Maandelijks archief: maart 2010

Heeft er lava gestroomd door beddingen op Mars?

Geplaatst op door Arie Nouwen
1

Heeft lava gestroomd door de Ascraeus bedding? Credit: Jacob Bleacher

Mars kennen onder andere van de prachtige foto’s genomen door de Mars Express en Mars Reconnaissance Orbiter van beddingen, waarvan we nu met zekerheid kunnen stellen dát daar ooit water doorheen heeft gevloeid. Vorige week werd op de 41e Lunar and Planetary Science Conference door Jacob Bleacher (NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, VS) betoogd dat er wellicht ook lava door die beddingen heeft gevloeid. Bleacher en z’n collegae keken naar een bedding op de zuidwestflank van de Ascraeus Mons vulkaan, welke deel uitmaakt van het Tharsis gebergte op Mars. Met een batterij aan instrumenten [1]de Thermal Emission Imaging System (THEMIS), de Context Imager (CTX), de High/Super Resolution Stereo Color (HRSC) imager  en tenslotte oude data van de Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA). bekeken ze een 270 km lange bedding op die flank. Aan de ene kant van het ‘kanaal’ vonden ze duidelijk aanwijzingen die duiden op water dat daar gestroomd heeft. Maar aan de andere kant vonden ze een landschap dat sterke gelijkenissen vertoond met de zogenaamde lava tunnels op Hawaï, onder andere enkele diepe putten (de gele stippen op de foto), welke niet door invloed van water kunnen zijn ontstaan. Studie van een 51 kilometer lange lava tunnel, afkomstig van een uitbarsting in 1859 van de Mauna Loa op Hawaï, laat zien dat lava tunnels beddingen kunnen vormen die líjken te zijn gevormd door water. Bleacher en partners denken dan ook dat de gehele bedding bij Ascraeus Mons door lava is gevormd. Verder onderzoek moet uitwijzen of dat idee klopt of niet. Bron: Science Daily.

References[+]

References
↑1 de Thermal Emission Imaging System (THEMIS), de Context Imager (CTX), de High/Super Resolution Stereo Color (HRSC) imager  en tenslotte oude data van de Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA).

Magnetisch veld van de Aarde mogelijk 3,45 miljard jaar oud

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Credit: Wikimedia Commons

Het aardse magnetische veld is volgens een groep Amerikaanse geologen mogelijk al 3,45 miljard jaar oud. De groep, die onder leiding staat van John Tarduno (Universiteit van Rochester in New York), verzamelde in de Barberton Greenstone Belt in Zuid-Afrika vulkanisch gesteente met die ouderdom, daciet genaamd. Dat bevat millimetergrote kwarts- en veldspaatkristallen met magnetiet, insluitsels van ijzeroxide die zich bij de stolling van het gesteente hebben gericht naar het aardmagnetisch veld van die tijd. Tot nu toe dacht men dat het magnetisch veld 3,2 miljard jaar oud was, gebaseerd op eerder gevonden stenen met magnetiet. Maar de door Tarduno’s groep gevonden stenen schuiven die grens 250 miljoen jaar terug in de tijd. Niet toevallig is het leven op aarde ook zo’n 3,4 miljard jaar geleden ontstaan. Het magnetische veld beschermt de aarde tegen schadelijke straling van de Zon, die in die tijd wellicht honderd keer krachtiger was dan de straling van nu. Die bescherming maakte het ontstaan van leven op Aarde mogelijk. Het ontstaan van het aards magnetisch veld markeert waarschijnlijk het moment waarop door de geleidelijke afkoeling van de aarde een vaste binnenkern en een vloeibare buitenkern ontstond. In de metaalmengsels in die buitenkern treden convectiestromen op, die beïnvloed worden door de rotatie van de aarde en die verwarmd wordt vanuit de binnenkern. Die convectiestromen wekken op hun beurt het magnetische veld van de aarde op. Bron: NRC-Handelsblad, 6 maart 2010.

