Delen:
10 Major Space Science-verhalen van 2017
Een ander jaar is bijna voorbij, en nog steeds geen buitenaardse wezens. Dat is in orde, want er waren genoeg andere ruimteverhalen om wetenschappers te verbazen over hun hoofden of te schreeuwen van opwinding. De kosmos is een geschenk dat blijft geven.
Er is altijd meer te leren over de ruimte, en dit jaar was geen uitzondering. We hebben een paar ontdekkingen gedaan, een paar mysteries opgelost en een paar fouten gecorrigeerd. Nu is het tijd om terug te kijken naar enkele van de grootste doorbraken van 2017.
10 Een maangrot blootleggen Geschikt voor een maanbasis
Een recente ontdekking door Japanse wetenschappers heeft hernieuwde belangstelling voor een menselijke kolonie op de maan. In oktober kondigde het Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) aan dat ze een grot op de maan hadden gevonden van 100 meter breed en meer dan 50 kilometer lang.
De grot werd gevonden door de Selenological and Engineering Explorer (SELENE) -sonde onder een regio met vulkanische koepels genaamd Marius Hills. Het huidige denken zegt dat de ondergrondse holte een lavabuis is, gevormd door vulkanische activiteit 3,5 miljard jaar geleden. Het bestaan van deze lavabuizen is al lange tijd geconcludeerd, maar dit is de eerste officiële bevestiging.
De belangrijkste reden waarom wetenschappers enthousiast zijn over deze nieuwe ontdekking is dat ze vinden dat lavabuizen ideale kandidaten zouden zijn voor toekomstige maanbasissen. Ze zijn thermisch stabiel, wat astronauten zou beschermen tegen de extreme temperaturen aan het oppervlak, die variëren van -153 tot 107 graden Celsius (-243 tot 225 ° F). Bovendien zouden de ondergrondse buizen kolonisten en hun instrumenten ook beschermen tegen kosmische straling en micrometeorieten. Het is zelfs mogelijk dat ze ijs- of waterafzettingen hebben die kunnen worden hergebruikt.
9 De ontbrekende schakel van de planeetvorming vinden
In 2014 was een van de grootste nieuwsgerelateerde nieuwsverhalen van het jaar toen het Rosetta ruimtevaartuig met succes de Philae module op een komeet voor de eerste keer in de geschiedenis. Het ging door met zijn missie tot 2016, wanneer Rosetta neergestort op komeet 67P / Churyumov-Gerasimenko. In die tijd stuurde het ruimtevaartuig een schat aan informatie terug naar de European Space Agency (ESA), en het lijkt erop dat we zelfs een jaar later nog steeds nieuwe dingen ontdekken.
Volgens een studie gepubliceerd door de Royal Astronomical Society, gegevens van de Rosetta ruimtevaartuig onthulde de ontbrekende schakel van planeetvorming. Het onderzoeksteam concludeerde dat de 4,5 miljard jaar oude komeet bestaat uit millimetergrootte stofkiezelstenen op de buitenlagen, die zich vermengen met ijskiezelstenen in de komeet. Op dit moment zou slechts één model dat wordt gebruikt voor de vorming van grote lichamen in het jonge zonnestelsel verantwoordelijk kunnen zijn voor deze samenstelling: het model van de zonne-nevel.
Volgens deze denkwijze werden de stofkiezels aanvankelijk gevormd in de zonne-nevel en voortdurend gecombineerd door botsing om een groter lichaam te vormen met een verhoogde zwaartekrachtattractie. Volgens deze theorie concentreren deze steentjes zich zo sterk dat hun gezamenlijke zwaartekracht uiteindelijk tot een instorting leidt. Komeet 67P is echter klein genoeg om het nog niet bereikt te hebben, waardoor wetenschappers het idee voor de eerste keer kunnen bevestigen. Het proces fungeert als "tussenpersoon" tussen twee gevestigde operaties: de vorming van kleine stofkorrels, die de "planetaire bouwstenen" vertegenwoordigen, en de zwaartekrachtsgroei van planetesimalen om reuzenplaneten te vormen.
