Monthly Archives: July 2017

Den nya astronomisäsongen drar åter igång, Perseiderna inleder!

Återigen inleder Perseiderna meteorskur ännu en astronomisäsong. I år infaller maximum under kvällen den 12 till natten och morgonen den 13 augusti. Meteorskuren krockar i år med en nästan full Måne vilket innebär att vi kommer att ha lite svårare än vanligt att observera den. Detta till trots är det värt att ge sig ut.

Placera dig så att du slipper direkt ljus från gatlampor och fönster, men se också till att du slipper direkt månljus om du kan.

Meteorskuren är ett moln av stoft från kometen Swift-Tuttle. Resterna från kometen rör sig i bana runt Solen. En bana som vi korsar en gång per år. Molnet är ganska utspritt så att Jorden drar in i ytterkanterna av det redan den 17 juli och kommer ur stoftmolnet först den 24 Augusti. Huvuddelen av molnet är dock ganska koncentrerat och vi passerar det mellan den 11 och 13 augusti. Vissa år går Jorden in i extra täta stoftstråk, som t.ex. under 2016 då det som mest var så mycket som 150 – 200 meteorer per timme. I år förväntar jag mig i och med Månens ljus på sin höjd 25 – 50 meteorer per timme.

Texten ovan får citeras, men med hänvisning till ”Gunnar Sporrong på klaraskyar.se”.
Nedan finner du ett utkast om meteorskurar från min blivande bok om amatörastronomi.

(Texten nedan FÅR INTE användas utan bara läsas på hemsidan.)

Meddela mig gärna om du tror att boken kan komma att intressera dig när den är klar. Intresseanmälan är förstås inte bindande. Se det som en marknadsundersökning.


Citat ur: “Konsten att bli en glad amatörastronom”
en kommande bok om amatörastronomi, av Gunnar Sporrong

Stjärnfall
Det är gemytligt att observera stjärnfall, eller meteorer som de egentligen heter. Det enda som krävs är ett bekvämt sätt att ligga i horisontalläge samt tillräckligt med varma kläder för att stå ut i en timme eller två.

Stjärnfall är en ganska bra benämning eftersom de flesta meteorer lyser med samma ljusstyrka som stjärnor gör generellt. Således ser det ut som stjärnor som ramlar ner. I själva verket är stjärnfall oftast stoftpartiklar eller som vi säger i Göteborg, ”rymdbôs”. Partiklarna i meteorskurarna härstammar ofta från olika välkända objekt som kometer och i enstaka fall någon asteroid (intorkad komet?). Medan Jorden rör sig runt Solen rör sig dessa partiklar i en annan bana runt Solen. Våra banor korsas på ett sådant sätt att vi varje år åker in i dessa tunna stoftmoln.
Som resultat av de korsade banorna anländer partiklarna till vår atmosfär med tiotals kilometer per sekund. (I t.ex. Perseidernas fall, så mycket som 58 km per sekund.) Resultatet är att dammkornen kolliderar med så många luftatomer/molekyler på så kort tid att de hettas upp och löses upp. Samtidigt blir luftatomerna så varma att de bildar ett lysande spår bakom partikeln. Hade det inte varit för det lysande spåret hade vi inte sett dem eftersom de är så små. Själva stoftkornen är nämligen ofta mellan någon hundradels millimeter till några tiotal millimeter.
Undantag förekommer förstås nästan varje natt. Enstaka meteorer kan väga runt några kilo till nästan hur mycket som helst. Men antalet minskar med storleken. Stora meteorer kanbilda eldklot och många kraftiga meteorer bryts upp vid inträdet i atmosfären. Stora meteorer kallas för bolider, men rapporteras ofta in som UFOn av de som inte är så pålästa. T.ex. var det nedfall som skedde i Chelyabinsk en mycket kraftig Bolid. Det var en sten på 10 000 ton som anlände i jordens atmosfär med en hastighet runt 30 km per sekund. Så stora meteoriter som den som tog kol på dinosaurierna (10 – 13 km i diameter) förekommer endast någon gång på 100 000 000 år.

