft tot gevolg dat altijd hetzelfde halfrond naar de ster is gekeerd, net zoals we vanaf de aarde altijd dezelfde kant van de maan zien. In combinatie met de nabijheid van de ster leidt dit ertoe dat de dagzijde van deze planeten extreem heet is. Maar uit metingen blijkt dat ook hun nachtkant veel warmte uitstraalt. Dat wijst erop dat er warmte wordt uitgewisseld tussen de beide halfronden van de planeet. Atmosferische circulatiemodellen voorspelden dat de nachttemperatuur in dat geval flink zou moeten variëren. Dat blijkt nu dus toch niet het geval te zijn – zelfs planeten die in dagtemperatuur bijna 1700 °C verschillen hebben ongeveer dezelfde nachttemperatuur. Volgens de onderzoekers komt dit doordat aan de nachtkant van de hete Jupiters condensatie plaatsvindt van verdampt gesteente. Hierdoor ontstaat een ondoorzichtige wolkenlaag die de aanvoer van warmte van onderaf tegengaat. Dat alle onderzochte hete Jupiters vrijwel dezelfde nachttemperatuur komen, zou simpelweg komen doordat ze qua samenstelling veel op elkaar lijken. (EE)
Meer informatie:
→ The dark side of extrasolar planets share surprisingly similar temperatures
Een nieuwe analyse van het verloop van gammaflits GRB160821B wijst erop dat deze uitbarsting van gammastraling werd veroorzaakt door een kilonova – de overtreffende trap van een supernova (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 27 augustus). Op 17 augustus 2017 namen wetenschappers voor het eerst een botsing tussen twee neutronensterren waar. Het was tevens de eerste kosmische gebeurtenis waarvan zowel zwaartekrachtgolven als allerlei soorten elektromagnetische straling werden waargenomen. Bij de botsing ontstond een ‘kilonova’ – een extreem hevige explosie. De waarnemingen leverden het eerste overtuigende bewijs dat bij zo’n explosie grote hoeveelheden zware metalen, waaronder goud en platina, worden geproduceerd – precies zoals theoretisch was voorspeld. Op basis van de gegevens uit 2017 hebben astronomen hun aannamen omtrent hoe zo’n kilonova er voor aardse waarnemers uit zou moeten zien bijgesteld. Aan de hand van deze nieuwe inzichten heeft een onderzoeksteam onder leiding van Eleonora Troja van de universiteit van Maryland nog eens gekeken naar gegevens van een gammaflits – een korte uitbarsting van gammastraling – die in augustus 2016 werd waargenomen. De onderzoekers komen daarbij tot de conclusie dat ook dat een kilonova moet zijn geweest. Bij de detectie in 2016 gingen astronomen er nog uit dat zo’n kilonova steeds heviger zou nagloeien op infrarode golflengten. Toen dat niet gebeurde, was de teleurstelling dan ook groot. Maar nu de gegevens van de kilonova van 2017 hetzelfde verloop lieten zien, denken ze alsnog dat ook de gammaflits van augustus 2016 door een kilonova werd veroorzaakt. Het onderzoek heeft ook aanwijzingen opgeleverd over het soort object dat na de kilonova-explosie overbleef. Het zou gaan om een magnetar – een sterk magnetische neutronenster – die vervolgens instortte tot een zwart gat. Dat zou een verrassing zijn, omdat een magnetar de productie van zware elementen, die gepaard gaat met de uitzending van infraroodstraling, zou moeten afremmen. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers Find a Golden Glow From a Distant Stellar Collision
