Op maandag 26 september 2022 boorde NASA-ruimtesonde DART zich opzettelijk in het oppervlak van de kleine planetoïde Dimorphos. Deze gebeurtenis is met tal van telescopen en camera’s op aarde en in de ruimte gevolgd. Een opname die twee dagen na de inslag is gemaakt met de SOAR-telescoop in Chili geeft een indrukwekkend beeld van de nasleep ervan: een lange ‘staart’ van stof en brokstukken. Het bij de inslag opgeworpen materiaal wordt onder invloed van de stralingsdruk van de zon naar weggedrukt, waardoor Dimorphos nu op een komeet(je) lijkt. Op het moment van de opname was zijn ‘staart’ minstens tienduizend kilometer lang. De komende weken en maanden zullen astronomen de verdere ontwikkeling van de stofstaart nauwgezet volgen. Met behulp van deze waarnemingen hopen ze meer te weten te komen over de aard van het oppervlak van Dimorphos, de hoeveelheid materiaal die bij de botsing werd opgeworpen en of er ook grote brokstukken van de planetoïde de ruimte in zijn geslingerd. (EE)
Meer informatie:
→ SOAR Telescope Catches Dimorphos’s Expanding Comet-like Tail After DART Impac
Acht jaar na de ingebruikname van de eerste NOEMA-schotelantenne is deze nieuwe grote Europese radiotelescoop op het Plateau de Bure in de Franse Alpen op 30 september officieel in bedrijf genomen. Het instrument bestaat uit twaalf 15 meter grote schotelantennes die via een 1,7 kilometer lang railsysteem heen en weer kunnen worden worden bewogen. Tijdens de waarnemingen werken de twaalf antennes van NOEMA als één enkele telescoop, door middel van een techniek die interferometrie wordt genoemd. Nadat alle schotelantennes op hetzelfde stuk ruimte zijn gericht, worden de ontvangen signalen met behulp van een supercomputer gecombineerd. De resolutie van het instrument komt dan overeen met die van een enorme radiotelescoop met een diameter die gelijk is aan de afstand tussen de buitenste schotelantennes. De array werkt als het ware als een ‘camera’ met een zoomlens. Hoe verder de antennes uit elkaar staan, des te beter kan worden ingezoomd. De maximale ruimtelijke resolutie van NOEMA is dermate hoog dat hij een mobiele telefoon op een afstand van meer dan vijfhonderd kilometer zou kunnen detecteren. NOEMA is een van de weinige radiotelescopen ter wereld die gelijktijdig een groot aantal spectrale ‘vingerafdrukken’ van moleculen en atomen kan detecteren en meten. Dat maakt hem heel geschikt voor het onderzoek van koude materie in de interstellaire ruimte. De nieuwe radiotelescoop heeft al een aantal belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen en bevindingen opgeleverd. Zo heeft hij een sterrenstelsel opgespoord dat kort na de oerknal werd gevormd. Ook heeft NOEMA onlangs de temperatuur gemeten van de kosmische achtergrondstraling in het vroege heelal. (EE)
Meer informatie:
→ A Radio Telescope Opens Up New Horizons
Astronomen van de Universiteit van Sydney (Australië) hebben door middel van modelberekeningen de compacte restanten van zware sterren in ons Melkwegstelsel in kaart gebracht. Het resultaat is een kaart die laat zien dat de galactische ‘begraafplaats’ drie keer zo dik is als de Melkwegschijf, waar onze zon deel van uitmaakt. Zware sterren eindigen hun bestaan met een supernova-explosie. Daarbij stort – afhankelijk van zijn oorspronkelijke massa – de kern van de ster ineen tot een zwart gat of een neutronenster. Sinds de begintijd van ons Melkwegstelsel moeten miljarden van deze stellaire overblijfselen zijn gevormd. Ze bevinden zich echter niet meer op hun oorspronkelijke locaties: bij hun respectievelijke supernova-explosies zijn ze de interstellaire ruimte in geslingerd, buiten het zicht van astronomen. Door zorgvuldig de volledige levenscyclus van de oude, dode sterren na te bootsen, heeft een team onderleiding van doctoraalstudent David Sweeney een gedetailleerde kaart gemaakt die laat zien waar deze objecten zijn gebleven. Dat is makkelijker gezegd dan gedaan. De vele objecten zijn met hoge snelheden alle kanten op geslingerd. Hoe kun je dan miljarden jaren later nog achterhalen waar ze zijn gebleven? ‘Het is een beetje zoals bij biljart,’ aldus Sweeney. ‘Als je weet in welke richting de bal wordt gestoten, en hoe hard, dan kun je uitrekenen waar hij terechtkomt. Maar in de ruimte zijn de objecten en snelheden veel groter. Bovendien is de tafel niet vlak, waardoor de stellaire overblijfselen complexe banen door het Melkwegstelsel volgen. En ten slotte is er – anders dan bij een biljarttafel – geen wrijving: ze vertragen dus nooit. Bijna alle stellaire overblijfselen die ooit zijn gevormd, zwerven nog steeds door de interstellaire ruimte.’ De ingewikkelde modellen die Sweeney en zijn team hebben gebouwd, geven aan waar de oorspronkelijke sterren zijn geboren, waar ze aan hun vurige einde zijn gekomen en waar hun overblijfselen uiteindelijk moeten zijn gebleven. Het eindresultaat is een kaart van de begraafplaats van ons Melkwegstelsel. De kaart laat zien dat de galactische begraafplaats veel dikker is dan de Melkwegschijf. Dat komt doordat veel van de objecten door de hevige supernova-explosies uit de schijf – hun geboorteplaats – zijn geschopt. Maar misschien wel de meest verrassende conclusie van het onderzoek is dat sommige van de stellaire restanten zó’n harde schop hebben gekregen, dat ongeveer een derde van hen uit ons Melkwegstelsel is ontsnapt. (EE)
Meer informatie:
→ Milky Way’s graveyard of dead stars found
SOFIA - de enige vliegende sterrenwacht ter wereld - heeft haar laatste vlucht gemaakt. Hoewel het Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy werd ontworpen voor een levensduur van twintig jaar, heeft NASA het al na acht jaar buiten gebruik gesteld, vanwege de hoge kosten en de geringe wetenschappelijke opbrengst. SOFIA is een omgebouwde Boeing 747 met een opening in de romp voor een 2,7 meter telescoop. Het is een gezamenlijk project van NASA en het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). De vliegende sterrenwacht kan een hoogte van 13.700 meter bereiken – ongeveer een derde hoger dan normale passagiersvliegtuigen. Op die hoogte bevat de atmosfeer nog maar heel weinig waterdamp, wat gunstig is voor waarnemingen op infrarode golflengten. Vanuit deze verheven positie kan SOFIA nuttige waarnemingen doen. Zo heeft zij het eerste soort moleculen ontdekt dat in het vroege heelal werd gevormd, de magnetische velden in verre sterrenstelsels gemeten en water ontdekt op de door de zon beschenen delen van de maan. Daar staat echter een stevig prijskaartje tegenover: de exploitatie van SOFIA kost NASA meer dan 80 miljoen dollar per jaar – bijna evenveel als de operationele uitgaven voor de Hubble-ruimtetelescoop. Maar de wetenschappelijke oogst bleef beperkt. Vandaar dat eind april van dit jaar werd besloten om de vliegende sterrenwacht eind september definitief aan de grond te zetten. Tot groot verdriet van met name die astronomen die hun onderzoeksprogramma nu niet kunnen afronden. (EE)
Meer informatie:
→ Sofia Airborne Observatory Has Taken Its Final Flight (Sky&Telescope)
