Tíu bestu stjörnuljósmyndir ársins 2012

Stjörnufræði er einstaklega myndræn vísindagrein. Ár hvert eru þúsundir ljósmynda teknar af undrum alheimsins, hvort sem er af stjörnuáhugafólki, stjörnufræðingum eða vélvæddum sendifulltrúum jarðarbúa í sólkerfinu. Margar þessara mynda eru gullfallegar, oft hreinustu listaverk, sem verðskulda að sem flestir fái notið.

Í fjórða þætti Sjónaukans er fjallað um tíu bestu stjörnuljósmyndir ársins 2012 að mati Stjörnufræðivefsins.

Einnig má sjá og skoða myndirnar hér http://www.stjornufraedi.is/frettir/nr/1129

Sjónaukinn 4. þáttur - Tíu bestu stjörnuljósmyndir ársins 2012 from Stjörnufræðivefurinn on Vimeo.

Við hvetjum ykkur til að deila fegurðinni með öðrum!

- Sævar Helgi

Glæsilegir Geminítar skreyttu himinhvolfið

Var ekki stjörnuhimininn glæsilegur í gær?

Geminítarnir sviku svo sannarlega ekki!

Drífan var tilkomumikil og mörg stjörnuhröpin glæsileg. Fólk sá nokkra tugi loftsteina á stuttum tíma og margir höfðu orð á því að hafa aldrei séð aðra eins sýningu.

Þessa fallegu mynd tók Óskar Elías Sigurðsson í Vestmannaeyjum í gærkvöldi af tveimur Geminítum. Vinstra megin á myndinni eru Tvíburarnir en þarna sést líka Óríon, Nautið og Sjöstirnið.

Í Vestmannaeyjum kom hópur fólks úr Stjörnufræðifélagi Vestmannaeyja saman og góndi upp í himininn eins og lesa má um hér. Við höfum einnig frétt af nokkurri umferð í Heiðmörk, við Kleifarvatn og á fleiri stöðum.

Ekki er öll nótt úti enn því í kvöld er möguleiki á að sjá nokkra Geminíta í viðbót (þó sennilega ekki jafn marga og í gær).

Margir tóku líka eftir loftsteinum annars staðar á himninum og gætu þar hafa séð nýja drífu sem rekja má til halastjörnunnnar Wirtanen. Þessi nýja drífa hefur geislapunkt í Fiskunum. Sú var þó ekki jafn öflug og Geminítarnir.

Horfið til himins!

Viðbót kl. 19:20

Sunna Gautadóttir sendi okkur þessa mynd af Geminíta yfir Skarðsheiði (held ég, einhver má endilega leiðrétta ef það er rangt) en myndin er tekin frá Borgarnesi.

- Sævar Helgi

Sjáðu bestu loftsteinadrífu ársins 13.-14. desember

Ef veður leyfir fimmtudagskvöldið 13. desember skaltu horfa til himins. Þetta kvöld (og reyndar föstudagskvöldið líka) nær loftsteinadrífan Geminítar hámarki.

Geminítar eru oft besta loftsteinadrífa ársins. Um hana er fjallað í nýjasta þætti Sjónaukans:

Sjónaukinn 3. þáttur - Horft til himins í desember from Stjörnufræðivefurinn on Vimeo.

(Ef þú ert að nota spjaldtölvu eða síma og sérð ekki þáttinn, smelltu þá hér)

Í ár má búast við því að sjá um eða yfir 100 stjörnuhröp á klukkustund. Þú gætir sem sagt séð alla vega eitt stjörnuhrap á mínútur, jafnvel fleiri.

Öll virðast stjörnuhröpin stefna úr stjörnumerkinu Tvíburunum (Gemini) og dregur drífan nafn sitt af því. 

Dularfullir Geminítar

Flestar loftsteinadrífur má rekja til ísagna sem hafa losnað af halastjörnum á leið þeirra í kringum sólina.

En Geminítar eru harla óvenjulegir.

Þá má nefnilega rekja til smástirnis — ekki halastjörnu.

Smástirnið nefnist 3200 Phaethon og er aðeins 5 km að stærð. Ef til vill hefur efni losnað af því þegar það gerðist nærgöngult við sólina. Sannast sagna er það þó ekki vitað.

Hugsanlega er 3200 Phaethon lítið brot úr smástirninu Pallas sem er hundrað sinnum stærra og eitt stærsta smástirnið í smástirnabeltinu.

