och annorstädes

Liv på andra planeter, och livet i Berlin.

Archive for the ‘astronomi’ Category

Att göra Kepler begriplig – Maria Cunitz

leave a comment »

Maria Cunitz (lat. Cunitia, pol. Kunic, Kunicka, född omkr. 1604, dog 1664), astronom från Schlesien i nuvarande Polen, var en av Keplers efterföljare och medverkade till att utveckla de nyupptäckta lagarna för planetrörelsen i det kopernikansk-keplerska systemet.  1650 publicerade hon Urania propitia, ett verk som förbättrade Keplers beräkningsmetoder och tabeller för planeternas rörelse.

Urania propitia

Titelbladet till Urania propitia, på latin med tysk översättning

Även om verket var allmänt känt för samtidens astronomer, verkar hennes tabeller endast ha använts sparsamt då metoden snart i sin tur förbättrades av andra.  Urania är däremot att räkna som ett av de första  vetenskapliga verken som även publicerades på tyska, och bidrog därmed kraftigt till etablerandet av det tyska vetenskapliga språket.  Under 1600-talet var annars latinet helt dominerande inom den vetenskapliga litteraturen, men Cunitz hade ambitionen att nå en bredare krets för att göra resultaten mer lättillgängliga.  Hon sägs ha varit något av ett universalgeni och ska förutom tyska, polska och latin ha behärskat ytterligare fyra språk.

Cunitz korresponderade flitigt med andra samtida astronomer, som Jan Hevelius.  Väldigt lite av hennes papper är dock bevarade eftersom hennes hus och arbetsplats förstördes i en brand 1655.  Utifrån den korrespondens som trots allt finns bevarad är det tydligt att samtiden hade svårt att förhålla sig till Cunitz roll som kvinnlig vetenskapare, då tidens umgängeskonventioner fick hennes vetenskapliga kontakter att skriva med ett mycket hövligt och blomsterutsmyckat språk, samt att adressera breven till hennes man, som var läkare.  En längre sammanfattning kring hennes kontakter och roll i 1600-talets vetenskapssamfund kan hittas här (R. A. Hatch).

Eftersom Cunitz, precis som Kopernikus, var tysk- och polsktalande astronom som bodde i en del av nuvarande Polen som då lydde under det Tysk-romerska riket, har i modern tid åtskillig debatt ägnats åt frågan om hon egentligen var tyska eller polska.  Den nationalistiskt överspända wikipediaartikeln om henne är talande för hur komplicerat det blir när man försöker använda moderna nationsbeteckningar och etnicitetsbegrepp på centraleuropeer under denna tid.  Schlesien är ett mycket omstritt område och har tillhört många stater under historien, och Cunitz tvingades själv att skriva en stor del av sitt verk i exil när trettioåriga kriget härjade hennes hemstad Świdnica (ty. Schwidnitz).

Written by ochannorstades

8 mars, 2011 at 12:11

Extraordinära påståenden – liv i meteoriter?

with 5 comments

(DN)

Astrobiologen Richard B. Hoover vid NASA har publicerat en artikel där han hävdar att han funnit tecken på mikrofossil liknande cyanobakterier i meteoritstenar.  Ett mycket kontroversiellt och kritiserat påstående, och han har valt att publicera i tidskriften Journal of Cosmology, en tidskrift som tidigare gjort sig känd för att publicera artiklar av ganska spekulativ natur som andra tidskrifter inte publicerar.  Hoover måste ändå ses som en respekterad astrobiolog inom fältet, med sökandet efter liv i meteoriter som specialintresse i många år, och redaktören, möjligen efter att ha insett vilket dåligt anseende JoC har inom forskarvärlden, har därför ändå lagt stor vikt vid artikeln, skickat ut ett pressmedelande, och inbjudit ett antal ledande forskare att kommentera artikeln.  Varför ska man då vara skeptisk?