Afgelopen donderdag scheerde NASA-ruimtesonde Juno op een afstand van ongeveer 350 kilometer langs de ijzige Jupitermaan Europa. De eerste foto van deze ontmoeting, waarop details ter grootte van een kilometer te zien zijn, is binnen. Europa is iets kleiner dan ‘onze’ maan en de op vijf na grootste maan van het zonnestelsel. Wetenschappers denken dat er onder zijn kilometers dikke ijskorst een oceaan van zout water schuilgaat, die theoretisch geschikt kan zijn voor primitief leven. Het is pas voor de derde keer dat Europa op een afstand van minder dan vijfhonderd kilometer is gepasseerd. Voor het laatst gebeurde dat alweer ruim 22 jaar geleden, toen Juno’s voorganger Galileo tot op een afstand van 351 kilometer kwam. Tijdens zijn scheervlucht heeft Juno niet alleen foto’s gemaakt, maar ook allerlei metingen gedaan. De verzamelde gegevens moeten meer inzicht geven in de structuur en samenstelling van de ijskorst van Europa, en informatie opleveren over zijn inwendige. De nieuwe informatie zal ook ten goede komen aan toekomstige missies naar deze grote ijsmaan, zoals de Europa Clipper, die in 2024 wordt gelanceerd. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Juno Shares First Image From Flyby of Jupiter’s Moon Europa
De grote ruimtetelescopen Hubble en Webb hebben afgelopen dinsdag samen opnamen gemaakt van de opzettelijke inslag van NASA-ruimtesonde DART op het oppervlak van de kleine planetoïde Dimorphos. Het was voor het eerst dat de beide ruimtetelescopen tegelijkertijd op hetzelfde object werden gericht. Met de gezamenlijke waarnemingen van Webb en Hubble hopen wetenschappers meer te weten te komen over de aard van het oppervlak van Dimorphos en de hoeveelheid stof en gruis die bij de inslag werd weggeblazen. De twee ruimtetelescopen hebben de gebeurtenis op verschillende golflengten vastgelegd – Webb in het infrarood en Hubble in zichtbaar licht. Door de inslag over een breed golflengtegebied te observeren, kan de verdeling van de deeltjesgrootte in de opgestoven stofwolk worden gemeten en worden bepaald of er ook grote brokken gesteente de ruimte in zijn geslingerd. Door deze informatie te combineren met waarnemingen die met telescopen op aarde zijn gedaan, kan worden vastgesteld hoe effectief zo’n geplande inslag is bij het uit koers brengen van een planetoïde. Het waarnemen van de inslag met Webb was overigens een hele uitdaging, vanwege de snelheid waarmee Dimorphos zich langs de hemel verplaatst. De ruimtetelescoop is niet erg geschikt voor het volgen van zulke snel bewegende objecten. Uiteindelijk heeft Webb tien opnamen van de gebeurtenis kunnen maken, Hubble zelfs 45. Ook de komende weken en maanden worden de beide ruimtetelescopen nog geregeld op de getroffen planetoïde gericht, onder meer om spectroscopische gegevens te verzamelen, die inzicht geven in diens chemische samenstelling. Hubble zal specifiek kijken naar de langzaam vervagende stofwolk rond Dimorphos. (EE)
Meer informatie:
→ Webb, Hubble Capture Detailed Views of Dart Impact
Een internationaal onderzoeksteam, onder leiding van Lamiya Mowla van de Universiteit van Toronto (Canada), heeft – met behulp van de Webb-ruimtetelescoop – de verste bolvormige sterrenhopen opgespoord die ooit zijn waargenomen. Ze bevatten miljoenen sterren, waaronder mogelijk de oudste sterren in het heelal (Astrophysical Journal Letters, 29 september). Mowla en haar team hebben zich gebogen over de eerste ‘diep field’-opname van de nieuwe ruimtetelescoop, en dan met name het zogeheten Sparklerstelsel dat daarop te zien is. Dit negen miljard lichtjaar verre sterrenstelsel dankt zijn naam aan de compacte objecten die er als kleine geel-rode stipjes omheen staan. De astronomen vermoedden dat deze ‘vonkjes’ ofwel jonge actieve sterrenhopen zijn waarin nieuwe sterren ontstaan, of juist oude bolvormige sterrenhopen – verzamelingen van oude sterren. Uit hun eerste analyse van twaalf van deze compacte objecten blijkt dat vijf ervan onder de laatste categorie vallen. Ze behoren tot de oudste bolvormige sterrenhopen die we kennen. Ons eigen Melkwegstelsel telt ongeveer 150 bolvormige sterrenhopen, maar hoe en wanneer deze zijn gevormd, is niet goed bekend. Astronomen weten dat deze compacte sterrenhopen extreem oud kunnen zijn, maar het is heel moeilijk om hun leeftijden te bepalen. Bij het verre Sparklerstelsel is dat paradoxaal genoeg eenvoudiger. Zijn licht heeft er immers negen miljard jaar over gedaan om ons te bereiken, waardoor we dit stelsel waarnemen zoals het er negen miljard jaar geleden uitzag. Op dat moment was het heelal nog maar ongeveer 4,5 miljard jaar oud. De daarin aanwezige bolhopen zijn dus nog relatief jong, waardoor hun leeftijden gemakkelijker te bepalen zijn. ‘Vergelijk het maar als het raden van iemands leeftijd op basis van zijn uiterlijk: het verschil tussen een 5-jarige en een 10-jarige is gemakkelijker te zien dan dat tussen een 50-jarige en een 55-jarige,’ aldus Mowla. Het Sparklerstelsel is bijzonder omdat het met een factor 100 wordt vergroot door het zwaartekrachtlenseffect van de cluster SMACS 0723, die zich tussen ons en het stelsel in bevindt. Deze cluster fungeert niet alleen als een reusachtig vergrootglas, maar produceert zelfs drie afzonderlijker beelden van het Sparklerstelsel, waardoor astronomen het gedetailleerder kunnen onderzoeken. (EE)
Meer informatie:
→ Webb reveals a galaxy sparkling with the universe’s oldest star clusters
Om ons Melkwegstelsel cirkelen al miljarden jaren lange twee kleine metgezellen: de Grote en de Kleine Magelhaense Wolk. Het tweetal draait niet alleen om de Melkweg, maar ook om elkaar. En ondertussen worden ze verscheurd door de zwaartekracht van ons sterrenstelsel. Desondanks slagen ze er nog steeds in om nieuwe sterren te produceren. Met dank aan een kolossaal ‘schild’ dat ervoor zorgt dat hun stervormingsgas niet richting Melkweg verdwijnt (Nature, 28 september). Het bestaan van dit schild – de zogeheten Magelhaense Corona – werd al vermoed op basis van computersimulaties, maar kon tot nu toe niet door waarnemingen worden bevestigd. Dankzij Hubble-opnamen van verre quasars, in het ultraviolette deel van het spectrum, is het astronomen nu toch gelukt om het in kaart te brengen. De Magelhaense Corona blijkt zich tot op meer dan 100.000 lichtjaar van de Grote Magelhaense Wolk uit te strekken en bestrijkt van ons uit gezien een groot deel van de zuidelijke hemel. Hij omhult zowel de Grote als de Kleine Wolk en voorkomt dat hun gasvoorraden naar de Melkweg worden overgeheveld. De Corona bestaat uit ‘supergeladen’ gas met een temperatuur van een half miljoen graden, dat als een soort airbag ervoor zorgt dat de beide dwergstelsels niet al te veel averij oplopen. De Magelhaense Corona is in feite onzichtbaar. Om zijn bestaan te kunnen aantonen, hebben de astronomen dertig jaar aan opgeslagen gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop moeten doorspitten. Ze hebben deze data uitgekamd op ultraviolet-waarnemingen van quasars die miljarden lichtjaren achter de Corona liggen. Hoewel deze wolk van heet gas zelf niet te zien is, absorbeert hij op specifieke golflengten wel wat licht van de quasars. Op dezelfde manier is aan de hand van Hubble-waarnemingen eerder ook de corona rond het grote Andromedastelsel in kaart gebracht. Zulke corona’s beschermen een sterrenstelsel op twee manieren. Op de eerste plaats moet alles wat door het stelsel heen wil gaan eerst door dit hete gas heen, wat de impact een beetje verzacht. Daarnaast is de corona de gemakkelijkste ‘prooi’: door een beetje van dit gas op te offeren, bescherm je het gas dat in het sterrenstelsel zelf zit en nieuwe sterren kan vormen. (EE)
Meer informatie:
→ Hubble Detects Protective Shield Defending a Pair of Dwarf Galaxies