HIFI vindt vingerafdrukken van bouwstenen van leven

Geplaatst op door Arie Nouwen
1

HIFI’s spectrum van de Orionnevel. Credit: ESA, HEXOS y el consorcio de HIFI / E.Bergin.

ESA’s infrarorood-ruimtetelescoop Herschel heeft in de Orionnevel (M42) de chemische vingerafdrukken gevonden van vele organische en anorganische moleculen. HIFI, het Nederlandse meetinstrument van Herschel, onthulde deze vingerafdrukken in de vorm van een zeer gedetailleerd spectrum (zie de afbeelding hiernaast) van de Orionnevel, een van de dichtstbijzijnde kraamkamers van sterren en planeten in ons melkwegstelsel. Het spectrum geeft een goede indruk van de schat aan nieuwe informatie die Herschel-HIFI gaat opleveren over hoe organische moleculen zich vormen in de ruimte. Het Orion-spectrum – een grafiek die weergeeft hoeveel licht er van iedere kleur is gemeten – maakt duidelijk dat HIFI uitstekend werkt sinds het ruimteinstrument weer operationeel is (vanaf januari 2010). Een opvallend kenmerk van het HIFI-spectrum van Orion is het rijke, dichte patroon van “pieken”. Elke piek in het spectrum vertegenwoordigt licht met een hele specifieke kleur. Doordat iedere molecuul zijn eigen serie kleuren heeft, vertegenwoordigt iedere piek dan ook de emissie van een specifiek molecuul. Door de emissielijnen te identificeren die duidelijk in verband kunnen worden gebracht met “gewone” moleculen, kunnen sterrenkundigen de chemische vingerafdrukken afleiden van de directe voorlopers van (organische) moleculen die in verband staan met de oorsprong van leven. Opvallend aan het spectrum dat HIFI van Orion heeft gemaakt, is de grote rijkdom aan informatie: tot de moleculen die al zijn geïdentificeerd behoren water, koolmonoxide, formaldehyde, methanol, dimethyl-ether, waterstofcyanide, zwaveldioxide, zwavelmonoxide en hun bijbehorende isotopen. Sommigen daarvan zijn bouwstenen van leven. Naar verwachting zullen ook nieuwe organische moleculen opduiken. Bron: Nova.

Waarom doen de Apollo-reflectoren het minder goed bij volle maan?

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

De reflector van de Apollo 11. Credit: NASA

Alle Apollolanders op de maan hebben een zooitje instrumenten achtergelaten voor wetenschappelijke experimenten, waaronder de zogenaamde Lunar Laser Ranging experiments. Daarbij werden reflectoren op de maan geplaatst, die laserlicht vanaf de Aarde uitgezonden terugkaatsen. Naast de Apollo-reflectoren staan er ook enkelen die achtergelaten zijn door de (onbemande) Russische Lunochods. Die reflectoren staan er al enkele decennia en er zijn enkele opmerkelijke feiten af te leiden uit de waarnemingen. Ten eerste blijkt dat de maan langzaam maar zeker van de aarde af spiraliseert met een vaartje van zo’n 38 mm per jaar. Je ziet ‘m langzaam wegvliegen, nietwaar? 😉 Ten tweede blijkt dat van de 1017 fotonen die vanaf de Aarde naar zo’n reflector worden geschoten er maar één gereflecteerde foton wordt opgevangen door de aardse detectoren. En dat aantal wordt alleen maar minder, want de reflectoren zijn zienderogen in kwaliteit achteruit gegaan, hetgeen vermoedelijk verband houdt met stof op de reflectoren, achteruitgang van de kwaliteit van het reflecterende materiaal en inslagen van micrometeorieten. Ten derde is het opmerkelijk dat de reflectie met een factor tien afneemt bij volle maan (zie afbeelding hieronder). 😯 Als zo’n volle maan vervolgens ook nog eens leidt tot een totale maansverduistering blijkt de afname plots te verdwijnen. Men denkt daarom dat er sprake is van een thermisch effect. Bij volle maan wordt het stof op de reflectoren opgewarmd en dat vermindert hun reflecterende vermogen. Bij een maansverduistering verdwijnt de zon gezien vanaf de maan en verdwijnt de opwarming.

