Mozaïek in valse kleuren van het centrale deel van de Occator krater, gemaakt door Dawn. Het zoute pekelwater is rood getint. credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Onderzoek met de Dawn ruimteverkenner van de NASA heeft bewijs opgeleverd voor de aanwezigheid van actief ijsvulkanisme vanuit ondergrondse zoutwaterreservoirs op de dwergplaneet Ceres. Tot oktober 2018 bestudeerde Dawn Ceres van zeer dichtbij – zijn laatste baan was slechts 35 km boven het oppervlak. Van daaruit werd met name Occator bekeken, de inslagkrater met de helderwitte vlekken in het midden. Die vlekken (met name Cerealia Facula en Vinalia Faculae) bestaan uit natriumcarbonaat, een verbinding van natrium, koolstof en zuurstof, hetgeen bij eerdere onderzoeken al was gebleken. Alleen was de bron daarvan niet bekend. Maar nu heeft men vastgesteld dat het komt vanuit ondergrondse zoutwaterreservoirs, waar een soort pekelwater opgeslagen ligt. Dit blijkt uit metingen die gedaan zijn aan het zwaartekrachtsveld van Ceres, waarbij diens interne structuur kon worden bepaald. Het reservoir is ongeveer 40 km diep en honderden kilometers breed – de Occator krater zelf is 92 km breed. Gisteren verschenen er diverse artikelen over in de tijdschriften Nature Astronomy, Nature Geoscience en Nature Communications.
Animatie van de Occatorkrater. Klik op de afbeelding om de animatie te starten. credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
De heldere vlekken in Occator blijken nog erg jong te zijn, minder dan twee miljoen jaar. Dat er zout water op de oppervlakte van Ceres is betekent dat de dwergplaneet nog steeds geologisch actief moet zijn, want het water zou binnen een paar honderd jaar moeten dehydrateren. Dat er nog steeds water voorkomt betekent dat het telkens moet worden aangevuld. Dat gebeurt via scheuren in de korst in Occator. De krater is ongeveer 20 miljoen jaar geleden ontstaan door de inslag van een groot object. Daarbij moeten de scheuren zijn ontstaan, die reikten tot het ondergrondse zoutwaterreservoir. Bron: NASA.
Dat Mars van alle planeten het meest in de belangstelling staat is bekend, het lanceervenster van de afgelopen weken, waarbij Mars in z’n baan gunstig staat en reizen naar Mars in zeven maanden kunnen worden gedaan, is maar liefst drie keer gebruikt. En we sturen niet alleen satellieten, landers en rovers naar de Rode Planeet, we zijn ook druk bezig na te denken over bemande ruimtereizen naar Mars. En daar gaat ‘En nu naar Mars’ (ondertitel: de nieuwe ruimterace) over, een boek van de Belgische wetenschapsjournalist Pieter van Dooren, die onder meer voor De Standaard schrijft. Met veel plezier heb ik het boek gelezen. Van Dooren beschrijft in tien hoofdstukken talloze aspecten van Marsreizen, zoals waarom we zo graag naar Mars willen gaan, de gevaarlijke reis met straling en gewichtloosheid, de ontwikkeling van raketten (vanaf Tsiolkovski, ergens in de 19e eeuw), de reizen naar de maan – de voorganger in dit geval van de bemande Marsreizen – de juridische aspecten van ruimtereizen en de vestiging van kolonies op Mars en de (eeuwen durende) terraforming om het daar een beetje leefbaar te krijgen. Werner von Braun, dé ingenieur van de Saturnus V raket die Neil Armstrong in 1969 naar de maan bracht, droomde al van bemande Marsreizen, uit 1948 stamt diens ‘Das Marsproject‘. De Von Braun anno 2020 is Elon Musk, de succesvolle ondernemer, wiens Falcon 9/Dragon combinatie al astronauten naar het ISS brengt en die met z’n Starship (voorheen The Big Fucking eh… Falcon Rocket, BFR) al binnen enkele jaren met een clubje pioniers naar Mars wil reizen. En nu naar Mars is gemakkelijk te lezen, maar het geeft desondanks veel informatie over reizen naar Mars en alles wat daarbij komt kijken. Wat mij betreft een aanrader om aan te schaffen.
