Exoplanets atmosfär innehåller flera grundämnen

Illustration av exoplaneten WASP-189b.

Forskare har lyckats detaljstudera atmosfären hos en extrem exoplanet, 322 ljusår från jorden. Kunskapen kan hjälpa oss förstå mer jordlika planeter.

Genom avancerad spektroskopi har forskare i Lund lyckats detaljstudera den skållheta atmosfären hos en Jupiterliknande exoplanet (det vill säga en planet i ett annat solsystem än vårt eget).

Planeten som studerats heter WASP-189b och är en extrem planet, kanske den mest extrema av de cirka 4 300 exoplaneter som hittills bekräftats. Den ligger mycket nära sin värdstjärna och har en dagstemperatur på 3 200 grader. Ett år på WASP-189b varar i 2,7 dygn – det är den tid det tar för planeten att kretsa kring stjärnan. Ända sedan den observerades 2020 av satelliten Cheops har den varit föremål för världens astronomers intresse. I en ny studie, som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature Astronomy, kan ett forskarlag från Lunds universitet lägga fram ny fakta om den brännheta gasjätten.

Vad är en exoplanet?

Ordet exoplanet är en förkortning av extrasolär planet, vilket syftar på att planeten kretsar runt en annan stjärna än solen. En exoplanet är en planet som befinner sig i ett annat solsystem än vårt eget. De första exoplaneterna hittades på 1990-talet.

Källa: Rymdstyrelsen

– Vi har använt en högupplöst spektrograf för att samla in stjärnljus från värdstjärnan vid en tidpunkt då ljuset även passerade exoplanetens gashölje. Efter att ha extraherat de relevanta delarna av spektrumet kunde vi knyta minst nio varianter av kända ämnen till WASP-189b:s atmosfär, säger Bibiana Prinoth, astronomidoktorand vid Lunds universitet som har lett forskningsstudien.

Atmosfären innehöll titanoxid

Den stora upptäckten i studien är att WASP-189b:s atmosfär innehåller titanoxid, ett ämne som inte tidigare med säkerhet har upptäckts runt en ultrahet gasjätte utanför vårt solsystem. Förutom titanoxiden hittade forskarna följande grundämnen: järn, titan, krom, vanadin, magnesium och mangan. Men det är inte bara grundämnesfynden som sticker ut. Genom att studera de så kallade linjepositionerna för varje ämne i atmosfären kunde forskarna observera att dessa skilde sig åt. Detta visade på att WASP-189b har en skiktad typ av atmosfär där tredimensionell kemi, termiska effekter och dynamik i form av vindar spelar en viktig roll.

– Tidigare har det enbart varit möjligt att analysera atmosfärerna hos den här typen av exoplaneter med endimensionella modeller. I vår studie banar vi väg för att, med hjälp av högupplösta spektrografer, få en betydligt djupare förståelse för exoplanetatmosfärer, säger Bibiana Prinoth.

Hitta liv i universum

Att karakterisera atmosfären hos exoplaneter har blivit ett viktigt forskningsområde inom astronomi och astrofysik. När de tekniska verktygen nu finns på plats kommer det att bli möjligt för forskarna att i detalj jämföra den kemiska sammansättningen i olika typer av exoplanetatmosfärer, även på kallare himlakroppar som är mer lika vår egen planet.

– Jag får ofta frågan om jag tror att min forskning är relevant för sökandet efter liv någon annanstans i universum. Mitt svar är alltid ja. Den här typen av studier är ett första steg i detta sökande, säger Bibiana Prinoth.

*Spektroskopi är ett samlingsnamn för metoder för att studera spektra, vanligen med hjälp av elektromagnetisk strålning, och därigenom får kunskap om kemiska koncentrationer och sammansättningar. Källa: Wikipedia

Vetenskaplig artikel:

Titanium oxide and chemical inhomogeneity in the atmosphere of the exoplanet WASP-189b, studien publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature Astronomy.

Kontakt:

Bibiana Prinoth, doktorand, Institutionen för astronomi och teoretisk fysik, Lunds universitet, bibiana.prinoth@astro.lu.se

Inlägget Exoplanets atmosfär innehåller flera grundämnen dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Så har vargarna påverkats av inavel

Varg

Tre vargar från Finland grundade den skandinaviska vargstammen i början av 1980-talet. Efter fem generationer av inavel har 10 – 25 procent av den genetiska variationen gått förlorad.

