7 miljard jaar oude deeltjes gevonden in meteoriet

Wat was er voor ons zonnestelsel ontstond? Dat is moeilijk te zeggen. Het bewijsmateriaal ervan is vrijwel ten onder gegaan toen de zon en de planeten ontstonden. Maar heel soms vinden astronomen zogenaamde “presolaire mineralen“. Dit zijn korreltjes van het materiaal van voor het ontstaan van het zonnestelsel en ze zijn zeer zeldzaam. Slechts 5% van de meteorieten bevat ze. De Murchison meteoriet, die in 1969 in de plaats Murchison in Australië viel, bevat zulke presolaire mineralen. En er is onlangs interessant resultaat geboekt in onderzoek daarnaar.

De Murchison meteoriet is een van de meest bestudeerde meteorieten. In de jaren zeventig van de vorige eeuw kwam het in het nieuws omdat er voor het eerst aminozuren in gevonden waren. We leerden later pas dat dat heel gewoon is. Voor dit recente onderzoek is een deel van deze 100 kg wegende meteoriet verpulverd en opgelost in zuur. Wat je dan over houdt, zijn die presolaire korreltjes.

De wetenschappers wilden weten hoe oud deze deeltjes waren. Ze onderzochten ze daarom op neon-21, een isotoop van neon dat gevormd wordt als materiaal lang bloot staat aan kosmische straling. Hoe meer neon-21, hoe langer de korrels blootgesteld stonden aan kosmische straling.

Hoe weten we hoeveel kosmische straling er in interstellaire ruimte is? Dat is waar de Voyager-1 missie om de hoek kwam kijken. Want die ruimtesonde was als eerste buiten de heliosfeer (de invloedsfeer van onze zon) en Voyager-1 had een detector voor kosmische straling bij zich.

Met deze combinatie van kennis heeft men weten te achterhalen dat sommige deeltjes 7 miljard jaar oud waren. Niet alle deeltjes waren overigens zo oud. Sommige waren van vlak voor de vorming van ons zonnestelsel. Anderen waren 5,5 miljard jaar oud.

Maar er was nog meer. Deze presolaire deeltjes worden gevormd wanneer een ster aan zijn einde komt. De onderzoekers denken, omdat er relatief meer deeltjes zijn die tussen 4,6 en 4,9 miljard jaar oud zijn, dat er er rond die tijd meer sterren aan hun einde kwamen. Het lijkt erop dat er in de tijd daarvoor meer sterren geboren werden, dan nu. En dat is interessant, want dat zou betekenen dat hoeveel sterren dat geboren wordt over tijd niet constant is, iets waar astronomen wel van uit gingen.

Bronnen:

https://m.phys.org/news/2020-01-meteorite-oldest-material-earth-billion-year-old.html

https://www.nrc.nl/nieuws/2020/01/13/stukje-meteoriet-blijkt-ouder-dan-de-zon-a3986692

https://www.pnas.org/content/early/2020/01/07/1904573117

Credits coverfoto: Philipp R. Heck, Jennika Greer, Levke Kööp, Reto Trappitsch, Frank Gyngard, Henner Busemann, Colin Maden, Janaína N. Ávila, Andrew M. Davis, Rainer Wieler

TESS vindt aardachtige planeet en een planeet rond een dubbelster

NASA’s exoplanetentelescoop TESS heeft al een aantal interessante ontdekkingen gedaan. Veel pers kreeg de ontdekking van een aardachtige planeet TOI 700 d die zicht bevindt in de potentieel bewoonbare zone rond zijn ster TOI 700, die 101,4 lichtjaar van hier staat. Er zijn daarnaast nog 2 planeten rond deze ster gevonden.

TOI 700 d is iets groter en behoorlijk zwaarder dan de Aarde. Het is de tiende aardachtige planeet in de potenteel bewoonbare zone. Ondanks de vele aandacht hiervoor in de media, is het nog niet mogelijk om te bepalen of er ook echt leven is. Het zou ook een tweede Venus kunnen zijn.

TESS vond ook een exoplaneet die rond een dubbelster draait. Ook hiervan zijn al meerdere gevonden, maar het eerste die TESS vond. De planeet TOI 1338 b zit qua grootte tussen Neptunus en Saturnus in. Hij draait in 94 dagen rond de sterren. De ene ster is iets zwaarder dan de zon, de andere heeft een massa van ongeveer een derde. Deze vondst werd gedaan door een stagair van NASA op de site Planet Hunters, waar iedereen kan helpen te zoeken naar exoplaneten.

