#48: Svante Arrhenius och livets utbredning genom världsrymden

Av David Dunér

Få intryck är så upplyftande, skrev Svante Arrhenius i Världarnas utveckling (1906), som då man en molnfri natt betraktar himlavalvet med dess tusenden av stjärnor. ”Då man sänder tanken bort till dessa i det oändliga fjärran glittrande ljus, kan man knappast undgå att fråga sig, om i deras omgifning finnas planeter liknande vår, som äro hemvist för organiskt lif.” På samma sätt som en ö i tropikerna med en underbar mångfald av liv, till skillnad från en ödslig ö i de arktiska trakterna, utövar de främmande världarna en helt annan dragningskraft på vår tanke om de har liv än om de bara är döda massor som svävar omkring i rymden.

Svante Arrhenius. Tekniska Museets ämbetsarkiv, okänd fotograf.

Denna fråga om livets utbredning genom världsrymden upptog fysikern och kemisten Svante Arrhenius (1859–1927) i flera populärvetenskapliga böcker, men också i vetenskapliga uppsatser. Arrhenius som beskrivits som den fysikaliska kemins grundare, tillika nobelpristagare i kemi 1903, var också en av grundarna av Svenska astronomiska sällskapet 1919 där han intog posten som vice ordförande. Men hans gärning tränger också in i vår tid. Han var den förste som beskrev växthuseffekten (1896), det vill säga hur koldioxiden i atmosfären stänger inne värmestrålningen. Tanken om atmosfärens betydelse för liv blir också en av huvudfrågorna för hans spekulationer rörande liv på andra planeter i vårt solsystem.

I sin bok Stjärnornas öden (1915) framlägger Arrhenius sin övertygelse att Venus har liv, en fuktig, ångande värld med frodig vegetation och primitivt liv. Han antar att medeltemperaturen på Venus var 47 grader och fuktigheten ”tre gånger så hög som i Kongo”. Utan tvivel täcktes därför, säger han, större delen av dess yta av sumpmarker. Där fanns troligen lägre stående former av liv, särskilt växter. Så småningom kommer emellertid temperaturen att sjunka, ”de täta molnen och dunklet skingras”, och när livet har slocknat på jorden, kommer högre växt- och djurformer där framträda.

Venus yta består enligt Arrhenius av sumpmarker påminnande om förhållanden vid tiden för stenkolslagrens bildande på jorden. Bild: Naracosaurus.

Föreställningen om kanaler på Mars tror Arrhenius inte på. Knappast någon annan planet i vårt solsystem skulle kunna vara hemvist för högre varelser än just vår jord. Men det är högst troligt, tillägger han, att det bland de otaliga solar som sänder sitt ljus till oss kretsar mörka kroppar som bebos av intelligenta varelser.

En av Arrhenius mest högtflygande tankar om liv i rymden, var den så kallade panspermiehypotesen, tanken att livet kunde spridas genom rymden likt frön i vinden. Tanken hade föresvävat redan Anaxagoras på 400-talet f.Kr. Kemisten Jöns Jacob Berzelius hade visat att meteoriter kunde innehålla organiskt material. På 1860-talet spekulerade Hermann Richter kring tanken att meteoriter skulle kunna bära med sig spår av utomjordiskt liv. År 1903 publicerade Arrhenius en artikel i den vetenskapliga tidskriften Die Umschau, där han förklarade hur mikroskopiskt liv kan spridas i rymden genom strålningstrycket från stjärnorna. Några år senare tar han upp frågan i Världarnas utveckling om hur livsfrön irrar omkring i världsalltets rymder, träffar planeter och när betingelserna är de rätta fyller dess yta med liv.

Schiaparellis karta över Marsytan (1888). Arrhenius förhåller sig kritisk till idén om kanaler på Mars, och menar att det är ”nog sangviniskt, att af de s. k. kanalernas förekomst sluta till att intelligenta väsen finnas på Mars. Många antaga ’kanalerna’ bero på synvillor.” Arrhenius, Världarnas utveckling (1906).

Arrhenius hypotes går ut på att det finns levande organismer, så små att strålningstrycket från solen kan driva ut dem i rymden. På 9000 år skulle de kunna nå vårt närmaste solsystem Alfa Centauri. Frön av lägre organismer strös beständigt ut från jorden och andra bebodda planeter. De flesta går ”döden till mötes i den kalla, oändliga, världsrymden”, men ett litet antal faller ned på himlakroppar med gynnsamma förhållanden och ger där upphov till en mångfald av levande varelser. Livet på andra bebodda världar skulle alltså sannolikt vara besläktad med de former som vi finner på jorden.

Diskussionen om att livet har spridits genom rymden har levt vidare alltsedan Arrhenius. Debatter har blossat upp i tolkningen av bland annat Murchinsonmeteoriten och meteoriten Allan Hills 84001. På senare tid har man också experimentellt visat att mikrobiskt liv, även så kallade björndjur, kan färdas och överleva i rymden. Kanske svävar Arrhenius livsfrön fortfarande där ute i världsrymden?

#47: Åke Wallenquist (1904-1994)

Av Gunnar Welin

Åke Wallenquist växte upp i Västervik, där han redan som fjortonåring byggde ett eget teleskop. Han kom tidigt i kontakt med det nystartade Svenska astronomiska sällskapet, och bidrog redan i dess andra årgång till sällskapets Populär Astronomisk Tidskrift med en redogörelse för ett magnifikt norrsken som varit synligt i Västervik i mars 1920.

Åke Wallenquist fotograferad vid IAU:s generalförsamling i Zürich 1948. Foto:
University of Chicago Photographic Archive, apf6-04375, Special Collections Research Center, University of Chicago Library.

