Ist unser Universum ein Atom?

Unser Universum als Atom

Könnte unser Universum einfach nur ein Atom sein? Die spannende Antwort darauf erhaltet ihr in diesem Beitrag.

Alle Menschen bestehen aus Atomen. Ein Atom ist der Grundbaustein der Materie. Alle festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffe bestehen aus ihnen. Chemische Elemente etwa unterscheiden sich voneinander im Aufbau ihrer jeweiligen Atome. Der Name Atom kommt vom altgriechischen átomos und bedeutet “unteilbar” – das hat sich als nicht ganz richtig herausgestellt, denn wie Forscher im 20. Jahrhundert herausgefunden habe, kann man Atome teilen.

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Dass Atome unteilbar sind, stimmt auch deswegen nicht, weil wir mittlerweile wissen, dass sie aus mehreren Einzelteilen bestehen: einem Atomkern und einer Atomhülle. Der Atomkern wiederum besteht aus positiv geladenen Protonen und einer Anzahl von etwa gleich schweren, elektrisch neutralen Neutronen. Und selbst die lassen sich noch weiter in kleinere Teilchen stückeln, in sogenannte Quarks. Warum ist das so, warum gibt es Atome und Quarks? Einige Leute sagen, dass Gott hat die Quarks geschaffen hat. Aber woraus besteht Gott? Müsste der nicht auch aus Quarks bestehen?

Alles besteht aus Quarks
Alles besteht aus Quarks

Die Pixel unserer Simulation

Andere sagen, dass unser Kosmos nur eine Simulation ist und wenn wir den Mikrokosmos erforschen, untersuchen wir die Pixel unserer Simulation. Gut möglich, aber dann stellt sich wiederum die Frage: Woraus besteht die reale Welt außerhalb der Simulation? Ein Lösungsansatz könnte sein: Unser Universum ist ein Atom.

Das Universum als kleine Einheit in einer noch größeren darüber liegenden Welt. Was spräche dafür? Zunächst, dass die Ähnlichkeiten zwischen Mikro- und Makrokosmos schon beachtlich sind. Erinnert euch ein Atom nicht auch an eine Art Sonnensystem? Die Elektronen, die sich in Schalen um den Atomkern bewegen, erinnern ein wenig an Planeten, die einen zentralen Stern umrunden. Und es gibt noch eine auffällige Gemeinsamkeit: Ein Elektron ist etwa  2.000 Mal leichter als ein Proton beziehungsweise ein Neutron. Elektronen tragen daher nur zu 0,1 Prozent zur Masse des Atoms bei. Und dreimal dürft Ihr raten: Die Planeten unseres Sonnensystem tragen zu 0,1 Prozent zur Masse des gesamten Sonnensystems bei. Die Sonne als Kern macht 99,9 Prozent der Masse aus. 

Sonnensystem
Unser Sonnensystem – ein Atom?

Leerer Raum in Atomen

Aber wir suchen nach Ähnlichkeiten zwischen einem Atom und dem Universum, nicht nur einzelnen Sonnensystemen. Da sticht vor allem eine Gemeinsamkeit ins Auge: Die große Leere. Große Teile des Kosmos sind einfach leer. Zwischen den Galaxien befindet sich außer dünner intergalaktischer Materie nichts. Ähnlich in einem Atom: Der Kern eines Atoms ist im Vergleich zur Gesamtgröße des Atoms klein. Die Elektronen, die den Kern umkreisen, nehmen noch weniger Platz ein. Das bedeutet, dass Atome größtenteils aus leerem Raum bestehen, mit einem sehr kleinen, dichten Kern und Elektronen, die um ihn kreisen.

So wie die Atome größtenteils aus leerem Raum bestehen und von kleinen, dichten Kernen und Elektronen umkreist werden, besteht auch das Universum größtenteils aus leerem Raum, in dem kleine, dichte Objekte wie Sterne und Nebel verstreut sind. In beiden Fällen ist die Menge des leeren Raums viel größer als die Menge der vorhandenen Materie. Die Leere des Atoms erinnert also an die Leere des Kosmos.

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Was gegen die Theorie spricht

Das sind alles nur Ähnlichkeiten, und nichts davon indiziert, dass unser Universum ein Atom ist. Und tatsächlich sprechen auch einige gute Gründe dagegen. Erst einmal die Größe und Komplexität des Universums. Wir wissen ja, dass das Universum aus Atomen besteht, und zwar aus sehr vielen. Schätzungsweise gibt es 10 hoch 80 Atome im Kosmos, ausgeschrieben wäre das eine eins mit 80 Nullen…

Wie kann unser Universum aus dieser unfassbaren Anzahl von Atomen bestehen, wenn es selbst ein Atom wäre? Und würde das nicht auch bedeuten, dass jedes Atom in unserem Universum wiederum ein eigenes Universum wäre? Das müsste dann bedeuten, dass jedes Atom wiederum eine riesige Zahl von Atomen beinhaltet. Und das müsste sich auch im Gewicht niederschlagen. Atome sind wirklich leicht, man misst das in der Atomaren Masseneinheit, Einheitszeichen u oder Da, die einem Zwölftel des Gewichts eines Kohlenstoff-12-Isotops entspricht. Das genaue Gewicht unterscheidet sich je nach Atomzeit,  das Gewicht eines Wasserstoffatoms beträgt etwa 1,008 u und das Gewicht eines Sauerstoffatoms beträgt etwa 16 u. Sie sind jedenfalls unfassbar leicht. Und dann haben wir auf der anderen Seite das Universum, das etwas mehr wiegt. Wären Atome eigene Universen müssten sie doch schwerer sein, oder?

Quantenphysik versus Relativitätstheorie
Quantenphysik versus Relativitätstheorie

Und noch ein weiteres Gegenargument: Die Gesetzmäßigkeiten, nach denen Atome und das Universum funktionieren, sind unterschiedlich. Atome werden durch die Quantenmechanik beschrieben, der Teil der Physik, der sich den allerkleinsten Dingen widmet, während das Universum vor allem durch die Einstein’sche Allgemeine Relativitätstheorie beschrieben werden kann. Und die Quantenphysik und die Allgemeine Relativitätstheorie stehen in vielen Belangen auf Kriegsfuß, dass also Makro- und Mikrokosmos in Wahrheit eins sein könnten, erscheint unwahrscheinlich.

Aber wer weiß, vielleicht führt uns die Überlegung, ob das Universum ein Atom ist, ja auf die richtige Fährte? Vielleicht enthält jedes Atom eine Art Mini-Schwarzes-Loch als quantenphysikalischer Eingang zu einem neuen Universum? Und wegen dieser quantenmechanischen Barriere können wir auch nicht das wahre Gewicht der Atome messen? Interessantes Gedankenspiel, aber leider derzeit noch ohne jegliche Evidenz.

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Kilonova im tiefen All entdeckt

Darstellung einer Kilonova

Forscher haben eine Kilonova im Deep Space entdeckt. Was es damit auf sich hat und warum die Annahmen über Gammastrahlenausbrüche damit überholt sind.

Als Astronomen im Roque-de-los-Muchachos-Observatorium auf La Palma routinemäßig einen Gammastrahlenausbruch überwachten, änderte sich plötzlich alles. Die Welt der Astronomie stand Kopf. Gammastrahlenausbrüche sind kurze und ultrahelle Blitze der energiereichsten Form von Licht, der Gammastrahlung. 

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Lange versus kurze Gammastrahlenausbrüche

Sie werden meist sehr weit weg im Deep Space entdeckt und lassen sich in zwei Kategorien einteilen, von denen man annimmt, dass sie durch zwei unterschiedliche physikalische Szenarien entstehen: „Lange“ Gammastrahlenausbrüche dauern in der Regel einige Sekunden bis mehrere Minuten. Sie werden oft von einem länger anhaltenden Nachleuchten von weniger energiereichem Licht begleitet. Sie treten in Regionen von Galaxien auf, wo die Sternendichte besonders hoch ist. Sie sind vermutlich das Ergebnis eines massereichen Sterns, der zu einem kompakten Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch kollabiert ist, und seine äußeren Teile in einer gewaltigen Explosion ausstößt, ähnlich einer Supernova, nur eben noch heftiger. 

Gammastrahlenausbruch
Ein Stern kollabiert und erzeugt einen Gammastrahlenausbruch (National Science Foundation)

„Kurze“ Ausbrüche sind sogar noch flüchtiger, mit einer typischen Dauer von maximal einer Sekunde. Sie werden oft weit entfernt von den galaktischen Zentren oder sogar außerhalb von Galaxien beobachtet. Die vorherrschende Theorie besagt, dass sie das Ergebnis zweier massereicher Sterne sind, die sich in einem „Doppelsternsystem“ umkreisen. Irgendwann explodieren sie als Supernova und werden dabei aus ihrer Wirtsgalaxie herausgeschleudert. Die Kerne der beiden Sterne bleiben aber erhalten, rotieren weiter umeinander und verschmelzen, was dann zu einem Gammastrahlenausbruch führt. 

Langer Gammastrahlenausbruch beobachtet

Gammastrahlenausbrüche sind sehr kuriose Ereignisse, nicht nur wegen der Art ihrer Entstehung, sondern auch wegen der freigesetzten Energie. Die ist immens. Auf ihrem Höhepunkt können Gammastrahlenausbrüche so hell leuchten wie alle Sterne im beobachtbaren Universum zusammen. Diese flüchtige Natur der Ausbrüche erschwert ihre Untersuchung, da man den Himmel an genau der richtigen Stelle im genau dem richtigen Moment überwachen müsste. Aber seit Ende der 1990er Jahre konnten die Astronomen auch das weniger energiereiche Nachleuchten im Röntgenbereich, im optischen Licht und im Infrarot aufspüren, so dass man sich ziemlich sicher war, die Gammastrahlenausbrüche gut verstanden zu haben. 