Faktaruta:
Qingyáng-händelsenAtt meteoriter träffar människor är mycket ovanligt, men det har hänt. I mars eller april 1490 inträffade t.ex. vad som i efterhand kan beskrivas som en meteorskur eller kanske en airburst (exploderande meteor) i Shaanxi i Kina. Ett stort antal dödsfall finns dokumenterat i historiska dokument från samma tid. Ingen specifik meteorskur går att förknippa med händelsen men tre dokument, bl.a. från Ming-dynastins historieskrivare berättar om hur stenar på 1 – 1,5 kg föll från himlen som regn och dödade 10 000-tals människor.
Källor – Meteoritics 29, 864 -867, Meteoritical Society 1994, Journal of the International Meteor Organization, 25:5 1995.

Meteorskurar, kommer av lite tätare stoftmoln som Jorden kör in i. Det förekommer ett 20-tal skurar per år. Dessa skurar har vackra namn såsom Perseiderna, Gemeniderna etc. Namnen har de fått ifrån den stjärnbild de ser ut att komma ifrån. Observerar du himlen under en kväll då en meteorskur är aktiv kommer många av stjärnfallen se ut att komma ifrån ett och samma håll. Spårar du en meteor bakåt kommer linjen att korsa den stjärnbild som gett namn till skuren. Under en normal kväll kommer också sporadiska (slumpvisa) meteorer som kan ha helt andra riktningar över himlen.

Spitzer Space Telescope_Comet 73PSchwassman-Wachmann 3
Meteorskurar inträffar när Jorden under sin bana
runt Solen kör in i en ström av stoftpartiklar
ifrån t.ex. en komet. På bilden syns komet
73P Schwassman-Wachmann 3 fotograferad
med rymdteleskopet Spitzer. Kometen har
i det här fallet spruckit upp. Mellan kometfragmenten
ser vi ett svagt ljusspår.
Det är mikroskopiska stoftpartiklar 
som lossnar
från kometen medan isen smälter/sublimerar
i solvärmen. Stoftet strålat i infrarött ljus (värmestrålning).
Foto: NASA, Spitzer Space Telescope.

Meteorer kommer alltså över hela himlen och du behöver bara se till att du ser så mycket av himlen som möjligt för att vara med i leken. Undvik därför träd och skymmande byggnader. Undvik också, om du kan, besvärande belysning från väglampor, fönster, trädgårdsbelysningar, månljus och liknande. Har du besvärande ljuskällor nära dig kan det till och med vara värt att sätta dig bakom just en skymmande buske eller vägg för att slippa störande ljus. Här får du känna dig för och anpassa dig efter din observationsplats.

Använder du glasögon, välj så stora glasögon som möjligt. De områden av himlen som är oskarpa kommer synas mycket dåligt. Vid oskarp bild kommer stjärnljuset (och även stjärnfallens ljus) att sprida ut sig på näthinnan så att ljuset tunnas ut för mycket och du kommer inte att kunna se de svagaste stjärnfallen. Allra bäst ser du stjärnfallen med kontaktlinser. Linserna visar hela synfältet skarpt och följer effektivt med dina ögons rörelser.

Stjärnfallen kommer som sagt över hela himlen, så med blicken mot zenith (rakt upp) ser du flest. Om du vill kan du, som jag, lägga dig med fötterna mot den stjärnbild som meteorskuren fått sitt namn efter. Jag tycker att det är enklare att kontrollera om en meteor är från skuren om jag kan följa ljusspåret bakåt mot stjärnbilden.

En normal kväll kan du se så mycket som ett till två stjärnfall i timmen, kanske så mycket som fem från en riktigt mörk plats. Samtidigt, under de dagar då vi har meteorskurar ser du ibland betydligt fler. Då är det intressant att särskilja vilka meteorer som tillhör skuren (eller ibland skurarna) och vilka som är sporadiska meteorer.

