Kosmischer Kältebringer: Vor 466 Millionen könnte eine Kollision im Asteroidengürtel eine irdische Eiszeit ausgelöst haben. Durch den Zerfall eines 150-Kilometer-Brockens strömten enorme Mengen Staub in die Erdatmosphäre – genug, um das Klima dramatisch abzukühlen, wie nun Forscher anhand von Ablagerungen belegen. Für die irdische Lebenswelt war diese „staubige“ Eiszeit jedoch ein wichtiger Impuls: Sie löste einen enormen Schub der Artbildung aus.
Vor rund 466 Millionen Jahren veränderte eine Eiszeit die gesamte Lebenswelt unseres Planeten. Denn durch sie nahmen die Artenvielfalt und die Zahl der Lebewesen erstmals fast bis auf heutige Maßstäbe zu. Statt des zuvor gleichmäßig tropischen Klimas gab es nun Eis an den Polen und viele verschiedene Klimazonen – das schuf Raum für neue ökologische Nischen. Doch was löste diese Kälteperiode im mittleren Ordovizium aus?
Überraschend schwer: Astronomen haben einen der massereichsten bislang bekannten Neutronensterne entdeckt. Das 4.600 Lichtjahre entfernte Sternenrelikt ist nur 30 Kilometer groß, wiegt aber 2,14 Sonnenmassen, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature Astronomy“ berichten. Damit bewegt sich dieser schnell rotierende Neutronenstern nahe an der theoretisch ermittelten Massenobergrenze für solche Objekte – und das wiederum ermöglicht Rückschlüsse auf die Beschaffenheit seines Inneren.
Neutronensterne gehören zu den dichtesten Objekten im Universum: In diesen nur 15 bis 30 Kilometer großen Überresten massereicher Sterne ist die Materie so stark komprimiert, dass Elektronen mit Protonen zu Neutronen verschmelzen. Durch ihre enorme Schwerkraft können nichtrotierende Neutronensterne gängiger Theorie nach nicht viel schwerer werden als 2,16 Sonnenmassen – sonst kollabieren sie zum Schwarzen Loch.
Exo-Planet Kepler-10. Künstlerische Darstellung. Bild: Nasa
US-Astronomen haben ein Modell entwickelt, um zu zeigen, ob und wie schnell eine Zivilisation die Milchstraße besiedeln könnte, um das Fermi-Paradox auszuhebeln
Die Frage bleibt drängend, ob die Menschen die einzigen
intelligenten Lebewesen in unserer Galaxie sind. Manche glauben zwar,
sie seien schon da gewesen, andere sehen irgendwelche Flugkörper, aber
das sind Phantasien, denen eine wirkliche Bestätigung fehlt. Daher
beschäftigen sich immer einmal wieder Wissenschaftler mit dem
Fermi-Paradox. Eigentlich sollte sich intelligentes Leben vielfach in
unserer Galaxie entwickelt und längst schon die Erde besucht haben, aber
es wurde – allerdings erst seit Jahrzehnten der Suche – noch nicht
einmal ein Signal empfangen, das auf intelligentes Leben da draußen
hinweist..
Gibt es also keine anderen intelligenten Lebewesen, wie das der Astrophysiker Michael Hart in einem Paper 1975 postulierte. In den Milliarden Jahren seit Entstehung der Milchstraße habe es genügend Zeit für extraterrestrisches intelligentes Leben gegeben, um Weltraumfahrt zu entwickeln und unsere Galaxie wie die Menschen die Erde zu kolonisieren. Da kein solches Lebewesen auf der Erde ist, sei zu vermuten, dass es keine weiteren intelligenten Lebewesen gibt. Frank bezog sich allerdings mit seinem „Fact A“ auf materielle Besuche, nicht auf Signale. Dass Aliens einmal dagewesen sein oder kein Interesse an der Erde haben könnten, weil sie für diese vielleicht unwirtlich oder aus irgendeinem Grund nicht attraktiv ist, interessierte ihn nicht weiter.