År 1922 började Wallenquist studera vid Uppsala universitet, och var ett par år senare med och startade Astronomiska föreningen i Uppsala. Studierna gick raskt undan och 1927 blev han fil. lic. i astronomi. Året efter kom han till det nederländska Bosschaobservatoriet i Lembang på Java (nuvarande Indonesien var då kolonin Nederländska Ostindien), där han blev kvar till 1935 och under tiden träffade sin blivande hustru Phine. Han sägs ha varit den första svenska astronom som observerat från södra halvklotet.

Från början var hans huvudintresse dubbelstjärnor, men det utvidgades till öppna stjärnhopar, och 1931 disputerade han i Uppsala på en avhandling om Messier 7. Senare i livet kom han att bland annat att ägna sig åt den stora galaxhopen i Berenikes hår, Comahopen.

Men Åke Wallenquists intressen spände över i stort sett alla astronomins områden. Bland solsystemets medlemmar var han särskilt intresserad av planeten Mars. Han var också med om fem vetenskapliga solförmörkelseexpeditioner, i Sverige 1927, 1945 och 1954, på Sumatra 1929 och i Brasilien 1947. Flera andra observatorier världen över tog också emot honom som observatör.

På två helt olika vis blev Åke Wallenquist av stor betydelse för svensk astronomi. Redan som skolpojke kontaktade han konstnären och privatastronomen Nils Tamm på Kvistaberg för goda råd inför ett eget teleskopbygge. De kontakterna fortsatte och ledde till en långvarig vänskap med den nästan 30 år äldre Tamm. När Tamm funderade på hur han bäst skulle kunna använda sina resurser för att gynna den svenska astronomin kom Åke Wallenquist med idén att donera hans privatobservatorium med tillhörande herrgård till Uppsala universitet. Så skedde, tillsammans med en bra summa pengar till bygget av ett större teleskop – som senare fördubblades genom ett statligt anslag. Staten bidrog även med en tjänst som observatorieföreståndare, naturligtvis för Åke Wallenquist, som innehade tjänsten från 1959 till sin pensionering 1970; observator vid Uppsalaobservatoriet blev han 1948.

Det stora teleskopet, Kvistabergsschmidten, var under planeringsstadiet världens näst största i sitt slag, men innan det stod färdigt 1963 hade ytterligare ett par något större kommit till. Tyvärr hann Nils Tamm aldrig uppleva dess fullbordan; han avled 1957. Tillsammans med ett mindre teleskop, det fotoelektriska T40, stod Kvistabergs observatorium för mycket av observationsarbetet vid Uppsalaobservatoriet, till dess den växande bebyggelsen i trakten och söder om Mälaren gjorde betingelserna mindre gynnsamma.

Wallenquist tillsammans med Ulf R. Johansson och Ants Sander vid Schmidt-teleskopet på Kvistaberg. Foto: Bertil Pettersson.

Åke Wallenquist var också flitig skribent i populär astronomi. Han skrev många böcker och tidningsartiklar i skiftande astronomiska ämnen, bland annat ”Under strecket” i Svenska Dagbladet. Den första boken skrevs på holländska, men kom 1938 i svensk version, På väg mot oändligheten. Många blivande astronomer hämtade inspiration ur hans böcker, skrivna på en tämligen torr och saklig prosa, men samtidigt med en känsla av att detta var viktiga och intressanta kunskaper. Det var nog främst den delen som ledde till att han 1960 tilldelades professors namn.

#46: Arton och en halv minut levande astronomihistoria

En fantastisk svartvit film från mitten av 1930-talet finns nu tillgänglig på nätet. Den visar astronomer och teleskop vid Stockholms observatorium i Saltsjöbaden. Exakt när den tillkommit eller vem som filmat vet vi inte, men Per-Olof Lindblad berättar att en konkursad fotofirma tog kontakt med honom under 1960-talet och berättade om filmen. Per-Olof själv agerade sedan berättarröst och talade in det ljudspår vi nu kan höra på den digitaliserade versionen som finns tillgänglig på hemsidan till Stockholms universitets Institution för astronomi.

Sten Asklöf vid okularet på refraktorn vid observatoriet i Saltsjöbaden. Klicka här för att titta på filmen.

Ingen kunde vara en bättre ciceron till denna astronomihistoriska sensation än Per-Olof Lindblad. Som son till Saltsjöbadsobservatoriets förste föreståndare, Bertil Lindblad, flyttade Per-Olof själv som treåring till observatoriet i samband med invigningen 1931 – och bor fortfarande kvar! Efter en egen lång astronomikarriär syns professor emeritus P-O fortfarande till då och då på den ’nya’ institutionen vid Albanova. Vem annars skulle kunna guida oss bland kryssfotometrar, gärtnerapparater, ledmikroskop, handtastar och schiltfotometrar? Själv hade jag inte hört talas om hälften av dessa teknikhistoriska underverk, och fick skicka denna text till Per-Olof för att försäkra mig om att jag hört rätt på filmen.

Filmen visar även några av Sveriges kändisastronomer. På den tiden huserade nämligen exempelvis Bertil Lindblad, Gunnar Malmquist, Jöran Ramberg och Yngve Öhman i Saltsjöbaden, och de ses här observera med refraktorn, spegelteleskopet och astrografen. Det handlar alltså om ett stycke levande astronomihistoria, och en unik beskrivning av hur man faktiskt handhade de gamla teleskopen och apparaterna. Även tidstypiska vyer över Saltsjöbaden och en titt in i biblioteket erbjuds. Titta och njut!

#45: Venuspassagerna 2004 och 2012

Av Johan Warell

Som ung och nybakad amatörastronom var det några astronomiska händelser som jag särskilt såg fram emot. Vissa skulle ske ganska snart och ge helt nya bidrag till vår världsbild, andra skulle ske så långt in i framtiden att de såg ut att vara nästan omöjliga att nå.