När du läser om meteorskurar ser du ofta en förutsägelse eller prognos. Bokstäverna ”ZHR” följt av en siffra ger dig en fingervisning om vad du kan förvänta dig av skuren. ZHR står för Zenithal Hourly Rate. Denna siffra indikerar hur många meteorer som kan ses men syftar då till skurens mest aktiva del eller ”toppen”. Meteorskurar håller oftast på i flera dygn, upp till någon månad. ZHR syftar alltså på hur många meteorer du upplever som mest. Oftast gäller denna siffra bara under någon eller några få timmar. Vissa meteorskurar kan också överraska med tillfälliga stråk med betydligt fler meteorer än vad ZHR indikerar.

Jag skall inte gå in på hur du matematiskt räknar ut ZHR, men principen bygger på följande. Om du har perfekta väderförhållanden och kan se i alla riktningar på en gång helt utan hinder så får du ZHR. Först måste du tänka på att du endast kan se en del av himlen åt gången. Jag skulle t.ex. uppskatta att när jag tittar effektivt ser jag ett område på c:a 30 grader rakt framför mig. Indirekt kan jag kanske se händelser nästan 90 grader från där jag fäster blicken. För att räkna ut ZHR måste du kompensera för vad du ser. Därefter måste du räkna ut hur många du inte kan se p.g.a. ljus himmel, dis, m.m. Siffran du använder kallas för gränsmagnitud och används ofta hos amatörastronomer. Du kan testa gränsmagnituden genom att se hur ljussvaga stjärnor du kan se för blotta ögat, rakt upp, och jämföra de svagaste med en stjärnkarta. (Mer om det i senare kapitel.) Du får också beräkna hur stor del av himlen som är fri från moln, byggnader, träd etc. Jag som observerat ganska många meteorskurar brukar dividera den uppskattade siffran, ZHR, med två (om jag vet att jag kommar att ha riktigt bra förhållanden utan måne och störande ljus) eller så mycket som fem (om jag står i en park inne i sta’n).

En annan sak du bör ha i åtanke är att meteorskurar oftast blir bättre ju högre stjärnbilden (som gett den namnet) står på himlen, samt ju närmare gryningen du tittar. Det beror på att när Jorden färdas genom rymden så sveper den upp flest meteorer på den sidan där det just nu är morgon. (Det gäller inte skurarna med en kort och intensiv topp, dessa är ibland som bäst under så lite som en bestämd timme.) Kan du vara vaken till innan det gryr kommer du alltså oftast att se flest meteorer. Står det att toppen ligger den 14 december så är det oftast på morgonen den 14 som det är bäst. Går du gärna ut på kvällen, så gå ut den 13 och var vaken så länge som möjligt efter midnatt. Kvällen den 14 kommer troligtvis att ge färre meteorer men båda kvällarna är sannolikt bra. För de skurar med en ytterst kort topp skiljer tiderna ofta från år till år och du kan behöva läsa en nyare rapport på nätet för att pricka in toppen.

Observera dessutom att toppen förskjuts framåt 6 timmar per år förutom under skottår de den skjuts tillbaka ett dygn. Kolla alltså efter årets tider!


 

I samma kapitel berörs allt du kan se från solstolen, från planeternas rörelser, variabla stjärnor, Månens faser, förmörkelser, satelliter m.m.

Vintergatans snabbaste stjärnor – kanske inte våra egna…

Tja… detta berättar några forskare i The Astrophysical Journal. Rapporten är sedan 2015, men som jag ser det, även gamla nyheter är nyheter om du inte läst dem tidigare.

En grupp astronomer som jobbat med the Sloan Digital Sky Survey har studerat 20 stycken M-dvärgar, d.v.s. ganska sollika stjärnor, med hastigheter över 400 km i sekunden. (1,44 miljoner kilometer i timmen.) Som en jämförelse rör sig Solen med 225 km per sekund i sin rörelse kring Vintergatans centrum. 400 km per sekunden är över ”flyktahastigheten” för vintergatan. Dessa stjärnor är alltså så snabba att de inte kan hållas fast av gravitationen från Vintergatan.

