UPPTÄCKTEN AV PLANETEN URANUS

NÄR SOLSYSTEMET BLEV DUBBELT SÅ STORT 

I sin trädgård på New King Street nummer 19 i Bath, i grevskapet Somerset, England, hade den då 42-årige musikern, och amatörastronomen, William Herschel monterat upp sitt egenhändigt byggda 7-fots reflektor-teleskop, med en 6,2 tums spegel. Han skulle observera dubbelstjärnor. 

Modell av det teleskop med vilket William Herschel upptäckte planeten Uranus 1781. 

Förvaras i Herschel Museum of Astronomy i Bath, England 

Någon gång mellan klockan 10 och 11 på kvällen, tisdagen den 13 mars 1781, när han observerade några ljussvaga stjärnor i stjärnbilden Tvillingarna (Gemini på latin), upptäckte han något som drog till sig hans uppmärksamhet.

William Herschels observationsloggbok för den 13 mars 1781 

I sin loggbok för den nattens observationer noterade han:
“In the quartile near Zeta Tauri the lowest of the two is a curious either nebulous star or perhaps a comet. A small star follows the comet at 2/3 of the field´s distance”
 
Och så här skrev han i en rapport till Royal Society, i London, den 26 april 1781:
“… while I was observing the small stars in the neighbourhood of H Geminorum, I perceived one that appeared visibly larger than the rest; being struck with its uncommon magnitude, I compared it to H Geminorum and the small star in the quartile between Auriga and Gemini, and, finding it so much larger than either of them, suspected it to be a comet.”
 

Stjärnhimlen vid Uranus upptäckt den 13 mars 1781 sedd från Bath i England. 

Klicka på bilden för att se ett större utsnitt av himlen 

H Geminorum är den stjärna, med magnituden 4,3, som nuförtiden kallas 1 Geminorum (nummer 1 i stjärnbilden Gemini i astronomen Flamsteeds stjärnkatalog). Den lilla stjärnan “in the quartile” kallas 132 Tauri (nummer 132 i stjärnbilden Taurus, Oxen) och har magnituden 5.
 
Som framgår av rapporten misstänkte Herschel att han hade upptäckt en ny komet. Men det var något besynnerligt med den här himlakroppen för, i motsats till vanliga kometer, hade den ingen svans och den såg inte suddig ut i teleskopet. Herschel observerade objektet igen några nätter senare och kunde då konstatera att det hade flyttat sig i förhållande till “fixstjärnorna”. Det var alltså ingen stjärna. Han ökade förstoringen på sitt teleskop och “kometens” lilla skiva blev då större, vilket en stjärna inte skulle ha blivit med den förstoringsgrad som stod till hans förfogande.
William Herschel skickade meddelande om sin upptäckt till astronomerna Thomas Hornsby (chef vid Oxforduniversitetets observatorium) och Nevil Maskelyne (kunglig astronom, Astronomer Royal, vid Greenwichobservatoriet). De i sin tur spred upptäckten vidare till andra astronomer. Det visade sig att himlakroppen hade observerats redan före Herschels upptäckt. Mellan åren 1690 och 1771 hade den noterats mer än tjugo gånger av olika astronomer i England, Tyskland och Frankrike. 

Tobias Mayer

Till exempel hade den tyske astronomen Tobias Mayer sett objektet år 1756 nära stjärnan Delta i stjärnbilden Vattumannen (Aquarius), men himlakroppen rörde sig så sakta att Mayer trodde att det var en vanlig, svag stjärna. Den kunglige astronomen John Flamsteed observerade Herschels objekt flera gånger år 1690 (bland annat i december 1690 då han hade sett det i Oxens stjärnbild och katalogiserat det som stjärnan 34 Tauri) och sedan flera gånger mellan 1712 och 1715. En annan kunglig astronom, James Bradley, hade noterat “stjärnan” 1748, 1750 och 1753. 

 Pierre Charles Le Monnier. Målning av Nicolas Bernard Lépicié, cirka 1777

Mest otur hade nog Pierre Charles Le Monnier. Han hade sett den minst tio gånger mellan 1764 och 1771, inklusive sex observationer enbart i januari 1769. Alla gångerna hade han misstagit den för en stjärna. Det går också en historia, berättad av matematikern Alexis Bouvard, om att Le Monnier hade skrivit detaljerna kring en av observationerna på baksidan av en papperspåse som hade använts för perukpuder, men den historien är förmodligen inte sann. Den spreds kanske av Bouvard för att misskreditera Le Monniers observationer.
 
Himlakroppen är faktiskt knappt synlig för blotta ögat under goda observationsförhållanden. Det skulle i så fall ha gjort det möjligt för den grekiske astronomen Hipparchos att observera den i stjärnbilden Jungfrun (Virgo) redan år 128 f.Kr., om man får tro den belgiske astronomen René Bourtembourg (Was Uranus observed by Hipparchus?). Även då blev den betecknad som en stjärna.
 