Af öllum þeim efnisstraumum sem jörðin plægir sig í gegnum ár hvert, er Geminíta slóðin einna þéttust. Þessi drífa svíkur þess vegna sjaldnast.

Stjörnuhröpin sem þú sérð verða til þegar agnir á stærð við sandkorn eða litla steina falla í gegnum lofthjúp jarðar. Agnirnar ferðast á 35 km hraða á sekúndu að meðaltali svo þegar ein þeirra rekst á lofthjúpinn gufar hún hratt upp vegna núnings og skilur eftir sig hvíta slóð.

Sérstaklega bjartur Geminíti springur fyrir ofan Mojave eyðimörkina í Bandaríkjunum þann 14. desember 2009. Mynd: Wally Pacholka / Astropics.com / TWAN

Hvert á að horfa?

Aðstæður til að fylgjast með Geminítum þetta árið eru kjörnar því tunglið er undir sjóndeildarhring frá okkur séð og truflar þess vegna ekki.

Ekki er þörf á neinum sérstökum búnaði til að fylgjast með drífunni, aðeins augu (þótt vissulega gæti verið skemmtilegt að beina stjörnusjónauka að Júpíter og fleiri fyrirbærum sem eru á lofti um nóttina).

Komdu þér vel fyrir á dimmum stað, fjarri borgar- og bæjarljósunum, fimmtudagskvöldið 13. desember og horfðu í austurátt.

Notaðu stjörnukortið hér undir til að finna Kastor og Pollux, björtustu stjörnurnar í tvíburamerkinu en geislapunktur drífunnar er rétt fyrir ofan Kastor.

Tvíburamerkið er á lofti fram á morgun en virknin verður sennilega mest þá, rétt áður en birtir af degi (besti tíminn til að fylgjast með er því föstudagsmorguninn 14. desember)

Leggstu á jörðina, láttu fara vel um þig og horfðu til himins!

Prófaðu að telja stjörnuhröpin og láttu okkur svo vita (t.d. á Facebook) hvað þú sást mörg!

- Sævar Helgi Bragason

Jólagjöfin í ár! Bók um Higgs-eindina komin út á íslensku

Hér er klárlega komin jólagjöfin í ár.

Út er komin bókin Máttur tómarúmsins: Higgs-eindin fundin eftir einn þekktasta eðlisfræðing heims, Lisu Randall, prófessor í eðlisfræði við Harvard háskóla. Baldur Arnarson, blaðamaður og Sveinn Ólafsson, prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands, þýddu.

Í bókinni lýsir Randall fundi Higgs-eindarinnar og hvernig hann kann að marka upphaf nýrrar undirliggjandi kenningar um efnisheiminn. Sagt er frá því hvaða þýðingu fundur Higgs-eindarinnar gæti haft fyrir skilning okkar á „tómu“ rúmi. Það er ekki tómt heldur er í því fólginn máttur, Higgs-sviðið, sem gefur öreindum massa. Án þess væru atómin og við ekki til. Higgs-eindin er birtingarmynd sviðsins og með fundi hennar lýkur tæplega hálfrar aldar leit. Vísindin standa á tímamótum og kann fundurinn að leiða til nýrra svara um alheiminn og ráðgátur hans.

Í fyrra gaf sama útgáfufyrirtæki út bókina Skipulag alheimsins eftir Stephen Hawking og og Leonard Mlodinow.

Hægt er að panta bókina beint frá útgefanda, Tifstjörnunni, hér en hún fæst líka í öllum verslunum Eymundsson og Bóksölu stúdenta.

Panta

Ástarstjarnan og Hringadróttinn dansa tangó á morgunhimninum

Þeir sem taka daginn snemma nú í lok nóvember munu sjá ástarstjörnuna Venus og hringadróttinn Satúrnus stíga tignarlegan dans, lágt á morgunhimninum.

Þessa dagana er tvíeykið í suðaustri rétt fyrir sólarupprás. Venus rís á undan Satúrnusi en ef þú fylgist með þeim næstu daga, sérðu að Venus er á hraðferð neðar á himininn og nálgast Satúrnus.

Samstaðan verður glæsilegust milli 25. og 28. nóvember. Hún nær hámarki þriðjudagsmorguninn 27. nóvember, þegar innan við ein gráða skilur á milli þeirra á suð-austurhimninum.