Bis zu dieser eben erwähnten Nacht auf La Palma. Es geht um den Ausbruch GRB211211A. Der Astronom Daniele Bjørn Malesani, der ihn in dieser Nacht beobachtete, sagt: “Die Beobachtungen zeigten, dass der Ausbruch außerhalb einer Galaxie entstand, die für kurze Ausbrüche typisch ist. Aber statt einer Millisekunde oder ein paar Sekunden dauerte dieses Ungetüm fast eine Minute.” Also haben wir einen Ausbruch, der vom Fundort her eigentlich ein kurzer Ausbruch sein müsste, aber sogar länger als die längsten langen Gammastrahlenausbrüche war. 

Das Roque-de-los-Muchachos-Observatorium auf La Palma
Die Kilonova fest im Blick: Das Roque-de-los-Muchachos-Observatorium auf La Palma

Kilonova: Zwei Neutronensterne sind kollidiert

Ein internationales Team von Astronomen hat diesen Ausbruch genauer analysiert und sie fanden etwas Unglaubliches heraus: Bei dem Ausbruch handelte es sich um eine sogenannte Kilonova. Kilonovae entstehen, wenn zwei Neutronensterne oder ein Neutronenstern und ein Schwarzes Loch kollidieren. Der Name Kilonova kommt daher, dass eine solche Explosion bis zu 1000-mal mehr Energie freisetzt als eine normale Nova. Wir reden hier über eine heftige kosmische Explosion, die stark genug war, die Überzeugungen der Astrophysiker komplett auf den Kopf zu stellen. 

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Denn, dass aus einem vermeintlich kurzen Gammastrahlenausbruch eine solche Kilonova entsteht, das ist mit dem bisherigen Modell nicht vereinbar. Dieser Fund bedeutet also nicht weniger, als dass wir unsere bisherige Vorstellung, dass Gammastrahlenausbrüche sich immer in kurz und lang einteilen lassen, über Bord werfen müssen. Anscheinend gibt es noch weitere Typen von Gammastrahlenausbrüchen. Der beteiligte Astronom Luca Izzo sagt: ”Gammastrahlenausbrüche können eine Vielzahl von Verhaltensweisen zeigen, aber die Unterscheidung zwischen langen und kurzen Ereignissen ist seit den 1990er Jahren klar etabliert und gilt als einer der Grundpfeiler in diesem Bereich. Dieser Befund hat uns wirklich überrascht.” 

Kilonova außerhalb von Galaxien

Und nicht nur, dass die Klassifizierung nun neu geschrieben werden muss, auch weitere Aspekte über diesen Ausbruch sind absolut bemerkenswert: Nach allem, was wir wissen, fand er außerhalb von Galaxien statt, also im relativ leeren intergalaktischen Raum. Wie haben sich Neutronensterne oder Schwarze Löcher dorthin verirrt? Ist der intergalaktische leere Raum gar nicht so leer wie wir denken? 

Und es wird noch bizarrer. Wir könnten hier eine kosmische Goldschmiede gefunden haben. Man geht davon aus, dass Kilonovae der Hauptmechanismus für die Entstehung schwerer Elemente wie Silber, Gold und Platin, Plutonium und Uran sind. Alle natürlichen Elemente sind in Fusionsprozessen im Weltraum entstanden, auch alles, woraus Ihr besteht! Ihr seid Sternenstaub oder wie es Carl Sagan so schön sagte: “Wir sind eine Möglichkeit für den Kosmos sich selbst zu erkennen.” Aber für die Entstehung der schweren Elemente braucht es gewaltige Energiemengen und Bedingungen, die nur in den heftigsten Ereignissen des Kosmos entstehen können, wie in Kilonovae. Es ist gut möglich, dass in der nun beobachteten Kilonova so viel neues Gold entstanden ist, dass es den Goldpreis ziemlich auf Talfahrt schicken würde, wenn wir es einsammeln könnten. 

Entstehung schwerer Elemente
Schwere Elemente entstehen bei Sternkollisionen

Um die entdeckte Kilonova ranken sich aber noch jede Menge ungeklärte Fragen. Wie schaffen es kollidierte Neutronensterne oder Schwarze Löcher einen so langen Burst zu erzeugen? Eine Theorie besagt, dass sich die kollabierten Neutronensterne so schnell drehen – mit einem erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit –, dass die Zentrifugalkräfte das verschmolzene Objekt noch eine Weile aufrechterhalten und sein düsteres Schicksal hinausschieben können. Daniele Bjørn Malesani sagt: „Kilonovae sind für uns ein relativ neues und unerforschtes Phänomen. Da wir nicht erwartet haben, dass sie mit langen Bursts in Verbindung stehen, haben wir dort nicht nach ihnen gesucht. Aber jetzt wissen wir, dass die Natur einfallsreicher ist, als wir bisher dachten.

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Eismonde: Neue Entdeckungen auf Europa und Enceladus

Eismonde

Eismonde im Visier: Forscher haben zwei spannende Entdeckungen auf den Eismonden Enceladus und Europa gemacht. Könnte das der Durchbruch sein bei der Suche nach außerirdischem Leben?

Die Eismonde der großen Gasplaneten sind die wahrscheinlichsten Kandidaten für außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem. Alle vier Gasplaneten, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, besitzen Eismonde. Auf ihrer Oberfläche befindet sich eine dicke Eiskruste und unter der Oberfläche oftmals gigantische Ozeane aus Wasser. 

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Der Ozean des Jupitermondes Europa etwa besitzt mehr als doppelt so viel Wasser wie alle Meere der Erde zusammen. Dass es dort so viel Flüssigkeiten gibt, ist erst mal überraschend, denn die Temperaturen so weit hinten im Sonnensystem sind eisig. Die Durchschnittstemperatur auf dem Jupitermond Ganymed etwa beträgt minus 160 Grad. Aber durch die heftigen Gezeitenkräfte, die durch die Masse der Gasplaneten hervorgerufen wird, wird das Innere dieser Monde durchgeknetet und die Temperatur erhöht sich. 

Aufbau des Mondes Europa
Aufbau des Mondes Europa

Eismonde: Phosphor auf Enceladus entdeckt

Das geschmolzene Eis kommt dann in sogenannten Kryovulkanen an der Oberfläche herausgeschossen. All das klingt nach Science-Fiction-Welten, aber sie existieren tatsächlich vor unserer kosmischen Haustüre. Die große Frage ist: Existiert in diesen außerirdischen Ozeanen Alien-Leben? 

Zwei neue, faszinierende Entdeckungen bringen uns der Antwort näher. Die erste News betrifft den Saturnmond Enceladus. Dort hat man die letzte wichtige Zutat für Leben entdeckt: Phosphor. Phosphor ist ein wichtiger Baustein des Lebens, der für den Aufbau von DNA und RNA benötigt wird. Und eine Analyse von Daten der NASA-Raumsonde Cassini zeigt nun, dass der unterirdische Ozean von Enceladus diesen wichtigen Nährstoff enthält. Und nicht nur das: Die Konzentrationen sind dort möglicherweise tausendmal höher als im Ozean der Erde. 

Kryovulkan auf Enceladus
Kryovulkan: Eisfontänen auf dem Mond Enceladus

Der NASA-Astrobiologe Morgan Cable sagt: “Wir wussten, dass Enceladus die meisten Elemente enthält, die für das Leben, wie wir es kennen, essentiell sind – Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel. Jetzt, da Phosphor bestätigt wurde, scheint Enceladus alle Kriterien für einen bewohnbaren Ozean zu erfüllen.” Was für eine unglaubliche Entdeckung. Nicht nur haben wir alle Elemente des Lebens dort gefunden, einige davon kommen sogar in tausendmal höheren Mengen als auf der Erde vor. Die Voraussetzungen für Leben sind perfekt, vielleicht sogar besser als auf der Erde und nach dem Prinzip von Ockhams Rasiermesser ist die naheliegendste Möglichkeit zutreffend – und die naheliegendste Möglichkeit ist, dass ein wohltemperierter Ozean mit allen Bausteinen des Lebens auch Leben enthält. 

Leben auf dem Eismond Europa

Die Forscher gehen davon aus, dass diese Entdeckung auf Enceladus sich auch auf die anderen Eismonde übertragen lässt. Auch dort könnten sich riesige Phosphormengen im Wasser befinden. Dazu passt die zweite große Entdeckung, um die es hier gehen soll. Die betrifft den Jupitermond Europa. Wissenschaftler haben die Krater dieses Mondes analysiert und herausgefunden, dass Meteoriteneinschläge auf Europa dazu beitragen, wichtige Bestandteile für das Leben auf der Mondoberfläche zu seinem verborgenen Ozean aus flüssigem Wasser zu transportieren – selbst wenn die Einschläge die Eishülle des Mondes nicht vollständig durchschlagen. 

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Die Forscher konnten beweisen, dass das erhitzte Schmelzwasser, das bei einem Einschlag mindestens die Hälfte der Eishülle des Mondes durchdringt, durch den Rest des Eises hindurchsinkt und die chemischen Bausteine des Lebens von der Oberfläche in den Ozean bringt, wo sie dazu beitragen könnten, mögliches Leben in den geschützten Gewässern zu erhalten. Das ist eine faszinierende Erkenntnis, denn es beweist, dass die Ozeane der Eismonde nicht isoliert und unangetastet sind, sondern dass Materialien aus dem Weltraum durch die Eiskruste in den Ozean sickern können. Man kann sich dieses Hinabsickern ein wenig vorstellen, wie ein sinkendes Schiff, in dessen Innerem sich Wasser sammelt. Der beteiligte Forscher Evan Carnahan beschreibt es so: “Wir warnen vor der Vorstellung, dass man sehr große Mengen an Schmelzwasser im flachen Untergrund halten könnte, ohne dass es untergeht. Sobald man genug Wasser hat, geht man einfach unter. Das ist wie die Titanic mal 10.”