Till att börja med så är implikationerna av en sådan upptäckt enorma.  Om det verkligen fanns cyanobakterier i meteoritstenarna när de föll på jorden, betyder det att cyanobakterier levt på en liten himlakropp som enligt kemiska indikationer verkar ligga ganska långt ut i solsystemet, i alla fall kommer den inte från jorden eller månen.  Men cyanobakterier kan inte dokumenteras på jorden mer än omkring 3 miljarder år tillbaka, och representerar ett senare utvecklingssteg i livets utveckling på jorden än de tidigaste livsformerna, som alltså inte då borde varit fotosyntetiserande som cyanobakterierna.  Detta är långt efter att så gott som alla himlakroppar i solsystemet var färdigbildade.  På något sätt skulle alltså liv från jorden tagit sig ut till en annan himlakropp, eller tvärtom, en idé som brukar kallas panspermia, att liv från en himlakropp sprids till en annan.

Men det är sannerligen inte lätt att leda detta i bevis.  Till att börja med måste man hitta en meteoritsten, klassificera den utifrån kemisk sammansättning, försöka hitta en struktur som påminner om fossiliserade bakterier, analysera utseendet och den kemiska sammansättningen av den och jämföra den med andra mikrofossiler och levande bakterier.  Problemet är att om vi har något som ser ut som en bakterie från jorden i en meteorit som nyligen fallit på jorden så är ju den enklaste förklaringen att den hamnat där efter att meteoriten föll på jorden, och att det alltså handlar om att provet kontaminerats med jordlevande bakterier på något sätt.  Alternativt kan det vara något som ser ut som en bakterie men inte är det.  Hoover hävdar att han uteslutit alla andra möjligheter än att det verkligen är en utomjordisk fossiliserad bakterie som liknar en cyanobakterie.  Än så länge har dock inte experter inom fältet bekräftat hans slutsatser, och med all sannolikhet kommer två läger att uppstå kring detta:

dels en skeptisk majoritet, som tycker att Hoover drar slutsatser han inte har täckning för, att metoderna han använt inte kan falsifiera slutsatserna, d.v.s. att slutsatserna är ovetenskapliga, och att han använder Journal of Cosmology och övriga media för att skapa uppmärksamhet kring rena spekulationer,

och dels en liten grupp panspermiaentusiaster som anser att bevisen är övertygande och att man motarbetas av etablissemanget inom NASA och de mer välrenommerade vetenskapliga tidskrifterna.

Själv lutar jag nog mer åt skeptikerna.  Läs Phil Plaits Bad Astronomy för en (sunt skeptisk) sammanfattning av läget.  Om ni vill läsa JoC så får ni snabba på – den kommer snart läggas ner, enligt en pressrelease återbloggad av David Dobbs, som på ett mycket underhållande sätt berättar historien om denna publikation.

Uppdatering:

Clas Svahn, UFO-granskare och skribent på DN bloggar om meteoritfynden och försvarar DN:s publicering av nyheten.

NASAs ledning själva distanserar sig från Hoover och förklarar att artikeln ursprungligen skickades in till astrobiologitidskriften International Journal of Astrobiology redan 2007, men aldrig accepterades för publicering av expertgranskarna.  (Möjligen kan Hoover ha sett JoC som sin sista chans att få artikeln publicerad?)

Astrosmurfen och astronomerna i Populär Astronomis kommentarsfält är också minst sagt skeptiska.


Written by ochannorstades

7 mars, 2011 at 02:11

Den klasslösa astronomin – astronomiläromedel i DDR

with 3 comments

Sputnik

Der Start des ersten künstlichen Erdsatelliten am 4. Oktober 1957 war ein großer Erfolg der Wissenschaftler, Ingenieure, Techniker und Arbeiter des ersten sozialistischen Staates.  Mit dieser hervorragenden wissenschaftlich-technischen Leistung wurde ein neues Zeitalter in der Entwicklung der astronomischen Wissenschaft eingeleitet.  Astronomische Grundkenntnisse gehören zur Allgemeinbildung des sozialistischen Menschen.

Titelbladet

”Astronomisk grundkännedom tillhör den socialistiska människans allmänbildning.”  Detta är inledningsorden till Astronomie – Lehrbuch für Klasse 10.  Tionde klassen var det sista obligatoriska grundskoleåret i DDR och påbörjades det år man fyllde 15.  Därefter följde i allmänhet 2-3 års yrkesutbildning.  Från 1959 var astronomi obligatoriskt ämne i grundskolan.