Ef þú átt góðan handsjónauka er tilvalið að beina honum að parinu.

Þeir sem eiga stjörnusjónauka eiga von á góðu. Hringar Satúrnusar blasa við, eitthvað það allra fegursta sem hægt er að sjá himninum.

Rétt fyrir ofan fylgist Axið, stjarnan Spíka í Meyjunni, með sýningunni. Hún er bjartasta stjarna Meyjunnar og í um 260 ljósára fjarlægð frá jörðinni. Við sjáum hana sem sagt eins og hún leit út árið 1752.

Fjallað er um þetta í nýjasta þætti Sjónaukans.

Sjónaukinn - 2. þáttur - Horft til himins í nóvember from Stjörnufræðivefurinn on Vimeo.

Horfið til himins!

- Sævar Helgi

Ferðasaga: Sólmyrkvi í Cairns 14. nóvember 2012

Mig hefur alltaf dreymt um að sjá almyrkva á sólu og þegar vinafólk mitt sá sólmyrkvann í Kína fyrir fjórum árum síðan, kviknaði sú hugmynd að nota sólmyrkvann í Cairns sem góða ástæðu til að fara aftur til Ástralíu.

Ég hafði samband við nokkur áströlsk stjörnuskoðunarfélög og hópurinn frá Newcastle tók mér opnum örmum og ég er nú orðin sérlegur heiðursmeðlimur klúbbsins.

Það var alltaf vitað að þessi sólmyrkvi yrði mikið happdrætti, enda snemma að morgni og á þessum árstíma er yfirleitt skýjað á morgnana. Síðustu daga er búið að rigna mikið og útlitið var það slæmt að margir flúðu inn í land því veðurspáin var slæm fyrir ströndina en hópurinn minn ákvað að halda kyrru fyrir á Trinity Beach.

Ég fór á fætur klukkan 4:30 í morgun með fiðrildi í maganum og trúði því varla að það væri loksins komið að þessu. Um 6.000 manns þurftu að troða sér eins og sardínur í dós á ströndina í Trinity beach en við vorum búin að finna betri og rólegri stað við litla tjörn bak við hótelið okkar.

Myndir: Rannveig Magnúsdóttir

Við sólarupprás var nokkuð bjart en svo færðist þungur skýjabakki yfir og það leit út fyrir að við sæjum ekki neitt. Þegar tunglið var komið hálfa leið yfir sólu kom loksins gat í skýin og hópurinn tók andköf (sérstaklega ofurtilfinninganæmi japanski hópurinn sem var við hliðina á okkur), spenningurinn var næstum óbærilegur og hjartað tók stóran kipp.

Þegar kom að almyrkvanum sjálfum sáum við að þetta yrði mikið kapphlaup við skýin og því miður var ský yfir sólu akkúrat þær tvær mínútur sem almyrkvinn varði. Þrátt fyrir skýin, þá var þetta ein merkilegasta upplifun lífs míns. Það dimmdi mjög snögglega og öll skynfæri líkamans tóku við sér og upplifðu eitthvað nýtt.

Mér fannst loftið gárast í undarlegum bylgjum og ég var með gæsahúð allan tímann og lengi á eftir þrátt fyrir hitabeltisloftslagið. Fuglarnir, sem garga stanslaust yfir daginn, þögnuðu, og mér fróðari maður sagði að hann hefði heyrt hjóð í næturfuglum, sem eflaust voru afar hissa þegar birti strax aftur.

Fljótlega eftir almyrkvann hurfu svo skýin og við sáum vel allan seinni hlutann. Ég fylltist söknuði þegar ég horfði á eftir síðasta hluta tunglsins hverfa frá sólu og er staðráðin í því að upplifa þetta aftur.

Næsti sólmyrkvi í Ástralíu verður árið 2028 og félagar mínir í Newcastle Astronomical Society eru búnir að bjóða mér að sjá hann með sér. Það boð ætla ég sko sannarlega að þiggja, og kannski verð ég svo heppin að sjá fleiri sólmyrkva í millitíðinni. Það er óhætt að segja að sólmyrkvar séu ávanabindnandi áhugamál.

Næst sést almyrkvi á sólu frá Reykjavík árið þann 12. ágúst 2026. Í Reykjavík stendur almyrkvi yfir í 1 mínútu og 10 sekúndur.