En nu naar Mars – een nieuwe ruimterace. Auteur: Pieter van Dooren.
Uitgever: Sterck & de Vreese
Uitgave: februari 2020
192 bladzijden
Eh… nu we het toch hebben over een recensie: op de Astroblogs zijn afgelopen jaren meer boeken gerecenseerd. Ik heb die even verzameld (hopelijk niet eentje vergeten) en er een aparte pagina aan gewijd, opgenomen in de lijst met dossiers. Handig om alle recensies even te bekijken. En mochten uitgevers c.q. auteurs in spé ook hun toekomstige boeken over sterrenkunde en ruimtevaart toe willen sturen voor een recensie dan moeten ze even contact met de redactie van Astroblogs opnemen.
De spiraalstructuur rondom RU Lupi. Inzet: de eerder ontdekte stofschijf met concentrische ringen en gaten. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Huang and S. Andrews; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
Sterrenkundigen hebben rondom de jonge, veranderlijke ster RU Lupi, gelegen op een afstand van 400 lichtjaren in het sterrenbeeld Wolf (Lupus), een enorme spiraalstructuur van gas ontdekt. De spiraalarmen strekken zich uit tot wel 1000 astronomische eenheden vanaf de ster, da’s duizend keer de afstand aarde-zon (149 miljoen km). Rondom de ster werd eerder al met ALMA in Chili een stofschijf ontdekt met meerdere concentrische ringen én gaten, wijzend op planeetvorming. Een team sterrenkundigen onder leiding van Jane Huang (Center for Astrophysics, Harvard) keek dit keer echter niet naar het stof rondom RU Lupi, maar naar het gas. Het gaat om koolmonoxide (CO), gas dat zich buiten de stofschijf bevindt en dat een spiraalvormige structuur heeft, net zoals spiraalstelsels hebben (zie de foto’s hierboven en onder).
Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Huang; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
RU Lupi – een zogeheten T-Tauri ster – wordt ook wel een ‘planetenfabriek’ genoemd, gezien de grote hoeveelheid planeten die zich rondom de jonge ster aan het vormen zijn. Niet bekend is hoe de spiraalarmen van RU Lupi precies ontstaan zijn en hoe ze zich verhouden tot de stofschijf, die zich daarbinnen bevindt. Men heeft wel vijf spiraalarmen kunnen onderscheiden. Buiten de spiraalarmen zijn nog enkele losse gaswolken, die zich tot 1500 AE voorbij de ster uitstrekken.
Kaartje van het sterrenbeeld Wolf met daarop aangegeven waar RU Lupi zich bevindt. Credit: IAU; Sky & Telescope magazine; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
Hier het vakartikel over de waarnemingen aan RU Lupi, nog te verschijnen in the Astrophysical Journal. Bron: CfA.
Impressie van het systeem van TVLM 513–46546. Credit: Luis A. Curiel Ramirez
Sterrenkundigen zijn er voor het eerst in geslaagd om een exoplaneet te ontdekken door de moederster waar ‘ie omheen draait te zien bewegen. En daarmee is deze exoplaneet in twee opzichten uniek, niet alleen omdat het de eerste exoplaneet was waarvan ze de moederster zagen bewegen, maar ook omdat het de eerste exoplaneet is die met een radiotelescoop is ontdekt. TVLM 513b heet de planeet en hij is zo groot ongeveer als Saturnus. Maar anders dan Saturnus staat TVLM 513b veel dichterbij z’n ster, een ultrakoele bruine dwergster in het sterrenbeeld Ossenhoeder (Boötes), 35 lichtjaar van ons vandaan met tien keer zo weinig massa als onze zon: de baan van TVLM 513b is vergelijkbaar met die van Mercurius om de zon. De planeet draait in 221 dagen om de ster.