De voormalige directeur-generaal van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO), Lodewijk Woltjer, is op zondag 25 augustus 2019 op 89-jarige leeftijd overleden. Woltjer, bij velen bekend als Lo, was van 1975 tot 1987 de derde en langst zittende directeur-generaal van ESO. Al voordat hij de functie van directeur-generaal op zich nam had hij een sterke visie op de toekomst van ESO. Een van zijn belangrijkste bijdragen was de oprichting van een wetenschapsafdeling, die ESO omvormde van een zuiver functionele sterrenwacht tot een actieve wetenschappelijke onderzoeksorganisatie. Ook zag Woltjer toe op het ontwerp en de vroege bouwfasen van de New Technology Telescope – een cruciale voorloper van de Very Large Telescope (VLT). Vlak voor het einde van zijn periode als directeur-generaal kreeg hij goedkeuring van de ESO-raad voor de bouw van deze telescoop en drong hij er sterk op aan om deze op Paranal te stationeren. Lodewijk Woltjer werd op 26 april 1930 in Noordwijk geboren als zoon van astronoom Jan Woltjer. Hij studeerde aan de Universiteit Leiden en deed zijn promotieonderzoek bij Jan Oort. In 1957 promoveerde hij op een proefschrift over de structuur van het magnetische veld van de Krabnevel. Na zijn promotie bleef Woltjer onderzoek doen op het gebied van de theoretische astrofysica en plasmafysica. Hij onderzocht quasars, supernovaresten en magnetische velden in sterren en sterrenstelsels. Na zijn tijd bij ESO bleef hij actief in de astronomie en was hij van 1994 tot 1997 drie jaar president van de Internationale Astronomische Unie. Hij was ook lid van vele commissies en divisies van de IAU en werkte bij de sterrenwachten van de Haute-Provence (Frankrijk) en Arcetri (Italië). (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Het weer op de planeet Venus wordt aangedreven door de straling van de zon. Maar ook de helderheidsverschillen in het zeer dichte wolkendek van de planeet spelen een rol. Dat blijkt uit nieuw onderzoek op basis van gegevens van diverse ruimtesondes die Venus in het ultraviolet hebben bekeken (Astronomical Journal, 26 augustus). Het verschil tussen de aarde en Venus is dat op onze planeet de meeste energie van de zon op grondniveau wordt geabsorbeerd, terwijl op Venus de meeste warmte in de wolken wordt gedeponeerd. Dat komt doordat de wolken op Venus donkere vlekken vertonen, bestaande uit kleine deeltjes die zowel veel ultraviolette straling als een deel van het zichtbare licht van de zon absorberen. Op die manier beïnvloeden zij de energiebalans van de planeet. Het bestaan van de donkere vlekken is al meer dan een eeuw bekend. Maar nog steeds is niet duidelijk waaruit ze bestaan. Er zijn allerlei stoffen gesuggereerd, waaronder ijzerchloride en zwavelverbindingen, maar deze kunnen de absorptie-eigenschappen van de donkere vlekken niet goed verklaren. Er is ook wel geopperd – onder anderen door astronoom Carl Sagan – dat het om micro-organismen kan gaan, maar meer dan speculatie is dat niet. Ook het nieuwe onderzoek kan geen uitsluitsel geven over de aard van de donkere vlekken in de dampkring van Venus. Maar wel is nu vast komen te staan dat ze daadwerkelijk van invloed zijn op het weer op de planeet. Gegevens van de ruimtesondes Venus Express, Akatsuki en Messenger, en de Hubble-ruimtetelescoop, laten zien dat de hoeveelheid ultraviolette straling die Venus terug de ruimte in weerkaatst tussen 2006 en 2017 is gehalveerd, om vervolgens weer een beetje op te krabbelen. Deze veranderingen in het albedo (lichtweerkaatsend vermogen) van de planeet veroorzaakten grote variaties in de hoeveelheid zonne-energie die door de wolken werd geabsorbeerd, en daarmee ook in de circulatie in de Venus-atmosfeer. De albedo-veranderingen lijken met name variaties in de sterke activiteit in de hoge atmosfeer van Venus goed te kunnen verklaren. Dat deel van de atmosfeer is het domein van de ‘super-rotatie’, een verschijnsel dat wordt aangedreven door winden met snelheden van meer dan 300 km/uur. (EE)