Till de förra hörde återkomsten av Halleys komet 1986, Voyager 2:s förbipassager av tvillingplaneterna Uranus 1986 och Neptunus 1989, jätteteleskopet VLT:s invigning 1998 samt den totala solförmörkelsen i Finland 1990. Till de senare hörde samma tvillingplaneters klättring upp mot norra stjärnhimlen för att bli någorlunda observerbara från våra breddgrader, vilket sker först nu – men framför allt Venuspassagerna den 8 juni 2004 och den 6 juni 2012.

Vid Tycho Brahe-observatoriet i Oxie samlades närmare 300 intresserade för att observera Venuspassagen 2012. Arrangemanget bjöd på strålande förhållanden. Foto: Eva Dagnegård.

Venuspassager, och för den delen även Merkuriuspassager, är ju solförmörkelser i miniatyr. Men liknelsen är lite vacklande eftersom en oinvigd betraktare just inte märker att något händer. Att tala om passagerna i termer av ockultationer ger en sannare bild, för det är just vad det är frågan om – en kropp passerar framför en annan och skymmer dess ljus. Månens ockultationer av stjärnor har många observerat, och de är spännande skådespel i sin majestätiska tysthet. Bara en handfull av oss i Sverige har dock observerat en asteroidockultation, då en småplanet passerar framför en stjärna och under några korta sekunder skymmer dess ljus – en mäktig påminnelse om att saker sker snabbt och plötsligt där ute i rymden.

Venuspassager är på många sätt något helt annat än ”vanliga” ockultationer. Under några timmars tid sveper planetens kolsvarta och perfekt rundade skiva graciöst fram över solens skiva och ger gott om tid för studier. Rent observationellt är större delen av fenomenet inte särskilt spännande, men det är ändå en pirrande känsla att följa planeten när den glider in på och ut från solskivan.

Jag hade den stora lyckan att kunna observera båda de senaste Venuspassagerna. Mängder av visningar, föredrag och aktiviteter anordnades för allmänheten runtom i landet och vi möttes åtminstone under 2012 av bra sommarväder över Sydsverige som gjorde observationer möjliga på många platser. Jag är säker på att många som såg någon av dessa passager bär med sig den sällsamma upplevelsen som ett tydligt minne, just eftersom fenomenet var så ovanligt och den visuella effekten så stark. Redan med ett solfilter framför blotta ögat var Venusskivan en märklig, malplacerad och kolsvart smutsfläck på solytan. Den så kallade svarta droppen och himlens skenbara intrång på solskivan vid andra och tredje kontakt var tydliga. (Mer om droppen står att läsa på s. 38 i detta nummer av Populär astronomi.)

Den svarta droppens och Venuspassagernas sällsamhet gör det omöjligt att inte reflektera över fenomenets historiska betydelse för vår världsbild och för statsmakternas kamp om vetenskaplig triumf och dominans. Målet att med Venuspassagerna som verktyg uppmäta det absoluta avståndet till solen, och därmed solsystemets storlek, var den ledande orsaken till kolonialmakternas stora intresse för passagerna under 1700- och 1800-talen. Den franske astronomen Le Gentils osjälviska uppoffringar och vedermödor i Ostasien för att med oförrättat ärende observera Venuspassagerna 1761 och 1769 ter sig närmast obegripliga i vår tid. Numera tar vi oss snabbt och lätt fram över världen, ständigt överösta av information från alla dess hörn och med instrument för noggrann tidmätning i var mans hand.

Pehr Wilhelm Wargentins observationer av Venuspassagen den 3 juni 1769. Per Wargentins arkiv, Centrum för Vetenskapshistoria, Kungl. Vetenskapsakademien. Foto: Jonas Häggblom.

Svenska astronomer bidrog också till Venuspassagernas historia. Passagerna 1761 och 1769 observerades från många platser i landet, bland annat Torneå, Härnösand, Uppsala, Lund och Stockholm, och rapporterades till The Royal Society i London av Pehr Wilhelm Wargentin, Vetenskapsakademiens ständige sekreterare. Wargentin gav också den första korrekta förklaringen till den svarta droppen. Passagen 1769 observerades av botanikern Daniel Solander som medföljde James Cooks resa till Haiti. Han kunde konstatera att allt för många sekunder skiljde mellan hans egna och andra observatörers tidsbestämningar för att de skulle vara användbara för att beräkna längden på den astronomiska enheten.

Den svarta droppens oberäkneliga varaktighet gör det nämligen omöjligt att bestämma passagens början och slut med den sekundprecision som är nödvändig för att kunna bestämma avståndet till solen. Den dåliga optiska kvaliteten på instrumenten i kombination med dålig seeing på grund av den uppvärmda dagsluften gjorde uppdraget i princip omöjligt. Faktum är att bättre resultat nåddes med parallaxobservationer av Mars och närpasserande småplaneter. Det var först år 1901 som den astronomiska enheten kunde bestämmas med hög noggrannhet, och då på grundval av observationer av småplaneten Eros.

Venus på väg att lämna solskivan under passagen den 6 juni 2012. Precis när planeten tangerar solkanten (tredje kontakt) skapas den så kallade svarta droppen. Detta är en optisk effekt som tycks töja ut planetskivan till en droppe. Foto: Johan Warell.
Egressen, det vill säga utträdet, under Venuspassagen 8 juni 2004 filmad genom den svenska solteleskopet på La Palma. Skeendet visas 12 gånger fortare än i verkligheten. Den tunna linjen runt planeten är i själva verket dess atmosfär. Film: Kungl. Vetenskapsakademien/Dan Kiselman.