Att inavel är skadligt och kan utgöra en direkt orsak till utrotning av hotade arter är väl känt. Forskare vid Uppsala universitet har under många år studerat den skandinaviska vargstammens genetiska ursprung, men egentligen aldrig lyckats studera hur mycket genetisk variation som faktiskt går förlorad när närbesläktade individer parar sig med varandra. Eller på vilket sätt det sker.

Den skandinaviska vargstammen grundades i början av 1980-talet av endast tre individer som invandrade från Finland. Genetiker vid Evolutionsbiologiskt Centrum har nu, genom att följa stammens utveckling, kunnat se hur arvsmassan påverkas genom inavel över flera generationer.

Genetiska variationen gick förlorad

Var och en av oss, människa eller varg, har två lite olika ”kopior” av varje kromosom. De tre grundarna av vargstammen bidrog alltså med sammanlagt sex kopior av varje kromosom. De små olikheterna som fanns mellan kopiorna utgjorde startnivån av genetisk variation i stammen.

– Vi bestämde dna-sekvensen för var och en av de sex ”startkromosomerna” samt för alla kromosomer hos ett 100-tal vargar som föddes från 1980-talet fram till nutid. Vi kunde då följa i vilken grad startkromosomerna ”överlevde” från en generation till nästa. Det som hände var att delar av dem gradvis försvann ur populationen, variationen gick förlorad, berättar Hans Ellegren professor i evolutionsbiologi vid Uppsala universitet.

Sämre rustade för förändringar

Studien är unik eftersom forskarna lyckades följa nedärvningen av så kallade haplotyper. En haplotyp är ordningsföljden av genetiska varianter längs en kromosom. När man bestämmer dna-sekvensen i ett biologiskt prov kan dagens teknik inte skilja på de två haplotyperna. Det forskarna nu gjorde kan liknas vid att lägga ett genetiskt pussel där de genom att följa nedärvningen av kromosomer kunde härleda haplotyperna.

När genetisk variation går förlorad i en population blir individerna sämre rustade att möta förändringar och utmaningar. Några av varianterna som försvunnit kan ha varit viktiga för vargarnas fortsatta anpassningsförmåga. Andra kan ha haft betydelse som skydd mot sjukdomsanlag.

För en stam som startas av så få individer kan en genetisk variant lätt försvinna helt. Den går då inte att återskapa utan att det tillkommer individer utifrån.

Genetiska varianter försvann

– Vi fann att efter fem generationers inavel hade 10 till 25 procent av den genetiska variation som de tre grundarna förde med sig gått förlorad. Sammanlagt var det inte mindre än 160 000 genetiska varianter som försvann, en omfattning som var överraskande, säger Hans Ellegren.

Ett ytterligare problem för den skandinaviska vargstammen är att de tre grundarna inte heller visat sig vara helt obesläktade. De bidrog som tidigare nämnts med sex kromosomkopior men i praktiken var det i snitt bara ungefär fyra olika kopior eftersom de redan var släkt med varandra.

Studiens resultat har allmängiltig betydelse för hur man ska se på inavel hos olika arter.

Vargstammen behöver nya gener

– En viktig slutsats är att inavlade populationer behöver tillförsel av nytt genetisk material, helst från ett ursprung så olikt populationen själv som möjligt. Ska man bedöma omfattningen av förlust av genetisk variation så behöver man också få kännedom om hur mycket variation som egentligen fanns från början, säger Hans Ellegren.

Några invandrade vargar har bidragit med nya genetiska varianter under senare år. Inaveln är dock fortfarande så pass omfattande av även dessa varianter riskerar att gå förlorade.

Studien är gjord i samarbete med forskare vid Grimsö forskningsstation och från Norge.

Vetenskaplig artikel:

Whole-genome resequencing of temporally stratified samples reveal substantial loss of haplotype diversity in the highly inbred Scandinavian wolf population (Viluma et al.) Genome Research

Kontakt:

Hans Ellegren, professor i evolutionsbiologi, Hans.Ellegren@ebc.uu.se

Inlägget Så har vargarna påverkats av inavel dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Posted in BMI

Mystisk solstorm förbryllar forskare

Spår av en extrem solstorm som inträffade för cirka 9 200 år sedan har hittats av forskare. Om en lika stor solstorm hade träffat jorden idag hade den med stor sannolikhet orsakat både strömavbrott och andra störningar.