- Rannveig Magnúsdóttir, líffræðingur

Hvað sést á stjörnuhimninum í nóvember?

Í öðrum þætti Sjónaukans er fjallað um það sem sjá má á stjörnuhimninum yfir Íslandi í nóvember. Sagt frá Galíleótunglunum við Júpíter sem eru svo sannarlega heillandi staðir. Fjallað er um Tycho, sem er með mest áberandi gígum á tunglinu okkar en hann varð til fyrir um 100 milljónum ára. Að lokum er sagt frá frægustu loftsteinadrífu himins sem sést í nóvember ár hvert.

Framleiðendur eru Stjörnufræðivefurinn og Geimstöðin . Umsjónarmaður þáttarins er Sævar Helgi Bragason, einn af ritstjórum Stjörnufræðivefsins.

Sjáðu þáttinn hér undir!

Sjónaukinn - 2. þáttur - Horft til himins í nóvember from Stjörnufræðivefurinn on Vimeo.

Curiosity þefar af lofthjúpi Mars en finnur enga metanlykt

Þetta hefur verið sannkölluð tilraunavika hjá Curiosity. Á þriðjudaginn fengum við fyrstu niðurstöður frá CheMin og nú SAM, tilraunastofunum tveimur innan í jeppnum. Mælingar SAM á lofthjúpnum eru merkilegar og sýna að lofthjúpurinn hefur að miklu leyti rokið burt. Flestir biðu spenntir eftir fréttum af hugsanlegu metani en skemmst er frá því að segja að engin merki hafa fundist um það hingað til.

Byrjum á þessu:

Mynd: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems

Ó mæ! Smelltu tvisvar til að stækka myndina! (Smelltu hér til að sækja myndina í fullri upplausn)

Í gær sagði ég frá því að Curiosity hefði tekið myndir af sjálfum sér með MAHLI smásjármyndavélinni á armi sínum. Myndirnar 55 bárust í gær og voru settar saman í þessa glæsilegu mynd! Þetta er klárlega ein af myndum leiðangursins!

Annað skemmtilegt við myndina er endurvarpið í „augunum“ í mastrinu. Í þeim sést umhverfið en í ChemCam sést glitta í tækin á arminum. Curiosity tók því eiginlega mynd af sjálfum sér að taka mynd af sjálfum sér.

Mynd: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems/Emily Lakdawalla (samsetning)

Í gær var önnur samskonar mynd tekin svo hægt verði að útbúa þrívíddarmynd í lit af jeppanum! Ég get ekki beðið eftir að setja upp þrívíddargleraugun og skoða hana.

Sample Analysis at Mars

SAM (Sample Analysis at Mars) er tilraunastofa á stærð við örbylgjuofn í skrokki Curiosity. Í SAM eru þrjú tæki til að efnagreina berg-, jarðvegs- og loftsýni: Massagreinir (Quadrupole Mass Spectrometer), gasskiljunartæki (Gas Chromatograph) og stillanlegur leysi-litrófsriti (Tunable Laser Spectrometer).

SAM komið fyrir í Curiosity. Mynd: NASA/JPL-Caltech

Gasskiljunartækið flokkar gastegundirnar sem losna við hitun eftir þyngd og mælir þær og greinir. Léttustu gastegundirnar koma fyrst út úr tækinu en þær þyngstu seinast. Tækið getur svo beint þeim í massagreininn eða leysi-litrófsritann til frekari greiningar.

Massagreinirinn greinir gasið eftir þyngd sameindanna og rafhleðslu þeirra í jónuðu (örvuðu) ástandi. Tækið skýtur rafeindum á ógnarhraða á sameindirnar, tvístrar þeim og flokkar samkvæmt þyngd í rafsviði. Litrófsmæling í kjölfarið leiðir í ljós hverja einustu sameind í gasinu.

Leysi-litrófsritinn mælir magn og samsætuhlutföll efna sem eru mikilvæg lífi (metans, koldíoxíðs og vatnsgufu) með því að skjóta innrauðum leysigeisla á þau. Efnin gleypa leysigeislann með tiltekinni tíðni en sú tíðni er fingrafar efnisins.

