NASA-wetenschappers ontdekken bacteriën in extreem meer onder zuidpoolijs

Bacteriën in Lake Vida. Credit: Christian H. Fritsen, Desert Research Institute

NASA-wetenschappers zijn er in geslaagd om in een meer dat zich bijna twintig meter ónder het ijs van Antartica bevindt bacteriën te vinden, die daar in geïsoleerde toestand al meer dan 3.000 jaar moeten leven. Het is verbazingwekkend dat men daar bacteriën heeft gevonden, want de omstandigheden in Lake Vida, zoals het meer wordt genoemd, zijn niet bepaald levensvriendelijk: er is geen zuurstof, het meer is bijna constant bevroren, de hoeveelheid ‘distikstof monoxide‘  is nergens op aarde in het water zo hoog, het zoutgehalte is zes keer hoger dan dat van zeewater, de temperatuur is er gemiddeld -13 °C. Oh ja en het is er continue pikdonker. En toch komen er ondanks die extreme omstandigheden bacteriën voor, een aanwijzing dat het ook mogelijk moet zijn dat bacteriën voorkomen in de vloeibare oceanen van manen in het zonnestelsel zoals Enceladus van Saturnus en Europa van Jupiter. Er worden studies verricht om te kijken of het mogelijk is een sonde naar één van die manen te sturen en daarmee te proberen door de ijskorst te dringen en de daaronder liggende oceaan te bereiken. Studie’s zoals aan de bacteriën in Lake Vida zijn daar zeer nuttig voor. Hieronder een video over het onderzoek aan Lake Vida.

Bron: NASA.

Wowie, de afgelopen zonsverduistering waargenomen vanaf 37 km hoogte

Credit: Catalin Beldea, Marc Ulieriu, Daniel Toma et. al/Stiinta&Tehnica

Op dinsdag 14 november was in het gebied van de Grote Oceaan een totale zonsverduistering zichtbaar, waargenomen door tienduizenden mensen o.a. in Queensland, in Noord-Australië. 99,999% van al die mensen zal de eclips vanaf de grond hebben waargenomen. Maar één groep waarnemers met onder andere de amateur-sterrenkundige Catalin Beldea uit Roemenië dacht er anders over. Zij hadden een weerballon met een videocamera – zeg maar zo’n ding waarmee Felix Baumgartner ook de lucht in ging – en daarmee hebben ze de eclips bekeken vanaf een hoogte van maar liefst 36,8 km. De zon zie je niet verduisterd op de video, daar schudt en wiebelt het allemaal te veel voor daarboven, maar wat je wel mooi ziet is de schaduw van de maan over de aardse atmosfeer. Per slot van rekening gebeurt zo’n zonsverduistering als de maan – de Nieuwe Maan in dit geval – tussen de zon en de aarde inschuift en de schaduw van de maan op de aarde valt.

Bron: Physics.org.

Manen kunnen uit ringen ontstaan

Uranus en z’n manen. Volgens de onderzoekers zijn deze manen goede kandidaten om te zijn gevormd vanuit een ring. Credit: NASA

Een team van Franse astronomen hebben een nieuwe manier voorgesteld om manen te vormen: vanuit een ring rond een planeet. Het blijkt dat als een deel van het ringmateriaal voorbij een bepaalde afstand van een planeet komt, en een bepaalde kritische massa bereikt, het materiaal gaat samenklitten tot een maan.

Het is een geaccepteerd feit dat manen op vele manieren kunnen ontstaan. Ten eerste kan een maan als onafhankelijk object tegelijk met zijn moederplaneet ontstaan zijn. Ten tweede kan een maan gevormd worden uit de restanten van een botsing tussen de moederplaneet en een groot projectiel. Ten derde kan een maan helemaal niet bij zijn moederplaneet ontstaan zijn, maar later zijn ingevangen. Daar is nu dus een vierde manier bijgekomen.