Läroboken gavs ut i DDR 1971 och sattes senare samma år i händerna på en skolflicka som så här 40 år senare är min lärare i tyska. Enligt henne  innehöll den ”saker som man lärde sig utantill, men idag minns jag inte ett dugg av det där”.  Nå, det är väl vad rätt många svenskar säger om sina fysiktimmar i grundskolan med.

Att hon fick behålla boken, som då var alldeles ny, efter skolåret, trots ett vad det verkar ganska ljummet personligt intresse av astronomi, verkar tyda på att läromedel inte var en bristvara.  I alla fall så fick jag låna boken, och har med stigande intresse studerat innehållet, sådant det fastställts av Folksutbildningsministeriet i DDR en gång i tiden.

Det som slår mig vid en första genombläddring är att materialet är omfattande, ganska modernt presenterat med många korta stycken med nyckelfakta markerade, följda av kontrollfrågor och övningsuppgifter. Nivåmässigt motsvarar innehållet ungefär det i universitetets orienteringskurser i Sverige idag, alltså relativt sett extremt omfångsrikt för dagens 15-åringar, och troligen även för den tidens elever i DDR.

Även om jag gissar att man som med alla ambitiösa läroböcker ofta läste vissa stycken kursivt, är det ändå inte så många 15-åringar, någonsin, som har kunnat redogöra för stjärnutveckling utifrån ett äkta Herzsprung-Russel-diagram, eller kartläggningen av Vintergatan med hjälp av 21-cm-vätelinjen.

Matematiken och fysiken är ungefär så svår man kan förvänta sig av orienteringsnivån; en del trigonometri, ingen detaljerad funktionsanalys.  Trots allt ganska avancerad matematik för en 15-åring, men matematik tillhörde de prioriterade skolämnena i DDR och man får förutsätta att enkel trigonometri var välbekant.

Däremot lyser det mesta som vi idag skulle kalla modern kosmologi med sin frånvaro.  Penzias och Wilsons upptäckt av mikrovågsbakgrundsstrålningen (1964) var fortfarande inte så många år gammal och författaren av det extragalaktiska avsnittet verkar inte ha tillhört Big Bang-teorins anhängare.

Tvärtom fastslås att ”Universum har varken en början eller ett slut i tiden”, och Hubble med efterföljares observationer om universums synbara expansion har också utelämnats.  Inte konstigt i en lärobok för skolan, kanske – jag har hört 20 år nämnas som hur lång tid det tar för vetenskapliga rön att leta sig in i läroböckerna, och jag vet inte hur pass vanligt det var att andra länders läroböcker nämnde Big Bang före 80-talet.  Den som gick på gymnasiet på 70-talet eller rent av har en lärobok från den tiden får gärna upplysa mig om den saken.

Astronomin i DDR-samhället

Ett läromedel, oavsett ämne, tenderar att säga något om det utbildningsväsen och den samtid som producerat det.  Astronomin, som den mycket gamla vetenskap den ändå är, kanske kommer lindrigare undan, men urvalet av kunskaperna som ska förmedlas och läroplanens målsättningar, är och var beroende av de mål som skolväsendet har i sin roll som samhällsdanare.

Själva existensen av en ganska omfattande astronomikurs i grundskolan säger något i sig om att man såg astronomins roll som tillräckligt viktig i samhället för att lägga många undervisningstimmar på den.  Kanske förvånande, för i DDR var skolundervisningen inom naturvetenskap och teknik starkt styrd gentemot yrkesförberedning och praktisk tillämpning.  Hur motiverade man alltså detta?

Om vi återgår till inledningskapitlet i boken så hittar man här en kort introduktion till astronomiämnet.  Astronomiämnets historiska roll betonas.

Ett direkt citat ur Das Kapital av Marx ingår i inledningen:

Die Notwendigkeit, die Perioden der Nilüberschwemmungen zu berechnen, schuf die ägyptische Astronomie.