Maskelyne började misstänka att Herschels nyupptäckta himlakropp inte var en komet, utan en planet. Men en del astronomer var skeptiska. Hur kunde denne amatörastronom upptäcka solsystemets sjunde planet när framstående professionella astronomer hade misslyckats. Herschels uppgifter om sina okular, med förstoringsgrader som var mycket större än vad som till och med den kunglige astronomen på Greenwichobservatoriet hade tillgång till, gjorde att en del tyckte att Herschel verkade vara en komplett knäppskalle. En astronom hade föreslagit att Herschel var mogen för Bedlam (ett öknamn på Bethlem Royal Hospital i London, Europas första mentalsjukhus). Han erbjöd sig också att gladeligen eskortera Herschel dit!
 

William Herschels utrustning för slipning av teleskopspeglar. 

Fotocredit: Mike Peel (http://www.pikepeel.net)

Men Herschels uppgifter om sina teleskop var helt riktiga. Trots att han, och hans bror Alexander, var självlärda teleskoptillverkare framställde de världens då finaste astronomiska utrustningar. William Herschel hade också observerat stjärnhimlen sen början av 1770-talet och hans långvariga erfarenhet gjorde honom till den mest lämpade observatören för att få korn på denna ovanliga himlakropp.
 

William Herschel. Målning av Lemuel Francis Abbott 1785 

William Herschel föddes den 15 november 1738 i Hannover, Tyskland, som Friedrich Wilhelm. Hans far var militärmusiker och som ung spelade William i samma band som sin far. 1757 flyttade han till England där han förenade sitt yrke som musiker med ett alltmer uppslukande intresse för astronomi. 

Caroline Herschel. Silhuettporträtt

1772 flyttade också hans syster Caroline till England och hon assisterade sin bror vid hans observationer. Caroline blev den första kvinnan att upptäcka en komet (hon upptäckte totalt åtta stycken). Hon upptäckte också (oberoende av Charles Messier) galaxen M110 den 27 augusti 1783. M110 är en satellitgalax till Andromedagalaxen.
 

William och Caroline Herschel. Färglitografi av A. Diethe, cirka 1896

Astronomerna fortsatte att observera den nyupptäckta himlakroppen och använde de historiska observationerna för att kalkylera fram en omloppsbana. 

Ett exempel på skillnaden mellan en komets excentriska bana (röd) och jordens mer cirkulära bana (blå). Kohoutek-kometen 1973. Credit: NASA 

Först antog man att det var en komet och baserade sina uträkningar på det faktum att de flesta kometer rör sig i excentriska omloppsbanor som för dem långt ut i solsystemets utmarker eller till och med slungar dem i paraboliska banor ut ur solsystemet. Men dessa uträkningar lyckades inte förutse himlakroppens framtida bana.
 

Silhuettporträtt av Anders Lexell från 1784 

Den svensk-finske astronomen Anders Lexell, från Åbo (nuvarande finska Turku) arbetade vid den ryska vetenskapsakademien i Sankt Petersburg. Han tänkte att det istället kunde röra sig om en planet och gjorde uträkningarna utifrån det antagandet. Oberoende av honom utförde de båda franska astronomerna Pierre Simon de Laplace och Jean Baptiste Gaspard Bochart de Saron samma uträkningar. Detta bevisade att Herschels himlakropp rörde sig som en planet brukar göra, i form av en nästan cirkulär ellips.
Till slut var man då helt övertygade om att Herschel verkligen hade upptäckt en ny planet. 

Den grekiske astronomen Ptolemaios geocentriska modell av universum på en karta av den portugisiske kartografen Bartolomeu Velho från 1568

Sen förhistorisk tid hade människor bara känt till de fem planeterna Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus. Tillsammans med månen och solen kallades de i antiken för “planetes”, som är det grekiska ordet för vandrare, eftersom man kunde se att de förflyttade sig i förhållande till den övriga stjärnhimlen. Sen Copernicus tid hade också jorden räknats som en egen planet. Nu kunde man alltså för första gången sen antiken lägga ytterligare en planet till solsystemsfamiljen.
 

Kung George III. Målning av Allan Ramsay, cirka 1761-1762

Så nu gällde det att komma på ett passande namn för den nya planeten. Det visade sig inte bli så enkelt. Herschel själv föreslog namnet Georgium Sidus (Georgs stjärna) för att hedra Englands kung George III. Det namnet stötte på motstånd. För det första påpekade man att det ju inte rörde sig om en stjärna, så i England gick planeten istället länge under namnet The Georgian Planet. Utanför England tyckte man inte att det var så passande att namnge en planet efter en engelsk kung. Den franske astronomen Jérôme Lalande föreslog att planeten skulle döpas till Herschel efter upptäckaren. Den svenske astronomen Erik Prosperin föreslog Neptunus (vilket ju senare blev namnet på nästa upptäckta planet, utanför Uranus). Anders Lexell kombinerade namnen till Neptune de George III.
 