Meer informatie:
→ Mysterious cloud ‘absorbers’ seen to drive Venusian albedo, climate
Het oppervlak van de ongeveer 900 meter grote planetoïde Ryugu is bezaaid met twee soorten gesteenten, maar om onduidelijke redenen is er geen stof te bekennen (Science, 23 augustus). Dat zijn de conclusies van het onderzoek dat in oktober 2018 is gedaan door de kleine Duits/Franse verkenner MASCOT, die enkele sprongetjes op het oppervlak heeft gemaakt. MASCOT is door de Japanse ruimtesonde Hayabusa2 op Ryugu afgeleverd. De stenen op het oppervlak van Ryugu hebben afmetingen van 10 centimeter tot enkele meters. Sommige zijn donker en vertonen een bloemkoolstructuur, maar andere zijn lichter van tint en glad. Beide soorten zijn min of meer gelijkmatig over het oppervlak van de planetoïde verdeeld. De wetenschappers die de beelden hebben geanalyseerd denken dat daar twee oorzaken voor kunnen zijn. Volgens het ene scenario zou Ryugu zijn ontstaan door een botsing tussen twee planetoïden van verschillende samenstelling. De andere mogelijkheid is dat Ryugu het restant is van een grotere planetoïde waarbinnen onder invloed van verschillen in temperatuur en druk twee soorten gesteenten waren gevormd. De onderzoekers zijn vooral verrast door het ontbreken van stof op het oppervlak van Ryugu. Na miljarden jaren van inslaande micrometeorieten zou de planetoïde eigenlijk vergeven moeten zijn van het stof, maar dat is niet zo. Het gevormde stof is ofwel de ruimte in ontsnapt of weggezakt in holtes in het gesteente. Hoe dat kan zijn gebeurd is echter nog onduidelijk. (EE)
Meer informatie:
→ The Near-Earth Asteroid Ryugu - a Fragile Cosmic ‘Rubble Pile’
Met een ’normale’ telescoop, zoals de Hubble-ruimtetelescoop, kunnen prachtige opnamen van Jupiter worden gemaakt. Maar die laten alleen de buitenkant van de planeet zien: de bovenkant van zijn wolkendek. Om meer te weten te komen over wat zich daaronder afspeelt, hebben astronomen de ALMA-telescoop op Jupiter gericht. Dit instrument kan, op radiogolflengten, tot 50 kilometer diep in de planeet kijken. De atmosfeer van Jupiter bestaat grotendeels uit waterstof en helium, maar bevat ook sporen van methaan, ammoniak, waterstofsulfide en water. De bovenste wolkenlaag bestaat uit ammoniakijs, daaronder zit een laag van vaste deeltjes ammoniumsulfide en nog dieper, ongeveer 80 kilometer onder het bovenste wolkendek, zit waarschijnlijk een wolkenlaag die uit water bestaat. Variaties in de bovenste wolken zorgen voor de karakteristieke bruine gordels en witte zones die we vanaf de aarde zien. Veel van de stormen op Jupiter vinden binnen die gordels plaats. Ze zijn vergelijkbaar met onweerswolken op aarde en gaan vaak ook gepaard met bliksem. Deze stormen vertonen zich als kleine heldere wolken, die pluimen worden genoemd. Sommige van die pluimen veroorzaken flinke verstoringen in de gordelstructuur, die maanden tot jaren zichtbaar kunnen zijn. In januari 2017 waren amateur-astronomen getuige van zo’n grote pluim-eruptie in de zuidelijke equatoriale gordel van Jupiter. De nu gepresenteerde ALMA-opnamen zijn een paar dagen later gemaakt, onder leiding van de Nederlands-Amerikaanse astronoom Imke de Pater. De ALMA-opnamen laten voor het eerst zien dat tijdens zo’n grote uitbarsting hoge concentraties ammoniakgas naar boven komen. Dat is in overeenstemming met de theorie dat de pluim-erupties worden veroorzaakt door convectie. De pluimen voeren ammoniakgas en waterdamp van diep in de atmosfeer omhoog. Daardoor condenseert het water tot druppeltjes, een proces waarbij warmte vrijkomt. Dit laatste heeft weer tot gevolg dat de wolk expandeert en snel opstijgt tot voorbij het bovenste wolkendek. Zo ontstaat de witte pluim die afsteekt tegen de donkere gordels van Jupiter. (EE)