Weltraumkolonisation in einer bewegten Galaxie
Eine Gruppe von Astronomen haben in einem Paper, das kürzlich im Astronomical Journal erschienen ist, einmal im Kontext des Fermi-Paradoxons erörtert, wie denn überhaupt Weltraumreisen für eine Exo-Zivilisation zur Besiedlung anderer Planeten in einer deutlich kürzeren Zeit als das Alter des Universums möglich wären. Die Annahme, dass die bislang ergebnislose Suche nach Signalen einer extraterrestrischer Intelligenz (SETI) bedeuten würde, dass es keine gibt, sehen sie nicht als begründet an. Das sei so, als würde man im Meer nur einen Schwimmbecken großen Teil nach Delfinen absuchen und sagen, wenn dort keinen gefunden hat, es auch im übrigen Meer keine gebe. Bislang wurden etwas mehr als 4000 erdähnliche Planeten gefunden, von den vielleicht 100 Milliarden Exo-Planeten könnten 10 Milliarden erdähnlich und davon auch einige oder viele bewohnt sein.
Scientists have obtained the first image of a black hole, using Event Horizon Telescope observations of the center of the galaxy M87. The image shows a bright ring formed as light bends in the intense gravity around a black hole that is 6.5 billion times more massive than the Sun. This long-sought image provides the strongest evidence to date for the existence of supermassive black holes and opens a new window onto the study of black holes, their event horizons, and gravity. Credit: Event Horizon Telescope Collaboration
Wie die meisten Galaxien besitzt auch die Milchstrasse ein extrem massereiches Schwarzes Loch in ihrem Zentrum. Es vereint die Masse von rund vier Millionen Sonnen. Zurzeit leuchtet es so hell wie nie seit Beginn der Beobachtungen.
Das gigantische Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstrasse gönnt sich derzeit ein ungewöhnlich reichhaltiges Mahl. Das schliessen Astronomen aus einem plötzlichen Helligkeitsausbruch des Massemonsters: Es leuchtet so hell wie nie seit Beginn der Beobachtungen. «Wir haben in den 24 Jahren, die wir das supermassereiche Schwarze Loch untersuchen, nichts Vergleichbares gesehen», berichtete Andrea Ghez von der Universität von Kalifornien in Los Angeles in einer Mitteilung. Die Forscher stellen ihre Beobachtungen im Fachblatt «The Astrophysical Journal Letters» vor. Über die Ursache des plötzlichen Ausbruchs rätseln sie noch.
Wie die meisten Galaxien besitzt auch die Milchstrasse ein extrem massereiches Schwarzes Loch in ihrem Zentrum. Es vereint die Masse von rund vier Millionen Sonnen. Schwarze Löcher selbst sind zwar nicht sichtbar, aber wenn Materie in ihren Schwerkraftstrudel fällt, erhitzt sie sich und leuchtet hell auf, bevor sie auf Nimmerwiedersehen hinter dem sogenannten Ereignishorizont verschwindet.
Himmelsgucker können in der Nacht auf Sonntag einen vergleichsweise großen Asteroiden beim Passieren der Erde beobachten. Der 370 Meter große Brocken fliege mit einem Abstand von rund fünf Millionen Kilometern an der Erde vorbei und stelle keine Gefahr für den Planeten dar, sagte Detlef Koschny, Asteroiden-Experte bei der europäischen Raumfahrtagentur ESA, am Freitag. „Spannend sind Asteroiden, die innerhalb der Mondbahn mit bis zu 400.000 Kilometern Abstand an der Erde vorbeifliegen“, erklärte Koschny. Alles, was weiter weg sei, beobachte die ESA nicht.
Eisiger Fremdling: Astronomen haben einen interstellaren Kometen entdeckt, der sich dem inneren Sonnensystem nähert. Er wird Anfang Dezember seinen sonnennächsten Punkt erreichen und zuvor hinter der Bahn des Mars vorbeirasen. Der C/2019 Q4 (Borisov) getaufte Komet wurde erst am 30. August entdeckt und hat ersten Daten zufolge einen zwischen zwei und 16 Kilometer großen Kern, wie die NASA berichtet.