Impressie van de planeet TVLM 513b die om z’n ster draait en deze door diens aantrekkingskracht wiebelt. Credit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
Maar wacht even, exoplaneten ontdekken door de beweging van z’n moederster te detecteren is toch niet nieuw? Nee klopt, van de 4197 ontdekte en bevestigde exoplaneten zijn er maar liefst 810 die ontdekt zijn door detectie van het bewegen van de moederster, een beweging die ontstaat als de exoplaneet door z’n massa iets aan de ster trekt, die daardoor wat gaat wiebelen. Maar die detectie van deze 810 exoplaneten is niet gebeurd doordat ze de ster zagen bewegen, maar door de radiële snelheid te meten. Als ze van de ster een spectrum maken zien ze daarin lijnen en het bewegen van de ster komt tevoorschijn door het verschuiven van die lijnen, als gevolg van de Dopplerverschuiving. Ze zien dus geen directe beweging van de ster, maar de verschoven lijnen wijzen op een beweging.
De VLBA is een netwerk van tien radiotelescopen. Hier een impressie ervan. Credit: J. Hellermann, NRAO/AUI/NSF
In het geval van TVLM 513b hebben ze de moederster, TVLM 513, wel zien bewegen. Vanaf juni 2018 werd de ster anderhalf jaar lang in de gaten gehouden met de Very Long Baseline Array (VLBA), een serie van radiotelescopen in de Verenigde Staten, die door de techniek van de interferometrie met elkaar verbonden zijn. Dankzij de zeer grote resolutie van de VLBA was men in staat om astrometrie te bedrijven met de TVLM 513, ze zagen ‘m heen en weer bewegen.
Kaartje met de radiant van de Perseïden. Credit: Hemel.waarnemen.com.
De meteorenzwerm Perseïden bereikt op woensdag 12 augustus 2020, rond 20 uur, zijn maximum. De meteoren van de Perseïden zijn helder en snel en hebben nalichtende sporen. Wanneer de radiant in het zenit zou staan, zouden er van deze zwerm naar verwachting gemiddeld zo’n 85 meteoren per uur vallen. De radiant van de zwerm (het ‘vluchtpunt’) staat rond 7:30 uur in het hoogste punt aan de hemel, op 84° boven de horizon. Het beste moment om Perseïden waar te nemen is op 13 augustus rond 4:00 uur (zie het kaartje). De radiant van de zwerm staat dan ongeveer 62° boven de horizon, in het oostnoordoosten. Doordat de omstandigheden niet ideaal zijn, zijn er bij ons dan ieder uur naar schatting “slechts” ongeveer 30–42 meteoren van deze zwerm zichtbaar. Dit is nog steeds de moeite van het waarnemen waard. In totaal zijn er, door meteoren van andere zwermen en sporadische meteoren, bij donkere en heldere hemel circa 38–50 “vallende sterren” per uur te zien. De Maan komt om 0:39 uur op, is voor ongeveer 35% verlicht en kan eventueel storen. Rond 5:45 uur gaat het schemeren en om 6:21 uur komt de Zon op.
Een voorbeeld van een Perseïde. Credit & Copyright: Rick Scott & Joe Orman
De meteoren van de meeste zwermen verschijnen niet allemaal op de dag van het maximum. Zo is gedurende circa 3,1 dagen rondom het maximum meer dan 50% van het maximum aantal meteoren per uur (18) van de Perseïden te zien. Tot 12 dagen voor en na het maximum zijn nog meteoren van deze zwerm te herkennen. De zwerm heeft daarmee een relatief korte piek. Probeer dus ook enkele nachten voor en na het maximum meteoren waar te nemen. Wel is iedere dag die je eerder voor het maximum, of later na het maximum waarneemt het aantal meteoren dat zichtbaar is circa 40% kleiner. De snelheden van de meteoren van de Perseïden zijn behoorlijk hoog: zo’n 59 km/s, dat is circa 213.840 km/uur! Meteoren waarnemen kan zonder speciale instrumenten. Wanneer het helder is, volstaat het blote oog. Een ligstoel en voldoende kleding zorgen voor (extra) comfort.