Leben im unterirdischen Ozean

Jetzt könnte man natürlich sagen, dass solche theoretischen Erkenntnisse noch lange nicht beweisen, dass das auch in der Realität geschieht. Aber wenn wir uns Europas Oberfläche ansehen, finden wir überall riesige Krater. Wir wissen also zu 100 Prozent, dass es schon oft zu solchen Einschlägen kam, bei dem dann Materialien in den Ozean gesickert sein müssen.

JUICE-Mission der NASA
Auf den Spuren der Eismonde: die JUICE-Mission der NASA

Die Forscher haben also herausgefunden, dass sowohl Enceladus als auch Europa Ozeane besitzen, die sehr wahrscheinlich voll mit den Bausteinen des Lebens sind. Was jetzt noch fehlt, ist der endgültige Beweis, der definitive Fund von Leben. Und es gibt tatsächlich eine geplante Mission der ESA, der europäischen Weltraumbehörde, namens JUICE, die sich die vier großen Monde des Jupiters mal ganz genau ansehen will. Wer weiß, was wir durch diese Mission noch entdecken werden. 

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Polsprung: Verändern sich die Pole?

Polsprung

Kommt bald der Polsprung? Das Magnetfeld der Erde spielt verrückt – wir schauen uns in diesem Beitrag an, ob die magnetischen Pole bald kippen und wie groß die Gefahr für uns  ist.

Es mangelte in den letzten zwei Jahren nicht an globalen Krisen und jetzt soll auch noch der Polsprung bevorstehen? Hiervon liest man derzeit zumindest wieder viel und um das zu verstehen, müssen wir uns erst mal eine Sache genau anschauen: Das Erdmagnetfeld. 

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Ein Polsprung würde nicht bedeuten, dass die komplette Erde kippt. Es geht um die magnetischen Pole. Das Erdmagnetfeld wird zum Großteil von Effekten im Erdkern hervorgerufen, man bezeichnet das als Geodynamo. Der äußere Erdkern ist flüssig und stark eisenhaltig und er umschließt den inneren festen Kern, der fast komplett aus reinem Eisen entsteht. Durch die Bewegung dieser elektrisch leitenden Flüssigkeiten entsteht ein Magnetfeld, das sich in Magnetfeldlinien darstellen lässt. Und diese Magnetfeldlinien treffen sich an zwei Punkten, die nahe dem geographischen Nord- und Südpol liegen. Diese Punkte bezeichnet man als magnetische Pole, aber sie sind nicht identisch mit dem geographischen Nord- und Südpol. Das können sie auch nicht sein, weil das Erdmagnetfeld aufgrund der Prozesse im Erdkern in Bewegung ist, sind diese magnetischen Pole nicht statisch, sondern sie wandern. 

Wanderung des magnetischen Nordpols
Wanderung des magnetischen Nordpols

Magnetfeld beschützt die Erde

Ein weiterer Einfluss ist auch noch wichtig, um das Erdmagnetfeld zu verstehen und das ist unsere Sonne. Dieser riesige stellare Kernfusionsreaktor versorgt uns nicht nur mit Energie und Licht, sondern schießt auch permanent einen Strom geladener Teilchen in den Weltraum, den sogenannten Sonnenwind. Unglaublicherweise stößt die Sonne – und jetzt haltet euch fest – eine Million Tonnen Sonnenwindpartikel pro Sekunde aus. Wenn dieser Sonnenwind die Erde erreicht, wird er vom Erdmagnetfeld aufgefangen und wandert auf den Magnetfeldlinien in Richtung der magnetischen Pole. Wenn er dort ankommt, reagiert er mit den Molekülen der Erdatmosphäre und bringt sie zum leuchten. Diesen Effekt kennen sicherlich viele von euch, das sind Polarlichter. 

Daran sehen wir auch, dass das Erdmagnetfeld extrem wichtig für uns ist, denn die Magnetosphäre unseres schönen Planeten schirmt die Erdoberfläche von den geladenen Partikeln des Sonnenwinds ab. Ohne Magnetfeld wären wir dieser energiereichen Strahlung völlig ausgesetzt und das würde unsere moderne Zivilisation komplett lahmlegen.

Erdmagnetfeld und Sonnenwind
Der Sonnenwind trifft auf das Erdmagnetfeld

Polsprung möglich – Gefahr für uns?

Wir wissen jetzt, dass das Magnetfeld nicht statisch ist, und es kann im Extremfall sogar dazu kommen, dass es sich komplett umkehrt, also die magnetischen Pole ihre Position tauschen. Das ist dann ein Polsprung. Wie zerstörerisch solche Ereignisse sind, darüber herrscht keine Einigkeit, aber klar ist, dass es massive Auswirkungen hat, denn bei einem Polsprung wandern die magnetischen Pole über den Planeten bis sie ihre neue finale Position erreicht haben. 

Wenn wir uns vorstellen, dass ein magnetischer Pol direkt über Deutschland wäre, dann wäre das erst mal schön, weil wir wunderschöne Polarlichter über dem Kölner Dom und dem Brandenburger Tor sehen würden. Aber dann könnte es geschehen, dass der Sonnenwind die komplette Stromversorgung zerlegen würde und niemand kann mehr Fortnite spielen oder Dschungelcamp schauen.

Polsprung tritt alle 200.000 Jahre auf

Und jetzt wirds ein wenig beunruhigend: Wissenschaftler gehen davon aus, dass ein solches Polsprungereignis im Schnitt alle 200.000 Jahre auftritt. Der letzte wirklich gesicherte Polsprung war aber vor 780.000 Jahren. Tatsächlich mehren sich die Anzeichen dafür, dass ein neuer Polsprung bevorsteht. Es gibt drei sehr kuriose Verhaltensweisen des Erdmagnetfelds, die sich niemand erklären kann: Einmal ist die Geschwindigkeit der Wanderung des magnetischen Pols auf der Nordhalbkugel kurios. Seit den 90er Jahren wandert er dreimal schneller als im Schnitt davor. Und da fragt man sich: Warum hat der es so eilig? 

Außerdem hat sich auf der Südhalbkugel eine magnetische Anomalie aufgetan. Über dem Südatlantik wächst eine Region mit einem ungewöhnlich schwachen Magnetfeld. Genannt wird dieses Gebiet vor der Küste Brasiliens „Südatlantische Anomalie“. Bereits Alexander von Humboldt konnte dies im 19. Jahrhundert messen, aber seitdem wird die Anomalie immer stärker. Und da dort das Magnetfeld und seine schützende Wirkung schwächer wird, steigt auch die Strahlenbelastung. Auch hier rätseln die Forscher noch darüber, warum diese Anomalie entstanden ist und vor allem weshalb sie immer stärker wird. 

Strahlenbelastung durch die Südatlantische Anomalie
Steht ein Polsprung bevor? Strahlenbelastung durch die Südatlantische Anomalie

Und schließlich gibt es noch einen dritten Faktor, der auf einen Polsprung hindeuten könne und das ist der gravierendste: In den vergangenen 180 Jahren hat die Stärke des gesamten irdischen Magnetfelds um etwa zehn Prozent abgenommen – zehn Prozent, das ist wirklich eine deutliche Abnahme und da wir ja jetzt wissen, dass die Magnetosphäre uns beschützt, kann einem da schon mal Angst und Bange werden. 

Veränderungen des Erdmagnetfelds gut im Blick

Weil Sonnenstürme ohne Magnetfeld direkt auf uns treffen würden. Das würde nicht nur das Erdklima massiv verändern, sondern wie bereits erwähnt die Technik auf der Erde ziemlich frittieren. Es gibt aber auch ein bisschen Entwarnung. In einer neuen Studie haben schwedische Forscher Informationen über vergangene Polumkehrungen gesammelt. Sie haben versteinerte Lava und sogar jahrtausende alte Tontöpfe analysiert und konnten so mithilfe empfindlicher Instrumente die Richtung und Stärke des Magnetfelds an bestimmten Orten und zu bestimmten Zeiten rekonstruieren. Der beteiligte Geologe Andreas Nilsson sagt: “Wir haben die Veränderungen des Erdmagnetfeldes in den letzten 9000 Jahren kartiert. Anomalien wie die im Südatlantik sind wahrscheinlich wiederkehrende Phänomene, die mit entsprechenden Schwankungen der Stärke des Erdmagnetfeldes zusammenhängen.“ 

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Trotz Polsprung positiv bleiben – mit diesem Beutel.

Ein interessanter Punk der Studie ist auch, dass es nicht immer zu einem kompletten Polsprung kommt, sondern nur zu heftigen Bewegungen der magnetischen Pole, die dann wieder in der Ausgangsposition enden. Ein solcher gescheiterter Polsprung geschah vor 42.000 Jahren und könnte auf die damals lebenden steinzeitlichen Menschen starke Auswirkungen gehabt haben. Die schwedischen Forscher haben durch ihre Erkenntnisse auch neue Modelle der Prozesse im Erdkern erstellen können und kommen insgesamt zu einem beruhigenden Fazit: “Aufgrund der Ähnlichkeiten mit den nachgebildeten Anomalien sagen wir voraus, dass die südatlantische Anomalie wahrscheinlich innerhalb der nächsten 300 Jahre verschwinden wird und dass die Erde nicht auf einen Polsprung zusteuert.” 

