Fysikere tror, ​​de har regnet ud de mest ekstreme kemiske fabrikker i universet


Fysikere tror, ​​de har regnet ud de mest ekstreme kemiske fabrikker i universet

Dette er en NASA-illustration af en supernova.

Kredit: NASA

Vores verden er fuld af kemikalier, der ikke bør eksistere.

Lighterelementer, som kulstof og ilt og helium, eksisterer på grund af intense fusionsenergier, der knuser protoner sammen inde i stjerner. Men elementer fra kobolt til nikkel til kobber, op gennem jod og xenon, og herunder uran og plutonium, er lige for tunge til at blive produceret ved stjernens fusion. Selv kernen i den største, klareste sol er ikke varm og trykkeri nok til at gøre noget tungere end jern.

Og alligevel er disse kemikalier rigelige i universet. Noget gør dem. [Elementary, My Dear: 8 Elements You Never Heard Of]

Den klassiske historie var at supernovaer – eksplosionerne, der river nogle stjerner fra hinanden i slutningen af ​​deres liv – er synderen. Disse eksplosioner bør kort nå op til energier, der er stærke nok til at skabe de tungere elementer. Den dominerende teori for hvordan dette sker er turbulens. Som supernova kaster materiale ind i universet, går teorien, krusninger af turbulens passerer gennem vindene, og kort komprimerer udstrålet stjernemateriale med tilstrækkelig kraft til at smelte selv fusionsbestandige jernatomer i andre atomer og danne tungere elementer.

Men en ny væskedynamikmodel antyder, at dette er alt forkert.

"For at indlede denne proces skal vi have en form for overskydende energi," siger studielederen forfatter Snezhana Abarzhi, en materialforsker ved University of Western Australia i Perth. "Folk har troet i mange år, at denne form for overskud kan skabes af voldelige, hurtige processer, som i det væsentlige kan være turbulente processer," sagde hun til Live Science.

Men Abarzhi og hendes medforfattere udviklede en model af væskerne i en supernova, der tyder på noget andet – noget mindre – måske foregår. De præsenterede deres resultater tidligere i måneden i Boston, på American Physical Society March møde, og offentliggjorde også deres resultater den 26. november 2018 i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.

I en supernova eksploderer stjernemateriale væk fra stjernens kerne ved høj hastighed. Men alt dette materiale flyder udad ved omtrent samme hastighed. Så i forhold til hinanden bevæger molekylerne i denne strøm af stjernemateriale sig ikke så hurtigt. Selvom der kan være lejlighedsvis rippel eller eddy, er der ikke nok turbulens til at skabe molekyler forbi jern på det periodiske bord.

I stedet fandt Abarzhi og hendes team, at fusion sandsynligvis foregår i isolerede hotspots inden for supernovaen.

Når en stjerne eksploderer, forklarede hun, at eksplosionen ikke er helt symmetrisk. Stjernen selv har tætheds uregelmæssigheder i øjeblikket før en eksplosion, og styrkerne sprænger det fra hinanden er også lidt uregelmæssige.

Disse uregelmæssigheder producerer ultralyd ultrahot-regioner inden for det eksploderende stjernes allerede varme væske. I stedet for voldelige krusninger, der ryster hele massen, bliver supernovas tryk og energi særligt koncentreret i små dele af eksploderende masse. Disse regioner bliver korte kemiske fabrikker stærkere end noget der findes i en typisk stjerne.

Og det, som Abarzhi og hendes hold foreslog, er, hvor alle de tunge elementer i universet kommer fra.

Den store advarsel her er, at dette er et enkelt resultat og et enkelt papir. For at komme derhen stolede forskerne på pen-og-papir arbejde, samt computer modeller, sagde Abarzhi. For at bekræfte eller afvise disse resultater skal astronomer matche dem imod supernovaernes egentlige kemiske signaturer i universet – gasskyer og andre genstande af en stjernernes eksplosion.

Men det virker som forskere er lidt tættere på at forstå, hvor meget af materialet rundt omkring os, herunder i vores egne kroppe, bliver gjort.

Oprindeligt udgivet den Live Science.

Arcturus: Fakta om den Bright Red Giant Star


Arcturus er en rød kæmpestjerner på den nordlige halvkugle af Jordens himmel og den lyseste stjerne i stjernebilledet Boötes. Arcturus er også blandt de lyseste stjerner, der kan ses fra Jorden. Astronomer siger, at Arcturus vil ende som en hvid dværg i slutningen af ​​sit liv.

Arcturus lys er så lyst, at stjernen blev brugt til at hjælpe med at åbne Chicago World's Fair i 1933.

Lokalisering af Arcturus

Den nemmeste måde at få øje på Arcturus er ved at følge kurven til "Håndtaget" af Big Dipper (Ursa Major). En simpel måde at huske på, hvordan man finder stjernen, er at huske den berømte sætning "Følg buen til Arcturus og derefter skynd dig videre til Spica." Den sidste del af denne sætning refererer til den lyse stjerne Spica, som faktisk er en binær stjerne.

