15 oktober 2021 • Nieuwe NASA-ruimtesonde gaat acht planetoïden bezoeken
Op Cape Canaveral in Florida staat een nieuwe ruimtemissie in de startblokken: Lucy. Deze ruimtesonde, genoemd naar de beroemde fossiele overblijfselen van een vroege voorouder van de mens die in 1974 in Ethiopië werden opgegraven, moet minstens acht planetoïden gaan verkennen – overblijfselen uit de oertijd van ons zonnestelsel. In 2025 zal Lucy op een afstand van 922 kilometer langs planetoïde 52246 Donaldjohanson vliegen, die genoemd is naar de ontdekker van het Lucy-fossiel. Deze planetoïde maakt deel uit van de planetoïdengordel tussen de banen van Mars en Jupiter. Maar het eigenlijke hoofddoel van de nieuwe NASA-missie zijn vier planetoïden die vóór de planeet Jupiter uit lopen in diens baan om de zon, en nog eens drie planetoïden die Jupiter ‘achtervolgen’. Planetoïden van dit type worden Trojanen genoemd. Het bezoek aan de vier voorlopers – Eurybates (met maantje), Polymele, Leucus en Orus – staat gepland voor 2027-2028. Na deze reeks scheervluchten keert Lucy terug naar de aarde, om een nieuwe zwieper te krijgen van het zwaartekrachtsveld van onze planeet die haar naar het ‘kamp’ van de achtervolgers brengt. Daar staat in 2033 een bezoekje aan de om elkaar wentelende planetoïden Patroclus en Menoetius op het programma. Het is denkbaar dat de Lucy-missie dan nog een vervolg krijgt, omdat de ruimtesonde vanaf dat moment een stabiele baan doorloopt die haar met tussenpozen van zes jaar afwisselend naar de groepen voorlopers en achtervolgers brengt. Computermodellen van de vorming en evolutie van ons zonnestelsel wijzen erop dat de Trojanen waarschijnlijk overblijfselen zijn van hetzelfde oermateriaal waaruit de buitenste planeten van ons zonnestelsel zijn ontstaan. Het zijn dus een soort ‘tijdcapsules’ die informatie kunnen geven over de geboorte van ons zonnestelsel, ruim vier miljard jaar geleden. De lancering van Lucy staat gepland voor zaterdag 16 oktober om 11.34 uur Nederlandse tijd. Bij slecht weer volgt uitstel met (steeds) een dag. De gebeurtenis kan worden gevolgd via o.a. NASA Live. (EE)
Meer informatie:
NASA’s Lucy Spacecraft Poised to Launch Oct. 16

   
15 oktober 2021 • Alleen aan ‘achterkant’ van Jupitermaan Europa is waterdamp aanwezig
Een nieuwe analyse van gegevens die tussen 1999 en 2015 zijn verzameld door de Hubble-ruimtetelescoop bevestigen dat de uiterst ijle atmosfeer van de ijzige Jupitermaan Europa waterdamp bevat. Maar vreemd genoeg is die slechts aan één kant van Europa te vinden. Europa is bedekt met een dikke laag ijs waaronder een grote oceaan van vloeibaar water schuilgaat. Uit eerdere waarnemingen met onder meer de Hubble-ruimtetelescoop was al gebleken dat er soms wat van dat water via scheuren in de ijskorst kan ontsnappen – een verschijnsel dat enigszins vergelijkbaar is met de geisers op aarde. Dit leidt ertoe dat er lokaal wolken van waterdamp de atmosfeer in worden geblazen, die echter een kortstondig karakter hebben. Bij het nieuwe onderzoek zijn vergelijkbare hoeveelheden waterdamp aangetoond, maar dan verspreid over een veel groter gebied. Het lijkt erop dat zich boven het achterste halfrond van Europa – ten opzichte van zijn baanbeweging om Jupiter – een persistente atmosfeer van waterdamp heeft gevormd. De oorzaak van deze asymmetrie tussen ‘voorkant’ en ‘achterkant’ is nog onbekend. De ontdekking is gedaan door Lorenz Roth van het KTH Royal Institute of Technology, Space and Plasma Physics in Zweden, onder wiens leiding onlangs ook waterdamp in de atmosfeer van de Jupitermaan Ganymedes is ontdekt. Volgens Roth is de detectie van persistente waterdamp op Europa verrassender dan op Ganymedes, omdat de temperaturen op het oppervlak van Europa lager zijn. Dat komt doordat Europa meer zonlicht weerkaatst, waardoor het overdag niet warmer wordt dan –160 °C. Toch wijzen de nieuwe waarnemingen erop dat zelfs bij deze lagere temperatuur waterijs sublimeert - direct van vaste stof in damp verandert – op Europa. Hoe het precies zit met die ijle atmosfeer van Europa zal waarschijnlijk pas duidelijk worden nadat deze en andere Jupitermanen weer eens van dichtbij worden bekeken. In 2022 lanceert het Europese ruimteagentschap ESA de Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), die vanaf 2031 de Jupitermanen Ganymedes, Callisto en Europa zal onderzoeken. Kort daarvoor zal ook de NASA-ruimtesonde Europa Clipper (lancering in 2024) bij Europa zijn aangekomen. (EE)
Meer informatie:
Hubble Finds Evidence of Persistent Water Vapor in One Hemisphere of Europa

   
15 oktober 2021 • Sommige exoplaneten bevatten meer ijzer dan hun moederster
Een team van wetenschappers, onder leiding van het Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) in Portugal, heeft empirisch bewijs gevonden voor het al langer bestaande vermoeden dat er een verband bestaat tussen de samenstelling van planeten en hun moederster. De relatie is echter niet zo strikt als verwacht (Science, 15 oktober). Sterren en planeten ontstaan uit een en dezelfde wolk kosmische gas en stof. Tijdens dat vormingsproces condenseert een deel van dat materiaal tot rotsachtige planeten, de rest komt ofwel in de ster terecht of wordt opgenomen door gasvormige planeten. Het ligt dus voor de hand om te veronderstellen dat er een verband bestaat tussen de samenstelling van sterren en hun planeten. Om te bepalen of de samenstellingen van sterren en hun planeten ook werkelijk met elkaar in verband staan, hebben de wetenschappers nauwkeurige metingen van beide vergeleken. Van de sterren werd het door hen uitgezonden licht gemeten, dat de karakteristieke spectroscopische vingerafdruk van hun samenstelling vertoont. De samenstelling van de rotsachtige planeten werd indirect bepaald: hun dichtheden en samenstellingen werden afgeleid uit hun gemeten massa en afmetingen. Pas sinds kort zijn er voldoende exoplaneten zo nauwkeurig gemeten dat zinvol onderzoek van dit soort mogelijk is. De resultaten laten zien dat de heersende veronderstellingen over de samenstelling van sterren en planeten niet fundamenteel onjuist waren: de samenstelling van rotsachtige planeten vertoont in grote lijnen inderdaad een nauw verband met de samenstelling van hun moederster. Maar helemaal één-op-één is die relatie niet: sommige planeten blijken namelijk meer ijzer te bevatten dan hun ster. Volgens de astronomen zou deze afwijking te wijten kunnen zijn aan de reusachtige inslagen waar planeten-in-wording aan blootstaan. Daardoor zou een deel van de buitenste, lichtere materialen van de planeet worden afgebroken, terwijl de dichtere ijzerkern onaangetast blijft. Wat overblijft is een planeet met een verhoogd ijzeraandeel. (EE)
Meer informatie:
The planet does not fall far from the star

   
14 oktober 2021 • Ver planetenstelsel toont de toekomst van ons zonnestelsel
Astronomen hebben een planetenstelsel gevonden dat een kijkje geeft in de verre toekomst van ons eigen zonnestelsel. Het stelsel, dat ontdekt is met behulp van de Keck-sterrenwacht op Hawaï bestaat uit een Jupiter-achtige planeet in een Jupiter-achtige omloopbaan die rond een witte dwergster cirkelt. Het duo bevindt zich op een afstand van 6500 lichtjaar in de richting van het Melkwegcentrum (Nature, 14 oktober). Een witte dwerg is het eindresultaat van de evolutie van een ster zoals onze zon. In de eindfase van hun bestaan verbruiken zulke sterren de laatste restjes waterstof in hun kern en zwellen ze sterk op. Daarna stort de ster in elkaar en krimpt hij ineen tot een witte dwerg – een compact heet object, ongeveer zo groot als onze aarde, maar altijd nog minstens half zo zwaar als onze zon. Omdat witte dwergen geen ‘brandstof’ meer hebben om helder te stralen, geven ze weinig licht en zijn ze moeilijk te detecteren. Keck-opnamen, gemaakt met een camera die gevoelig is voor nabij-infrarood licht, laten zien dat de recent ontdekte witte dwerg ongeveer zestig procent van de massa van de zon heeft en dat zijn overlevende planeet een reusachtige gaswereld is die ongeveer veertig procent zwaarder is dan Jupiter. De planeet is ontdekt via een verschijnsel dat gravitationele microlensing wordt genoemd. Dit fenomeen treedt op wanneer een ster dichter bij de aarde even op één lijn staat met een ster die verder weg staat. Op dat moment fungeert de zwaartekracht van de voorgrondster als een lens die het licht van de achtergrondster versterkt. Als er een planeet rond de nabije ster draait, kan ook deze ervoor zorgen dat de achtergrondster eventjes oplicht. Uit het feit dat de ster waar de aldus ontdekte planeet omheen draait heel zwak is, leiden de astronomen af dat het om een witte dwergster moet gaan. De planeet heeft dus het opzwellen van zijn voormalige moederster goed doorstaan. Dit bewijst dat planeten die zich op voldoende afstand bevinden de dood van hun sterren kunnen overleven. Voor de aarde ziet de verre toekomst er minder rooskleurig uit, omdat onze planeet zich veel dichter bij de zon bevindt en over vijf miljard jaar mogelijk door deze wordt opgeslokt. De mensheid zou dan naar bijvoorbeeld een van de manen van Jupiter of Saturnus kunnen verhuizen, maar daar wordt het dan nog veel kouder dan het nu al is. (EE)
Meer informatie:
A Crystal Ball Into Our Solar System’s Future

