Om solen skulle slockna (vilket inte kommer att hända de närmaste årmiljarderna) så finns ingenstans vi kan åka. Alla planeterna i vårt eget solsystem är lika beroende av solen som vi, och ingen av dem är beboelig. Kanske kommer vi inom några år att hitta någon hyfsat beboelig planet, eller åtminstone någon planet som kan gå att göra beboelig, runt någon annan stjärna. Det upptäcks massor av planeter runt andra stjärnor numera (dagsnoteringen är 861 bekräftade planeter), men det är ännu svårt att plocka ut några av dem som beboeliga (många är definitivt obeboeliga). Men det spelar kanske inte så stor roll, för hittar vi en kan vi ändå inte fara dit. Avstånden mellan stjärnorna är låååååååånga, och med något som liknar dagens teknik tar det tusentals år att fara ens till närmaste stjärna.

Som tur är spelar detta inte så stor roll. Ett av astrofysikens säkrare resultat är att solen inte kommer att slockna inom de närmaste miljarderna år. Det är alldeles oerhört lång tid, tusentals gånger längre än människan har funnits, så vi har gott om tid på oss att lösa problemet med att ta oss till andra stjärnor (eller förlänga solens liv, eller hitta andra bra lösningar). Det finns många svårigheter som det är viktigare att ägna sig åt nu än just solens ändliga livslängd.

Anders E. 130402

Sedan planeterna väl bildats så styrs deras rörelse av mekanikens lagar, men att de bildades precis som de gjorde får nog mest tillskrivas slumpen. Vi känner numera till hundratals andra planetsystem, kring andra stjärnor än solen, och inget verkar än så länge se ut som vårt. Detaljerna i hur gas och stoft var fördelade i det moln som det som skulle bli solsystemet drog ihop sig ur avgjorde hur planeterna så småningom skulle bli och fördelas i rymden.

Men har man väl en stor planet som Jupiter på det avstånd från solen som denna jätte har så styr den mycket av hur planetbanorna ändras med tiden och hur asteroider och kometer slungas in och ut ur solsystemet. Att Jupiter är så stor som den är och ligger där den faktiskt ligger har stor betydelse för uppbyggnaden av solsystemet. Moderna simuleringar av solsystemets dynamik visar att det knappast har sett likadant ut under hela sin historia. En animation av solsystemets utveckling med den så kallade Nicemodellen kan skådas på denna video på YouTube. Tiden tickar överst i bilden i miljoner år (Myr) -- kolla in vad som händer mellan 800 och 900 miljoner år in i simuleringen, då en resonans mellan Jupiters och Saturnus ger upphov till ungefär dagens lägen för de yttre planeterna.

Anders E. 130402

Ja, det kommer den. Effekten blir inte speciellt stor, men den finns där.

Låt oss tänka oss en LED-ficklampa på 3 W. För ljus hänger energi E och rörelsemängd p ihop som E = p c, där c är ljushastigheten (300 000 000 m/s), så rekylkraften på lampan blir enligt Newtons andra lag F = dp/dt = (dE/dt)/c = 3/300000000 N = 10 nN (nanonewton), alltså tio miljarddels newton. Detta motsvarar vikten av ett mycket litet dammkorn på ett miljondels gram nere på jordytan, vilket ju inte är så mycket. Om lampan väger 100 g blir detta en acceleration på 100 nm/s2. Om vi antar att batteriet lever i en vecka (600 000 sekunder) så ger detta en hastighetsändring på 6 cm/s. Om nu lampan svävar i omloppsbana runt jorden så rör den sig med ett antal kilometer per sekund, så några centimeter per sekund är ganska lite i sammanhanget.

Men över lång tid kan sådant spela roll. Den så kallade Pioneeranomalin, att rymdsonderna Voyager och Pioneer rör sig utåt i solsystemet lite lite fortare än man hade beräknat, tycks bero på en liknande effekt. Då handlar de om att ena sidan av farkosten är varmare än den andra, så att rekylen från den utstrålade värmen fördelas ojämnt, men principen är densamma. En liten kraft kan ge mätbar effekt när den får verka över lång tid.