Een opmerkelijke ontdekking is dat de ster Alfa Draconis (ook wel Thuban) en zijn begeleider elkaar bedekken. Dat Alfa Draconis een dubbelster was, dat wisten we al langer, maar de variatie in helderheid werd tot nu toe toegeschreven aan het pulseren van de grootste ster. De astronoom die de ontdekking deed, Angela Kochoska van Villanova University in Pennsylvania, vroeg zich tijdens haar presentatie in Honolulu, Hawaii af hoe we dit al die tijd gemist kunnen hebben.

Alfa Draconis was tussen 3900 en 1800 voor Christus de poolster. Door precessie van de aardas het noorden langzaam geschoven naar Polaris.

 

Bronnen:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-s-tess-mission-uncovers-its-1st-world-with-two-stars

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-planet-hunter-finds-its-1st-earth-size-habitable-zone-world

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/surprise-tess-shows-ancient-north-star-undergoes-eclipses

Nieuwe techniek laat James Webb telescoop straks zuurstof zien

Astronomen kijken uit naar de analyses die de James Webb Space Telescope zal gaan doen aan de atmosferen van aardachtige exoplaneten. Dat zou ons iets kunnen zeggen over mogelijk leven daar. Een molekuul zouden we echter niet kunnen vinden met de 6 meter grote ruimtetelescoop: zuurstof. Dat zou onder de detectielimiet van de James Webb liggen. Dat zou natuurlijk erg jammer zijn. Want hoewel zuurstof niet persee door leven geproduceerd hoeft te worden, zou het een belangrijk aspect van een planeet zoals de Aarde niet kunnen vinden.

Maar een aantal NASA wetenschappers hebben een signaal in het infrarood spectrum gezien dat men tot nu toe over het hoofd gezien heeft. Het gaat om een piek die veroorzaakt wordt door botsingen tussen zuurstofmolekulen. Het Mid InfraRed Instrument Low Resolution Spectrometer (MIRI LMS) instrument van James Webb kan deze piek detecteren bij aardachtige planeten na een paar overgangen van de planeet voor zijn ster.

Hiervoor moet de ster wel redelijk dichtbij staan: 16 lichtjaar voor zuurstofconcentraties zoals in de Aardse atmosfeer en bij hele hoge zuurstofconcentraties en hogere atmosferische druk zou zuurstof zelfs tot op 84 lichtjaar gevonden kunnen worden.

Zoals gezegd hoeft zuurstof in de atmosfeer van een exoplaneet niet altijd ontstaan zijn door leven. Bij exoplaneten die dicht rond hun ster draaien kan de warmte bijvoorbeeld water afbreken met een hogere zuurstofconcentratie als gevolg.

Bron:

https://www.nasa.gov/press-release/goddard/2019/oxygen-planets

 

China zet fotomateriaal Chang’e 4 online

Een jaar geleden landde de Chinese Chang’e 4 in de Von Kármán krater op de achterkant van de maan met de rover Yutu 2. Zowel de lander als de rover zijn nog steeds actief. Yutu 2 rijdt nog steeds verder. Yutu 2 is daarmee nu de langst opererende maanrover ooit, al reden de Loenochods in de jaren zeventig wel veel verder. Yutu 2 reed van de landing tot aan de 13e maan-dag in totaal 358 meter. Loenochod-2 reed 37 km. Maar de Chinese rover-bestuurders hebben wel meer oog voor wetenschappelijke resultaten.

En onlangs heeft China een hoop van die wetenschappelijke gegevens, inclusief fotomateriaal online gezet. Het gaat om gegevens van de landing tot december. Naast foto’s zijn er ook spectra en metingen gemaakt met de grondradar.

De Engelstalige versie van de site is hier te vinden:

http://moon.bao.ac.cn/index_en.jsp

Je moet registreren om de gegevens te kunnen downloaden. De foto’s zijn te downloaden in een speciaal wetenschappelijk formaat. Dat betekent dat je ze niet in iedere fotoviewer meteen kunt bekijken.

Een manier waarmee je de foto’s (op Windows) zichtbaar kunt maken, is Irfanview. Je moet daarbij ook de plugins installeren.

Voor wie de uitdaging aan wil gaan, dit is hoe de beelden zichtbaar gemaakt kunnen worden in Irfanview:

  1. Download een .2B bestand en hernoem het naar .RAW . LCAM zijn landingsfoto’s, TCAM zijn terreinfoto’s en PCAM zijn foto’s gemaakt met de panoramische camera. LPR is grondradar data en VNIR zijn spectra in zichtbaar licht en infrarood. Deze instructies werken voor beelden van de PCAM.
  2. Open het bestand met Irfanview. Deze vraagt nu om een aantal instellingen. Vul deze als volgt in: (met dank aan deze Duitse instructies)

irfanview_change4

Mogelijk komen er de eerste keer nog wat errors voorbij, maar het beeld is als het goed is wel zichtbaar.