   
13 oktober 2021 • Venus heeft mogelijk nooit oceanen gehad
De aarde heeft al bijna vier miljard jaar oceanen, en op Mars zijn ruwweg 3,5 miljard jaar geleden meren en rivieren geweest. Maar of er ook op onze andere buurplaneet, Venus, oppervlaktewater is geweest, staat nog steeds niet vast. Volgens Amerikaans onderzoek dat in 2020 werd gepubliceerd kan Venus heel goed een natte periode hebben gekend, maar een team van Zwitserse en Franse planeetwetenschappers onder leiding van Martin Turbet van de Universiteit van Genève heeft zo zijn twijfels (Nature, 14 oktober). Met behulp van een geavanceerd klimaatmodel heeft het onderzoeksteam een alternatief scenario bedacht voor de Amerikaanse studie. Kort na haar geboorte, 4,5 miljard jaar geleden, was de jonge Venus bedekt met magma. Om oceanen te vormen zou de temperatuur van de atmosfeer voldoende moeten zijn gedaald om water te doen condenseren en het duizenden jaren te laten regenen op de planeet, net zoals dat op de aarde gebeurde. Maar hoewel de zon destijds dertig procent zwakker scheen dan nu, kan de temperatuur op Venus alleen voldoende zijn gedaald als haar oppervlak door wolken was afgeschermd tegen de zonnestraling. Het klimaatmodel van Turbet en collega’s laat echter zien dat wolken zich bij voorkeur zouden hebben gevormd aan de nachtzijde van de jonge planeet – de zijde die geen zonlicht ontvangt. En in plaats van als een schild te fungeren, hielpen de wolken de temperaturen hoog te houden door een broeikaseffect te veroorzaken dat warmte vasthield in de dichte Venusatmosfeer. Het gevolg: blijvend hoge oppervlaktetemperaturen die de vorming van neerslag verhinderden. Welk onderzoeksteam het bij het rechte eind heeft, zal wellicht kunnen worden vastgesteld door de toekomstige ruimtemissies EnVision (2031) en VERITAS (2028-2030), die Venus als bestemming hebben. (EE)
Meer informatie:
Climate model shows that Venus could never have had oceans

   
13 oktober 2021 • Astronomen zien schijf rond jonge super-Jupiter waar zich wellicht manen vormen
Een internationaal team van sterrenkundigen onder Leidse leiding heeft voor het eerst een stofschijf in kaart gebracht rond een jonge super-Jupiter, een hemellichaam op het grensgebied tussen een reuzenplaneet en een bruine dwerg. Ze deden hun waarnemingen op mid-infrarode golflengten en publiceren hun bevindingen binnenkort in het vakblad The Astronomical Journal. Sterrenkundigen vermoeden al langer dat jonge gasreuzen en bruine dwergen een stofschijf om zich heen hebben draaien waarin manen kunnen ontstaan, vergelijkbaar met de vorming van planeten in een schijf rond een jonge ster. Zo is er bijvoorbeeld bewijs voor een gigantisch ringsysteem dat is ontdekt in de helderheidsvariaties van een ster toen de ringen er voorlangs bewogen. Nu hebben onderzoekers voor het eerst de warmtestraling van een schijf van gas en stof rond een zware super-Jupiter gedetailleerd bekeken. Het gaat om de reuzenplaneet of bruine dwerg GQ Lupi B. Dit object bevindt zich in het zuidelijke sterrenbeeld Wolf (Lupus) op ongeveer 500 lichtjaar van de aarde. GQ Lupi B is veel zwaarder dan Jupiter en heeft een baan die meer dan twintig keer wijder rond de hoofdster ligt dan die van Jupiter rond onze zon. De ontstaansgeschiedenis van dit soort objecten is een mysterie. Het is niet duidelijk of GQ Lupi B via een planeetachtige of sterachtige route is gevormd. GQ Lupi B werd in 2004 ontdekt toen er van de ster GQ Lupi een foto met hoog contrast werd gemaakt. Sindsdien onderzoeken sterrenkundigen van over de hele wereld de atmosfeer en baanbeweging van deze super-Jupiter. Voor het recente onderzoek gebruikten de astronomen de instrumenten NACO en MUSE. Die zijn gekoppeld aan de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili. Met infraroodcamera NACO zagen de astronomen dat er infraroodstraling van de stofschijf afkomt. Daaruit leidden ze af dat de schijf een stuk koeler is dan de hete atmosfeer van GQ Lupi B. De onderzoekers denken dat de lage temperatuur duidt op een centrale leegte in de schijf. Ze vermoeden dat daar wellicht het stof is weggeveegd doordat zich daar manen hebben gevormd. Maar het zou ook kunnen dat de schijf beïnvloed wordt door een magnetisch veld van GQ Lupi B. Met MUSE, een enorm stabiele spectrograaf die werkt in het visuele deel van het spectrum, hebben de onderzoekers zogeheten H-alfastraling gemeten. Dat duidt erop dat GQ Lupi B nog aan het groeien is dankzij de aanvoer van gas uit zijn eigen schijf en mogelijk ook uit de schijf van de ster waar deze super-Jupiter omheen beweegt. Bij de ontdekking van nieuwe exoplaneten is het niet altijd duidelijk of het om een planeet of bruine dwerg gaat. Dit is met name lastig te bepalen bij rechtstreeks waargenomen objecten zoals GQ Lupi B, omdat hun massa’s vaak onzeker zijn. Vandaar dat onderzoekers vaak een slag om de arm houden en het in één adem hebben over ‘een reuzenplaneet of bruine dwerg’. Vandaar dat de B in GQ Lupi B soms met een hoofdletter (want een bruine dwerg) en soms met een kleine letter (want een planeet) wordt geschreven. 
Meer informatie:
Oorspronkelijk persbericht

   
12 oktober 2021 • ESO fotografeert enkele van de grootste planetoïden in ons zonnestelsel
Met behulp van de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) in Chili hebben astronomen opnamen gemaakt van 42 van de grootste objecten in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter. Nooit eerder is zo’n grote groep planetoïden zo scherp in beeld gebracht. De waarnemingen tonen een breed scala aan eigenaardige vormen, van bolvormig tot ‘hondenkluif’, en helpen astronomen om de oorsprong van de planetoïden in ons zonnestelsel te achterhalen (Astronomy & Astrophysics, 12 oktober). Tot nu waren slechts drie grote planetoïden in de hoofdgordel gedetailleerd in beeld gebracht: Ceres, Vesta en Lutetia. Bij alledrie is dat met behulp van ruimtesondes gebeurd. Van de overige grote planetoïden was tot nu toe weinig bekend. Daar is nu, onder leiding van Pierre Vernazza van het Laboratoire d’Astrophysique de Marseille in Frankrijk, verandering in gekomen. Tussen 2017 en 2019 hebben hij en zijn team 42 grote objecten in de planetoïdengordel aan een grondig onderzoek onderworpen. Door de vormen van deze objecten te reconstrueren, realiseerde het team zich dat de waargenomen planetoïden in grote lijnen in twee families kunnen worden ingedeeld. Sommige, zoals Hygiea en Ceres, zijn bijna volmaakt bolvormig terwijl andere een meer eigenaardige, ‘langgerekte’ vorm hebben, met als onbetwiste koningin de ‘hondenkluif’-planetoïde Kleopatra. Door de vormen van de planetoïden te combineren met informatie over hun massa’s, ontdekte het team dat de dichtheid van de planetoïden over de hele linie sterk verschilt. De vier minst dichte onderzochte planetoïden, waaronder Lamberta en Sylvia, hebben een dichtheid van slechts ongeveer 1,3 gram per kubieke centimeter – zo’n beetje de dichtheid van steenkool. Met respectievelijk 3,9 en 4,4 gram per kubieke centimeter – hoger dan de dichtheid van diamant (3,5 gram per kubieke centimeter) – hebben Psyche en Kalliope de hoogste dichtheden. Deze grote verschillen in dichtheid wijzen erop dat de samenstelling van de planetoïden aanzienlijk varieert, wat astronomen belangrijke aanwijzingen geeft over hun oorsprong. Het nieuwe onderzoek onderbouwt het idee dat deze rotsachtige objecten uit verschillende delen van het zonnestelsel afkomstig zijn. Zo zouden de planetoïden met de laagste dichtheid waarschijnlijk oorspronkelijk afkomstig uit het buitengebied van ons zonnestelsel en later naar hun huidige locatie zijn gemigreerd. (EE)
Meer informatie:
Volledig persbericht