Avslutningsvis kan vi konstatera att det är långt till nästa Venuspassage, som inte sker förrän 2117. Men Merkurius rör sig framför solens skiva sker redan den 11 november i år – alldeles oavsett om vädret tillåter observationer eller inte. Njut av händelsen och låt dig dras med av historiens vingslag!

#43: Aina Elvius upptäcker polariserat ljus från galaxer

Aina Elvius som gick bort den 23 maj i år vid en ålder av 101 år var Sveriges första kvinnliga professor i astronomi och Svenska astronomiska sällskapets ordförande 1986-1990. Under 40 år (1951-1991) var hon yrkesverksam, främst inom området polarimetri av galaxer och aktiva galaxkärnor. I detta inlägg berättas om bakgrunden till Elvius forskningsområde, liksom om hennes insatser.

Av Göran Östlin

Ljus från himlakroppar och andra källor, karakteriseras av dess intensitet, våglängd och polarisation. De första två egenskaperna är tämligen välkända, ljus kan vara olika starkt och ha olika färg, medan ljusets polarisation inte är lika uppenbar. Vad är då polarisation? Det ljus vi kan se från en källa är en elektromagnetisk vågrörelse som färdas mot oss, och som beskrivs av dess frekvens (antal svängningar per sekund) och våglängd (avståndet mellan två vågtoppar). Men ljuset svänger även i riktningen vinkelrätt mot färdlinjen. Oftast är dessa svängningar slumpmässiga, men om dessa svängningar sker företrädesvis i en speciell riktning sägs ljuset vara polariserat.

Aina Elvius vid stora refraktorn på Stockholms observatorium i Saltsjöbaden 1950. Tuben som hon monterar på teleskopet är den polarigraf som hon använde för sin forskning och som nämns i texten. Foto: Dagens Nyheter/ TT.

Vissa optiska material släpper igenom ljus med företrädesvis en polarisationsriktning. Genom att infoga en sådan komponent i strålgången i ett optiskt teleskop, och genom att rotera denna komponent mellan successiva observationer kan man mäta vilken andel av det ljus man ser från en himlakropp som är polariserat.  Under tidigt 1900-tal gjordes polarimetriska observationer av ett fåtal galaxer, utan att ge några tydliga resultat. År 1936 upptäcktes att reflektionsnebulosor (ett exempel omger den unga stjärnhopen Plejaderna) uppvisade polariserat ljus. Den svenska astronomen Yngve Öhman konstruerade en ’polarigraf’  med vilken man kunde mäta polarisationen hos himlakroppar. Ett av de första studieobjekten var Andromedagalaxen (M31), och 1942 hittade Öhman polarisation i några av de stoftstråk som syns i galaxens skiva. År 1949 publicerades observationer (av Hall och Hiltner) som påvisade polarisation i ljuset från stjärnor i Vintergatan och 1951 fick dessa observationer sin teoretiska förklaring (av Davies och Greenstein) i form av icke-sfäriska stoftkorn i det interstellära mediet, vilka upplinjerar sig med det lokala magnetfältet i Vintergatan, med följd att ljus av olika polarisation absorberas olika mycket. Ljus kan även polariseras när det reflekteras.

Stjärnhopen Plejaderna med omgivande reflektionsnebulosor. Ljuset från de unga stjärnorna polariseras av stoftkort i nebulosorna, vilket anges av strecken i bilden. Foto: Aina Elvius, “Mitt liv bland galaxer”, Astronomisk tidskrift, nr 3, 1990.

År 1948 påbörjade Aina Elvius sina polarimetriska studier av galaxer med hjälp av Öhmans polarigraf, och redan 1951 publicerade hon sin första studie av polarisation i spiralgalaxen M63. Hon blev senare inbjuden av John Scotville Hall att arbeta vid Lowell-observatoriet i Arizona, USA, där hon gjorde en mängd observationer av polarisationen av ljus från galaxer och från nebulosor i Vintergatan. Hon föreslog bland annat att polarisationen som observerades i en annan spiralgalax, NGC 7331, kunde förklaras av Davies och Greensteins teori – vid den tiden rådde ingen konsensus om hur man skulle tolka resultaten av polarisationsmätningar från galaxer. Parallellt med optiska studier utvecklades radioastronomin starkt och etablerade synen på polarisation av radiovågor som en konsekvens av snabba elektroner som rör sig i magnetiska fält (den så kallade synkrotronprocessen, Alfvén & Herlofsson, 1950).

Bildmontage av Centaurus A som visar strålar av kall (orange) och het (blått) gas som skickas ut från det svarta hålet i galaxens centrum, tillsammans med synligt ljus som visar galaxens form och det kraftiga stoftstråket. Foto: ESO/WFI (Optiskt); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submillimeter); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (Röntgen).

Aina Elvius gjorde tillsammans med John Hall mätningar av polarisationen i synligt ljus från flera andra galaxer, och fann 1964 stark polarisation bland annat i de oregelbundna galaxerna M82 och Centaurus A (NGC 5128). Den senare kännetecknas av en rund form med ett brett mörkt band som sträcker över hela den optiska skivan och den hyser ett gigantiskt svart hål i sitt centrum, varifrån strålar av gas skickas ut (ungefär vinkelrätt mot det kraftiga stoftstråket) vilka kan observeras i radioområdet, men det visste man inte då (se figur). Att radiostrålningen från Centaurus A var polariserad på grund av synkrotronprocessen hade då nyligen upptäckts, men det var inte förrän senare och med hjälp av radiointerferometri som man kunde observera jetstrålarna och deras riktning och därför var det först överraskande att polarisationsriktningen mellan radio och synligt ljus skilde sig åt. Aina fann några år senare polarisation också från ’kvasi-stellära’ radio källor (kvasarer), och under mer än tre decennier var hon en pionjär inom studiet av polarisation av synligt ljus från galaxer, aktiva galaxkärnor och nebulosor i Vintergatan.