Das klingt erst mal gut, aber nicht wirklich überzeugend. Zwar kann jetzt die südatlantische Anomalie als Indiz für einen Polsprung ausgeschlossen werden, aber wir haben ja festgestellt, dass es noch weitere Kuriositäten gibt wie die Bewegung des magnetischen Pols und die allgemeine Abschwächung des Magnetfelds. Diese Phänomene bleiben weiterhin einigermaßen rätselhaft und ein Fakt kann schlicht nicht von der Hand gewiesen werden: Irgendwann wird es definitiv zu einem Polsprung kommen. Der Redakteur und Chemiker Lars Fischer schrieb im Spektrum der Wissenschaft: “Andere Untersuchungen hatten ebenfalls ergeben, dass das Erdmagnetfeld sehr variabel ist und sein derzeitiges Verhalten wohl kein Indiz für anstehende dramatische Veränderungen ist.” 

Wir können mit einiger Sicherheit sagen, dass zu unseren Lebzeiten kein Polsprung anstehen wird. Frei nach dem Motto “nach mir die Sintflut” ist das ja schon mal schön. Doch unsere Nachfahren werden sich damit beschäftigen müssen und daher ergibt es Sinn, jetzt schon daran zu forschen, wie man diese Effekte auffangen kann. Wir bräuchten technische Mittel, um menschliche Ballungszentren und vor allem empfindliche technische Geräte vor dem Einfluss des Sonnenwindes abzuschirmen. Im Optimalfall haben wir bis dahin sogar Technologien erfunden, mit denen wir die Ozonschicht davor bewahren könnten, durch die heftige Strahlung durchlöchert zu werden. Und schließlich müsste man durch eine Art Geoengineering die klimatischen Effekte abfedern können, die durch die Bewegung der magnetischen Pole entstehen würden. Also wirklich keine leichte technische Aufgabe, aber immens wichtig, wenn wir nicht in der Zukunft durch einen Polsprung auf dem falschen Fuß erwischt werden wollen. 

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Zombie-Virus zum Leben erweckt

Zombie-Virus in Russland reaktiviert

Ein Zombie-Virus, das jahrtausendelang in einem zugefrorenen See in Russland begraben war, ist jetzt wieder zum Leben erweckt worden. Steht uns etwa die nächste Pandemie bevor? 

Ein Team um die französischen Forscher Jean-Marie Alempic und Matthieu Legendre von der Universität Marseille haben ein rund 50.000 Jahre altes Zombie-Virus wiederbelebt, das die letzten Jahrtausende in einem zugefrorenen See in Russland begraben war. Und als wenn das nicht schon genug Stoff für einen neuen Zombi-Apokalypsenfilm wäre… die Dinger sind auch noch ansteckend! Warum tun Wissenschaftler sowas? 

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Ok, bevor wir hier in Panik geraten und uns anschauen, wie ansteckend dieses Methusalemvirus wirklich ist, machen wir erstmal einen kurzen Exkurs in das globale Klima. Rund ein Viertel der nördlichen Hemisphäre ist von sogenanntem Permafrost belegt – heißt, der Boden ist komplett gefroren. Die Erwärmung der Erde führt dazu, dass diese Permafrostböden und auch die Gletscher in allen Teilen der Welt schmelzen und sich das ewige Eis nach und nach zurückzieht. 

Permafrostböden tauen auf

In einigen Gebieten in Sibirien ist das Eis schon komplett verschwunden und hat echt seltsame Dinge zum Vorschein gebracht. 2007 hatte der Rentier-Hirte Jurij Chudi den Kadaver eines Baby-Mammuts entdeckt, das aufgrund der Eisschmelze freigelegt wurde. Normalerweise ist der Permafrostboden in Sibirien ständig gefroren. Aber, wie gesagt, erwärmt sich die Erde und so taut das Eis an bestimmten Stellen immer wieder auf. Das 50 Kilogramm schwere Mammut war über 10.000 Jahre alt und wurde im Eis perfekt konserviert. Klon-Experten träumen schon von der Wiedergeburt der Mammuts… dann gäbe es vermutlich bald sowas wie Chili con Mammut oder leckeren Mammutkrustenbraten.

Mammut
Das eingefrorene Mammut aus dem Permafrostboden in Sibirien

Aber was hat das jetzt alles mit dem Virus zu tun? Viel, weil durch das Auftauen der Permafrostböden eben nicht nur süße Mammuts zum Vorschein kommen, sondern auch allerhand organisches Material, zelluläre Mikroben und ja, mit dem Auftauchen von Tierkadavern auch prähistorische Killer-Viren. Und natürlich müssen Wissenschaftler über diese Viren Bescheid wissen, um potenzielle Gefahren für die Menschheit auszuschließen. 

Tote Viren werden reaktiviert

Aus diesem Grund haben die Forscher nun 13 von diesen Zombie-Viren aus dem ewigen Eis wiederbelebt, die aus sieben verschiedenen Permafrostböden isoliert wurden. Das muss man sich mal vorstellen, dieses Lebewesen, das Virus, lag tausende von Jahren tot unter dem Eis und dann kommen plötzlich ein paar Menschen daher und reißen dich aus deinem Dornröschenschlaf. Und dann steht da noch nichtmal ein Prinz, sondern irgendwelche Gestalten in weißen Kitteln. 

Wirklich neu ist das alles jedoch nicht. Der Forscher Jean-Marie Alempic ist den Killer-Viren aus dem Permaforst bereits seit mehreren Jahren auf der Schliche. Jetzt aber veröffentlichte sein Team den aktuellen Forschungsstand zu den genannten 13 bisher unbekannten Viren.  

Zombie-Virus überlebt in Gefriertruhe unter der Erde

Bevor wir uns aber mit der Frage beschäftigen, wie ansteckend diese reaktivierten Viren jetzt für uns sein können, klären wir erst einmal, wie es überhaupt möglich ist, dass diese Lebewesen tausende von Jahren später wiederbelebt werden können. Wir müssen uns die Permafrostböden vorstellen wie eine Art Gefriertruhe unter der Erde. Man spricht von Permafrost, wenn die Temperatur an diesem Ort auf mindestens zwei aufeinanderfolgenden Jahren dauerhaft unter null Grad liegt. Dort ist alles permament, also dauerhaft gefroren und unter solchen Bedingungen kann sich organisches Material sehr gut erhalten. 

Eisig: Karte der Permafrostböden
Eisig: Karte der Permafrostböden

Vielleicht habt ihr schon mal von der Idee der Kryokonservierung gehört. Dabei werden Zellen oder Gewerbe in flüssigem Stickstoff eingefroren und die Vitalität der Zellen wird dabei aufrecht erhalten. Stellt euch mal vor, ihr lasst euch konservieren und werdet dann in einer Zeit aufgeweckt, in der interstellares Reisen möglich ist und es in Deutschland endlich flächendeckendes Internet gibt. 

Pandoravirus Yedoma

Aber zurück zu unserem Zombie-Virus. In einem Labor haben die Forscher diese Viren in Zellkulturen wieder virulent gemacht, also wieder von den Toten aufgeweckt. Daher kommt auch der Name Zombie-Virus, nicht etwa, weil diese Viren uns alle zu Zombies machen könnten. Ein Virus davon soll schlappe 48.500 Jahre alt sein, ein echter Methusalem, und das älteste Virus, das jemals entdeckt wurde und das von den Forschern auf den Namen Pandoravirus Yedoma getauft wurde. 

Dieses Virus ist unglaublich groß, es lässt sich mit einem normalen Lichtmikroskop nachweisen. Also nicht nur ein Zombie-Virus, jetzt auch noch ein Riesenvirus. Das Reaktivieren von Viren ist übrigens noch nichts außergewöhnliches, da Viren generell bei Minusgraden gelagert und immer wieder aufgeweckt werden können. Die 13 Viren der französischen Forscher waren aber sogar in der Lage, sich zu duplizieren. Außerdem haben sie kleine Amöben in die Virenschalen geworfen. Das Resultat: Alle 13 Viren wurden infektiös und haben die Amöben befallen. Arme Amöben. 

Zombie-Virus unter dem Mikroskop
Ansteckend und gefährlich? Die Zombie-Viren aus Russland

Genom von Zombie-Virus noch nicht bekannt

Das gefährliche an diesen Viren ist, dass das Genom keinem jener Viren ähnelt, die uns heute bekannt sind. Würden diese Viren nun ausbrechen und auch Menschen befallen, hätten wir keinerlei Forschung und erst recht keine Medikamente. Und was neuartige Viren mit der Welt anstellen können, oder eher gesagt in den Köpfen von Politikern, das haben wir in den letzten Jahren ja am eigenen Leib gespürt. Die Forscher aus Frankreich konnten aber noch nicht sagen, wie lange diese Viren infektiös bleiben, da die Viren aus dem Permafrost, wenn sie auftauen, ja völlig neuen Bedingungen – UV-Strahlung, Sauerstoff, Wärme – ausgesetzt sind. Außerdem muss das Virus dann auch auf einen passenden Wirt treffen und auch hier ist es noch völlig unklar, wen die 13 Viren bevorzugen würden. Amöben auf jeden Fall.

Garantiert nicht ansteckend: Der Plüsch-Pluto.

Die beruhigende Nachricht der Forscher: Panischer Aktionismus ist erstmal nicht angebracht. Beruhigende Worte findet auch Albert Osterhaus, Direktor des Research Center for Emerging Infections and Zoonoses an der Tierärztlichen Hochschule Hannover. Er sagt: „Die Chance, dass solche Viren zu wirklich großen Problemen führen, ist klein, aber niemals 100 Prozent abwesend.“ Er schätzt die Gefahr, die von solchen Zombie-Viren ausgehen, für gering ein, vor allem, wenn die Viren in jahrtausendealten Tier-Kadavern geschlummert haben. Anders sieht es jedoch aus, wenn Forscher auf menschliche Leichen im ewigen Eis stoßen. Hier ist die Gefahr groß, dass Viren ausbrechen, für die unser Immunsystem einfach nicht mehr ausreichend trainiert ist. Also, solltet ihr jemals in Gletschern oder Permafrostböden rumwühlen, und dann eine vom Eis konservierte Mumie finden, tragt besser einen Schutzanzug. 