Astronomen hebben mogelijk de chemische overblijfselen ontdekt van een van de eerste sterren die het heelal hebben verlicht. Bij waarnemingen van een verre quasar met de Gemini-telescoop op Hawaï hebben ze een ongebruikelijk mengsel van elementen opgespoord dat alleen afkomstig kan zijn van het puin dat is achtergebleven na de catastrofale explosie van een ‘oerster’ met driehonderd keer zoveel massa als onze zon. De allereerste sterren werden waarschijnlijk gevormd toen het heelal nog maar 100 miljoen jaar oud was – ruim honderd keer zo jong als nu. Deze sterren, die bekendstaan als Populatie III, hadden zo kolossaal veel massa dat ze, toen ze uiteindelijk een supernova-explosie ondergingen, de interstellaire ruimte verrijkten met een karakteristiek mengsel van zware elementen. Bij het analyseren van het licht van een van de verste quasars hebben astronomen nu echter gaswolken met een heel ongebruikelijke samenstelling ontdekt. In vergelijking met onze zon bevatten ze meer dan tien keer zoveel ijzer als magnesium. De onderzoekers denken dat de meest waarschijnlijke verklaring voor deze afwijkende samenstelling is dat het materiaal afkomstig is van een zogeheten paarinstabiliteitssupernova. Zo’n extreem krachtige supernova-explosie treedt op wanneer fotonen in het hart van een ster van 150 tot 250 zonsmassa’s spontaan in elektronen en positronen (de positief geladen tegenhangers van elektronen) veranderen. Deze omzetting vermindert de stralingsdruk in de ster, waardoor deze onder invloed van zijn eigen zwaartekracht ineenstort en vervolgens explodeert. Anders dan bij ‘normale’ supernova’s blijven bij deze kolossale explosies geen stellaire restanten achter, zoals een neutronenster of een zwart gat. Al het stermateriaal wordt over de omgeving verspreid. Er kan daardoor slechts op twee manieren bewijs voor deze bijzondere supernova-explosies worden gevonden: via een rechtstreekse waarneming (hoogst onwaarschijnlijk) of – zoals nu is gebeurd – door het opsporen van het materiaal dat de zware ster heeft uitgestoten. Astronomen zijn al jaren op zoek naar dit karakteristieke materiaal. En bij onderzoek van sterren in de halo – het buitenste deel – van ons Melkwegstelsel hebben ze in 2014 ook mogelijke sporen ervan ontdekt. Maar de signatuur die Yuzuru Yoshii en Hiroaki Sameshima van de Universiteit van Tokio nu bij de verre quasar hebben opgespoord is duidelijker. (EE)
Meer informatie:
→ Potential First Traces of the Universe’s Earliest Stars
Op veel plaatsen op Mars, zoals de beide poolkappen, is water te vinden – in bevroren vorm dan. Volgens sommige wetenschappers zouden de heldere radarreflecties die recent door de Europese Mars Express-orbiter bij de zuidpool zijn geregistreerd zelfs op de aanwezigheid van vloeibaar water kunnen wijzen. Wetenschappers van het Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science hebben daar echter hun bedenkingen bij (Nature Astronomy, 26 september). Met behulp van computersimulaties heeft het Cornell-team, onder leiding van planeetwetenschapper Dan Lalich, aangetoond dat vergelijkbaar heldere radarreflecties kunnen worden opgewekt door interferentie tussen geologische lagen, zonder dat er vloeibaar water aan te pas komt. Lalich en zijn collega’s hebben computersimulaties uitgevoerd van lagen die uit vier materialen bestaan: atmosfeer, waterijs, koolstofdioxide (CO2) en basalt. Daarbij werd aan elke laag een overeenkomstige permittiviteit toegekend. Dat is de intrinsieke eigenschap (vroeger aangeduid met de term ‘diëlektrische constante’) die aangeeft hoe een materiaal reageert op een elektrisch veld, en vice versa. Simulaties met drie lagen - twee CO2-lagen, gescheiden door een laag stoffig ijs - leverden even heldere reflecties op als de echte radarwaarnemingen. Verder is gebleken dat de dikte van de lagen en hun onderlinge afstanden een grotere invloed hebben op het reflectievermogen dan de samenstelling van die lagen. De onderzoekers benadrukken overigens dat hun bevindingen niet aantonen dat er géén vloeibaar water in de Marsbodem zit. Ze stellen alleen dat zulke radarreflecties ook op andere manieren kunnen ontstaan. Waarschijnlijk kunnen alleen boringen ter plaatse hier uitsluitsel over geven. (EE)
Meer informatie:
→ Layering, not liquid: Astronomers explain Mars’ watery reflections
Ongeveer twee miljard jaar geleden sloeg een object – vermoedelijk een planetoïde – een ruim 250 kilometer grote krater in de buurt van de huidige stad Johannesburg in Zuid-Afrika. Tot nu toe gingen wetenschappers ervan uit dat de planetoïde ongeveer 15 kilometer groot was en een snelheid had van 15 kilometer per seconde. Maar volgens nieuw onderzoek door wetenschappers van de Universiteit van Rochester (VS) moet het inslaande object veel groter zijn geweest. Sinds zijn ontstaan is de zogeheten Vredefortkrater sterk geërodeerd. Hierdoor laat zich moeilijk nagaan hoe groot de inslagkrater precies is geweest. En daarmee zijn ook de grootte en snelheid van de planetoïde onzeker. Een 15 kilometer grote planetoïde met een snelheid van 15 kilometer per seconde zou een krater hebben geslagen met een middellijn van 172 kilometer – beduidend kleiner dan de meest recente schatting voor de grootte van de Vredefortkrater. Op basis van nieuwe computersimulaties komen de Rochester-wetenschappers dan ook tot de conclusie dat het inslaande object 20 tot 25 kilometer groot moet zijn geweest en een snelheid van 15 à 20 kilometer per seconde had. Daarmee zou de planetoïde tweemaal zo groot zijn geweest als de planetoïde die 66 miljoen jaar geleden insloeg bij het Mexicaanse schiereiland Yucatán – een gebeurtenis die catastrofale gevolgen had voor het klimaat op aarde en tot het uitsterven van onder meer de dinosauriërs leidde. Anders dan deze zogeheten Chicxulub-inslag liet de Vredefort-inslag geen sporen na van massa-uitsterving of bosbranden, omdat er twee miljard jaar geleden slechts eencellige organismen op aarde bestonden en er nog geen boom te bekennen was. Volgens de onderzoekers kan de invloed van de inslag niettemin heel groot zijn geweest. Er zou zoveel stof in de atmosfeer terecht zijn gekomen, dat het aardoppervlak tijdelijk sterk afkoelde. Daarna zouden de broeikasgassen die bij de inslag werden geproduceerd de temperatuur met enkele graden hebben doen stijgen. (EE)
Meer informatie:
→ Asteroid that formed Vredefort crater bigger than previously believed
Na een reis van tien maanden is NASA’s ruimtesonde DART zoals bedoeld ingeslagen op het oppervlak van Dimorphos. Onderzoekers zullen de kleine planetoïde nu waarnemen met telescopen op aarde, om te bevestigen dat de baan van Dimorphos door de inslag is veranderd. Naar verwachting zou zijn omlooptijd om de grotere planetoïde Didymos met ongeveer tien minuten moeten zijn verkort. DART was uitgerust met een automatisch herkennings- en navigatiesysteem, waarmee hij zelf zijn doelwit kon herkennen en kleine koerscorrecties kon uitvoeren. Dit systeem heeft de ruimtesonde door de laatste 90.000 kilometer van zijn reis geloodst. De laatste opnamen van DRACO, die het ruimtevaartuig enkele seconden voor de inslag heeft gemaakt, geven een detailrijk beeld van het oppervlak van Dimorphos. De komende weken zullen ook de opnamen die een Italiaanse mini-ruimtesonde van de inslag heeft gemaakt binnendruppelen. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s DART Mission Hits Asteroid in First-Ever Planetary Defense Test