Unser Sonnensystem bewegt sich nicht isoliert durch das All: Immer wieder durchfliegen auch Objekte extrasolaren Ursprungs unsere kosmische Nachbarschaft. Der erste bekannte Vertreter solcher interstellaren Besucher war im Oktober 2017 das zigarrenförmige, rund 400 Meter lange Objekt Oumuamua. Dieser Asteroid oder Komet könnte einst von seinem Heimatstern ausgeschleudert worden sein. Aber auch ein Asteroid in der Jupiterbahn und ein 2014 in der Südsee eingeschlagener Meteorit könnten interstellaren Ursprungs gewesen sein.
Kosmische Struktur: Im Zentrum der Milchstraße haben Astronomen zwei riesige Blasen aus Radiostrahlung und schnellen Teilchen entdeckt. Die jeweils rund 700 Lichtjahre großen Blasen ragen wie ein Uhrglas nach oben und unten aus dem Galaxienzentrum heraus. Ähnlich wie die weit größeren Gammastrahlen-Blasen unserer Galaxie könnten sie durch einen Ausbruch des zentralen Schwarzen Lochs entstanden sein – wahrscheinlich vor rund sechs Millionen Jahren, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichten.
Im Zentrum unserer Milchstraße sitzt nicht nur das supermassereiche Schwarze Loch Sagittarius A* – hier finden sich noch andere ungewöhnliche kosmische Phänomene. Zu ihnen gehören die 2010 entdeckten Fermiblasen – 50.000 Lichtjahre weit aus der Galaxienebene hinausragende Blasen aus Gammastrahlen und schnellen Gasen. Anfang 2019 entdeckten Forscher zudem zwei 500 Lichtjahre große „Schornsteine“ aus glühendem Plasma, die die Fermiblasen mit dem Galaxienzentrum verbinden.
Mikrobielle Mitbewohner im All: Astronauten sind auf der Internationalen Raumstation ISS im Großen und Ganzen denselben Mikroorganismen ausgesetzt wie auf der Erde. Wie Analysen offenbaren, gleicht das Mikrobiom dort dem eines normalen Badezimmers. Eine erhöhte Gefahr durch resistente Keime droht den Astronauten demnach nicht. Allerdings: Manche der Mikroben könnten die auf der ISS verbauten Materialien beschädigen.
Der Mensch ist nie allein: Überall auf und in uns leben winzige Organismen, ob auf der Haut, in der Nase oder im Darm. Diese oft nützlichen, aber manchmal auch krankmachenden Mikroben begleiten uns überall mit hin – sogar bis ins Weltall. Mit den Astronauten, die seit dem Jahr 2000 in wechselnder Besatzung die Internationale Raumstation ISS bewohnen, sind daher auch unzählige Bakterien und andere Mikroorganismen in diese Außenstation der Menschheit gelangt.
As the northern lights danced and glowed in the night sky this past Labor Day weekend, skywatchers in places like Alaska and Canada may have spotted a rose-tinted streak amidst the dazzling display. But this pink-ish ribbon isn’t an aurora — it’s STEVE!
STEVE (the Strong Thermal Emissions Velocity Enhancement) is a
spectacular and colorful celestial phenomenon that was first spotted 2016.
Scientists have studied the particles associated with STEVE for
decades, but only recently have they witnessed the phenomenon in the
sky. This past summer, a research team led by University of Calgary
researcher D.M. Gillies confirmed that, despite its colorful appearance,
STEVE isn’t a type of aurora but something entirely unique.
In May, researchers confirmed that STEVE is not an aurora. But this new research expands our understanding of the strange phenomenon even further.
Charles Darwin erkundet mit der HMS «Beagle» die Welt mit ihren Lebewesen und entwickelt die Evolutionstheorie. (Bild: Jérémie Royer / Knesebeck-Verlag)
In Geschichten und Bildern wird greifbar, was die Welt im Innersten zusammenhält. Darin besteht die hohe Kunst von Kinderbüchern über Physik oder Biologie.
Was für eine Idee: «Quantenphysik für Babys» im Papp-Format! Bücher zur Frühförderung florieren. Sie sind Ausdruck des breit abgestützten Willens, schon bei den Jüngsten die Freude am Denken zu wecken. Sie sind aber auch Produkte eines Markts, der blitzschnell auf Trends reagiert, von denen erwartet wird, dass sie sich Erziehern gut verkaufen lassen. Welches Kind wünscht sich schon ein «Yoga-Bilderbuch» oder eine Anleitung zur «Achtsamkeit»?