Viren können Menschen vermutlich nicht infizieren

Michael Buchmeier, emeritierter Professor für Infektionskrankheiten an der University of California, der nicht an der Studie beteiligt war, meint dazu: “Nichts in der Studie deutet darauf hin, dass diese Viren in der Lage sind, Menschen zu infizieren“. Er hält es für sehr unwahrscheinlich, dass eine künftige Pandemie durch einen der in der Studie wiederbelebten Erreger verursacht wird. Wir können also festhalten, dass die reaktivierten Viren keine Gefahr für unsere Gesundheit darstellen. Noch nicht zumindest. 

Um wirklich verlässliche Aussagen treffen zu können, ist die Studienlage derzeit noch zu dünn. Mit ihrer Veröffentlichung erhoffen sich die Forscher aus Marseille nun weiter Unterstützung von anderen Wissenschaftlern, um mehr Klarheit in die Welt der Zombie-Viren zu bringen. Ein echt wichtiger Gedanke und ich hoffe, dass die Wissenschaftler an dem Thema dran bleiben, denn wer weiß, was sich noch so alles in den Permafrostböden tummelt und eventuell in Zukunft freigesetzt werden könnte? 

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Radioaktiver Pilz: Bizarre Lebensform in Tschernobyl

Radioaktiver Pilz

Ein radioaktiver Pilz wächst in den Ruinen des Kernkraftwerks Tschernobyl heran. Und stellt Wissenschaftler vor ein großes Rätsel.

Es ist schon mehr als 35 Jahre her, dass es zum Reaktorunglück in Tschernobyl kam. Im Atomkraftwerk der ukrainischen Stadt Tschernobyl kam es zu zwei Explosionen, durch die ein Reaktorblock zerstört wurde. Das führte zur Freisetzung von radioaktivem Material in die Luft, das sich durch große Teile Russlands, Weißrusslands, die Ukraine und weitere Teile Europas verbreitete. Die Einwohner des Ortes Tschernobyl und der nahegelegenen Stadt Prypjat wurden evakuiert und die Gegend galt jahrzehntelang als unbewohnbar. 

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Heute wohnen wieder einige Menschen dort und es gibt sogar Touristentouren in die Gegend. Natürlich wurde damals auch die Flora und Fauna in der Gegend um das Kernkraftwerk durch die radioaktive Strahlung belastet. Über die Jahre nimmt die Strahlenbelastung ab und so hat sich auch die Natur erholt. Aber der folgende Fund ist dennoch erstaunlich: Forscher fanden in dem Areal einen schwarzen radioaktiven Pilz, der sich von der radioaktiven Strahlung ernährt. Sein Name ist Cryptococcus neoformans. Er wächst nicht im Wald, sondern dort, wo es die höchste Strahlung im Reaktorblock gibt. Dieser hungrige Organismus trotzt nicht nur der hohen Strahlenbelastung, er lebt von ihr. Der NASA-Strahlenforscher Kasthuri Venkateswaran sagt: “Die Pilze, die im Reaktor gesammelt wurden, hatten mehr Melanin als die Pilze, die außerhalb in der Sperrzone gesammelt wurden. Es wurde festgestellt, dass sie der Strahlung entgegen gewachsen sind. Sie lieben sie.”

Cryptococcus Neoformans
Radioaktiver Pilz mit dem Namen Cryptococcus Neoformans

Radioaktiver Pilz ernährt sich von Grafit

Also wir reden hier wirklich über eine absolut außergewöhnliche Lebensform: Der Pilz gedeiht auf den Resten des Reaktorblocks. Er kann radioaktives Material wie den heißen Grafit in den Überresten des Tschernobyl-Reaktors zersetzen. In Gegenwart der Strahlung wachsen die Pilze schneller. Sie richten sich auf die Strahlungsquelle aus, um dort hinzuwachsen, so als ob sie nach ihrer Nahrung greifen würden. Dass das Leben ausgerechnet am Ort einer solchen Katastrophe gedeiht, ist faszinierend. Leben findet halt immer einen Weg.

Aber wie macht der Pilz das? 

Und könnten wir das vielleicht sogar für medizinische Behandlung oder für die Raumfahrt nutzen? Die schwarzen Pilze besitzen einen sehr hohen Anteil an Melanin – das ist das Pigment in der menschlichen Haut, das vor ultravioletter Strahlung schützt. Der geringe Melaninanteil ist der Grund, weshalb die blasseren unter uns nach einem Tag am Strand aussehen wie eine Tomate. Die Pilze können mit ihrem Melanin Gammastrahlung in chemische Energie für ihr Wachstum umwandeln. Das erinnert einige von euch vielleicht an den pflanzlichen Photosynthese-Prozess und es ist auch tatsächlich ähnlich – analog zur Photosynthese nennt man das Radiosynthese. Der Molekularbiologe Arturo Casadevall sagt: “Wir begannen damit, die Pilze der Strahlung auszusetzen. Dabei stellten wir fest, dass sie schneller wuchsen, was mit Melanin zusammenhing. Wenn sie kein Melanin hatten, konnte man den Effekt nicht sehen.”

Garantiert nicht radioaktiv, bringt dich aber trotzdem zum Strahlen: Der Plüsch-Pluto.

Ein radioaktiver Pilz als Strahlenschutz

Im Prinzip ist er durch seine Radiosynthese ein natürlicher Strahlenschutz. Sehr praktisch für Leute, die sich öfter mal im Weltraum aufhalten, denn die kosmische Strahlung ist radioaktiv und auf Dauer für den menschlichen Körper sehr gefährlich. Deswegen wurde der Pilz auch schon auf der internationalen Raumstation, der ISS, gezüchtet, denn man will seine erstaunlichen Eigenschaften für die Raumfahrt nutzen. Die Versuche auf der ISS sollen zeigen, ob es möglich ist, Raumschiffe auf diese Weise gegen die eindringende Strahlung abzusichern. Denn in dem Bereich, in dem sich die ISS bewegt, ist die Strahlung zwar höher als auf der Erdoberfläche, aber noch im akzeptablen Ausmaß. 

Wenn irgendwann Menschen zu Missionen tiefer in den Weltraum aufbrechen, beispielsweise in den nächsten Jahren zum Mars, dann werden sie eine massive Strahlenbelastung aushalten müssen.Und da könnte der Tschernobyl-Pilz perfekt helfen, wenn man beispielsweise in den Außenwänden eines Raumschiffs diesen Pilz züchtet. Der Biologe Radamés Cordero sagt: “Wir wissen, dass die Weltraumstrahlung gefährlich ist und die Materie schädigt. Wenn man ein Material hat, das als Schutzschild gegen Strahlung fungieren kann, könnte es nicht nur Menschen und Strukturen im Weltraum schützen, sondern auch sehr reale Vorteile für Menschen hier auf der Erde haben.“

Bild von der ISS
Radioaktiver Pilz: Könnte er die Forschung auf der ISS vereinfachen?

Radioaktiver Pilz für die Medizin?

Wenn sich schon auf der Erde solche Lebensformen bilden, heißt das, dass auch extrem radioaktive Exoplaneten nicht ausgeschlossen werden können hinsichtlich der Existenz von Lebensformen. Ein Planet der völlig überzogen ist mit einem Alien-Pilzgeflecht… Die Raumfahrt ist aber nur ein Anwendungsbereich. Auch in der Strahlentherapie könnte man den schwarzen Pilz nutzen, um Patienten vor negativen Aspekten der Strahlung zu schützen. Oder man könnte Atommüllendlager mit Schichten aus diesem Pilz umgeben. Die Möglichkeiten sind endlos. 

Der Pilz könnte uns sogar zur Stromerzeugung dienen. Aus Radioaktivität könnten wir Öko-Strom erzeugen. Es gibt auf der Erde viele Orte, die auf natürliche Art und Weise eine immense Radioaktivität aufweisen, so zum Beispiel die iranische Stadt Ramsar. Dort existieren heiße Quellen, die Radium aus dem Gestein im Untergrund an die Oberfläche bringen. Die Radioaktivität dort entspricht dem 20-fachen des weltweiten Durchschnitts. Solche Orte wären prädestiniert für Pilzkraftwerke, um diese Radioaktivität in Energie umzuwandeln, die wir Menschen dann nutzen könnten. Alles noch Zukunftsmusik, aber es ist faszinierend, sich darüber Gedanken zu machen, wofür man diesen Pilz nutzen könnte. 

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Mysteriöse Entdeckung bei Neutronenstern: 7 Mal schneller als das Licht

Darstellung einer Neutronensternkollision

Die NASA hat bei einem Neutronenstern etwas beobachtet, das sich laut Messungen mit siebenfacher Lichtgeschwindigkeit bewegt! Würde das nicht gegen die fundamentalen Naturgesetze der Relativitätstheorie verstoßen?

Neutronensterne sind so stark verdichtete Objekte, dass ein einziger Teelöffel eines solchen Sterns auf der Erde um die vier Milliarden Tonnen wiegen würde. Damit gehören Neutronensterne zu den dichtesten Objekten im gesamten Universum. Sie sind die übriggebliebenen Kerne von gestorbenen, sehr schweren Sternen.

