söndag 28 november 2010

Hadeiskt kollage

Hadeikum (på engelska Hadean) var en period i Jordens historia som inte täcks in av geologivetenskapen eftersom geologiska lämningar från denna period inskränker sig till små zirkonkristaller (ZrO₂) som finns insprängda i mineral som bildats senare. Tidigare trodde man att Jorden måste varit het och helvetisk – därav hadeisk efter dödsguden Hades i grekisk mytologi – och ha haft magmaoceaner och en stark vulkanism under denna period, baserat på information från Månen. Emellertid börjar det växa fram olika sorters modeller och astronomisk information som gör att man får allmänna begrepp om hur det såg ut i solsystemets tidigaste historia. Jag sätter här ihop ett kollage som inte platsar på exempelvis Wikipedia, eftersom det där finns regler mot långsökta synteser, d.v.s. att efter eget huvud lägga ihop pusselbitar på ett sätt som inte stöds av källorna. Det är i det följande kollaget inte heller säkert att jag alltid utnyttjar mig av majoritetsteorier.

Solglobulens kollaps

Någon gång före 4ˈ567 milj år sedan fanns ett gas- och stoftmoln som långsamt kollapsade och och bildade en öppen stjärnhop. Öppna stjärnhopar brukar ge upphov till ett strålningstryck som i sin tur föder nya stjärnhopar, vi vet inte om solens stjärnhop var den första eller en senare i en sekvensen av stjärnhopsfödelser, men det är rimligt att anta att solen föddes i en sådan stjärnhop av solsystrar och, då de flesta öppna stjärnhopar efter en tid skingras, att solsystrarna finns utspridda i vintergatan, nästan omöjliga att skilja åt från andra stjärnor av liknande ålder. Vi vet inte heller hur många de är, det kan röra sig om några tiotal upp till några tusen.

En kollaps från ett gasmoln till en stjärna går snabbt: när gasmolnet på något sätt tappat sin värme- och tryckjämvikt – det kan ske genom yttre strålningstryck från andra stjärnor eller chockvågor från supernovor – så omvandlas gasmolnet till en protostjärna på några tusen år. Genom inre rotationsmoment får protostjärnan en rotation, och runt protostjärnan bildas en gas- och stoftdisk som interagerar med protostjärnan så att dennas egenrotation minskar. Det är troligen vid denna tid som CAI-intrusioner, amorfa glaskulor man finner i kolkondritmeteoriter, bildas, och dessa är daterade till just 4ˈ567 miljoner år sedan. Vid denna tid hade alltså proto-Solen bildats och omgavs av en stor solnebulosa i form av en gas- och stoftskiva. Min egen spekulation är att det vid denna tid skedde massiva T Tauri-utbrott, kanske rent av FU Orionis-utbrott, som från proto-Solen på magnetisk väg pumpade över rotationsenergi och mycket hög hetta till solnebulosan, varvid CAI-intrusionerna bildade som "frön" i solnebulosan för framtida planetbildning.

Planetisimaler och oligarkisk tillväxt

Vid en okänd tidpunkt, men inte särdeles långt ifrån 4ˈ550 milj år sedan, bildades planetesimaler med olika storlekar från 1 km till 1000 km i solnebulosan. Fysikaliskt är det oklart varför och hur, eftersom rena dynamiska kollisioner enligt teorin skall förvandla alla kolliderande stenar till stoft, och således kan planetesimaler inte uppstå – praktiken brukar tack och lov inte bry sig om teorin i detta fall, emellertid: planetesimaler uppstod i tusental i det tidiga solsystemet och dessa började kollidera och ansamlas till ett litet antal protoplaneter med storlekar mellan 1000 km och Mars' storlek. Dessa kallas oligarker, och deras uppkomst förhindrade att fler dylika protoplaneter bildades – i stället ansamlade dessa protoplaneter fler planetesimaler, och överblivna planetesimaler sändes iväg i excentrisk bana med hög inklination.

I det yttre av solsystemet samlade sig några sådana oligarkiska protoplaneter på sig solnebulosans gas, och de började bli till jätteplaneter. Det lär ha gått snabbt. Två stycken sådana jätteplaneter bildades under en tid av kanske 100 år med en allt accelererande gas- och planetesimalinsamling. Dessa är naturligtvis desamma som Jupiter och Saturnus. Det är rimligt att tro att dessa två omgavs av gas- och stoftskivor, miniatyrkopior av solnebulosan, och att där successivt bildades de stora månar som än idag omger jätteplaneterna. Inga andra planeter hade ännu uppstått, Jupiter låg mycket närmare Solen vid ungefär 3½ AE, och Saturnus, som fortfarande växte till, inte långt utanför.