Arcturus placering er:

  • Højre opstigning: 14 timer, 15 minutter, 39,7 sekunder
  • Deklination: +19 grader, 10 minutter, 57 sekunder

Chicago Worlds Fair

Arrangører til Chicago World's Fair i 1933 søgte efter en mindeværdig måde at åbne deres udstilling på. Den tidligere verdens messe i byen var sket 40 år tidligere, i 1893. Da Arcturus på det tidspunkt blev antaget at være omkring 40 lysår væk fra Jorden, gik messens arrangører på ideen om at bruge stjernens lys som en del af den nye udstilling og som en måde at fejre den tidligere Chicago World's Fair.

Kl 9:15 p.m. Central Time den 27. maj 1933 fokuserede teleskoper stjernens lys på flere fotoelektriske celler. Den elektriske strøm fra de stjernedrevne fotoceller blev brugt til at vende en kontakt, der tændte projektørene på udstillingsområdet.

År senere forbedrede måling afstanden til Arcturus som 37 lysår væk fra Jorden. Så det lys, der blev brugt på Chicagos verdensmesse, begyndte faktisk sin rejse til Jorden i 1896, ikke i 1893.

Moderne forståelse af Arcturus

I dag kender astronomer, at Arcturus packer en masse slag på trods af at de kun er ca. 1,5 gange solens masse. Til det blotte øje synes Arcturus at skinne omkring 113 gange stærkere end solen, ifølge Jim Kaler, en professor emeritus ved University of Illinois i Urbana-Champaign.

Arcturus har imidlertid en lavere temperatur end solen, hvilket betyder, at meget af den røde gigantens energi udstråles som varme. Når dette er regnet for, frigiver Arcturus faktisk 215 gange mere varme end Jordens sol. Arcturus har en tilsyneladende størrelsesorden på -0,04 og en absolut størrelse på 0,2. (Jo lysere stjernen, jo lavere er dens tilsyneladende og absolutte størrelser.) Stjernen er i de sidste stadier af sit liv. Arcturus betragtes som en rød kæmpe, og har stoppet fusionen af ​​brint i sin kerne, som solen gør, og astronomer tror, ​​at det nu begynder at smelte tungere elementer som kulstof. [The Brightest Stars in the Sky: A Starry Countdown]

"Sådanne stjerner forventes ikke at have magnetisk aktivitet som solen, men meget svag røntgenemission tyder på, at Arcturus faktisk er magnetisk aktiv og har en svær at observere" begravet corona "," skrev Kaler med henvisning til skinnende skal af en stjerne, der er bedst synlig, når stjernens hovedlegeme er formørket.

Når Arcturus har udtømt sin heliumforsyning, vil dens ydre lag sandsynligvis bløde af og efterlade en hvid dværgrester.

Justin Ng fra Singapore fangede dette sammensatte billede af Mælkevejen og en måneskygge over Mersing, Malaysia. Planet Venus ser ud til højre nederst på billedet med planet Saturn nær månens top. Den fjerde lyseste stjerne i nattehimlen, Arcturus, ses i nærheden af ​​det øverste højre hjørne af billedet. Billedet blev udgivet 14. august 2013.

Justin Ng fra Singapore fangede dette sammensatte billede af Mælkevejen og en måneskygge over Mersing, Malaysia. Planet Venus ser ud til højre nederst på billedet med planet Saturn nær månens top. Den fjerde lyseste stjerne i nattehimlen, Arcturus, ses i nærheden af ​​det øverste højre hjørne af billedet. Billedet blev udgivet 14. august 2013.

Arcturus i fiktion

Der er ikke fundet nogen planeter omkring denne stjerne, selvom science fiction har udforsket det emne. Et tidligt eksempel er David Lindsays bog "A Voyage to Arcturus" (Methuen & Co. Ltd., 1920). Bogens hovedperson rejser til Tormance, en fiktiv planet, der kredser Arcturus.

Arcturus – enten stjernen eller en fiktiv planet med samme navn – har også optrådt i mange andre science fiction-serier, herunder Isaac Asimovs "Foundation" bogserie, "Doctor Who" og "Star Trek" tv-serien og filmen " Aliens ". I "The Hitchhiker's Guide til Galaxy" -universet, går en berømt sætning, "Hvor hurtigt kroppen bevæger sig, bevæger sjælen sig i hastigheden af ​​en Arcturan-megakamel."

Yderligere ressourcer:

Langt om længe! En DNA-computer, der faktisk kan genprogrammeres


DNA antages for at redde os fra en databehandling. Med fremskridt med anvendelse af siliciumpetering holder DNA-baserede computere løftet om massive parallelle computingarkitekturer, der er umulige i dag.

Men der er et problem: De molekylære kredsløb der er bygget indtil videre har ingen fleksibilitet overhovedet. I dag er brug af DNA til beregning "som at skulle opbygge en ny computer ud af ny hardware bare for at køre et nyt stykke software", siger computerforsker David Doty. Så Doty, en professor ved University of California, Davis og hans kolleger satte sig for at se, hvad det ville tage for at gennemføre en DNA-computer, der faktisk var omprogrammerbar.