   
12 oktober 2021 • Inheemse blik op de hemel in Leiden tentoongesteld
Op zaterdag 16 oktober opent de bijzondere tentoonstelling ‘Onder onze hemel’ (origineel Shared Sky), een culturele blik op de sterrenhemel door Aboriginal Australische en Zuid-Afrikaanse artiesten, in de Oude Sterrewacht in Leiden. Deze tentoonstelling viert de essentie en schoonheid van de nachtelijke hemel door kleurrijke kunstwerken, die verkennen hoe deze inheemse culturen betekenis gaven aan de verschijning en positie van bekende patronen aan de hemel. De reizende tentoonstelling is in Nederland dankzij een samenwerking tussen de Oude Sterrewacht, ASTRON (het Nederlands instituut voor radioastronomie) en het SKA Observatorium. De kunstwerken verkennen het ontstaan van mythen en verhalen en tonen een diepgaand begrip van de hemelmechanica. Duizenden jaren lang zijn ze in beide culturen zorgvuldig doorgegeven van de ene generatie op de andere. Nu worden ze met de bezoeker gedeeld door citaten van de kunstenaars die bij elk schilderij te vinden zijn. Aboriginal kunstenaars uit het middenwesten van West-Australië en Afrikaanse kunstenaars van de San en afkomstig uit de centrale Karoo-regio in Zuid-Afrika hebben kunstwerken gecreëerd in het licht van de voorouderlijke verhalen over de nachtelijke hemel - een sterrenhemel die zij beiden zien en delen, hun traditionele thuislanden overspannend. Het SKA Observatorium is een wereldwijde samenwerking van lidstaten wiens missie het is om de nieuwste, meest geavanceerde radiotelescopen te bouwen en bedienen, om ons begrip van het universum uit te breiden. Met het hoofdkwartier in het Verenigd Koninkrijk zullen de twee reeksen telescopen in West-Australië en Zuid-Afrika gebouwd worden en uitgroeien tot de meest geavanceerde netwerken van radiotelescopen op aarde. Samen met andere moderne onderzoeksfaciliteiten zullen SKAO’s telescopen de grenzen van de wetenschap verkennen en ons begrip van de belangrijkste processen verdiepen, zoals de vorming en ontwikkeling van sterrenstelsels en de oorsprong van leven. Eerder dit jaar werd het startschot gegeven voor de bouw van de SKA telescopen. Nederland is een van de grondleggers van deze telescoop en ASTRON leidt de Nederlandse bijdrage aan de bouw ervan. In de tentoonstelling is te zien welke bijdrage Nederland precies levert en is een van de telescoopantennes zoals die in West-Australië gebouwd zullen worden te bezichtigen. De Oude Sterrewacht is in het weekend geopend van 10.00-16.00 uur (ingang via Hortus Botanicus Leiden): https://www.universiteitleiden.nl/oudesterrewacht/bezoek/bezoekerscentrum. Tijdens de Kunst-Wetenschapsweek 2021 in Leiden is de Oude Sterrewacht open van 9-14 november (dinsdag-zondag: www.artscienceweek.nl).
Meer informatie:
Volledig persbericht

   
12 oktober 2021 • Vreemde radiogolven waargenomen uit het Melkwegcentrum
Astronomen hebben ongewone signalen ontdekt die uit de richting van het centrum van de Melkweg komen. De radiogolven passen niet in het gebruikelijke patroon van veranderlijke radiobronnen en kunnen wijzen op het bestaan van een nieuwe klasse van stellaire objecten (The Astrophysical Journal, 12 oktober). Veel soorten sterren variëren op allerlei golflengten in helderheid. Bekende voorbeelden zijn pulsars, supernova’s, vlamsterren en snelle radioflitsers. In eerste instantie werd bij de ontdekking van de nu ontdekte radiobron – ASKAP J173608.2-321635 – aan een pulsar gedacht: het snel ronddraaiende, compacte restant van een ‘dode’ ster. Maar de signalen ervan komen niet overeen met hoe pulsars zich gedragen. Het vreemde object is opgespoord door een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Ziteng Wang van de Universiteit van Sydney (Australië). Het werd ontdekt bij een survey met de gevoelige ASKAP-radiotelescoop in West-Australië. Kijkend naar het centrum van de Melkweg ontdekten de astronomen een bron die aanvankelijk ‘onzichtbaar’ was, maar vervolgens een factor honderd helderder werd, op onvoorspelbare momenten uitdoofde en weer opdook. Dit patroon werd in 2020 zes keer weken achtereen gezien, maar pogingen om het object ook met een optische telescoop te bekijken liepen op niets uit. Ook op röntgen- en nabij infrarode golflengten is het object onzichtbaar. Het feit dat de radiostraling van ASKAP J173608.2-321635 sterk gepolariseerd is, kan er op wijzen dat deze onderhevig is aan verstrooiing en magnetische velden, mogelijk in het interstellaire medium tussen ons en de bron in. Maar het is ook denkbaar dat het object zélf sterk magnetisch is. Al met al staan de astronomen voor een raadsel. Het gedrag van ASKAP J173608.2-321635 doet een beetje denken aan dat van de zogeheten Galactic Center Radio Transients (ook wel ‘burpers’ genoemd). Maar het probleem is dat deze kleine klasse van radiobronnen heel klein is – er zijn er pas drie bekend – en dat ook deze objecten niet goed begrepen worden. (EE)
Meer informatie:
Strange radio waves emerge from the direction of the galactic centre

   
11 oktober 2021 • Poollicht bij negentien sterren hint op verborgen exoplaneten
Een internationaal team van wetenschappers onder Nederlandse leiding heeft met behulp van radiotelescopen negentien rode dwergsterren ontdekt die onverwacht radiogolven uitzenden. De uitbarstingen ontstaan mogelijk door interactie met exoplaneten (Nature Astronomy, 11 oktober). De wetenschappers zochten naar poollicht bij rode dwergsterren met behulp van LOFAR. Dat is de krachtigste radiotelescoop ter wereld met het centrum in het Drentse Exloo. Een jaar geleden was door hetzelfde team het eerste poollicht bij een ster ontdekt en dat smaakte naar meer. De onderzoekers hebben nu signalen opgevangen bij negentien rode dwergsterren. Bij vier sterren zijn de signalen het best te verklaren doordat die sterren een wisselwerking hebben met nog niet bevestigde exoplaneten die om hen heen draaien. Astronomen weten al langer dat de planeten, net als onze aarde krachtige radiogolven uitzenden als hun magnetische velden botsen met de zonnewind. Callingham: ‘Bij onze aarde heb je dan noorderlicht en zuiderlicht. En bij Jupiter is het poollicht nog heftiger omdat de vulkanische maan Io veel materiaal richting Jupiter blaast.’ De modellen van de onderzoekers laten zien dat bij de onderzochte sterren iets vergelijkbaars aan de hand kan zijn als bij het poollicht van Jupiter. Co-auteur Harish Vedantham (ASTRON): ‘Het poollicht op de ster wordt dan veroorzaakt doordat een exoplaneet in de buurt van de ster veel materiaal de ruimte in blaast.’ Het team onderwerpt de negentien sterren inmiddels aan een nader onderzoek. Ze kijken bijvoorbeeld met optische telescopen of ze aanwijzingen zien voor exoplaneten, en ze speuren in de radiostraling naar patronen. In de toekomst willen de onderzoekers de SKA-telescopen gebruiken. Deze telescopen zijn gepland voor 2029. 
Meer informatie:
Oorspronkelijk persbericht