Komende nacht, om 1.14 uur Nederlandse tijd, komt NASA-ruimtesonde DART aan bij de 800 meter grote planetoïde Didymos. Zijn enige taak: met een snelheid van bijna 22.000 kilometer per uur neerstorten op diens slechts 170 meter grote maantje Dimorphos. Het doel van deze actie, die zich op 11 miljoen kilometer van de aarde afspeelt, is om de omloopbaan van het maantje een beetje de verlagen. Verreweg de meeste van de naar schatting één miljoen planetoïden groter dan honderd meter bewegen in stabiele omloopbanen tussen de planeten Mars en Jupiter. Maar ongeveer 30.000 daarvan doorlopen banen die de aardbaan kruisen. Deze rotsachtige objecten kunnen dus theoretisch in botsing komen met de aarde. De kans is weliswaar heel klein, maar de eventuele inslag van een paar honderd meter groot object kan aanzienlijke schade veroorzaken. Het doel van de DART-missie is om te onderzoeken of het mogelijk is om de koers van een op de aarde afstormende planetoïde zodanig te beïnvloeden dat hij onze planeet mist. DART is een kubusvormige ruimtesonde van ongeveer twee bij twee bij twee meter en een massa van 610 kilogram. Hij werd op 24 november vorig jaar gelanceerd en volgt sindsdien een elliptische baan die hem bij Didymos brengt. Dimorphos cirkelt om Didymos op een afstand van 1200 meter en doet nu nog twaalf uur over één omloop. Verwacht wordt dat de inslag van DART daar een paar minuten vanaf zal schaven. DART zal bij de inslag natuurlijk compleet worden verwoest, maar de gebeurtenis wordt van veilige afstand waargenomen door een kleine Italiaanse ruimtesonde die beelden van de inslag en de gevolgen ervan naar de aarde zal overseinen.* Ook telescopen op aarde, de ruimtetelescopen Hubble en Webb en NASA-ruimtesonde Lucy, die op weg is naar planetoïden in de buurt van Jupiter, zullen de inslag (van grote afstanden) waarnemen. Maar daar blijft het niet bij. In oktober 2024 zal het Europese ruimteagentschap ESA de ruimtesonde Hera lanceren, die de ‘rampplek’ op Dimorphos van dichtbij gaat onderzoeken. In de aanloop naar de inslag zal DART ongeveer eens per seconde een opname van zijn bestemming naar de aarde zenden. De beelden van de Italiaanse ruimtesondes volgen in een tempo van een paar per dag. Een en ander kan worden gevolgd via NASA Live en de webpagina van de DART-missie. [*Correctie: anders dan het DLR-persbericht suggereert, gaat het niet om twee, maar om één minisonde] (EE)
Meer informatie:
→ Impact 11 million kilometres away
Er is een onverwachte ‘hittegolf’ ontdekt in de atmosfeer van de planeet Jupiter. Dat heeft James O'Donoghue van het Japanse lucht- en ruimtevaartagentschap JAXA deze week bekendgemaakt op het Europlanet Science Congress (EPSC) 2022 in Granada. Gebleken is ook dat de atmosfeer van Jupiter als geheel onverwacht heet is. Op zijn afstand tot de zon ontvangt de reuzenplaneet meer dan 25 keer zo weinig licht en warmte van de zon als de aarde. Hierdoor zou zijn hoge atmosfeer theoretisch een ijzige temperatuur van –70 graden Celsius moeten hebben. Maar in plaats daarvan worden overal in de wolkentoppen temperaturen van meer dan +400 graden Celsius gemeten. De oorzaak van deze hoge temperaturen wordt gezocht bij het poollicht van Jupiter. Dat ontstaat, net als op aarde, onder invloed van de zonnewind – de stroom geladen deeltjes die onze zon voortdurend uitstoot. Maar waar het poollicht op aarde alleen optreedt wanneer de zon heel actief is, is het op Jupiter permanent aanwezig, al varieert het wel in intensiteit. Bij een nauwkeurige analyse van hun gegevens ontdekten O'Donoghue en zijn team dat de temperatuur vlak onder het noordelijke poollicht kan oplopen tot meer dan 700 graden Celsius en dat deze hitte zich vervolgens met een snelheid van duizenden kilometers per uur in de richting van de evenaar kan verplaatsen en over de rest van de planeet wordt verdeeld. Zo’n hittegolf ontstaat waarschijnlijk wanneer een intense stoot plasma van de zon inbeukt op het magnetische veld van Jupiter, waardoor de hoge atmosfeer nog sterker opwarmt dan normaal. (EE)
Meer informatie:
→ Planetary-scale 'heat wave' discovered in Jupiter's atmosphere
Volgens een onderzoek waarvan de resultaten deze week zijn gepresenteerd op het Europlanet Science Congress (EPSC) 2022 in Granada, Spanje, hebben superdunne kraamkamers van planeten een verhoogde kans om grote planeten te vormen. Een internationaal team, onder leiding van Marion Villenave van NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL), heeft de opmerkelijk dunne schijf van gas en stof rond een jonge ster waargenomen, en ontdekte dat de structuur ervan het proces van samenklontering van gruis tot planeten versnelt. Planeten hebben maar een beperkte kans om zich te vormen, voordat de schijf van gas en stof rond hun moederster – hun ‘kraamkamer’ – onder invloed van de straling van de ster verdwijnt. De oorspronkelijke deeltjes ter grootte van een micrometer waaruit zo’n schijf bestaat, moeten snel uitgroeien tot korrels ter grootte van een millimeter – de bouwsteentjes van planeten. Een voorbeeld van zo’n protoplanetaire schijf is Oph163131, in een nabijgelegen stervormingsgebied in het sterrenbeeld Slangendrager. Nieuwe waarnemingen met de Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Chili laten zien dat de wat grotere deeltjes in deze dunne schijf zich, door het gecombineerde effect van de zwaartekracht van de ster en de interactie met het gas, nabij het middenvlak hebben verzameld. Het resultaat is een van de dunste planetaire kraamkamers die tot nu toe zijn waargenomen. Computersimulaties die het onderzoeksteam op basis van de waarnemingen heeft uitgevoerd, geven aan dat de ‘groeikernen’ van grote gasplaneten, die minstens tienmaal zo zwaar moeten zijn als de aarde, zich in het buitenste deel van deze schijf in minder dan 10 miljoen jaar kunnen vormen. Dat is binnen de typische levensduur van een protoplanetaire schijf voordat deze is weggevaagd. Volgens de onderzoekers zijn dit soort ‘pannenkoek-dunne’ schijven niet alleen gunstig voor de vorming van grote planeten. Ze kunnen ook de vorming van planeten op grote afstand van de centrale ster bevorderen. (EE)
Meer informatie:
→ Big planets get a head start in pancake-thin nurseries
De eerste analyse van monsters van de planetoïde Ryugu, die door de Japanse ruimtesonde Hayabusa2 naar de aarde zijn overgebracht, geeft meer inzicht in de ontstaansgeschiedenis van dit kleine hemellichaam (Science, 22 september). Bij laboratoriumanalyse van zeventien afzonderlijke korrels van de door Hayabusa2 verzamelde monsters is CO2-houdend water aangetroffen in een ijzer-nikkelsulfidekristal. Dat is een aanwijzing dat het ‘moederlichaam’ waar Ryugu onderdeel van heeft uitgemaakt is ontstaan in het buitengebied van ons zonnestelsel. Hayabusa2 heeft het oppervlak van Ryugu tweemaal bemonsterd: op op 21 februari 2019 en op 11 juli 2019. De eerste keer is materiaal van het onverstoorde oppervlak verzameld, de tweede keer werd gruis opgepikt dat was blootgelegd bij de kunstmatige inslag die eerder tijdens de missie had plaatsgevonden. De mineralogische en petrologische eigenschappen van de monsters wijzen erop dat het moederlichaam van Ryugu ruwweg twee miljoen jaar na het ontstaan van ons zonnestelsel (4,5 miljard jaar geleden) is gevormd op een plek waar water en koolstofdioxide als vaste stoffen – oftewel als ijs – bestonden. Dat moet op minstens drie à vier keer de huidige afstand zon-aarde zijn gebeurd, mogelijk zelfs buiten de baan van Jupiter. Daarna migreerde deze oerplanetoïde naar de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter, naar de huidige baanposities van de planetoïden-families Polana en Eulalia, die zich op ongeveer 2,5 keer de afstand zon-aarde bevinden. Daar kwam zij in botsing met een soortgenoot, wat tot de vorming van een van beide families leidde, waaronder ook Ryugu. Vervolgens migreerde Ryugu naar zijn huidige baan, waarvan het meest nabije punt dicht bij de aardbaan ligt en het verste punt dicht bij de baan van Mars. Uitgaande van de mineralogische en chemische eigenschappen van de monsters laten modellen van de botsing zien dat Ryugu is gevormd uit materiaal dat zich ver van de plek van de botsing bevond. De mineralogie van het Ryugu-monster blijkt sterke overeenkomsten te vertonen met CI-chondrieten – koolstofrijke ‘ruimtestenen’ die op aarde zijn aangetroffen. (EE)