8 Het mysterie van de verdwijnende ster oplossen
In 1437 namen Koreaanse astronomen een nieuwe ster op die in een eerder beschreven constellatie in de lucht verscheen. Hoewel het raadselachtig was, was wat later gebeurde nog meer nieuwsgierig. Na 14 dagen verdween de ster. Het duurde bijna zes eeuwen, maar wetenschappers vonden uiteindelijk de bron van dit vreemde fenomeen.
Volgens een team onder leiding van Dr. Michael Shara van het American Museum of Natural History maakt de mysterieuze ster deel uit van een cataclysmische variabele. Deze formatie bestaat meestal uit een witte dwerg en een regelmatige, massa-overdragende ster die een donorster wordt genoemd. Wanneer de temperatuur en dichtheid voldoende hoog zijn om kernfusiereacties te doen ontbranden, laat de witte dwerg een uitbarsting van energie los, een nova genaamd. Deze astronomische gebeurtenis is ongelooflijk helder en vertegenwoordigt wat de Koreaanse astronomen zagen. Na een paar weken verdween de nova en verdween de 'nieuwe' ster opnieuw.
De ontdekking werd mogelijk gemaakt dankzij de nauwkeurigheid van de Koreanen, die hun waarneming vastlegden in Seoul op 11 maart 1437, tussen de tweede en derde ster van het zesde maan landhuis. Desondanks moest Shara met historici overleggen en Chinese astronomische kaarten doorkruisen om de locatie van de witte dwerg te bepalen.
Wat nog belangrijker is, is dat Shara van mening is dat de ontdekking een hypothese bevestigt van zijn bewering dat twee soorten dubbelsterren in feite twee fasen van hetzelfde type ster zijn. Volgens hem, de nova-achtige dubbelster, die meestal bestaat uit een witte dwerg en een rode dwerg, uiteindelijk afkoelt en wordt een dwerg nova.
7 Bepaal de kansen voor het leven op Enceladus
Een studie gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap geeft aan dat dezelfde soort chemische reacties die verantwoordelijk zijn voor het ondersteunen van het leven op aarde in de buurt van deep-sea hydrothermale ventilatieopeningen ook zouden kunnen plaatsvinden in de oceaan onder de grond van de maan van Saturnus, Enceladus. Deze conclusie komt als het resultaat van een flyby van 2015 van de Cassini sonde, die door een ijspluim ging en moleculaire waterstof detecteerde (H.2) met behulp van de ingebouwde massaspectrometer.
Het team achter de studie is van mening dat de H2 wordt hoogstwaarschijnlijk continu geproduceerd door reacties tussen heet water en gesteente in en rond de kern van de maan. Dit wordt ondersteund door een eerdere studie uit 2016, waaruit bleek dat silicakorrels zijn gedetecteerd door Cassini op Enceladus werden waarschijnlijk geproduceerd in heet water op aanzienlijke diepten.
Op aarde houden microben in diepzee hydrothermale luchtopeningen zich bezig met een primitief metabolisch proces dat methanogenese wordt genoemd. Cassini's metingen suggereren dat de oceaan van Enceladus over de nodige middelen beschikt om deze actie te ondersteunen. Onderzoekers benadrukken echter dat deze nieuwe bevindingen niet wijzen op een ontdekking van het leven, maar eerder op een toename van de bewoonbaarheid.
Enceladus is uitgegroeid tot een van de belangrijkste doelen voor potentieel buitenaards leven sinds we erachter kwamen dat het ondergronds water heeft in 2005. Zowel private als overheids ruimteagentschappen overwegen missies in de 2020s om sondes te sturen uitgerust met levensdetectieapparatuur door de geyseruitbarstingen van de maan .