Bij Volle Maan (180 graden) neemt het reflecterende vermogen af. Credit: Tom Murphy et al.

Bron: Technology Review.

Even iets anders. Ik heb vanavond een feestje met vrienden in Emmen, Drenthe. Morgen ergens in de middag ben ik weer terug. Tot die tijd effe geen blogjes.

Wowie, bij het RHIC hebben ze een antihypertriton ontdekt

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Credit: RHIC/Brookhaven National Laboratory

Heet nieuws in de wereld van natuurkundigen: bij het Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) van het Brookhaven laboratory in de VS hebben natuurkundigen bij experimenten het allerzwaarste nucleaire antideeltje gevonden tot nu toe, het zogenaamde antihypertriton. Dat deeltje is opgebouwd uit een antiproton, een antineutron en een antilambda hyperon. In de deeltjesversneller van het RHIC worden goudionen met hoge snelheid tegen elkaar gekwakt en dat heeft onlangs al geleid tot de allerhoogste temperatuur in het heelal ná de oerknal, een snikhete vier biljoen graden! En nu dus zo’n antihypertriton. In dat zware antideeltje zit zoals genoemd een antilambda hyperon en die bestaat op haar beurt weer uit een op quark, een neer quark en een vreemd quark. Ja ja, quarks komen in zes smaken voor en dit zijn er drie van. Wetenschappers doen dergelijke experimenten om te kijken hoe de omstandigheden waren in de allereerste fractie van een seconde van het heelal. Men denkt dat er toen nog helemaal geen protonen en neutronen waren, maar dat een plasma van losse quarks bestond. Toen zou er ook evenwicht hebben bestaan in de hoeveelheid materie en antimaterie, maar door de één of andere oorzaak is dat evenwicht verloren en sindsdien is de hoeveelheid antimaterie in het heelal verwaarloosbaar. Men hoopt ook dat de proeven meer inzicht te verschaffen in de toestand van de materie in de kernen van neutronensterren. Bron: Physics World.

Grootste telescoop ter wereld komt op de Cerro Armazones

Geplaatst op door Arie Nouwen
2

Zo komt de E-ELT eruit te zien. Credit: ESO.