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Besonders groß sind die Sterne nicht, aber sie sind unfassbar dicht und schwer, womit eine gigantische Gravitation einhergeht. Wenn sich zwei Neutronensterne zu nahe kommen, rasen sie in einem stellaren Todestanz aufeinander zu und treffen sich in einer heftigen Kollision, bei der Gravitationswellen und Gammastrahlung ins All geschleudert werden. Die NASA hat 2017 eine solche Neutronensternkollision mit dem Hubble-Weltraumteleskop beobachtet, die Auswertung der Daten hat mehrere Jahre gedauert und wurde erst vor kurzem veröffentlicht. Das beobachtete Ereignis trägt den sehr leicht zu merkenden Namen GW170817. Astronomen haben wirklich ein Talent für Namensgebung…

Darstellung einer Neutronensternkollision (ESO_L. Calçada. Music_ Johan B. Monell)
Darstellung einer Neutronensternkollision (ESO_L. Calçada. Music_ Johan B. Monell)

Gravitationswellen durch binäre Neutronensternverschmelzung

Bei diesem Ereignis sind zwei Neutronensterne kollidiert. Profis sprechen auch von binärer Neutronensternverschmelzung. Das klingt sehr abstrakt, aber dahinter steckt etwas Unfassbares: Durch die Kollision wurden nicht nur Gravitationswellen erzeugt, also die Raumzeit selbst wurde zum Wackeln gebracht, sondern es entstand auch ein Schwarzes Loch. Um das Schwarze Loch herum bildete sich eine rotierende Scheibe, eine sogenannte Akkretionsscheibe, in der sich Materie ansammelte, die von der Schwerkraft des Schwarzen Lochs erfasst wurde. In so einer Akkretionsscheibe entsteht viel Energie und es kann passieren, dass diese Energie in Form von heftigen Ausbrüchen, sogenannten Jets, in den Weltraum abgefeuert wird. 

Der NASA ist es gelungen, die Jets dieser Neutronensternkollision zu analysieren. Und das Ergebnis hat bei Wissenschaftlern für große Augen gesorgt. Die Messung ergab, dass sich die Strahlung mit siebenfacher Lichtgeschwindigkeit bewegt hat. Eigentlich ist das nicht möglich. Wir wissen seit Albert Einstein, dass die maximale Geschwindigkeit c als Naturkonstante das schnellste ist, was in unserem Kosmos erreicht werden kann. Und Lichtgeschwindigkeit im Vakuum entspricht dieser maximalen Geschwindigkeit c. 

Sieben Mal schneller als das Licht

Die siebenfache maximale Geschwindigkeit würde alles, was wir meinen, über das Licht und die Relativitätstheorie zu wissen, über den Haufen werfen. Die Leute von der NASA wussten direkt, dass es irgendeine Erklärung für die siebenfache Geschwindigkeit geben muss. Erstmal haben sie sich aber darüber gefreut, dass Hubble überhaupt solche präzisen Messungen machen kann. Der beteiligte Astronom Kunal P. Mooley sagt: “Ich bin erstaunt, dass Hubble uns eine so präzise Messung liefern konnte, die mit der Präzision von leistungsstarken, über den ganzen Globus verteilten VLBI-Radioteleskopen konkurriert.”

Hubble-Aufnahme der Kollision (Hubble Space Telescope, NASA and ESA)
Hubble-Aufnahme der Kollision (Hubble Space Telescope, NASA and ESA)

Es war auch der erste kombinierte Nachweis von Gravitationswellen und Gammastrahlung bei der Verschmelzung eines binären Neutronensterns. Also eine absolut historische Leistung der NASA und des Hubble-Teleskops. Aber was hat es denn nun mit der Lichtgeschwindigkeit auf sich? Die Antwort lautet: Superluminalbewegung.

Superluminale Bewegung ist ein Effekt, der auftreten kann, wenn sich Licht unseren Beobachtungsinstrumenten nähert und der die Illusion erzeugt, das Licht würde sich mit einer Geschwindigkeit höher als die maximale Geschwindigkeit c bewegen. Da sich der Jet der Neutronensternkollision unserer Erde mit nahezu Lichtgeschwindigkeit nähert, hat das Licht, das er aussendet, jeweils eine kürzere Strecke zurückzulegen. Man könnte sagen, dass der Jet seinem eigenen Licht hinterherjagt. 

Wird in Lichtgeschwindigkeit geliefert: Hol dir jetzt den Zwergplaneten nach Hause!

In Wirklichkeit ist zwischen der Aussendung des Lichts durch den Jet mehr Zeit vergangen, als der Beobachter denkt. Das führt dazu, dass die Geschwindigkeit des Objekts überschätzt wird – und in diesem Fall scheint sie die Lichtgeschwindigkeit zu überschreiten. Stellt euch das Schwarze Loch mit seiner Akkretionsscheibe vor. Dort werden Photonen in den Weltraum geschossen, die sich mit fast maximaler Geschwindigkeit c bewegen. Diese Photonen leben in der relativistischen Welt, für sie existiert die Zeit nicht. Denn je schneller man sich bewegt, desto mehr beeinflusst das die Zeit und bei maximaler Geschwindigkeit vergeht die Zeit dann gar nicht mehr. 

Was ist die Superluminalbewegung?

Die Strahlungswellen, die uns von der Neutronensternkollision erreichen, bewegen sich fast mit maximaler Geschwindigkeit. Die Zeit vergeht also nur noch ganz minimal für sie. Bedeutet: Ein Photon, das heute dort losgeschossen wird, wird die Erde unwesentlich früher erreichen als ein Photon, das erst in einem Monat losgeschossen wird. Denn für diese Photonen existieren Kategorien wie heute, nächste Woche oder einem Monat aufgrund ihrer Geschwindigkeit nicht. Die Zeitspanne zwischen solchen zwei Photonen ist viel kürzer als ein Monat, was den Eindruck erweckt, der Strahl bewege sich schneller als die Lichtgeschwindigkeit. Das ist Superluminalbewegung. Die NASA hat dann errechnen können, wie schnell sich die Strahlungswellen tatsächlich bewegen. Der beteiligte Forscher Wenbin Lu sagt: “Unser Ergebnis deutet darauf hin, dass sich der Jet mindestens mit 99,97 % der Lichtgeschwindigkeit bewegte, als er gestartet wurde.”

Also wesentlich langsamer als siebenfache Lichtgeschwindigkeit, aber um ehrlich zu sein, immer noch beeindruckend schnell. Übrigens gelang die erste präzise Messung der Lichtgeschwindigkeit schon im Jahre 1676. Der dänische Astronom Ole Romer nutzte dafür den Jupitermond Io. Anhand der Verfinsterungszeiten des Mondes in Abhängigkeit von der Entfernung des Jupiters zur Erde konnte er die Lichtgeschwindigkeit verifizieren. 

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James Webb hat Exoplaneten entdeckt

Darstellung Exoplanet und James Webb

Das James-Webb-Teleskop hat seinen ersten Exoplaneten entdeckt. Viele sprechen schon von einer zweiten Erde. Alles zu dieser sensationellen Entdeckung und ob es dort vielleicht sogar Leben geben könnte.

Das neue Jahr beginnt mit einem wissenschaftlichen Knüller: James Webb hat seinen ersten Exoplaneten bestätigt, einen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, der sich in vielen Lichtjahren Entfernung um einen anderen Stern dreht. 

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Vor einigen Monaten ging es bereits darum, dass James Webb einen bereits bekannten Exoplaneten ins Visier genommen hatte. Jetzt hat James Webb aber erstmals einen ganz neuen Exoplaneten entdeckt. Und das ist eine tolle Nachricht, weil einer der Hauptzwecke von James Webb ist, fremde Planeten genauer zu analysieren und in ihren Atmosphären nach Zeichen für außerirdisches Leben zu suchen. Und ist es eine fantastische Nachricht, weil dieser neu entdeckte Exoplanet es wirklich in sich hat. 

Exoplanet 41 Lichtjahre entfernt

Auf dieser künstlerischen Darstellung sehen wir, wie der Planet aussehen könnte. Er liegt im Sternbild Octan und trägt wie immer einen leicht zu merkenden Namen, nämlich LHS475b. Im Folgenden nennen wir ihn den James-Webb-Planeten. Dieser liegt nur 41 Lichtjahre von der Erde entfernt und umkreist einen Roten Zwergstern. Unsere Galaxis ist insgesamt 100.000 bis 200.000 Lichtjahre groß. 41Lichtjahre Entfernung ist demnach direkt vor der Haustür. Die beteiligten Forscher Kevin Stevenson und Jacob Lustig-Yaeger sagen: “Es steht außer Frage, dass der Planet da ist. Die makellosen Daten von Webb bestätigen dies. Die Tatsache, dass es sich um einen kleinen, felsigen Planeten handelt, ist beeindruckend.” 

Exoplanet LHS 475 b und sein Stern (Illustration)
Der Exoplanet LHS 475 b und sein Stern (Illustration)

Warum ist der neue Planet denn jetzt so besonders? Er weist 99 Prozent der Größe der Erde auf. Also wir haben einen Planeten gefunden, der fast die Größe der Erde hat und der nur einen kosmischen Katzensprung von uns entfernt ist. Potentiell eine zweite Erde in unserer galaktischen Nachbarschaft, entdeckt vom besten Weltraumteleskop aller Zeiten. 

James Webb: Wirklich zweite Erde gefunden?

Aber handelt es sich wirklich um eine zweite Erde, oder ist nur die Größe des Planeten ähnlich? James Webb kann durch seine hochauflösenden Infrarotaugen Informationen über die Atmosphäre gewinnen. Unten seht Ihr verschiedene Modellierungen der Exoplanetenatmosphäre, basierend auf dem sogenannten Transmissionsspektrum. Die beteiligte Forscherin Erin May sagt: “Das Teleskop ist so empfindlich, dass es problemlos eine Reihe von Molekülen erkennen kann, aber wir können noch keine endgültigen Schlüsse über die Atmosphäre des Planeten ziehen.” 