6 De waarheid vinden achter The Weird! Signaal
In 1977 hielden astronomen aan de Ohio State University terloops een oogje in het zeil voor buitenaardse intelligentie toen ze een afwijkende radiotransmissie oppikten die vreemd van oorsprong leek te zijn. De wetenschappers waren zo verbluft dat een van hen niet anders kon dan "Wow!" Schrijven op de uitdraai van de metingen, en het werd bekend als de Wow! signaal. Dit jaar hadden we de Weird! signaal.
Onderzoekers haalden deze vreemde transmissie voor het eerst op 12 mei op in het Arecibo Observatorium in Puerto Rico. De bron bleek Ross 128 te zijn, een rode dwergster zonder bekende planeten die zich op een afstand van 11 lichtjaar van de aarde bevond. Gedurende tien minuten werd waargenomen dat het signaal 'bijna periodiek' was, waarna het voor altijd verdween.
Het is duidelijk dat toen de aankondiging werd gedaan, de eerste reactie van veel mensen was om aan buitenaardse wezens te denken. Hoewel het Arecibo-team toegaf dat de signalen "zeer eigenaardig" waren, meende hij dat het meer het waarschijnlijke gevolg was van radio-interferentie van menselijke satellieten of een stellaire flare. Vervolgens bevestigde een gezamenlijke inspanning tussen de Puerto Ricaanse astronomen en meerdere SETI-instellingen dat de Weird! signaal kwam van geostationaire satellieten in een baan om de aarde.
Dat was echter niet het laatste dat we van Ross 128 hoorden. In november kondigden astronomen aan dat de rode dwerg in feite een planeet heeft die in een baan om de aarde draait. Niet alleen dat, maar het is een Aarde-achtige planeet met een langzame rotatie en op een afstand van 11 lichtjaar is het de op één na dichtstbijzijnde kandidaat voor buitenaards leven buiten ons zonnestelsel. Het heeft ook een voordeel ten opzichte van Proxima Centauri b, de dichtstbijzijnde exoplaneet, omdat het een veel minder vluchtige rode dwerg cirkelt, die niet zoveel stralingsuitbarstingen afgeeft die de atmosfeer zou kunnen vernietigen.
5 Observeren van twee neutronensterren
De neutronensterren zijn een zeldzaam en mysterieus verschijnsel en vertegenwoordigen de ineengestorte kernen van gigantische sterren verdwenen supernova. Dit jaar hadden we een plaats op de eerste rij voor een nog zeldzamer evenement: de botsing van twee neutronensterren.
Zowel de LIGO- als de VIRGO-detectoren werkten tijdens de fusie en observeerden voor de eerste keer zowel lichte als gravitatiegolven uit een enkele kosmische gebeurtenis. Tientallen andere telescopen waren gericht op de botsing en de resulterende gegevens hebben ons geholpen een indrukwekkend aantal astrofysische en astronomische raadsels op te helderen.
Om te beginnen hebben we bevestigd dat een fusie tussen twee neutronensterren (een kilonova genaamd) een korte gamma-burst burst (GRB) zal produceren. Bovendien toonde de Fermi-ruimtetelescoop aan dat, zoals voorspeld, gravitatiegolven met de snelheid van het licht reizen of er ongelooflijk dicht bij zijn.
NASA's Spitzer-telescoop ving het infraroodlicht met de langste golflengte dat uit de gebeurtenis voortkwam, waaruit het smeden van goud bleek, bewerend dat kilonovas de belangrijkste bron van zware elementen zijn die zich niet in supernova's kunnen vormen.
Natuurlijk zal dit soort schaarse gebeurtenissen zeker vragen oproepen, niet alleen maar beantwoorden. Astronomen beschreef de korte gammastraaluitbarsting als "vreemd". Hoewel deze de helderheid had van een typische burst, was deze in feite minder dan een tiende van de afstand verwijderd van een andere opgenomen GRB. Dit betekent dat het ongelooflijk zwak was, en we weten niet zeker waarom. Meer onthullingen en speculaties zullen komen als wetenschappers de gegevens ontrafelen die door deze unieke gebeurtenis worden geboden.