Meer informatie:
→ Asteroid’s Origins Determined Using Sample Return Analysis
Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hebben astronomen tekenen gezien van een ‘hotspot’ bij Sagittarius A*, het zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel. Het zou gaan om een hete gasbel die met ongeveer dertig procent van de lichtsnelheid in een baan ter grootte van de omloopbaan van de planeet Mercurius om Sagittarius A* cirkelt (Astronomy & Astrophysics, 22 september). De waarnemingen zijn gedaan met de radiotelescoop ALMA in de Chileense Andes. Dat gebeurde tijdens de campagne van de Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration, die tot doel heeft om zwarte gaten in beeld te brengen. In april 2017 koppelde de EHT wereldwijd acht bestaande radiotelescopen, waaronder ALMA, aan elkaar, wat resulteerde in de recent gepresenteerde eerste opname die ooit van Sagittarius A* is gemaakt. Een team onder leiding van Maciek Wielgus van het Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, Duitsland, heeft in de ALMA-gegevens die destijds zijn verkregen een verrassende ontdekking gedaan. Bij toeval werden enkele van de waarnemingen gedaan kort nadat een uitbarsting van röntgenenergie was uitgezonden vanuit het centrum van ons sterrenstelsel, die werd opgemerkt door NASA-ruimtetelescoop Chandra. Dergelijke uitbarstingen waren eerder al met röntgen- en infraroodtelescopen waargenomen, en nu is dat voor het eerst ook op radiogolflengten gelukt. ‘Misschien zijn deze op infrarood-golflengten waargenomen hotspots een manifestatie van één en hetzelfde natuurkundige verschijnsel: als infrarood stralende hotspots afkoelen, worden ze vanzelf zichtbaar op langere golflengten, zoals die door ALMA en de EHT worden waargenomen,’ aldus Jesse Vos, die als promovendus aan de Radboud Universiteit bij dit onderzoek betrokken was. Al geruime tijd bestond het vermoeden dat de uitbarstingen het gevolg zijn van magnetische interacties in het zeer hete gas dat in een baan rond Sagittarius A* draait, en de nieuwe bevindingen bevestigen dit. ‘We hebben nu sterke aanwijzingen gevonden voor een magnetische oorsprong van deze uitbarstingen en onze waarnemingen geven ons een indicatie van de geometrie van het proces,’ zegt medeauteur Monika Mościbrodzka van de Radboud Universiteit. Het team hoopt de rondcirkelende samenballing van gas ook rechtstreeks te kunnen waarnemen met de EHT, om zo steeds dichter bij het zwarte gat te komen en er meer over te leren. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
De Webb-ruimtetelescoop heeft zijn eerste opname van de planeet Neptunus gemaakt. De foto geeft het duidelijkste beeld van de ringen van de verre planeet in meer dan dertig jaar. Sommige van deze ringen waren niet meer gezien sinds ruimtesonde Voyager 2 in 1989 langs Neptunus scheerde. Neptunus is een zogeheten ijsreus. In vergelijking met de grote gasreuzen Jupiter en Saturnus bevat hij meer elementen die zwaarder zijn dan waterstof en helium – met name methaan, het gas waaraan hij zijn blauwe uiterlijk te danken heeft. Op de nieuwe Webb-opname is deze blauwe tint niet te zien, omdat de ruimtetelescoop het heelal door een ‘infraroodbril’ bekijkt. Methaangas absorbeert rood en infrarood licht dermate sterk, dat Neptunus in het infrarood vrij donker lijkt, behalve daar waar hoge wolken aanwezig zijn. De methaan-ijswolken zijn waarneembaar als heldere strepen en vlekken, die het zonlicht weerkaatsen vóórdat het door het methaangas wordt geabsorbeerd. Ze zijn ook te zien op de nabij-infraroodopnamen die de Keck-telescoop de afgelopen jaren van Neptunus heeft gemaakt. Behalve de planeet zelf heeft Webb ook zeven van de veertien bekende manen van Neptunus vastgelegd. Het meest opvallend is de grote, heldere ijsmaan Triton die zich vertoont als een fel lichtpunt met diffractiepieken of ’spikes’ (een instrumenteel effect). (EE)
Meer informatie:
→ New Webb Image Captures Clearest View of Neptune’s Rings in Decades
Nieuwe gegevens van de Europese ruimtetelescoop Gaia hebben de volledige omvang aan het licht gebracht van wat de oorspronkelijke kern van ons Melkwegstelsel lijkt te zijn – de oude sterrenpopulatie waaromheen de afgelopen 12,5 miljard jaar de rest van de Melkweg is ‘gegroeid’. Tot die conclusie komt een onderzoeksteam onder leiding van Hans-Walter Rix van het Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, Duitsland (arXiv, 7 september). Het oude hart van de Melkweg is een bolvormig protostelsel met een middellijn van bijna 18.000 lichtjaar en ruwweg 100 miljoen zonsmassa’s aan sterren – ruwweg 0,2 procent van de stellaire massa van de Melkweg. De meeste sterren in het centrumgebied van het Melkwegstelsel zijn rijk aan ‘metalen’ – de verzamelterm die astronomen gebruiken voor alle elementen zwaarder dan helium. Dat komt doordat de sterren zijn ontstaan in een overvolle metropool die door eerdere generaties van sterren door middel van supernova-explosies met metalen zijn verrijkt. Rix en collega’s zijn echter juist op zoek gegaan naar sterren die zo metaalarm zijn, dat ze moeten zijn ontstaan vóórdat de rest van de stellaire populatie van de Melkweg erbij kwam. Voor dat doel onderzochten de astronomen ongeveer twee miljoen sterren in een breed gebied om het Melkwegcentrum op exemplaren die minstens dertig keer zo weinig metalen bevatten als onze zon. Vervolgens gingen ze na hoe deze sterren door de ruimte bewegen, om alleen die sterren over te houden die niet met hoge snelheid op weg zijn naar de enorme halo van metaalarme sterren waarin de schijf van ons Melkwegstelsel is gehuld. Wat overbleef was een steekproef van 18.000 sterren, die volgens de onderzoekers representatief zijn voor de kern waaromheen het Melkwegstelsel is ontstaan. Rix schat dat dit protostelsel vijftig tot tweehonderd miljoen zonsmassa’s aan sterren bevat. Het ontstond door opeenvolgende fusies van grote opeenhopingen van sterren en gas, meer dan 12,5 miljard jaar geleden. Uit het feit dat het protostelsel nog steeds compact is, leiden de astronomen af dat het sinds zijn ontstaan nauwelijks is verstoord. De afgelopen 12,5 miljard jaar heeft het Melkwegstelsel weliswaar diverse kleinere sterrenstelsels opgeslokt, maar die zijn klaarblijkelijk niet tot in de kern doorgedrongen. Anders zou de kern van de Melkweg nu groter moeten zijn. (EE)
Meer informatie:
→ A protogalaxy in the Milky Way may be our galaxy’s original nucleus (ScienceNews)