Stimulerad planetbildning

Dynamiska modeller av jätteplanetsystem med en solnebulosa antyder att jätteplaneter har en tendens att interagera med solnebulosas så att de vandrar inåt och slutar i en bana mycket nära sin centralstjärna, alternativt slukas upp av stjärnan. Uppenbarligen har inte detta inträffat i vårt solsystem. Emellertid finns det räkningar som antyder att Jupiter verkligen kan ha vandrat inåt i solsystemet – tills Saturnus växte sig stor nog att hålla emot från andra hållet.

100ˈ000 år efter att Jupiter och en nyfödd liten Saturnus bildats, så vandrade Jupiter inåt i emot 1½ AE, d.v.s. nuvarande Mars' bana. Därinne fanns ett planetesimalsystem eller möjligen ett oligarksystem, och samtidigt som detta system pressades ihop, så skingrades de yttersta av dessa planetesimaler och oligarker, så att den yttre kanten av det inre solsystemet befann sig ungefär vid 1 AE, nuvarande Jordens bana. Nu började Saturnus växa sig så stor att den höll fast Jupiter, och bägge jätteplaneter började vandra utåt.

[fortsättning följer]

fredag 26 november 2010

Helium-4

Drömde i natt om helium-4, alltså standardisotopen av helium. Eftersom den har en totalt "symmetrisk" uppbyggnad, kärnan består av två protoner med spin-antispin, och två neutroner spin-antispin, medan elektronskalet är ett s-skal med två elektroner spin-antispin, så företer helium-4-atomen i intermediära skalor vissa boson-liknande egenskaper – drömde jag – och att det är därför som denna gas har en tendens att sippra ut genom de minsta tänkbara läckor, samt vid högre temperaturer än andra ämnen uppvisa det Einstein-Bose-liknande supraflytande tillståndet – drömde jag. Kanske. Skall kolla upp detaljerna. Kalle-Anka-röst räknas inte hit.

onsdag 17 november 2010

Elementärt om elementarpartiklar

Vi vet definitivt inte allt om universums fysik, men följande grundfakta kan vara något att lära in för amatörer som mig.

Förutom vakuum, dess metrik och dess spökpartiklar, består universum av elementarpartiklar, vilka kännetecknas av kvanttal som "spinn", paritet, laddning, baryontal och "underlighet" som bara kan anta ett begränsat antal värden såsom -2, -1, 0, 1 och 2 (laddning). Två sorters elementarpartiklar finns, nämligen fermioner, med spin som är ett ickeheltal (halvtal, t.ex. -½, ½ eller 1½), och bosoner med spin som är heltal (t.ex. 0 eller 1). Om en grupp av fermioner befinner sig på exakt en och samma plats, så skiljer de sig i ett eller flera av kvanttalen; eftersom det bara finns ett begränsat antal kvanttal, kan man inte pressa in hur många fermioner som helst på en position. Fermionerna "motstår kollaps" och måste alltså fylla ut ett större utrymme om de är många – fermioner utgör "universums materia". Bosoner kan man emellertid pressa in på en och samma position i ett hur stort antal som helst. Bosonerna utgör i realiteten "universums fält", de "utövar krafter" och överför energi. När två materiella föremål utövar magnetisk kraft på varandra, så överför de i själva verket elektromagnetisk strålning (samma typ som "ljus") mellan varandra så att de attraherar eller repellerar varandra.

Av fermioner är protoner, neutroner och elektroner de som bygger upp materien. Alla protoner och neutroner är uppbyggda av tre kvarkar vardera. Existensen av dessa var först en hypotes, men är nuförtiden bevisad i fysikaliska försök. En trippel av kvarkar är så egendomligt funtad att om man försöker ta bort en av kvarkarna från en trippel, så blir kraften starkare och starkare. Det slutar med att all den energi som krävs för att separera kvarkarna genererar ytterligare kvarkar så att dessa antingen finns i par (mesoner) eller i tripler (hadroner). Kvarkar tycks inte existera ensamma, under kända fysikaliska förhållanden.

Elektroner är enkla odelbara partiklar med laddning -1.

Protoner och neutroner bildar sedan samlingar som utgör atomkärnor. Protoner har laddning +1, så för varje proton som ingår i atomkärnan läggs laddningen +1 till denna. Plusladdningar (som för protonen) attraherar minusladdningar (som för elektronen). Runt atomkärnorna ansamlas det alltså lika många elektroner som det finns protoner i kärnan. Detta utgör atomerna. Förutom laddning 0 finns andra fysikaliska kvanttal som atomerna strävar efter att utjämna, och detta sker genom att atomerna binder fast vid varandra i kemiska bindningar. Då nu atomerna i naturen finns av litet mer än 80 atomslag – grundämnen – och dessa kan binda ihop med 2 eller fler medlemmar, så finns de myriader av olika kemiska föreningar. Alla synliga föremål, all materia, vi människor själva, allting består av materia bestående av atomer och molekyler. Allt liv är baserat på molekyler av långa kedjor av kol (med 6 protoner, 6 elektroner och 6 eller 7 neutroner), och till dessa, och mellan dessa kolatomer, finns det atomer av andra grundämnen, främst väte, syre, kväve, fosfor och svavel. Detta är det materiella universum.