Som beskrevet i et papir udgivet denne uge i NaturDoty og hans kolleger fra Caltech og Maynooth University demonstrerede netop det. De viste, at det er muligt at anvende en simpel trigger til at coaxe det samme grundlæggende sæt DNA-molekyler til implementering af mange forskellige algoritmer. Selvom denne forskning stadig er sonderende, kunne omprogrammerbare molekylære algoritmer i fremtiden bruges til at programmere DNA robotter, der allerede har leveret narkotika til cancerceller.

"Dette er et af landemærkepapirerne på marken", siger Thorsten-Lars Schmidt, assisterende professor for eksperimentel biofysik ved Kent State University, der ikke var involveret i forskningen. "Der var algoritmisk selvmontering før, men ikke i denne grad af kompleksitet."

I elektroniske computere som den, du bruger til at læse denne artikel, er bits de binære enheder af oplysninger, der fortæller en computer, hvad de skal gøre. De repræsenterer den diskrete fysiske tilstand af den underliggende hardware, normalt tilstedeværelsen eller fraværet af en elektrisk strøm. Disse bits, eller rettere de elektriske signaler, der implementerer dem, føres gennem kredsløb lavet af logiske porte, som udfører en operation på en eller flere indgangsbit og producerer en bit som en udgang.

Ved at kombinere disse enkle byggesten igen og igen kan computere køre bemærkelsesværdigt sofistikerede programmer. Ideen bag DNA-beregning er at erstatte kemiske bindinger til elektriske signaler og nukleinsyrer til silicium for at skabe biomolekylær software. Ifølge Erik Winfree, en computerforsker ved Caltech og en medforfatter af papiret, udnytter molekylære algoritmer den naturlige informationskapacitet, der er bagt i DNA, men i stedet for at lade naturen tage tøjene, siger han, "beregning styrer vækstprocessen. ”

I løbet af de sidste tyve år har flere eksperimenter brugt molekylære algoritmer til at gøre ting som play tic-tac-toe eller samle forskellige former. I hvert af disse tilfælde skulle DNA-sekvenserne være omhyggeligt designet til at producere en specifik algoritme, der ville generere DNA-strukturen. Hvad der er anderledes i dette tilfælde er, at forskerne designede et system, hvor de samme grundlæggende stykker DNA kan bestilles for at arrangere sig for at producere helt forskellige algoritmer – og derfor helt forskellige slutprodukter.

Processen begynder med DNA origami, en teknik til foldning af et langt stykke DNA i en ønsket form. Dette foldede stykke DNA tjener som "frøet", der kickstarts den algoritmiske samlebånd, ligesom den måde, en streng dyppet i sukkervand virker som et frø, når man vokser rocksand. Frøet forbliver stort set ens, uanset algoritmen, med ændringer, der kun er foretaget i nogle få små sekvenser i det for hvert nyt forsøg.

Når forskerne har skabt frøet, tilsættes det til en opløsning på ca. 100 andre DNA-tråde, kendt som DNA-fliser. Disse fliser, der hver især består af et unikt arrangement med 42 nukleobaser (de fire grundlæggende biologiske forbindelser, der udgør DNA), hentes fra en større samling af 355 DNA-fliser skabt af forskerne. For at oprette en anden algoritme ville forskerne vælge et andet sæt startplader. Så en molekylær algoritme, der implementerer en tilfældig gåtur, kræver en anden gruppe af DNA-fliser end en algoritme, der bruges til at tælle. Da disse DNA-fliser forbinder under samleprocessen, danner de et kredsløb, der implementerer den valgte molekylære algoritme på indgangsbitene tilvejebragt af frøet.

Ved hjælp af dette system skabte forskerne 21 forskellige algoritmer, der kunne udføre opgaver som genkende multipler af tre, vælge en leder, generere mønstre og tælle til 63. Alle disse algoritmer blev implementeret ved hjælp af forskellige kombinationer af de samme 355 DNA-fliser.

Skrivekode ved at dumpe DNA-fliser i et reagensglas er verdener væk fra den lette at skrive på et tastatur, selvfølgelig, men det repræsenterer en model for fremtidige iterationer af fleksible DNA-computere. Faktisk, hvis Doty, Winfree og Woods har deres vej, vil morgendagens molekylære programmører ikke engang tænke på deres underliggende biomekanik, ligesom computerprogrammører i dag ikke behøver at forstå transistorernes fysik til at skrive god software.

Dette eksperiment var grundlæggende videnskab på sit reneste, et bevis på koncept, der skabte smukke, om end ubrugelige resultater. Men ifølge Petr Sulc, en assisterende professor ved Arizona State University's Biodesign Institute, der ikke var involveret i forskningen, åbner udviklingen af ​​omprogrammerbare molekylære algoritmer til nanoskalaenhed døren til en bred vifte af potentielle anvendelser. Sulc foreslog, at denne teknik en dag kunne være nyttig til oprettelsen af ​​nanoskalafabrikker, der samler molekyler eller molekylære robotter til lægemiddellevering. Han sagde, at det også kan bidrage til udviklingen af ​​nanophotoniske materialer, som kunne bane vej for computere baseret på lys, snarere end elektroner.