Onderzoekers hebben een driedimensionaal computermodel gemaakt van de Kattenoognevel. Het model toont aan dat de ster die in het centrum van de nevel staat een dubbelster is (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 15 september). De Kattenoognevel is een planetaire nevel op iets meer dan 3000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Draak. Zo’n object ontstaat wanneer een stervende zonachtige ster zijn buitenste gaslaag afstoot, waardoor zich een kleurrijke schil-structuur vormt die karakteristiek is voor deze objecten. Om de driedimensionale structuur van deze complexe gasnevel te reconstrueren, hebben de onderzoekers gebruik gemaakt van spectrale gegevens die zijn vastgelegd door het San Pedro Martir National Observatory in Mexico. Deze gegevens geven informatie over de beweging van het materiaal binnen de nevel. In combinatie met gedetailleerde opnamen van de Hubble-ruimtetelescoop heeft dit geresulteerd in een nieuw 3D-model, waarop te zien is dat de buitenste schil van de Kattenoognevel is omgeven door twee ringen van dicht gas die bijna exact symmetrisch ten opzichte van elkaar zijn gepositioneerd. Deze symmetrie wijst erop dat de ringen zijn ontstaan doordat de centrale ster naar ‘boven’ en ‘beneden’ een stroom van dicht gas – een zogeheten jet –heeft uitgestoten die een precessiebeweging maakte, net als een wankelende draaitol. Dat bewijst dat deze ster een begeleider heeft. Uit de gegevens blijkt echter ook dat de beide ringen niet compleet zijn. Hieruit leiden de wetenschappers af dat de precesserende jets nooit een volledige draaiing van 360 graden hebben gemaakt, en van korte duur waren. (EE)
Meer informatie:
→ Cat’s Eye Nebula seen in 3D
Nieuw onderzoek, gepubliceerd in het vakblad Earth and Planetary Science Letters, suggereert dat Mars bij zijn ‘geboorte’ een dichte atmosfeer had, die miljoenen jaren lang oceanen in stand kon houden. Dat maakte de planeet geschikt voor het ontstaan van leven. Tot deze conclusie komt een onderzoeksteam onder leiding van Kaveh Pahlevan van het SETI Institute, op basis van modelberekeningen. Het nieuwe model voor de evolutie van de Marsatmosfeer is het eerste dat de hoge temperaturen waarmee de vorming van Mars gepaard ging koppelt aan het ontstaan van de eerste oceanen en atmosfeer op de planeet. Het laat zien dat – net als op de huidige aarde – de waterdamp in de Marsatmosfeer in het onderste deel van de atmosfeer zat, en dat de hogere atmosfeer ‘droog’ was. Moleculaire waterstof – het hoofdbestanddeel van de oeratmosfeer – steeg op naar het hogere deel van de atmosfeer, van waaruit het naar de ruimte ontsnapte. Volgens de onderzoekers zou de oeratmosfeer van Mars een meer dan duizend keer hogere dichtheid hebben gehad als diens huidige atmosfeer en voornamelijk uit moleculaire waterstof (H2) hebben bestaan. Omdat H2 bij hoge dichtheid een sterk broeikasgas is, moet er dus een sterk broeikaseffect zijn opgetreden, waardoor de zeer vroege oceanen van warm tot heet water op het Mars oppervlak miljoenen jaren stabiel konden blijven, totdat de moleculaire waterstof de ruimte in verdween. Dit scenario is in overeenstemming met de deuterium/waterstof-verhouding in Marsmeteorieten en in gesteenten op Mars die door Marsrover Curiosity zijn geanalyseerd. Meteorieten van Mars zijn doorgaans stollingsgesteenten die werden gevormd toen magma vanuit het inwendige van Mars naar de oppervlakte steeg. Het water dat in deze meteorieten opgesloten zit, heeft een deuterium/waterstofverhouding die vergelijkbaar is met die van de oceanen op aarde. Dat wijst erop dat Mars en de aarde met een vergelijkbare D/H-verhouding zijn begonnen en dat hun water uit dezelfde bron afkomstig was. Curiosity heeft echter gemeten dat drie miljard jaar oude klei op het Marsoppervlak een drie keer zo hoge D/H-verhouding heeft als de aardse oceanen. Toen deze klei werd gevormd bevatte het water op Mars dus een duidelijke overmaat aan het ‘zware’ deuterium. En dat kan volgens de onderzoekers alleen komen doordat veel normale, dus lichte waterstof naar de ruimte is ontsnapt. (EE)
Meer informatie:
→ New Clues About Mars’ Early Atmosphere Suggest a Wet Planet Capable of Supporting Life
Een internationaal onderzoeksteam, onder leiding van Kareem El-Badry van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) en het Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), heeft een zonachtige ster ontdekt die een vreemde baanbeweging vertoont. De astronomen vermoeden dat de ster om een zwart gat draait, maar zeker is dat nog niet. De ontdekking is gedaan in het kader van een waarneemcampagne die is gericht op het opsporen van inactieve zwarte gaten die een normale ster als begeleider hebben. Deze campagne loopt al vier jaar, maar dit is de eerste keer dat er een mogelijk zwart gat is opgedoken. Bij hun onderzoek hebben El-Badry en zijn collega’s gebruik gemaakt van gegevens van de Europese ruimtetelescoop Gaia, die heel nauwkeurige metingen doet van de posities, afstanden en eigenbewegingen van een miljard objecten, waaronder veel sterren. De astronomen hebben deze gegevens specifiek doorzocht op sterren die ‘ergens’ omheen lijken te draaien. En dat heeft een veelbelovende kandidaat opgeleverd die de voorlopige aanduiding Gaia BH1 heeft gekregen. Uit de Gaia-gegevens volgt dat deze zonachtige ster in een ellipsvormige baan om een onzichtbaar object draait. Uit de grootte van deze omloopbaan en de omlooptijd van de ster leiden de astronomen af dat dit object ongeveer tien keer zoveel massa heeft als de zon. Vervolgwaarnemingen met diverse telescopen hebben uitgewezen dat het echt om een donker object gaat, dus het ligt voor de hand om aan een zwart gat te denken. Indien bevestigd, kan deze ontdekking erop wijzen dat zich in ons Melkwegstelsel een forse populatie van zwarte gaten schuilhoudt, die geen activiteit vertonen. De zwarte gaten die tot nu toe in ons sterrenstelsel zijn ontdekt, zijn actief: ze hebben hun bestaan verraden doordat ze materie van een begeleidende ster opslokken, en daardoor een sterke bron van röntgenstraling zijn. Maar het is nog wat vroeg voor conclusies. De afgelopen jaren zijn al diverse gevallen van sterren die om zwarte gaten leken te cirkelen ‘afgeschoten’. El-Badry en zijn team kijken dan ook reikhalzend uit naar de nieuwste Gaia-gegevens, die nóg nauwkeurigere gegevens over de sterren in ons Melkwegstelsel omvatten. Ze hopen daarin tientallen dubbelsterren zoals Gaia BH1 aan te treffen. Een artikel over de ontdekking van Gaia BH1 verschijnt binnenkort in het vakblad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, maar op arXiv is al een preprint te vinden. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers Find a Sun-like Star Orbiting a Nearby Black Hole (via Universe Today)