Kul fråga!
Anders E. 130402

Tidvattnet orsakar en "puckel" på oceanerna (och även på land), men puckeln pekar faktiskt inte precis mot månen. Det finns en hel del friktion i oceanerna, för att inte tala om i jordens inre, och det gör att puckeln inte riktigt hinner med att följa med månens (från en punkt på jordytan sett) rörelse västerut över himlen. Puckeln blir därför några grader efter. Detta gör att gravitationskraften från puckeln som verkar på månen inte är riktad rakt mot jordens centrum, utan också lite framåt i månens rörelseriktning. På fysikspråk innebär det att det finns en liten kraftkomposant längs månens rörelseriktning, så jorden uträttar ett arbete på månen. På vardagsspråk kan man inse att effekten av detta blir att jorden faktiskt puttar på månen lite i dess rörelse och därmed överför energi till den. Detta gör att månen klättrar iväg lite från jorden (vilket i sin tur gör att dess hastighet minskar lite).

En figur som visar hur det hela funkar kan hittas här.

Anders E. 2013-03-17

Om du såg något röra sig över himlen fortare än himlen vrider sig (alltså fortare än solen rör sig över himlen på dagen) var det inte kometen. Om man kan se att något rör sig är det något som är nära oss, antingen en satellit eller en meteor som brinner upp i jordens atmosfär, på sin höjd några 100 km från oss. Kometen Pan-STARRS är miljontals km från oss, och ser ut att stå helt stilla. Om man tar sikte mot stjärnorna bakom (om man ser dem) kan man se att den rör sig lite från kväll till kväll, men tittar du på den en halvtimme ser du bara hur den liksom allt annat på västerhimlen rör sig långsamt ned mot horisonten.

Jag var ute och spanade in den vid 18:45-tiden i torsdags, på en stor parkeringsplats i utkanten av Uppsala så att horisonten mot väster skulle vara någorlunda fri. Jag kunde inte se den med blotta ögat, men med en alldeles vanlig handkikare gick den att hitta, när man visste ungefär var man skulle leta: lågt över horisonten i väster, alltså i det väderstreck där himlen är som ljusast. Man ser en tydlig svans (riktad uppåt) från ett runt huvud (koma). Problemet är att det inte är mörkt så tidigt, och väntar man mycket längre så har den gått ner. Jag försökte igen igår, men då låg en förarglig molnbank och blockerade himlen i väster.

Kolla in skådartips exv hos Populär Astronomi, och bildgalleriet hos Spaceweather.com. Lycka till med spanandet!

Anders E.
17 mars 2013

I rymden finns strålning av många slag. Solens ljus täcker inte bara de våglängder vi kan se utan även de kortare våglängder som väl till vardags räknas som strålning, som röntgen och UV-ljus. Strålningen på dessa våglängder varierar mer i tiden än vad det synliga solljuset gör.

Förutom elektromagnetisk strålning (ljus, röntgen, UV) finns det en hel del partikelstrålning i rymden. Sådan kommer ibland från solen, men runt jorden finns också stora mängder av magnetiskt infångade elektroner och joner med hög energi i de så kallade strålningsbältena (van Allen-bältena). Dessa kan ställa till en hel del trassel för satelliter som passerar genom dem, och det är viktigt att rymdfarkosters elektronik byggs för att klara denna tuffa miljö. Allra värst är motsvarande strålningsbälten runt Jupiter. Eftersom det just har blivit klart att vi på Institutet för rymdfysik ska bygga instrument till den europeiska sonden JUICE till några av Jupiters isiga månar så är detta något vi kommer att få jobba mycket med framöver.