   
11 oktober 2021 • Dubbelsterren zijn betere ‘koolstoffabrieken’
Nieuw onderzoek onder leiding van het Max-Planck-Institut für Astrophysik toont aan dat zware sterren tweemaal zoveel koolstof produceren als ze deel uitmaken van een dubbelster. De astronomen baseren dit op nieuwe, geavanceerde computersimulaties. De kosmische oorsprong van koolstof, een fundamentele bouwsteen van het leven, is nog steeds onzeker. Zware sterren spelen een belangrijke rol bij de synthese van alle zware elementen, van koolstof en zuurstof tot ijzer enzovoort. Maar hoewel de meeste zware sterren in meervoudige stersystemen worden geboren, zijn bij modelberekeningen tot nu toe bijna altijd enkelvoudige sterren nagebootst. Een internationaal onderzoeksteam, met onder anderen de Nederlandse astronoom Selma de Mink, heeft nu echter de ‘koolstofvoetafdruk’ berekend van zware sterren die hun atmosfeer deels kwijtraken aan een begeleidende ster. De resultaten laten zien dat een zware ster die deel uitmaakt van een dubbelstersysteem twee keer zoveel koolstof produceert als een enkelvoudig ster. De meeste sterren, waaronder ook onze zon, produceren energie door waterstof in helium om te zetten. Pas tegen het einde van hun bestaan beginnen ze helium tot koolstof en zuurstof te fuseren. Voor sterren zoals onze zon is dit het eindpunt, maar zwaardere sterren gaan door met de omzetting van koolstof in zwaardere elementen, tot ijzer aan toe. De grote uitdaging is echter niet hoe je koolstof produceert, maar hoe je dit uit de ster krijgt voordat het vernietigd wordt. In enkelvoudige sterren is dit een moeizaam proces, maar sterren in dubbelstersystemen beïnvloeden elkaar en kunnen massa overdragen aan hun begeleider. Daarbij ontwikkelt de ster die delen van zijn massa verliest een koolstofrijke laag dicht bij zijn oppervlak. En deze laag wordt uitgestoten wanneer de ster uiteindelijk als supernova explodeert. Astronomen onderzoeken ook andere soorten sterren die koolstof kunnen produceren, zoals bijvoorbeeld rode reuzensterren of exploderende witte dwergsterren. Maar vooralsnog lijkt het erop dat het grootste deel van de kosmische koolstof door zware sterren, en met name dubbelsterren, is geproduceerd. (EE)
Meer informatie:
Binaries boost cosmic carbon footprint

   
8 oktober 2021 • Verklaring gevonden voor raadselachtig ‘dubbel’ sterrenstelsel
Zeven jaar geleden registreerde de Hubble-ruimtetelescoop een object aan de hemel dat er zo vreemd uitziet dat astronomen er jaren over hebben gedaan om een verklaring te vinden. Het blijkt een vervormde afbeelding te zijn van een ver sterrenstelsel. Door het zwaartekrachtlenseffect zijn drie identieke afbeeldingen van dit stelsel te zien. Het vreemde object werd in 2013 bij toeval opgemerkt door astronoom Timothy Hamilton van Shawnee State University in Portsmouth, Ohio (VS) en staat sindsdien bekend als ‘Hamiltons Object’. Het bestaat uit twee ‘bulges’ (een bulge is het sterrenrijke centrale deel van een sterrenstelsel) met minstens drie evenwijdige strepen ernaast. Een team onder leiding van Richard Griffiths van de Universiteit van Hawaï heeft nu vastgesteld dat de strepen de uitgerekte beelden zijn van één en hetzelfde sterrenstelsel, dat zich op meer dan 11 miljard lichtjaar afstand bevindt. En ze blijken elkaars spiegelbeelden te zijn. Deze kosmische fata morgana wordt veroorzaakt door een voorheen onbekende cluster van sterrenstelsels die van ons uit gezien vóór het verre sterrenstelsel staat. Met zijn enorme zwaartekracht vervormt deze cluster de ruimte, waardoor we een vergrote afbeelding van het verre stelsel te zien krijgen. Er zijn veel meer voorbeelden bekend van zulke ‘gelensde’ sterrenstelsels, maar die zien er doorgaans heel anders uit. In dit geval blijkt er iets bijzonders aan de hand te zijn: het achtergrondstelsel ligt aan weerszijden van een ‘rimpeling’ in de ruimte, die wordt veroorzaakt door de zwaartekracht van opeenhopingen van donkere materie – het onzichtbare spul waaruit het grootste deel van de massa in het heelal bestaat. Doordat het licht van het verre stelsel precies langs deze rimpeling door de voorgrondcluster heen gaat, ontstaan twee gespiegelde afbeeldingen, plus een derde afbeelding rechts daarvan. Het effect is enigszins vergelijkbaar met de heldere lichtpatronen die op een zonnige dag op de bodem van een zwembad te zien zijn. Uit een reconstructie van de derde gelensde afbeelding blijkt dat we tegen de zijkant van het verre sterrenstelsel aan kijken. Het gaat om een balkspiraalstelsel met omvangrijke stervormingsgebieden. (EE)
Meer informatie:
‘Double’ Galaxy Mystifies Hubble Astronomers

   
7 oktober 2021 • Maan was langer vulkanisch actief dan gedacht
De Chinese maansonde Chang’e-5 heeft onlangs de eerste ‘verse’ monsters van gesteente en puin van de maan in meer dan veertig jaar opgehaald. Een internationaal team van wetenschappers heeft nu vastgesteld dat dit materiaal bijna 1,97 miljard jaar oud is. Dit resultaat wijst erop dat de maan langer vulkanisch actief was dan tot nu toe werd aangenomen (Science, 7 oktober). De leeftijdsbepaling is een van de eerste wetenschappelijke resultaten van de succesvolle Chang'e-5 missie, die was ontworpen om gesteenten van enkele van de jongste vulkanische structuren op de maan in te zamelen en naar de aarde over te brengen. Alle vulkanische maangesteenten die bij de Apollo-missies waren verzameld, waren ouder dan 3 miljard jaar. En alle jonge inslagkraters waarvan de leeftijd is vastgesteld op basis van de analyse van gesteentemonsters zijn jonger dan 1 miljard jaar. De monsters van Chang'e-5 vullen dus een fors gat in de chronologie van het maanoppervlak op. Het nieuwe resultaat is niet alleen van belang voor het onderzoek van de maan, maar ook voor het onderzoek van andere rotsachtige objecten in ons zonnestelsel, zoals bijvoorbeeld de planeet Mercurius. Bij de datering van deze objecten wordt vaak gebruik gemaakt van kratertellingen. Anders dan de aarde hebben de maan en veel andere rotsachtige objecten geen atmosfeer, waardoor er ook nauwelijks erosie plaatsvindt. Eenmaal ontstane inslagkraters worden dus niet uitgewist. Van dit gegeven maken wetenschappers gebruik om de ouderdom van verschillende terreinen te kunnen schatten. Hoe meer/minder kraters zo’n terrein vertoont, des te ouder/jonger is het. Nu de door Chang'e-5 opgehaalde maanmonsters nauwkeurig gedateerd zijn, kunnen wetenschappers de kratertel-methode nauwkeuriger kalibreren: ze leveren een extra ijkpunt op. Andere interessante conclusies van het onderzoek hebben betrekking op de samenstelling van de basalten in de jonge maanmonsters. Bij de analyse van deze basaltfragmenten zijn namelijk geen aanwijzingen gevonden voor hoge concentraties van warmte-producerende radioactieve elementen in de diepe mantel van de maan. Deze laatste worden doorgaans als oorzaak gezien van het ontstaan van de jongste lavastromen. Maar daar moet nu dus een andere verklaring voor worden gezocht – bijvoorbeeld getijdenwerking. (EE)
Meer informatie:
Chang’e-5 samples reveal key age of moon rocks

   
7 oktober 2021 • Rover-beelden bevestigen dat krater Jezero een oud Marsmeer is
De eerste wetenschappelijke analyse van beelden die zijn gemaakt door NASA-Marsrover Perseverance heeft bevestigd dat de Jezero-krater op Mars - die nu een droge, door de wind geërodeerde laagvlakte is - ooit een kalm meer was, dat zo’n 3,7 miljard jaar geleden gestaag werd gevoed door een kleine rivier. Op de beelden is ook te zien dat de krater is geteisterd door plotselinge overstromingen die krachtig genoeg waren om metersgrote rotsblokken over tientallen kilometers mee te sleuren, en ze in de meerbedding te deponeren (Science, 7 oktober). De nieuwe analyse is gebaseerd op beelden van oppervlaktegesteenten aan de westelijke wand van de krater. Op satellietbeelden was eerder al gezien dat deze zogeheten ontsluiting van bovenaf gezien overeenkomsten vertoont met rivierdelta’s op aarde, waar waaiervormige lagen van sediment worden afgezet op de plek waar een rivier in een meer uitmondt. De nieuwe beelden van Perseverance, die van binnenin de krater zijn genomen, bevestigen dat deze ontsluiting een rivierdelta is geweest. Het lijkt erop dat de betreffende rivier uitmondde in een meer dat gedurende een groot deel van zijn bestaan kalm was, totdat een sterke klimaatverandering tot periodieke overstromingen leidde. In de krater is inmiddels nergens meer een druppel water te bekennen. Nu bevestigd is dat de Jezero-krater ooit een meer is geweest, denken planeetwetenschappers dat de sedimenten fossiele overblijfselen kunnen bevatten van vroeger leven in het meer. Perseverance zal op zoek gaan naar plekken waar hij monsters van deze sedimenten kan inzamelen en opslaan. Deze bodemmonsters kunnen dan door een latere Marsmissie naar de aarde worden overgebracht. Perseverance is op 18 februari 2021 geland op de bodem van de Jezero-krater, op iets meer dan anderhalve kilometer van de voormalige rivierdelta. Tijdens de eerste drie maanden van zijn verblijf op Mars is de Marsrover nauwelijks van zijn plek gekomen, maar gedurende die tijd heeft hij wel zijn omgeving gefotografeerd. Op deze beelden is onder meer een kleine, steile heuvel te zien, Kodiak Butte genoemd, waarvan wordt aangenomen dat deze ooit verbonden is geweest met de grote waaiervormige ontsluiting. De foto’s waren detailrijk genoeg om te kunnen vaststellen dat het sediment in de waaier is afgezet door stromend water, en niet door de wind of andere geologische processen. Toen de onderzoekers de beelden nader bekeken, zagen ze grote en kleinere keien, ingebed in de jongste, bovenste lagen van de delta. Te oordelen naar hun huidige locatie en afmetingen, zegt het team dat de rotsblokken zijn meegesleurd door een stortvloed die een snelheid van negen meter per seconde kon bereiken en 3000 kubieke meter water per seconde verplaatste. Onduidelijk is nog waarom Marsklimaat later zo snel is verdroogd. (EE)
Meer informatie:
Rover images confirm Jezero crater is an ancient Martian lake