De komeet 109P/Swift-Tuttle, bron van de Perseïden. Credit: NASA.
De Perseïden vormen waarschijnlijk de meest bekende meteorenzwerm, zowel doordat dit een van de rijkste zwermen van het noordelijk halfrond is als door het feit dat het maximum van de zwerm bij ons in de zomervakantie plaatsvindt. De meteoren werden al in het jaar 36 gezien door de Chinezen, maar vreemd genoeg werd pas in 1835 duidelijk dat het hier om een jaarlijkse zwerm ging. De bron van de Perseïden is de komeet 109P/Swift-Tuttle met een periode van 133 jaar, en rond de perihelia van 1862 en 1992 werd een verhoogde activiteit van de meteoren waargenomen. De meteoroïden die de Perseïden veroorzaken bevinden zich voornamelijk net buiten de baan van de Aarde om de Zon, zodat de Aarde net langs de hoofdmoot beweegt. Bron: Hemel.waarnemen.
Ik zag ‘m vandaag weer langskomen, op de Facebook-pagina van het Astroforum: de ’twee manen aan de hemel-hoax‘, nee nog vollediger de ’twee manen aan de hemel op 27 augustus-hoax’. Hij waart wereldwijd al rond sinds 2003, toen Mars relatief dichtbij de aarde stond – in 2015 passeerde hij hier ook al eens. Er gaan meerdere versies van de hoax rond, maar ruwweg wordt het volgende verkondigd:
On 27th August 2020, there will be two moon. The whole world is waiting for it. On this day Mars will be very bright and like moon everyone can see it with naked eyes. This day it will be the 34.65 million miles away from Earth. On this day do not forget to see this at 12:30 night. Because you will see two moons in the sky. This event will happen again in year 2297. Please share this with all. Because those who are living now cannot see it second time in year 2297.
Afijn, jullie begrijpen vast wat er werkelijk gaat gebeuren op 27 augustus: géén twee manen aan de hemel. Geen Mars zo groot als de maan. De rode planeet is wel te zien, een groot deel van de nacht als een heldere rode ster (magnitude – 1), maar met een schijnbare middellijn van 18,3 boogseconde is ‘ie alleen in een telescoop bij een flinke vergroting als een klein schijfje te zien.
Verder staat de maan 27 augustus in het sterrenbeeld Slangendrager, terwijl Mars daar ver van verwijderd is, in het sterrenbeeld Vissen. En de maan is niet eens vol, hij is dan twee dagen na Eerste Kwartier. Kortom, een hoax die voor 100% onzin verkondigt, zoals de meeste hoaxen ook doen.
Impressie van oppervlakkige bliksem in de atmosfeer van Jupiter. Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt
Onderzoekers hebben met behulp van de microgolf-radiometer aan boord van NASA’s Juno ruimteverkenner ontdekt dat er in de atmosfeer van Jupiter heftige onweersbuien kunnen plaatsvinden, waarbij ammoniak rijke hagelstenen kunnen vallen en bliksemontladingen kunnen plaatsvinden. Ook op aarde kennen we onweersbuien en daarbij speelt water in z’n drie verschijningsvormen een belangrijke rol: vast, vloeibaar en gasvormig. Op Jupiter speelt water ook een belangrijke rol en wel diep in de atmosfeer, zo’n 50 km onder de toppen van de vanaf de aarde en ruimteverkenners zichtbare wolken, waar de temperatuur ongeveer 0 °C is. Daar ontstaan kristallen van waterijs en die worden bij krachtige wind omhoog gestuwd. Op een gegeven moment komen die kristallen bij de ammoniakrijke laag en daar werkt het ammoniak als een soort antivries, waardoor het ijs in een vloeistof verandert. Wat je dan krijgt zijn een papperig soort van ammoniak-hagelstenen, die de onderzoekers ‘mushballs’ noemen, dat is in de sport een soort van softball. Die mushballs zijn zwaar en daardoor zakken ze weer de diepte van de atmosfeer in en op een gegeven moment verdampen ze daar weer (zie de onweerswolk in de afbeelding hieronder).