3. Sla het beeld op (sneltoets: S) met het formaat naar keuze (.jpg, .png of .tif bijvoorbeeld).

Voor lezers met een Mac of Linux zijn er andere producten. Ik heb op Twitter begrepen dat GDAL van MIT een oplossing biedt. Laat gerust even weten of en hoe het werkt, dan vullen we dat aan bij deze blogpost.

 

Voor diegenen met minder tijd, zijn er gelukkig al ervaren beeldbewerkers met de foto’s van Chang’e 4 aan de slag gegaan. Kijk bijvoorbeeld eens naar de fotobibliotheek van Doug Ellison:

Site 97 Anaglyph

 

 

[Update: 5-1-2020 21:40]

Er zijn ook Python libraries en een Jupyter notebook om Chang’e 4 beeldmateriaal te bekijken: https://github.com/siyu6974/ChangE_4_data_playground

 

[Update: 6-1-2020 22:30]

Nog een andere aanpak: eentje die voor Windows, Linux en Macs werkt, namelijk met ImageJ (met dank aan Doug Ellison). Deze levert bovendien ook kleurenfoto’s op.

1. Download ImageJ en de Debayer plugin (of alle plugins) op deze website van de Universiteit van Manitoba.

2. Pak ImageJ uit in een directory naar keuze. Pak de plugin(s) in de plugins directory van de ImageJ installatie.

3. Download een PCAM bestand van Chang’e 4 en hernoem het .2B bestand naar .RAW.

4. Start ImageJ (met de executable in de ImageJ directory)

Kies hierbij voor de volgende instellingen:

imagej_change4_1.PNG

Je krijgt nu al een foto te zien.

5. Ga in het menu naar Plugins, Debayer, Debayer Image.

imagej_debayer_change4.PNG

6. Sla het bestand op in het formaat naar keuze.

Dit voorbeeld heb ik daarna alleen nog iets lichter gemaakt:

CE4_GRAS_PCAML-C-010_SCI_N_20190111034804_20190111034804_0002_Bb.png

In de tweets van Doug Ellison vertelt hij ook nog hoe hij foto’s bij elkaar brengt tot een panorama:

[Update 7-1-2020 22:10] De foto’s zijn door iemand geconverteerd en op een Google Drive gezet: https://drive.google.com/drive/folders/1hWYi3vG2U547Nb1yTwXqsgKCDhaghL8j

Nu kun je alles zonder tools bekijken.

 

Coverfoto: Chang’e 4 / Yutu 2 / CNSA. (Licht) bewerkt door Marcel-Jan Krijgsman

Aanwijzingen dat Venus nu nog vulkanisch actief is

Venus heeft overal resten van vulkanisme. Er was al langer een vermoeden dat Venus nog steeds vulkanisch actief is. Zo vond ESA’s Venus Express zwaveloxide in de atmosfeer. En nu zijn de aanwijzingen een stuk sterker geworden dat er vandaag de dag nog uitbarstingen zijn op onze buur.

Voordat Venus Express bij Venus in een baan kwam, in 2006, hadden we al radarbeelden van het oppervlak. Op die radarbeelden waren lavastromen te zien, maar we wisten niet hoe oud die waren. Met het Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS) werd in beeld gebracht hoeveel infrarood licht wordt uitgestraald door die lavavlakten. Daardoor konden we achterhalen dat een aantal lavastromen geologisch vrij jong was: minder dan 2,5 miljoen jaar oud.

Lavastromen bevatten olivijn, een veel voorkomend mineraal in basalt (vulkanisch gesteente). Dat werd ook gevonden door Venus Express’ VIRTIS instrument.

In dit nieuwe onderzoek is men de omstandigheden op Venus gaan namaken in een laboratorium, om te zien hoe snel olivijn reageert met Venus’ hete atmosfeer. Het product van die reactie is hematiet en magnetiet. Uit de experimenten bleek dat deze reactie heel snel plaats vindt zodra olivijn aan de oppervlakte komt. Binnen weken tijd is het oppervlak hierdoor veranderd. Met andere woorden: waar we op Venus olivijn vinden, is niet lang geleden een vulkanische uitbarsting plaats gevonden.