Historieperspektivet är även senare i boken genomgående marxistiskt.  Kortfattat kan sägas att astronomin i den marxistiska analysen sågs som framväxt genom nödvändigheten för de tidiga jordbrukarsamhällena att korrekt förutsäga årstiderna, När högkulturerna växte fram blev astronomin och fastställandet av kalendern ett privilegium för de härskande klasserna.    I en fotnot hittade jag följande guldkorn (fritt översatt);

Folkets okunskap och därmed förbundna vidskepelse användes av de härskande klasserna för att stärka sin maktposition.  Astronomin som växte fram motsade i tilltagande utsträckning astrologins antaganden genom exakt vetenskaplig bevisföring.  Trots detta används fortfarande astrologin i det historiskt föråldrade utsugarsamhället, t. ex. av den härskande klassen i Västtyskland, för vilseledande påverkan av godtrogna och vidskepliga människor.  I DDR och i de andra socialistiska länderna avlägsnas grunden för vidskepelse, genom spridandet av vetenskapens kunskap om naturen och samhället, och genom erfarenheten att människan själv formar sitt eget liv.

Publikation av horoskop i dagstidningarna i västvärlden var redan då populärt, och det är nog snarare detta som åsyftas än mer spektakulära exempel på astrologiskt inflytande, som Nancy Reagans anlitande av en astrologisk rådgivare i planeringen av president Reagans framträdanden.  Det inträffade ju också långt senare.

I Östtyskland hade ateismen officiell status, och alla typer av religionsundervisning var helt strukna från schemat.  Tvärtom uppmuntrades i början av DDR-tiden ateism genom aktivt inrättande av universitetsprofessurer inom olika aspekter av ateism.

Gradvis tonades detta med tiden ned och gav vika för en begränsad religiös tolerans, då man ville undvika konfrontation med kyrkorna.  Men ateismen som viktig grundsten i den socialistiska människans frihet från klassamhällets förtryck blev kvar i den officiella hållningen, och i skolväsendet syntes socialismens framstegssoptimistiska syn på vetenskapens roll i samhällsbygget tydligt.  Att då astrologin får stå för bakåtsträvande och vidskepelse är förstås en tacksam metafor.

Astronomiska instrument i produktionen

Instrumentation lyfts i läroboken fram som en viktig och samhällsnyttig del av astronomin, där Zeissverken i Jena nämns som världsledande inom optikområdet.  Carl Zeiss tillhörde de traditionsrika företag som blev lidande under krigsslutet och sovjetockupationen, eftersom en stor andel av företagets nyckelpersoner flydde till västzonen och grundade det västtyska Carl Zeiss.    Av den kvarvarande utrustningen beslagtogs en stor del som krigsskadestånd av Sovjet, men återstoden av företaget var fortfarande tillräcklig för att Zeissfabrikerna även i öst skulle kunna fortsätta producera precisionsoptik till teleskop och framförallt kameror.  Företagen fusionerades delvis igen efter återföreningen.

Populärastronomin i DDR

Populärastronomins roll som förmedlare av teknik- och vetenskapsoptimism var stark i DDR.  Efter införandet av astronomi som obligatoriskt skolämne 1959 byggdes många mindre skolobservatorier och folkobservatorier (Volkssternwarten), alla tillgängliga för allmänheten.  Vid murens fall fanns över 300 observatorier i DDR, eller ett observatorium per 60 000 invånare.  Idag drivs många vidare på ideell basis, då astronomi efter återföreningen inte längre är ett obligatoriskt skolämne.

Rymdkapplöppningen och nationell prestige

Att införandet av astronomin som skolämne kom just i slutet av 50-talet kan kanske haft något att göra med rymdkapplöppningens tidsanda.  Sputnik hade nyligen skjutits upp, Sovjetunionen hade slagit världen med häpnad, och man var steget före USA.  Under 60-talet följde en lång rad av milstolpar inom den bemannade och obemannade rymdfarten där Sovjet återigen kunde ligga steget före, och det vore inte fel att säga att fram till Apolloprogrammets stora triumfer var det Sovjet som haft störst framgång, symboliskt och vetenskapligt.

Naturligtvis var man inte sen att utnyttja framgångarna, efter att ha satsat stora resurser.  Ett litet eko av det hittar vi i övningsuppgiften: Visa på Sovjetunionens ledande roll inom rymdfarten genom att analysera Tabell 8.