Ett annat förslag kom från den franske lingvisten och litteraturvetaren Louis Poinsinet de Sivry. Han menade att eftersom gudarnas fäder, Saturnus och Jupiter, fanns representerade på himlen så borde väl även Saturnus hustru, Cybele, platsa där. Andra förslag var t.ex. Hypercronius, som bokstavligen betyder “ovanför Kronos” (Saturnus), och Minerva, romarnas visdomsgudinna.
Ett skämtsamt förslag kom från den tyske fysikern och satirikern Georg Lichtenberg. Han tyckte att man skulle använda namnet Astrea (Astraea, Astraia, var binamn för Dike, rättvisans gudinna i Grekland). Enligt Lichtenberg hade hon ju misslyckats med sitt uppdrag på jorden och hade nu i ren ilska flytt till det mest avlägsna hörnet av vårt solsystem.
 

Johann Elert Bode. Cirka 1800 

Den tyske astronomen Johann Elert Bode tyckte att planeten skulle döpas till Uranus, eftersom den grekiske himmelsguden Ouranos (Uranus på latin) var far till Kronos (Saturnus) och farfar till Zeus (Jupiter). Under åtminstone 60 år gick den nyupptäckta planeten under olika namn tills Uranus slutligen blev det allmänt accepterade namnet.
 
Tack vare upptäckten av Uranus adlades Herschel och utnämndes till hovastronom. Han kunde nu helhjärtat ägna sig åt sina astronomiska undersökningar. Under 20 års tid granskade han hela den del av stjärnhimlen som kunde observeras från Englands horisont. Det resulterade i kataloger som innehöll 2.500 nya nebulosor och stjärnhopar.
 

William Herschel med en bild av Uranus och månarna Titania och Oberon. 

Efter en kritteckning av J. Russell 

1787 upptäckte han två av Uranus månar: Titania och Oberon, och 1789 lyckades han upptäcka Saturnusmånarna Enceladus och Mimas. År 1801 upptäcktes den första av flera himlakroppar mellan Mars och Jupiter. Herschel föreslog att dessa objekt skulle kallas asteroider. Han tyckte att de liknade små stjärnor (namnet kommer av de grekiska orden “aster” som betyder stjärna och “eidos” som betyder form).

Herschelkratern på Saturnusmånen Mimas 

fotograferad av rymdsonden Cassini den 13 februari 2010 

Kratrar på månen, Mars, och på Saturnus-månen Mimas, är uppkallade efter honom. Asteroiden med nummer 2000 fick också namnet Herschel.
 
William Herschel dog i Slough, Berkshire, den 25 augusti 1822 i en ålder av lite drygt 83 år och 9 månader, vilket är nästan exakt lika lång tid som det tar för Uranus att färdas ett varv runt solen. Han ligger begravd i kyrkan Saint Laurence, Upton-cum-Chalvey. På en minnestavla där står den latinska sentensen “Coelorum perrupit claustra” (fritt översatt: Han sprängde himlens barriärer).
 

En konstnärs vision av rymdsonden Voyager 2. Credit: NASA/JPL 

Den 24 januari 1986 nådde rymdsonden Voyager 2 fram till planeten Uranus efter att ha färdats genom solsystemet i drygt 8 år. När sonden var som närmast den blågröna gasplaneten passerade den på ett avstånd av 81.500 kilometer. 

Frimärke till minne av Voyager 2:s resa till Uranus utgivet i USA 

Voyager 2 upptäckte 11 nya månar (nu känner man till totalt 27 namngivna). Uranus månar ges namn från figurer i William Shakespeares teaterstycken och från Alexander Popes komiska hjältedikt The Rape of the Lock. Voyager 2 studerade också atmosfären och ringsystemet, innan den fortsatte mot Neptunus, dit den anlände 1989. Voyager 2 är den hittills enda rymdsond som har besökt Uranus.
 

Uranus och ringsystemet sett från rymdteleskopet Hubble 

Uranus är den tredje största planeten i solsystemet och befinner sig på ett avstånd av 2,87 miljarder kilometer från solen. Eftersom avståndet till Saturnus, som innan Uranus upptäcktes var solsystemets yttersta planet, uppgår till 1,43 miljarder kilometer lyckades Herschel i ett slag fördubbla solsystemets storlek. Eftersom det alltså tar nästan 84 år för planeten att fullborda ett varv runt solen, är det en av förklaringarna till att många astronomer misstog Uranus för en stjärna. Det dröjer länge innan man märker att den rör sig i förhållande till de andra stjärnorna.
 
Uranus rotationsaxel lutar hela 98 grader i förhållande till planetens omloppsbana runt solen (jämför med jordens lutning som är 23,5 grader). När Voyager 2 passerade Uranus lutade dess sydpol nästan direkt mot solen. Har Uranus vid något tillfälle råkat ut för en katastrofal kollision som tippade planeten på ända?
 
Atmosfären består av 83% väte, 15% helium och 2% metan.
Planetens vackra blå färg beror på att det röda ljuset absorberas av metankristaller i den övre delen av atmosfären. Enbart den blå färgen reflekteras ut i rymden. Liksom de andra gasplaneterna har Uranus också ett ringsystem. 

Epsilonringen runt Uranus och de två månarna 1986U7 (Cordelia) 

och 1986U8 (Ophelia). Credit: NASA 

Ringarna upptäcktes den 10 mars 1977 i samband med att Uranus passerade framför stjärnan SAO 158687 i stjärnbilden Vågen (Libra). Stjärnans ljus blockerades hela fem gånger, på båda sidor om planeten, vilket indikerade att det åtminstone fanns fem ringar runt planeten. Man känner nu till 13 ljussvaga ringar, där den ljusaste kallas Epsilonringen. 