Als een planeet omringd wordt door een schijf van materiaal, dan kan ook daaruit een maan gevormd worden. De ringen die we vandaag de dag waarnemen bij planeten in het zonnestelsel zijn hiervoor niet geschikt: die bevinden zich vooral binnen de Roche-limiet van de planeet. Dat is een limiet waarbinnen de zwaartekracht van de planeet te krachtig is om materiaal in de ring te doen samenklitten tot een groter object. Als een ring zich echter voorbij deze limiet uitstrekt, en een bepaalde kritische massa bereikt, dan zal de aantrekkingskracht tussen de ringdeeltjes sterker zijn dan de zwaartekracht van de planeet, waardoor langzaam een maan gevormd wordt.

Toch blijft dit alles puur theoretisch. Als je kijkt naar de manen in ons zonnestelsel, dan is niet meer te achterhalen hoe deze precies ontstaan zijn. Een uitzondering zijn manen die in tegengestelde richting rond hun planeet draaien: de zijn vrijwel zeker ingevangen. Maar of een maan nu tegelijk met zijn planeet ontstaan is, later ontstaan is uit een ring of het resultaat is van een massale inslag – dat is heel lastig te achterhalen. Overigens is een combinatie van deze drie factoren ook mogelijk.

Credit: Smithsonian Air and Space Museum

Bron: Physorg

Zelfs bruine dwergen kunnen rotsachtige planeten voortbrengen

Artistieke weergave van een stofschijf rond een bruine dwerg. Credit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/M. Kornmesser (ESO)

Astronomen hebben met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ontdekt dat het buitenste deel van de stofschijf rond een bruine dwerg millimeter-grote korreltjes kan bevatten zoals die ook in de schijven rond pasgeboren sterren voorkomen. Deze verrassende ontdekking roept twijfels op over de bestaande theorieën over het ontstaan van rotsachtige planeten ter grootte van de aarde. Zulke planeten zouden wel eens talrijker kunnen zijn dan gedacht. Vermoed wordt dat rotsachtige planeten ontstaan door het willekeurig botsen en samenkleven van kleine korreltjes in de materieschijf rond een ster. Deze korreltjes, die kosmisch stof worden genoemd, zijn vergelijkbaar met roet of fijn zand. Astronomen dachten dat zulke korreltjes in de buitenste regionen rond bruine dwergen (sterachtige objecten die te klein zijn om te stralen zoals een ster) niet kunnen ontstaan, omdat hun schijven dun zijn en de daarin aanwezige deeltjes te snel bewegen om na een botsing aan elkaar te blijven plakken. Ook suggereren de huidige theorieën dat eventueel gevormde korreltjes zich snel in de richting van de centrale bruine dwerg zouden moeten verplaatsen. Ze zouden daardoor uit de buitenste delen van de schijf verdwijnen en niet meer te detecteren zijn.

Rode dwerg, gezien vanaf een hypothetische planeet. Credit: Jeff Bryant.

De betrokken astronomen waren compleet verrast door de ontdekking van millimeter-grote korreltjes in deze dunne kleine schijf. Vaste korreltjes van die afmetingen zouden in de koude buitengebieden van de schijf rond een bruine dwerg niet mogen ontstaan, maar dat doen ze klaarblijkelijk toch. Men weet niet of zich daar een complete planeet zou kunnen vormen, of al heeft gevormd, maar we zien wel de eerste stappen van dat proces. De astronomen moeten hun ideeën omtrent de omstandigheden waaronder zulke vaste deeltjes ontstaan dus herzien.Dankzij ALMA’s grotere beeldscherpte in vergelijking met eerdere telescopen konden de astronomen ook koolmonoxidegas rond de bruine dwerg detecteren. Het is voor het eerst dat koud moleculair gas in zo’n schijf is waargenomen. Deze ontdekking, en die van de millimeter-grote korreltjes, wijst erop dat de schijf van bruine dwergen veel meer lijkt op de schijf van jonge (echte) sterren dan voorheen werd gedacht.