Det finns flera sätt för stjärnor att få en sådan hastighet. T.ex. kan en av stjärnorna i ett dubbelstjärnesystem (två eller fler stjärnor som rör sig i bana kring varandra) explodera. När den ena stjärnan exploderar far den andra stjärnan iväg. Hastigheten den har när den åker iväg är ofta i samma härad som den hastighet den hade när den rörde sig kring sin systerstjärna som sedermera exploderade.

Man kan också tänka sig att stjärnor i små stjärnhopar kan accelereras upp i hastigheter stora nog att lämna både hopen och galaxen.

Vad som konstaterats av forskargruppen, ledd av Douglas Boubert är att en del av de stjärnor vi observerat med Sloan Digital Sky Survey verkar vara flyktingar från Stora Magellanska Molnet, en av våra närmsta granngalaxer. Denna ganska lilla galax rör sig långsamt nog att ligga i omloppsbana runt Vintergatan.

Bild på Stora och Lilla Magellanska Molnen över Very Large Telescope.
Stora och Lilla Magellanska molnen fotograferade
över Europeiska Rymdorganisationen ESOs
Very Large Telescope på Cerro Paranal i Chile.
Foto: John Colosimo, ESOs ficker-grupp.

Forskarna, från Cambridge Universitet använde data från Sloan Digital Sky Survey samt datorsimuleringar för att visa att dessa fartdårar till stjärnor inte är från vår egen vintergata utan tycks härstamma från en av våra granngalaxer. Efter att en av stjärnorna i dubbelstjärnesystemet exploderat skall enligt deras modeller den andra stjärnan ha fått ”flykthastighet” så att den lämnat Stora Magellanska Molnet. Därefter har den kommit tillräckligt nära Vintergatan för att accelereras emot vår galax. Där nu dessa stjärnor befinner sig, inom 1000 parsec (3 260 ljusår) från Jorden har de en sådan fart att de inte är bundna till Vintergatan heller utan med tiden kommer att slita sig loss ur gravitationens grepp. Arbetet publicerades i Royal Astronomical Society’s månatliga nyhetsbrev och presenterades den 5 juli i år på National Astronomical Meeting i Hull, England.

En av de saker som lyfts fram är att det finns flera olika förklaringar till varför dessa hypersnabba stjärnor får den fart de får, men ingen (hittills) som förklarar varför de endast återfinns i ett område på himlen. Idag har hittats ett 20-tal hyperhastighetsstjärnor, mest på norra stjärnhimlen i stjärnbilden Leo och Sextans. Detta förklarar de med att de härstammar från just Stora Magellanska Molnet.

Om de kommer från Stora Magellanska Molnet så förklarar det också enklare varför de lyckats komma upp i sådana hastigheter. Först och främst väger dvärggalaxen en tiondel av vad Vintergatan gör, vilket gör det enklare för stjärnor att rymma. Dessutom; eftersom molnet rör sig runt vintergatan med över 400 km/s så kommer stjärnornas hastighet att vara dvärggalaxens hastighet plus den hastighet stjärnan får då den lossnar från sin systerstjärna.

Simuleringarna pekar inte bara bakåt mot Stora Magellanska Molnet utan visar också att det borde finnas ungefär 10 000 förrymda stjärnor med liknande hastigheter. Men mycket få hamnar så nära att vi kan observera dem. Dessutom, om de har livslängder på 100 miljoner år eller så så kommer många av dessa rymlingar ha dött i flykten och bildat neutronstjärnor eller svarta hål som är allt för ljussvaga eller svarta så att vi inte kan se dem.

Nu inväntar vi Europeiska Gaia-satelliten som nästa år skall beräkna data för en miljard stjärnor. Bland dessa bör vi finna ett tydligt spår av förrymda stjärnor om teorin stämmer.

Källa: The Astrophysical Journal

Ozonlagret återställs långsammare än väntat

Återigen blir det inte fråga om ren astronomi utan snarare atmosfärskemi. Men hav överseende, ty astronominyheter kommer tids nog. Atmosfärskemi är ju också nära knutet till livets utveckling och till stenplaneterna i stort.

OZONE_D2017-07-01_G^348X348.IOMI_PAURA_V8F_MGEOS5FP_LSH
Ozonhålet över Antarktis 1 juli 2016
modellerat av NASA.