Bij de zoektocht naar aarde-achtige planeten bij andere sterren kan maar beter niet worden uitgekeken naar ‘een bleke blauwe stip’ – de term waarmee astronoom Carl Sagan de aarde omschreef. Volgens een Zwitsers-Duits onderzoeksteam, dat vandaag zijn resultaten heeft gepresenteerd tijdens het Europlanet Science Congress 2022 in Granada (Spanje), heeft een jacht op droge ’bleke gele stippen’ meer kans van slagen. De evenwichtige verdeling van land en water op onze planeet zou namelijk weleens heel ongewoon kunnen zijn. Aan de hand van computermodellen hebben Tilman Spohn en Dennis Höning hoe de evolutie en kringlopen van continenten en water de ontwikkeling van aardse exoplaneten zouden kunnen bepalen. Hun resultaten wijzen erop dat planeten ongeveer tachtig procent kans hebben om grotendeels bedekt te zijn met land. De overige twintig procent zijn waarschijnlijk voornamelijk oceaanwerelden. Slechts in één op de honderd gevallen rolde er een planeet uit met een aarde-achtige land-waterverdeling. De modellen van het team suggereren ook dat de gemiddelde oppervlaktetemperaturen voor de diverse ‘aardes’ niet al te sterk verschillen – misschien een graad of vijf. De verschillen in de verdeling van land en water zouden echter in sterk uiteenlopende klimaten resulteren, van vochtig en warm tot droog en koel. Dat neemt niet weg dat alle gunstig gepositioneerde aardse planeten in principe leefbaar kunnen zijn. Maar eventuele dieren en planten zouden – vanwege de sterk uiteenlopende omstandigheden – heel verschillend zijn. (EE)
Meer informatie:
→ Earth-like exoplanets unlikely to be another ‘pale blue dot’
De seismometer van NASA’s Marslander InSight heeft in de afgelopen twee jaar trillingen van vier afzonderlijke meteorietinslagen gedetecteerd – zowel seismisch als akoestisch. De inslagen vonden plaats op 85 tot 290 kilometer afstand van InSight (Nature Geoscience, 19 september). De eerste van de vier ruimtestenen – die voordat ze de grond raken meteoroïden worden genoemd – drong op 5 september 2021 de Marsatmosfeer binnen en viel explosief uiteen in drie brokstukken, die elk een eigen krater sloegen. Deze kraters zijn later opgespoord met de om de planeet cirkelende Mars Reconnaissance Orbiter. Na het uitkammen van eerdere gegevens hebben wetenschappers bewijzen gevonden voor nog drie andere, minder spectaculaire inslagen, die zich op 27 mei 2020, 18 februari 2021 en 31 augustus 2021 hebben voltrokken. Onderzoekers vroegen zich al een tijdje af waarom ze maar zo weinig meteorietinslagen op Mars waarnemen. De rode planeet bevindt zich immers dicht bij de belangrijkste planetoïdengordel van ons zonnestelsel, waar het wemelt van de brokken gesteente. Bovendien is de Marsatmosfeer dermate ijl, dat veel meteoroïden ongeschonden het planeetoppervlak kunnen bereiken. Mogelijk is het aantal inslagen tot nu toe onderschat. De seismometer van InSight heeft de afgelopen jaren meer dan 1300 (veelal kleine) aardbevingen op Mars geregistreerd. Het InSight-team vermoedt nu dat een aantal daarvan ook door meteorietinslagen zijn veroorzaakt. Deze inslagen zouden zijn vertroebeld door windruis of door seizoensgebonden veranderingen in de Marsatmosfeer. Maar nu bekend is hoe de seismische signatuur van een inslag op Mars eruitziet, verwachten de wetenschappers dat er in de InSight-gegevens nog meer inslagen kunnen worden aangewezen. De vier meteorietinslagen die nu zijn bevestigd, hebben kleine bevingen van magnitude 2,0 en minder veroorzaakt. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s InSight ‘Hears’ Its First Meteoroid Impacts on Mars
De Webb-ruimtetelescoop heeft zijn eerste opnamen en spectra van de planeet Mars gemaakt. De infrarood-beelden geven een bijzondere kijk op onze kleine buurplaneet. Omdat de rode planeet zo dichtbij is (voor Webb zelfs een beetje dichterbij dan voor waarnemers op aarde!), is hij een van de helderste objecten aan de nachthemel – zowel in zichtbaar als in infrarood licht, zoals de ruimtetelescoop die detecteert. Hierdoor is Mars paradoxaal genoeg geen makkelijk waarneemobject voor Webb: diens instrumenten zijn namelijk dermate gevoelig dat zijn detectors worden verblind door het felle infraroodlicht van Mars. Ter compensatie gebruiken astronomen daarom heel korte ‘sluitertijden’ om de planeet vast te leggen, en worden speciale data-analysetechnieken toegepast. De eerste Webb-opnamen van Mars zijn gemaakt met de nabij-infraroodcamera NIRCam. Ze tonen een gebied op het oostelijk halfrond van de planeet op twee verschillende golflengten. Op de vandaag gepresenteerde foto’s zijn onder meer de inactieve schildvulkaan Syrtis Major en de Huygens-krater te zien. (EE)
Meer informatie:
→ Mars Is Mighty in First Webb Observations of Red Planet
Veel planeten in ons zonnestelsel zijn omgeven door een ringenstelsel, maar Saturnus spant de kroon. Al geruime tijd vragen astronomen zich af hoe deze planeet aan die indrukwekkende ringen komt. Volgens een onderzoeksteam onder leiding van Jack Wisdom van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) ligt de oorzaak bij een voormalige maan van de planeet, die zo’n 160 miljoen jaar geleden uit elkaar viel (Science, 15 september). Het onderzoek van Wisdom en zijn team bouwt voort op een eerdere ontdekking, uit 2019, dat de ringen van Saturnus relatief jong zijn – veel jonger dan de planeet zelf, die even oud is als het zonnestelsel: ongeveer 4,5 miljard jaar. Toen werd echter nog de mogelijkheid opengelaten dat de ringen bestaan uit brokstukken van een komeet die te dicht bij de planeet kwam. Maar in hun nieuwe publicatie stellen de auteurs dat het waarschijnlijk om brokstukken van een maan gaat. Volgens hen zou deze maan ongeveer even groot zijn geweest als Iapetus, de op twee na grootste maan van Saturnus. Ook verklaren ze waarom deze hypothetische maan, die ze Chrysalis noemen, zo dicht bij zijn planeet kwam, dat hij door de daarbij optredende getijdenkrachten uit elkaar werd getrokken. Dat zou te maken hebben met de schuine stand van de rotatieas van Saturnus, die het gevolg is van zwaartekrachtsinteracties met de buitenste planeet van ons zonnestelsel, Neptunus. Astronomen vermoeden al langer dat Neptunus verantwoordelijk is voor de kanteling van de rotatieas van Saturnus. Deze as maakt namelijk een precessiebeweging zoals een wankelende draaitol, met een periode die ongeveer gelijk is aan de precessiebeweging van de omloopbaan van Neptunus. Zo’n interactie wordt een resonantie genoemd. In hun publicatie concluderen de onderzoekers dat Neptunus en Saturnus miljarden jaren in een ‘resonantiedans’ verwikkeld zijn geweest, die de rotatieas van Saturnus deed kantelen. Aan de hand van computersimulaties laten ze zien dat de grote Saturnusmaan Titan, die momenteel met een snelheid van ongeveer elf centimeter per jaar naar buiten beweegt, op een gegeven moment in resonantie raakte met Chrysalis, waardoor diens omloopbaan instabiel werd. Chrysalis kwam uiteindelijk zo dicht bij Saturnus dat hij door de getijdenkrachten uit elkaar werd getrokken. Daarbij zou ongeveer 99 procent van zijn massa door de planeet zijn opgeslokt. Het restant heeft de ringen gevormd. Gezien Titans huidige migratiesnelheid zou dit alles 100 tot 200 miljoen jaar geleden zijn gebeurd, wat goed overeenkomt met de huidige schatting van de leeftijd van het ringenstelsel van Saturnus. (EE)
Meer informatie:
→ Chrysalis, the lost moon that gave Saturn its rings
