MeerKAT erfasst Radioimpulse von der Exoplanet Beta Pictoris b

Die am 15. September auf arXiv eingestellte Arbeit beschreibt schnelle, wiederkehrende und hochgradig zirkular polarisierte Impulse sowie eine persistente Emission bei Frequenzen zwischen 0,85 und 3,5 GHz. Die Autoren Kevin N. Ortiz Ceballos, Edo Berger und Yvette Cendes identifizieren das Signal als Elektronenzyklotronmaserstrahlung. Das ist derselbe Mechanismus, der für die Radioimpulse der Polarlichter bei Jupiter und anderen Planeten des Sonnensystems verantwortlich ist. Diese Identifikation impliziert ein Magnetfeld von mindestens 1,25 kG am Planeten, was die Arbeit als erste direkte Messung der Feldstärke eines Exoplaneten bezeichnet.

Das Ergebnis ist bedeutsam, weil Magnetfelder bestimmen, wie die Atmosphäre eines Planeten entweicht und wie er mit dem Sternwind seiner Sonne interagiert. Bislang war keine Radio-Detektion eindeutig einem extrasolaren Planeten statt seinem Stern zugeordnet worden, schreiben die Autoren.

Die Berichterstattung über die MeerKAT-Arbeit hat sich seit Ende September weit verbreitet, unter anderem in The New York Times und Futurism, obwohl die zugrunde liegende Behauptung auf dem arXiv-Preprint beruht, der zur Publikation eingereicht wurde.

Eine kalte Lavawelt mit Atmosphäre

Getrennt davon haben Forscher HD 3167 b, einen felsigen Super-Erden, der einen Stern in 154 Lichtjahren Entfernung umkreist, als die kälteste bisher beobachtete Lavawelt mit Atmosphäre beschrieben, wie ein Bericht von t3n am 1. Oktober meldet. Ein Jahr auf dem Planeten dauert einen Erden-Tag, wobei eine Seite den Stern dauerhaft面向 während die andere dunkel bleibt.

„Diese Planeten sind zu heiß für Leben, aber indem wir sie studieren, können wir Rückschlüsse auf Prozesse ziehen, die auch für andere felsige Planeten wichtig sind“, sagte Edwin Kite, stellvertretender Professor für Geophysik an der University of Chicago und einer der Autoren der Studie, in einer Pressemitteilung, die von t3n zitiert wurde. „Diese Ergebnisse eröffnen die Möglichkeit, die Bedingungen zu untersuchen, die während der ersten Millionen Jahre der Erdgeschichte geherrscht haben könnten.“ Der Erstautor Brandon Park Coy merkte an, dass ohne Atmosphäre die Tagseite des Planeten „so heiß sein würde, wie es theoretisch möglich ist“. Die Studie wurde im Astrophysical Journal veröffentlicht.

Seit der Bestätigung des ersten Exoplaneten sind mehr als 30 Jahre vergangen und über 6.300 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems wurden entdeckt, wie t3n anmerkt. Lavaplaneten machen einen kleinen Teil davon aus. Kite sagte gegenüber dem Medium, das Rätsel sei, warum so viele dieser Welten überhaupt Atmosphären beibehalten, angesichts des Sternwindes und der hochenergetischen Photonen, denen sie ausgesetzt sind.

Teleskope, die zum Hinsehen gebaut wurden

Die Detektionsarbeit hängt von Instrumenten ab, die entweder im Flug sind oder finanziert wurden. Die NASA kündigte in der Woche vom 21. September an, dass sie mit PRIMA, der Probe far-Infrared Mission for Astrophysics, fortsetzen wird. Dies ist der erste ihrer neuen Probe Explorers-Klasse, wie Ars Technica berichtete. Die Mission hat ein Kostenlimit von 1.200.000.000 Dollar ohne Startkosten und ist für den Start im Jahr 2.033 vorgesehen, sieben Jahre nach der Ankündigung.

PRIMA wird zwischen 24 und 235 Mikrometern beobachten, mit Optik, die auf 4,5 Kelvin (minus 451 Grad Fahrenheit) gekühlt wird, unter Verwendung eines Reserve-Kryokühlers, der vom James Webb Space Telescope übrig blieb und modifiziert wurde, um mit Helium-3 statt Helium-4 zu laufen. Die Fokalflächen seiner kinetischen Induktionsdetektoren werden auf 100 Millikelvin gekühlt. Der 1,8-Meter-Spiegel ist kleiner als der von Roman, aber die Mission ist so konzipiert, dass sie die Bildung von Planeten und Atmosphären, die Koevolution von Galaxien und Schwarzen Löchern sowie die Veränderung von Staub und Metallen über kosmische Zeit untersucht.

PRIMA war der einzige Finalist, nachdem die NASA ein konkurrierendes Röntgenobservatorium, AXIS, Anfang dieses Jahres disqualifiziert hatte. Ars Technica berichtete, dass die NASA sagte, eine Konzeptstudie habe ergeben, dass AXIS die Zeit- und Budgetvorgaben nicht erfüllen würde, und dass der Wissenschaftler, der die Studie leitete, Störungen und Fehleinführung am NASA Goddard Space Flight Center die Schuld gab. PRIMA wird vom Jet Propulsion Laboratory geleitet, das, wie Ars Technica anmerkt, wenige Missionen in Entwicklung hatte und eine Reihe von Entlassungen durchlitt.