Skalenligt diagram över Uranus ringar och månar. Credit: Ruslik0 

Det märkliga är att William Herschel redan den 22 februari 1789 påstod att han hade observerat ringsystemet, vilket inte var möjligt med dåtidens teleskop. Men Stuart Eves på Surrey Satellite Technology har omvärderat Herschels påstående. Han menar att Herschels uppgifter stämmer med Epsilonringens storlek, färg och placering. Dr Eves tänker sig att ringen kan ha varit ljusstarkare 1789. En annan förklaring är att under det s.k. Maunder Minimum (även kallad “lilla istiden”) som varade från 1645 till 1715 kan mängden vattenånga ha minskat i atmosfären och övergått till is. Om klimatet fortfarande var lite kallare även då Herschel gjorde sin observation skulle mindre vattenånga ha gjort himlen klarare och därmed mer passande för astronomiska observationer.
 

Herschels bild av Vintergatans struktur. Den röda pricken representerar solen 

Herschel studerade allt från himlakroppar i solsystemet till djuprymdsobjekt och presenterade också en bild av hur han tänkte sig Vintergatans struktur. 

En konstnärs vision av Vintergatan. Credit: NASA (svensk text: Kjell André) 

Han placerade dock felaktigt solen i Vintergatans centrum. I verkligheten befinner sig solen ute i periferin, 28000 ljusår från centrum.

Sir William Herschel anses vara en av historiens största astronomer och det kan vara lämpligt att avsluta med hans egna ord:

“I have looked further into space than ever human being did before me”

William Herschels 40-fots teleskop, konstruerat mellan 1785 och 1789

Källor:
Star Maps, Nick Kanas, 2007.
Astronomical Enigmas, Mark Kidger, 2005.
The Neptune File, Tom Standage, 2000.
The Georgian Star, Michael D. Lemonick, 2009.
Atlas of Uranus, Garry Hunt och Patrick Moore, 1989.
The Haunted Observatory, Richard Baum, 2007.
Was Uranus Observed by Hipparchus, Journal for the History of Astronomy, René Bourtembourg, 2013.
Cosmos, John North, 2008.
Discoverers of the Universe, Michael Hoskin, 2011.
The Age of Wonder, Richard Holmes, 2008.
Lost Stars, Morton Wagman, 2003
The Scientific Papers of Sir William Herschel, The Royal Society och The Royal Astronomical Society, 1912.
On the Constructions of the Heavens, Philosophical Transactions of the Royal Society, nr 75, 1 januari 1785.
Uranus rings “were seen in 1700s”, artikel av Paul Rincon, BBC News, 2007,
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6569849.stm
The rings of Uranus, brev till tidskriften Nature från bl.a. J.L. Elliot, 1977,
http://www.nature.com/nature/journal/v267/n5609/abs/267328a0.html

METEORITEN I DRAVEIL

Ett av Universums små skämt

 

En konstnärs vision av en meteorit på väg att slå ner på jorden.

Credit: NASA

I september 2011 upptäckte en familj i Draveil, strax söder om Paris, att någonting hade slagit hål på deras hustak, förmodligen under tiden som de hade varit på semester. En snickare som anlitades upptäckte en svart sten, med en blek-grå insida, uppe på vinden. Meteoritexperten Alain Carion kunde senare konstatera att stenen var en 88 grams meteorit. Det var en stenmeteorit, en så kallad kondrit, som enligt Carion förmodligen hade kommit från asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. De flesta kondriter innehåller så kallade kondruler, som är små millimeterstora sfäriska korn, och man beräknar att kondriterna är 4,6 miljarder år gamla, från tiden för solsystemets skapelse. Draveil-meteoriten innehåller en stor andel järn.
Vad var då familjens namn? Jo, Comette! 
Foto på Alain Carion och Martine Comette med den lilla meteoriten.
(publicerad i World Time)

Hur stor är chansen att en meteorit skulle slå ner på ett hus som tillhörde en familj  med ett sådant här rymdassocierat namn? Onekligen försvinnande liten, speciellt som bara cirka 50 meteoriter har hittats i Frankrike under de senaste 400 åren.
Men det var inte bara familjen Comette som fick besök från rymden vid samma tillfälle.
Redan den 13 juli 2011 hittade man en 206-grams sten i ett annat tak i Draveil. 

 Meteoritdelen som hittades i Savigny sur Orge

Senare samma dag hade en 5,2 kg sten observerats av en brevbärare när den föll ner i en trädgård i Savigny sur Orge. Sen slog "vår" Comette-sten ner och ytterligare en i Grigny. En femte sten hittades av två skolflickor vid ett gymnasium i Montgeron. 