De vita och svarta strecken visar riktningen och styrkan (längden på strecken) av optisk polarisation i Centaurus A. Foto: Aina Elvius & John S. Hall 1964, Lowell Observatory Bulletin, 6, 123.

* * *

Aina Elvius berättade själv om sin astronomiska gärning i en längre artikel i Astronomisk tidskrift från 1990. Artikeln finns att läsa här.

#41 Bengt Edlén

Av Nils Ryde

Bengt Edlén var en framgångsrik atomspektroskopist, som löste en viktig astronomisk fråga under tidigt 1940-tal. Han föddes 1906 i Östergötland, tog studenten i Norrköping, studerade vid Uppsala universitet, var doktorand hos Manne Siegbahn och blev docent och fil. dr 1934. Han var också lärjunge till The Svedberg i Uppsala. Sin första insats på forskarbanan gjorde Edlén som nybliven assistent på fysiska institutionen i Uppsala under ett sommarlov, då han letade reda på alla prov på grundämnen som fanns på institutionen och gjorde spektroskopiska studier på dem. Han utnämndes till professor i fysik vid Lunds universitet 1944, där han byggde vidare på institutionens spektroskopiforskning.

Ur Bengt Edlén “Om solkoronans spektrum och identifieringen av koronalinjerna”, Populär Astronomisk Tidskrift, vol. 22, 1941.

Edlén löste den så kallade koronagåtan i en artikel publicerad den 12 mars 1941. Detta visar hur fysiken och astronomin framgångsrikt kan växelverka och är beroende av varandra. Oidentifierade spektrallinjer från ultraviolett till nära infrarött, som hittats i solkoronans ljus, hade föreslagits komma från ett okänt grundämne som döptes till koronium. Det skall noteras att circa 70 år tidigare hade grundämnet helium identifierats i solljus under en solförmörkelse. I ett föredömligt kort papper i Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik kunde Edlén dock påvisa teoretiskt att koroniumlinjerna istället hade skapats av kraftigt joniserade atomer av järn, kalcium och nickel.

Edlén utvecklade sedan dessa idéer i en längre artikel i Zeitschrift für Astrophysik 1943. Linjer från upp till fjorton gånger joniserat järn hade identifierats. Dessa linjer var ett starkt argument för att temperaturen i koronaplasmat låg på flera miljoner grader, vilket var mycket förvånande, men det hade faktiskt funnits indikationer på detta under en tid. Den samtida fysikern Hannes Alfvén publicerade en i detta avseende viktig artikel, också den i Arkiv för Matematik, Astronomi och Fysik, den 26 februari 1941, det vill säga två veckor före Edléns artikel. I den går Alfvén igenom argument för att koronatemperaturen är mycket hög. Ett av argumenten han, med hänvisning till ”private communications”, framför är Edléns identifikation av koronalinjerna med förbjudna övergångar i kraftigt joniserade atomer. Dessa linjer passar också väl in i Alfvéns framlagda teori för koronan i denna artikel. Man kan nog säga att Edléns identifikation av koronalinjerna var ett avgörande bevis för de höga temperaturerna i koronan.

Ur Bengt Edlén “Om solkoronans spektrum och identifieringen av koronalinjerna”, Populär Astronomisk Tidskrift, vol. 22, 1941.

För denna upptäckt erhöll Bengt Edlén Arrhenius-medaljen i guld
1944, Royal Astronomical Societys guldmedalj 1945 och Henry Draper-medaljen 1968. Bengt Edlén brukade svara på frågan om han tyckte att han borde ha fått Nobelpriset, med att det var bättre att folk frågade varför han inte hade fått det än varför han hade fått det.

Bengt Edlén vid sitt skrivbord på Fysicum i Lund med ett porträtt av spektroskopisten Janne Rydberg på väggen. Foto: Fysiska institutionen, Lunds universitet.

Jag hade förmånen att tillsammans med min familj få besöka Bengt Edlén och hans fru Friedel Edlén på deras sommarställe utanför Örkelljunga på de nordöstra sluttningarna av Hallandsåsen. Vid dessa sammankomster kom också Carl Schalén med familj. Schalén var astronomiprofessor i Lund under samma tid som Edlén och var stjärnspektroskopist.

Edléns sommarställe var ett gammalt hus med lågt i tak och utan mycket ljusinsläpp som låg vid gamla Riksettan, alltså det uråldriga huvudstråket från Skåne till Stockholm. Det var dock bara en grusväg eftersom riksvägen hade dragits om många år tidigare. Det var på denna gamla Riksetta som Magnus Stenbocks kurir red på väg upp till Stockholms slott med bud om segern vid slaget i Helsingborg 1710, då Skåne förblev svenskt. Nu stod Edléns fina vita Peugeot 404 parkerad längs grusvägen.

Friedel Edlén brukade bjuda på kotunga vid dessa sommarbesök, vilket inte vi barn uppskattade. Det var dock alltid lika trevligt att höra lundaprofessorerna på sommarstället diskutera spektroskopi, som ju var en gammal svensk paradgren, och fortfarande är så på många sätt. Edlén brukade varje år berätta över kaffet, med sin pipa i mungipan, om hjortronen som faktiskt växte i myren nedanför huset.

Bengt Edlén dog i februari 1993 i Lund och ligger begravd på Östra kyrkogården söder om Botaniska trädgården i Lund med sin fru Friedel. Även Carl Schalén ligger begravd i närheten, död samma år som Bengt Edlén, två år före Hannes Alfvén.

#37: Tänk om ett X-15 lyfte från Onsala

Av Thommy Eriksson

Tänk om raketflygplanet X-15 startade från Onsala rymdobservatorium, i ett försök att nå omloppsbana.