Der Vergleichspunkt ist das Nancy Grace Roman Space Telescope, das Ende August mit einer Kosten von etwa 4.300.000.000 Dollar gestartet wurde. ABC News berichtete am 28. August, dass Roman als einer von zwei Spionagesatelliten begann, die 2.012 von der National Reconnaissance Office an die NASA gespendet wurden, und dass es vorgeschlagenen Streichungen in den Jahren 2.018, 2.019 und 2.025 überstand, bevor es neun Monate vor Zeitplan startete. Sein 2,4-Meter-Spiegel entspricht dem von Hubble, aber sein Sichtfeld ist breiter als das von Hubble oder JWST, und es beobachtet sichtbares und nahes Infrarotlicht.

Roman erreichte am 17. September das erste Licht, als sein Team das 300-Megapixel-Wide Field Instrument aktivierte, wie Gizmodo berichtete. Die ersten Testbilder zeigen verschwommene Sterne vor einem blauen Hintergrund, noch ungekühlt und unscharf. „Nach Jahren der Anstrengung, das Instrument am Boden zu bauen und zu testen, haben wir nun die Bestätigung, dass es im Weltraum betriebsbereit ist“, sagte Josh Schlieder, Instrumentenwissenschaftler am NASA Goddard Space Flight Center, in einem NASA-Blogbeitrag, der von Gizmodo zitiert wurde. „Es gibt viel zu tun, aber wir sind auf dem Weg zu bahnbrechender Wissenschaft.“

Was die Daten sagen und was nicht

Keines dieser Ergebnisse klärt, ob einer der untersuchten Welten Leben beherbergen kann, und die Quellen behaupten auch nichts anderes. Die Detektion von Beta Pictoris b liefert eine Feldstärke, kein Urteil über die Bewohnbarkeit; die Arbeit zu HD 3167 b modelliert eine Atmosphäre, keine Biosphäre. Was die beiden teilen, ist eine methodische Verschiebung: den Planeten selbst zu messen, statt ihn aus seinem Stern abzuleiten.

Die Pipeline weitet sich auch über Radio und Infrarot hinaus aus. Am 28. September berichtete ScienceDaily von Forschung der Universität Kopenhagen, durchgeführt mit der NASA, basierend auf Blutproben von 52 Astronauten, die Monate lang an Bord der Internationalen Raumstation verbrachten. Die Studie ergab, dass Darmbakterien innerhalb von Wochen nach der Ankunft im Orbit stärker Protein fermentierten, eine Verschiebung, die die Forscher vermuten, durch die Mikrogravität verursacht zu sein, die das Essen durch den Darm verlangsamt. Mitautor Henrik Roager sagte, das Ergebnis könnte helfen, Verstopfung bei Astronauten zu erklären, und Seniorautor Lars Ove Dragsted merkte an, dass Proteinfermentationsprodukte oft mit Nierenschäden, Stimmungseffekten und reduzierter Konzentration in Verbindung gebracht werden.

Die Arbeit ist keine Exoplanetenwissenschaft, aber sie gehört zum selben Problemkreis: Was passiert mit der Biologie, wenn Gravität keine Selbstverständlichkeit mehr ist. Längere Missionen zum Mond und zu Mars sind der angegebene Grund für die Studie, und dieselbe Frage steht hinter jedem Atmosphärenmodell für einen Planeten, der an seinen Stern gekoppelt ist.

Mittlerweile wird die Infrastruktur für all dies öffentlich diskutiert. Google veröffentlichte am 1. Oktober eine begutachtete Version seines Whitepapers zum orbitalen Rechenzentrum in Joule, wie TechCrunch berichtete, und sein Prototyp-Satellit, der einen Tensor Processing Unit trägt, startete am selben Tag mit einer SpaceX-Rakete. Das Paper erwartet Startpreise in der Nähe von 200 Dollar pro Kilogramm bis 2.035, basierend auf einer jährlichen Kostenreduktionskurve von etwa 20 Prozent seit Falcon 1. Googles Travis Beals sagte TechCrunch, der Satellit werde seinen Chip in 15-Minuten-Bursts laufen lassen, um die Energie- und Thermalsysteme nicht zu belasten.

Die eigene Analyse des Unternehmens deutet darauf hin, dass die erforderliche Größenordnung enorm ist. TechCrunch berichtete, dass Google denkt, dass Starship etwa 1.800 Mal starten müsste, bevor orbitale Rechenzentren vom Boden abheben, eine Zahl, die sich unbequem gegen die aktuelle Einzelprototyp-Phase der Branche stellt. Ein Panel auf dem AI Infra Summit in Santa Clara am 17. September war direkter: Viasats Sumeet Singh sagte, Startkosten von 2.500 bis 3.000 Dollar pro Kilogramm müssten auf 200 bis 500 Dollar fallen, und dass eine Single-GPU-Demo weit von Megawatt-Klass-Einrichtungen entfernt ist, wie Data Center Knowledge berichtete. Deepak Sachdeva, CIO der US Air Force, sagte, die Technologie sei für den Konsumptionsbereich bereit, aber nicht für globale operative Bedürfnisse, und forderte ein Proof of Concept.