Meer informatie:
→ Storms on Jupiter Are Disturbing the Planet’s Colorful Belts
Bij een ster op slechts 12 lichtjaar afstand is een drietal planeten ontdekt die niet veel groter zijn dan de aarde. Een van de drie lijkt zich binnen de leefbare zone van zijn ster te bevinden. De exoplaneten cirkelen om de rode dwergster GJ 1061, een kleine koele ster die vergelijkbaar is met Proxima Centauri. GJ 1061 staat nog net in de top 20 van meest nabije sterren. De drie planeten hebben hun bestaan verraden doordat hun moederster een beetje aan het schommelen brengen. Uit de sterkte van deze schommelbeweging leiden astronomen af dat de massa’s van de planeten minstens 1,4 tot 1,8 keer zo groot zijn als die van de aarde. Hun omlooptijden lopen uiteen van drie tot dertien dagen. Dat laatste betekent dat het planetenstelsel van GJ 1061 heel compact is. Het complete stelsel zou moeiteloos binnen de omloopbaan van Mercurius, de binnenste planeet van ons zonnestelsel, passen. De buitenste van de drie planeten lijkt het meest interessant. Hij bevindt zich ver genoeg van zijn ster om vloeibaar water op zijn oppervlak te kunnen hebben. De drie planeten zijn ontdekt in het kader van een gerichte speurtocht naar planeten bij nabije rode dwergsterren, uitgevoerd met de 3,6-meter telescoop van de Europese sterrenwacht op La Silla, in het noorden van Chili. De resultaten zullen worden gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (preprint). De gegevens die tot nu toe zijn verzameld bevatten ook nog aanwijzingen voor een mogelijke vierde planeet. Deze zou echter in een veel wijdere baan om GJ 1061 cirkelen. Om daar zekerheid over te krijgen moet de ster langduriger worden waargenomen. (EE)
Meer informatie:
→ 3 Earth-sized exoplanets found just 12 light-years away (Astronomy)
Wetenschappers hebben een mogelijke oplossing gevonden voor de nogal uiteenlopende metingen van de hoeveelheid methaan in de Marsatmosfeer. Meetwaarden van de Amerikaanse Marsverkenner Curiosity vallen steevast veel hoger uit dan die van de Europese Trace Gas Orbiter (TGO), die de Marsatmosfeer vanuit de ruimte onderzoekt. Curiosity bevindt zich in een grote Gale-krater op Mars. Het methaan dat de Marsverkenner oppikt moet ter plaatse zijn ontsnapt, maar waar en hoe precies is onduidelijk. Opmerkelijk is wel dat de gemeten concentraties minstens acht keer zo hoog zijn als die van de TGO. Volgens een team onder leiding van John Moores (Australian National University) komt dit doordat het methaan dat uit de kraterbodem vrijkomt zich ‘s nachts niet goed kan mengen met hogere luchtlagen. Dat komt doordat de bodem afkoelt en het verticale warmtetransport afneemt (Geophysical Research Letters, 20 augustus). Als gevolg hiervan hoopt zich tot op enkele meters boven het oppervlak relatief veel methaan op. Na zonsopkomst verspreidt dat gas zich weer. Het methaangehalte in de Marsatmosfeer vertoont hierdoor een dagelijks verloop. Volgens de wetenschappers is de uitstoot van methaan in de Gale-krater in feite vrij constant: 2,8 kilogram per dag. Dat is laag genoeg om de lage meetwaarden van de TGO in overeenstemming te brengen met de hoge meetwaarden van Curiosity. (EE)
Meer informatie:
→ A step closer to solving the methane mystery on Mars