   
7 oktober 2021 • ‘Ringbergen’ op Pluto zijn geen ijsvulkanen
Toen de Amerikaanse ruimtesonde New Horizons in juli 2015 langs de verre dwergplaneet Pluto vloog, lieten de beelden die hij naar de aarde overseinde een landschap van ijsbergen, gletsjers en merkwaardige geologische structuren zien. Een van die mysterieuze structuren was Wright Mons en zijn metgezel, Piccard Mons. Ze zijn enkele kilometers hoog, maar tegelijkertijd immens breed: meer dan honderd kilometer. In het midden van Wright lijkt een diep gat te zitten, en ook Piccard vertoont een enigszins ingedeukt centrum. Aanvankelijk dachten wetenschappers dat Wright en Piccard ‘cryovulkanen’ konden zijn: vulkanen die slibachtig ijs uitbraken. Maar nieuw onderzoek ondergraaft dat vermoeden. In plaats van de ingestorte toppen van ijsvulkanen zijn de gaten in Wright en Piccard mogelijk slechts plekken die niet ‘overspoeld’ zijn door enorme uitstromen van ijzig slib uit openingen in het omringende landschap. Tot die conclusie komt een onderzoeksteam onder leiding van Kelsi Singer van het Southwest Research Institute. Singer en haar collega’s hebben nog eens goed naar de gegevens van New Horizons gekeken. Daarbij hebben ze vastgesteld dat het terrein rond Wright en Piccard Mons enigszins glooiend is en bezaaid met knobbelige structuren met afmetingen van ruwweg een kilometer. Maar opmerkelijk genoeg hebben Wright en Piccard geen steile flanken, en hun centrale openingen liggen ongeveer op dezelfde hoogte als het landschap rond de vermeende cryovulkanen. Dat suggereert dat wat eruit ziet als een ringvormig vulkanisch massief slechts een opeenhoping van materiaal is dat, om wat voor reden dan ook, dit deel van het terrein niet heeft opgevuld. Het ‘gat’ in Wright ziet er zo diep uit, omdat dit deel van Pluto ten tijde van de opname zo’n beetje op de grens van dag en nacht lag. Hierdoor werd de structuur van opzij aangelicht en lijken de hoogteverschillen in het landschap veel groter dan ze in werkelijkheid zijn. Maar in feite is het centrale gat dus niet extreem diep. En ook zijn er geen aanwijzingen gevonden dat er ooit iets uit Wright is gevloeid. Dat laatste zou ook heel merkwaardig zijn, omdat de oppervlaktetemperatuur van Pluto ongeveer -230 °C bedraagt en water, al dan niet vermengd met ammoniak, heel snel keihard bevriest. Tegelijkertijd wijst de bijna totale afwezigheid van inslagkraters erop dat dit terrein slechts 1 miljard jaar oud is. Het ijs ter plaatse lijkt dus wel degelijk ‘recent’ gesmolten te zijn, maar de oorzaak daarvan is onbekend. (EE)
Meer informatie:
Plutonian Mounts Aren’t Ice Volcanoes (Sky & Telescope)

   
5 oktober 2021 • Weer een komeetachtige planetoïde ontdekt
Astronomen van het Planetary Science Institute hebben opnieuw een object ontdekt dat deel uitmaakt van de planetoïdengordel tussen de planeten Mars en Jupiter, maar desondanks komeetachtig gedrag vertoont. De ‘hoofdgordel-komeet’, die formeel bekendstaat als planetoïde (248370) 2005 QN137, toonde zijn ware gezicht op opnamen die op 7 juli van dit jaar zijn gemaakt in het kader van de ATLAS-survey. Op die opnamen is te zien dat hij een 700.000 kilometer lange staart van stofdeeltjes achter zich aan sleept. Deze activiteit wijst erop dat het object een ijzig oppervlak heeft en dat dit ijs aan het sublimeren (‘verdampen’) is. Dit gedrag is karakteristiek voor kometen. De kern van 2005 QN137 – het vaste deel in de kop van de komeet/planetoïde – is ruim drie kilometer groot. Uit het feit dat zijn lange staart extreem smal is, leiden de astronomen af dat de uitgestoten stofdeeltjes met zeer lage snelheden van zijn oppervlak ontsnappen. Dat doet vermoeden dat de sublimatie van het oppervlakte-ijs op een laag pitje staat. Er zijn meer planetoïden in de hoofdgordel die zo nu en dan komeetachtige activiteit vertonen. Het oudst bekende geval is 7968 Elst–Pizarro, die in 1979 werd ontdekt en inmiddels is omgedoopt tot komeet 133P/Elst-Pizarro. Sindsdien is het aantal bekende en vermoedelijke actieve planetoïden opgelopen tot enkele tientallen. De kometen in ons zonnestelsel doorlopen doorgaans langgerekte banen om de zon en bevinden zich meestal voorbij de baan van de planeet Neptunus, waar het heel koud is. Pas wanneer ze de zon naderen warmen ze op en stoten ze gas en stof uit. Van de honderdduizenden planetoïden die tussen Mars en Jupiter om de zon draaien wordt echter aangenomen dat ze zich al meer dan vier miljard jaar in dit betrekkelijk warme deel van het zonnestelsel bevinden. Dat sommige desondanks nog ijs bevatten, kwam dus als een verrassing. (EE)
Meer informatie:
Is New Finding an Asteroid or a Comet? It's Both

   
5 oktober 2021 • Atmosfeer Pluto wordt weer ijler
De toch al ijle atmosfeer van de verre dwergplaneet Pluto is – geheel volgens verwachting – de afgelopen jaren nóg ijler geworden. Dat blijkt uit waarnemingen door astronomen van het Southwest Research Institute in Texas. Zij namen de planeet waar toen deze in de nacht van 15 augustus 2018 voor een ster langs schoof. Tijdens die twee minuten durende sterbedekking werd gemeten hoeveel sterlicht door de atmosfeer van de dwergplaneet werd ‘tegengehouden’. Deze techniek wordt al sinds de jaren tachtig van de vorige eeuw op Pluto toegepast. Net als de aardatmosfeer bestaat de atmosfeer van Pluto voornamelijk uit stikstofgas. Maar anders dan bij de aarde wordt de dichtheid ervan bepaald door de dampdruk van het ijs op zijn oppervlak. Dat betekent dat kleine veranderingen in de temperatuur van het ijs tot grote veranderingen in de atmosferische dichtheid leiden. Doordat Pluto een langgerekte ellipsbaan doorloopt, varieert zijn afstand tot de zon sterk. Daardoor is ook zijn oppervlaktetemperatuur niet constant. In 1989 was de afstand zon-Pluto op zijn ‘kleinst’, maar het opwarmende effect daarvan was nog tot 2018 merkbaar: tot dat jaar liet de dichtheid van Pluto’s atmosfeer elke tien jaar een verdubbeling zien. Sindsdien is het oppervlak van de dwergplaneet echter weer zo ver afgekoeld dat er meer stikstofgas uit zijn atmosfeer aanvriest op zijn oppervlak. De komende eeuwen zullen de temperatuur en de atmosferische dichtheid op Pluto alleen maar verder afnemen. De dwergplaneet doet namelijk 248 jaar over één omloop om de zon. Zijn volgende ‘warme’ periode komt dus pas rond het jaar 2237 weer op gang. (EE)
Meer informatie:
SwRI scientists confirm decrease in Pluto’s atmospheric density