SAM virkar þannig að fyrst útbýr sýnasöfnunarkerfið í armi jeppans mjög lítil sýni úr möluðu bergi eða jarðvegi á stærð við hálfa ópaltöflu (litla). Sýnið er síðan flutt ofan í SAM og í eitt af 74 bikarglösum sem sitja á hjóli. Þegar bikar er fullur er hann færður inn í annan tveggja ofna sem hitar sýnið upp í um 1.000°C.

Við hitunina losna gastegundir úr sýnunum hægt og bítandi. Reikul efni á borð við lífræn efni losna við tiltölulega lág hitastig en steindir við mun hærri hita. Að lokum gufar allt sýnið upp. Hitastigið er aukið mjög hægt svo tækin þrjú geti greint samsetningu gassins samhliða vaxandi hita.

Á SAM eru einnig tvö loftgöt þar sem lofthjúpurinn streymir inn. Það sem bindur þau saman er leiðslukerfi með tveimur helíum gastönkum og tveimur dælum sem þrýsta gasinu í gegnum kerfið.

Allt gerir þetta SAM að besta og næmasta efnagreiningartæki sem sent hefur verið til annarar reikistjörnu.

Dæmigerð efnagreining með SAM tekur um 4 til 10 stundir, allt eftir því hvers konar sýni og hvernig greiningu um er að ræða. Nokkra daga getur tekið að undirbúa greiningu á föstum sýnum, því „þrífa“ þarf bikarglösin af reikulum efnum áður en þau fara inn i ofnin — ella gætu þau truflað mælingarnar og skekkt niðurstöðurnar.

Ráðgátan um metanið

Árið 2004 nam litrófsriti um borð í evrópska geimfarinu Mars Express merki um metan í lofthjúpi Mars. Á sama tíma fundu tveir hópar stjörnufræðinga einnig ummerki metans í lofthjúpnum með sjónaukum á jörðinni.

Mynd: NASA

Þótt metanið sé í mjög litlu magni — innan við 5 milljörðust hlutar af lofthjúpnum — er þetta ein merkasta Mars-uppgötvun síðustu ára, verði hún staðfest.

Menn greinir nefnilega á um mælingarnar. Þetta litla magn er á mörkum hins greinanlega með sjónaukum á jörðinni og raunar finnast engin ummerki um metan í nýlegri rannsóknum með stærri sjónaukum. Hafa ber í huga að óvissan í mælingunum er töluverð.

Metan er óstöðug gastegund sem sundrast auðveldlega í útfjólubláa ljósinu frá sólinni. Þá hvarfast sameindar við hýdroxíðjónir og mynda vatn og koldíoxíð.

Ef ekkert ferli endurnýjar metanið, myndi allt hverfa á um 300 árum.

Svo hvernig verður metanið til? Einfaldasta skýringin er sú að metan streymi upp úr yfirborðinu af völdum eldvirkni eða jarðhita. Engin merki um slíka virkni hafa þó fundist á undanförnum árum.

Árekstrar halastjarna og smástirna geta skilið eftir sig metan. Heitt vatn sem seytlar um ólivínríkt berg getur myndað metan og steindina serpentínít. Einnig gæti metan sem varð til á öðrum tímum verið að losna úr ís undir yfirborðinu.

Annar möguleiki er þeim mun meira heillandi: Að undir yfirborðinu séu örverur sem gefi frá sér metan.

Mynd: NASA/JPL-Caltech, SAM/GSFC

Þess vegna verða mikilvægustu mælingar SAM gerðar með því að þefa af lofthjúpnum. Leysi-litrófsritinn getur numið metan í lofthjúpnum í enn minna magni en Mars Express og sjónaukar á jörðinni. Með því að skoða kolefnissamsætuna í metaninu er hægt að greina á milli lífræns og ólífræns metans.

Fyrstu niðurstöður SAM

Lofthjúpur Mars er 100 sinnum þynnri en lofthjúpur jarðar — álíka þykkur í um 30 km hæð yfir jörðinni. Við vitum að lofthjúpurinn hefur breyst í tímans rás eins og sjá má af öllum þeim ummerkjum rennandi vatns sem á yfirborðinu eru.

Fyrstu mælingar SAM á efnasamsetningu lofthjúpsins koma heim og saman við það sem fyrir var vitað:

Mynd: NASA/JPL-Caltech, SAM/GSFC

Lofthjúpur Mars er að mestu úr koldíoxíði, þá argoni, svo nitri, súrefni og loks kolmónoxíði. Ekkert óvænt þarna.