 

Bronnen:

https://newsroom.usra.edu/scientists-find-evidence-that-venus-has-active-volcanoes/

https://advances.sciencemag.org/content/6/1/eaax7445.full

Coverfoto: Idunn Mons, met metingen van Venus Express’s VIRTIS instrument. Credits: NASA/JPL-Caltech/ESA

Ruimtevaart in 2020

Het nieuwe jaar komt met rasse schreden dichterbij. En 2020 zit barstens vol beloften. Op dit moment worden maar liefst 3 Mars-rovers en 2 Mars-orbiters klaar gemaakt voor vertrek (en 1 kleine helicopter). En ook staan weer de nodige maanmissies op het programma. China heeft nog steeds haar Chang’e 5 monstername missie klaar staan. Maar enig realisme is wel geboden. Van de vorig jaar in deze blog aangekondigde 7 maanlandingen, stond alleen Chang’e 4 op 3 januari 2019 op netjes zijn pootjes op de (achterkant van) de maan.

 

Wat haalde 2019 niet?

Laten we eerst nog even kijken naar de beloften van vorig jaar, voor we smullend naar 2020 uitkijken. Want uitstel en ruimtevaart gaan helaas soms net zo goed samen als kalkoen en cranberrysaus. Van de 7 potientiële maanlandingen, was er slechts 1 succesvol, 2 (Beresheet en Vikram) kwamen te hard neer. Van de missies die niet vlogen in 2019, komen we de eerste landing van Moon Express tegen in juli 2020. De lancering van de ALINA van de Duitse PTScientists kan langer op zich laten wachten, door problemen met de financiering.

Het Amerikaanse Commercial Crew project verliep niet zonder problemen. De eerste bemande Crew Dragon van SpaceX verliep niet in oktober, we mogen hem nu in februari verwachten. De testmissie van de Starliner van Boeing was enigszins problematisch, maar de bemande missie moet ergens in het eerste kwartaal van 2020 gaan plaats vinden.

 

Missies naar Mars

Elke 2 jaar (pakweg) biedt zich een optimale tijd aan om missies naar Mars te sturen. In juli-augustus is het weer zo ver en dat zullen we weten ook. Maar liefst 3 Mars-rovers, een helicopter en 2 orbiters worden geprepareerd. Laten we ze even stuk voor stuk bekijken.

Doorgaan met het lezen van “Ruimtevaart in 2020”

De warmtesonde van Mars InSight graaft zich opnieuw in

Het Duitse team van het HP3 instrument van Mars InSight geeft het nog niet op. De “mole” is zich weer in de Mars-bodem aan het hameren. Dat deed het ook eind oktober, toen het bijna onder de bodem verdween en toen tot ieders verrassing weer uit de bodem schoot.

De bodem rond InSight heeft al sinds de landing tot tal van verrassingen geleid voor dit instrument. De toplaag blijkt hard te zijn, terwijl circa 20 cm eronder als los zand is. Het geeft de mole niet de wrijving die het nodig heeft om zichzelf naar beneden te kloppen. Daarom is de robotarm tegen het instrument aan gezet, zodat het die wrijving wel kreeg. Dat werkt natuurlijk alleen zolang het instrument bovengronds zit. Als de mole bijna ondergronds gaat, kan het dat de robotarm tegen de kabel, die aan de mole zit, aan slaat en die beschadigt. En dan is het experiment zeker ten einde.

Maar waarom kwam de mole eind oktober opeens weer naar boven? Men had gedacht dat toen de mole diep genoeg zat, dat ze gewoon door konden hameren. Volgens leider van het instrumententeam bij de Duitse ruimtevaartorganisatie DLR, Tilman Spohn, had het zand onder de korst waarschijnlijk zo weinig cohesie, dat het instrument zich weer langzaam naar boven begon te werken. Zodra de mole hoger kwam, vulde het gat eronder zich en kwam de mole steeds verder naar boven.

Dus wat nu te doen? Uiteraard wordt nu erg omzichtig te werk gegaan. Men wil natuurlijk niet dat het instrument weer aan de oppervlakte komt. Dus eerst wordt stukje bij beetje gegeken of de mole op eigen kracht verder kan. Een mogelijkheid is om de robotarm op de bovenkant van de mole te zetten, maar dat is best een tricky manouvre. Het kan ook dat ze de robotarm gebruiken om de grond ernaast aan te drukken. Wordt vervolgd.

8529_PIA23213_630.gif
De HP3 warmtesonde kwam eind oktober opeens weer uit de bodem (NASA/JPL-Caltech)

Bron:

https://www.dlr.de/blogs/en/all-blog-posts/The-InSight-mission-logbook.aspx

Credits coverfoto: NASA/JPL-Caltech