   
4 oktober 2021 • Twee dichtbij komende planetoïden blijken heel metaalrijk te zijn
Om onze zon draaien ruim 27.000 relatief kleine planetoïden die (relatief) dicht in de buurt van de aarde kunnen komen. Het overgrote deel daarvan bestaat voornamelijk uit gesteente, maar sommige zijn rijk aan metalen, zoals ijzer, nikkel en kobalt. Amerikaanse onderzoekers hebben twee van die metaalrijke ‘aardscheerders’ onderzocht. Hun conclusie: het duo vertoont sterke overeenkomsten met planetoïde Psyche, het grootste metaalrijke object in ons zonnestelsel, die zich tussen de omloopbanen van de planeten Mars en Jupiter ophoudt (Planetary Science Journal, 1 oktober). Vermoed wordt dat metaalrijke aardscheerders zijn ontstaan toen de kernen van planeten-in-wording op catastrofale wijze werden verwoest, maar verder is er weinig over bekend. Vandaar ook dat het Amerikaanse ruimteagentschap NASA van plan is om in 2022 een ruimtesonde naar de meer dan tweehonderd kilometer grote, metaalrijke planetoïde Psyche wil sturen. Onderzoek door een team van studenten onder leiding van planeetwetenschappers Vishnu Reddy heeft nu echter uitgewezen dat er dichter bij huis ook kleine metaalrijke planetoïden te vinden zijn. Uit waarnemingen met een infraroodtelescoop op Hawaï, blijkt namelijk dat de spectrale signaturen van de aardscheerders 1986 DA (ca. 3 km groot) en 2016 ED85 (1 km) veel op die van Psyche lijken. Hun oppervlakken bestaan naar schatting voor 85 procent uit metalen, wat zou betekenen dat ze meer ijzer, nikkel en kobalt bevatten dan er op aarde te vinden is. Dat maakt deze objecten interessant voor (toekomstige) ‘mijnbouw-projecten’ in de ruimte. Uit de baaneigenschappen en samenstellingen van de twee aardscheerders leiden de onderzoekers af dat 1986 DA en 2016 ED85 tot een familie van planetoïden behoren waarvan de hoofdmoot zich in het buitenste deel van de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter bevindt – hetzelfde gebied waar ook 16 Psyche te vinden is. Maar waarschijnlijk zijn het geen brokstukken van Psyche zelf: die is vermoedelijk nóg metaalrijker. (EE)
Meer informatie:
‘Mini Psyches’ Give Insights into Mysterious Metal-Rich Near-Earth Asteroids

   
2 oktober 2021 • Europees-Japanse ruimtesonde maakt zijn eerste foto(’s) van Mercurius
Het Europese ruimteagentschap ESA heeft de eerste foto van de planeet Mercurius gepresenteerd die gemaakt is door de Europees-Japanse ruimtesonde BepiColombo. De foto is genomen in de nacht van vrijdag op zaterdag (1/2 oktober), kort nadat de ruimtesonde op een afstand van slechts 199 kilometer langs Mercurius was gescheerd. Op het moment van de opname bedroeg de afstand tot de planeet alweer 2418 kilometer. In de loop van vandaag zullen meer opnamen van BepiColombo worden vrijgegeven (update). De nieuwe opname toont een deel van het noordelijk halfrond van Mecurius, inclusief de lavavlakte Sihtu Planitia. Ook enkele opvallende grote inslagkraters zijn te zien. BepiColombo zal deze structuren nader onderzoeken nadat hij eind 2025 in een omloopbaan om de planeet is gebracht. In de tussentijd zal BepiColombo Mercurius nog eens vijf keer op korte afstand passeren. Eerder maakt de in oktober gelanceerde ruimtesonde ook al scheervluchten langs de aarde (eenmaal) en buurplaneet Venus (tweemaal). Bij deze manoeuvres wordt de zwaartekracht van de betreffende planeten gebruikt om vaart te minderen. Pas als BepiColombo voldoende is afgeremd, kan hij in een stabiele baan om Mercurius worden gebracht. De ruimtesonde heeft twee afzonderlijke modules bij zich, de Europese Mercury Planetary Orbiter en de Japanse Mercury Magnetospheric Orbiter. De beide orbiters zullen in verschillende banen om Mercurius worden gebracht. Tezamen zullen ze zowel de planeet zelf als diens magnetische veld en (zeer ijle) atmosfeer gaan onderzoeken. (EE)
Meer informatie:
Hello Mercury

   
29 september 2021 • Marsonderzoek staat tijdelijk op een laag pitje
Tussen 2 en 16 oktober zullen er geen commando’s worden gestuurd naar de diverse ruimtemissies op en rond Mars. Dat hangt samen met het feit dat de rode planeet vanaf de aarde gezien momenteel dicht bij de zon staat. Zo’n conjunctie van Mars en zon treedt eens in de twee jaar op. De zon stoot heet, geïoniseerd gas uit dat zich tot ver in de ruimte verspreidt. Tijdens perioden dat de aarde en Mars elkaar niet kunnen ‘zien’, kan dit gas de radiosignalen die met de diverse Marsmissies worden uitgewisseld verstoren. En dat kan ertoe leiden dat de commando’s worden verhaspeld, met alle mogelijke gevolgen van dien. De Marsvoertuigen blijven overigens wel hun statusrapporten naar de aarde zenden. Een deel van het Marsonderzoek gaat overigens gewoon door. NASA heeft de diverse Marsmissies voor enkele weken ’huiswerk’ gegeven, dat ze tijdens de communicatiepauze moeten afwerken. Zo zullen de Marsrovers Perseverance en Curiosity weerkundige metingen blijven doen en uitkijken naar stofhozen in hun omgeving. En de stationaire Marsrover InSight blijft ‘aardbevingen’ registreren. Ook de diverse ruimtesondes die als satellieten om de rode planeet cirkelen zetten hun onderzoeksprogramma’s voort. De gegevens die zij verzamelen zullen echter pas na half oktober naar de aarde worden overgeseind. (EE)
Meer informatie:
NASA’s Mars Fleet Lies Low As Sun Moves Between Earth and Red Planet

   
28 september 2021 • Windsnelheden in de Grote Rode Vlek van Jupiter nemen toe
Wetenschappers hebben aan de hand van gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop vastgesteld dat de windsnelheden aan de rand van de Grote Rode Vlek op Jupiter sinds 2009 met ongeveer acht procent zijn toegenomen. De winden nabij het centrum van deze grote wervelstorm zijn daarentegen wat gaan liggen. Gemiddeld is sprake van een geleidelijke toename. De Grote Rode Vlek is groter dan de aarde en de kleurrijke wolken in dit weercomplex, dat al meer dan 150 jaar standhoudt, draaien met snelheden van meer dan 600 km/uur tegen de klok in. De met Hubble gemeten veranderingen in windsnelheden bedragen slechts ongeveer 4 km/uur per (aards) jaar. Dat ze desalniettemin zijn opgemerkt komt doordat de ruimtetelescoop Jupiter de afgelopen tien jaar regelmatig nauwkeurig in beeld heeft gebracht. Onduidelijk is nog wat de oorzaak is van de toegenomen windsnelheid. Hubble ziet in feite alleen de bovenkant van de wervelstorm: alles wat onder de wolkentoppen zit is onzichtbaar voor hem. Mogelijk houden de veranderingen verband met het feit dat de Grote Rode Vlek in recente tijden ronder van vorm is geworden en duidelijk is gekrompen. Hij heeft echter altijd nog een middellijn van 16.000 kilometer. (EE)
Meer informatie:
Hubble Shows Winds in Jupiter's Great Red Spot Are Speeding Up

   
28 september 2021 • Marslander InSight detecteert zwaarste ‘aardbeving’ tot nu toe
Op 18 september jl. – zijn duizendste dag op Mars – heeft NASA’s Marslander InSight een van de krachtigste en langste aardbevingen tot nu gedetecteerd. De beving had een kracht van 4,2 en duurde bijna anderhalf uur. Eind augustus had InSight al twee bevingen van kracht 4,2 en 4,1 gedetecteerd. Wetenschappers zijn nog bezig om de gegevens van de seismometer van InSight te analyseren, maar inmiddels is al wel duidelijk dat de krachtigste bevingen op ongeveer 8500 kilometer afstand van de Marslander optraden. Daarmee zijn dit de verste bevingen die tot nu toe zijn ‘gevoeld’. Mogelijk lag het epicentrum in het Valles Marineris-gebied – een groot ravijnenstelsel nabij de evenaar van Mars. Opmerkelijk is ook dat de bevingen van eind augustus zeer verschillend van karakter waren. De beving van kracht 4,2 vertoonde trage, laagfrequente trillingen, terwijl die van kracht 4,1 op slechts 925 kilometer afstand plaatsvond en juist door snelle, hoogfrequente trillingen werd gekenmerkt. Door de seismische golven van de Marsbevingen te analyseren, hopen wetenschappers meer te weten te komen over het inwendige van de planeet Mars. (EE)
Meer informatie:
InSight lander detects most powerful marsquake yet