Að þekkja sögu lofthjúps Mars (hvernig þessi efnasamsetning hefur breyst) mun hjálpa okkur að meta hvort reikistjarnan var einhvern tímann lífvænleg.

Samsætur eru lykillinn að þessari sögu.

Samsætur eru ólíkar gerðir sama frumefnis sem hafa jafn margar róteindir en mismikinn fjölda nifteinda. Tökum sem dæmi samsæturnar C12 og C13. Sú síðarnefnda er þyngri en sú fyrrnefnda því hún hefur eina auka nifteind.

Léttari samsætur rjúka fremur út í geiminn en þær þyngri sitja eftir svo hlutfall C12 á móti C13 hefur breyst með tímanum. Hlutfallið gefur okkur vísbendingar um þróun lofthjúpsins.

Fyrstu niðurstöður SAM benda til að þó nokkur hluti lofthjúps Mars hafi rokið út í geiminn — jafnvel hugsanlega helmingur hans! 

Mælingar SAM á argoni sýna að um 2000 sinnum meira er af argoni-40 en argoni-36 sem er léttari samsætan. Þetta er nákvæmasta mæling sem gerð hefur verið hingað til af argonsamsætum á Mars og staðfesta að loftsteinar sem fundist hafa á jörðinni og menn hafa álitið vera frá Mars, eru í raun og veru frá Mars. Hægra megin á myndinni hér undir er dæmi um slíkan stein.

Mynd: NASA/JPL-Caltech

Dökku blettirnir í loftsteininum eru svæði þar sem gas úr lofthjúpnum varð innlyksa þegar steinninn kastaðist frá Mars. Þessar gasbólur innihalda argon með sama samsætuhlutfall argon-40 á móti argon-36 og SAM mældi í Gale gígnum.

Leysi-litrófsritinn í SAM fann engin merki um metan í fyrstu atrennu. Mælingarnar gera mönnum þó kleift að setja efri mörk á hugsanlegt metanmagn í lofthjúpnum (örfáir milljarðshlutar af rúmmálinu).

Þótt ekki hafi fundist metan í fyrstu er ekki hægt að útiloka að metan sé til staðar. Lofthjúpur Mars er mjög breytilegur og hugsanlegt metanuppstreymi virðist vera það líka.

SAM er bara rétt að byrja að þefa af lofthjúpnum!

- Sævar Helgi

Curiosity tekur magnaða sjálfsmynd!

Mynd: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems/Sævar Helgi Bragason (samsetning)

Vááááá! 

Í gær tók Curiosity stórkostlega mynd af sjálfum sér með MAHLI (Mars Hand Lens Imager) smásjánni/myndavélinni á tækjaarminum sínum.

Myndirnar bárust til jarðar í nótt og eru hreint stórkostlegar.

Ég tók mér það bessaleyfi að skeyta nokkrum saman og skerpa örlítið. Útkoman er hér fyrir ofan. Smelltu tvisvar á myndina og sjáðu hvernig umhverfið speglast í „augunum“ í mastrinu. Á skrokknum sjást opin á SAM og CheMin tækjunum (bæði lokuð á myndinni).

Lokaútgáfa myndarinnar mun sýna jeppann í heild sinni og verður alveg hreint mögnuð þegar atvinnumennirnir eru búnir að setja hana saman. Ég get ekki beðið eftir að sjá hana. Hún mun birtast á næstu dögum, kannski á morgun.

Sem sagt, bíðið bara, það besta er eftir.

Á morgun klukkan 17 að íslenskum tíma verður blaðamannafundur hjá NASA/JPL þar sem fyrstu niðurstöður SAM á lofthjúpi Mars verða kynntar. Orðrómur hefur verið uppi á netinu um að jeppinn hafi greint metan í lofthjúpnum en það kemur bara í ljós. Ég mun alla vega segja ítarlega frá þessum niðurstöðum annað kvöld.

Mikið djöf er þetta svalur jeppi!

- Sævar Helgi

Curiosity kannar jarðveg Mars og hjálpar til við fornleifarannsóknir

Skrítin fyrirsögn, ég veit, en við komum að því síðar. Þetta verður langloka en ég vona að þú endist í gegnum pistilinn.

