Ultrapræcist kort over Jordens tyngdefelt

Først på året kunne seniorforsker Ole Baltazar Andersen fra DTU Space præsentere verdens bedste kort over Jordens tyngdefelt. Kortet viser variationer i Jordens tyngdefelt med en opløsning på to km og en nøjagtighed på 0,001 cm2/s. Det er en væsentlig forbedring af tidligere kort, ikke mindst når det gælder polarområderne.

Det nye kort er fremstillet ved at kombinere tyngdemålinger fra satellitter med data fra andre satellitter, der måler højden af havoverfladen med laser eller radar.

»Vi præsenterede det på et møde i Society of Exploration Geophysicists, hvor olieefterforskerne mødes. De har taget kortet til sig som state-of-the-art,« siger Ole B. Andersen.

Man finder nemlig typisk olie, hvor der er lette materialer i undergrunden - og altså en lav tyngdekraft.

Til trods for, at kortet er lagt ud i det offentlige domæne og frit kan anvendes af alle og enhver, er der firmaer, der har set det som en forretningsmulighed at sælge det i specialversioner til olieselskaberne.

»Og vi taler om priser på flere millioner kroner,« siger Ole B. Andersen.

Sammen med sin kollega Rene Forsberg har han modtaget en amerikansk bevilling til at gøre bestemmelsen omkring Antarktis endnu bedre, og det vil ske i 2010.

Til næste år forventer han også, at data fra ESA's satellit Goce, der blev opsendt 17. marts i år, og som er i færd med at foretage højpræcisionsmålinger af tyngdefeltet, kan bruges til at gøre kortet endnu mere nøjagtigt.

Ål svømmer i medstrøm til Sargassohavet

Lige siden den danske biolog Johannes Schmidt i 1922 fastslog, at den europæiske ål gyder i Sargassohavet 5.000 kilometer fra de europæiske kyster, har turen frem og tilbage været omgivet af mystik.

Seniorforsker Kim Aarestrup fra DTU Aqua i Silkeborg har dog løftet en flig af sløret for, hvordan ålen tilbagelægger den lange vej, i et forskningsprojekt der var en del af Galathea 3-ekspeditionen. 22 ål, der blev sat ud ved Irlands kyst, blev forsynet med satellitmærker, og fra disse observationer ved man nu, at ålene ikke tager den direkte rute til Sargassohavet, men vælger en sydlig retning mod Azorerne, hvor de kan få medstrøm i retning mod Sargassohavet.

Det er dog kun de første cirka 1.000 kilometer af den 5.000 kilometer lange rute, der er kortlagt med de satellitmærkede ål.

»Det var et meget risikobetonet projekt, vi gik i gang med - både teknologisk set i form af en ny mærkningsmetode. Projektet var ikke den ultimative succes i den forstand, at vi så en ål poppe op ude i Sargassohavet, men jeg er overbevist om, at det bliver med vores metode og teknik, vi kommer til at finde hele ålens rute,« siger Kim Aarestrup.

Han planlægger nye forsøg de kommende år, nu hvor han har bevist metodens anvendelighed og allerede har fundet første del af rejseruten.

Blandt andet ved at studere ålelarvernes størrelse kom Johannes Schmidt efter et kvart århundrede frem til, at ålene gydede i Sargassohavet. Kim Aarestrup forventer dog noget hurtigere at kunne præsentere hele ålenes rute.

Desuden arbejder Kim Aarestrup og hans medforskere på at analysere data fra Galathea 3-ekspeditionen, der viser, hvordan ålelarverne transporteres den modsatte vej.

Atomuret med de mystiske kvanteeffekter

Et sekund er defineret som længden af 9.192.631.770 perioder af overgangen mellem to bestemte energiniveauer af grundtilstanden for cæsium-133 atomet.

De mest præcise atomure anvender atomer med en høj overgangsfrekvens og med atomer som i princippet ligger helt stille - dvs. de skal nedkøles til temperaturer få milliontedele af en grad over det absolutte nulpunkt.

Hos National Institute of Standards and Technology og forskningslaboratoriet JILA i Boulder, Colorado, arbejder forskerne bl.a. med at udvikle et atomur baseret på strontiumatomer.

Lektor Jan W. Thomsen fra Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet har gennem længere tid arbejdet sammen med den amerikanske forskningsgruppe, og i år satte de rekord med en nøjagtighed på ét sekund per 300 millioner år i deres atomur.

Det var opdagelsen af en forklaring på et fænomen, som umiddelbart var i modstrid med kvantefysikkens regler, der gjorde det muligt.

Strontiumatomerne tilhører en klasse af partikler og atomer, der kaldes fermioner. De kan ikke vekselvirke med hinanden, og det gør dem specielt velegnede til atomure. Det var derfor en kæmpe overraskelse for forskerne at opdage, at strontiumatomerne alligevel vekselvirkede og derved nedsatte nøjagtigheden.

Efter mange eksperimenter og teoretiske analyser kom de frem til, at årsagen er, at atomerne ikke 'ser' det lys, der er med til at holde dem i ro, på samme måde. Atomerne var med andre ord ikke præpareret på samme måde.

»Vi opdagede, hvordan vi kan lyse på atomerne, så de tror, de er ens. Det stopper vekselvirkningen og forbedrer nøjagtigheden af atomuret markant. Siden artiklen i foråret har vi tilmed forbedret nøjagtigheden tre-fire gange,« fortæller Jan W. Thomsen.

Vigtigt skridt mod kunstigt liv

Da Syddansk Universitet for to år siden hentede professor Steen Rasmussen hjem fra USA, havde han gennem flere år arbejdet med at udvikle kunstigt liv på Los Alamos National Laboratory i USA.

Nu leder han grundforskningscenteret Center for Fundamental Living Technology - også kendt som Flint. Centerets langsigtede mål er at samle komponenter for små levende systemer, i sidste ende såkaldte protoceller, ud fra uorganiske og organiske molekyler.

»Vi arbejder med en bottom-up-proces direkte ud fra den grundlæggende kemi og fysik, i modsætning til andre grupper, som har en top-down tilgang til at lave simpelt liv,« forklarer Steen Rasmussen.

En helt enkel protocelle vil bestå af tre komponenter, der vekselvirker med hinanden. Et stofskifte, et informationssystem og en 'container' eller et cellelegeme.

Steen Rasmussen understreger, at det vil tage lang tid, før det langsigtede mål bliver nået, men i år kom hans forskergruppe dog et væsentligt skridt videre.

I en artikel i Journal of the American Chemical Society viste hans forskergruppe i Odense sammen med hans tidligere kolleger i Los Alamos, hvordan informationskomponenter - en slags minimalt gen - kan styre en stofskifteproces, der laver protocelle-containere.

For første gang er det vist, hvordan de tre hovedkomponenter i primitivt liv kan spille sammen, og dermed er et afgørende skridt taget inden for forskningen i kunstigt liv. Det er dog ikke noget, man i første omgang får klart indtryk af ud fra artiklens titel og dens resumé.

»Den videnskabelige artikel underspiller klart perspektiverne,« indrømmer Steen Rasmussen, som forklarer, at det simpelthen var en nødvendighed for at den kunne blive accepteret af de kritiske reviewere.

»Men det er ikke unormalt, når det drejer sig om forskning, der gør tingene på en anderledes måde,« siger han.