Källor:
Meteorite - Nature and Culture, Maria Golia, 2015
World Time: http://world.time.com/2011/10/11/meteorite-meet-commette-french-family-bags-4-5-billion-year-old-space-rock/
Astro Bob: http://astrobob.areavoices.com/2011/10/17/smiles-all-around-as-meteorite-hits-comet/
Meteoritical Bulletin: http://www.lpi.usra.edu/meteor/docs/mb102.pdf

METEORITEN FRÅN MARS

Karta över nordvästra Afrika ur "The Handy Shilling Atlas"

I september år 2011 hittade en marockansk meteoritjägare den första delen av meteoriten NWA 6963 i Marocko (beteckningen NWA står för Northwest Africa). Han sålde den till meteorithandlaren Aziz Habibi, utan att närmare ange några bakgrundsfakta om fyndplatsen. I mitten av maj 2012 blev nedslagsplatsen nära floden Oued Touflit, i regionen Guelmin-Es-Semara, allmänt känd (koordinater: 28° 0' 9" N, 11° 7' 54" V). Mängder av meteoritjägare sökte sig då till platsen och de kunde få tag i bitar allt ifrån 100 gram upp till 700 gram, men även några små bitar på 3-10 gram hittades. Det totala fyndresultatet kan röra sig om 8-10 kg.
 

 Min lilla bit av NWA 6963-meteoriten.
© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)

I oktober 2015 köpte jag en liten bit av NWA 6963. Den lilla skärvan väger endast 11 milligram och har en diameter av 3 millimeter.

 

 Marsmeteoriten NWA 6963

Meteoriten NWA 6963 har av forskarna klassificerats som en meteorit från Mars, en så kallad akondrit av gruppen shergottit. Den består av 60 % pyroxen, 35 % maskelynit, 2 % ulvöspinell, 2 % av smälta fickor som innehåller kiseldioxid, mindre mängder av merrillit och spår av klorapatit och magnetkis (även kallat pyrrhotit).
 

En  konstnärs vision av en komet som passerar nära Mars.

Vad är då en marsmeteorit? Och kommer den verkligen från planeten Mars? När asteroider, eller stora meteoriter, har slagit ner på Mars med sådan kraft att delar av Marsytan har slungats ut i rymden, och efter många miljoner år slutligen landat på jorden, kallar man dessa stenar för marsmeteoriter. Etthundratrettiotvå upphittade meteoriter har visat sig komma från Mars (t.o.m. 3 mars 2014). [Uppdatering 2023-02-18: Enligt List of Martian Meteorites (från University of Washington) har antalet mars-meteoriter nått upp till 188.] Man beräknar att det varje år landar ungefär 50 kilo sten från Mars på jorden, men det mesta hamnar i havet. Marsmeteoriter har hittats i Arktis, Antarktis och Sahara.
Alla marsmeteoriter är så kallade stenmeteoriter och består av magmatiska bergarter.
Man delar in dem i tre grupper: Shergottiter, Nakhliter och Chassigniter, och allihop har fått det samlande namnet SNC-meteoriter (uttalas ”snick”).
 

En shergottit-meteorit

Shergottiter är uppkallade efter Shergotty-meteoriten, en 5 kilo tung marsmeteorit, som föll ner i Sherghati (tidigare Shergotty), i Gaya-distriktet, i Indien den 25 augusti 1865.
Shergottiterna innehåller till största delen mineralerna pigeonit, augit och maskelynit. Maskelynit är en typ av glas som skapas då plagioklas förglasas av chockverkan vid asteroidnedslaget. 

[Tillägg 2023-05-09: Den största marsmeteorit som hittills har hittats har fått namnet Zagami (efter en ort i Katsina-provinsen i Nigeria). Den är också en shergottit. Det var den 3 oktober 1962 som den 18 kg tunga meteoriten landade cirka 3 meter från en bonde, som höll på med att skrämma bort kråkor från ett sädesfält. Han hörde en kraftig explosion och kände av tryckvågen när marsmeteoriten trängde ner sex decimeter i jorden.]

Nakhlit-meteorit

Nakhliter är uppkallade efter meteoriten som föll ner den 28 juni 1911 i byn El Nakhla El Bahariya, nära Alexandria i Egypten. Nedslaget bevittnades av många människor och ungefär 40 fragment hittades. Enligt obekräftade uppgifter ska en bit också ha fallit ner i byn Denshal och slagit ihjäl en hund. Inga rester av hunden har någonsin visats upp, och inga andra personer, förutom uppgiftslämnaren, var vittne till händelsen. Augit är det vanligaste mineralet i Nakhliter.
 

Chassigniter är uppkallade efter Chassigny-meteoriten som föll ner vid Chassigny, Haute-Marne i Frankrike år 1815. Den består till 90 % av järnrik olivin.
 

I och med att man hittade marsmeteoriten ALH 84001, i området Alan Hills, i Antarktis den 27 december 1984 blev den inordnad i en egen, fjärde grupp av marsmeteoriter. Den kristalliserades på Mars yta för 4,5 miljarder år sedan och sprängdes loss från planetytan för cirka 17 miljoner år sedan och landade i Antarktis där den blev liggande i 13 000 år innan den upptäcktes av en amerikansk meteoritexpedition. Meteoriten består av ett vulkaniskt material som kallas orthopyroxenit. 

Fossil av bakterieliknande livsform i ALH 84001?