De partiklar som har allra högst energi kommer inte från solen utan ingår i vad som kallas kosmisk strålning. I chockvågor runt supernovor kan partiklar accelereras till enorma energier. En enda atom kan få lika mycket energi som en kilogramklump släppt från en meters höjd! Det finns få av dessa de allra energirikaste partiklarna, men går man till lite lägre energier blir de fler och fler.

Sedan finns förstås också den kosmiska bakgrundsstrålningen, ej att förväxla med vad som beskrivs som kosmisk strålning ovan. Bakgrundsstrålningen är elektromagnetisk strålning som finns mycket svagt överallt, som en utspädd kvarleva från universums ungdom. Den är svag och energifattig och alldeles ofarlig.

Förutom den kosmiska strålningens ganska jämna bakgrund kan stålningsnivåerna öka tillfälligt vid speciella händelser. Supernovor sänder ut mycket stark strålning när de exploderar, men som tur är ligger vi knappast i riskzonen för att råka ut för något sådant.

Ämnet råkade också komma upp på Populär astronomis websida häromdagen.

Anders E. 2013-03-01

Varför stannar du kvar istället för att fara ut i rymden? Atmosfären stannar av samma skäl! Luft väger något (ungefär 1 gram per liter -- inte mycket, men ändå), så den påverkas av tyngdkraften från jorden och stannar kvar runt den.

Anders E. 130301

Det är en mycket bra fråga. Av de inre planeterna är det bara jorden som har en stor satellit, månen. Månens diameter är ungefär en fjärdedel av jordens, och det finns över huvud taget ingen annan planet som har en måne som är så stor jämfört med planeten själv. I det inre solsystemet har Mars visserligen de små pyttisarna Phobos och Deimos, men de är inget i klass med vår måne, och Merkurius och Venus har inga månar alls. Gas- och isjättarna längre ut (Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus) har däremot gott om månar, varav en del till och med är större än vår egen. Varför är det så?

Det verkar vara så att vår månes historia är helt annorlunda än jätteplaneternas månars historia. De flesta av månarna runt jättarna längre ut i solsystemet har av allt att döma bildats på plats, genom att små bitar i skivor av stoft och gas runt planeterna klumpat ihop sig till större och större enheter, som så småningom bildat alla dessa månar. Det betyder att dessa stora planeter med sina månar är som solsystem i miniatyr, för planeterna bildades på det sättet i en stor skiva av gas och stoft runt solen (från början var skivan ett moln, eller snarare en del av ett moln, men genom gravitationen och kollisioner så blev det så småningom en roterande skiva: se exv denna och denna tidigare fråga). Men längre in i det gas- och stoftmoln som så småningom bildade solsystemet var inte sådana minisolsystem stabila runt de betydligt mindre planeterna där. Därför finns inga månar i inre solsystemet, förutom då just vår måne. Huvudteorin för hur den bildats är lite annorlunda. Visserligen tänks månen ha bildats ur en skiva med matrial runt jorden, men denna skiva fanns inte med från början utan uppstod genom att jorden krockade med en annan planetstor kropp. Detta hände efter det att större delen av det gas- och stoftmoln som solsystemet bildats ur antingen klumpats ihop till planeter eller blåsts ut ur det inre solsystemet av solvinden och solens strålningstryck så att skivan runt jorden blev stabil. Man kan hitta en del videoanimeringar av hur det tänks ha skett, exv denna. En uppdatering av hur det gick till, med bra länkar, finns hos Populär astronomi.

Att vi har en måne och att den är så stor som den är tänks alltså bero på en slumpmässig krock med en annan planetstor kropp i solsystemets tidiga historia.

Anders E. 2013-03-01

Vi kan sova lugnt. Det finns en massa prat på nätet om jordens undergång 2012, men inget har något med verkligheten att göra. Det mesta pratet tycks grunda sig på att mayaindianernas gamla kalender "vänder blad" år 2012, närmare bestämt den 21 december. Då inleds en ny årscykel i den kalendern. Men universum bryr sig förstås lika litet om deras almanacka som det bryr sig om att din och min fickalmanacka tar slut den 31 december vartenda år.