Und nun sollen die Kleinen also lernen, was Protonen und Elektronen sind. Erschienen ist das Buch in der Reihe «Baby-Universität». Unter dem Motto «Es ist niemals zu früh, ein Quantenphysiker / Raketenwissenschafter / Evolutionsbiologe zu werden» erklärt der Physiker Chris Ferrie darin die Naturgesetze.
There’s a puzzling mystery going on in the universe. Measurements of the rate of cosmic expansion using different methods keep turning up disagreeing results. The situation has been called a „crisis.“
The problem centers on what’s known as the Hubble constant. Named for American astronomer Edwin Hubble, this unit describes how fast the universe is expanding at different distances from Earth. Using data from the European Space Agency’s (ESA) Planck satellite, scientists estimate the rate to be 46,200 mph per million light-years (or, using cosmologists‘ units, 67.4 kilometers/second per megaparsec). But calculations using pulsating stars called Cepheids suggest it is 50,400 mph per million light-years (73.4 km/s/Mpc).
If the first number is right, it means scientists have been measuring
distances to faraway objects in the universe wrong for many decades.
But if the second is correct, then researchers might have to accept the
existence of exotic, new physics. Astronomers, understandably, are
pretty worked up about this discrepancy.
What is a layperson supposed to make of this situation? And just how important is this difference, which to outsiders looks minor? In order to get to the bottom of the clash, Live Science called in Barry Madore, an astronomer at the University of Chicago and a member of one of the teams undertaking measurements of the Hubble constant.
Weil die Gefahr einer Kollision stieg, mussten zwei Satelliten im Weltraum ihren Kurs ändern. Die ESA kontaktierte das US-Unternehmen SpaceX. Doch dieses sah keinen Grund zum Handeln – wohl wegen einer Computerpanne.
Nach dem Ausweichmanöver eines
europäischen ESA-Satelliten wegen eines «Starlink»-Satelliten von SpaceX
macht das amerikanische Raumfahrtunternehmen seine Software für
mangelhafte Kommunikation verantwortlich. SpaceX verwies gegenüber der
Nachrichtenagentur DPA auf einen Fehler in seinem Nachrichtensystem.
Dies habe dazu geführt, dass ein Mitarbeiter nicht gesehen habe, dass
die US-Luftwaffe die Wahrscheinlichkeit einer Kollision der beiden
Satelliten hochgestuft habe.
«Hätte der ‹Starlink›-Mitarbeiter die Korrespondenz gesehen, hätten wir uns mit der ESA abgestimmt, um den besten Lösungsansatz zu ermitteln», teilte das private Raumfahrtunternehmen aus Kalifornien mit. SpaceX werde das Problem untersuchen und beheben.
Ein gigantisches Auge schaut aus 700 Lichtjahren Entfernung auf die Erde hinab. Der Helixnebel wird deshalb auch als „Auge Gottes“ oder „Auge Saurons“ bezeichnet – in Wirklichkeit jedoch handelt es sich um den farbenfrohen Überrest eines toten Sterns. Der Planetarische Nebel entstand, als ein massearmer Stern seine äußeren Hüllen ausschleuderte und zum Weißen Zwerg wurde.
Auch unsere Sonne wird einst so enden: Am Ende ihres Lebenszyklus wird sie nicht in einer Supernova enden, weil sie für eine solche Sternexplosion zu massearm ist. Stattdessen wird unser Stern sich in rund zehn Milliarden Jahren zum Roten Riesen aufblähen und dann kollabieren. Dabei schleudert der sterbende Stern seine äußeren Hüllen ab und produziert so einen farbenfrohen Planetarischen Nebel. Sein Kern wird zum Weißen Zwerg.
Funkstille: Unser Nachbarplanet Mars steht heute von uns aus gesehen direkt hinter der Sonne – er hat seine solare Konjunktion. Für die Raumfahrt hat dies Konsequenzen: Zurzeit hat die NASA fast alle Kommunikation mit ihren Raumsonden auf dem Mars und im Marsorbit gestoppt. Denn das Risiko ist zu hoch, dass die Befehle durch Störeffekte der solaren Korona geschluckt oder verfälscht werden.