   
22 september 2021 • ALMA ontdekt verre, zware sterrenstelsels met lege 'brandstoftank'
Met het ALMA-observatorium (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Noord-Chili zijn zes verre, zware sterrenstelsels ontdekt die geen 'brandstof' meer hebben voor de vorming van nieuwe sterren. Astronomen begrijpen niet goed hoe dat mogelijk is: vanwege hun grote afstand en de bijbehorende reistijd van het licht worden de sterrenstelsels waargenomen zoals ze er in de jeugd van het heelal uitzagen - hooguit drie miljard jaar na de oerknal - en algemeen werd aangenomen dat grote, zware stelsels in die periode over kolossale hoeveelheden koud waterstofgas beschikken, waaruit gedurende lange tijd nieuwe sterren kunnen ontstaan. De zes sterrenstelsels zijn bestudeerd met de Hubble Space Telescope, die de hoeveelheid sterlicht opmat, en met ALMA, die de warmtestraling registreerde van koel stof. Op basis van de ALMA-waarnemingen kon vervolgens een goede schatting worden gemaakt van de beschikbare voorraad koud gas in de stelsels. Die bleek vrijwel volledig te zijn uitgeput. Dat doet vermoeden dat er - voorlopig althans - geen nieuwe sterren meer zullen ontstaan. Vanwege hun grote afstanden zijn de sterrenstelsels (ondanks hun massa) erg lichtzwak. Bij de waarnemingen werd dankbaar gebruik gemaakt van het zwaartekrachtlenseffect: het licht van de verre achtergrondstelsels wordt versterkt (en vervormd) door de zwaartekracht van een zware cluster van sterrenstelsels op de voorgrond. Een mogelijke verklaring voor de afwezigheid van koud gas is dat energierijke straling van een centraal superzwaar zwart gat het interstellaire gas in de stelsels sterk verhit. Toekomstige waarnemingen kunnen daar uitsluitsel over geven. De nieuwe resultaten zijn vandaag gepubliceerd in Nature. (GS)
Meer informatie:
ALMA Scientists Uncover the Mystery of Early Massive Galaxies Running on Empty (origineel persbericht)

   
22 september 2021 • In stof gehulde sterrenstelsels uit de tijd van de kosmische dageraad ontmaskerd
Astronomen hebben bij toeval twee in dik stof verscholen sterrenstelsels ontdekt die zijn ontstaan in de tijd dat het heelal nog maar 5% van zijn huidige leeftijd had. Het internationale team, met een aantal Leidse astronomen, onderzocht de gegevens van jonge, verre sterrenstelsels die met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) zijn waargenomen. Ze zagen onverwachte emissies uit schijnbaar lege gebieden in de ruimte. Nader onderzoek bevestigde dat deze afkomstig zijn van twee tot nu toe onontdekte sterrenstelsels, verborgen in een dikke laag kosmisch stof. Deze ontdekking suggereert dat er nog meer van dit soort sterrenstelsels in het vroege heelal verborgen zitten. Het onderzoeksresultaat wordt deze week gepubliceerd in Nature.
Als astronomen diep in de nachtelijke hemel turen, zien ze hoe het heelal er lang geleden uitzag. Doordat de snelheid van het licht eindig is, kunnen ze door de verste sterrenstelsels te bestuderen miljarden jaren in het verleden kijken, toen het heelal nog heel jong was en sterrenstelsels pas net sterren begonnen te vormen. De bestudering van dit vroege heelal is een grote uitdaging in de astronomie en is van essentieel belang voor de ontwikkeling van nauwkeurige en consistente astrofysische modellen. Een belangrijk doel van de wetenschappers is alle sterrenstelsels in de eerste miljard jaar van de kosmische geschiedenis te identificeren en de snelheid te meten waarmee zij groeiden door de vorming van nieuwe sterren.In de afgelopen decennia zijn diverse pogingen ondernomen om verre sterrenstelsels waar te nemen die worden gekenmerkt door elektromagnetische straling die sterk roodverschoven (verschoven naar langere golflengten) is voordat hij de aarde bereikt. Tot nu toe is de kennis van vroege sterrenstelsels vooral gebaseerd op waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop, die hun ultraviolette (UV) emissie onderzoekt. Recentelijk zijn astronomen ook begonnen met de bestudering van verre sterrenstelsels op submillimetergolflengten met behulp van de ALMA-telescoop in het noorden van Chili. Met name de ‘stoffige’ sterrenstelsels kunnen met ALMA worden bestudeerd die Hubble over het hoofd ziet omdat het stof de UV-emissie absorbeert. Aangezien ALMA op submillimetergolflengten waarneemt, kan het deze sterrenstelsels wel detecteren.In een groot programma dat REBELS (Reionization-Era Bright Emission Line Survey) heet, gebruiken astronomen ALMA om de emissies van 40 sterrenstelsels waar te nemen uit de tijd van de kosmische dageraad. REBELS wordt geleid door de Leidse astronoom Rychard Bouwens. Bij de analyse van deze dataset merkten de astronomen sterke emissies op van stof en enkelvoudig geïoniseerde koolstof op posities die ver verwijderd waren van de oorspronkelijke doelstelsels. Tot hun verbazing konden zeer gevoelige instrumenten zoals Hubble en de Japanse Subaru-telescoop geen UV-emissie op deze locaties detecteren. Om deze mysterieuze signalen te begrijpen, hebben ze de zaak verder onderzocht.In het artikel dat deze week wordt gepubliceerd in Nature, presenteren zij een grondige analyse waaruit blijkt dat deze onverwachte emissies afkomstig zijn van twee voorheen onbekende sterrenstelsels die zich in de buurt van de twee oorspronkelijke REBELS-doelen bevinden. Deze sterrenstelsels zijn niet zichtbaar in het UV of in zichtbaar licht doordat ze bijna volledig aan het zicht worden onttrokken door kosmisch stof.  Een van deze sterrenstelsels is het verste door stof verduisterde sterrenstelsel dat tot nu toe is ontdekt. “Deze vondst laat zien wat de kracht is van grote programma’s zoals REBELS,” aldus Bouwens. Het meest verrassende aan deze toevalstreffer (serendipity in het Engels) is dat de nieuw ontdekte sterrenstelsels, die meer dan 13 miljard jaar geleden zijn gevormd, helemaal niet vreemd zijn in vergelijking met typische sterrenstelsels uit dezelfde periode. "Deze nieuwe sterrenstelsels werden niet gemist doordat ze extreem zeldzaam zijn, maar alleen doordat ze volledig in stof zijn gehuld,” legt coauteur Sander Schouws (PhD-student aan de Sterrewacht Leiden) uit. Het is echter ongebruikelijk om zulke stoffige sterrenstelsels te vinden in deze periode van het heelal (minder dan 1 miljard jaar na de oerknal), wat suggereert dat de huidige telling van de vroege sterrenstelsels hoogstwaarschijnlijk onvolledig is, en vraagt om nieuwe, diepere surveys. "Het is zelfs mogelijk dat we tot nu toe één op de vijf sterrenstelsels in het vroege heelal hebben gemist", voegt Schouws toe.De onderzoekers verwachten dat de nieuwe mogelijkheden van de James Webb Space Telescope (JWST) en de sterke synergie met ALMA in de komende jaren tot aanzienlijke vooruitgang op dit gebied zullen leiden. Eerste auteur Yoshinobu Fudamoto (Waseda Universiteit/NAOJ, Japan): "Het vervolledigen van onze telling van vroege sterrenstelsels met de momenteel ontbrekende door stof bedekte sterrenstelsels, zoals die nu zijn gevonden, is een van de belangrijkste doelstellingen van JWST- en ALMA-surveys in de nabije toekomst."
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
22 september 2021 • Nieuwe methode getest om quasars te wegen
Sterrenkundigen hebben voor het eerst met succes een nieuwe methode uitgetest om quasars te 'wegen'. Quasars zijn de extreem heldere kernen van ver verwijderde sterrenstelsels. In het centrum bevindt zich een superzwaar zwart gat dat materie uit de omgeving opslokt. Voordat dat gas in het zwarte gat verdwijnt, hoopt het zich op in een zogeheten accretieschijf, waar de temperatuur kan oplopen tot vele tienduizenden graden - vandaar de grote helderheid van quasars. Op grotere afstand van het zwarte gat cirkelt gas rond het zwarte gat met snelheden van duizenden kilometers per seconde, in de zogeheten broad (emission) line region (BLR). Als je van dat gas zowel de snelheid als de afstand tot het centrum van de quasar weet, is het eenvoudig om de massa van het zwarte gat te bepalen. Vanwege de enorme afstanden van quasars, en de relatief geringe afmetingen van het BLR-gebied, was dat tot nu toe echter onmogelijk. Met behulp van een nieuwe techniek, spectroastrometrie geheten, is het nu voor het eerst wél gelukt. Bij deze techniek worden spectroscopische metingen geïntegreerd met nauwkeurige positiebepalingen. Een team onder leiding van Felix Bosco van het Max Planck Institut für Astronomie heeft zulke metingen verricht aan quasar J2123-0050 in het sterrenbeeld Waterman. Die quasar staat zo ver weg dat zijn licht er 10,9 miljard jaar over heeft gedaan om op aarde aan te komen. De astronomen, onder wie Joe Hennawi van de Leidse Sterrewacht, concluderen op basis van hun metingen dat het superzware gat in de kern van de quasar 1,8 miljard keer zo zwaar moet zijn als de zon. De resultaten zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. De metingen aan J2123-0050 zijn verricht met een gevoelig instrument op de 8,1-meter Gemini North Telescope op Mauna Kea, Hawaii. De astronomen verwachten dat toekomstige monstertelescopen zoals de Europese 39-meter Extremely Large Telescope van vrijwel alle quasars in het heelal op deze manier de massa kan bepalen. (GS)
Meer informatie:
How to weigh a quasar (origineel persbericht)