"Med disse typer molekylære algoritmer kan vi på en dag muligvis samle en kompleks genstand på nanoskalaeniveau ved hjælp af et generelt programmerbart fliseræt, ligesom levende celler kan samles i en knoglecelle eller neuroncelle ved blot at vælge, hvilke proteiner der udtrykkes , Siger Sulc.

De potentielle brugen tilfælde af denne nanoskala samling teknik boggle sindet, men disse forudsigelser er også baseret på vores relativt begrænsede forståelse af latent potentiale i nanoskala verden. Alan Turing og de andre forskere i computervidenskab kunne næsten ikke have forudsagt internettet, så måske venter også nogle lige uundgåelige ansøgninger om molekylær computervidenskab os også.


Flere Great WIRED Stories

Hvor ghostly Quantum Particles Flyve gennem barrierer næsten øjeblikkeligt


Virkelig Spooky: Hvor ghostly Quantum Particles Flyve Gennem Barrierer Næsten Øjeblikkeligt

Fysikere løst et årtiers mysterium ved at beskrive, hvor hurtigt en partikel kan passere gennem en barriere.

Kredit: Shutterstock

På det subatomære niveau kan partikler flyve gennem tilsyneladende uigennemtrængelige barrierer som spøgelser.

I årtier har fysikere spekuleret på, hvor længe denne såkaldte kvante tunneling tager. Nu, efter en treårig undersøgelse, har et internationalt hold teoretiske fysikere et svar. De målte en tunnelelektron fra et hydrogenatom og fandt, at dens passage var praktisk taget øjeblikkelig ifølge en ny undersøgelse. [18 Times Quantum Particles Blew Our Minds]

Partikler kan passere gennem faste genstande, ikke fordi de er meget små (selvom de er), men fordi fysikens regler er forskellige på kvanteplanet.

Forestil dig en bold, der ruller ned i en dal mod en skråning så høj som Mount Everest; uden et boost fra en jetpack ville bolden aldrig have nok energi til at rydde bakken. Men en subatomic partikel behøver ikke at gå over bakken for at komme til den anden side.

Partikler er også bølger, som strækker sig uendeligt i rummet. Ifølge den såkaldte bølgekvation betyder dette, at en partikel kan findes i enhver position på bølgen.

Nu billede bølgen rammer en barriere; det fortsætter igennem, men taber energi, og dens amplitude (højden af ​​toppen) falder nedad. Men hvis hindringen er tynd nok, falder bølgens amplitude ikke ned til nul. Så længe der stadig er lidt energi tilbage i den fladede bølge, er der en chance – om end en lille en – at en partikel kan flyve gennem bakken og ud for den anden side.

Gennemførelsen af ​​eksperimenter, der fangede denne elendige aktivitet på kvanteplanet, var "meget udfordrende" for at sige mildt, fortalte medforfatter Robert Sang, en eksperimentel kvantefysiker og professor ved Griffith University i Australien, at Live Science i en e-mail.

"Du skal kombinere meget komplicerede lasersystemer, et reaktionsmikroskop og et hydrogenatomstrålesystem til at fungere alle på samme tid," sagde Sang.

Deres opsætning etablerede tre vigtige referencepunkter: starten af ​​deres interaktion med atomet; den tid, hvor en frigivet elektron forventes at komme ud bag en barriere; og det tidspunkt, da det faktisk optrådte, sagde sang i en video.

Forskerne brugte en optisk timekeeping enhed kaldet en attoclock – ultrashort, polariseret lysimpulser, der er i stand til at måle elektroners bevægelser til attosekunden eller en milliardedel af en milliardedel af et sekund. Deres attoclock badede hydrogenatomer i lys med en hastighed på 1000 pulser pr. Sekund, som ioniserede atomerne, så deres elektroner kunne undslippe gennem barrieren, rapporterede forskerne.

Et reaktionsmikroskop på den anden side af en barriere måler elektronens momentum, når det kommer op. Reaktionsmikroskopet registrerer energiniveauer i en ladet partikel, efter at det interagerer med lyspulsen fra attoklokket, "og derfra kan vi udlede den tid det tog at gå gennem barrieren", fortæller Sang til Live Science.

"Den præcision, at vi kunne måle dette til, var 1,8 år," sagde Sang. "Vi kunne konkludere, at tunneling skal være mindre end 1,8 attoseconds" – næsten øjeblikkeligt tilføjede han.

Eksperimenter i kvantetunneling bombarderede hydrogenatomer med lysimpulser og målte derefter deres momentum med et mikroskop.

Eksperimenter i kvantetunneling bombarderede hydrogenatomer med lysimpulser og målte derefter deres momentum med et mikroskop.

Kredit: Andrew Thomson / Griffith University

Selv om målesystemet var komplekst, var det atom, der blev anvendt i forskernes forsøg, enkelt – atom hydrogen, som kun indeholder en elektron. Forudgående eksperimenter udført af andre forskere brugte atomer, der indeholdt to eller flere elektroner, såsom helium, argon og krypton, ifølge undersøgelsen.

Fordi frigjorte elektroner kan interagere med hinanden, kan disse interaktioner påvirke partikternes tunnelingstider. Det kunne forklare, hvorfor tidligere undersøgelses skøn var længere end i den nye undersøgelse, og med tiotal attosekunder forklarede Sang. Simpeltheden af ​​hydrogenens atomstruktur muliggjorde forskerne at kalibrere deres eksperimenter med en nøjagtighed, der var uden for rækkevidde i tidligere forsøg, hvilket skabte et vigtigt benchmark, mod hvilket andre tunnelingpartikler nu kan måles, rapporterede forskerne.

Resultaterne blev offentliggjort 18. marts i tidsskriftet Nature.

Oprindeligt udgivet den Live Science.

Se en Vega Rocket Launch en italiensk Earth-Observing Satellite!



En italiensk jordobservationssatellit vil tage til himlen i aften (21. marts), og du kan se handlingen live.

PRISMA rumfartøjer er planlagt til at starte oven på en Arianespace Vega raket fra Kourou, fransk Guyana, kl 8:50 p.m. EST (0150 GMT den 22. marts).

Se det bor på space.com, høflighed af Arianespace, eller direkte via lanceringsleverandøren her.

PRISMA, hvis navn er kort for "Precursore Iperspettrale della Missione Applicativa," vil blive drevet af Italiens nationale rumbureau. Satellitten vil oprette butikken i jordbunden og lave observationer om, at bistandshåndtering, miljøovervågning og andre områder, Arianespace-repræsentanter har sagt.

Mike Walls bog om søgen efter fremmede liv, "Der ude"(Grand Central Publishing, 2018, illustreret af Karl Tate), er ude nu. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg os på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.

Kinesiske forskere klonede 'Sherlock Holmes of Police Dogs', og hun er en meget god pige


Kinesiske forskere klonede 'Sherlock Holmes of Police Dogs', og hun er en meget god pige

Veteran Jiang Yutao krammer sin Kunming militære hund ved navn Black Panther på den sidste dag som soldat den 14. november 2013 i Kunming, Yunnan provinsen Kina.

Kredit: VCG / VCG via Getty Images

Hvordan bygger en provinspolitisk afdeling en lille hær af detektivhunde som kyndige som Sherlock Holmes? Hvorfor er det elementært, min kære Watson (og Crick). Simpelthen klon den bedste hund på kraften.

Forskere i Kina er allerede på sagen. Ifølge en rapport om det statsejede nyhedssite Global Times har genetiske forskere i Beijing succesfuldt brugt DNA'et fra en mordslidende snifferhund, der hedder Huahuangma – en sand Sherlock Holmes fra politihunde, "skrev Reuters – for at skabe en klon hvalp med en forbløffende kriminel retfærdighed karriere foran. Tanken er, at ved at sikre, at "afkom" har samme stærke sniffer og andre sleuthinggener som moderen, vil disse hvalpe også være topspillere på kraften. [8 Animals That Have Been Cloned Since Dolly the Sheep]

Huahuangma er for alle konti en meget god pige. Den 7-årige Kunming-ulvhund – en tysk hyrde-lignende hund-ulvhybrid, der ofte er ansat af politiet og militæret – har hjulpet med at knække flere mordsager som sniffer for politiets yunnan-provins, rapporterede Global Times. Hendes bidrag til at holde freden har tjent hende titlen "førsteklasses fortjent hund" og forhåbentlig mange velsmagende godbidder.

Huahuangma's mini-me – en nu 3 måneder gammel hvalp ved navn Kunxun – blev født i et laboratorium ved den kinesiske Sinogene Biotechnology Co. i december efter eksperimenter udført i tandem med forskere fra Yunnan Agricultural University og med støtte fra Ministeriet for Offentlig Sikkerhed.

Test viser, at Kunxun og Huahuangma er en "99,9 procent" DNA-kamp, ​​og klonpuppen har allerede overgået andre traditionelt opdrættede ulvehunde på flere forsøg. Kunxun vil nu begynde at træne i narkotika detektion og crowd kontrol, og forventes at være en fuldvild politi hund på 10 måneder, rapporterede Global Times.

Hvis Kunxun har en så lys fremtid i kraften som forventet, betyder det en kæmpe reduktion i den typiske politidyrs træningstid, som normalt tager omkring 5 år og koster det tilsvarende $ 60.000, siger Global Times. Det ultimative mål, en sinogen repræsentant fortalte stedet, er at masseproducere højtydende politi hvalpe, der kan trænes i løbet af måneder i stedet for år – dog viser de nuværende klonekostnader en "flaskehals" for at nå denne vision .

Hvorvidt planen viser sig at være levedygtig på længere sigt, er Huahuangma ikke den første doggydetektiv til at dele hendes DNA med en ny generation coppups. I Sydkorea begyndte et kuld af seks klonede politihunde at patruljere gaderne i 2008. I 2009 producerede samme firma fem klonhvalpe fra en tysk hyrde ved navn Trakr – en redningshund, der opdagede den sidste overlevende af 11. september angrebet på World Trade Center i New York. Pupperne blev efter sigende uddannet som søg-og rednings hunde selv.

Oprindeligt udgivet den Live Science.