Op de Cerro Armazones, een berg in de Atacama-woestijn in het noorden van Chili, komt de grootste sterrenkijker ooit op aarde en Nederland doet mee aan de bouw ervan. Een adviescommissie van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) heeft de ESO-raad geadviseerd de nieuwe Europese Extremely Large Telescope (E-ELT) te bouwen op Cerro Armazones in Chili. Deze locatie is gekozen uit in totaal vier Chileense plekken en een locatie op het Canarische eiland La Palma. Cerro Armazones, in de buurt van Cerro Paranal, waar ESO’s Very Large Telescope staat, beschikt volgens de adviescommissie over gunstige waarneemcondities en profiteert daarnaast van de nabijheid van de faciliteiten op de Paranal-sterrenwacht. De ESO-raad neemt binnenkort een definitief besluit over de vestiging van de 42-meter E-ELT. In de Raad zijn alle lidstaten van de Europese sterrenkundeorganisatie, waaronder Nederland, vertegenwoordigd. De E-ELT wordt de grootste optisch-infrarode telescoop ter wereld en is naar verwachting in 2017 beschikbaar voor de eerste waarnemingen. Nederland gaat voor 18,8 miljoen euro bijdragen aan instrumenten voor de E-ELT. Het bedrag is toegekend aan een consortium van academische en industriële partners onder leiding van de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA). NOVA gaat meewerken aan de ontwerpstudies voor vier van de acht instrumenten op deze optische telescoop in de periode 2009-2011. Het beschikbare budget geeft de Nederlandse astronomie in 2012-2018 de mogelijkheid een leidende rol te spelen bij de bouw van één van deze instrumenten, in samenwerking met een aantal andere Europese landen. De E-ELT wordt het optisch-infrarode paradepaard van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO), die al diverse grote telescopen beheert in het noorden van Chili. Met een spiegeldiameter van 42 meter wordt het de grootste telescoop ter wereld in zijn soort. Het is nog niet bekend waar de E-ELT wordt gebouwd. Kandidaat-landen zijn onder andere Chili, Argentinië en Spanje (La Palma). Astronomen gaan met de E-ELT de vorming en evolutie van sterrenstelsels ontrafelen vanaf de vorming van de eerste melkwegstelsels circa 12 miljard jaar geleden tot het heden. Het zoeken naar de invloed en de herkomst van een van de grootste mysteries in de hedendaagse astronomie, te weten donkere materie en donkere energie, neemt daarbij een centrale plaats in. Ook zal de E-ELT worden gebruikt voor het bestuderen van exoplaneten en van de fysische processen die zich afspelen bij de vorming van nieuwe sterren en hun planetenstelsels. Onder andere komt daarbij de vraag aan de orde hoe uniek of normaal ons eigen zonnestelsel is. NOVA-directeur Wilfried Boland is verheugd dat Nederland met de financiële steun van NWO kan participeren in deze grootschalige Europese samenwerking. Hé, die Boland heb ik vroeger nog gekend, in de tijd dat ik een paar keer mee deed met de jeugdkampen van de IAYC in Havelte in 1978 en 1980. 😀 En nu dus directeur van NOVA, grappig is dat. ESO en de Europese astronomische gemeenschap hopen de ontwerpstudies van de E-ELT in de loop van 2010 af te ronden. De telescoop zelf is naar verwachting in 2017 beschikbaar voor de eerste waarnemingen. De totale kosten voor de bouw van de E-ELT worden geraamd op 950 miljoen euro. Daarnaast moeten de ESO-lidstaten zelf de middelen beschikbaar stellen voor het ontwerp en de bouw van de wetenschappelijke instrumenten. Bron: NOVA.

Van Vuurpijl tot Ruimtevaart deel 2

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Raketten bij Huygens. Credit: NASA

Vanavond bij sterrenkundevereniging Christiaan Huygens in Paap-city, eh… Papendrecht, deel twee van de lezing van Ger Dör genaamd ‘Van Vuurpijl tot Ruimtevaart’. Ja ja, ik snap het: wanneer was dan deel één van deze lezing? Een simpele zoektocht op dit astropodium leert ons dat die eerste lezing plaatsvond op 24 april 2009, een klein jaartje geleden. Dat was een ‘anekdotisch avondje ruimtevaart’, zoals ik het destijds heb genoemd. Nu dus deel twee en op de website van Huygens wordt daarover het volgende verklapt: “Van 330 voor Chr. toen de chinees Wan Hu met zijn raketstoel van de aarde “verdween” tot de ruimtevaart van vandaag. U wordt met spectaculaire beelden meenomen op een wonderbaarlijke reis naar en over de ruimte. Hoe dicht kun je bij de ruimte komen als je geen astronaut of kosmonaut bent maar met beide voeten op de grond staat?” Kortom, vanavond staan vanaf 20.30 uur vuurpijlen en raketten centraal bij Huygens! Hoe je d’r komt? Zo dus.

ESO 306-17, een eenzame reus in de kosmos

Geplaatst op door Arie Nouwen
1

ESO 306-17, eenzame reus. Credit: NASA, ESA and Michael West (ESO)