Tabell 8

Tabell 8

Vad innehåller då tabell 8?  Jo, en sammanställning över viktiga milstolpar inom rymdfart.  I urval, förstås.  Alla viktigare händelser inom rymdfarten mellan Sputnik och månlandningen listas.  Ur detta framgår med all tydlighet att många av de tidiga framgångarna var sovjetiska.  För att inga tvivel ska råda, och för att trots allt medge den enorma PR-framgången som månlandningen innebar, fogar läroboksförfattaren in en kommentar om att den amerikanska rymdfarten

är delvis mindre inriktad på vetenskapliga mål än på prestigeframgångar, som syftar till att dölja den amerikanska regeringens oförmåga att lösa sina politiska och samhälleliga uppgifter.

Man tillstår att amerikanerna har varit först med utvecklingen av nyttosatelliter för kommunikation och väderbevakning, men betonar samtidigt att många amerikanska satelliter tjänar militära syften som spionsatelliter medan Sovjetunionen för en fredlig politik för slutandet av internationella fördrag inom rymdområdet.  Även de sovjetiska vetenskapliga framgångarna med obemannade rymdfärder betonas.

Östtyske Sigmund Jähn skulle senare, 1978, bli förste tysk i rymden som kosmonaut på den sovjetiska rymdstationen Saljut 6.  Vid det laget var den första tjusningen med bemannade rymdfärder på väg att lägga sig, men DDR-regeringen kallade honom officiellt för förste tysk i rymden, ett avsteg från den annars ganska strikta hållningen att aldrig kalla östtyskar för något annat än ”DDR-medborgare” eller motsvarande.  Prestigen och stoltheten i att vara före västtyskarna gick inte att ta miste på.  Om namnet Sigmund Jähn låter vagt bekant för svenska läsare kan det bero på att han är en viktig bifigur i den tyska filmen Goodbye, Lenin från 2003.

Och så, till sist, några ord från avsnittet om världsbildens utveckling:

Der wechselvolle geschichtliche Werdegang der Auffassungen über das Planetensystem lehrt, daß historisch überholte Klassen die wissenschaftliche Entwicklung hemmen, aber nicht aufhalten können.

d.v.s. fritt översatt:

”Den föränderliga historiska utvecklingen av förståelsen av solsystemet lär oss, att historiskt föråldrade klasser kan bromsa, men inte stoppa, vetenskapens framsteg.”

Sigmund Jähn blev för övrigt inte taxichaufför efter återföreningen, som sin dubbelgångare i filmen, utan arbetade fram till pensionen för tyska rymdforskningsinstitutet DLR.  Astronomi- och rymdforskning tillhör de områden där man trots allt haft lättast att anpassa sig till villkoren i det återförenade Tyskland.

Astronomie – Lehrbuch für Klasse 10, Volk und Wissen Volkseigener Verlag Berlin, 1971

Uppdatering: En längre kommentar av Ulf R Johansson, skribent och tidigare redaktör för Populär astronomi , hittas här.  I Populär Astronomis marsnummer skriver han om Hitlers astronomer och de sovjetiska astronomernas villkor under Stalin.


Written by ochannorstades

24 februari, 2011 at 10:44

Guldlockplaneten Gliese 581g

with one comment

Inte för varmt och inte för kallt, men precis lagom – så kan man sammanfatta vad det teoretiska begreppet ”den beboeliga zonen” (eng. Habitable Zone, HZ) betyder för en planet.  Av denna anledning kallar man ibland zonen för Guldlockzonen, eftersom Guldlock i folksagan våldgästade de tre björnarna och åt av gröten som var lagom varm, efter att ha smakat på alla tre tallrikarna, där den första var för varm och den andra för kall.

[…] The estimated equilibrium temperature of GJ 581g is 228 K, placing it squarely in the middle of the habitable zone of the star and offering a very compelling case for a potentially habitable planet around a very nearby star. That a system harboring a potentially habitable planet has been found this nearby, and this soon in the relatively early history of precision RV surveys, indicates that eta_Earth, the fraction of stars with potentially habitable planets, is likely to be substantial. This detection, coupled with statistics of the incompleteness of present-day precision RV surveys for volume-limited samples of stars in the immediate solar neighborhood suggests that eta_Earth could well be on the order of a few tens of percent. If the local stellar neighborhood is a representative sample of the galaxy as a whole, our Milky Way could be teeming with potentially habitable planets.