Mød 'Kazachok': Landingsplatform til ExoMars Rover får et navn


Mindre end to år fra nu vil Rosalind Franklin rulle Kazachok ud på Marss røde snavs.

Rosalind Franklin er den europæiske rover, der vil jage efter tegn på Røde Planet liv efter at have rørt ned i februar 2021. Monikeren, som var annonceret sidste måned, ærer den banebrydende krystallograf, der hjalp med at regne ud DNA-dobbelt-helixstrukturen.

Og Kazachok er det nyligt afslørede navn på den russisk byggede landingsplatform, der skal fungere som Rosalind Franklin's base, samtidig med at man selv gør en masse videnskabsarbejde.

Relaterede: Sådan fungerer de europæiske-russiske ExoMars-missioner (Infographic)

"Kazachok betyder bogstavelig talt" lille kosack ", og det er en livlig folkedans," udtalte EU's Rumfartskontor (ESA) i en erklæring i dag (21. marts).

Den dans tager igen sit navn fra kosakkerne. Kosakkerne hilste oprindeligt fra "de nordlige hinterlande i det sorte og kaspiske hav. De havde en tradition for uafhængighed og endelig modtaget privilegier fra den russiske regering til gengæld for militære tjenester" ifølge Encyclopedia Britannica.

Sammen består Rosalind Franklin og Kazachok anden fase af todelingen ExoMars program, et samarbejde mellem ESA og Roscosmos, Ruslands føderale rumbureau. Fase 1 lancerede metan-sniffing Trace Gas Orbiter (TGO) og en landings demonstrant kaldet Schiaparelli i marts 2016.

TGO ankom sikkert og studerer Mars ovenfra. Schiaparelli slog imidlertid hårdt ind i Røde Planet i oktober 2016 efter lider en data glitch. (Og da vi taler om navne, tog landeren sin moniker fra den italienske astronom Giovanni Schiaparelli, som katalogiserede mange martriske træk gennem et teleskop i det 19. århundrede, hvoraf nogle var kanaler eller "canali" på italiensk, denne term blev mistranslated til engelsk som "kanaler", hjælper anspore spekulationer om intelligent liv på Mars.)

Rosalind Franklin vil søge efter tegn på det gamle Red Planet-liv, støttet af en boremaskine, der kan nå op til 6,5 fod (2 meter) under jorden. Den stationære Kazachok vil studere det martiske klima og atmosfæren, måle strålingsniveauer og se efter bevis for vand i platformens omgivelser, siger ESA-embedsmænd.

Pladsen, der er bestemt til at lande på Mars som en del af den næste ExoMars mission, ankom til Italien fra Rusland til slutmontage og afprøvning den 19. marts 2019.

(Billede: © Roscosmos)

Kazachok ankom i Torino, Italien, fra Rusland tirsdag (19. marts). Landingsplatformen og roveren har allerede bestået en række tests, men mange afventer duoen før deres planlagte lancering fra Kasakhstan i juli 2020.

"Vi har nu en meget udfordrende tidsplan for leverancer og tests både i Italien og Frankrig," sagde François Spoto, ESAs ExoMars-holdleder, i den samme erklæring. "Koordinering mellem de russiske og europæiske hold er nøglen til … rækkevidde[ing] Baikonur Cosmodrome [on time] i 2020. "

NASA planlægger at lancere sin egen livjagtrover i juli 2020. Den robot er i øjeblikket kendt som Mars 2020, men det vil snart blive navngivet af et skolebarn efter en landsdækkende konkurrence, som det er sket for andre NASA rovers.

Mike Walls bog om søgen efter fremmede liv, "Der ude"(Grand Central Publishing, 2018, illustreret af Karl Tate), er ude nu. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg os på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.

'Inland Oceans' fra en af ​​sydlige halvkugles værste storms set fra rummet


'Inland Oceans' fra en af ​​sydlige halvkugles værste storms set fra rummet

Imagery fanget af Sentinel-1 den 19. marts viser omfanget af oversvømmelser (afbildet i rødt) omkring Beira, Mozambique, efter at Cyclone Idai lavede landfald.

Kredit: ESA

En dødelig cyklon, der ramte det sydlige Afrika, forlod en stor oversvømmelse, der så ud som "indre oceaner" i billeder fra rummet taget lige efter, at stormen lavede land.

Sentinel-1, en satellitmission, der er en del af Den Europæiske Unions jordobservationsprogram, Copernicus, fangede billeder den 19. marts, der viste vidtrækkende flodvand omkring Moçambiques by Beira ved Indiens kyst.

Cyclon Idai kunne vise sig at være "en af ​​de værste vejrrelaterede katastrofer" på den sydlige halvkugle, sagde Clare Nullis, talsmand for Verdens Meteorologiske Organisation.

I Mozambique er mindst 1.000 mennesker frygtede døde, og titusinder har mistet deres hjem, ifølge De Forenede Nationer, efter at cyklonen havde lavet den 14. marts, hvilket medførte kraftig nedbør, storm storm og stærke vinde på op til 105 mph ( 170 km / t). Malawi og Zimbabwe blev også alvorligt berørt, da Idai fortsatte med at rejse vest som en tropisk storm. [Earth from Above: 101 Stunning Images from Orbit]

Cyclon Idai set fra rummet den 13. marts 2019, vest for Madagaskar og på vej til Mozambique.