Zie hier het enorme elliptische sterrenstelsel ESO 306-17, een half miljard jaar van ons verwijderd in het sterrenbeeld Duif (Columba). Hubble heeft ‘m met z’n Advanced Camera for Surveys (ACS) gefotografeerd, een poosje geleden alweer, zeg november 2008. Het interessante van ESO 306-17 is dat ‘ie helemaal alleen is. Het is een fossiele groep, zoals de sterrenkundigen dat noemen, het enige overblijfsel van een ooit bevolkte cluster sterrenstelsels. Tenminste, dat is de meest waarschijnlijke optie. ESO 306-17 was een veelvraat en die heeft vermoedelijk alle sterrenstelsels in de omgeving verorberd. Op de foto zie je ook kleine sterrenstelsels rondom ESO 306-17, maar dat is schijn, want ze staan op andere afstanden. ESO 306-17 is echt een eenzame reus in de kosmische woestijn, haha er schuilt een poëet in mij. Nou ja, helemaal verlaten hoeft het er ook weer niet te zijn, want het zou kunnen dat zich rondom het stelsel zogenaamde ultracompacte dwergstelsels bevinden. Die zijn nog kleiner dan dwergstelsels en ze zijn het overblijfsel van een dwergstelsel dat te dicht in de buurt van een groot buurstelsel kwam en van z’n buitenregionen is beroofd. De afstand tot ESO 306-17 is te groot om die ultracompacte dwergen te kunnen zien, maar de sterrenkundigen gaan vast iets moois bedenken om dat op een gegeven moment toch in beeld te krijgen. Mocht je trouwens megabyte-verbruiker zijn dan heb ik hier een mega-versie van de foto van ESO 306-17 in tif-formaat, ruim 32 Mb groot. Bron: Hubble.

De belangrijkste Theorieën van Alles op een rijtje

Geplaatst op door Arie Nouwen
6

Credit: ESA/NASA

Je kan als wetenschapper proberen te verklaren waarom de Aarde ons aantrekt, waarom de zon licht geeft, waarom uranium vervalt, waarom een magneet ijzer kan aantrekken, enz… Maar je kan ook proberen één theorie te maken waarmee ALLES wordt verklaard. Tsja, je kan zo je ambities hebben, nietwaar? Zo’n Theorie van Alles is er nog niet, maar er zijn wel diverse kandidaten. Allemaal proberen ze de twee grote natuurkundige theorieën uit de 20e eeuw, de Relativiteitstheorie en de Quantum Mechanica te unificeren. Tot nu toe hebben de natuurkundigen drie van de vier natuurkrachten verklaard in het Standaardmodel. Alleen de gravitatiekracht, beschreven in Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie, doet moeilijk. De belangrijkste kandidaten-Theorie van Alles van dit moment even op een rijtje:

Theorie van AllesBedenker(-s) + jaarInhoud
SnaartheorieGabriele Veneziano, 1968Alle elementaire deeltjes zijn opgebouw uit kleine snaren, in een multidimensionale wereld. Dit is de belangrijkste Theorie van Alles.
Loop quantum gravityAshtekar, Rovelli en Smolin, 1986-1988 Ruimte is verdeeld in kleine stukjes van 10^-35 meter groot, verbonden door schakels. Knooppunten van die schakels vormen elementaire deeltjes.
M-theorieEdward Witten, 1995Eigenlijk een mix van allerlei snaartheorieën.
Causal dynamical triangulations Loll, Ambjá¸rn en Jurkiewicz, 2000-2002Ruimte én tijd zijn verdeeld in kleine bouwstenen, genaamd pentachorons.
Quantum Einstein gravityMartin Reuter, 2005Op kleine afstanden werkt zwaartekracht óók in op zichzelf, tót onder een bepaalde grens.
Quantum graphityFotini Markopoulou, 2006Na de oerknal was er geen ruimte zoals wij het kennen, maar was er een netwerk van verbonden ruimte-kernen, dat kort erna verviel en uit enkele ruimte-kernen onstond ons heelal.
Internal relativityOlaf Dreyer, 2007Dit model is gebaseerd op de spin van elementaire deeltjes, die van invloed is op de massa van deeltjes.
E8Garrett Lisi, 2007 In dit model staat het wiskundige E8-model centraal, waarin de elementaire deeltjes kunnen worden ondergebracht.

Acht theorieën die allemaal pretenderen dé Theorie van Alles te zijn. Mmmm, zit de juiste er tussen? Of is er wellicht een verrassende outsider? Bestaat er sowieso een Theorie van Alles? Leuk om hierover door te steggelen, lijkt mij. Over enkele van bovenstaande theorieën heb ik overigens blogs geschreven, o.a. over Garret Lisi’s theorie (hier en daar). Bron: New Scientist.