Credit: NASA / JPL-Caltech / SwRI / CNRS
Door die vallende mushballs in de heftige onweersbuiten wordt ammoniak naar de diepere delen getransporteerd en dat zorgt voor een mix van ammoniak in de atmosfeer, iets waar onderzoekers zich eerder al van afvroegen hoe dat kan. De onderzoekers zagen in de gegevens verzameld met Juno ook ‘oppervlakkige bliksem’ (Engels: shallow lightning), dat wil zeggen bliksem die in de ondiepe, hogere delen van het wolkendek van Jupiter voorkomt. Het gaat om kleine flitsen, die verschijnen als heldere vlekken op de wolkentoppen, gezien met één van de camera’s van Juno. In de gebieden waar deze bliksems voorkomen is de temperatuur zo’n 66 graden onder nul, waar water niet in vloeibare vorm kan bestaan – een vereiste voor het ontstaan van bliksems. Wellicht dat ammoniak ook hierin een rol speelt en er voor zorgt dat de ijskristallen door hun antivrieswerking ontdooien en ze dan bliksem produceren. Over de waarnemingen met Juno van de onweersbuien met ammoniakrijke hagel en oppervlakkige bliksems hebben de onderzoekers drie vakartikelen gepubliceerd:
Impressie van een pulsar. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center
J0711–6830 is een pulsar op 358 lichtjaar afstand van de aarde, een zeer snel ronddraaiende neutronenster, wiens bundel radiostraling naar de aarde is gericht. Met de zwaartekrachtdetector LIGO in de VS heeft men geprobeerd om zwaartekrachtgolven van de pulsar te detecteren. Da’s niet gelukt. Uit die ‘null-detectie’, zoals dat heet, heeft men iets interessants af kunnen leiden, namelijk de maximale hoogte van ‘bergen’ op de pulsar. Eh… bergen op een pulsar? Yep, dat vraagt enige uitleg. In principe zijn pulsars/neutronensterren perfect gladde bollen, die in hun volume van pakweg een middellijn van 15 km de massa van de zon herbergen – één theelepel neutronenster weegt zo’n 10 miljard ton. Neutronensterren kunnen op twee manieren bergen krijgen: als ze een begeleidende ster in de buurt hebben, waar ze materie vanaf snoepen, welke terecht komt op het oppervlak van de neutronenster, waar het zich dan ophoopt tot bergen van hooguit enkele millimeters hoogte. En het kan ontstaan als de roterende neutronensterren een soort wiebel vertoont, een niet-symmetrische afwijking waarbij de neutronenster iets deformeert en ‘ie geen perfect gladde bol meer is. Die wiebel genereert niet alleen zwaartekrachtsgolven (die LIGO boven een bepaalde drempelwaarde zou moeten kunnen zien), maar ook ‘bergen’.
Credit: LIGO
Uit de null-detectie van zwaartekrachtsgolven van J0711–6830 – da’s zo’n alleenstaande pulsar met een wiebel – kan men afleiden dat de afwijking van de equator van een perfecte cirkel niet meer bedraagt dan 85 micrometer, da’s de dikte van een menselijke haar. Bergen op J0711–6830 zijn daarom niet hoger dan 0,0085 centimeter. Hier het vakartikel over de waarneming aan enkele milleseconde-pulsars, waaronder J0711–6830. Bron: LIGO.