Cyclon Idai set fra rummet den 13. marts 2019, vest for Madagaskar og på vej til Mozambique.

Kredit: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Herve Verhoosel fra FN's verdensmødeprogram sagde, at oversvømmelserne i Mozambique ovenfra ligner "indlands oceaner, der strækker sig i miles og miles.

"Dette er en stor humanitær nødsituation, der bliver større i timen," sagde Verhoosel tirsdag (19. marts). Ifølge Røde Kors er 90 procent af Beira, som har en befolkning på omkring 600.000, blevet beskadiget eller ødelagt.

Med kommunikationslinjer og veje ødelagt, har redningsindsatsen været langsom, og mange mennesker forbliver afskåret fra hjælp.

Sentinel-1 har til opgave delvist at kortlægge oversvømmede områder – ligesom den nylige oversvømmelse i Midtvesten – for at hjælpe hjælpeindsatsen i sådanne situationer.

Ifølge Den Europæiske Rumorganisation giver de billeder, der er erhvervet før og efter stormen, øjeblikkelig information til de første respondenter om omfanget af oversvømmelsen og de berørte områders beliggenhed Til sidst kunne satellitdata også bruges til at vurdere miljø- og ejendomsskader.

Den første Sentinel-1-satellit lanceret i 2014, og den anden blev lanceret i 2016. Parret af polar-bane-satellitter har radarinstrumenter, der kan "se" i mørket, såvel som gennem skyer og regn.

Sentinel-1 har også leveret billeder til kortlægning af oversvømmelser i Laos og for at vise, at en ø, hvor Bangladeshs regering ønsker at huse Rohingya-muslimer, er sårbar for hyppige oversvømmelser og cykloner.

Oprindeligt udgivet den Live Science.

NASA maj sender en smallsat mission til Giant Asteroid Pallas



THE WOODLANDS, Texas – NASA overvejer at finansiere en mission, der ville sende en satellit på størrelse med et minikøleskab til asteroidebåndet for at undersøge en uudforsket verden, en massiv asteroideforsker kalder Pallas.

Beslutningen vil blive annonceret i midten af ​​april. Hvis missionen, der hedder Athena for den græske gudinde, som asteroiden er opkaldt til, er godkendt, ville den følge i stien af NASAs Dawn mission. Det rumfartøj udforskede to andre kæmpe genstande i asteroidebåndet, Vesta og Ceres, før dets mission sluttede i efteråret.

"Pallas er virkelig det eneste andet objekt i hoved asteroide bælte det er ligesom Vesta og Ceres … ikke bare en asteroide, men en protoplanet, en rigtig verden ", Joseph O'Rourke, en planetarisk forsker ved Arizona State University og hovedforsker på Athena mission forslaget, fortalte Space.com på Lunar og Planetarisk Videnskabskonference holdes her i denne uge. "Jeg ser det som en måde at gå gøre meget af den samme videnskab, som Dawn gjorde, men til en dramatisk billigere pris, og Pallas er den slags sted, der kan være værd at sende en meget større mission til en dag. "

Relaterede: Det er solnedgang til NASAs Dawn, men Asteroid Probe's Legacy lever videre

Hvis valgt, vil missionen lancere i august 2022, ridning piggyback med NASAs Psyche mission der er bundet til en asteroide lavet næsten udelukkende af metal. "Vi ville race Psyche til Mars, bruge Mars som en tyngdekraft hjælpe, og derefter fange Pallas," sagde O'Rourke. Pallas flyby ville komme omkring et år efter lanceringen.

I løbet af manøvren ville Athena tage en yderst præcis måling af, hvor massiv Pallas er og se en flok billeder af asteroiden, som forskere kan bruge til at sammenlægge, hvordan vand og virkninger kan forme overfladen. "Der er råd om, at det kan have lyse pletter som Ceres," sagde O'Rourke og henviste til funktioner Dawn scientists believe may represent salt pletter på den asteroide overflade. "Så det kunne potentielt være et sted med en masse interessant kemi foregår."

Med en pris på omkring en tiendedel af størrelsen på $ 467 millioner Dawn mission, og en enkelt flyby i stedet for langsigtede besøg, vil Athena sandsynligvis ikke producere så omfattende en pakke af videnskabsresultater som Dawn mission har. Men det burde være nok til at begynde at forstå denne lille kendte verden, ifølge O'Rourke. "Denne mission vil pluk meget af de lavhængende frugter videnskabeligt," sagde han. "Forhåbentlig vil det vise frem, at vi begynder en ny æra med planetarisk udforskning," hvor billige prober kan gå forud for flagskibsopgaver.

Athena-holdet ville også sende alle sine billeder snart efter at have downloadet dem fra rumfartøjet. "Faktisk er en af ​​mine største bekymringer for missionen, at missionsholdet får scooped på videnskaben," sagde O'Rourke. "Alle vil være i stand til at gøre vores opdagelser lige sammen med os, så vi ville bedre være rede til at smække nogle papirer."