Een internationaal team van astronomen heeft twee nieuwe ‘superaardes’ ontdekt bij de (relatief) nabije rode dwergster LP 890-9. De twee exoplaneten, die de aanduidingen LP 890-9 b en LP 890-9 c hebben gekregen, zijn iets groter dan de aarde. ’Superaardes’ zijn rotsachtige planeten die qua massa tussen de aarde en de planeet Neptunus in zitten. Hoewel de term ‘superaarde’ alleen betrekking heeft op de massa van de planeet, wordt hij door astronomen ook gebruikt om planeten te beschrijven die groter zijn dan de aarde, maar kleiner dan de zogeheten ‘mini-Neptunussen’ (die twee tot vier keer zo groot zijn als de aarde). De beide planeten zijn ontdekt door een team onder leiding van Laetitia Delrez van de Universiteit van Luik. Zij hebben LP 890-9 waargenomen met NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Deze spoort exoplaneten op door sterren te onderzoeken op kleine regelmatige helderheidsdipjes, zoals die optreden wanneer er één of meer planeten om een ster cirkelen en met vaste tussenpozen voor deze langs schuiven. Met TESS werd de binnenste van de twee planeten (‘b’) ontdekt. Vervolgwaarnemingen met de SPECULOOS-telescoop in het noorden van Chili brachten het bestaan van een tweede planeet (‘c’) met een langere omlooptijd aan het licht. Planeet LP 890-9 b is ongeveer dertig procent groter dan de aarde en heeft maximaal dertien keer zoveel massa. Hij draait op een afstand van 2,7 miljoen kilometer in 65 uur om zijn moederster. De berekende temperatuur van de planeet bedraagt ongeveer 123 graden Celsius. LP 890-9 c is 37 procent groter dan de aarde en heeft ongeveer tweemaal zoveel massa als LP 890-9 b. Hij is 6 miljoen kilometer van de ster verwijderd, heeft een omlooptijd van ruim acht dagen en een temperatuur rond het vriespunt van water. Het stelsel is ongeveer 104 lichtjaar van ons verwijderd. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers discover two ‘super-Earths’ orbiting nearby star
Hoewel astronomen de restanten van tientallen geëxplodeerde sterren binnen en buiten ons Melkwegstelsel hebben ontdekt, blijft het vaak onduidelijk wanneer zo’n ster aan zijn einde is gekomen. Maar voor een ontplofte ster in de Grote Magelhaense Wolk – een kleine buur van de Melkweg op 160.000 lichtjaar van de aarde – is dat nu toch gelukt. Tot op zekere hoogte dan. In de Grote Magelhaense Wolk bevindt zich een supernovarest met de ‘naam’ SNR 0519-69.0 (kortweg SNR 0519). SNR 0519 is het restant van een geëxplodeerde witte dwergster. Nadat deze ster een kritische massa had bereikt – hetzij door materie aan te trekken van een begeleidende ster, hetzij door zich samen te voegen met een andere witte dwerg – onderging hij een catastrofale thermonucleaire explosie. Door gegevens van de ruimtetelescopen Chandra en Hubble met elkaar te combineren, is het astronomen gelukt om vast te stellen hoe lang geleden die explosie zich heeft voltrokken. De onderzoekers hebben Hubble-opnamen uit 2010, 2011 en 2020 met elkaar vergeleken, om de snelheden te meten van het materiaal dat bij de supernova-explosie werd weggeblazen. De resultaten laten zien dat deze snelheden uiteenliepen van 6 tot 9 miljoen kilometer per uur. Als het materiaal zich steeds op ‘topsnelheid’ heeft verplaatst, zou de ontploffing (volgen onze jaartelling) ongeveer 670 jaar geleden moeten hebben plaatsgevonden. De gegevens van Chandra, die röntgenstraling registreert, wijzen er echter op dat het uitgestoten materiaal sinds de explosie is vertraagd, doordat het in botsing kwam met dicht gas in de omgeving. Dat suggereert dat de explosie zich minder dan 670 jaar geleden heeft voltrokken. Aan de hand van vervolgwaarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop hopen de onderzoekers nog nauwkeuriger te kunnen vaststellen wanneer de fatale explosie van de ster heeft plaatsgevonden. (EE)
Meer informatie:
→ SNR 0519-69.0: Setting the Clock on a Stellar Explosion
Met behulp van de 570-megapixel Dark Energy Camera DECam, gekoppeld aan de Víctor M. Blanco 4-meter telescoop van het Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chili, is een opname gemaakt van NGC 6357 (alias de Kreeftnevel) – een schitterend stervormingsgebied op 8000 lichtjaar van de aarde. De foto is onthuld tijdens een conferentie waar de wetenschappelijke resultaten van de DECam onder de aandacht werden gebracht. Deze enorme camera is nu tien jaar in bedrijf. Op de foto zijn heldere, jonge sterren te zien, omgeven door wolken van stof en gas. In het centrum van deze gasnevel, die ongeveer 400 lichtjaar groot is, staat de open sterrenhoop Pismis 24 - een verzameling van zeer heldere, hete sterren. Daaromheen bevinden zich tal van ‘protosterren’ – pasgeboren sterren die nog gehuld zijn in hun cocons van stervormingsmateriaal – en dichte kernen van gas en stof die uiteindelijk nieuwe sterren zullen worden. De kronkelige vlechten van donkere wolken binnen de nevel zijn gevormd onder invloed van sterrenwinden, straling en krachtige magnetische velden. De foto is gemaakt met behulp van een aantal speciale smalbandfilters, die licht van specifieke golflengten doorlaten. Deze filters maken het mogelijk om informatie te verkrijgen over de bewegingen, temperaturen en chemische eigenschappen van het materiaal waaruit de Kreeftnevel bestaat. (EE)
Meer informatie:
→ Dark Energy Camera Captures Bright, Young Stars Blazing Inside Glowing Nebula
Nieuw onderzoek wijst erop dat veel meer planeten in verre zonnestelsels grote hoeveelheden water bevatten dan tot nu toe werd aangenomen. Zulke werelden bestaan misschien wel voor de helft uit water, maar dat bevindt zich waarschijnlijk ondergronds (Science, 8 september). Water heeft een cruciale rol gespeeld bij het ontstaan van leven op aarde. En de waterkringloop houdt het klimaat op onze planeet op een aangenaam niveau. Vandaar dat astronomen bij hun zoektocht naar buitenaards leven eerst en vooral naar waterrijke planeten kijken. Dankzij betere waarneemtechnieken ontdekken astronomen steeds meer verre zonnestelsels. Een team onder leiding van Rafael Luque van de Universiteit van Chicago (VS) heeft de daarin aangetroffen planeten nu aan een ‘demografisch onderzoek’ onderworpen. Daarbij hebben ze gekeken naar een steekproef van 43 planeten die rond zogeheten M-dwergen cirkelen. Deze kleine, koele sterren zijn de meest voorkomende sterren in ons Melkwegstelsel. Omdat sterren zoveel helderder zijn dan hun planeten, zijn deze laatste niet rechtstreeks waarneembaar. Maar ze kunnen hun bestaan verraden door met regelmatige tussenpozen voor hun ster langs te schuiven, waardoor deze gedeeltelijk wordt verduisterd. Ook veroorzaken exoplaneten kleine, maar meetbare schommelbewegingen bij hun moederster. Deze twee effecten geven verschillende informatie over de exoplaneten. Uit de ‘sterverduisteringen’ kunnen astronomen afleiden hoe groot een exoplaneet is. En uit de schommelbewegingen volgt hoeveel massa de planeet heeft. Uit de combinatie van beide kan vervolgens worden afgeleid of de planeet voornamelijk uit gas bestaat, zoals Jupiter, of rotsachtig van karakter is, zoals de aarde. De resultaten van Luque en collega’s laten zien dat een groot percentage van de onderzochte planeten te weinig massa heeft om geheel uit gesteente te bestaan. Waarschijnlijk bestaan deze planeten voor de helft uit water of andere lichte moleculen. Het ligt voor de hand om deze planeten voor te stellen als oceaanwerelden. Maar de meeste staan zo dicht bij hun ster dat ze in een superkritische gasfase zouden moeten verkeren – een toestand die het midden houdt tussen een gasfase en een vloeistoffase. In dat geval zouden ze een grotere omvang hebben, maar dat is in de steekproef niet terug te zien. Hieruit leiden de onderzoekers af dat het water zich niet óp, maar ónder het planeetoppervlak bevindt. De ontdekking steunt een theorie over de vorming van planeten die de afgelopen jaren uit de gratie is geraakt, namelijk dat veel planeten op grote afstand van hun ster ontstaan en als samenklonteringen van ijs en gesteente geleidelijk daar naartoe migreren. (EE)
Meer informatie:
→ Surprise finding suggests ‘water worlds’ are more common than we thought