Jag har så länge jag kan minnas haft en passion för den typen av ”tänk om”-scenarios. Jag har också haft en passion för vackra rymdfarkoster, och raketflygplanet X-15 har varit en av mina favoriter sedan jag var barn. Så, när jag i början av 2000-talet började specialisera mig på digital filmskapande och digitala specialeffekter, och behövde ett filmprojekt att öva på, så kom jag på idén att spela in en science fiction-långfilm om en resa till Mars. Första steget på resan skulle visa hur en grupp forskare renoverar en X-15, spänner på fyra Titan-bärraketer och startar den från Onsala rymdobservatorium. (Idén med Titan-raketerna var faktiskt ett förslag som på riktigt övervägdes av US Air Force i slutet av 60-talet, men man övergav idén när man insåg att X-15 saknar värmesköld.)

Den animerade raketen som skulle användas i filmen. Foto: Thommy Eriksson.

Varför Onsala rymdobservatorium? Onsala är ett radioobservatorium som drivs av Chalmers tekniska högskola. Det är en fantastisk miljö; stora radioteleskop ligger utspridda i ett vackert kustlandskap, en perfekt blandning av natur och high-tech. Jag hade haft kontakt med Onsala på olika sätt tidigare, så jag frågade om jag fick komma dit och spela in, och de sa ganska oceremoniellt ja.

Under en snöig vinterdag 2003 klättrade jag runt bland klipporna med min DV-kamera och filmade klipp till vyer av själva starten. Raketen då? Den fanns naturligtvis inte, den planerade jag att lägga in i efterproduktion som en animerad 3D-modell, det vill säga med datorgrafik.

Lite senare under våren var det dags för den stora dagen med mina skådespelare. Jag hade fått tillstånd att filma i det stora kontrollrummet under radiodomen, en fantastisk miljö med så mycket skärmar och paneler att det lätt kunde föreställa mission control för en raketuppskjutning. De lyckades få det att passa ihop med en tidslucka utan några observationer. Men, det var en kort tidslucka; på bara en och en halv timme skulle vi rigga, spela in några scener, och sedan lämna platsen så som den var när vi kom. Dessutom hade en av skådespelarna inte dykt upp när tidsluckan startade.

Skådespelare räknar ner till uppskjutningen i radiodomens kontrollrum. Foto: Thommy Eriksson.

Hela filmprojektet var nollbudget, så jag hade inte professionella skådespelare. Jag hade helt enkelt frågat tre kollegor och vänner som jag hoppades skulle tycka det var en kul grej. En av de tre var Maria Sundin, som var kursansvarig för orienteringskurserna i astronomi, och som jag hjälpt med kursutveckling tidigare. Jag visste också att Maria liksom jag hade kära barndomsminnen kring science fiction. Maria tackade ja. Att ägna sig åt populärvetenskap är en av de noblaste sysselsättningarna man kan hänge sig åt enligt mitt sätt att se på världen, och nu skulle självaste Maria Sundin vara med i min film!

Men, nu var självaste Maria Sundin sen till min filminspelning… Efter en orolig väntan så kommer äntligen hennes bil uppför backen mot radiodomen. Oro byts snabbt ut mot skuldkänslor; Maria hade varit stressad för att hon var sen, och krockat på vägen ut till Onsala. En sönderslagen billykta. Jag erbjöd mig att betala reparationerna (vilket Maria avböjde, om jag minns rätt), och vi skyndade oss sedan in i kontrollrummet. Vi hann precis; skådespelarna intensivt stirrande in i manöverpaneler under den dramatiska raketuppskjutningen (som jag stod bakom kameran och pratade dem igenom), och sedan glada tillrop när de tre skulle låtsas att X-15 nått omloppsbana!

Filmen, med arbetsnamnet Astronaut, blev aldrig färdig, men några korta klipp finns på Youtube. Foto: Thommy Eriksson.

Nämnde jag att filmprojektet var löjligt överambitiöst? Med dagens digitala filmteknik är det faktiskt möjligt att göra en långfilm med avancerade specialeffekter, ingen budget och inget filmteam. Man behöver bara en sak som jag egentligen saknade; väldigt mycket fritid. Det blev alltså ingen färdig film. Nuförtiden säger jag till mina filmstudenter att gör för guds skull många riktigt korta och enkla filmer, och inte en lång avancerad! Men även om filmprojektet varit avsomnat i många år nu så vem vet, när jag är pensionär kanske jag kan betala tillbaka en skadad billykta med en svensk science fiction-film.

#34: Svenska namn i rymden

Av Dan Kiselman

Christer Fuglesang under sitt första rymduppdrag 2006. Foto: ESA/NASA

Vem är den mest berömda svensken i rymden?  Hittills är det bara Christer Fuglesang som varit där och därmed vunnit berömmelse. (När Jessica Meir gjort sin rymdfärd blir de två om det.) Men det finns andra sätt att bli så berömd att ens namn lever vidare även när man själv är bortglömd. Bland svenska astronomer är tveklöst Anders Celsius nummer ett i kändisskap. Men då för sin temperaturskala, som ju mest används på jorden. Dessutom faller han utanför vår 100-årsram.

Ett klassiskt sätt för en astronom att bli berömd är att upptäcka en komet. Det finns en enda svensk kometupptäckare, och han har tre kometer: P/1996 R2 (Lagerkvist), C/1996 R3 (Lagerkvist)  och 308P/Lagerkvist-Carsenty. Men för att bli riktigt berömd måste ens komet ställa till med något sensationellt. Och det har ingen ”svensk” komet gjort. Nära var det dock med Shoemaker-Levy 9 som 1994 kraschade in i Jupiter till stor uppståndelse. Uppsala-doktoranden Mats Lindgren hade fångat den splittrade kometen på en fotoplåt innan paret Shoemaker och David Levy identifierade den. Men objektet såg så underligt ut att det inte kändes igen som en komet. I Uppsala talade man sedan retsamt om kometen ”Almost-Lindgren”.