Close-up van de stofschijf. Credit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Calçada (ESO)

De ontdekking is verricht met de gedeeltelijk voltooide ALMA-telescoop in Chili. ALMA is een groeiende verzameling van uiterst gevoelige schotelantennes die als één telescoop samenwerken om het heelal met grensverleggende nauwkeurigheid te onderzoeken. ALMA ‘ziet’ licht met golflengten van een millimeter, dat onzichtbaar is voor het menselijk oog. De bouw van ALMA zal naar verwachting in 2013 voltooid zijn, maar astronomen doen al sinds 2011 waarnemingen met een deel van de ALMA-schotels.De astronomen hebben ALMA gericht op de jonge bruine dwerg ISO-Oph 102, ook bekend als Rho-Oph 102, die deel uitmaakt van het stervormingsgebied bij de ster Rho Ophiuchi in het sterrenbeeld Slangendrager. De bruine dwerg is zestig keer zo zwaar als de planeet Jupiter, maar zestien keer lichter dan de zon. Hierdoor heeft hij te weinig massa om aan waterstoffusie te doen, het proces waardoor normale sterren gaan stralen. Wel trekt de bruine dwerg door zijn eigen zwaartekracht samen, waardoor energie vrijkomt in de vorm van warmte en een zwakke rode gloed. Daarnaast zijn jonge bruine dwergen in staat om aan deuteriumfusie te doen, maar dat doen ze maar heel even.

De positie van de bruine dwerg in kwestie (kruisje) in het stervormingsgebied Rho Ophiuchi. Credit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

ALMA verzamelde licht met golflengten van ongeveer een millimeter, zoals dat wordt uitgezonden door het schijfmateriaal dat door de bruine dwerg is opgewarmd. De korreltjes in de schijf zenden niet veel straling uit op golflengten die groter zijn dan hun eigen afmetingen. Hierdoor kan bij langere golflengten een karakteristieke afname in de intensiteit van de straling te zien zijn. ALMA is een ideaal instrument voor het meten van deze steile afname en dus ook voor het opmeten van de korreltjes. De astronomen hebben gekeken hoe helder de stofschijf is op golflengten van 0,89 en 3,2 millimeter. De helderheidsafname tussen deze beide golflengten was minder steil dan verwacht, wat betekent dat er nog korreltjes aanwezig zijn met afmetingen van een millimeter of groter.In de nabije toekomst zal de ALMA-telescoop krachtig genoeg zijn om gedetailleerde opnamen van de schijven rond Rho-Oph 102 en andere objecten te maken. ‘We zullen dan niet alleen de aanwezigheid van kleine deeltjes in schijven kunnen aantonen, maar ook hun verdeling over de circumstellaire schijf en hun interacties met het daarin gedetecteerde gas in kaart kunnen brengen. Dit leert ons beter begrijpen hoe planeten ontstaan,’ aldus het hoofd van het onderzoeksteam.

Enkele schotels van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Credit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Bron: European Southern Observatory

‘Donkere kern’ van cluster Abell 520 blijkt toch niet zo donker te zijn als gedacht

Abell 520. Blauw is hier de donkere materie, oranje de gewone materie, zoals dat in maart 2012 bekend was. Credit: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI). Image Credit: NASA, ESA, CFHT, CXO, M.J. Jee (University of California, Davis), and A. Mahdavi (San Francisco State University)

In maart dit jaar bleek uit waarnemingen gedaan met de Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) aan boord van de Hubble ruimtetelescoop dat er in de kern van de cluster van sterrenstelsels genaamd Abell 520 een overschot aan verborgen donkere materie is en een tekort aan zichtbare, gewone materie in de vorm van sterrenstelsels. Men sprak van een ‘donkere kern’ van Abell 520, een cluster die zich 2,4 miljard lichtjaar van ons vandaan bevindt. Recent onderzoek van dezelfde cluster, uitgevoerd door een team sterrenkundigen onder leiding van Douglas Clowe (Universiteit van Ohio) met de Advanced Camera for Surveys(ACS) – ook een camera van Hubble, een ‘concullega’ van de WFPC2 dus – laat nu zien dat het met die donkerheid van de kern van Abell 520 wel mee valt en dat donkere materie en gewone materie precies in de omvang voorkomen die ook in andere clusters voorkomen. Abell 520 is wel een bijzondere cluster, want feitelijk is er een botsing gaande van twee clusters, die bezig zijn samen te smelten tot één grote cluster. Bij zo’n botsing zouden gewone materie (sterren, gas en stof) en donkere materie altijd in elkaars nabijheid blijven, zoals ook het geval is in de vergelijkbare Bulletcluster, waar ook zo’n botsing gaande is.