Síðastliðinn mánuð hefur Curiosity verið að störfum við Rocknest, litla vindblásna sandöldu. Þar hefur hann tekið nokkrar skóflustungur, hreinsað sýnasöfnunarbúnaðinn og flutt sýni í efnagreiningartækin CheMin og SAM sem eru innan í jeppanum eins og áður hefur verið lýst á blogginu.

Hér undir sést mynd af Rocknest, annars vegar eins og staðurinn kæmi okkur fyrir sjónir á Mars þar sem sólin er daufari (vinstri) og hins vegar eins og ef hann væri á jörðinni (hægri).

Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Curiosity verður við Rocknest í viku til tíu daga í viðbót en þá ættum við að fá fyrstu niðurstöður frá SAM, hinu efnagreiningartækinu í jeppanum. Eftir það mun Curiosity aka af stað aftur og leita að heppilegum stað til að nota borinn í fyrsta skipti, líklega eftir þrjár til fjórar vikur.

Sýnasöfnunin og efnagreining er tímafrek en Curiosity hefur nýtt tímann á meðan til að líta í kringum sig og skoða nokkra áhugaverða steina.

Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Sævar Helgi Bragason (setti saman) (smelltu tvisvar til að stækka)

Úr hverju er jarðvegurinn á Mars?

Eitt mikilvægasta markmið Curiosity er að gera nákvæma greiningu á jarðvegi Mars. Menn hafa um árabil haft nokkra hugmynd um úr hverju hann er en aldrei hefur farið fram mjög nákvæm greining á honum fyrr en nú.

Af hverju er jarðvegurinn áhugaverður? Jarðvegurinn á Mars getur sagt okkur heilmargt um veðurfars- og loftslagssögu reikistjörnunnar og ferlin sem hafa mótað hana í gegnum tíðina. Betri skilningur á loftslagsbreytingum á mismunandi reikistjörnum, hjálpar okkur að útbúa betri og nákvæmari loftslagslíkön af jörðinni.

CheMin (Chemistry & Mineralogy) er tækið sem skilur Curiosity frá öðrum Marsjeppum. Það er fyrsta röntgenbylgjugreiningartækið (X-Ray Diffraction) sem sent hefur verið til Mars. Röntgengreining með slíkum tækjum er áreiðanlegasta leiðin fyrir jarðfræðinga að greina mismunandi steindir í sýni.

CheMin er sannkallað tækniafrek. Sumir vísindamannanna hafa unnið að þróun þess í meira en tvo áratugi. Vinstra megin á myndinni hér undir sést dæmigert röntgengreiningartæki í rannsóknarstofu á jörðinni. Tækið er á stærð við ísskáp og eðli málsins samkvæmt, kæmist það ekki fyrir í Curiosity. Því varð að smækka tækið niður í stærð skókassa svo það kæmist í skrokk jeppans eins og sjá má á efri myndinni hægra megin.

Mynd: NASA/AMES/JPL-Caltech

Niðri, hægra megin, sést tæki sem kallast Terra og segja má að sé aukaafurð CheMin. Terra byggir á CheMin tækninni en með því geta bergfræðingar í fyrsta sinn farið með röntgengreiningartæki í feltferð — nokkuð sem þeir hefðu aðeins getað látið sig dreyma um áður.

Nú þegar eru komin nokkur tæki á almennan markað sem byggja á CheMin. Áðurnefnt Terra er notað við námuvinnslu og í olíu- og gasiðnaðinum. Lyfja- og matvælaeftirlitið í Bandaríkjunum er að kanna notkun þess til að finna fölsuð lyf sem seld eru til þróunarríkja.

CheMin tæknin hefur einnig nýst í fornleifarannsóknir. Á myndinni hér fyrir neðan sést Giacomo Chiari, yfirmaður vísindadeildar Getty Conservation Institute, við rannsóknir á veggvesturveggnum í gröf fornegypska faraósins Tútankamons, með röntgengreiningartæki sem byggir á CheMin tækinu. Tilgangurinn er að skilja hvernig Fornegyptar bjuggu listaverkin til og hvernig hægt er að varðveita þau sem best. Í dag nota nokkur listasöfn þetta tæki til að rannsaka forna listmuni.

Mynd: L. Wong, J. Paul Getty Trust

Það sem gerði þessa tækniþróun mögulega var röntgennæm CCD myndflaga sem þróuð var fyrir evrópskan röntgengeimsjónauka, XMM-Newton. Flagan í CheMin er „fancy“ útgáfa af myndflögunni í myndavélunum okkar. Hún er aðeins á stærð við frímerki.