År 1996 blev den världsberömd när forskare hävdade att den innehöll fossil efter bakterieliknande livsformer. Denna upptäckt skapade rubriker över hela världen och t.o.m. USA:s president, Bill Clinton, gjorde ett officiellt uttalande.
Men många forskare har tvivlat på att meteoriten innehåller tecken på biologiskt liv. Debatten har rasat för och emot under många år.
 

 En konstnärs vision av marsbilen Curiosity

Hur vet forskarna att de här meteoriterna har kommit från Mars? Vi har ju ännu inte hämtat hem några stenar från den röda planeten. Men en handfull sonder och marsbilar har studerat planetens yta och atmosfär på plats, så en hel del indicier har stärkt astronomernas uppfattning om att Mars är ursprungsplatsen. SNC-meteoriter består som sagt av magmatiska bergarter och har vulkaniskt ursprung. Det är mycket märkligt eftersom de flesta meteoriter kommer från asteroidbältet, som ligger mellan Mars och Jupiter. Några meteoriter har också sitt ursprung i kometer. Men det finns inga vulkaner varken på asteroider eller på kometer. Asteroiderna kyldes ner kort efter sin tillblivelse för 4,5 miljarder år sedan och eventuell vulkanisk aktivitet avstannade då. 

 Marsmeteoriten NWA 7034 även kallad "Black Beauty"

Med hjälp av radiometriska mätmetoder (då man mäter det radioaktiva sönderfallet hos olika isotoper) har man kunnat visa att de flesta av SNC-meteoriterna har kristalliserats för ungefär 0,8 – 1,3 miljarder år sedan. Vanliga meteoriter är fragment som blev över efter solsystemets bildande och de är nästan 4,6 miljarder år gamla. SNC:erna har sinsemellan liknande proportion mellan olika syreisotoper. Mycket tyder på att snick-meteoriterna ursprungligen kommer från samma himlakropp och att de har bildats från smältande lava på en planet med vulkaner. Himlakroppen måste också ha varit tillräckligt stor för att kunna upprätthålla den höga temperatur som krävs för att hålla bergarter flytande under flera miljarder år. De enda kandidater som passar är de jordliknande planeterna, och möjligen vår måne. De stora gasplaneterna, exempelvis Jupiter, har ingen fast yta, och deras största månar består framför allt av is. Merkurius yta är för gammal. Venus, med sin tjocka atmosfär är skyddad från alla nedslag, förutom de allra största. Den tjocka atmosfären gör det också omöjligt att slunga ut några meteoriter från planetytan, även om nedslaget skulle vara tillräckligt kraftfullt. Återstår alltså Mars och månen. 

 Apollo 17-astronauten Harrison Schmitt tar månprover i Taurus-Littrow-området 

den 12 december 1972

Meteoriter från månen är ganska lätta att identifiera eftersom det finns referensmaterial som hämtades från månen av Apolloastronauterna. Dessutom har inte månen haft aktiva vulkaner så sent i sin historia så att det skulle stämma med meteoriternas ålder.
 

 Självporträtt av Viking 2. Sonden landade på Mars 

den 3 september 1976

I en del av meteoriterna hittar man gas som har blivit instängd i samband med att meteoriterna slungades ut från planetytan vid kollisionerna. När man analyserar dessa gasbubblor, som bland annat innehåller argon, krypton, xenon och kväve, visar det sig att gasen matchar Mars atmosfär, enligt vad Vikingsonderna uppmätte på 1970-talet.
Den 17 oktober 2013 rapporterade NASA att marsbilen Curiositys analyser av argon i marsatmosfären stämde överens med innehållet i marsmeteoriterna. Järnet i meteoriterna har ett högt oxidationstal. Att planeten Mars är röd beror på samma färgämne som finns i Falu rödfärg.
 

 Planeten Mars fotograferad av Hubble-teleskopet

Mängden väte i förhållande till tungt väte (även kallat deuterium) i shergottiterna är lågt. Detta beror på att Mars, som bara har 11 % av jordens massa, inte kan hålla kvar det lättare vätet med sin gravitation. Det försvinner ut i rymden och kvar finns det tunga vätet. Det tunga vätets atomkärna innehåller en neutron, utöver den enda proton som ”vanligt” väte består av.
Uträkningar har visat att det är fullt möjligt att material kan kastas ut från Mars om nedslaget är tillräckligt kraftfullt och att den inkommande asteroiden slår ner med en sned vinkel i förhållande till planetytan.
 

 Marslandskap fotograferat av Mars Pathfinder

Så visst har min lilla sten från Mars haft en spännande historia och nog känns det märkligt att hålla en bit av den romerska krigsgudens planet i sin hand.