Vad gäller asteroider är det flera som getts svenska namn. Men om inte asteroiden besöks av en rymdfarkost eller krockar med jorden skänker den ingen större ryktbarhet. Något liknande gäller kratrar i solsystemet – där några getts svenska personnamn.

Upptäckter eller katalogisering av himmelsobjekt kan göra ditt namn odödligt. Stora katalogverk brukar få titlar efter institutioner eller instrument (exempelvis Peter Nilsons Uppsala General Catalogue of Galaxies). Det gäller därför att på egen hand göra en lagom liten katalog. Det kan räcka med forskningsartiklar där man presenterar några upptäckta objekt. Om sedan andra börjar använda ditt efternamn följt av ett nummer så är berömmelsen vunnen. Observatörer kan därför tala om stjärnhopar med namn av (Per) Collinder, (Lars Olof) Lodén, (Gösta) Lyngå och (Curt) Roslund. För mörka nebulosor finns (Claes) Bernes och (Aage) Sandqvist. Vissa dubbelstjärnesystem kan benämnas (Peter) Lindroos och galaxer (Erik) Holmberg. Wolf-Lundmark-Melotte (WLM) är en bekant galax men Knut Lundmarks person är nog än så länge mer känd än galaxen.

Den största kändisen i denna klass är nog Bengt Westerlund (1921-2008). Detta på grund av stjärnhoparna Westerlund 1 och Westerlund 2.

Westerlund 1 (t.v.) innehåller en av de största stjärnor man känner samt en misstänkt magnetar. Se den även som film! Foto: ESA/Hubble & NASA.
Westerlund 2 (t.h.) är en spektakulär ung stjärnhop. Även den har fått en film. Foto: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team

Det finaste för en läkare lär vara att få en sjukdom uppkallad efter sig. När det gäller astronomiska fenomen finns några svenska kandidater.

Gunnar Malmquist (1893-1982) räknade stjärnor för att kartlägga Vintergatan i början av 1920-talet. Med Malmquist bias brukar man avse urvalseffekter som grundar sig i att ljussvaga objekt är svårare att detektera än ljusstarka. Detta får exempelvis till följd att den absoluta medelljusstyrkan för stjärnor tycks öka med avståndet. Malmquists relationer består i korrektioner för att motverka sådant. Nu kanske inte stellarstatistik anses som det mest sexiga forskningsfältet. Men när mer hippa kosmologer började räkna galaxer för att kartlägga universum råkade de ut för samma problem. Då återupptäckte de Malmquist och hans relationer.

Bertil Lindblad (1895-1965) gjorde teoretiska pionjärarbeten inom galaxdynamik och upptäckte banresonanser med betydelse för bildandet av täthetsvågor – som kanske kan förklara uppkomsten av spiralarmar. Lindbladresonanserna dyker också upp i studier av Saturnus’ ringar och planetsystem under bildande.

Galaxforskaren Erik Holmberg (1908-2000) införde en definition för hur man ska mäta suddiga galaxers storlek. Den fick stort genomslag. ”De använder min radie” sa han stolt. Holmbergradien är avståndet från galaxens centrum ut till dess att ytljusstyrkan minskat till 26,5 magnituder per kvadratbågsekund i blått ljus.

Hannes Alfvén (1908-1995) föreslog förekomsten av en slags vågor i magnetiska plasmor. Tanken var att de kunde transportera energi från solens inre till dess korona, vars höga temperatur var och är en gåta. I alfvénvågor fungerar magnetfältslinjerna ungefär som vibrerande strängar. Som förklaring till koronaupphettningen debatteras de fortfarande livligt. Detsamma gäller andra ställen i universum där plasmor med magnetfält finns: nästan överallt! Observatörer letar efter dem och teoretiker räknar på deras effekter. Kanske är det Alfvén som är det kändaste svenska namnet i rymden?

I vilken utsträckning har svenska personnamn blivit begrepp eller objektnamn i astronomi och rymdvetenskap? Hur ofta namnet finns med i titeln på vetenskapliga artiklar kan ses som ett mått på detta. Data hämtade från Nasa:s Astrophysics Data System i april 2019.

#32: Svenska asteroider

Av Jesper Sollerman

Visste du att Tjelvar svävar runt i rymden? Det är Asteroid 137052 Tjelvar som far omkring i planetsystemet. Asteroiden är döpt efter den man som enligt Gutasagan fick Gotland att sluta sjunka i havet om dagen genom att ta med sig elden till ön. Tjelvar har sällskap med hundratusentals andra småplaneter, så kallade asteroider, varav flera har svenska namn – vad sägs exempelvis om Uppsala, Celsius, Kvistaberg, Gahm, Sollerman och Gammelmaja, den senare uppkallad efter en av Pelle Svanslös kattkamrater. Pelle har naturligtvis även en egen småplanet uppkallad efter sig, nämligen Asteroid 8535 Pellesvanslos som ligger i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Häromåret uppmättes att Pellesvanslos roterar med en period på 5 timmar och 43 minuter.

Gutasagans Tjelvar ska enligt traditionen vara begravd i denna skeppssättning på Gotland från yngre bronsåldern. Foto: Wikimedia commons/Håkan Svensson.