Morgondagen (den 21 december 2012) är inte någon speciellt farlig dag i solsystemet och universum. Så länge man lever kan man förstås råka ut för att det händer saker, men riskerna är inte större i morgon än någon annan dag. Om man tittar på verkliga problem som vi måste hantera (till skillnad från påhitt av typen "jorden går under 2012") handlar det på kort sikt (hundratals år) mest om problem vi skapat åt oss själva, som miljöförstöring i alla dess former, snarare än några yttre hot. På längre sikt finns problemet med kollisionsrisk med en asteroid, och på mycket lång sikt (hundratals miljoner år) att solen långsamt blir allt varmare. Men att oroa sig för en massa påhitt som baserar sig på osäkra tolkningar av vad någon trott långt tillbaka i tiden är inget vi behöver ägna oss åt. Mayakulturens kalender är säkert mycket intressant att studera: den kan nog säga mycket om dem och deras världsbild och kanske i förlängningen rentav något om oss själva, precis som allt annat historiskt studium kan. Men det finns inget skäl att använda den för att få en uppfattning av universum omkring oss -- det har vi idag otroligt mycket bättre verktyg för att se än någon någonsin haft tidigare i mänsklighetens historia.

Anders E., 20 december 2012

Pengar till rymdforskning kommer från liknande källor som pengar till annan forskning. Lite grovt kan man dela in källorna i skattepengar, kommersiella satsningar och privata stiftelser. På ett eller annat sätt är det mesta som går till ren rymdforskning skattepengar, och så är det i alla länder. En hel del teknikutveckling drivs kommersiellt, med pengar från exempelvis TV-bolag som hyr in sig på kommunikationssatelliter, och privata stiftelser (grundade på stora donationer) som till exempel Knut och Alice Wallenbergs stiftelse eller Göran Gustafssons stiftelse kan vara viktiga för några enskilda projekt, men skattepengar i en eller annan form dominerar. För att ta min egen verksamhet som exempel så får jag min lön från Institutet för rymdfysik, som har ett årligt anslag i statsbudgeten, medan forskningsprojekten jag jobbar med finansieras till största delen av ESA (europeiska rymdorganisationen), som får sina pengar från sina medlemsländer (inklusive Sverige), och av Rymdstyrelsen (som också får sina pengar bestämda i statsbudgeten).

Anders E. 121220

Mars är lite större än Merkurius, men är å andra sidan gjord av lite lättare material, så de båda planeterna har ungefär samma tyngdkraft på ytan. Som du skriver har Mars en atmosfär, även om trycket bara är någon procent av lufttrycket i jordens atmosfär, medan Merkurius inte lyckas hålla kvar mycket till gashölje alls.

Förklaringen ligger i att Mars är mycket längre bort från solen än vad Merkurius är. Skillnaden i avstånd är ungefär 4 gånger, vilket betyder att allt som kommer från solen -- ljus, UV-strålning, solvind -- är sisådär 16 gånger starkare vid Merkurius än vid Mars (därför att alla sådana flödesintensiteter avtar med kvadraten på avståndet). Att mer ljus träffar Merkurius betyder att den blir hetare, vilket gör att den gas som finns blir varmare, vilket i sin tur innebär att molekylerna i den rör sig fortare och fler av dem far iväg ut i rymden. Dessutom gör den starkare UV-strålningen att de snabbt joniseras, dvs att en elektron slås loss ur atomen, så att man får en gas av fria elektroner och positiva joner. En sådan gas kallas ett plasma, och påverkas till skillnad från vanlig gas starkt av elektromagnetiska krafter. Sådana krafter uppkommer genom att solvinden, som också den är 16 gånger starkare vid Merkurius än vid Mars, blåser förbi med hög fart, och därmed enkelt tar med sig de joniserade partiklarna. Tillsammans gör dessa effekter -- hög temperatur, hög UV-strålning och stark solvind -- att det inte blir mycket kvar av Merkurius atmosfär.