Dat 85% van alle materie in het heelal bestaat uit donkere materie is de overtuiging van de meeste sterrenkundigen. Maar een kleine groep denkt dat er iets anders aan de hand is, dat de zwaartekrachtwetten van Newton niet juist zijn en dat donkere materie helemaal niet bestaat. Sinds 1983 kennen we de Modified Newtonian Dynamics (MOND) van de Israëlische natuurkundige Mordehai Milgrom, een alternatieve zwaartekrachtstheorie, waarbij aan de originele zwaartekrachtwetten enkele termen worden toegevoegd, zodat het bestaan van donkere materie om waargenomen verschijnselen zoals de vlakke rotatiecurven van sterrenstelsels te verklaren geen vereiste meer is. En inderdaad: de vlakke rotatiecurven van sterrenstelsels, zoals bij M33 (zie de afbeelding hieronder), kunnen perfect beschreven worden met MOND.
De vlakke rotatiecurve van het sterrenstelsel M33. Credit: Stefania.deluca
Er zijn echter meer indirecte aanwijzingen voor het bestaan van donkere materie en eentje daarvan heeft betrekking op het vroege heelal: de variaties in de dichtheid van de materie in het vroege heelal, die een ‘gevlekte structuur’ heeft. Die structuur is zichtbaar via de pieken van het ‘powerspectrum’ van de kosmische microgolf-achtergrondstraling (Engels: CMB), die onder andere door de WMAP en Planck-satellieten is waargenomen. Dat powerspectrum van de CMB zie je hieronder, de groene lijn is de theoretische curve, de rode stippen zijn de waarnemingen – in deze en deze Astroblogs wordt uitgelegd wat zo’n powerspectrum precies is.
Je ziet diverse pieken en het zijn de tweede en derde piek, rechts naast de grote piek, die voor (donkere) materie van belang zijn. Hieronder wordt in de box uitgelegd wat de pieken precies voorstellen.
De tweede piek vertelt de sterrenkundigen hoeveel gewone materie er in het heelal is, wat ook wel met de term ”baryonic matter” wordt aangeduid. In het vroegste heelal had materie de neiging om door de zwaartekracht naar de plekken te gaan waar de hoogste dichtheid was, de hoogste temperaturen. Maar als materie gaat ophopen gaat de temperatuur nog meer omhoog en dat levert een druk op, tegengesteld aan de zwaartekracht. Hoe meer materie er in het heelal is, des te meer druk, des te lager de tweede piek in het power spectrum. De uitkomst van de metingen met Planck is dat 4,9% van de massa-energie in het heelal bestaat uit gewone ”baryonische” materie, protonen, neutronen, elektronen, etc…De derde piek tenslotte geeft de sterrenkundigen een indicatie voor de hoeveelheid donkere materie. Ook dat heeft de neiging samen te ballen door de zwaartekracht, maar in tegenstelling tot gewone materie is er geen sprake van drukvorming, hetgeen komt omdat gewone materie wel met licht reageert en donkere materie niet. De hoogte van de derde piek is daarom een indicatie voor de verhouding tussen de hoeveelheid donkere materie en de hoeveelheid licht in het vroege heelal.
Credit: Constantinos Skordis en Tom Zlosnik.
Tot nu toe konden de MOND-theorieën (meervoud, er zijn sinds Milgrom vele varianten verschenen) niet overweg met die pieken in de CMB. De lokale kleinschalige verschijnselen, zoals rotatiecurven van sterrenstelsels, kunnen ze er goed mee beschrijven, maar zodra hat gaat om grootschalige verschijnselen, zoals de zwaartekrachtlenzen in clusters van sterrenstelsels en dichtheidsvariaties in het vroege heelal, dan haken de MOND-theorieën af. Tenminste, tot voor kort. Want in juni werd dit vakartikel op de ArXiv gezet, geschreven door Constantinos Skordis en Tom Zlosnik (Central European Institute for Cosmology and Fundamental Physics). Daarin beschrijven ze een nieuwe zwaartekrachtwet, die ze RelMOND noemen, een nieuwe ‘relativistic theory for Modified Newtonian Dynamics‘. Aan de zwaartekrachtwetten van Newton (en Einstein) voegen ze een nieuw veld toe, dat alom aanwezig is in het heelal (net zoals het Higgsveld en electromagnetisch veld). Op grote schaal gedraagr het veld zich als onzichtbare materie, iets wat Zlosnik omschrijft als ‘donker stof’. En daarmee kunnen de pieken in het powerspectrum ook verklaard worden (zie de afbeelding hierboven). Ga je vervolgens naar de kleinere schalen, zoals het niveau van sterrenstelsels, dan verstrengelt het zich met het standaard zwaartekrachtveld en versterkt het deze net genoeg om een sterrenstelsel bij elkaar te houden zonder extra donkere materie.