De flesta av de hundratusentals kända asteroiderna har inga märkvärdiga namn, utan får tråkiga beteckningar som 109018 2001 QA6 eller 382447 2000 DZ36. Ungefär 10000 är dock namngivna. Asteroiderna namnges formellt av Internationella astronomiska unionen (IAU) på förslag av upptäckaren, som dock inte får uppkalla dem efter sig själv. De allra flesta småplaneter som har ett svenskklingande namn är upptäckta och föreslagna av Claes-Ingvar Lagerkvist, professor emeritus i astronomi vid Uppsala universitet. Claes-Ingvar är också sommargotlänning, vilket förklarar asteroidnamn som Martebo, Bro, Burs, Babben och Digerhuvud.

En av de bilder som ledde fram till upptäckten av asteroiden Tjelvar. Det två tjocka strecken är gjorda med tusch direkt på negativet, detta för att markera det svaga, horisontella strecket som visar asteroidens rörelse. Foto: ESO/Claes-Ingvar Lagerkvist.

Asteroid Tjelvar upptäcktes 1998 från La Silla i Chile, liksom många andra av Claes-Ingvars asteroider. Den är en så kallad Apollo-asteroid vilket innebär att den kan komma relativt nära jorden, men någon risk för krock finns det inte. Den fick sitt namn genom en tävling som Svenska astronomiska sällskapet utlyste år 2011. Vinnarnamnet hade alltså även denna gång gotländsk anknytning: Tjelvar.

* * *

Läs mer om Claes-Ingvar Lagerkvist och jakten på asteroider i Populär astronomi.

#30: Odin

Av Aage Sandqvist

Odin har blivit vuxen! Den 20 februari 2019 fyllde den svenska forskningssatelliten, Odin, arton år. Arton år tidigare hade ryssarna konverterat en av sina fruktade START 1-missiler och ersatt stridsspetsen med en ny svensk satellit ägnad åt forskningsuppdrag inom astronomi och aeronomi (det vetenskapliga studiet av fysiska och kemiska egenskaper hos atmosfären).

Odin, som satelliten benämndes, är egentligen ett internationellt projekt där Sverige stod för ungefär 60 %, och resten delades mellan Kanada, Finland och Frankrike. Odin var tänkt att hålla i två år men har snart fungerat tio gånger längre tid.

Svobodny, Sibirien, nära den kinesiska gränsen den 20 februari 2001. En rysk interkontinental missil SMART-1 (även benämnd SS-25), där vätebomben har ersatts med Odin-satelliten, förbereds för uppskjutning. Notera Odin-logotypen mitt på missilen. Foto: Rymdbolaget (SSC).

Studier av det interstellära mediet och jordens atmosfär krävde likartade tekniska lösningar, vilket sammanförde astronomi och aeronomi i detta unika projekt. För astronomins del var huvudsyftet att upptäcka och studera förekomsten av vattenånga och molekylärt syre som förväntades existera i stora stoft- och gasmoln mellan stjärnorna. För aeronomins del var inriktningen inställd på kemiska reaktioner i jordens övre atmosfär med speciell inriktning på högtliggande nattlysande moln och även ozonhålsproblemet.

Teckning av Odin i sin omloppsbana på en höjd av 500-600 km och inställd i aeronomi- observationsmod där satelliten sveper upp och ner genom jordens atmosfär för kemiska studier. Över jorden syns Vintergatan, föremål för Odins andra huvuduppgift när den är i astronomi-observationsmod. Bild: Chalmers Tekniska Högskola.

Den interstellära syrgasen ville inte låta sig upptäckas. Efter mycken möda lyckades Odin för första gången någonsin fånga en mycket svag syresignal nära stjärnan Rho i Ormbärarens stjärnbild där det närmaste stjärnbildningsområde ligger, bara 500 ljusår från jorden. Men syremängden var tusen gånger lägre än vad modeller förutsåg och teoretikerna tvingades korrigera modellerna om den komplexa kemin i gasmolnen. Däremot lyckades Odin med att detektera och kartlägga vattenånga i en mängd olika objekt såsom atmosfärerna på Mars och Jupiter, ett stort antal kometer, signifikanta stjärnbildningsområden såsom Orionnebulosan och Sagittarius B2. I Orionnebulosan kunde Odin identifiera 38 olika kända molekyler, bland annat olika former av svaveldioxid, kväveoxid, kolmonoxid och vatten. Över 60 olika signaler av okänt ursprung observerades också. I Vintergatans centrum upptäckte Odin en stor mängd vattenånga (motsvarande 200 000 gånger jordens massa) i en skiva med en diameter på sju ljusår som roterar kring det tunga svarta hålet, Sagittarius A*, som finns i Vintergatans mitt.

År 2009 fick världens astronomer tillgång till Herschel Space Observatory, European Space Agencys (ESA) magnifika infraröda teleskop som var 3,5 gånger större än Odins och mycket mer känsligt. Odin gick då över till att huvudsakligen övervaka jordens atmosfär i aeronomimod från och med år 2007 med fortsatt stöd från den svenska Rymdstyrelsen och även från ESA:s Earthnet program. Men viss astronomisk forskning bedrivs fortfarande med Odin: En (minst) 18-årig övervakning av vattenånga i Jupiters atmosfär, stora internationella samarbetsprojekt angående så kallade ”Targets of Opportunity” såsom observationer av NASA:s LCROSS månsond som genom en kollision med en krater på månens sydpol 2009 studerade vattenhalten däri, eller Comet Lovejoy där man 2015 för första gången hittade etylalkohol och socker på en komet – av några kallas denna komet ”Likörkometen”. Nyligen har Odin även detekterat en svag signal av vattenånga från en galax (NGC1365) som befinner sig på ett avstånd av 60 miljoner ljusår.

Odin fortsätter nu i sitt nittonde år med sina femton varv per dag runt jorden i en nord-syd bana. I början av juni i år har Odin genomfört 100 000 varv kring jorden!