Definitive Gewissheit über die Atmosphäre des James-Webb-Planeten gibt es also noch nicht, aber ein sehr spannendes Indiz. Die Forscher vermuten, dass die Atmosphäre nicht der der Erde ähnelt, sondern eines anderen Himmelskörpers im Sonnensystem: des Saturnmondes Titan. Mit seiner dichten Atmosphäre und seinen Seen auf der Oberfläche kommt er der Erde am nächsten – was nicht bedeutet, dass es nicht riesige Unterschiede gäbe: So bestehen die Seen auf der Titanoberfläche aus flüssigem Methan und auch seine Atmosphäre würde euch dank hohen Stickstoff- und Methananteil im wahrsten Sinne des Wortes den Atem verschlagen. 

Exoplanet LHS 475 b (NIRSpec-Transmissionsspektren)
Linien in einem Transmissionsspektrum: Was verrät uns der Exoplanet?

Exoplanet könnte Aufbau wie Titan haben

Und die Tendenz der Wissenschaftler geht gerade dahin, dass der James-Webb-Planet einen ähnlichen Aufbau wie der Titan haben könnte. Das macht zwar irdisches Leben unwahrscheinlich, aber Leben an sich könnte auf so einem Planeten vermutlich gut gedeihen. Immerhin gilt auch der Titan als einer der wahrscheinlichsten Orte für außerirdisches Leben im Sonnensystem. Dieses Leben müsste dann perfekt angepasst sein an Stickstoff- und Methanvorkommen. Wie solche Aliens aussehen könnten? Da kann man seiner Fantasie nur freien Lauf lassen. 

Da wird Pluto ja glatt neidisch: Hol dir jetzt den Zwergplaneten nach Hause!

Auf dem James-Webb-Planeten kommt noch ein kleines Problem hinzu: Es ist sehr heiß. Er bewegt sich zwar um einen Roten Zwergstern, der nur halb so heiß wie die Sonne ist, aber der Planet ist sehr nah dran. Er braucht für eine komplette Umdrehung um seinen Stern nur zwei Erdentage. Ganz schön rasant. Stellt mal vor, ein Jahr auf der Erde würde nur zwei Tage dauern. 

James Webb: Der Anfang von was ganz Großem

Insgesamt könnte man sagen, dass dieser Planet eine Mischung aus dem Titan und der Venus ist. Und das ist erst der Anfang: Denn James Webb hat nun unter Beweis gestellt, dass es kleine erdähnliche Exoplaneten entdecken kann – das ist sozusagen der Heilige Gral der Exoplanetenforschung. Riesige Exo-Gasplaneten zu finden, ist wesentlich einfacher und auch mit vielen anderen Teleskopen möglich, weil diese Planeten einfach unfassbar groß sind. Aber kleine Gesteinsplaneten zu entdecken, das war schon immer schwierig. James Webb hat nun gezeigt, dass es das kann und wir können uns auf jede Menge weitere Entdeckungen von Planeten freuen, auf denen es potentiell Leben geben könnte. Denn so spannend Exo-Gasplaneten auch sind, außerirdisches Leben wird es dort wohl eher nicht geben, dafür müssen wir auf den kleineren Planeten mit fester Oberfläche suchen.

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Können wir Aliens durch Gravitationswellen finden?

Alien vor Gravitationswellen

Stammen Krümmungen in der Raumzeit von Aliens? Das könnte gut sein. Auf diese Art und Weise könnten wir endlich mächtige außerirdische Zivilisationen aufspüren. Was ist wirklich dran? Und verraten Gravitationswellen wirklich Aliens?

Gibt es Aliens? Die Antwort muss “Ja” lauten, denn das Universum ist gigantisch groß. Astronomen gehen mittlerweile davon aus, dass es bis zu eine Billion Galaxien gibt, riesige Sterneninseln, die jeweils aus Milliarden Sternen und Planeten bestehen. Eine dieser Galaxien heißt Milchstraße. 

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Die Milchstraße besteht aus mindestens 200 Milliarden Sternen und noch mehr Planeten, Monden und Zwergplaneten. Dass es bei dieser unfassbaren Anzahl von Himmelskörpern nur auf der Erde Leben geben soll, wäre ein bisschen egozentrisch gedacht. Die Wahrscheinlichkeit ist sehr hoch, dass auf einem Alien-Planeten da draußen außerirdische Lebewesen sitzen. 

Aliens verraten sich durch elektromagnetische Wellen

Und jetzt kommt das Praktische: Alien-Zivilisationen würden jede Menge Signale in den Weltraum senden, unfreiwillig. Wie wir. Wir senden Radiowellen aus. Auch alle anderen elektromagnetischen Wellen von der Erde breiten sich in jede Richtung in den Weltraum aus. Das erste, was Aliens von uns hören werden, wäre also vermutlich ein lustiger Radio Jingle aus den Achtzigern und die Seitenbacher-Werbung. 

Galaxie von oben
So weit reichen unsere ausgesendeten Signale

Elektromagnetische Wellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Radiowellen von der Erde sind dennoch noch nicht allzu weit gekommen. Aber jetzt könnte man davon ausgehen, dass Alien-Zivilisationen schon viel länger existieren, als unsere Radios in den Weltraum tröten. Das kann sehr gut sein und das würde bedeuten, dass wir rein von der zurückgelegten Distanz eine Chance hätten, diese Signale aufzufangen. Jetzt kommt nur leider das große Aber. Die Art von elektromagnetischen Wellen, die wir zur Kommunikation nutzen, schwächt sich ab, wenn sie sich ausbreitet. Das macht es fast unmöglich, das Rauschen jenseits von ein paar 100 Lichtjahren herauszufiltern. Wenn Aliens nicht gerade in unserer direkten galaktischen Nachbarschaft Signale aussenden, dann haben wir kaum Chancen, sie aufzufangen.

Gravitationswellen erzeugt durch kosmische Kollisionen

Es gibt Wellen im Kosmos, die sich nicht abschwächen und die auch nichts mit dem Licht zu tun haben. Wellen, die so mächtig und ausdauernd sind, dass sie die Raumzeit selbst zum wackeln und vibrieren bringen: Gravitationswellen. Stellt euch mal einen Stein vor, der ins Wasser fällt und dabei gleichmäßig Wellen in jede Richtung auslöst. So ähnlich kann man sich auch die Entstehung von Gravitationswellen vorstellen. Sie werden durch massive kosmische Kollisionen erzeugt; die von uns auf der Erde entdeckten Gravitationswellen wurden durch Kollisionen zwischen massiven kompakten Objekten wie Schwarzen Löchern und Neutronensternen erzeugt. 

Kollision von zwei schwarzen Löchern
Gravitationswellen entstehen, wenn zwei Schwarze Löcher miteinander kollidieren

Wenn diese super schweren und dichten stellaren Leichen zusammenkrachen und verschmelzen, bringen sie die Raumzeit zum vibrieren. Und selbst wenn in sehr weiter Entfernung zwei Schwarze Löcher einen kosmischen Tanz vollenden, können wir hier auf der Erde mit sehr teuren Gerätschaften das dadurch entstehende Wackeln der Raumzeit messen. Auch Ihr erzeugt übrigens Gravitationswellen. 

Wir bringen die Raumzeit zum Wackeln

Alle Objekte mit einer Masse und einer Geschwindigkeit bringen die Raumzeit zum wackeln, aber eben nur sehr leicht. Das könnten wir mit unseren derzeitigen Nachweismethoden niemals messen. Es braucht schon sehr mächtige, schwere Objekte, damit Gravitationswellen entstehen, die wir feststellen können. 

Wenn Gravitationswellen sich nicht wie elektromagnetische Wellen über längere Distanzen merklich abschwächen, dann könnten wir sie nutzen, um Alien-Zivilisationen zu entdecken, egal wie weit sie weg sind, selbst am anderen Ende der Galaxis. Da wir festgestellt haben, dass unsere Messmethoden bislang nur erheblich starke Raumzeitkrümmungswellen nachweisen können, müsste die Alien-Technologie, die für uns nachweisbare Gravitationswellen erzeugt, verdammt beeindruckend sein. 

Lockt zwar keine Aliens an, schmeckt aber trotzdem gut: Leckere Astronautennahrung

RAMAcraft-Raumschiff – könnten wir es entdecken?

Forscher von der University of California in Los Angeles haben nun die Größe und Geschwindigkeit eines potentiell für uns auf diese Art nachweisbaren außerirdischen Raumschiffs errechnet – sie nannten es ein Rapid And/or Massive Accelerating Spacecraft, kurz RAMAcraft. Als Basis für die Berechnung dienten die Fähigkeiten des LIGO-Observatoriums, mit dem vor sieben Jahren erstmals Gravitationswellen nachgewiesen wurden, wofür es dann 2017 folgerichtig auch den Nobelpreis gab. Was die Forscher nun ausgerechnet haben, ist ein bisschen bizarr, also haltet euch gut fest: LIGO wäre in der Lage, ein RAMAcraft von der Masse des Jupiters, also mehr als 300 Erdmassen, mit einem Warp-Antrieb zu entdecken, der auf zehn Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen könnte. Wenn ein solches Raumschiff in einer Entfernung von bis zu 326.000 Lichtjahren von der Erde operieren würde, könnten wir es entdecken. 