NASAs beslutning, om det vælger Athena eller ej, vil komme bare et par måneder efter at de første små satellitter vågede ud over Jordens kredsløb, viste sig bare hvor værdifuldt lille rumfartøj kan være for planetariske forskere. To cubesats størrelsen af ​​brød kasser hitchhiked med NASA Mars InSight landmand som Mars Cube One (MarCO) mission. De små satellitter fanget fantastiske billeder af den røde planet og i november optrådte de som kommunikationsrelæer, der sparer forskere fra timers smerte om, hvorvidt de største rumfartøjer havde rørt ned sikkert.

Athena ville være større – størrelsen på et miniaturekøleskab og omkring 400 lbs. (180 kg) – men vil stadig repræsentere et nyt tankegang for planetarisk videnskab, en der bygger på dramatisk mindre komplicerede rumfartøjer end traditionelle missioner.

"Jeg tror, ​​at asteroidebåndet er et rigtig godt mål for smallsats, fordi der er så mange mål der er interessante, vi vil ikke sende disse halv milliarder dollar-plus-missioner til hver eneste, "sagde O'Rourke." Så vi er nødt til at blive gode til at bygge disse små flysystemer, der er alsidige og kan bruges til at udforske ."

Email Meghan Bartels på mbartels@space.com eller følg hende @meghanbartels. Følg os på Twitter @Spacedotcom og på Facebook.

Kemisk er jorden i bund og grund blot en mere stabil version af solen


Kemisk er jorden grundlæggende en mindre flygtig version af solen

Materialer, der formede en ung jord, stammer sandsynligvis fra den samme protosolære nebula, der fødte solen.

Kredit: NASA / SDO

Vores sol er en livløs, brændende kugle af gas, der er brændt af en nukleær inferno. Jorden er i mellemtiden en stenet, lagdelt planet dækket af vand og vrimler med livet. Ikke desto mindre er elementernes sammensætning af disse to himmellegemer overraskende ens.

Elementerne i Solen og Jorden er stort set de samme, selvom Jorden havde mindre af Solens mere flygtige Elementer, som fordamper ved høje temperaturer, afslører en ny analyse.

Dette tyder på, at Jorden dannet af materiale i solnålen – støv- og gasskyen, der formede solen – men flygtige elementer som helium, brint, ilt og nitrogen blev fjernet under planetenes dannelse. Værktøjerne, der anvendes i den nuværende undersøgelse, kunne også bidrage til at afsløre sammensætningen af ​​eksoplaneter, der omkranser fjerntliggende stjerner, rapporterede forfatterne. [Spaced Out! 101 Astronomy Images That Will Blow Your Mind]

For det første analyserede forskerne elementer, der optrådte i stenige meteoritter, der faldt til jorden, kendt som kondonditter. Chondritter, som også er dannet i den protosolære nebula, bruges ofte som proxyer til at forstå solens kemiske makeup, skrev forskerne.

De vurderede også solens elementære sammensætning fra observationer af stråling i solens fotosfære – den ydre "shell", der udstråler lys – og indarbejdet data fra solturbulens og teoretiske modeller.

Selvom de mest rigelige elementer i solen er hydrogen og helium, opdagede forskerne i alt 60 elementer var rigelige i både meteoritter og fotosfæren; disse elementer var sandsynligvis også rigelige i den protosolære nebula før solens fødsel, ifølge undersøgelsen.

Derefter sammenlignede forskerne deres resultater med den grundlæggende sammensætning af jordens kerne og primitive mantel, som kan hentes gennem en kombination af matematiske modeller, seismiske data og stenprøver. De fandt, at mens jorden delte de fleste af de samme elementer som kondonditter og solen, havde jorden "devolatilized" – tabt volatile elementer over tid – og at dette var "en iboende proces" som det indre solsystem tog form, skriver forskerne.

"Denne sammenligning giver et væld af oplysninger om måden, Jorden dannede", studere medforfatter Trevor Ireland, professor i geokemi og kosmologi med Forskerskolen for Jordvidenskab ved Australian National University (ANU) i Canberra, sagde i en udmelding.

Lignende evalueringer kunne gøres for planeter, der kredser om andre stjerner end vores sol.

"Rocky exoplanets er næsten helt sikkert devolatilized stykker af stjernens nebulae, hvoraf de og deres værtsstjerner dannede," forskerne skrev i undersøgelsen.

At pege på den elementære makeup af fjerne exoplaneter vil spille en vigtig rolle ved vurderingen af, om de kan støtte menneskeliv, leder studieforfatter Haiyang Wang, en doktorand med ANUs forskningsskole for astronomi og astrofysik, udtalte i udtalelsen.

"Sammensætningen af ​​en stenet planet er en af ​​de vigtigste manglende stykker i vores bestræbelser på at finde ud af, om en planet er beboelig eller ej," sagde Wang.

Resultaterne kom online 14. marts i preprint journal arXiv, og vil blive offentliggjort i et kommende nummer af tidsskriftet Icarus.

Oprindeligt udgivet den Live Science.