4 Argumentatie tussen Marswater en zand
In 2015 werd de aankondiging van stromend vloeibaar water op Mars een van de grootste krantenkoppen van het jaar. Nieuw onderzoek suggereert echter dat de aankondiging onjuist was, omdat de stromen waarschijnlijk van zand waren gemaakt en niet van water.
Sinds hun eerste waarneming zijn deze Mars-kenmerken, die "recurring slope lineae" (RSL) worden genoemd, gevonden in meer dan 50 gebieden. Ze verschijnen als seizoensgebonden donkere strepen die geleidelijk afdalen in warme seizoenen, in de winter verdwijnen en dan het volgende jaar terugkeren. Alleen sijpelend water doet dit op aarde, dus we dachten dat hetzelfde gold voor Mars. Een nieuw rapport van het Astrogeology Science Center in Flagstaff, Arizona, suggereert echter dat het gedrag van de strepen lijkt op dat van korrelige stromingen. Specifiek stellen wetenschappers dat Martiaanse RSL alleen wordt gevonden op hellingen steiler dan 27 graden, waar de rusthoek overeenkomt met die van zandduinen op aarde. Als ze uit stromend water zouden bestaan, hadden ze zich moeten uitstrekken tot minder steile hellingen.
De zaak is nog lang niet opgelost. Stromend zand kan bepaalde kenmerken van RSL niet volledig verklaren, zoals het seizoensgebonden uiterlijk, de geleidelijke groei, de aanwezigheid van gehydrateerde zouten en de snelle verbleking bij inactiviteit. Sommige deskundigen zijn van mening dat RSL zich zou kunnen vormen door middel van een mechanisme dat uniek is voor Mars en waarvoor een onderzoek op locatie nodig is om volledig te begrijpen.
3 Bepaal het lot van de Zombie Star
In september 2014 ontdekte de geautomatiseerde wide-field survey, bekend als de Palomar Transient Factory (PTF), een nieuwe ster. Het zou een doorsnee ster worden, dus kreeg het de onopvallende naam iPTF14hls. Zelfs toen het explodeerde, leek het nog steeds op een standaard Type II-P supernova, die na 100 dagen of zo vervaagd zou zijn.
En het deed ... eerst. Binnen een paar maanden begon de ster echter op onverklaarbare wijze helderder te worden. Van toen tot nu heeft iPTF14hls minstens vijf keer gefluctueerd tussen dim en helder. Zodra sterrenkundigen zich realiseerden dat ze een ongewone ster op hun handen hadden, gingen ze door het archief en ontdekten ze nog iets verrassender: in 1954 werd op dezelfde locatie een andere supernova gedetecteerd.
Het lijkt erop dat de ster supernova is geworden, 60 jaar overleefde en het daarna opnieuw deed. Het kan zijn wat sommige mensen een 'zombie'-ster hebben genoemd. Eén voorgesteld idee beweert dat de ster het eerste bevestigde voorbeeld is van een pulserende pair-instabiliteitssupernova - een ster die zo massief en heet is dat deze antimaterie genereert in zijn kern. Dit zou het ongelooflijk onstabiel maken en leiden tot herhaalde uitbarstingen voor een laatste explosie en ineenstorten in een zwart gat.
Niet iedereen is met deze theorie aan boord, met het argument dat het niet in overeenstemming is met alle feiten. Astronoom Andy Howell zegt dat dergelijke explosies alleen werden verwacht tijdens het vroege universum en vergelijkt het met het vinden van een dinosaurus die vandaag leeft.