So könnte das RAMAcraft-Raumschiff aussehen
So könnte das RAMAcraft-Raumschiff aussehen

Das klingt schon ein bisschen abgedreht. Aber seht es mal so: Ein solches RAMAcraft müsste kein traditionelles Raumschiff sein. Es könnte sich um gigantische Megastrukturen handeln wie sogenannte Dyson-Sphären, gigantische Konstruktionen, die fortschrittliche Zivilisationen um ganze Sonnen errichten könnten, um deren Energie vollständig zu nutzen. Oder riesige Generationenschiffe, die Aliens nutzen, um für Äonen durch die Galaxis zu reisen. Herausfinden können wir es nur, in dem wir genauer nachschauen und da sieht es so aus, als wäre die Gravitationswellenmethode unsere beste Chance. 

Nachweis von Gravitationswellen: RAMADAR

Der an der Studie beteiligte Physiker Gianni Martire sagt: „Unsere Studie über Warp-Antriebe hat den Weg für den Nachweis von Gravitationswellen geebnet. Wir sind bereits in der Lage, alle 10 hoch 11 Sterne in der Milchstraße auf Warp-Antriebe zu untersuchen, und bald auch in Tausenden anderer Galaxien.“ Denn das Gravitationswellendetektionsprogramm soll nun ausgebaut und auf andere Galaxien erweitert werden unter dem Namen RAMAcraft Detection And Ranging, kurz RAMADAR. 

Definitiv eines der vielversprechendsten Projekte, um außerirdische Zivilisationen zu finden. Und vielleicht suchen auch Aliens mit genau dieser Methode nach anderen Lebensformen, haben aber viel feinere und bessere Messmethoden, so dass sie bereits Gravitationswellen von jedem irdischen Raketenstart empfangen haben. Möglich ist alles. 

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Oumuamua ist noch da – kann die NASA das Objekt einholen?

Oumuamua und das Sonnensystem

Der interstellare Asteroid Oumuamua, der von einem Harvard-Professor für ein Alien-Raumschiff gehalten wird, ist viel näher an uns dran, als viele Leute gedacht haben – er ist jetzt erst dabei, das Sonnensystem zu verlassen! Was hat ihn so lange aufgehalten und ist an den Alien-Raumschiff-Behauptungen vielleicht doch etwas dran? 

Oumuamua war der erste interstellare Besucher, den wir zweifelsfrei nachweisen konnten. Um zu verstehen, was das bedeutet, müssen wir uns unsere Galaxis, die Milchstraße, anschauen. Sie ist unsere kosmische Heimat, eine Sterneninsel in den Weiten des Universums, die aus mindestens 200 Milliarden Sternsystemen besteht und eine Ausdehnung von mindestens 200.000 Lichtjahren besitzt. 

Wird verarbeitet …
Erledigt! Sie sind auf der Liste.

Obwohl unsere Milchstraße nur eine von bis zu einer Billion Galaxien im gesamten Kosmos ist, ist sie für unsere Maßstäbe schon riesig und enthält so viele einzelne Welten, dass wir sie niemals alle erkunden könnten, selbst wenn unsere Leben hundert mal so lange dauern würden. Was sich auf auf all diesen unzählbaren Exoplaneten, Exomonden, Exozwergplaneten und so weiter befindet, wissen wir nicht und man kann seiner Fantasie freien Lauf lassen. Dass sich irgendwo auf einer dieser Welten außerirdisches Leben entwickelt hat, erscheint angesichts der schieren Masse an Himmelskörpern in der Milchstraße sehr wahrscheinlich. 

Flugbahn von Oumuamua

Diese fernen Welten werden wir niemals erkunden. Denn selbst Sternsysteme, die nah an uns dran sind, sind schon mehrere Lichtjahre entfernt. Wir können nicht mal eben dort vorbei fliegen oder eine Raumsonde dorthin schicken, die diese mysteriösen Gebiete für uns erforscht. Und aus dieser Situation heraus, aus dieser galaktischen Ungewissheit, platzt plötzlich Oumuamua in unser Sonnensystem.

2017 wurde er von Astronomen entdeckt und die staunten nicht schlecht, als sie seine Flugbahn analysierten. Die war nahezu senkrecht zu der Bahnebene der Planeten um die Sonne. Die einzige Erklärung für diese seltsame Bahn war: Er muss von außerhalb senkrecht in das Sonnensystem hereingeflogen sein. Ein interstellarer Besucher, ein Objekt, das aus einem fremden Sternsystem stammt. 

Flugbahn von Oumuamua
Ganz schön steil: So ist Oumuamua durch das Sonnensystem geflogen

Nachdem wir eben gesehen haben, wie unfassbar weit entfernt die anderen Sternsysteme sind, ist klar, weshalb das eine galaktische Sensation war. Ein Stück eines fremden Sternsystems kam zu uns und damit gingen immense Diskussionen einher über den Ursprung von Oumuamua. Der renommierte Harvard-Professor Avi Loeb behauptet bis heute, dass es sich um Alien-Technologie handelt, eine Art als Stein getarnte Raumsonde oder ein Teil eines Sonnensegels. Als Argumente dafür führt er die sehr ungewöhnliche, längliche Form von Oumuamua an und eine plötzliche Beschleunigung des Objekts, als es sich schon von der Sonne entfernt hat. Aber wirklich überzeugend ist das nicht. Die Beschleunigung lässt sich wohl eher durch Ausgasen von Material in Sonnennähe erklären und die zigarrenförmige Form ist zwar kurios, aber warum sollte ein normaler Asteroid nicht länglich geformt sein? 

Oumuamua ist noch im Sonnensystem

Seit dem 14. Oktober 2017 vergrößert Oumuamua seinen Abstand zur Erde und fliegt von uns weg. Seitdem sind immer wieder Berichte und Fachartikel über den interstellaren Besucher veröffentlicht worden, aber der Tenor war immer: Ouamuamua ist weg und hat das Sonnensystem verlassen. Aber jetzt kommt ein überraschender Fakt: Oumuamua ist immer noch in unserem Sonnensystem, er war nie weg. 

Lockt zwar keine Aliens an, schmeckt aber trotzdem gut: Leckere Astronautennahrung

Auf dem Oumuamua Live Tracker kann man live sehen, wo sich unser insterstellarer Freund befindet. Und wir sehen: Er befindet sich hinter der Neptun-Bahn, hat aber noch nicht die Distanz des Plutos erreicht. Um das in Relation zu setzten: Mit einer Entfernung zur Erde von knapp unter fünf Milliarden Kilometer ist er zum Greifen nah, wenn man das mit den Voyager Sonden vergleicht. Voyager 1 ist knapp 24 Milliarden Kilometer von uns entfernt, also fast fünf mal so weit Oumuamua. Wenn man das so sieht, kann keine Rede davon sein, dass Oumuamua uns verlassen hätte, oder? Mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 27 Kilometern pro Sekunde rast er zwar flott von uns weg, aber bis er das Sonnensystem verlassen wird, wird noch eine lange Zeit vergehen. 

Darstellung von Oumuamua
Alien-Technologie oder doch nur Stein? (Quelle: ESO, M. Kornmesser)

Ob wir dem Objekt hinterherfliegen könnten? Ja, schwierig, aber möglich. Schwierig, weil Oumuamua mit seinen 27 Kilometern pro Sekunde echt eine flotte Sohle aufs Parkett legt. Zum Vergleich: Voyager 1, die auch schon schnell ist, schafft nur 17 Kilometer pro Sekunde. Aber die NASA hat einige Projekte zur weiteren Forschung ausgewählt, bei der eine ambitionierte Technologie helfen soll, Oumuamua einzuholen und aus der Nähe zu studieren. 

Lyra-Projekt: Holen wir Oumuamua ein?

Im Rahmen des Projekt Lyra soll durch die geschickte Kombination mehrerer Swing-by-Manöver die nötige Geschwindigkeit erreicht werden, damit eine Sonde Oumuamua einholen könnte. Bei einem Swing-by-Manöver nutzt man die Schwerkraft eines Himmelskörpers um Schwung zu holen, die Voyager Sonden taten dies bei ihrem Vorbeiflug an den Gasplaneten. Die Forscher des Lyra-Projekts haben ausgerechnet, dass eine Sonde, die im Februar 2028 starten und dann Swing-by-Manöver an der Erde selbst, an der Venus und am Jupiter absolvieren würde, im Jahre 2050 Oumuamua einholen könnte. Ein Langzeitprojekt, aber wenn es funktionieren soll, müsste diese Sonde in sechs Jahren startbereit sein. Das Zeitfenster und die spezielle Position der Planeten zu verpassen, würde die Mission unmöglich machen. In dem wissenschaftlichen Paper zum Lyra-Projekt heißt es: “Alle Erklärungen zu Oumuamua haben ein gemeinsames Merkmal – sie sind außergewöhnlich. Der mögliche wissenschaftliche Nutzen unseres Vorhabens macht dies zu einer unverzichtbaren Gelegenheit.”

Lyra Projekt Oumuamua
Schnell hinterher: Die NASA will mit dem Lyra-Projekt dem Objekt nachrasen (Quelle: Maciej Rebisz)

Die weiteren Entwicklungen der Oumuamua-Verfolungsmission bleiben spannend und wir können hoffen, dass dies 2028 gelingen wird. Wenn wir ihn dann in Jahrzehnten erreichen, werden wir vielleicht herausfinden, was er ist, denn da ist man sich nicht einig. Die einen sagen: Ein Gesteinsbrocken, also ein Asteroid, andere gehen von einem hohen Eisanteil aus, dann wäre er ein Komet. Andere sagen, er könnte sogar das abgebrochene Stück von einem Exo-Pluto sein, einem eisigen Zwergplaneten aus einem anderen Sternsystem. Und wieder andere behaupten, es sei Alien-Technologie. Gewissheit werden wir dann frühestens 2050 haben. Also in kosmischen Maßstäben gar nicht mehr lang.

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