Anders E. 121220

Rymdsonderna Pioneer 10 (uppsänd 1972) och 11 (1973) samt Voyager 1 och 2 (båda 1977) är på väg ut ur solsystemet, och bär med sig viss information om jorden och oss. På Pioneersonderna är det en graverad platta, på Voyager en grammofonskiva med mycket mer information, med både bilder och ljud (inklusive en hälsning på svenska -- mer om innehållet finns på http://voyager.jpl.nasa.gov/spacecraft/goldenrec_more.html). Pioneersonderna fungerar inte sedan 2003 respektive 1995, medan båda Voyagersonderna fortfarande är funktionsdugliga (dock inte alla instrument ombord) och skickar ner viktiga mätningar av rymdmiljön i solsystemets yttre delar. Oavsett om de fungerar eller ej fortsätter de alla fyra ut ur solsystemet, längre och längre bort.

Det går alldeles utmärkt att räkna ut var alla fyra är, även de som inte är kontaktbara längre. Du hittar senaste (uppdateras varje sekund, ungefär!) positioner för Voyagersonderna på http://voyager.jpl.nasa.gov/where/index.html. Voyager 1, som är den människotillverkade tingest som hunnit längst bort, är när jag skriver detta knappt 120 gånger så långt från solen som vad jorden är. Det är ungefär en halv promille av avståndet till närmaste stjärna...

Anders E. 2012-04-18

Jorden har en atmosfär som håller kvar värme. Man märker tydligt att molniga nätter är mildare än klara nätter, då värme från jordytan kan stråla ut i rymden mycket lättare och jordytan därmed kyls mer. På månen finns ingen atmosfär alls, och då blir kylningen genom strålning mycket effektivare. Dessutom är en natt på månen ungefär två veckor lång, så det finns gott om tid för värmen att stråla ut under natten och gott om tid för dagsidan att värmas upp.

Ett extremfall åt andra hållet är Venus, som har en mycket tjockare atmosfär än jorden. På Venus finns i stort sett ingen temperaturskillnad alls mellan dag och natt. Månen och Venus kan ses som två extremfall, med jorden i ett bekvämt mellanläge. Det är skönt att ha en lagom atmosfär!

Anders E. 2014-04-18

En bra frÃ¥ga! Alla galaxer är visserligen inte sÃ¥ platta, men frÃ¥gan är ändÃ¥ motiverad. Svaret hänger ihop med hur galaxerna bildats. De är resultatet av hur gravitationen (tyngdkraften) gjort att ursprungligen mer jämnt fördelad materia (mest gas) klumpat ihop sig. SmÃ¥ ojämnheter här och var i ett frÃ¥n början jämnt moln blir genom gravitationens inverkan allt tydligare, genom att de omrÃ¥den där det finns mer massa drar till sig ännu mer. Processen fortsätter inne i galaxen, där de tätaste omrÃ¥dena blir ännu tätare och bildar sÃ¥ smÃ¥ningom stjärnor. Rotationen i det ursprungliga molnet var nog helt obetydlig och antagligen inte märkbar alls: partiklarna for runt mer eller mindre slumpmässigt, men tar man ett medelvärde av deras rörelse skulle man (annat än i mycket osannolika undantagsfall) fÃ¥ en viss nettorotation runt nÃ¥gon axel. När molnet drog ihop sig ökade rotationshastigheten kraftigt pÃ¥ samma sätt som en konstÃ¥kare fÃ¥r ökad fart i piruetterna när hon/han drar in armarna -- det kallas lagen om rörelsemängdsmomentets bevarande. Övriga rörelser partiklarna har mot varandra dämpas ut efter hand när de antingen krockar med varandra eller pÃ¥verkar varandra mer diskret (genom gravitation och magnetiska krafter), men nettorotationen, alltsÃ¥ den sammanlagda rotationsrörelsen för allihop, är pÃ¥ grund av den lagen inte lätt att ändra. När tillräckligt lÃ