2 Onze eerste interstellar-bezoeker verwelkomen
Eerder dit jaar ontdekten we dat de eerste bevestigde interstellaire bezoeker door ons zonnestelsel ging. De roodachtige, sigaarvormige indringer werd aanvankelijk gedacht een komeet te zijn, hoewel een nadere inspectie met behulp van de Very Large Telescope (VLT) het ontbreken van een coma aan het licht bracht. Vervolgens werd het geherclassificeerd als een asteroïde en kreeg de Hawaiiaanse naam 'Oumuamua, wat betekent' een boodschapper van veraf die als eerste aankomt '.
Het rotsachtige voorwerp is zeer langwerpig en meet meer dan 400 meter (1300 ft) lang maar minder dan 40 meter (130 voet) breed, wat een beeldverhouding is die in geen enkele andere kometen of asteroïde wordt waargenomen in het zonnestelsel. 'Oumuamua varieert ook in helderheid met een factor tien terwijl het elke 7,3 uur op zijn as draait, wat opnieuw geen fenomeen is dat we ooit hebben waargenomen in andere rotsachtige hemellichamen uit onze galactische omgeving.
Onze huidige beste schatting doet vermoeden dat 'Oumuamua uit de richting van de ster Vega kwam van het sterrenbeeld Lyra, hoewel de reis zo lang duurde dat de ster niet op hetzelfde moment in de buurt was van die positie als de asteroïde.
Hoewel 'Oumuamua een primeur is, blijven astronomen hopen dat er meer interstellaire objecten zullen worden gevonden dankzij nieuwe, krachtige survey-telescopen zoals de Pan-STARRS. In de tussentijd discussiëren wetenschappers over de vraag of het haalbaar is of niet om een sonde naar de asteroïde te sturen. Het grootste probleem is dat 'Oumuamua momenteel door ons zonnestelsel vaart met 138.000 kilometer per uur (86.000 mph), meer dan twee keer zo snel als elk door de mens gemaakt object dat de ruimte wordt ingestuurd. Toch denken sommigen dat het mogelijk is om bij te praten en mogelijk een poging doen om dit te doen als onderdeel van het nieuw gelanceerde Project Lyra.
1 Identificatie van de eerste witte dwergpulsar
In februari kondigde de University of Warwick de identificatie aan van een witte dwerg-pulsar - de eerste in zijn soort in het bekende universum.
Meestal worden pulsars gemaakt van neutronensterren die op regelmatige intervallen stralen van elektromagnetische straling uitstralen. Omdat de straling alleen kan worden waargenomen wanneer de straal naar onze planeet wijst, creëert dit het pulserende uiterlijk van de emissie. Mensen hebben lang gespeculeerd dat pulsars ook kunnen worden gemaakt van witte dwergen, en dit jaar hebben we eindelijk een bevestiging ontvangen.
Het stellaire overblijfsel in kwestie wordt AR Scorpii genoemd en bevindt zich 380 lichtjaar verwijderd van de aarde in het sterrenbeeld Scorpius. Zoals alle witte dwergen is deze ongelooflijk dicht. Hoewel het ongeveer even groot is als onze planeet, is zijn massa 200.000 keer groter. AR Scorpii maakt deel uit van een binair systeem samen met een rode dwerg, die ongeveer eenmaal per minuut-1,97 minuten wordt vastgesjord door stralingsbundels voor een volledige rotatie.
De recente ontdekking heeft al een nieuw mysterie aan wetenschappers gepresenteerd. Ze verwachtten dat de helderheid van het binaire systeem varieert op basis van minuten en uren-minuten als gevolg van de beweging van de stralingsbundel en uren als gevolg van de orbitale perioden van de sterren. Maar toen ze hun bevindingen vergeleken met archiveringsgegevens die teruggaan tot 2004, ontdekten ze variabiliteit die zich over tientallen jaren uitstrekt. Dit is vrijwel zeker te wijten aan de interactie tussen de twee sterren, en wetenschappers werken nu aan een model dat deze variaties op de lange termijn kan voorspellen.