Källor:
Meteoritical Bulletin Database, www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php
Astrobiologi, David C. Catling, 2013
Falling sky, Ted Nield, 2011
Mars from Myth and Mystery to Recent Discoveries, Markus Hotakainen, 2008
Field Guide to Meteors and Meteorites, O. Richard Norton och Lawrence A. Chitwood, 2008
The Cambridge Encyclopedia of Meteorites, O. Richard Norton, 2002
Meteorites and their Parent Planets, Harry Y. McSween, 2000
Det femte undret, Paul Davies, 1999
Rocks from Space, O. Richard Norton, 1998
Wikipedia

OLOF TRÄTÄLJAS HÖG I SÄFFLE

På en liten bergsrygg i ett parkområde i centrala Säffle, i Värmland, ligger den så kallade Olof Trätäljahögen.
Enligt legenden ska kung Olof Trätälja ligga begravd i storhögen. Det är den isländske skalden Snorre Sturlasson som berättar om hur Olof flyr till Värmland och bakgrunden till varför han gör det. Dramat innehåller svek, mordbrand, hämnd och självmord.
Läs mer på Värmländska fornminnen

METEORITEN FRÅN TJELJABINSK

 

Tjeljabinskmeteoren exploderar (Chelyabinsk) 2013-02-15.

wikimedia commons

Vintermorgon i den ryska miljonstaden Tjeljabinsk (Chelyabinsk), strax öster om Uralbergen, 150 mil öster om Moskva (latitud 55°11’N och longitud 61°22’Ö). Många människor var på väg till sina arbeten. Klockan 9:20 lokal tid (4:20 svensk tid) den 15 februari 2013 kom ett eldklot farande över himlen med en hastighet av nästan 2 mil i sekunden och exploderade till slut i ett ljussken 30 gånger kraftigare än solen. Många ryska bilister har övervakningskameror monterade i sina bilar och tack vare det filmades himlafenomenet från många synvinklar. Händelsen blev också dokumenterad av en mängd seismografiska mätstationer och infraljuddetektorer, på flera ställen på jorden, och observerades även av amerikanska militära spionsatelliter. Tjeljabinskfenomenet är därmed den bäst dokumenterade kollisionen mellan jorden och en asteroid. 

 Meteoren var ungefär lika stor som det här huset när den trängde in i jordatmosfären.

© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)

Ljusskenet orsakades av en 18-20 meter stor, och 10-15 tusen ton tung, meteor som störtade in i jordatmosfären från sydöst, och kamouflerades därmed av ljuset från den uppstigande solen. Våra markbundna teleskop har en blind fläck i närheten av solen på grund av det starka motljuset. Det kan jämföras med hur jaktpiloterna hade det under andra världskriget. Om fienden hade solen i ryggen kunde man inte upptäcka honom.

Meteorens bana över Ryssland 2013-02-15.

wikimedia commons 

Meteoren blev först synlig på en höjd av 97 kilometer och hade då en hastighet av 18,6 kilometer i sekunden. När den hade sjunkit ner till en höjd av 45 kilometer började den bli utsatt för så kallad ablation, dvs. den blästrades mycket kraftigt av atmosfären och delar av stenblocket förångades. På en höjd av cirka 30 kilometer hade ett tjugotal fragment brutits loss från meteoren. Framför huvudsvärmen färdades ett större block på 20 ton. På den här höjden var meteoren som ljusstarkast. Under inbromsningen genom atmosfären frigjordes en energi motsvarande 500 kiloton TNT eller 30 Hiroshimabomber.
Efter bara 17 sekunder var ljusskenet över. 

 Meteoren lämnade ett rökspår efter sig

wikimedia commons 

På himlen hade meteoren lämnat ett långt, vitt rökspår av finfördelad sten efter sig. Spåret var i form av ett cirka 2 kilometer tjockt, cylindriskt moln med en längd på ungefär 50 kilometer. Eftersom ljuset färdas snabbare än ljudet så dröjde det ett par minuter innan ljudet av explosionen nådde folket på marken. Då svepte också den kraftiga tryckvågen över staden. 

Över 6000 byggnader skadades. Tusentals fönsterrutor krossades, billarm aktiverades och började tjuta, industriportar trycktes in och delar av en zinkfabrik kollapsade. Nästan 1500 människor skadades, framför allt av flygande glassplitter. 

Zinkfabriken som skadades

Merparten av asteroiden förintades i atmosfären, men delar av den nådde jordytan. 

 Kraterfältet söder om Tjeljabinsk (klicka på bilden för att få en förstoring av kartan)

Små meteoriter landade söder om Tjeljabinsk, på en yta som var 60 kilometer lång och flera kilometer bred, utan att orsaka någon skada. Den lokala befolkningen kunde relativt lätt hitta meteoriterna då dessa gjorde hål i snötäcket. 

Största upphittade meteoriten störtade i Tjebarkulsjön (Chebarkul)

En meteorit störtade genom den 70 cm tjocka isen på Tjebarkulsjön (Chebarkul), drygt 70 kilometer väster om Tjeljabinsk (latitud 54°57’33.74"N och longitud 60°19’19.58"Ö). Den lämnade en åtta meter stor isvak efter sig. Den 16 oktober 2013 lyckades man bärga ett stort fragment ur sjön. Det vägde cirka 600 kg.
 

Mitt lilla meteoritfragment från Tjeljabinsk.

© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)

Ungefär två och ett halvt år efter nedslaget köpte jag ett litet fragment av meteoriten. Det hade hittats 28 kilometer söder om Tjeljabinsk och väger 1,79 gram och har en diameter på 1,2 cm. Det är en s.k. stenmeteorit, en ordinär kondrit av klass LL5.
 