Uit de waarnemingen met Hubble’s ACS van Abell 520 blijkt diens kern toch niet zo donker te zijn (bovenste foto). Credit: (top) D. Clowe, (Ohio University, (bottom) J. Jee (University of California, Davis)

Vandaar de verrassing maart dit jaar toen een team sterrenkundigen onder leiding van James Jee van de Universiteit van Californië bemerkte dat in de kern van Abell 520 zoveel donkere materie voorkwam (op de onderste foto weergegeven met de dichte, blauwe gloed in de cirkel). Donkere materie is niet zichtbaar voor welke telescoop dan ook, maar door z’n gravitatiewerking op gewone, zichtbare materie zijn effecten zichtbaar zoals gravitatielenzen en ‘shear’ – het buigen en strekken van de vorm van de sterrenstelsels – en daardoor kan men toch een indruk krijgen van wáár de donkere materie zich bevindt en in welke hoeveelheid. De waarnemingen van de groep van Crowe brengen weer evenwicht, want met de ACS camera blijkt de kern door minder donkere materie bevolkt te worden (bovenste foto). Lieten de WFPC2 gegevens een verhouding tussen donkere materie en gewone materie van 6 op 1 zien, de ACS toonde een verhouding van 2,5 op 1, meer in de lijn der verwachting. Meer info over de waarnemingen aan Abell 520 door Clowe’s groep vind je in dit wetenschappelijke artikel, te verschijnen in het vakblad he Astrophysical Journal, 2012; 758 (2). Bron: Science Daily.

IJs op Mercurius ontdekt

De ontdekking is verricht door de MESSENGER-ruimtesonde, die sinds vorig jaar in een omloopbaanrond Mercurius draait. Credit: NASA/JPL.

Waarnemingen die verricht zijn met de MESSENGER-ruimtesonde hebben uitgewezen dat kraters aan de polen van Mercurius waterijs bevatten. De kleinste planeet van het zonnestelsel lijkt een onwaarschijnlijke plaats om waterijs te vinden – Mercurius staat immers van alle planeten het dichtst bij de zon. Maar door de loodrechte rotatie-as van Mercurius liggen sommige kraters aan de polen permanent in de schaduw. Vandaar dat astronomen al langer speculeren over het bestaan van waterijs in deze kraters.Dit idee kreeg in 1991 een duw in de rug, nadat de Arecibo-radiotelescoop plekken op Mercurius had gedetecteerd die bijzonder helder waren in radiogolven. Blijkbaar kwam op deze plekken een materiaal voor dat bijzonder goed radiogolven kan weerkaatsen.Nu hebben de laatste gegevens van MESSENGER twee dingen uitgewezen: ten eerste blijken de heldere “radiovlekken” precies overeen te komen met de “kraters van de eeuwige duisternis”. Ten tweede blijkt dat waterijs inderdaad een belangrijk onderdeel vormt van de reflecterende afzettingen in de kraters.Maar hoe weet men dat het om waterijs gaat? Simpel: MESSENGER maakt gebruik van neutronen-spectroscopie om waterstofconcentraties te meten. Hieruit kan dan de hoeveelheid ijs worden bepaald – waterijs bestaat immers voor tweederde uit waterstof. Een deel van het ijs ligt aan het oppervlak. Op andere plaatsen lijkt het ijs te zijn bedekt met een donker waterstof-arm materiaal. De dikte van het ijs bedraagt zo’n 10 centimeter.Het donkere material bestaat waarschijnlijk uit een mengsel van complexe pre-organische moleculen. Zowel het water als de organische verbindingen zijn vermoedelijk door de inslagen van kometen en asteroïden op Mercurius terecht gekomen.

De noordpool van Mercurius. Rood zijn de plekken met eeuwige schaduw. Geel zijn de plekken met de hoogreflecterende waterstofrijke substantie – vrijwel zeker waterijs. Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/National Astronomy and Ionosphere Center, Arecibo Observatory

Bron: NASA.