tisdag 16 november 2010

Fildump

Dumpar min fil Desktop/dumps/astro-114.u8:
Nice-modellen:
            ♃        ♄        ♅        ♆
    före    5.45    8.18    11.5    14.2
            ======== LHB bankaos ========    ~ 4.0 Ga BP
    efter    5.46    9.54    30.1    19.2

Nice-2-modellen:

    rrrrrrrrrrrr ♃ ♄ wwwwwwww         0 ka     ♃ 3.5 AU
    rrrrrrrrrrr ←♃←♄ wwwwwwww
    rrrrr ←♃←♄ ʳʳʳʳʳ wwwwwwww
    rrrrr  ♃ ♄ ʳʳʳʳʳ wwwwwwww         100 ka   ♃ 1.5 AU
    rrrrr  ♃→♄→ ʳʳʳʳ wwwwwwww
    rrrrr ʳʳʳʳʳʷʷʷʷʷ ♃ ♄→ www         500 ka   ♃ 5.2 AU ♄ 8.18
    ☿♀♁♂  ʳʳʳʳʳʷʷʷʷʷ ♃  ♄             idag     ♃ 5.2 

Nice scenarios:

                                                  ☿   ♀   ♁   ♂   ♃   ♄   ♅   ♆   ♇   Ⓔ

Carbonconcrite CAI intrusion age, 4567±X        ▒▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▒▒▒▒▒▒░░░░░░       4567
Planetesimal coagulation                        ⡪⡪⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⣿⡪⡪⡪⡪░░▒▒▒▒░░░░░░       4565
Oligarchic growth                               ⡪⡪⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⡪⡪⡪⡪░▒▒▒░░░░      ~4560.0 ~
Per Nice2: Jovian accretion                     ⡪⡪⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂ ♃ ♄ ⁂⁂⁂⁂⁂⡪⡪⡪⡪⡪⣿⣿⣿⡪⡪⡪⡪       
Per Nice2: Jupiter + Saturn wanders into IS     ⡪⡪⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂ ♃ ♄     ⁂⁂⁂⁂⁂⡪⡪⡪⡪⡪⣿⣿⣿⡪⡪⡪⡪       
Per Nice2: Jupiter + Saturn wanders outto OS    ⡪⡪⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂⁂ ⡪⡪⡪⡪⡪ ♃ ♄ ⁂⁂⁂⁂⡪⡪⡪⡪⣿⣿⣿⡪⡪⡪⡪       
Inner planetary accretion                       ⡪ ☿  ♀  ♁  ♂⡪⡪⡪⡪⡪ ♃ ♄ ⁂⁂⁂⁂⡪⡪⡪⡪⣿⣿⣿⡪⡪⡪⡪⡪      
Methane planetary accretion                     ⡪ ☿  ♀  ♁  ♂ ⡪⡪⡪⡪ ♃ ♄ ♆ ♅ ⡪⡪⡪⡪⣿⣿⣿⡪⡪⡪⡪⡪⡪     
Per Nice1: Late heavy bombardment               ⡪ ☿  ♀  ♁  ♂ ⡪⡪⡪⡪ ♃  ♄    ♅   ♆⡪⡪⡪⡪⡪⡪⡪⡪⡪    4000
Post Late heavy bombardment                     ⡪ ☿  ♀  ♁  ♂ ⡪⡪⡪⡪ ♃  ♄    ♅   ♆ ⡪⡪⡪⡪⡪⡪⡪⡪⡪⡪  3800

tisdag 2 november 2010

ReactOS/NEJ – dosemu/JA

Försökte installera ReactOS på en gammal "skräpdator" (Oberon heter den), och att köra tandem med denna vid sidan av Linux. Det gick obra på så sätt att jag installerade den vid åtskilliga försök men att det sedan sket sig på kernel exception (blue screen of "death") redan vid boot. Det fick vara, och jag får tänka efter om vad Oberon skall användas till: en remote X-klient eller annan applikationsserver är alltid skoj att laborera med, men eftersom den är ledig skall jag helst använda den till så aparta OS som möjligt. Syllable OS är nåt att överväga också, ett försök med Hurd kan tänkas.

Nå, innan jag skrev över första primärpartitionen (en Windows 95 eller något) sparade jag det mesta av dess innehåll på CD för att om möjligt köra igång på Linux med Wine (windows-kompatibilitetsskikt) eller dosemu (DOS-emulator). Wine testade jag inte, men jag har några gamla strategispel för DOS som jag skulle vilja köra ibland, speciellt Ascendancy. De använder dock DOS/4GW, en driver och ett API som avsåg att underlätta för programmeraren de fruktansvärda begränsningar som fanns/finns i DOS, och förr när jag testade dosemu fungerade den inte med DOS/4GW. Detta var mycket länge sedan, kanske rentav 6 år sedan, och idag är det fixat så att jag alltså kan köra dessa spel.