Det är svårt att förutspå när solstormar äger rum. Den nuvarande förväntningen är att de är mer sannolika under solens aktiva fas, eller solens maximum. Alltså under den så kallade solfläckscykeln. Ett internationellt forskarlag kan däremot visa att detta kanske inte alltid är fallet för de mycket stora stormarna.

– Vi har studerat borrkärnor från Grönland och Antarktis och upptäckt spår av en enorm solstorm som för cirka 9 200 år sedan slog hårt mot jorden under en av solens passiva faser, säger Raimund Muscheler, geologiforskare vid Lunds universitet.

Solen ger liv på jorden

Vår livgivande följeslagare kan ibland även orsaka problem. När det råder kraftig aktivitet på solens yta frigör den mer energi. Detta kan ge upphov till geomagnetiska stormar som i vissa fall kan orsaka störningar på jorden. Dessa störningar kan vara i form av exempelvis strömavbrott och kommunikationsstörningar.

Upptäckten av solstormen överraskade

Forskarna har dammsugit borrkärnorna efter toppar av de radioaktiva isotoperna beryllium-10 och klor-36.

Posted in BMI

Barn vill ha fler alternativ till fysisk aktivitet

Hur får man barn att bli fysiskt aktiva? En avhandling från Karlstads universitet visar att barnen själva efterlyser andra former av aktiviteter än idrott.

Bara en tredjedel av Sveriges barn är idag tillräckligt fysiskt aktiva. Johan Högman, doktor i pedagogiskt arbete med inriktning mot idrottsvetenskap, har i sin avhandling intervjuat ett hundratal barn, idrottsledare och ungdomsledare inom kommunala verksamheter.

– Normen är att idrottsföreningarna och andra idrottsaktörer gärna visar upp många olika idrotter för att möta alla möjliga intressen. Ofta genom skolan och kommunen. Dessa aktörer kommunicerar framgångsrikt med de barn och ungdomar som redan är med och idrottar. Men de missar de andra som menar att de vet om utbudet och efterlyser andra former av fysisk aktivitet.

Barn vill ha aktiviteter baserade på sina egna intressen

Johan Högmans avhandling visar att barn använder fysisk aktivitet för att ha roligt och leka på rasten och efter skolan. Den visar också att vissa barn inte gillar organiserade aktiviteter som olika bollsporter eller liknande. Därför har de inte någon idrottserfarenhet.

– De vill hellre leka, spela pokémon go, hoppa studsmatta, ta promenader eller annat som gör att de får röra på sig. Att det organiserade ska vara utifrån deras intressen och villkor men kanske inte ha så mycket med idrott att göra. Kort sagt behöver dessa aktiviteter var lite mer alternativa. Men samtidigt meningsfulla och av en sådan karaktär att barnen tror sig klara av de moment som ingår. För att få till den här formen av fysiska aktiviteter krävs att också vuxna tar till sig en ny syn på fysisk aktivitet som handlar mindre om idrott och mer om att barn ska hitta sitt eget sätt att röra sig på.

Kontakt:

Johan Högman, doktor i pedagogiskt arbete med inriktning idrottsvetenskap vid Karlstads universitet.

Inlägget Barn vill ha fler alternativ till fysisk aktivitet dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Kvinnor anpassar sina liv efter manliga entreprenörer

Kvinnor som lever med en entreprenör avstår ofta sin egen karriär för att stödja partnern. Ändå är det mannen som i de flesta fall äger företaget.

Vi lever i ett samhälle som lyfter fram vikten av både entreprenörskap och jämställdhet. Å ena sidan främjar staten företagande, något som till största delen är ett manligt fenomen; 70 procent av alla företag i Sverige startas av män. Å andra sidan verkar staten för jämställda villkor mellan kvinnor och män.

Matilda Eriksson, doktorand vid Företagsekonomiska institutionen vid Stockholms universitet, har studerat kvinnor som delar sitt liv med en man som är entreprenör och vars företag har fått stöd av offentliga medel.

Offentliga medel till bolagen

– Med offentliga medel hjälper vi i första hand män att starta, bygga och skydda bolag, där kvinnornas insats osynliggörs, säger forskaren Matilda Eriksson.

Hennes forskning visar hur dessa kvinnor avstår sin egen karriär och ekonomiska förutsättningar för att stödja entreprenörskapet.

Posted in BMI