NASA tempert verwachtingen: Curiosity heeft geen leven op Mars ontdekt

credit: NASA/JPL-Caltech

De NASA heeft vandaag gereageerd op de stroom aan geruchten die waren losgekomen, sinds het hoofd van het wetenschappelijke team van Curiosity, John Grotzinger, ruim een week geleden had verklaard dat deze Marsrover een ontdekking had gedaan die wereldschokkend was en die de geschiedenisboeken zou halen. De NASA heeft het volgende daarover gezegd:

Rumors and speculation that there are major new findings from the mission at this early stage are incorrect. The news conference will be an update about first use of the rover’s full array of analytical instruments to investigate a drift of sandy soil. One class of substances Curiosity is checking for is organic compounds — carbon-containing chemicals that can be ingredients for life. At this point in the mission, the instruments on the rover have not detected any definitive evidence of Martian organics. 

Niks wereldschokkend dus. Maandag a.s. 3 december zal op de herfstbijeenkomst van de American Geophysical Union (AGU) in San Fransisco een persconferentie worden gegeven door de NASA en dan zal bekend worden gemaakt wat nou precies door de Curiosity is ontdekt. We wachten het maar even af. Bron: JPL.

Wat denkt Neil deGrasse Tyson over het doel van het heelal?

Wat is het doel van het heelal? Leuke vraag, nietwaar? Eentje waar je uren mee zoet kan zijn en waar talloze keukentafel-filosofen en studeerkamergeleerden eeuwenlang het hoofd over breken. Neil deGrasse Tyson, de welbekende astrofysicus en directeur van het Hayden Planetarium in New York, hebben ze – in dit geval is ‘ze’ de Templeton Foundation – de vraag ook voorgelegd en middels een twee minuten durend filmpje van MinutePhysics hebben ze zijn antwoord vastgelegd.

Bron: Universe Today.

De reusachtige straalstromen van Hercules A in beeld gebracht door Hubble en VLA

Credit: NASA, ESA, S. Baum and C. O’Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Hercules A – alias 3C 348 – is een reusachtig elliptisch sterrenstelsel, twee miljard lichtjaar van ons verwijderd in het sterrenbeeld Hercules. Het sterrenstelsel bevat duizend keer zo veel massa als ons eigen Melkwegstelsel en het centrale zwarte gat in Hercules A is met een massa van 2,5 miljard zonmassa’s bijna 600 keer zwaarder dan Sgr A*, het zwarte gat in de kern van de Melkweg. Hercules A is onlangs in detail gefotografeerd door de Hubble ruimtetelescoop en de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) radio telescoop in New Mexico. Wat natuurlijk direct opvalt zijn die twee paarswitte straalstromen, die vanuit Hercules A – dat wazige blobje in het midden van de foto hierboven – ieder een kant uit schieten. Hubble kan die straalstromen niet zien, maar in radiolicht zijn ze enorm helder. In het radiogolfgebied van het electromagnetische spectrum stralen die twee ‘jets’ zo’n miljard keer meer energie uit dan de zon doet en dat zorgt er voor dat Hercules A in radiolicht één van de helderste bronnen aan de gehele hemel is. Net zoals het geval met de quasar SDSS J1106+1939, waarvan gisteren bekend werd dat ‘ie de meeste hoeveelheid materie uitstoot, worden die straalstromen met een enorme kracht vanuit het gebied gespuwd, die direct grenzen aan het massieve zwarte gat in de kern van Hercules A. Rondom de waarnemingshorizon van dat zwarte gat bevindt zich een accretieschijf van gloeiend hete materie en gas en vanuit de rotatiepolen worden de bundels met een snelheid die tegen de lichtsnelheid aan ligt de ruimte in gespuwd, versterkt door de aanwezige magnetische velden. De straalstromen zijn zo’n anderhalf miljoen lichtjaar lang en aan het uiteinde verwaaieren ze. Hieronder nog een korte video, waarin wordt ingezoomd op Hercules A.

Bron: SciTech Daily