OK, een nieuwe MOND-theorie die de pieken in de CMB kan verklaren en die kan volstaan zonder donkere materie. De vraag is natuurlijk of dat ook de juiste theorie is. RelMOND voegt vier nieuwe wiskundige termen toe aan de zwaartekracht, de gangbare LCMD theorie (die wel het bestaan van donkere materie veronderstelt, CDM, Cold Dark Matter) voegt er maar eentje toe. En meestal hanteert men in de wetenschap het principe van Ockhams Scheermes: kies voor de hypothese die de minste aannames bevat en de minste entiteiten veronderstelt. Bron: Quanta Magazine + Triton Station (de laatste blog is van MOND-aanhanger Stacey MgGaugh – Case Western Reserve University – die er een aantal blogs aan wijdt, in de blog vind je de links).
Impressie van Hubble die naar de totale maansverduistering kijkt. Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser
Op 21 januari 2019 vond er een totale maansverduistering plaats, waarbij de aarde precies tussen de zon in kwam te staan en de maan in de schaduw van de aarde viel, eentje die we toen ook in België en Nederland konden zien. Maar niet alleen hier werd die maansverduistering in de gaten gehouden, ook vanuit de ruimte! De Hubble ruimtetelescoop wordt niet gauw op de maan gericht (wegens risico op doorbranden vanwege het felle maanlicht), maar voor deze totale maansverduistering maakte men een uitzondering. Omdat de maan zo groot is concentreerde Hubble zich op één regio op de maan, te zien op de foto hieronder.
Het deel van de maan dat Hubble bestudeerde tijdens de maansverduistering. Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser
Door gedurende vijf uur de maan in dat gebied in de gaten te houden in het ultraviolette deel van het spectrum kon Hubble ozon detecteren… in de aardse atmosfeer. De maan geeft zelf geen licht en alle licht dat we normaal gesproken van de maan zien is gereflecteerd licht van de zon. Behalve dan tijdens een totale maansverduistering, dan is het licht van de aardse atmosfeer dat de maan zwakjes reflecteert en dat zorgt ervoor dat ‘ie niet pikzwart wordt, maar donkerrood of bruin. Door naar de maan te kijken zag Hubble daarmee dus ozon in onze atmofeer.
Zo werkt een maansverduisterin,g. Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser
Nou is dat op zich geen ontdekking, maar het gaat er om dat deze waarnemingen goed van pas komen als men de atmosferen van exoplaneten bij andere sterren wil waarnemen op zoek naar biomarkers, gassen die op het bestaan van leven kunnen wijzen. Ozon is zo’n biomarker. Een maansverduistering is eigenlijk een transitie, waarbij gezien vanaf de maan de aarde voor de zon langs schuift. Exoplaneten doen ook vaak zo’n transitie, waarbij ze gezien vanaf de aarde voor hun ster langsschuiven en deze een tikkelje verduisteren. Op aarde heeft de fotosynthese van planten gezorgd voor de opbouw van een grote hoeveelheid ozon, die ons de afgelopen 600 miljoen jaar met dikke laag in de atmosfeer beschermt tegen UV-straling van de zon. Met de James Webb Space Telescope, de opvolger van Hubble, willen ze op zoek gaan naar biomarkers bij exoplaneten, zoals methaan, zuurstof en ozon.
Hier het vakartikel over de waarnemingen van Hubble aan de totale maansverduistering, verschenen in the Astronomical Journal. Bron: Hubble.