Vogt m. fl. (2010), accepterad för publicering i Astrophysical Journal

Gliese 581 (eller GJ 581, vilken är dess katalogförkortning) är en liten, röd dvärgstjärna, av den sorten som är så vanlig och oansenlig att man bokstavligt talat inte lägger märke till den – medan stora stjärnor bränner sitt väte snabbt och lyser över stora avstånd, behöver man ett teleskop för att överhuvudtaget se Gliese 581 på stjärnhimlen – och det är bara det faktum att den är relativt nära oss i Vintergatan, 6,2 pc eller omkring 20 ljusår, som gör att man trots allt studerat dess ljus i detalj.

Med hjälp av radialhastighetsmetoden, alltså genom att mäta hur stjärnans ljus dopplerskiftas när planeterna rör sig i sin bana kring stjärnan, har man under flera år kunnat kartlägga stjärnans rörelse, med ständigt förbättrad precision och mer och mer tillgängliga data.  Resultatet har blivit en växande lista över planeter i systemet.  Den först upptäckta GJ 581b som antagligen är en gasjätte, GJ 581c, en varm ”superjord” på gränsen till den beboeliga zonen, som kanske skulle kunna ha en tät atmosfär med vattenånga, GJ 581d, en stor kall planet, eventuellt med en fast yta, på den yttre gränsen till den beboeliga zonen, GJ 581e, som kan vara den minsta exoplanet kring en huvudseriestjärna som någonsin hittats och antagligen är en het stenvärld, och slutligen de senaste fynden GJ 581f, en stor isplanet i utkanten av systemet, eventuellt med ett gashölje, och GJ 581g.

Lynnette Cook, konstnärlig tolkning av GJ 581g.

Gliese 581g är en milstolpe för planetjägarna.  Inte för att den är liten, för även om den är så pass liten att den bör vara en stenplanet, har man upptäckt mindre planeter.  Nej, det revolutionerande är att den har ett sådant avstånd från sin stjärna att denna stenplanet av stjärnans röda sken värms upp ungefär lika mycket som jorden, och att den med en atmosfär liknande jordens också borde ha liknande temperaturer.  I genomsnitt.  Kort sagt, det är inte otroligt att det finns platser på denna planet med förhållanden liknande dem på jordens yta.

Men ett par viktiga skillnader mellan denna planet och jorden finns.  Genomsnittstemperaturen är visserligen en bra indikator, men den ger inte hela bilden.  Ett problem kan vara stjärnans strålningsspektrum och dess påverkan på atmosfären och hypotetiska livsformer, ett annat att planeter på ett sådant avstånd från en röd dvärgstjärna tenderar att vara låsta i sin rotation så att de alltid visar samma sida mot stjärnan.  Följden skulle vara ett extremt klimat, kanske med påföljden att ena sidan av planeten blir en torr öken och den andra en frusen isvärld, med extrema vindar och vädereffekter som följd i den lilla remsa mellan sidorna som skulle kunna ha en drägligare temperatur.  Eventuellt vatten i atmosfären kanske skulle frysa på den kalla nattsidan och torka ut luften.  Det i sin tur skulle kraftigt begränsa planetens förmåga att hysa livsformer större än bakterier på större delen av ytan.

De forskare som menar att just den låsta rotationen är en avgörande faktor för möjligheten att hitta liv, tycker att man borde leta efter månar kring gasplaneter i den beboeliga zonen kring röda dvärgar – de kan nämligen vara låsta till planetens rotation istället för stjärnans, och därmed ha en ”normal” dag- och nattcykel, även om planeten inte rör sig på himlen.

Om vi om 10-20 år kan avbilda och spektralanalysera små jordliknande planeter med framtidens teleskopteknik, då är detta definitivt ett av de första ställena som vi kommer att titta på.  Men vi kan nog i alla fall nu våga oss på ett svar på frågan om andra planeter med jordliknande temperaturer och atmosfärer finns – ja, de finns, och de kan vara mycket vanliga.  Att vi inte ser så många än beror bara på att de ligger precis i gränsen för vad man överhuvudtaget kan upptäcka med dagens teknik.

Populär Astronomi sammanfattar läget bra på svenska.

Phil Plaits blogg Bad Astronomy reder ut lite myter och möjliga missuppfattningar kring upptäckten, på engelska.

DN, Presskonferens på National Science Foundation(engelska, video), Aftonbladet

Written by ochannorstades

30 september, 2010 at 11:39

%d bloggare gillar detta: