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#21

Der Weg der Erde durch die Milchstraße

in Aus der Welt der Wissenschaft 24.02.2012 09:27
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Special- Odenwalds Universum
Freitag, 24.02.2012, 08:04
· von FOCUS-Online-Redakteurin Christina Steinlein
Unser Sonnensystem entstand einer neuen Theorie zufolge im Inneren der Milchstraße. Auf einer gefährlichen Odyssee wanderte es dann nach außen. Womöglich konnte sich das Leben nur dank dieser Reise auf der Erde halten.
Seit seiner Entstehung vor 4,56 Milliarden Jahren umkreist unser Sonnensystem das Zentrum der Milchstraße. Ein Umlauf dauert zwischen 200 und 250 Millionen Jahren. Lange dachten die Astronomen, dass es dabei einer stabilen Kreisbahn folgt. Doch neuere Forschungsarbeiten zeigen, dass die Sonne und ihre Planeten von ihrem Entstehungsort weg nach außen drifteten.


Nasa, Der Weg der Erde durch die Milchstraße

Diese Wanderung durch die Galaxis glich einer dramatischen Odyssee. Immer wieder tauchten Gefahren auf, die das Sonnensystem und damit das irdische Leben bedrohten.


Solche Risiken erwarten uns auch in Zukunft
Heute erscheint das nächtliche Firmament mit seinen freundlich glimmenden Sternen als ruhig und friedlich. Zu Beginn der Reise unseres Systems durch die Milchstraße hätten hypothetische Erdenbewohner indes einen völlig anderen Nachthimmel gesehen: Voll gleißender Sterne, zwischen denen sich düster glimmende Gasnebel erstreckten. Denn wie Simulationsrechnungen ergaben, die der Astronom Rok Roskar von der Universität Zürich bereits vor einigen Jahren durchführte, entstand die Sonne viel näher am galaktischen Zentrum als ihre heutige Position erkennen lässt. Diese Region ist dicht gepackt mit jungen und heißen Sternen, die in weißem und bläulichem Licht strahlen.

Gegenwärtig zieht die Sonne ihre Bahn in knapp 27 000 Lichtjahren Abstand vom Zentrum der Milchstraße. Doch die mächtige Gas- und Staubwolke, in der sie vermutlich mit zahlreichen weiteren Sternen entstand, stand den neue Modellen zufolge viel weiter innen, nämlich ungefähr 10 000 Lichtjahre vom Mittelpunkt unseres Sternsystems entfernt. Es hat etwa 100 000 Lichtjahre Durchmesser, seine Scheibe ist aber nur 3000 Lichtjahre, der bauchige Kern bis zu 16 000 Lichtjahre dick. Dass sich die Sonne so weit von ihrem Entstehungsort weg bewegte, erklärt Roskar mit einem besonderen Effekt, ausgelöst von den Spiralarmen der Milchstraße.

Dichtewellen durchlaufen die Milchstraße
Neueren Erkenntnissen der Astronomen zufolge besitzt sie zwei große Arme. Ausgehend von einem zentralen Balken, der aus einer dichten Anhäufung von Sternen und Gaswolken besteht, umschlingen sie jeweils eine Hälfte der Galaxis. Daneben gibt es kleinere Ausläufer wie den Orion-Arm, an dessen Rand unsere Sonne heute liegt. Die Spiralarme entstehen durch Dichtewellen, die durch die Milchstraße laufen und dabei Sterne sowie interstellare Gas- und Staubwolken zusammen schieben. Folglich ist in den Armen die Materiedichte erhöht, so dass die Gravitation darin etwas ansteigt.

Allerdings reicht die erhöhte Anziehungskraft nicht aus, um Sterne, die normalerweise mit konstanter Geschwindigkeit um den Kern der Milchstraße kreisen, von ihren nahezu kreisförmigen Bahnen abzulenken. Entspricht die Bahngeschwindigkeit einzelner Sterne aber der Rotationsgeschwindigkeit der Spiralarme, bleiben die Himmelskörper recht lange in deren Nähe. Dann kann sich die zusätzliche Anziehungskraft doch auswirken.


colourbox Eine Theorie besagt, dass unser Sonnensystem einen gefährlichen Ritt durch die Galaxis hinter sich hat. Möglicherweise entstand es sehr viel weiter im Innern der Milchstraße.

Der Effekt gleicht dem eines Mixers, mit dem in einer Schüssel Teig gerührt wird: Vor den Blättern des Rührwerks befindliche Teilchen werden nach innen befördert, dahinter liegende nach außen. Analog drückt der Gravitationssog Gestirne, die den Spiralarmen hinterher laufen, weiter nach außen, während jene, die einem Spiralarm voran laufen, ins Zentrum geschoben werden. Der Astronom Roskar wählt ein anderes Bild. „Es ist wie bei Surfern auf dem Ozean: Wenn sie zu schnell oder zu langsam paddeln, kommen sie nirgendwo hin“, erklärt er. „Sie müssen die Geschwindigkeit der Welle genau erwischen, dann können sie darauf reiten.“ Seine Simulation zeigt, dass ein Stern bei einem solchen Ritt auf einer Dichtewelle bis zu 10 000 Lichtjahre weit vom Ausgangspunkt weggetragen werden kann.

Offenbar geschah dies auch mit unserer Sonne. Auf ihrem Weg in die Außenbezirke musste sie wohl eine ganze Reihe von Fährnissen überstehen. So standen im Innenbereich der Milchstraße riesige Molekülwolken, in denen in großer Zahl neue Sterne entstanden, dicht beieinander. Viele der dort aufgeflammten Sonnen waren sehr massereich. Innerhalb weniger Millionen Jahre hatten sie ihren Vorrat an Kernbrennstoff aufgebraucht, dann verglühten sie in titanischen Supernova-Explosionen.


Weggefräste Ozonschicht
Mit hoher Wahrscheinlichkeit geriet das Sonnensystem mehrfach in einen Strahlenschauer, den ein sterbender Stern ausgesandt hatte. Für das Leben auf der Erde verliefen solche Begegnungen katastrophal. Die harte Röntgenstrahlung naher Supernovae zerstörte die schützende Ozonschicht in der Stratosphäre, welche die UV-Strahlung der Sonne blockiert. Diese konnte nun ungehindert zur Erdoberfläche durchdringen. Hinzu kamen energiereiche Protonen, die als kosmische Strahlung ebenfalls die Erde erreichten und die Lebewesen am Boden und in den Meeren schädigten.

Das Strahlenbombardement wirkte für manche Tiere und Pflanzen direkt tödlich, zudem konnte es einen anhaltenden Klimawandel auslösen. Einige Forscher führen die wiederholten Massenaussterben in der Erdgeschichte auf diese Effekte von Supernovae zurück, die im Umkreis von wenigen Dutzend Lichtjahren um das Sonnensystem detoniert waren. Einer Theorie zufolge beschleunigte ein solcher Strahlungsausbruch vor 65 Millionen Jahren auch den Niedergang der Dinosaurier.

Spuren des radioaktiven Isotops Eisen-60, das deutsche Forscher vor über zehn Jahren in Sedimenten des Südpazifiks fanden, stützen die Hypothese. Es zerfällt mit einer Halbwertszeit von 2,6 Millionen Jahren. Auf der Erde ist es nur in Spuren vorhanden, doch bei Supernova-Explosionen entsteht es in großen Mengen. Die Entdecker schließen aus ihrem Fund, dass im Umkreis von maximal 100 Lichtjahren um die Erde vor wenigen Millionen Jahren ein Stern explodiert sein muss. Die davon stiebenden Gasmassen erreichten auch die Erde. Das darin enthaltene Eisen-60 sank durch die Atmosphäre bis auf dem Meeresgrund nieder.


Wo weitere Gefahren warten
Nun zeigen neue Modellrechnungen, dass im Orbit der Sonne um das galaktische Zentrum weitere Gefahren lauern. So verläuft ihre Bahn nicht in einer flachen Ebene, sondern gleicht einer langgestreckten Welle, auf der unser Tagesgestirn um die Ebene der Milchstraße mäandert. Im Rhythmus von 60 Millionen Jahren durchläuft es dabei Wellenberge und -täler, deren Gipfelpunkte jeweils 200 Lichtjahre über und unter der zentralen Ebene unserer Heimatgalaxie liegen.Diese wiederum fliegt mit einer Geschwindigkeit von rund 150 Kilometern pro Sekunde durch den intergalaktischen Raum auf den Virgo-Galaxienhaufen zu. Eigentlich ist die Materiedichte im Raum zwischen den Sterneninseln gering, er enthält nur einige Dutzend bis wenige hundert Teilchen pro Kubikmeter. Doch bei ihrem Flug bildet die Milchstraße eine riesige Schockwelle aus. Sie gleicht der Bugwelle, die ein Schiff im Wasser vor sich her schiebt. Darin werden die Teilchen auf höchste Energien beschleunigt.

Weltraum
Eisbombardement der Erde
In der Regel verhindern galaktische Magnetfelder, dass die Partikel ins Innere der Milchstraße vordringen. Der Physiker Adrian Melott von der University of Kansas errechnete jedoch, dass das Sonnensystem jedes Mal, wenn es sich nördlich – also in Flugrichtung – über die Ebene unserer Sterneninsel erhebt, den Bereich der schützenden Magnetfelder verlässt und deshalb eine stark erhöhte Dosis dieser Teilchenstrahlung abbekommt. Wie Forscher der University of California herausfanden, nahmen Fossilien von Meeresorganismen in der Erdgeschichte ebenfalls in einem Rhythmus von 60 Millionen Jahren ab. Nun vermuten sie einen Zusammenhang mit der Kurvenbahn der Sonne.

Nach Meinung der Astrobiologen William Napier und Janaki Wickramasinghe von der Universität Cardiff droht bei den Durchgängen des Sonnensystems durch die galaktische Ebene eine weitere Gefahr für die Erde. Weil dort die Materiedichte am höchsten ist, nimmt auch die Schwerkraft zu. Der Effekt ist gering, doch er könnte genügen, einige jener Eiskörper, die am Rand des Sonnensystems kreisen, aus ihrer Bahn zu lenken und in Richtung der inneren Planeten zu senden. Träfe einer dieser Boliden die Erde, wären die Folgen katastrophal.

Treffen Meteoriten die Erde in einem bestimmten Rhythmus?
Im Verlauf der Erdgeschichte schlugen bereits zahlreiche Meteoriten auf unserem Planeten ein. Einige Forscher wollen bei der Analyse von Einschlagkratern eine Häufung von Treffern mit einer Periode von 37 Millionen Jahren entdeckt haben, was ungefähr mit dem Rhythmus der Durchgänge des Sonnensystems durch die Ebene der Milchstraße korreliert. Auch der mächtige Asteroid, der vor 65 Millionen Jahren das Ende der Dinosaurier besiegelte, soll im Maximum eines solchen Meteoritenschauers gefallen sein. Dies geschah vor annähernd zwei Häufungszyklen.

Jetzt nähert sich die Erde allmählich wieder der Gefahrenzone. Napier und Wickramasinghe errechneten, dass sich das Risiko für die Erde verzehnfache, von einem Kometen oder Asteroiden von der Größe getroffen zu werden, wie er auch die Dinos auslöschte. Damals schlug ein etwa zehn Kilometer großer Meteorit am Rand der mexikanischen Yucatan-Halbinsel ein. „Eine Verzehnfachung eines sehr geringen Risikos mag als nicht viel klingen“ konstatieren die Forscher. „Doch wenn es um die Auslöschung vieler Arten oder gar der Menschheit geht, wirkt die Zahl schon imposanter.“


Sednas elliptische Bahn um unsere Sonne
Bewiesen ist diese Hypothese noch nicht. Doch einige Astronomen glauben, zumindest ein starkes Indiz dafür gefunden zu haben – in der Bahn des Transneptun-Objekts Sedna. Diese Eiswelt hat 1700 Kilometer Durchmesser und ist derzeit knapp 12 Lichtstunden bzw. 13 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt. Dies entspricht etwa dem 90-fachen der Distanz der Erde zur Sonne. Diese beträgt knapp 150 Millionen Kilometer und gilt als eine „Astronomische Einheit“ (AE). Ein Umlauf Sednas dauert 10 400 Jahre. Interessant ist jedoch die stark exzentrische Umlaufbahn des Objekts. Sie gleicht einer langgestreckten Ellipse, deren große Halbachse 937 AE aufweist, die kleine Halbachse 76 AE. Im sonnenfernsten Punkt ist es fünf Lichttage entfernt, im sonnennächsten erreicht es das Sonnenlicht in nur circa 10 Stunden.
Eine Computersimulation, die der Astronom Nathan Kaib von der University of Washington im Herbst 2011 im Fachmagazin „Icarus“ veröffentlichte, zeigt, dass die Gravitation in Gegenden erhöhter Sterndichte ausreichte, um die Umlaufbahn des äußersten bekannten Trabanten der Sonne in der beobachteten Weise zu verzerren. Folglich sollte sich das Sonnensystem in solchen galaktischen Regionen aufgehalten haben. Kaib erwartet, dass mit neuen Großteleskopen bald noch mehr Transneptun-Objekte gefunden werden. Hätten sie ähnlich exzentrische Bahnen wie Sedna, würde die Hypothese gestützt, dass die Sonne nahe Begegnungen mit anderen Sternen hatte.

Während seiner Wanderung durch den mit Sternen dicht bevölkerten Innenraum der Milchstraße geriet das junge Sonnensystem noch auf andere Art in Gefahr. Sie zeichnete sich zuerst am von strahlend hellen Sonnen gesprenkelten nächtlichen Firmament ab. Hätte es damals Beobachter gegeben, wären ihnen zunächst kleine Himmelsabschnitte aufgefallen, aus denen die Sterne verschwanden. Die nachtschwarzen Areale wuchsen, dann erlosch auch das letzte Himmelslicht. Schließlich war als einziges leuchtendes Objekt die Sonne zu sehen. Solche Phasen eines verdunkelten Nachthimmels hielten bis zu 500 Millionen Jahren an.

Ursache des Phänomens waren Wolken aus interstellarem Gas und Staub, die das Sternelicht absorbierten. Derzeit durchfliegt die Sonne mit ihren Planeten eine relativ materiearme Region der Milchstraße – die so genannte lokale Blase, in der sich pro fünf Kubikzentimeter gerade ein Wasserstoffatom findet. Möglicherweise blies die Strahlung einer Supernova diesen Hohlraum im interstellaren Medium frei. Doch überall in der Milchstraße verstreut liegen Dunkelwolken, die viel interstellaren Staub und Gas enthalten. Die Teilchendichte darin liegt gegenüber dem normalen Raum um mehrere Zehnerpotenzen höher.


Gefrostete Erde dank galaktischer Wolken
Auf ihrer Reise durch die Galaxis muss das Sonnensystem mehrfach solche Wolken durchquert haben. Einige davon könnten bis zu 100 Lichtjahre groß gewesen sein. Für die Erde war dies eine sehr frostige Erfahrung. In der Regel schirmt der Sonnenwind das innere Sonnensystem vor der kosmischen Strahlung ab. Er besteht aus von der Sonne ausgeschleuderten elektrisch geladenen Teilchen, die auch solare Magnetfelder mitführen. Weit jenseits der Plutobahn treffen sie auf das interstellare Medium. Dabei bildet sich eine Kugelschale – die so genannte Heliosphäre –, die wie ein elektromagnetischer Schutzschild wirkt.

Wird die interstellare Materie dichter, können die Teilchen des Sonnenwinds nicht mehr so weit fliegen, und die Heliosphäre schrumpft. Sobald eine Dichte von 1000 Molekülen pro Kubikzentimeter erreicht ist, gelangt der Sonnenwind nicht mehr über die Erdbahn hinaus. Nun erreichen die in der Dunkelwolke angehäuften Moleküle und Staubteilchen unseren Planeten. Sie sammeln sich in der Erdatmosphäre und verändern deren Chemie. Dadurch entsteht ein Wolkenschleier, der die Sonnenstrahlung abblockt.
Als Folge davon kühlt sich die Erde drastisch ab. Kalkulationen des Astrobiologen Alex Pawlow von der University of Boulder (US-Staat Colorado) zufolge könnten die Temperaturen so sehr abgesunken sein, dass eine globale Eiszeit einsetzte. Die Ozeane froren bis in die Tropen oder sogar auf dem ganzen Globus vollständig zu, die Erde erstarrte zu einem „Schneeball“.


Tatsächlich fanden sich in geologischen Schichten weltweit Hinweise darauf, dass es im Erdzeitalter des späten Proterozoikum vor 750 bis 580 Millionen Jahren mindestens vier solcher Vereisungsphasen gab, von denen zwei global gewesen sein könnten. Weitere Spuren deuten auf weitere, deutlich frühere Schneeballperioden hin. Dies stimmt grob mit astronomischen Statistiken überein, denen zufolge das Sonnensystem im Abstand von rund 100 Millionen Jahren Dunkelwolken durchflogen haben sollte.

Zwar diskutieren Geologen auch andere Ursachen der Vereisungen, etwa dass verwitterndes Gestein das wärmende Treibhausgas Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre entfernte, Aschewolken aus Supervulkanen langfristig in der Atmosphäre verblieben und das Sonnenlicht blockierten oder dass sich die Erdbahn änderte. Doch die Dunkelwolken im All bleiben – möglicherweise überlagert mit anderen Effekten – eine plausible Erklärung für eine gefrostete Erde.


Altes Rätsel der Sternenforscher
Überdies könnte die Reise des Sonnensystems durch die Milchstraße ein altes astronomisches Rätsel lösen. Frühere Messungen zeigen, dass unsere Sonne mehr schwere Elemente (die Astronomen sprechen von „Metallen“) enthält als viele andere Sterne in ihrer Umgebung. Die Ursachen waren unklar. Denn da den älteren Theorien zufolge die benachbarten Sterne alle in ähnlichen Gas- und Staubwolken entstanden, müsste auch ihr Metallgehalt annähernd gleich sein.

Die wandernde Sonne kann den Unterschied nun erklären. Im Zentralbereich der Milchstraße reicherten die häufigen Supernova-Explosionen sowie Sternwinde das interstellare Medium mit schweren Elementen an, die durch Fusionsreaktionen im Innern von Sternen oder bei deren finaler Detonation entstanden waren. Wenn die Sonne in einer solchen Umgebung entstand, wie es die Simulationen des Astronomen Roskar nahelegen, sollte sie schon von Geburt an mehr Metalle enthalten haben. In den Außenbereichen der Milchstraße dagegen sollten die metallarmen Sterne überwiegen.

Ebenso dürften ältere Sterne weniger schwere Elemente enthalten, da sie aus geringer kontaminierter Materie entstanden wie ihre jüngeren Geschwister. Beobachtungen zeigen jedoch, dass die Sterne hinsichtlich ihrer „Metallizität“ gut durchmischt sind. Dies wäre leicht erklärbar, wenn sich viele von ihnen vom Ort ihrer Entstehung entfernt haben und in der Galaxis nach außen oder innen gewandert sind.


Beweise für die Theorie könnte der Mond liefern
So plausibel die Hypothese vom wandernden Sonnensystem auch sein mag – bestätigt ist sie noch nicht. Beweise dafür könnten sich aber künftig finden, nämlich auf dem Mond. Anders als auf der tektonisch aktiven Erde bleiben dort die Spuren kosmischer Ereignisse dauerhaft konserviert. So erzeugen Strahlen naher Supernovae in bestimmten Mineralien Kanäle, die unter dem Mikroskop sichtbar sind. Durch das Bombardement entstehen auch exotische Isotope wie Krypton-83 und Xenon-126. Manche Forscher schlagen vor, solche Relikte in lunaren Lavaströmen zu suchen, da diese sich relativ präzise datieren lassen. Mondstaub dagegen sollte Moleküle enthalten, die aus interstellaren Dunkelwolken auf den Erdtrabanten gelangten. Künftige Mondmissionen könnten entsprechende Proben zur Erde holen.
Womöglich ist es erst der Reise unserer Sonne durch die Galaxis zu verdanken, dass auf der Erde Leben entstehen konnte. Zum einen muss ein Sternsystem nahe genug am galaktischen Zentrum stehen, um genügend schwere Elemente für die Bildung von Gesteinsplaneten und organischen Substanzen aufzunehmen. Andererseits darf es nicht zu tief in den Innenraum gelangen, denn die Strahlung ist dort so stark, dass sie Planetenoberflächen regelrecht sterilisieren könnte. In einem bestimmten Bereich halten sich beide Effekte die Waage. Diese „Lebenszone“ der Milchstraße beginnt ungefähr 25 000 Lichtjahre von ihrem Kern entfernt und erstreckt sich weitere 6000 Lichtjahre nach außen. Unsere Sonne hat diese Region schon vor längerer Zeit erreicht. Unter anderem wohl deshalb konnte sich das Leben auf unserem Planeten bis heute halten.

Quelle: Focus online


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 24.02.2012 09:44 | nach oben springen

#22

Unsre Erde neu entdeckt

in Aus der Welt der Wissenschaft 29.02.2012 23:44
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Mittwoch, 29. Februar 2012

Unsre Erde neu entdeckt: Astronomen entdecken belebten Planeten



Nahaufnahme Erdscheins auf dem verdunkelten Teil des Mondes. | Copyright: ESO/NASA/M. Kornmesser

Garching/ Deutschland - Durch Beobachtungen des Mondes mit dem Very Large Telescope haben Astronomen der Europäischen Südwarte (ESO) einen belebten Planeten im Universum entdeckt - unsere Erde. Während die Entdeckung von Leben auf unserem Planeten zunächst trivial erscheinen mag, könnte das von dem Team aus internationalen Wissenschaftlern entwickelte und nun erfolgreich am Blauen Planeten erprobte Verfahren helfen, zukünftig auch auf anderen Planeten im Universum Leben zu entdecken.


Wie die Wissenschaftler um Michael Sterzik von der ESO in der März-Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature" berichten, habe man einen Trick angewendet und das "aschfahle Mondlicht" beobachtet, um damit die Erde so zu untersuchen, wie man ferne Exoplaneten untersuchen würde.

"Das aschgraue oder aschfahle Mondlicht, das manchmal auch als 'Erdschein' bezeichnet wird, ist bereits mit bloßem Auge leicht zu sehen und bietet im Fernglas einen spektakulären Anblick", erläutert die ESO-Pressemeldung (eso.org). "Am besten lässt es sich beobachten, wenn der Mond etwa drei Tage vor oder nach Neumond als schmale Sichel erscheint. Neben der hellen Sichel ist dann auch der Rest der Mondscheibe sichtbar, schwach beleuchtet durch die zu jenem Zeitpunkt hell vom Mondhimmel scheinende Erde."


Es handelt sich also um einen Teil des Sonnenlichts, das die Erde beleuchtet, von dieser zurück ins Weltall reflektiert wird und dabei auf den Mond trifft. Die Mondoberfläche wirkt dann wie ein riesiger Spiegel, der das Licht wieder zurück in Richtung Erde wirft.

In diesem Erdschein suchten die Astronomen nach eindeutigen Anzeichen für organisches Leben, etwa nach bestimmten relativen Häufigkeiten von Gasen in der Erdatmosphäre. "Die häufigsten durch biologische Aktivität produzierten Gase in der Erdatmosphäre sind Sauerstoff, Ozon, Methan und Kohlendioxid. Alle diese Stoffe können aber auch in der Atmosphäre eines komplett unbelebten Planeten auftreten. Als Biosignatur hingegen gilt das gleichzeitige Auftreten dieser Gase mit relativen Häufigkeiten, die nur durch die Anwesenheit von Leben erklärt werden können. Würde das Leben plötzlich verschwinden und dementsprechend auch keine Gase mehr produzieren, dann würden die relativen Häufigkeiten durch chemische Reaktionen vergleichsweise rasch zu den für unbelebte Planeten charakteristischen Häufigkeiten zurückkehren - und entsprechend würden die charakteristischen Biosignaturen verschwinden."

Auf diese Weise lassen sich an unserem eigenen Heimatplaneten Verfahren erproben, wie sie Astronomen in Zukunft auch für die Suche nach Leben auf Exoplaneten einsetzen wollen.



Schematische Darstellung der Entstehung des aschfahlen Mondlichts (Erdscheins). | Copyright: ESO/L. Calçada

Biosignaturen, also sozusagen die chemischen Fingerabdrücke des Lebens, lassen sich mit bisherigen Methoden nur schwer aufspüren. Das Team setzte daher erstmals ein neues, empfindlicheres Verfahren ein, bei dem nicht nur die Intensität des reflektierten Lichts bei verschiedenen Wellenlängen, sondern auch seine Polarisation untersucht wird. Diese Methode wird als "Spektropolarimetrie" bezeichnet. Bei der Beobachtung des aschfahlen Mondlichts mit dem VLT waren die irdischen Biosignaturen auf diese Weise nun deutlich nachweisbar.

"Das Licht eines fernen Exoplaneten wird vom Licht seines Sterns stark überstrahlt. Es ist daher ausnehmend schwierig, es zu analysieren", erläutert Stefano Bagnulo vom nordirischen Armagh Observatory in Nordirland und einer der Koautoren der Studie. "Das Problem ähnelt dem Versuch, ein Staubkorn direkt neben einer hellen Glühbirne zu beobachten. Im Gegensatz zum direkten Licht des Zentralgestirns ist das vom Planeten reflektierte Licht allerdings polarisiert. Polarimetrische Verfahren können uns deswegen helfen, das von einem Exoplaneten reflektierte Licht aus dem blendend hellen Sternenlicht herauszufiltern."

Für ihre Studie untersuchten die Astronomen die Farbe und den Polarisationsgrad des Lichtes der Erde, nachdem es vom Mond zurückgeworfen wurde - gerade so, als handle es sich um das Licht eines Exoplaneten. "Die Ergebnisse zeigen, dass die Erde teilweise von Wolken bedeckt ist, dass ein Teil der Erdoberfläche von Ozeanen bedeckt ist, und - als entscheidenden Nachweis für Leben dass auf unserem Planeten Vegetation existiert." Es gelang den Forschern sogar, Unterschiede im Wolken-Bedeckungsgrad und im Ausmaß der Vegetation nachzuweisen, je nachdem, von welchen Teilen der Erdoberfläche das in Richtung Mond reflektierte Licht jeweils stammte.

"Unsere Chancen, Leben außerhalb unseres Sonnensystems zu finden, hängen von zwei Faktoren ab: Erstens natürlich davon, ob solches Leben überhaupt existiert, und zweitens davon, ob wir die technischen Fähigkeiten besitzen, solches Leben nachzuweisen”, fügt Koautor Enric Palle vom Instituto de Astrofisica de Canarias auf Teneriffa (Spanien) hinzu. “Diese Studie ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg hin zu den nötigen technischen Fähigkeiten.”





Mondsichel mit aschfahlem Mondlicht über dem Paranal-Observatorium der ESO. | Copyright: ESO/B. Tafreshi/TWAN, twanight.org

"Die Spektropolarimetrie könnte uns seines Tages verraten, ob einfaches, auf Photosynthese basierendes pflanzliches Leben auch noch irgendwo anders im Universum entstanden ist", schließt Sterzik. "Nach kleinen grünen Männchen oder nach intelligentem Leben suchen wir freilich nicht."

Die nächste Generation von Teleskopen, darunter das European Extremely Large Telescope (E-ELT, ...wir berichteten), so zeigen sich die Forscher schon heute zuversichtlich, könnte durchaus in der Lage sein, die bedeutende Frage zu klären, ob die Erde der einzig belebte Ort im Universum ist.

Quelle: Grenz|Wissenschaft aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 29.02.2012 23:51 | nach oben springen

#23

RE: Unsre Erde neu entdeckt

in Aus der Welt der Wissenschaft 30.03.2012 18:57
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Freitag, 30. März 2012Physiker: Wurmlöcher auch ohne exotische Materie möglich


Künstlerische Interpretation eines Wurmlochs (Illu.). | Copyright: grewi.de / NASA

Oldenburg/ Deutschland - Gemeinsam mit griechischen Kollegen ist es Physikern der Arbeitsgruppe Feldtheorie an der Universität Oldenburg gelungen zu zeigen, dass sogenannte Wurmlöcher, wie sie schon lange vornehmlich im Bereich der "Science Fiction" als Abkürzungen durch den interstellaren Raum beliebt sind, existieren können, auch ohne, dass - wie bislang - für ihre Stabilität exotische Materie herangezogen werden muss. Zumindest theoretisch könnten solche unmittelbaren Schnellstrecken durch das Universum also existieren und auch in der Praxis nachgewiesen werden.


Wie die Wissenschaftler um Professorin Jutta Kunz und den Privatdozenten Dr. Burkhard Kleihaus in Zusammenarbeit mit Professorin Panagiota Kanti von der griechischen Universität Ioannina in den Fachzeitschriften "Physical Review Letters" und "The Physical Review D" erläutern, könnten durch die von der Stringtheorie motivierten Gravitationstheorien Wurmlöcher existieren, die ganz erstaunliche Eigenschaften haben.

"Zwar ist die Existenz von Wurmlöchern auch laut der Einsteinschen Gravitationstheorie möglich, doch werden sie in dieser Theorie als rein hypothetisch angesehen, da sie als instabil gelten und nur in Anwesenheit von "exotischer" Materie - einer hypothetischen Materieform - existieren können", erläutern die Forscher in einer Pressemitteilung (physik.uni-oldenburg.de). Werde die Einsteinsche Gravitationstheorie aber durch Korrekturen der Stringtheorie modifiziert, so könnten auch Wurmlöcher mit wesentlich anderen Eigenschaften existieren.

Die anhand der Arbeiten der Forscher neu beschriebenen Wurmlöcher würden demnach keine "exotische" Materie benötigen, um existieren zu können, und scheinen darüber hinaus in einem bestimmten Parameterbereich sogar stabil zu sein. Zudem können diese Wurmlöcher im Prinzip beliebig groß sein - jedoch nicht beliebig klein.

Die Arbeitsgruppe Feldtheorie erforscht schon seit Jahren die Einsteinsche Allgemeine Relativitätstheorie und deren Lösungen. Die Forschungen gehen aber auch über die Einsteinsche Theorie hinaus, denn neuere Theorien wie z.B. die Stringtheorie lassen auf eine Vereinheitlichung von Quantentheorie und Gravitation hoffen. Und obwohl die untersuchte Einstein-Gauss-Bonnet-Dilaton-Theorie nur als "Toy-model" angesehen wird, modelliert sie doch wichtige Eigenschaften einer "realistischen" Gravitationstheorie mit Stringkorrekturen.

Zukünftige Forschungen der Arbeitsgruppe sollen die Existenz der Wurmlöcher, auch über die Einsteinsche Allgemeine Relativitätstheorie hinaus, näher untersuchen und auch deren mögliche astrophysikalische Konsequenzen analysieren.

Wie Kleihaus gegenüber "grenzwissenschaft-aktuell.de" erläuterte, ist hierzu auch eine Zusammenarbeit mit Astrophysikern geplant. "Eine mögliche Fragestellung wäre, ob Wurmlöcher den sogenannten Mikrolinseneffekt (Anm. d. Red.: also eine sichtbare Lichtablenkung durch massereiche Schwerkraftobjekte wie Riesensterne, dunkle Galaxien und Schwarze Löcher) hervorrufen können. Hier könnte man dann vielleicht beobachtbare Signale voraussagen, die Wurmlöcher von anderen astrophysikalischen Objekten unterscheiden wodurch die Wurmlöcher als solche entdeckt werden könnten."

Die Konsequenzen einer solchen Entdeckung wären kaum abzuschätzen, zumal die Forscher in ihrer Arbeit auch zeigen, dass solche Wurmlöcher nicht nur stabil sondern auch groß genug sein könnten, damit sie tatsächlich eines Tages als interstellare und intergalaktische "Kurzstrecken-Portale" genutzt werden könnten. Der Nachweis entsprechender Abkürzungen durch den Raum hätte aber möglicherweise auch Konsequenzen sozusagen in die entgegengesetzte Richtung - wäre doch schließlich davon auszugehen, dass weiter entwickelte Zivilisationen als die unsere, diese Entdeckung auch schon gemacht haben und die Möglichkeiten dieser Phänomene bereits technologisch und gezielt nutzen könnten.

Während Photonen (Lichtteilchen) und subatomare Partikel ungehindert derartige Wurmlöcher passieren könnten, wäre eine Reise für größere Objekte schon schwieriger, wenn auch nicht unmöglich. "Die Gravitationsunterschiede dürften während der gesamten Reise nicht zu groß sein, damit ein Objekt unbeschadet vom einen zum anderen Ende des Wurmlochs gelangen kann", so Kleihaus gegenüber dem "New Scientist" (newscientist.com). "Alleine um einen menschlichen Körper auf diese Weise unbeschadet zu transportieren, dürfte sich schon der Eingang zum Wurmloch nur sehr sanft krümmen und benötigte damit einen Durchmesser von mehreren hundert Lichtjahren." Zum Vergleich: Der Durchmesser unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, beträgt schätzungsweise rund 100.000 Lichtjahre.

Trotz derartiger Ausdehnungen könnten entsprechende Wurmlöcher dennoch sehr schwer zu finden sein, wenn sie etwa von Staub- und Gaswolken oder Sternen verdeckt werden und Schwarzen Löchern sehr ähnlich sehen. Laut den Wissenschaftlern könnte es sogar möglich sein, dass das vermeintliche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße mit der Bezeichnung "Sagittarius A*", selbst in Wirklichkeit der Eingang eines Wurmlochs ist. Auch hier, so Kleihaus, könnte das exakte Studium des Verhaltens von Materie, die in dieses Objekt hineinfällt, dabei helfen, die Unterschiede herauszuarbeiten.

Bislang existiert zwar noch nicht die notwendige Beobachtungstechnologie, um genügend hochauflösende direkte Aufnahmen des Kerns eines Schwarzen Lochs zu erstellen, doch schon jetzt sind Teleskope in Planung, die dies am Beispiel von Sagittarius A* erreichen könnten. "Wenn es sich bei Sagittarius A* um ein Schwarzes Loch handelt, so wäre zu erwarten, dass etwa die Röntgenstrahlung regelrecht abgeschnitten wird, sobald diese den Ereignishorizont (also jene Schwelle also in Richtung des Schwarzen Lochs, an dem alles, was sie überschreitet unweigerlich in dieses hineingezogen wird) überquert. Handelt es sich jedoch um den Eingang zu einem Wurmloch, dann würden wir diese Strahlung weiterhin beobachten können, da Wurmlöcher keinen Ereignishorizont besitzen."

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / physik.uni-oldenburg.de / newscientist.com

Anmerkung:
Ein verdammt großer Bahnhof mit mehreren hundert Lichtjahren Ausdehnung.


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 30.03.2012 18:58 | nach oben springen

#24

RE: Unsre Erde neu entdeckt

in Aus der Welt der Wissenschaft 04.04.2012 16:17
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Mittwoch, 4. April 2012Neue Isotopenmessung stellt Frühgeschichte des Sonnensystems in Frage


Künstlerischer Blick ins frühe Sonnensystem (Illu.). | Copyright: NASA/JPL-Caltech

Chicago/ USA - Die Frühgeschichte unseres Sonnensystem verlief wahrscheinlich anders als bislang angenommen. Zu diesem Schluss kommt eine aktuelle Isotopenmessung durch US-Forscher, die im Fachmagazin "Science" veröffentlicht wurde. Demnach fanden Schlüsselvorgänge im entstehenden Sonnensystem sehr viel früher und in deutlich kürzeren Zeitabständen zueinander statt. Auch einige der ältesten bekannten irdischen Gesteine sind demnach sehr viel älter.
Wie die Forscher um Michael Paul und Richard Pardo vom Argonne National Laboratory des US-Energieministeriums (Department of Energy's, DOE) berichten, handelt es sich um neue sensible Messungen der Halbwertzeit des Isotops Samarium, mit dessen Hilfe bislang die Entwicklung des Sonnensystem kartiert wurde.

"Die neuen Ergebnisse lassen die frühen Ereignisse im Sonnensystem - wie etwa die Entstehung der Planeten - auf deutlich kürzere Zeitabstände zusammenschrumpfen", erläutert Paul. "Sie bedeuten auch, dass einige der ältesten irdischen Gesteine schon 120 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems selbst entstanden sein müssen."

Die bislang gängige Theorie geht davon aus, dass alles in unserem Sonnensystem vor mehren Milliarden Jahren aus einer stellaren Staub- und Gaswolke entstanden ist. Einige Anteile, darunter etwa die schweren Elemente dieser Wolke, wurden durch Sternenexplosionen (Supernovae) gebildet – unter anderem auch das Isotop Samarium-146 (Sm-146).

Sm-146 ist nicht stabil und gibt immer wieder einen Partikel ab der das Atom in ein anderes Element umwandelt. In einem Vorgang, wie er der Radiokarbondatierung gleicht, können Wissenschaftler berechnen, wie lange es her ist, dass ein analysiertes Sm-146 entstand. Da das Isotop nur sehr langsam, über einen Zeitraum von vielen Millionen Jahren zerfällt, wird seine Halbwertzeit in verschiedenen Modellen zur Bestimmung des Alters des Sonnensystems genutzt. Da Sm-146 jedoch nur sehr selten besagte Partikel abgibt, bedarf es hochsensibler Messinstrumente, um diese Bestimmung präzise durchführen zu können. Mit dem Argonne Tandem Linac Accelerator System (ATLAS) verfügt das US-Energieministerium über eine solche Anlage. Wissenschaftler sind hier in der Lage, ein Sm-146-Atom aus Dutzenden von Milliarden anderen Atomen zu selektieren.

Anhand der aktuellen Messungen bestimmten die Wissenschaftler die Halbwertzeit von Samarium-146 nun auf lediglich 68 Millionen Jahre. Dieser neue Wert liegt damit deutlich unter dem bislang zur Altersbestimmung des Sonnensystems verwendeten Wert von 103 Millionen Jahren.

"Damit schlägt dieser neue Wert beachtliche Löcher in unsere bisherige Vorstellungen von den Vorgängen im entstehenden Sonnensystem", so Paul. "Die neue Zeitskala stimmt damit aber sehr viel genauer mit aktuellen Altersbestimmungen von Mondgestein und anderen neuen Messungen überein."

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / anl.gov


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#25

RE: Unsre Erde neu entdeckt

in Aus der Welt der Wissenschaft 13.04.2012 16:29
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Freitag, 13. April 2012Fomalhaut: Neues Observatorium offenbart Aufbau eines nahe gelegenen Planetensystems


Diese Darstellung zeigt den Staubring um den hellen Stern Fomalhaut, wie er mit ALMA (bislang erst teilweise) beobachtet wurde. In blau ist eine frühere Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops unterlegt. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO). Visible light image: the NASA/ESA Hubble Space Telescope

Garching/ Deutschland - Obwohl noch im Bau, hat das Observatorium Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), Astronomen schon zu einem Durchbruch beim Verständnis eines nahe gelegenen Planetensystems verholfen und wertvolle Hinweise geliefert, wie solche Objekte entstehen und sich entwickeln. Die Astronomen stellten fest, dass Planeten, die den Stern Fomalhaut umkreisen, deutlich kleiner sind als bisher angenommen.

Die Entdeckung, so erläutert die Pressemitteilung der Europäischen Südsternwarte (ESO, eso.org), beruht auf außergewöhnlich scharfen ALMA-Aufnahmen einer Scheibe bzw. eines Ringes um den Stern Fomalhaut, 25 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Die ALMA-Daten zeigen, dass sowohl der innere als auch der äußere Rand der dünnen Staubscheibe scharf begrenzt ist. Im Vergleich mit Computersimulationen konnten die Wissenschaftler aus dieser Tatsache darauf schließen, dass die Staubteilchen durch die Wirkung der Schwerkraft zweier Planeten in der Scheibe gehalten werden, wobei einer der Planeten den Stern innerhalb des Ringes und der andere außerhalb umläuft. Mithilfe dieser Beobachtungen lässt sich eine Streitfrage zur Natur des Systems klären, die sich aus vorangegangenen Beobachtungen ergeben hatte.

Die Berechnungen liefern Zahlenwerte für die Größe der angenommenen Planeten. Die Planeten müssen demnach größer als der Mars sein, können aber maximal einige Male so groß sein wie die Erde. Damit sind die Planeten deutlich kleiner als bislang angenommen: Noch 2008 hatten Aufnahmen des NASA/ESA-Weltraumteleskops Hubble den inneren der beiden Planeten zeigen können. Damals waren die Forscher allerdings davon ausgegangen, dass er größer als Saturn wäre (...wir berichteten, s. Links). Bei späteren Beobachtungen mit Infrarotteleskopen war es dann allerdings nicht mehr gelungen, den Planeten nachzuweisen und die Existenz des Planeten wurde von vielen Astronomen angezweifelt.

Während die Hubble-Bilder im sichtbaren Licht aufgenommen wurden und daher auch kleine Staubkörner zeigen, die durch die Strahlung des Sterns nach außen getrieben werden - weswegen das Abbild der Staubscheibe merklich undeutlicher wird, beobachtet ALMA nicht im sichtbaren Licht sondern bei viel größeren Wellenlängen. ALMA weist daher nur viel größere Staubkörner mit einem Durchmesser von etwa einem Millimeter nach, und diese größeren Partikel werden von der Strahlung des Sterns nicht beeinflusst. So werden deutlich die scharfen Ränder und die ringförmige Struktur der Scheibe sichtbar, die genaue Rückschlüsse auf den Einfluss der Schwerkraft der zwei Planeten erlauben.

"Indem wir die Ergebnisse von Computersimulationen mit der Form der Scheibe vergleichen, die sich aus unseren ALMA-Daten ergibt, können wir die Masse und die Umlaufbahn eines Planeten in der Nähe des Ringes sehr genau bestimmen", erklärt der Leiter der Studie Aaron Boley, der als Sagan Fellow an der University of Florida arbeitet. "Wie sich zeigt, müssen die Planetenmassen sehr klein sein. Andernfalls würden die Planeten den Ring zerstören." Das erklärt auch, warum sich die Planeten in den früheren Infrarotbeobachtungen nicht nachweisen ließen.


Teilchen in dem Staubring um Fomalhaut werden durch die Schwerkraftwirkung der Planeten an ihrer Position gehalten. Der sich schneller bewegende innen laufende Planet überträgt Energie auf die Teilchen und treibt sie so nach außen. Der sich langsamer bewegende äußere Planet entzieht den Teilchen Energie und lässt sie nach innen zurückfallen. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/B. Saxton

Den ALMA-Daten nach misst der Ring vom inneren bis zum äußeren Rand rund das 16-fache des Abstands der Erde von der Sonne. Seine Dicke beträgt im Vergleich dazu nur ein Siebtel dieser Ausdehnung. "Der Ring ist viel schmaler und dünner als bisher gedacht", ergänzt Matthew Payne, ebenfalls von der University of Florida.

Der Ring befindet sich in einer Entfernung von etwa dem 140-fachen Abstand Erde-Sonne vom Stern (zum Vergleich: der Zwergplanet Pluto ist nur etwa 40 Mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde). Das Ringsystem hat also viel größere Ausmaße als unser Sonnensystem. "Aufgrund ihrer geringen Größe und ihres großen Abstands zum Stern sind die beiden Planeten in der Nähe des Rings die kältesten Planeten, die man bislang in der Umlaufbahn um einen normalen Stern gefunden hat", fügt Aaron Boley hinzu.

Die Astronomen beobachteten das Fomalhaut-System im September und Oktober 2011, und damit zu einer Zeit, als erst ein Viertel der vorgesehenen 66 Antennen von ALMA verfügbar waren. Nach der Fertigstellung im nächsten Jahr wird die Anlage dann noch einmal deutlich leistungsfähiger sein. Dennoch war ALMA schon in dieser frühen Phase der wissenschaftlichen Beobachtungen (Early-Science-Phase) in der Lage, deutliche Strukturen sichtbar zu machen, die allen früheren Beobachtern entgangen waren.

"Obwohl sich ALMA noch im Bau befindet, ist es bereits jetzt das leistungsfähigste Teleskop seiner Art. Dies ist erst der Beginn einer aufregenden neuen Ära in der Erforschung von Scheiben und der Entstehung von Planeten um andere Sterne“ schließt ESO-Astronom und Teammitglied Bill Dent (ALMA, Chile).

Quelle: Grenz|Wissenschaft-aktuell


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franzpeter
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#26

Sternen fangen Einzelgängerplaneten ein

in Aus der Welt der Wissenschaft 18.04.2012 11:51
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Mittwoch, 18. April 2012
Milliarden von Sternen fangen Einzelgängerplaneten ein



Künstlerische Darstellung eines von einem Stern auf einer weit entfernten Umlaufbahn eingefangenen Einzelgängerplaneten. | Copyright: Christine Pulliam (CfA)

Cambridge/ USA - Vom Zwischenspiel der Kräfte in ihrem ursprünglichen Planetensystem aus ihrer einstigen Bahn geworfen, können Planeten sogar aus ihrem System herausgeschleudert werden, um dann als Einzelgängerplaneten durch den interstellaren Raum zu treiben. Dass Milliarden ferner Sterne solche Planeten eingefangen haben, ergibt sich nun aus einer Studie von US-Astrophysikern. Auf diese Weise könnten einige bislang entdeckte Planeten mit merkwürdigen Bahneigenschaften in fernen Planetensystemen erklärt werden. Auch in unserem Sonnensystem könnte ein derart fremder Planet noch auf seine Entdeckung warten.

Wie das Team um Hagai Perets vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) gemeinsam mit Kollegen um Thijs Kouwenhoven von der chinesischen Peking University aktuell im Fachmagazin "The Astrophysical Journal" berichten, simulierten sie das Verhalten solcher Planeten im Innern junger Sternhaufen.

Gesetz dem Falle, dass die Anzahl entsprechender Einzelgänger gleich hoch ist wie die Anzahl der Sterne in einer solchen Gruppe, so sollten 3 bis 6 Prozent der Sterne einen dieser Einzelgängerplaneten einfangen haben. Ein weiteres, wenn auch nicht wirklich verwunderliches Ergebnis der Simulationen: Je massereicher der Stern, desto größer ist die Chance, dass er einen vorbeiziehenden Planeten an sich bindet.

Der Grund, weshalb die Forscher einen noch jungen Sternhaufen simuliert haben, liegt in dem Umstand, dass in solchen noch jungen Gebilden Sterne, ihre Planetensysteme und bereits ausgestoßene Einzelgängerplaneten auf vergleichsweise kleinem Raum noch relativ dicht zueinander stehen.

"Derart eingefangene Planeten sollten sich für gewöhnlich auf von ihrem Stern extrem weit entfernten Umlaufbahnen finden, die den Abstand von der Erde zur Sonne um das Hundert- bis Tausendfache übertreffen", so die CfA-Forscher. "Es ist auch wahrscheinlich, dass sie eine zu den einheimischen Planeten geneigte Umlaufbahn aufweisen oder den Stern sogar in entgegengesetzter Richtung umkreisen."

Da das Zwischenspiel der Kräfte auch in normalen Planetensystemen zu ungewöhnlichen Ergebnissen in den Eigenschaften der einheimischen Planeten führen kann, konnte bislang jedoch noch kein ehemaliger Einzelgängerplanet in einem Planetensystem eindeutig nachgewiesen werden.

"Der Nachweis eines weit von einem massearmen Stern entfernten Planeten wäre ein guter Hinweis darauf, dass es sich hierbei um einen eingefangenen einstigen Einzelgänger handelt, da die ehemalige protoplanetare Gas- und Staubscheibe um einen solchen Stern nicht genügend Material besitzen dürfte, um so weit draußen einen Planeten bilden zu können."

Der bislang beste Hinweis auf das Einfangen von Einzelgängerplaneten durch die Schwerkraft eines anderen Himmelskörpers wurde 2006 von der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Form zweier riesiger Gasplaneten entdeckt, die nur sich selbst und keinen Stern umkreisen.

Auch unser eigenes Sonnensystem könnte bereits einen Einzelgängerplaneten eingefangen haben, der - bislang jedoch noch unentdeckt - die Sonne auf einer Bahn weit außerhalb der des Pluto umkreist: "Bislang gibt es jedoch noch keinen Hinweis darauf, dass unsere Sonne einen fremden Planeten eingefangen hat", so Perets. "Mit hoher Wahrscheinlichkeit können wir die Existenz eines großen solchen Planeten ausschließen, (da dieser schon entdeckt worden wäre). Es bleibt aber die Möglichkeit, dass ein kleinerer Planet am Rande des Sonnensystems existiert (den wir noch nicht entdeckt haben)."

Quelle: Grenz|Wissenschaft-aktuell


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franzpeter
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#27

RE: Sternen fangen Einzelgängerplaneten ein

in Aus der Welt der Wissenschaft 19.04.2012 13:43
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Donnerstag, 19. April 2012
Aktuelle Studie findet keine Hinweise auf Dunkle Materie rund um die Sonne


Künstlerische Darstellung der erwarteten Verteilung der Dunklen Materie um die Milchstraße. Zumindest im Umfeld der Sonne gibt es jedoch keine Hinweise auf ihre Existenz (Illu.). | Copyright: ESO/L. Calçada


Conception/ Chile - Im Rahmen der bislang genauesten Untersuchung der Bewegungen von Sternen in der Milchstraße haben chilenische Astronomen keinen Hinweis auf die Existenz sogenannter Dunkler Materie in einem großen Raumbereich rund um die Sonne ergeben. Gängigen Theorien zufolge sollte es in unserer kosmischen Nachbarschaft jedoch beachtliche Mengen dieser rätselhaften und unsichtbaren Materie geben, die sich jedoch nur durch ihre Schwerkraftwirkung verraten würden. Die Studie offenbart damit die Diskrepanz zwischen diesen Theorien und neuen Beobachtungen. Diese Erkenntnis könnte auch bedeuten, dass Versuche, Dunkle-Materie-Teilchen auf der Erde nachzuweisen, wenig erfolgversprechend sind.

Mit dem MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La Silla-Observatorium der Europäischen Südsternwarte (ESO) und weiteren Teleskopen haben Astronomen chilenischer Institute die Bewegungen von mehr als 400 Sternen in einer Entfernung von bis zu 13.000 Lichtjahren von der Sonne vermessen. Auf Grundlage dieses Datensatzes berechneten die Astronomen dann die Gesamtmasse aller Materie in dieser Umgebung der Sonne. Ihre Auswertung umfasst dabei ein viermal größeres Volumen als vorangehende Studien.

"Die von uns gefundene Gesamtmasse entspricht sehr genau der Masse aller sichtbaren Materie - also von Sternen, Staub und Gas - in der Sonnenumgebung", erläutert Teamleiter Christian Moni Bidin vom Departamento de Astronomía der Universidad de Concepción in Chile. "Das lässt keinen Raum für zusätzliche Materie - die Dunkle Materie -, die wir eigentlich erwartet hätten. Sie hätte sich bei unseren Beobachtungen sehr deutlich zeigen müssen, aber sie ist einfach nicht da."

Mit der Bezeichnung "Dunkle Materie" beschreiben Astrophysiker eine hypothetische Substanz, die weder optische noch anders geartete elektromagnetische Strahlung aussendet oder absorbiert und aus diesem Grund also auch nicht direkt zu beobachten ist. Das kosmologische Standardmodell geht jedoch von ihrer Existenz aus, da mit ihr kosmische Gravitationsphänomene auch mit den anerkannten Gravitationsgesetzen erklärbar werden, die ohne das Vorhandensein der mysteriösen Dunklen Materie nicht zu erklären wären. Zu diesen Phänomenen gehört beispielsweise die Frage, warum sich die äußeren Bereiche der Galaxien - auch unserer Milchstraße - schneller als erwartet um die Galaxienzentren bewegen. Mittlerweile ist die Dunkle Materie darüber hinaus ein zentraler Bestandteil vieler Theorien zur Entstehung und Entwicklung der Galaxien. Anhand des Standardmodells gehen Wissenschaftler bislang davon aus, dass Dunkle Materie etwa 80 Prozent der gesamten Masse im Universum ausmacht – und das, obwohl diese Materieform bisher allen Anstrengungen, ihre genauen Eigenschaften aufzuklären, erfolgreich widerstanden hat. Auch die diversen Versuche, Dunkle Materie auf der Erde im Labor nachzuweisen, haben bislang keinen definitiven Nachweis erbringen können.

Für die aktuelle Studie, haben die beteiligten Astronomen die Bewegungen der Sterne sehr genau vermessen, wobei ihr besonderes Augenmerk weit von der Milchstraßenscheibe entfernten Sternen galt. So konnten die Forscher Rückschlüsse auf die insgesamt vorhandene Menge an Materie ziehen. Die Bewegungen der Sterne werden von der kombinierten Schwereanziehung aller vorhandenen Materie bestimmt. Sterne tragen dazu ebenso bei wie die in der Dunklen Materie verborgenen Masse.


Der in der aktuellen Studie untersuchte Raum um unsere Sonne (Illu.) | Copyright: ESO/L. Calçada

Den von Astronomen favorisierten Modellen der Entstehung und Rotation von Galaxien zufolge sollte die Milchstraße von einem Halo aus Dunkler Materie umgeben sein. Dessen genaue Form ist zwar beim jetzigen Forschungsstand noch nicht bekannt, aber man erwartet auch in der Sonnenumgebung nennenswerte Mengen an Dunkler Materie. Der nun entdeckte Mangel an Dunkler Materie in unserer Nachbarschaft wäre nur durch eine sehr unwahrscheinliche Form des Halos zu erklären - wie zum Beispiel eine senkrecht zur Scheibe langgestreckte Struktur in Form eines Rugbyballs.

"Den neuen Ergebnisse nach dürften wohl auch sämtliche Versuche, die Dunkle Materie hier auf der Erde durch die seltenen Wechselwirkungen zwischen Dunkler und normaler Materie nachzuweisen, nicht zum Erfolg führen", erläutert die ESO-Pressemitteilung.

"Trotz der neuen Resultate bleibt es eine Tatsache, dass die Milchstraße insgesamt viel schneller rotiert, als durch die normale Materie alleine erklärt werden kann. Wenn die Dunkle Materie also nicht dort gefunden wird, wo wir sie erwartet hätten, ist eine neue Lösung für das Problem der fehlenden Masse nötig.
Unsere Ergebnisse widersprechen den derzeit anerkannten Modellen. Die Dunkle Materie ist damit noch ein Stück geheimnisvoller geworden. Zukünftige Messkampagnen wie die der GAIA-Mission der ESA werden von entscheidender Wichtigkeit sein, um in dieser Frage Fortschritte zu erzielen”, schließt Moni Bidin.



Quell: Grenz|Wissenschaft-aktuell


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franzpeter
zuletzt bearbeitet 19.04.2012 13:45 | nach oben springen

#28

SETI benötigt Robotersonden

in Aus der Welt der Wissenschaft 19.04.2012 22:10
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Donnerstag, 19. April 2012
Forscher: SETI benötigt Robotersonden



Archivbild: Das irdische Raumschiff der aktuellen NASA-Marsmission "Mars Science Laboratory" (MSL) auf ihrem Weg zum Roten Planeten (Illu.). | Copyright: NASA/JPL-Caltech


University Park/ USA - Seit 50 Jahren lauschen Astronomen in der Hoffnung ins All, hier auf Signale von außerirdischen Zivilisationen zu treffen – bislang offiziell ohne Erfolg. Aufgrund dieser langen Zeit der kosmischen Stille zeigt sich Professor John D. Mathews von der Pennsylvania State University davon überzeugt, dass es autonome, sich selbst replizierende Robotersonden - sogenannte Exobots - benötigt, um außerirdisches Leben zu finden. Dreht man den nicht ganz neuen Gedanken um, sollten auch wir bereits von entsprechenden Robotersonden besucht worden sein.

"Die Grundvoraussetzung ist doch jene, dass die menschliche Erforschung des Alls höchst effizient, kosteneffektiv und selbstständig sein sollte, stattdessen geht schon der Transport von Menschen zu Orten außerhalb niedriger Erdumlaufbahnen mit hohen politischen, ökonomischen und technischen Anstrengungen einher", bemerkt Mathews in einem aktuell im "Journal of the British Interplanetary Society" erschienen Artikel.

Sollte es außerirdische Zivilisationen geben, davon geht der Wissenschaftler aus, haben diese wahrscheinlich ähnliche Probleme, müssten ebenfalls ihre Ressourcen schonen und sind an die Gesetze der Physik gebunden, die es ihnen wahrscheinlich nicht ermöglichen, uns persönlich zu besuchen.

Die Lösung des Problems liegt für Mathews in der Entwicklung von sich selbst replizierenden robotisierten Raumsonden. Im Umkehrschluss vermutet der Forscher, dass auch die angenommenen Außerirdischen entsprechende Technologien entwickelt haben und statt lebender Wesen, Roboter zu fernen Welten schicken. Für Mathews liegt in diesem Szenario eine mögliche Erklärung dafür, warum die Suche nach (Signalen) außerirdischer Intelligenzen (Search for Extraterrestrial Intelligence, SETI) bislang noch keine Erfolge vorweisen kann.

Das senden von Radiosignalen durch das All stellt für Mathews eine viel zu ressourcenaufwendige Methode der Kommunikation dar. Zwar könnte eine interplanetare Kommunikation vergleichsweise einfach etwa mit Hilfe von Infrarotlasern durchgeführt werden - für SETI liege dann jedoch das Problem in dem Umstand, dass entsprechende Signale punktgenau gesendet und empfangen werden. Die Entdeckung eines solchen Signals währe also reine Glückssache.

Ein ganzes Netzwerk von Exobots könnte hingegen in die Weiten des Alls vordringen und selbst untereinander mittels Infrarotlasern kommunizieren. Zunächst könne eine solche Sondenflotte das Sonnensystem erkunden, Weltraumschrott beseitigen und Asteroiden markieren.
Dadurch, dass die Sonden vorhandene Ressourcen nutzen um sich zu bewegen und sich selbst zu replizieren, könnten sie immer weiter ins All vordringen und nach Außerirdischen suchen.

"Sehr wahrscheinlich würden auch diese Sonden zunächst auf ihre außerirdischen technologischen Gegenstücke treffen und nicht die Außerirdischen selbst entdeckt. Aber auch das wäre schließlich ein erster Kontakt", so Mathews.

Bleibt die Frage: Wurden wir bereits von entsprechenden Sonden der Außerirdischen entdeckt und besucht - und wenn ja, welche Form haben diese (s. Abb.)?

Quelle: Grenz|Wissenschaft-aktuell


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franzpeter
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#29

Sonnensturm

in Aus der Welt der Wissenschaft 21.04.2012 15:32
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Täglich aktuelle Nachrichten aus Grenz- und Parawissenschaft

Samstag, 21. April 2012
Wissenschaftler warnt eindringlich vor gewaltigem Sonnensturm


Diese Sonneneruption am 16. April 2012 war nicht in Richtung Erde gerichtet. | Copyright: NASA/SDO/AIA

London/ England - Der britische Sonnenforscher Professor Mike Hapgood vom Weltraumlabor (RAL) des britischen Wissenschaftsrates "Science and Technology Facilities Council" (STFC) hat in einem Artikel die immer noch existente Anfälligkeit unserer technologisierten Gesellschaft gegenüber den Auswirkungen von schweren Sonnenstürmen gewarnt. Die Menschheit müsse sich auf einen gewaltigen Sonnensturm vorbereiten, wie er nur alle 1.000 Jahre vorkomme.

Bereits in der Vergangenheit haben Sonneneruptionen und die damit einhergehenden erdgerichteten Sonnenstürme zu erheblichen Störungen und Ausfällen irdischer Kommunikations- und Energienetzwerke geführt. Doch trotz der verbesserten Fähigkeiten von Sonnenforschern, derartige Ausbrüche und ihre Auswirkungen auf die Erde vorherzusagen, sei - so Hapgood - unsere Zivilisation noch immer nur unzureichend auf ein solches Ereignis vorbereitet.

Zuletzt sorgte im März 1989 ein heftiger Sonnensturm für eines landesweiten Stromausfall in Kanada und damit einhergehenden Folgeschäden von mehren Milliarden Dollar - dabei war dieser Sonnensturm im Vergleich zu vorangegangenen Ereignissen in den Jahren 1859 und 1921 noch vergleichsweise milde. Da unsere Zivilisation damals jedoch noch kaum technologisiert war, führte etwa der Sturm des sogenannten Carrington-Ereignisses 1859 lediglich zum Durchbrennen irdischer Telegrafenleitungen.

"Wir wissen mittlerweile, dass ein Sonnensturm von der Stärke dieser beiden Ereignisse noch gravierendere Auswirkungen auf unsere Gesellschaft haben würde. Einige Regionen könnten mehrere Monate von der Stromzufuhr getrennt werden und zu finanziellen Verlusten in Billionenhöhe führen."

"Tatsächlich", so warnt der Experte in seinem aktuell in Fachmagazin "Nature" veröffentlichten Kommentar weiter, "sollten wir uns jedoch auf einen noch schweren Sonnensturm vorbereiten - einen Sturm, wie er nur einmal in tausend Jahren vorkommt."


Jetzt brauche es ein noch besseres Verständnis über die möglichen Folgen derartiger Ereignisse. Schon jetzt ist bekannt, dass sogenannte koronale Massenauswürfe zu geomagnetischen Stürmen führen können, die GPS-Signale, aber auch die Radiokommunikation und Energienetzwerke auf der Erdoberfläche Kommunikationssatelliten beschädigen und lahm legen können.

Viele Regionen auf der Welt könnten sich von derartigen Auswirkungen möglicherweise nur langsam erholen und selbst in fortschrittlich technologisierten Ländern aber man nur wenig Erfahrung mit einem Worst-Case-Szenario und dessen Bewältigung.

Wie schon die NASA zuvor (...wir berichteten) ruft auch Hapgood die politischen Entscheidungsträger zum Handeln auf, um Programm zur Sonnenbeobachtung zu modernisieren und Studien auszuweiten und die Kommunikations- und Energienetzwerke vor den Auswirkungen eines Mega-Sonnensturms abzusichern.

Grundsätzlich sollten gewaltige Sonnenstürme mit anderen gewaltigen Naturkatastrophen gleichgesetzt werden: "Da sie so selten sind, übersteigen diese Ereignisse oft jegliche Erfahrungen der Betroffenen. Es ist also nur allzu menschlich, dass wir und auch die politischen Entscheidungsträger dazu neigen, sie zu ignorieren oder die Gefahr vor uns herzuschieben", so Hapgood gegenüber "Space.com".

"Derartige Ereignisse werden aber irgendwann passieren. Wir müssen sie also besser verstehen und dann entscheiden, wie weit wir in unseren Bemühungen gehen wollen, uns vor den Auswirkungen zu schützen. Damit sollten wir aber ganz bestimmt nicht so lange warten, bis sie passieren."

Quelle: grenz|wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#30

US-Firma plant Gewinnung von Rohstoffen auf Asteroiden

in Aus der Welt der Wissenschaft 24.04.2012 23:54
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Dienstag, 24. April 2012
US-Firma plant Gewinnung von Rohstoffen auf Asteroiden und Tankstellen im All


Konzeptstudie: Kleine wasserreiche und erdnahe Asteroiden könnten mit Raumschiffen wie diesem eingefangen und so Rohstoffe wie Wasser und seltene Metalle ausgebeutet werden (Illu.). | Copyright: Planetary Resources, Inc., planetaryresources.com


Seattle/ USA - Die Vorabmeldung wurde weltweit mit ebenso viel Interesse wie Skepsis verfolgt und kommentiert: Unterstützt von ebenso namhaften wie finanzkräftigen Investoren wie Google-Gründer Larry Page und Regisseur James Cameron, plant eine neu gegründete US-Firma die Ausbeutung wertvoller Rohstoffe auf erdnahen Asteroiden. Jetzt hat "Planetary Resources, Inc." erste Details dieses visionären Vorhabens bekannt gegeben. Neben dem Ziel will die Firma zugleich auch die Erforschung und Nutzung des Weltraums durch den Menschen vorantreiben.

Wie das Raumfahrt-Portal "Space.com" noch vor der offiziellen Pressekonferenz der Firma berichtet, geht es "Planetary Resources" (planetaryresources.com) vornehmlich um Wasser Platinmetalle. Letztere kommen in der Erdkruste selbst nicht auf irdisch-natürliche Weise vor, sondern wurden hier lediglich durch Einschläge von Asteroiden eingelagert. Während also Platinmetalle (Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin) auf der Erde entsprechend selten sind, gibt es Asteroiden die sehr reich an diesen Elementen sind und alleine schon sämtliche irdischen Vorkommen der Metalle übertreffen.


"Macht man sich die im Weltraum vorhandenen Ressourcen bewusst, so ist der nächste logische Schritt jener, auf einen erdnahen Asteroiden", erläutert der Mitbegründer von "Planetary Resources" Eric Anderson gegenüber "Space.com".
"Diese Objekte sind so wertvoll und zugleich so einfach zu erreichen. Es sind sozusagen die tief hängenden Früchte des Sonnensystems".

Das aus den Asteroiden extrahierte Wasser, so plant die Firma, soll nicht zur Erde transportiert sondern im All selbst genutzt werden. So könnte der kostenaufwendige Transport von Wasser von der Erdoberfläche ins All für zukünftige Weltraummissionen in All eingespart und hier zur Versorgung von Astronauten und der Gewinnung von Wasserstoff und Sauerstoff zur Treibstoffherstellung genutzt werden. Langfristig will man, "Tankstellen im All" installieren, um damit Raumschiffe etwa zur Erkundung von Asteroiden, des Mars und darüber hinaus, beliefern zu können.

"Bislang sind rund 8.900 erdnahe Asteroiden bekannt, von denen etwa 100 bis 150 reich an Wasser und einfacher zu erreichen sind als der Mond", so Anderson. "Bevor wir jedoch irgendetwas anderes planen, müssen wir zunächst einmal unsere potentiellen Ziele identifizieren." Gelingen soll dies mit bereits geplanten ebenso effizienten wie kostengünstigen Weltraumteleskopen, deren Prototyp schon innerhalb der nächsten 24 Monate in einer Erdumlaufbahn positioniert werden soll. Diese Erkundungsphase werde, so Anderson weiter, wahrscheinlich mehrere Jahre dauern.

Erst danach könne man entscheiden, welche Objekte für die Arbeiten in Frage kommen. Diese Arbeiten selbst sollen dann von ganzen Schwärmen unbemannter Raumschiffe und Sonden durchgeführt werden. Über konkrete Zeitpläne will sich Anderson bislang noch nicht äußern, hierzu gäbe es noch zu viele unbekannte Variablen.


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#31

RE: US-Firma plant Gewinnung von Rohstoffen auf Asteroiden

in Aus der Welt der Wissenschaft 05.05.2012 12:56
von franzpeter | 8.182 Beiträge

04. Mai 2012
Astronomie Planetenforschung Raumfahrt
Europa plant Mission zum Jupiter

Von Rainer Kayser
Raumsonde JUICE soll drei Jahre lang die Monde Europa, Ganymed und Kallisto untersuchen


Künstlerische Darstellung der JUICE-Sonde vor dem Planeten Jupiter
© ESA/AOES


Paris (Frankreich) - Jupiter und seine großen Monde sind das Ziel der nächsten großen Raumfahrt-Mission der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA. Das wissenschaftliche Programm-Komitee der Organisation hat am Dienstag in Paris dem eine Milliarde Euro teuren Projekt „Jupiter Icy Moons Explorer“, kurz JUICE, zugestimmt. JUICE ist die erste Mission im Rahmen des Programms „Cosmic Vision 2015-2025“ der ESA. Die Raumsonde soll 2022 starten und den Riesenplaneten nach acht Jahren Flugzeit erreichen. Drei Jahre lang soll JUICE dann Jupiter und seine Monde Europa, Ganymed und Kallisto untersuchen. Unter den kilometerdicken Eispanzern der drei Monde liegen Ozeane aus Wasser verborgen, in denen es fremdartige Lebensformen geben könnte.
„Jupiter ist das Musterbeispiel für Riesenplaneten in unserem Sonnensystem und in anderen Planetensystemen“, erklärt Alvaro Giménez Cañete, der bei der ESA den Bereich Wissenschaft und robotische Erforschung leitet. „JUICE wird uns neue Erkenntnisse darüber liefern, wie Gasriesen und ihre Monde entstehen und welches Potenzial sie für die Entstehung und Existenz von Lebensformen bieten.“

Mit seinen Detektoren und Messinstrumenten soll JUICE kontinuierlich die Atmosphäre und das Magnetfeld Jupiters beobachten und die Wechselwirkung zwischen dem Gasplaneten und seinen großen Monden untersuchen. Geplant sind weiterhin ein Vorbeiflug an Kallisto sowie zwei an Europa. Dabei soll die Sonde unter anderem die Dicke des Eispanzers von Europa messen und nach geeigneten Landeplätzen für künftige Missionen Ausschau halten. Für das Jahr 2032 ist dann ein Einschwenken von JUICE in eine Umlaufbahn um Ganymed vorgesehen. Ganymed ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einem eigenen Magnetfeld.

Das ESA-Programmkomitee hat JUICE Vorrang gegeben vor dem „New Gravitational Wave Observatory“ - einer Mission, die nach Gravitationswellen suchen soll - und dem „Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics“, einem Weltraumteleskop für Beobachtungen im Röntgenbereich. Das Komitee habe JUICE unter anderem den anderen Projekten vorgezogen, weil es technisch ausgereifter und mit geringeren Risiken behaftet ist, so Giménez Cañete. Die Entwicklung der beiden anderen Missionen gehe jedoch weiter und sie könnten zu einem späteren Zeitpunkt realisiert werden.

© Wissenschaft aktuell
Quelle: Grenz|Wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#32

Haleys-Meteorstrom und Riesenmond am Wochenende

in Aus der Welt der Wissenschaft 05.05.2012 22:26
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Samstag, 5. Mai 2012
Astronomisches Himmelsschauspiel: Haleys-Meteorstrom und Riesenmond am Wochenende

Haleys-Meteorstrom und Riesenmond am Wochenende



Archivfoto: Vollmond. | Copyright: Sebastian Voltmer, weltraum.com

Saarbrücken/ Deutschland - Am Wochenende stehen astronomisch Interessierten gleich zwei Höhepunkte bevor: Zum einen erreicht der Mond bei Vollmond seinen erdnächsten Punkt, was in diesem Jahr zu einem buchstäblichen "Supermond" am Himmel führt, zum anderen erwarten Astronomen den jährlichen Meteorstrom der "Eta Aquariden" dessen "Sternschnuppen" vom Halleyschen Kometen (1P/Halley) stammen. Über die möglichen Auswirkungen des sogeannten "Supermonds" streiten sich indes Forscher und Experten.

In der Nacht auf den 6. Mai 2012 wird der Mond mit 356.955 Kilometern Entfernung zur Erde seinen erdnächsten Punkt, das sogenannte Perigäum erreichen. Dadurch wird der Erdtrabant dann ganze 14 Prozent größer und 30 Prozent heller am Himmel erscheinen als sonst.

Die jahreszeitlich bedingte unterschiedliche Größe des Mondes am Himmel ergibt sich aus seiner leicht ellipsenförmigen Umlaufbahn mit einer Exzentrizität von 0,055, die ihn an seinem der Erde am weitest entfernten Punkt, dem Apogäum, auf einen Abstand von bis zu 406.740 Kilometern führen kann.

Am deutlichsten wird der Größenunterschied, wenn der Mond vergleichsweise dicht über dem Horizont steht, da der Erdtrabant dann aufgrund der Möglichkeit des Größenvergleichs zu bekannten irdischen Größen wie Häusern, Bergen oder Bäumen, sowieso größer wirkt als wenn er hoch am Himmel steht.

Befürchtungen, dass der auch als "Supermond" bezeichnete Mond aufgrund einer stärkeren Anziehungskraft zu Naturkatastrophen wie Erdbeben und Flutwellen führen kann, werden zumindest von den meisten Naturwissenschaftlern verneint. Auch Astronomen von NASA und der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) geben derzeit Entwarnung und erklären etwa, dass die vom Mond veränderten Meeresspiegel "nur wenige Zentimeter" über den sonstigen Werten liegen". In einigen Regionen könne dies zwar zu einem Anstieg von rund 15 Zentimetern führen, was aber "nicht wirklich als Flut" bezeichnet werden könne. Tatsächlich, ist der "Supermond" eine regelmäßige Erscheinung. Zuletzt war ein solcher Riesenmond am 19. März 2011 zu sehen. Allerdings kam und kommt er 2011 und 2012 der Erde so nah, wie zuvor seit 1992 nicht mehr.

Und gerade hier harken Kritiker dieser "Beschwichtigungen" ein, wenn sie auf das fatale Erdbeben von Japan am 11. März 2011 in Japan hinweisen. Auch wenn es nicht mit dem "Supermond" zusammenfiel, so sei das Beben doch durch die zunehmende Annäherung des Mondes in Richtung der damaligen großen Annäherung an die Erde hervorgerufen worden. Ein Anstieg des Meeresspiegels um "wenige Zentimeter über Normal", wie es die NASA- und NOAA-Experten beschreiben, klinge im ersten Moment zwar recht klein. Umgerechnet auf die dabei tatsächlich zusammenkommende Wassermasse, sei der Effekt jedoch massiv und könne sehr wohl Auswirkungen etwa auf tektonische Vorgänge haben – nicht zuletzt, da der Mond nicht nur die Meere sondern, wenn auch in deutlich geringerem Ausmaß, auch die Landmassen anhebt.

Für einen direkten zeitlichen Zusammenhang zwischen der eigentlichen Vollmondphase und dem Auftreten von Erdbeben, gibt es in den astronomischen und geologischen Daten jedoch nicht. Laut dem Seismologen John Vidale von der University of Washington in Seattle sei lediglich ein Anstieg von weniger als einem Prozent von Erdbeben während der Vollmondphasen aus den umfangreichen historischen Daten abzulesen. Grund für Sorge aufgrund eines erhöhten Erdbebenrisikos bestehe aus wissenschaftlicher Sicht also nicht.

Astronomen könnte der "Supermond" aber dennoch einen Strich durch Rechnung machen, zumindest was die Hoffnungen auf eine ungestörte Beobachtung des Höhepunkts der Eta-Aquariden anbetrifft. Die um 30 Prozent gesteigerte Helligkeit des Mondes dürfte die Leuchtkraft erwarteten Sternschnuppen dieses Meteorschauers (der jährlich vom 19. April bis 28. Mai wiederkehrt) merklich verblassen lassen. Normalerweise sind die Eta-Aquariden von Mitteleuropa aus auch nur kurz vor der Morgendämmerung beobachtbar. Durch den flachen Eintrittswinkel der Meteore in die Atmosphäre, erscheinen die Flugbahnen dieser Sternschnuppen am Himmel allerdings länger als gewöhnlich. Astronomen rechnen auch in diesem Jahr mit durchschnittlich bis zu 60 Sternschnuppen pro Stunde.

Grenz|Wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 05.05.2012 22:28 | nach oben springen

#33

Weiße Zwerge fressen erdähnliche Planeten

in Aus der Welt der Wissenschaft 07.05.2012 15:59
von franzpeter | 8.182 Beiträge

07. Mai 2012
Astronomie
Weiße Zwerge fressen erdähnliche Planeten

Von Rainer Kayser
Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble zeigen zukünftiges Schicksal der Erde


Kollision von zwei erdähnlichen Planeten bei einem Weißen Zwerg (künstlerische Darstellung)
© Mark A. Garlick

Coventry (Großbritannien)/Kiel - Auf frischer Tat ertappt: Ein Team britischer und deutscher Astronomen hat vier Weiße Zwergsterne entdeckt, die gerade dabei sind, sich die Trümmer erdähnlicher Planeten einzuverleiben. Die Atmosphären der alten Sterne sind mit Elementen angereichert, die der chemischen Zusammensetzung der Erde entsprechen. Das zeigen Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble, über die die Forscher im Fachblatt „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ berichten.
„Was wir bei diesen mehrere hundert Lichtjahre entfernten Weißen Zwergen sehen, könnte genauso gut ein Schnappschuss der fernen Zukunft unserer Erde sein“, erklärt der Leiter des Teams, Boris Gänsicke von der University of Warwick in Coventry. Wenn die Sonne in fünf Milliarden Jahren ihren Wasserstoff-Vorrat verbraucht hat, bläht sie sich zunächst zu einem Roten Riesen auf – die inneren Planeten Merkur und Venus fallen diesem Prozess zum Opfer, während die Erde vermutlich überlebt. Dann stößt die alternde Sonne einen Teil ihrer Außenschichten ab und schrumpft zu einem Weißen Zwerg.


Dabei geraten die Umlaufbahnen der verbliebenen Planeten kräftig durcheinander. „Ganze Planeten werden dabei zertrümmert“, so Gänsicke. Zurück bleiben Bruchstücke und Staub mit der gleichen chemischen Zusammensetzung wie die zerstörten Himmelskörper. Diese Trümmer fallen in den Weißen Zwerg und hinterlassen so ihre Spuren in der Atmosphäre des Sterns. Gänsicke und seine Kollegen haben Sauerstoff, Magnesium, Eisen und Silizium in der Atmosphäre der vier Zwergsterne nachgewiesen – die Erde besteht zu 93 Prozent aus diesen vier Elementen.

Die Atmosphäre eines Weißen Zwergs besteht normalerweise überwiegend aus Wasserstoff und Helium. Schwere Elemente sinken deshalb innerhalb von Tagen in das Innere des Sterns ab. Die Astronomen beobachten die Sterne also tatsächlich in der finalen Phase ihrer „Planetenmahlzeit“. Eine Million Kilogramm Planeten-Materie müssen in jeder Sekunde auf die Sterne herabregnen, um die Beobachtungen zu erklären, haben die Wissenschaftler berechnet.

© Wissenschaft aktuell
Quelle: "The chemical diversity of exo-terrestrial planetary debris around white dwarfs", B.T. Gaensicke et al.; Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (accepted), arXiv: 1205.0167


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#34

RE: Weiße Zwerge fressen erdähnliche Planeten

in Aus der Welt der Wissenschaft 14.05.2012 10:49
von franzpeter | 8.182 Beiträge

11. Mai 2012
Astronomie Planetenforschung
Dawn-Mission zeigt: Asteroid Vesta ist ein Proto-Planet

Von Rainer Kayser
Raumsonde liefert neue Erkenntnisse über den zweitgrößten Himmelskörper im Asteroidengürtel


Der Asteroid Vesta
© Science/AAAS


Pasadena (USA) - Seit Juli 2011 umkreist die amerikanische Raumsonde Dawn den Asteroiden Vesta. Die Mission hat eine Vielzahl neuer Erkenntnisse über den 516 Kilometer großen Himmelskörper geliefert. Die Messungen zeigen unter anderem, dass Vesta ein Proto-Planet ist, übrig geblieben aus der Frühzeit des Sonnensystems. Mehrere Forschergruppen präsentieren in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts „Science“ die bisherigen Ergebnisse der Dawn-Mission. Die Raumsonde, die Vesta bereits über 800-mal umrundet hat, soll im August ihre Umlaufbahn verlassen und weiter zum Zwergplaneten Ceres fliegen.
Die junge Sonne war vor viereinhalb Milliarden Jahren von einer rotierenden Scheibe aus Gas und Staub umgeben. Aus den Staubkörnchen sind durch Zusammenstöße sukzessive immer größere Körper entstanden. Ab einer Größe von mehreren hundert Kilometern war die Schwerkraft dieser Objekte so groß, dass schwere Elemente nach innen sinken und einen Kern bilden konnten, während sich aus den leichteren Elementen Mantel und Kruste formten. „Proto-Planeten“ nennen die Astronomen solche Himmelskörper, aus denen dann durch weitere Kollisionen die heutigen Planeten entstanden sind.

Aus den Messungen der Dawn-Sonde folgern die Forscher, dass Vesta einen Kern aus Eisen besitzt, es handelt sich also um einen Proto-Planeten, der offenbar von weiteren großen Zusammenstößen verschont geblieben ist. Damit erlaubt er den Forschern einen Einblick in die frühe Phase der Planetenentwicklung. Der Eisenkern Vestas ist so groß, dass der Himmelskörper vermutlich sogar für längere Zeit ein eigenes Magnetfeld erzeugen konnte.

Die von Dawn zur Erde gefunkten Bilder zeigen, dass die Oberfläche Vestas von zahlreichen Kratern übersät ist. Die meisten Krater stammen – ähnlich wie beim Mond – aus der Zeit des „Großen Bombardements“ vor über 3,8 Milliarden Jahren. Überraschend für die Forscher ist ein starker Kontrast zwischen der Nord- und der Südhälfte des Proto-Planeten. Während auf der Nordhälfte die Einschläge aus dieser Frühzeit gut erhalten sind, werden sie auf der Südhälfte durch zwei spätere, große Einschläge überdeckt.

Von besonderem Interesse für die Wissenschaftler ist dabei das 500 Kilometer große und 19 Kilometer tiefe Rheasilvia-Becken. Die Dawn-Messungen zeigen, dass es mit einem Alter von einer Milliarde Jahren deutlich jünger ist, als bislang vermutet. Es handelt sich damit um den letzten großen Einschlag auf Vesta, aus dem die so genannte Vesta-Familie der Asteroiden hervorgegangen ist. Etwa sechs Prozent aller Himmelskörper im Asteroidengürtel gehören zu dieser Familie, deren chemische Zusammensetzung in guter Übereinstimmung mit der Kruste von Vesta ist.

Quelle: © Wissenschaft aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#35

RE: Weiße Zwerge fressen erdähnliche Planeten

in Aus der Welt der Wissenschaft 18.05.2012 18:27
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Mittwoch, 16. Mai 2012Planet X: Astronomen finden Hinweise auf weiteren Planeten im Sonnensystem


Künstlerische Interpretation eines Planeten im äußersten Sonnensystem (Illu.). | Copyright: NASA


Rio de Janeiro/ Brasilien - Anhand der ungewöhnlichen Umlaufbahnen einiger großer Objekte im Kuipergürtel vermutet ein brasilianischer Astronom, auf die Existenz eines weiteren Planeten am äußersten Rand des Sonnensystems schließen zu können. Tatsächlich, so seine Berechnungen, würde ein Planet von der Größe zwischen der von Mars und Neptun die stark elliptischen Orbits dieser Kuipergürtelobjekte am besten erklären. Die Entdeckung dürfte die Diskussionen um die Existenz des viel diskutierten "Planet X" oder gar um den angeblichen Alien-Götter-Planeten "Nibiru" erneut anheizen.

Wie Rodney Gomes vom brasilianischen Observatorio Nacional auf dem Treffen der Division on Dynamical Astronomy (DDA) der American Astronomical Society in Mount Hood im US-Bundesstaat Oregon berichtete, weisen etwa ein halbes Dutzend dieser Objekte im Kuipergürtel - darunter auch der Zwergplanet Sedna (s. f. Abb.) - merkwürdig stark elliptische Umlaufbahnen um die Sonne auf.

Laut Gomes gibt es für derartig abweichende Umlaufbahnen verschiedene mögliche Erklärungen. "Aber ich denke", so erläutert der Astronom, "dass ein Objekt mit der Masse eines Planeten die einfachste Erklärung darstellt."

Ein solcher Planet würde die Sonne zwar am äußersten Rand des Sonnensystems umkreisen, wäre aber massereich genug, als das seine Schwerkraft Auswirkungen auf die Kuipergürtelobjekte hätte.


Gomes' Analysen basieren auf der Auswertung der Umlaufahnen von 92 Objekten im Kuipergürtel, also jenseits der Bahn des Neptuns, und einem Vergleich der eigentlich für diese Objekte von bisherigen Computermodellen - die ohne den postulierten Planeten auskommen – vorherberechneten Positionen.



"Ohne einen solchen fernen Planeten", so schlussfolgert Gomes, "erzeugen die bisherigen Modelle nicht die stark elliptischen Umlaufbahnen der sechs Objekte", zitiert "NationalGeographic.com".

Wie groß genau dieser Planet sein müsste, ist bislang noch nicht ganz klar. Dennoch lassen sich die Möglichkeiten laut Gomes eingrenzen. Laut den neuen Berechnungen könnte es sich um einen Planeten von der Größe des Neptuns handeln. Ein solcher Planet von der etwa vierfachen Größe der Erde, müsste die Sonne in einer Entfernung von 225 Milliarden Kilometern umkreisen.

Eine weitere Möglichkeit wäre aber auch ein Objekt von der Größe des Mars mit einer ebenfalls stark elliptischen Umlaufbahn, die den Planeten immer wieder bis auf 8 Milliarden Kilometer an die Sonne heranführen würde.

Laut Gomes könnte es sich um einen vom Sonnensystem einst eingefangen Einzelgängerplaneten (...wir berichteten) handeln. Eine andere Möglichkeit wäre, dass der Planet einst sehr viel näher in Richtung Sonne entstand, um dann durch Schwerkraftinteraktionen mit anderen Planeten an den Rand des Sonnensystems katapultiert worden zu sein.

Da sich aus Gomes' Berechnungen jedoch keine Vorhersagen auf zukünftige Positionen des potentiellen Planeten ableiten lassen, ist es schwer, den postulierten Planeten mit optischen Methoden zu entdecken.

Laut "National Geographic" zeigen sich unterdessen auch andere Astronomen von der Gomes Berechnungen fasziniert, wenn gleich auch distanziert: "Was Gomes aufzeigt ist, dass die Wahrscheinlichkeit eines weiteren (bislang unbekannten) Planeten im Sonnensystem ein wenig größer geworden ist. Aber seine Berechnungen sind noch weit von einem definitiven Nachweis einer solchen Welt entfernt", kommentiert Douglas Hamilton von der University of Maryland. Auch Hal Levison von Southwest Research Institute in Boulder erklärte, dass er noch nicht ganz sicher sei, was Gomes' Daten tatsächlich belegen: "Es würde mich überraschen, wenn ein Begleiter der Sonne von der geringen Größe des Neptuns einen solchen Effekt haben würde (...) Aber ich kenne Rodney und bin mir sicher, dass seine Berechnungen stimmen."

Quelle:
Grenz|Wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 06.06.2012 10:10 | nach oben springen

#36

Galaxie stößt supermassives Schwarzes Loch aus

in Aus der Welt der Wissenschaft 06.06.2012 10:10
von franzpeter | 8.182 Beiträge

06. Juni 2012
Astronomie
Nach kosmischer Kollision: Galaxie stößt supermassives Schwarzes Loch aus

Von Rainer Kayser
Gravitationswellen beschleunigten das Schwarze Loch auf eine Geschwindigkeit von über vier Millionen Kilometern pro Stunde





Die Galaxie CID-42: Das Röntgenbild (X-ray) zeigt, dass nur eine der beiden optisch sichtbaren Quellen hochenergetische Strahlung aussendet - diese Quelle ist ein supermassives Schwarzes Loch.
© CfA
Cambridge (USA) - Die vier Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie CID-42 stößt ein supermassives Schwarzes Loch mit einer Geschwindigkeit von 4,68 Millionen Kilometern pro Stunde aus. Das bestätigen Röntgen-Beobachtungen mit dem amerikanischen Satellitenteleskop Chandra. Das massive Objekt wurde durch den Rückstoß ungleichmäßig abgestrahlter Gravitationswellen auf diese hohe Geschwindigkeit beschleunigt, so ein internationales Forscherteam im Fachblatt „Astrophysical Journal“.
„Es ist kaum zu glauben, dass ein supermassives Schwarzes Loch mit der millionenfachen Masse unserer Sonne überhaupt bewegt werden kann – geschweige denn mit einer derart enormen Geschwindigkeit aus einer Galaxie ausgestoßen“, sagt Francesca Civano vom Harvard Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge in den USA. „Aber unsere neuen Daten unterstützen die Vorstellung, dass Gravitationswellen einen solchen Rückstoß ausüben können.“

Frühere Beobachtungen der Galaxie hatten bereits zwei Objekte gezeigt, die sich mit hoher Geschwindigkeit voneinander entfernen. Doch bislang war die Interpretation unklar: Handelte es sich bei beiden um supermassive Schwarze Löcher – oder nur bei einer der Quellen? Von der Antwort auf diese Frage hing auch die physikalische Erklärung für die hohe Geschwindigkeit ab. Die neuen Messungen von Civano und ihren Kollegen zeigen, dass das aus der Galaxie heraus geschleuderte Objekt in der Tat ein Schwarzes Loch ist, während es sich bei dem zweiten Objekt im Zentrum des Systems lediglich um einen Sternhaufen handelt.

CID-42 ist, so schließen die Wissenschaftler, durch die Kollision zweier Galaxien entstanden. Dabei sind die zentralen supermassiven Schwarzen Löcher der beiden Sternsysteme miteinander verschmolzen. Die aufeinander zurasenden massiven Objekte sendeten dabei gewaltige Mengen an Gravitationswellen – also Schwingungen der Raumzeit – aus. Da die Abstrahlung nicht gleichmäßig in alle Richtungen erfolgte, ergab sich ein gewaltiger Rückstoß, der das aus der Verschmelzung hervorgegangene Schwarze Loch aus dem Zentrum des Sternsystems heraus katapultiert hat. Civano und ihre Kollegen betonen, dass dieses Ereignis vermutlich kein Einzelfall ist und es daher viele supermassive Schwarze Löcher geben könnte, die sich unentdeckt durch den Raum zwischen den Galaxien bewegen.

© Wissenschaft aktuell
Quelle: "Chandra High-resolution observations of CID-42, a Candidate Recoiling Supermassive Black Hole", F. Civan et al.; Astrophysical Journal (im Druck), DOI: 10.1088/0004-637X/752/1/49


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franzpeter
zuletzt bearbeitet 06.06.2012 10:13 | nach oben springen

#37

früheste Objekte im Universum

in Aus der Welt der Wissenschaft 08.06.2012 23:07
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Freitag, 8. Juni 2012
Sonderbares Leuchten: Weltraumteleskop erspäht Hinweise auf früheste Objekte im Universum



Aus der Infrarotstrahlung des Himmels (oben) wurde das Licht der bekannten Sterne und Galaxien herausgerechnet, wodurch sich ein flächiges schwaches Lichtmuster offenbart (u.). | Copyright: NASA/JPL-Caltech/GSFC


Greenbelt (USA) - Mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer haben NASA-Astronomen ein flächig miteinander verbundenes schwaches Lichtmuster ausgemacht, das sie für das Leuchten der ersten Objekte halten, die nach dem Urknall im Universum überhaupt entstanden sind. Demnach könnte es sich um unvorstellbar gewaltige Ursterne oder gierige Schwarze Löcher handeln. Dennoch können die Wissenschaftler bislang jedoch auch andere "mysteriöse Erklärungen" nicht ausschließen.

"Diese Objekte wären früher entsetzlich hell gewesen, erläutert Alexander Kashlinksy vom Goddard Space Flight Center der NASA als Hauptautor eines aktuell im Fachmagazin "Astrophysical Journal" veröffentlichen Artikels zur Entdeckung. "Noch können wir jedoch nicht ganz ausschließen, dass es für dieses Leuchten nicht auch eine mysteriöse Quelle in dem uns vergleichsweise nahen Universum gibt. Aber die Hinweise verdichten sich, dass wir hier einen Blick auf eine antike Epoche des Universums werfen."

Seit Spitzer das sonderbare Leuchten, das Astronomen mittlerweile als "infrarotes kosmisches Hintergrundleuchten" bezeichnen, 2005 zum ersten Mal entdeckt hatte, konnten Folgebeobachtungen das Phänomen 2007 noch genauer abbilden. Die nun vorliegenden Aufnahmen stammen aus der erweiterten Beobachtungsphase mit dem Weltraumteleskop und konnten in bislang nicht gekannter Präzision nach 400 Beobachtungsstunden ausgewertet werden.


Hierzu wurde aus den normalen Spitzer-Aufnahmen sorgfältig das Licht aller bekannter Sterne und Galaxien herausgefiltert. Statt nun jedoch durch diesen Vorgang eine schwarze Himmelsabbildung zu erhalten, entdeckten die Forscher flächige Lichtmuster mit zahlreichen aussagekräftigen Eigenschaften der kosmischen Infrarot-Hintergrundstrahlung (s. Abb.) - stimmen die klumpenförmigen Flächen doch mit den in früheren Modellen vorhergesagten Ballung sehr weit entfernter und damit nach kosmischen Maßstäben urzeitlicher Objekte überein.

Kashlinsky vergleicht die Aufnahmen mit Beobachtungen eines Feuerwerks über New York von Los Angeles aus: "Würde man hier die Lichter im Vordergrund zwischen den beiden Städten und derer von New York abziehen, so würde man weiterhin eine verschwommene und schwache Abbildung der Feuerwerkslichter und deren Verteilung sehen. Sie wären jedoch zu weit entfernt, um die einzelnen Feuerwerkslichter individuell voneinander unterscheiden zu können." Aus den neuen Aufnahmen können also Rückschlüsse auf die ersten "Feuerwerke des Universums" gezogen werden.

Laut der bislang gängigen wissenschaftlichen Vorstellungen entstand das Universum vor rund 13,7 Milliarden Jahren mit dem sogenannten Urknall. 500 Millionen Jahre später bildeten sich demnach die ersten gewaltigen Sterne, Galaxien und Schwarzen Löcher. Das Licht dieser ersten Objekte war demnach Milliarden von Jahren bis zu Spitzer unterwegs. Ursprünglich habe es sich wahrscheinlich um Licht im sichtbaren und ultravioletten Spektrum gehandelt. Durch die Ausdehnung des Universums, wurde jedoch auch dieses Licht in längere infrarote Wellenlängen gestreckt, für das die Sensoren des Weltraumteleskops ausgerichtet sind.

Spitzer ebnet damit dem "James Webb Space Telescope" den Weg, das ab 2018 die Aufgaben bisheriger Weltraumteleskope wie Hubble und Spitzer nicht nur übernehmen, sondern deren Leistung deutlich übertreffen soll. "Das James Webb Telescope wird uns dann genau sagen können, was und wo diese Objekte sind", so die Forscher.

Quelle: Grenz|Wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#38

Echo des Urknall in Frage gestellt

in Aus der Welt der Wissenschaft 19.06.2012 14:03
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Dienstag, 19. Juni 2012
Neue Theorie stellt Standardmodell der Kosmologie in Frage


WMAP-Karte der Temperaturschwankungen in der Hintergrundstrahlung. | Copyright: NASA

Memphis (USA) - Die Struktur, die das derzeitige kosmologische Standardmodell als "kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung" bezeichnet, gilt als "Echo des Urknall" und damit als einer der Hauptbelege für die Urknalltheorie. Entsprechend soll es sich bei dieser Struktur (s. Abb. o.) um eine das ganze Universum erfüllende isotrope Strahlung im Mikrowellenbereich handeln, die kurz nach dem Urknall entstanden ist. Ein US-Wissenschaftler hat nun eine gänzlich unorthodoxe Erklärung für die den ganzen Himmel durchziehende Struktur geliefert und würde damit das derzeitige moderne Standardmodell der Kosmologie auf den Kopf stellen.

Wie Gerrit Verschuur von der University of Memphis auf dem Jahrestreffen der "American Astronomical Society" (AAS) in Anchorage darlegte, hält er die Struktur nicht für das Echo des Urknalls sondern für einen Abbild unserer direkten lokalen interstellaren Nachbarschaft. Demnach würde die Struktur der kosmischen Hintergrundstrahlung nicht das Universum, wie es etwa 380.000 Jahre nach dem Urknall ausgesehen hatte, abbilden sondern die Art und Weise wie vergleichsweise nahe kalte Wasserstoffwolken vor wenigen hundert Jahren angeordnet waren.

Wie "DiscoveryNews.com" berichtet, stößt Verschuurs Theorie in der naturwissenschaftlichen Gemeinde erwartungsgemäß auf derartiges Unverständnis und Widerstand, dass seine Arbeiten dazu, die der Wissenschaftler bereits seit mehren Jahren publiziert, größtenteils ignoriert werden.

Tatsächlich zeigen die Radioemissionskarten, die der Wissenschaftler seit Jahren von unserer direkten interstellaren Nachbarschaft bis in eine Entfernung von nur wenigen hundert Lichtjahre erstellt hat, bemerkenswerte Übereinstimmungen mit der Struktur der kosmischen Hintergrundstrahlung, die andere Wissenschaftler 13,7 Milliarden Lichtjahre entfernt wähnen.

Während Verschuur die Leistung des NASA-Mikrowellen-Weltraumteleskops WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) beim Abbilden der Temperaturschwankungen in der Hintergrundstrahlung von 2001-2010 durchaus anerkennt, unterstellt er jedoch, dass das wissenschaftliche Team der Mission beim Auswerten der Daten die Vordergrundstrahlung nicht abgezogen habe und die WMAP-Daten dadurch kontaminiert seien. Zugleich stellte er fest, dass seine Karten des kalten Wasserstoffs im nahen interstellaren Raum mit Falschfarbenmuster der WMAP-Karten der kosmischen Hintergrundstrahlung übereinstimmen und veröffentlichte zwischen 2007 und 2010 mehr als hundert auf den beiden Karten übereinstimmende Punkte (s. f. Abb.).


Übereinstimmungen von Peaks auf Verschuurs Karten der Radioemissionen Wasserstoffwolken im nahen interstellaren Raum (Linien) mit denen der Kartierung der kosmischen Hintergrundstrahlung des WMAP-Satelliten (Farben). | Copyright: Gerrit Verschuur / NASA

Auch er selbst, so der Forscher, hätte wohl diese Übereinstimmung als Zufall abgetan, hätte er nicht ebenfalls entdeckt, dass kleine interstellare Wasserstoffwolken miteinander kollidieren und dadurch Elektronen dazu drängen hochfrequente Radiostrahlung abzugeben. Als dann auch diese buchstäblich vordergründigen Strahlungsquellen mit dem Muster der WMAP-Karten übereinstimmten, war Verschuur sich sicher, auf etwas Unglaubliches gestoßen zu sein.

Offenbar, so vermutet der Wissenschaftler, habe das WMAP-Team von der Verteilung dieser Phänomene noch nichts geahnt und sie deshalb auch nicht versucht, aus den Daten herauszurechnen. Zudem vermutet Verschuur, dass auf diese Weise noch zahlreiche andere elektromagnetische Verunreinigungen nicht erkannt und dadurch Teil der WMAP-Karten wurden.

Sollte Verschuur Recht haben, so kommentieren die "DiscoveryNews", würde dies das kosmologische Standardmodell grundlegend erschüttern und belegen dass zumindest einige der Strukturen, wie sie auf den WMAP-Karten als Urknall-Echo abgebildet werden, als solche gar nicht existieren.

Kritiker von Verschuurs Theorie erklären die herausgearbeiteten Übereinstimmungen der WMAP-Karten mit Verschuurs Radioemissionskarten der Wasserstoffwolken im nahen interstellaren Raum als "bloßen Zufall". Es sei nicht das erste Mal, "dass Forscher in zufälligen Fluktuationen der kosmischen Hintergrundstrahlung ein Muster zu erkennen glaubten, nur um später eines Besseren belehrt zu werden", kommentieren die Astrophysiker Kate Land und Anze Slosar, die 2007 eine Analyse von Verschuurs Daten im Fachmagazin "The Astrophysical Journal" veröffentlicht hatten und diese darin als rein zufällige Übereinstimmungen bezeichnen.

Derzeit ist das europäische Weltraumteleskop "Planck" damit beschäftigt, ein noch detaillierteres Bild der kosmischen Hintergrundstrahlung zu erstellen, das die Daten früherer Missionen wie WMAP und COBE bei Weitem übertreffen soll. Nicht zuletzt Verschuur erhofft sich von diesen Ergebnissen endgültige Klarheit über die Wertigkeit seiner Theorie. Sollten - wie dies Verschuurs Kritiker erwarten - die Daten von WMAP und Planck übereinstimmen, so würde dies nahe legen, dass Verschuur seine eigenen Radioemissionsdaten überinterpretiert hätte...

Quelle: Grenz|Wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#39

Ist das Weltall ein Geflecht aus Dunkler Materie?

in Aus der Welt der Wissenschaft 06.07.2012 21:33
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Meldung | 05.07.2012
KOSMISCHES NETZ

Ist das Weltall ein Geflecht aus Dunkler Materie?
VON MAIKE POLLMANN


Das gesamte Weltall könnte aus einem Geflecht von Dunkler Materie bestehen, in das die gewöhnliche Materie eingebettet ist. Einen weiteren Hinweis für diese Idee liefern nun die Beobachtungen von Astronomen um Jörg Dietrich von der Universitäts-Sternwarte München: Eine fadenartige Struktur aus dem mysteriösen Stoff scheint zwei Galaxienhaufen zu verbinden.


Masseverteilung der beiden Galaxienhaufen

Dunkle Materie tritt nur über ihre Schwerkraft mit anderer Materie in Wechselwirkung. Liegt sie in großen Mengen vor, lenkt sie beispielsweise das Licht von Hintergrundgalaxien merklich ab und lässt deren Form so leicht verzerrt erscheinen. Anhand solcher Aufnahmen können Astronomen dann die Verteilung der Dunklen Materie rekonstruieren. Auch Dietrich und sein Team machten sich diesen so genannten schwachen Gravitationslinseneffekt zu Nutze. Anhand von über 40 000 Hintergrundgalaxien schätzen sie nun die Masseverteilung nahe den rund 2,5 Milliarden Lichtjahre von uns entfernten Galaxienhaufen Abell 222 und Abell 223 – der wiederum aus zwei einzelnen Haufen besteht – ab.

Dabei stießen sie auf deutlich mehr Materie, als die leuchtenden Galaxien in den Haufen allein bereitstellen. Zudem erstreckt sich zwischen Abell 222 und der südlichen Komponente von Abell 223 offenbar eine Massebrücke. Mit Hilfe von Computersimulationen bestätigten die Forscher, dass es sich dabei mit hoher Wahrscheinlichkeit tatsächlich um Dunkle Materie handelt – und nicht etwa um "gewöhnliche" Ausläufer der Galaxienhaufen. Die Masse dieser fadenartigen Struktur entspricht nahezu einem zusätzlichen Galaxienhaufen, schätzen die Wissenschaftler.

DUNKLE MATERIE

Unsichtbar und schwer zu greifen

Ihre Ergebnisse stimmen mit einem Universum überein, dessen materieller Inhalt von so genannter kalter Dunkler Materie dominiert wird. Entsprechenden Modellen zufolge verdichtete sich die exotische Materie nach dem Urknall zu langen Fäden und Filamenten, an denen sich dann auch gewöhnliche Materie ansammelte. Galaxienhaufen hätten sich demnach an den Knotenpunkten dieses kosmischen Netzes entwickelt, das immerhin mehr als die Hälfte der gesamten Materie enthalten soll.

Dietrich und sein Team wollen mit ihrer Arbeit nun erstmals einen zuverlässigen Beleg für das großräumige Gerüst aus Dunkler Materie gefunden haben, in dem sich Superhaufen wie das System aus Abell 222 und Abell 223 einnisten. Denn frühere Nachweise stellten sich als falsch heraus, so die Autoren, oder aber die zu Grunde liegenden Beobachtungen waren von schlechter Qualität.

Quelle: © Spektrum.de


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 06.07.2012 21:37 | nach oben springen

#40

Gesundheitsrisiken durch Mondstaub

in Aus der Welt der Wissenschaft 16.07.2012 11:01
von franzpeter | 8.182 Beiträge

Montag, 16. Juli 2012
Studie warnt vor Gesundheitsrisiken durch Mondstaub


Archiv: Buzz Aldrins Stiefelabdruck im feinkörnigen Mondboden. | Copyright: NASA

Stockholm (Schweden) - Während die Apollo-Astronauten der Mondumgebung gerade einmal zwei bis drei Tage ausgesetzt waren, planen Raumfahrtvisionäres derzeit schon mittelfristig langzeitbesetzte Mondstationen. Eine aktuelle Studie hat nun erstmals die Gefahren quantifiziert, denen Menschen angesichts des Mondbodens Regolith bei einem längeren Aufenthalt auf der Mondoberfläche ausgesetzt sind.

Wie das Team aus interdisziplinären Wissenschaftlern aus insgesamt fünf Ländern um Dag Linnarsson vom schwedischen Karolinska Institutet berichtet, stellt das Einatmen des feinstkörnigen Regoliths, mit dem schon die Apollo-Astronauten außer- und innerhalb ihrer Schutzanzüge zu kämpfen hatten (s. f. Abb.), neben der Strahlung die größte gesundheitliche Gefahr für potentielle irdische Mondbewohner dar. Schließlich könne trotz Schutz- und Filtervorrichtungen nicht ausgeschlossen werden, dass der Mondstaub auch in die Arbeits- und Wohnbereiche und von dort direkt in die Lungen zukünftiger Mondkolonialisten gelangt.



Im Innern der Atmungsorgane könnte der extrem feine und zugleich scharfkantige Staub eine Vielzahl von Schäden hervorrufen und so schnell zu Atemwegs- und Herzkreislaufbeschwerden und einem erhöhten Krebsrisiko führen. Ganz wie Schadstoffe in vulkanischer Asche, so sind einige Partikel des Mondstaubs zudem fein genug, um tief ins Innere des Lungengewebes vorzudringen und könnten hinzu bei längerem Ausgesetztsein gegenüber Protonen und ultravioletter Strahlung an Gefährlichkeit zunehmen. Auch die verringerte Schwerkraft dürfte zudem dazu beitragen, dass die Partikel leichter innerhalb der Lungen transportiert werden können.


Selbst ins Innere der Mondlandemodule der Apollo-Missionen drang der Mondstaub vor: Hier der mit dem dunklen Regolith bedeckte Apollo-17-Astronaut Gene Cernan. | Copyright: NASA

Da der Mondstaub aufgrund fehlender Erosion auf dem Mond sehr scharfkantig und oft sogar von einer glasigen Schicht überzogen ist, wie sie durch Meteoriteneinschläge entstanden ist, sind durch den Kontakt mit dem Regolith Hautschäden vornehmlich an Fingern, Knöcheln, Ellbogen und Knien zu erwarten.

Der gleiche Umstand führt auch zu einem erhöhten Risiko für Augenschäden, wenn der Mondstaub durch Luftbewegungen - und auch hier gefördert von der reduzierten Schwerkraft auf dem Erdtrabanten - aber auch durch direkten Kontakt über Finger und andere von Staub bedeckte Objekte, in Kontakt mit den Augen kommt. Auch und gerade auf dem Mond seien "Verkratzungen der Augenhornhaut kein Vergnügen und könnten auf einer Mondstation zu wirklichen Notfällen führen", berichtet das NASA-Onlineportal "Astrobiology Magazine" (astrobio.net).

Weitere Untersuchungen - auch vor Ort und damit auf dem Mond selbst - seien nun notwendig damit die Risiken noch besser eingeschätzt werden und besser Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden können, so die Forscher.

grenzwissenschaft-akuell.de
Quelle: NASA, astrobio.net


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franzpeter
zuletzt bearbeitet 16.07.2012 11:25 | nach oben springen


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