Mynd: NASA/AMES/JPL-Caltech

CheMin er dásamlegt dæmi um hvernig tækniþróun í einni vísindagrein nýtist öðrum gerólíkum greinum. Í þessu tilviki nýttist tækni fyrir stjarnvísindi jarðvísindamönnum og ruddu brautina fyrir framfarir í fornleifarannsóknum og varðveislu fornra listmuna.

Mér finnst þetta algjörlega frábært!

En hvernig virkar CheMin?

Á jörðinni myndi bergfræðingur byrja á að útbúa fínmalað duftsýni með því að mylja steinvölu í mortéli og dreifa á litla plötu. Þá raðast kristalkornin upp á mismunandi vegu. Sýnið er síðan sett inn í röntgengreiningartækið og mælinganna beðið.

Curiosity hefur ekkert mortél til að mylja sýnin sem hann safnar. Þess í stað er skóflan látin víbra til að losna við stærstu kornin. Þegar því er lokið er sýnið sigtað uns aðeins eru eftir korn sem eru innan við 150 míkrómetrar að stærð (á þykkt við tvö mannshár).

Armurinn lætur sýnið svo falla í gegnum sigti og trekt ofan í CheMin sem sést hér undir (hér er mynd af tækinu lokuðu):

Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Þaðan fellur efnið ofan í sýnahjól með 32 gegnsæjum hylkjum (hægt er að tæma þau eftir notkun). Hvert hylki er aðeins 8mm að þvermáli (á stærð við bláber) og einungis 175 míkrómetrar að þykkt (örlítið þykkara en tvö mannshár). CheMin snýr hjólinu og færir fullt sýnahylkið fyrir framan röntgengeislann. Hér er myndskeið, sem mér tekst ekki að festa í færsluna, sem sýnir þetta ferli.

Röntgengeislanum er skotið í gegnum hylkið sem víbrar eins og tónkvísl 2.000 sinnum á sekúndu til að hreyfa agnirnar á alla vegu. Agnirnar þarf að snúa rétt svo að röntgengeislinn skoppi af þeim og myndi bylgjubeygjumynstur (diffraction pattern).

Hinumegin er CCD myndflagan, kæld niður í –60°C til að lágmarka suð, sem nemur röntgengeislana sem skoppa af kornunum. Hver röntgengreining tekur allt að 10 klukkustundir og fer fram á næturnar til að nýta næturfrostið.

Merkin birtast á CCD flögunni sem hringir; fingraför steindanna sem segja okkur líka til um magn þeirra eins og sýnt er á skýringarmyndinni hér undir.

Hér fyrir neðan sést bylgjumynstrið úr mælingum CheMin á fyrsta jarðvegssýninu. Mismunandi litir tákna mismunandi styrkleika merkisins (rautt sterkast, dökkblátt veikast).

Mynd: NASA/JPL-Caltech/AMES

Þessi greining segir okkur að sýnið var að helmingi kristölluð efni eins og plagíóklas (feldspat), pýroxen, perídót og ólivín og að helmingi ókristallað efni eins og gler. (Í kristölluðu efni raðast kristallar upp á skipulegan hátt (t.d. í beina röð) en á handahófskenndan hátt í ókristölluðu efni. Hrafntinna (gler) er dæmi um ókristallað efni.)

Þetta eru allt saman efni sem benda á einn uppruna: Eldvirkni. Mars er að langmestu úr eldfjallagrjóti, basalti. Við veðrun brotnar basaltið niður í sífellt minni og léttari korn sem berast auðveldlega með vindi. Við hnattræna sandstorma dreifist jarðvegurinn út um allt eins og sjá má myndinni hér undir sem Hubble geimsjónaukinn tók af Mars árið 2001. Vinstra megin sést heiðskír, ryklaus dagur á Mars en hægra meginn rykugur dagur:

Niðurstaða: Curiosity situr á eldfjallajarðvegi sem er mjög líkur dæmigerðum íslenskum eldfjallajarðvegi!

Á næstu tveimur árum er gert ráð fyrir að greina 74 jarðvegssýni á þennan hátt.

Áhugasamir geta lesið sér betur til um CheMin hér.

- Sævar Helgi