Normalerweise stehen die Raumsonden der NASA und ESA in fast ständigem Kontakt zu den Bodenstationen auf der Erde. Denn von dort erhält beispielsweise der Marsrover Curiosity die Angaben zur weiteren Fahrroute und die Bohrsonde Mars InSight bekommt Anweisungen zu ihren Messungen im Marsuntergrund. Aber auch in der Gegenrichtung herrscht reger Datenverkehr: Sowohl die Landesonden als auch die zahlreichen Orbitersonden in der Umlaufbahn um den Roten Planeten senden regelmäßig ihre Messdaten und Kameraaufnahmen zurück zur Erde.
Im Oktober 2018 bekam der 900 Meter große erdnahe Asteroid Ryugu im Rahmen der Mission Hayabusa 2 zum dritten Mal Besuch: Kurz nach der Landung zweier japanischer Kleinroboter setzte auch die deutsch-französische Landesonde Mascot auf dem Asteroiden auf. Über 17 Stunden hinweg führte der knapp zehn Kilogramm schwere Lander Experimente durch und machte Aufnahmen von Ryugus Oberfläche. Nun brachte die Auswertung der Daten detaillierte Informationen über den Asteroiden ans Licht.
Bröseliger Brocken
„Würde Ryugu oder ein ähnlicher Asteroid der Erde einmal gefährlich nahe kommen und wir müssten versuchen, ihn abzulenken, dann sollten wir sehr vorsichtig mit ihm umgehen“, sagte Ralf Jaumann vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. „Denn wenn wir zu fest auf ihn ‚draufhauen‘ zerfällt der ganze, eine halbe Milliarde Tonnen schwere Asteroid in unzählige Bruchstücke. Dann prasseln lauter tonnenschwere Einzelteile auf die Erde.“ Gemeinsam mit Kollegen veröffentlichte Jaumann vergangene Woche die Auswertung der Mascot-Daten im Fachblatt „Science“.
Alien planets
with more favorable ocean-circulation patterns might support life in
even greater abundance and variety than our own world does, the study
determined.
„Life in Earth’s oceans depends on upwelling (upward
flow), which returns nutrients from the dark depths of the ocean to the
sunlit portions of the ocean where photosynthetic life lives,“ study
leader Stephanie Olson, of the University of Chicago, said in a statement.
„More upwelling means more nutrient resupply, which means more biological activity,“ added Olson, who presented the new research today (Aug. 22) at the Goldschmidt Conference in Barcelona, Spain. „These are the conditions we need to look for on exoplanets.“
Hypothetische Innenansicht des Sternsystems Beta Pictoris: Im Vordergrund der neuentdeckte Riesenplanet, daneben sein kaum kleinerer, aber weiter entfernter Nachbar. Im Hintergrund wabern die Gas- und Staubschlieren der protoplanetaren Scheibe um den Stern. Illustration: P Rubini / AM Lagrang
Beta Pictoris ist nur so alt wie die ersten Menschenaffen – und wird laut einer neuen Studie von mindestens zwei riesigen Planeten umkreist
63 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild des Malers (Pictor) zieht
der Stern Beta Pictoris seine Bahn. Dieser massereiche Stern bietet
Astronomen schon seit Jahrzehnten immer wieder neue Messwerte, die zum
Staunen anregen.
Zum einen ist er nach kosmischen Maßstäben unglaublich jung: Beta
Pictoris dürfte vor etwa 20 bis 23 Millionen Jahren gezündet haben – das
ist ein so kurzer Zeitraum, dass er sich schon mit dem menschlichen
Stammbaum abgleichen lässt: Als Beta Pictoris geboren wurde, begann auf
der Erde gerade das Miozän, in dem sich die sogenannten Menschenartigen
(Menschenaffen, Gibbons und unsere direkten Vorfahren) vom Rest der
Primaten abtrennten.