   
21 september 2021 • Meteorieten gevonden van Slovenië-vuurbol
Europese onderzoekers hebben fragmenten gevonden van de meteoriet die op 28 februari 2020 neerkwam nabij Novo Mesto in het zuiden van Slovenië. Duizenden mensen in Slovenië, Kroatië, Italië, Oostenrijk en Hongarije zagen die ochtend rond 10.30 uur een extreem heldere vuurbol aan de hemel, die gepaard ging met luide explosies en die een rookspoor achterliet, enigszins vergelijkbaar met de (nog veel spectaculairdere) vuurbol die zeven jaar eerder zichtbaar was boven de Russische stad Tsjeljabinsk. De Sloveense vuurbol werd vastgelegd door talloze dashcams en veiligheidscamera's. Door al die beelden zorgvuldig te analyseren kon het driedimensionale traject van de meteoriet door de dampkring worden gereconstrueerd. Zo viel te achterhalen waar mogelijke resten neergekomen zouden kunnen zijn. Een grootscheepse zoekactie heeft vervolgens inderdaad succes gehad. Op de video-opnamen is te zien dat de ruimtesteen (die oorspronkelijk vermoedelijk een meter groot was en ongeveer vier ton moet hebben gewogen) in minstens 17 fragmenten uiteenviel. Het grootste brokstuk, dat naar schatting ca. tien kilogram moet wegen, is nog niet teruggevonden. Wel zijn al drie kleinere fragmenten, met massa's van enkele honderden grammen, onderzocht in een laboratorium. De eerste resultaten van dat onderzoek, gepresenteerd op de  European Planetary Science Conference (EPSC 2021), laten zien dat het om een 'normale' steenmeteoriet gaat. (GS)
Meer informatie:
EPSC 2021

   
20 september 2021 • NASA kiest landingsplaats voor maanwagen VIPER
Een heuvelachtig gebied ten westen van de maankrater Nobile, in het zuidpoolgebied van de maan, is door NASA uitgekozen als toekomstige landingsplaats voor de Amerikaanse maanwagen VIPER. VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) wordt in 2023 gelanceerd op een FalconHeavy-raket van SpaceX en naar het maanoppervlak gebracht aan boord van de Griffin-lander van ruimtevaartbedrijf Astrobotic. De missie maakt deel uit van NASA's Artemis-programma voor hernieuwd bemand en onbemand onderzoek van de maan. VIPER gaat onder andere onderzoek doen naar de aanwezigheid van ijs in permanent beschaduwde delen van het maanoppervlak nabij de zuidpool. IJs kan in de toekomst van belang zijn als bron van water voor een bemande maanbasis of als bron van raketbrandstof. Het is de bedoeling dat VIPER een gebied van ruim 90 vierkante kilometer gaat doorkruisen en bestuderen. (GS)
Meer informatie:
NASA’s Artemis Rover to Land Near Nobile Region of Moon’s South Pole (origineel persbericht)

   
16 september 2021 • 'Pulpballen' verklaren ammoniaktekort van Uranus en Neptunus
Het regent mogelijk 'pulpballen' in de atmosferen van de verre reuzenplaneten Uranus en Neptunus. Die concentraties van ammoniak en water, met de substantie van stevige appelmoes, zouden er verantwoordelijk voor zijn dat er in de zichtbare lagen van de twee planeetatmosferen veel minder ammoniak voorkomt dan verwacht. Net als Jupiter en Saturnus bevatten de atmosferen van Uranus en Neptunus grote hoeveelheden methaangas (CH4). Maar ammoniak (NH3) komt er in verhouding veel minder voor. Tristan Guillot van het CNRS Laboratoire Lagrange in Nice denkt nu te weten hoe dat komt. De ruimtesonde Juno heeft ontdekt dat er in de bovenste lagen van de Jupiterdampkring tijdens hevige stormen 'pulpballen' ontstaan doordat ijskristallen veranderen in waterdruppels onder invloed van ammoniak, dat als 'antivries' dienst doet. Zo ontstaan concentraties van ammoniak, water en ijs, die in de vorm van brij-achtige 'hagelstenen' met massa's tot wel één kilogram naar beneden vallen. Op die manier wordt een deel van het ammoniakgas naar dieper gelegen lagen in de dampkring getransporteerd. Op basis van theoretische overwegingen concludeert Guillot dat hetzelfde effect in de (koudere) atmosferen van Uranus en Neptunus veel efficiënter is. Dat zou de opmerkelijk lage concentraties van ammoniak in de bovenste dampkringlagen van deze twee planeten kunnen verklaren. Guillot presenteerde zijn bevindingen op het Europlanet Science Congress (EPSC) 2021. (GS)

   
16 september 2021 • Mars was ooit het toneel van duizenden supervulkanen
Zo'n vier miljard jaar geleden werd de planeet Mars geteisterd door duizenden supervulkaanuitbarstingen, gedurende een periode van ongeveer 500 miljoen jaar. Die explosieve uitbarstingen vonden allemaal plaats in Arabia Terra, een uitgestrekt gebied op het noordelijk halfrond van de planeet. Sporen van het vulkaangeweld zijn gevonden in waarnemingen van de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO); de nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Geophysical Research Letters. In 2013 kwamen planeetonderzoekers al tot de conclusie dat enkele zeer grote kraters in Arabia Terra vermoedelijk geen inslagkraters zijn; ze hebben meer weg van vulkaancaldera's. Die ontstaan in de nasleep van catastrofale supervulkaanuitbarstingen, waarbij onvoorstelbare hoeveelheden materiaal de lucht in worden geblazen. (De laatste supervulkaanuitbarsting op aarde vond ca. 76.000 jaar geleden plaats, op Sumatra.) Later werd ontdekt dat er in Arabia Terra ook mineralen voorkomen die geassocieerd worden met vulkanisme. Geoloog Patrick Whelley van NASA's Goddard Space Flight Center en zijn collega's gingen vervolgens in MRO-data op zoek naar afzettingen van vulkanische as. Die werden inderdaad gevonden, precies in het patroon dat je verwacht op basis van de heersende windrichting op Mars. Uit de hoeveelheid afgezet vulkaanas (later omgezet in kleimineralen) leiden de onderzoekers af dat er in een periode van een half miljard jaar enkele duizenden gigantische vulkaanuitbarstingen in het gebied moeten hebben plaatsgevonden. Onduidelijk is nog waarom het supervulkanisme beperkt zou zijn gebleven tot Arabia Terra. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
15 september 2021 • Planeten ontstaan in 'organische soep'
De protoplanetaire schijven rond pasgeboren sterren - platte, ronddraaiende schijven van gas- en stofdeeltjes waarin planeten samenklonteren - zijn rijk aan organische (koolstofhoudende) moleculen. Dat blijkt uit gedetailleerde waarnemingen van het ALMA-observatorium in Noord-Chili. ALMA (Atacama Large Millimeter-submillimeter Array) bestudeerde de protoplanetaire schijven van vijf jonge, relatief nabijgelegen sterren: IM Lupi, GM Aurigae, AS209, HD163296 en MWC480. Dankzij de hoge gevoeligheid en de scherpe blik van ALMA kon de verdeling van verschillende eenvoudige en complexere organische moleculen in kaart worden gebracht. De waarnemingen zijn verricht in het kader van het MAPS-programma (Molecules with ALMA at Planet-forming Scales), dat onder leiding staat van Karin Öberg van het Center for Astrophysics in Cambridge (Massachusetts). De resultaten zijn gepubliceerd in een reeks artikelen in The Astrophysical Journal Supplement Series. ALMA ontdekte relatief eenvoudige organische moleculen zoals HCN, C2H en H2CO, maar ook complexere verbindingen als HC3N, CH3CN en C3H2. In de binnendelen van de protoplanetaire schijven, waar aardeachtige planeten kunnen ontstaan, blijken de hoeveelheden van die complexere moleculen tientallen malen zo groot te zijn als verwacht. Verder blijken de verschillende moleculen vaak verdeeld te zijn in ringvormige structuren, en die verdeling is niet voor elk molecuul gelijk. Dat doet vermoeden dat de atmosferen van de planeten die in de schijven ontstaan uiteindelijk ook sterk verschillende samenstellingen kunnen hebben. Volgens de MAPS-onderzoekers is de voorraad aan organische moleculen in protoplanetaire schijven in elk geval groot genoeg voor een rijke chemische en wellicht dus ook biochemische evolutie op toekomstige planeten. (GS)
Meer informatie:
ALMA Reveals Carbon-Rich, Organic Birth Environments of Planets (origineel persbericht)