 Min meteorit sedd genom ett mikroskop.

© Sven Olsson (e-post: kosmografiska@gmail.com)

Meteoriter delas grovt in i tre kategorier: stenmeteoriter, sten-järnmeteoriter och järnmeteoriter.

Siena-meteorit. Ordinär kondrit LL5, 170 gram. Foto: Sailko. 

Florens Naturhistoriska museum

Cirka 80 % av alla stenmeteoriter som hittas är s.k. ordinära kondriter, stenar som innehåller millimeterstora, runda mineralkorn, s.k. kondruler (som består av exempelvis olivin och pyroxen), och även områden med järn och nickel.
Namnet kondruler kommer från det grekiska ordet khondros (chondros) som betyder sädeskorn.
Kondrit-meteoriter härstammar från ytan av sina ursprungs-asteroider. Vid kollisioner bryts delar av asteroiderna av och efter att ha färdats runt i solsystemet under miljontals år landar några slutligen på jorden.
Kondriterna delas upp i undergrupperna H, L och LL beroende på mängden metallinnehåll. H betyder högt metallinnehåll (12-21% järn-nickel), L står för lågt metallinnehåll (5-10%) och LL (ungefär 2%).
Tjeljabinskmeteoriterna, cirka 4,5 miljarder år gamla, har alltså klassificerats som LL5-kondriter och innehåller därmed inte så mycket järn eller andra metaller. Vilket stämmer när jag testar mitt meteoritfragment. Det fäster inte så bra till en magnet.
Inne i meteoritfragmenten hittade man ådror av chockade och smälta mineraler och de hade inte orsakats av det våldsamma inträdet i atmosfären. Forskarna antar istället att förekomsten av dessa sprickor åstadkoms vid en kollision mellan två asteroider. Delen som slutligen skulle störta in i atmosfären över Ryssland hade slitits loss vid den kollisionen. Stressfrakturerna ger också en förklaring till varför den bröts sönder. Ute i den kalla rymden höll asteroiden ihop men vid den stora påfrestning, som det blev vid upphettningen i atmosfären, började asteroiden brytas sönder. 

Det var också tur att asteroiden var så bräcklig att den bröts sönder högt upp i atmosfären. Den efterföljande stötvågen hann till viss del upplösas innan den nådde markytan, annars hade skadorna på människor och byggnader blivit mycket större.
I början trodde astronomerna att Tjeljabinskmeteoriterna kom från en 2 kilometer stor asteroid kallad 1999 NC43, men efter närmare kontroller av asteroidens bana och troliga mineralinnehåll (med hjälp av spektroskopiundersökning) visar asteroiden få likheter med Tjeljabinskmeteoriterna. Forskarna har alltså fortfarande svårt att bestämma från vilken ursprungsasteroid som Tjeljabinskmeteoriterna härstammar, men enligt Paul Abell vid NASA:s Johnson Space Center, kom ursprungsasteroiden från asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Frågan är hur Tjeljabinskdelen kom att färdas i en jordnära bana. Däremot kan astronomerna säga att ursprungsasteroiden har blivit utsatt för ett dussin kollisioner som ska ha skett mellan 300 miljoner år sedan och ungefär 27 miljoner år sedan. 

 Tjeljabinskasteroidens bana före krocken med jorden. Credit: NASA

Under tusentals år, innan krocken med jorden, följde asteroiden en bana runt solen som nådde asteroidbältet, som längst ut, och nära Venus bana som längst in. 

 Tvåtusen kvadratkilometer skog jämnades med marken vid sibiriska Tunguska den 30 juni 1908

Tjeljabinskhändelsen räknas som det kraftigaste nedslaget på jorden sedan Tunguskaexplosionen i Sibirien 1908.

Läs om skillnaden mellan meteoroider, meteorer och meteoriter

Källor:
Field Guide to Meteors and Meteorites, O. Richard Norton och Lawrence A. Chitwood, 2008.
Falling stars, Mike D. Reynolds, 2001.
Rocks from Space, O. Richard Norton, 1998.
The Chelyabinsk event, artikel av Jiri Borovicka, Tjeckiska Vetenskapsakademien.
The Meteoritical Society, databas över meteoriter.
How the Chelyabinsk Meteor hit Earth, artikel av Tobias Roetsch m.fl. i tidskriften All About Space nr 42 2015.
Was the Chelyabinsk meteoroid a fragment of Potentially Hazardous Asteroid 1999 NC43, artikel av Vishnu Reddy m.fl., American Astronomical Society.
Den oväntade meteoren, Pioneer Film och Television, 2013 (visad på Vetenskapens värld, SVT).
Tillbakablick på 2013. Del IV – Chelyabinskmeteoriten, webbartikel av Björn J. R. Davidsson, 2014-02-10.
The Day it Rained Fire over Chelyabinsk, artikel av Keith Cooper i Astronomy Now 2015-02-15.
NASA surprised by Chelyabinsk Russian Meteor Fragments, artikel av Bruce Dorminey i Forbes Tech, 2015-03-22.