Protoplanetare Scheibe mit ersten Abkömmlingen
Jung, wie er ist, umgibt den Stern immer noch eine protoplanetare Scheibe, aus der sich mit der Zeit Planeten entwickeln können. Damit schrieb Beta Pictoris Astronomiegeschichte: In den 1980er-Jahren gelang es nämlich erstmals, Aufnahmen anzufertigen, mit denen sich eine solche Scheibe nachweisen ließ. Inzwischen wurden tausende Exoplaneten und auch eine ganze Reihe protoplanetarer Scheiben entdeckt. Damals jedoch war dies ein Meilenstein.
Kosmische Kopplung: Physiker haben erstmals Photonen aus der Sonne mit Photonen aus dem Labor verschränkt – über 150 Millionen Kilometer hinweg. Trotz ihrer extrem unterschiedlichen Herkunft zeigten die Lichtteilchen im Experiment eine typische Quanteninterferenz und ein verschränktes Verhalten. Dies eröffne ganz neue Möglichkeiten für quantenoptische Experimente im astronomischen Maßstab, so die Forscher im Fachmagazin „Physical Review Letters“.
Albert Einstein bezeichnete dieses Phänomen als „spukhafte Fernwirkung“: Bei der quantenphysikalischen Verschränkung sind zwei Teilchen so miteinander gekoppelt, dass der Zustandswechsel des einen automatisch den des Partners verursacht. Dies geschieht instantan und unabhängig von der Entfernung. Damit ermöglicht die Verschränkung die schnelle Kommunikation über Netzwerke, zwischen Quantencomputern oder sogar aus dem Orbit.
Künstlerische Darstellung eines Schwarzen Lochs, das einen Neutronenstern verschlingt. Bild: dpa
Forscher jubilieren: Sie sind sich ziemlich sicher, erstmals beobachtet zu haben, wie ein Schwarzes Loch einen Neutronenstern verschlingt. Falls dem nicht so sei, existiere eine kleine, aber ebenfalls „faszinierende Möglichkeit“, was sich abgespielt haben könnte.
Forscher haben nach eigenen Angaben erstmals beobachtet, wie ein Schwarzes Loch
einen Neutronenstern verschlingt. Die Gravitationswellen-Observatorien
Ligo in den Vereinigten Staaten und Virgo in Italien haben am 14. August
Signale von dem Ereignis aufgefangen, wie die an der Untersuchung
beteiligte Australische Nationaluniversität (ANU) in Canberra mitteilte.
Damit seien nun alle drei Typen von Ereignissen auf der „Wunschliste“
der Gravitationswellen-Forscher beobachtet worden: die Verschmelzung
zweier Schwarzer Löcher, die Kollision zweier Neutronensterne und wie
sich ein Schwarzes Loch einen Neutronenstern einverleibt.
„Vor rund 900 Millionen Jahren hat dieses Schwarze Loch einen sehr dichten Stern, einen sogenannten Neutronenstern, gefressen wie Pac-Man – und möglicherweise den Stern auf der Stelle ausgelöscht“, berichtete die Leiterin der ANU-Gruppe für Allgemeine Relativitätstheorie und Datenanalyse, Susan Scott, in der Mitteilung. In dem Videospiel-Klassiker Pac-Man frisst sich eine Eishockeypuck-förmige Figur durch ein Labyrinth und vertilgt Punkte.
Unsichtbares Glühen: Der Mond leuchtet nicht nur im sichtbaren Licht, sondern gibt auch Gammastrahlung ab. In bestimmten Energiebereichen strahlt er dabei sogar heller als die Sonne, wie nun Messungen des Fermi-Weltraumteleskops der NASA belegen. Die energiereiche Strahlung entsteht durch das Auftreffen von kosmischer Strahlung und Sonnenwind auf der Mondoberfläche. Interessant auch: Im Gammalicht leuchtet der Mond selbst bei Neumond oder Halbmond in voller Pracht.
Der Mond ist den Einflüssen des Alls vollkommen schutzlos ausgesetzt. Denn er besitzt weder eine Atmosphäre noch ein Magnetfeld und damit keine Schutzschilde, die Mikrometeoriten, den Sonnenwind und die kosmische Strahlung abfangen könnten. Als Folge wird die Mondoberfläche ständig von energiereichen Teilchen und Strahlung bombardiert. Dadurch werden elektrochemische Reaktionen im Regolith ausgelöst, die die Mondoberfläche verwittern lassen.