En rapport från Lancaster Universitet och Dr Ryan Hossaini berättar att återhämtningen av ozonlagret sannolikt kommer ta mellan 5 och 30 år längre än man tidigare väntat. Siffran är mycket osäker eftersom redan återhämtningstakten är svårförutsägbar. Man har antagit att det antarktiska ozon-hålet skulle vara helt återställt någon gång mellan 2046 och 2057, men denna siffra kan som sagt behöva justeras framåt.

Efter FNs Montreal-protokoll, 1987, vilket var en internationell framgångssaga, har återhämtningen varit ganska stabil. Detta trots de enorma motprestationerna från industrin, med s.k. vetenskapliga rapporter skrivna av samma goa gubbar som tidigare förespråkat både kärnvapen, tobaksrökning, tobaksrökning för gravida och sedermera den passiva rökningens ickeeffekter. Därefter hävdar samma gäng den fortsatta oljeeldningens ickepåverkan på klimatet. Efter att det internationella samarbetet tog fart och de stabila fluoro-kloro-freonerna förbjöds har som sagt halterna ozon i övre atmosfären så sakteliga ökat igen.

Vad som nu verkar vara bekymret är alla de kemiska föreningar som har mildare ozonpåverkan men som inte reglerats då de har kortare livslängd i atmosfären. Som exempel kan nämnas dikloro-metan som visserligen ganska snabbt bryts ner, men som å andra sidan ökar i mängd på grund av ökad användning. Idag uppmäts alltså högre och högre halter av dikloro-metan i atmosfären och allt större mängd orkar upp till stratosfären.

För att förstå vad som kommer ske med ozonet behöver vi först få inblick i vad som sker i nedre atmosfären eller troposfären. Mängden klor i troposfären har minskat med 10% från toppen 1994 till 2012 enligt rapporten. (Snittminskningen över tid ger ett bättre värde än årliga variationer.) Det klor som emellertid påverkar ozonet är det som når upp till stratosfären. Här sker minskningen något långsammare med 8,7% på samma tid, men den är i alla fall stadig.

Utöver klorföreningarna finns även föreningar innehållande brom och föreningar innehållande fluor, vilka båda har liknande egenskaper om än inte lika aggressiva. Brom har minskat från sin topp 1998 med 13% medan fluor i stället ökar med närmare 1% per år de sista åren. Siffrorna stämmer hyfsat väl med de siffror vi ser i den industriella användningen av dessa ämnen.

Det som sker i stratosfären är sedan att UV-ljus från Solen slår loss kloratomerna. Därefter kan kloratomerna katalysera nedbrytningen av ozon. (Att verka som katalysatoer beryder att ämnet deltar i reaktionen men kommer ur den oskadd och kan användas om och om igen.) För mer info kan du kika på reaktionerna nedan.

Vi vet inte exakt var det hela kommer sluta, men att återställningen kan komma att gå långsammare framöver verkar rimligt anser  bl.a. NOAA (National Oceanic and Air Administration).

Källa:
World Meteorologic Organization;
L.J. Carpenter and S. Reimann (Lead Authors), J.B. Burkholder, C. Clerbaux, B.D. Hall, R. Hossaini, J.C. Laube, and S.A. Yvon-Lewis, Ozone-Depleting Substances (ODSs) and Other Gases of Interest to the Montreal Protocol, Chapter 1 in Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2014, Global Ozone Research and Monitoring Project – Report No. 55, World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland, 2014.


För den lite mer kemiintresserade kan följande formler vara av intresse:

Cl + 03 —> ClO + O2
En kloratom reagerar med en ozon-molekyl (tre syreatomer) och bildar klormonoxid och syre (två kloratomer).

ClO —> Cl + O
Klormonoxid bryts i UV-ljus sönder till en kloratom och en syreatom.

O + O —> O2
Syreatomen kan nu antingen träffa på en annan syreatom och bilda syrgas (två syreatomer) eller träffa en syremolekyl och bilda ozon på nytt.

Kloratomen som nu är ensam kan upprepa processen om och om igen.