Kälter und wärmer: Was ist bloß auf dem Neptun los?

Neptun wird kälter

Auf dem Neptun, dem am weitesten entfernten Planeten unseres Sonnensystems, geht etwas extrem Merkwürdiges vor sich. Entgegen jeglicher Prognosen fallen die Temperaturen dort drastisch! Welche mysteriöse Kraft bringt den Neptun zum frieren? 

Der Neptun ist für uns eine mysteriöse weit entfernte Welt. Der äußerste Planet unseres Sonnensystems befindet sich im Schnitt 4,5 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt und wurde erst von einer einzigen Raumsonde besucht, der Voyager 2. Das ist bereits viele Jahre her. Voyager 2 untersuchte ihn im Jahr 1989. Seit mehr als 30 Jahren hat man den Neptun nicht mehr mit einer Raumsonde besucht. Doch diese Untersuchung damals hat sich gelohnt, denn Voyager 2 entdeckte einen riesigen Sturm auf dem Neptun, den sogenannten Great Dark Spot. Außerdem machte ein vorher unbekanntes Ringsystem ausfindig. Man bestimmte erstmalig die genaue Länge eines Neptuntags – 16 Stunden und 7 Minuten – und man fand Polarlichter auf dem Neptun, die wesentlich komplexer als die auf der Erde sind. Mit anderen Worten: Fast all die spannenden Informationen, die wir über den Neptun wissen, sind über 30 Jahre alt. 

Wird verarbeitet …
Erledigt! Sie sind auf der Liste.

Der Neptun wird kälter

Nun hat man aber etwas Neues über den Neptun herausgefunden und das ist fast unerklärlich: Auf dem Neptun wird es kälter und kälter. Seltsam, oder? Auch auf dem Neptun gibt es Jahreszeiten. Die dauern jeweils circa 40 Erdenjahre. Für einen kompletten Umlauf um die Sonne benötigt der Neptun 165 Erdenjahre. 40 Jahre Sommer. Das klingt doch super – auch wenn der Sommer auf dem Neptun nicht ganz so angenehme Temperaturen von ungefähr minus 200 Grad bietet. Hier passt der alte Song von Rudi Carrell: Wann wird’s mal wieder richtig Sommer? Vor allem weil es mysteriöserweise immer kälter wird auf dem Neptun, obwohl gerade neptunischer Sommer herrscht. 

Eine neue Studie, in der Beobachtungen der Temperatur des Neptuns aus 17 Jahren zusammengetragen wurden, zeigt: Es gibt einen global gemittelten Rückgang von etwa 8 Grad Celsius zwischen 2003 und 2018, der durch einen deutlichen Rückgang der atmosphärischen Strahlung des Neptun ab dem Jahre 2003 belegt wird. Der Planetenforscher Michael Roman von der University of Leicester in Großbritannien sagt: “Diese Veränderung war unerwartet. Da wir Neptun während seines südlichen Frühsommers beobachtet haben, haben wir erwartet, dass die Temperaturen langsam wärmer werden, nicht kälter.”

Temperaturentwicklung auf dem Neptun
Temperaturentwicklung auf dem Neptun

Warum wird der Neptun kälter?

Was ist verantwortlich für den neptunischen Klimawandel? Wie konnte man das überhaupt herausfinden, wenn es seit 30 Jahren keine Raumsonde gab, die den Neptun besucht hat? Das ist durch leistungsfähige erdgebundene Teleskope möglich wie etwa das VLT Imager and Spectrometer for mid-Infrared-Teleskop, kurz VISIR-Teleskop, das am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile installiert ist und das anhand der Emission von Infrarotlicht eines Himmelskörper dessen Temperatur bestimmen kann. Das Forscherteam um Michael Roman analysierte die Daten, die das VISIR-Teleskop über Jahre gesammelt hatte und zusätzlich auch noch Ergebnisse des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA. Herauskam die detaillierteste Studie zu Temperaturmessungen auf dem Neptun, die jemals erstellt wurde. So fand man die Temperaturveränderung heraus. Bleibt nur die Frage, wie die Absenkung der Temperatur mitten im Sommer zu erklären ist. So genau weiß das niemand, aber es muss wohl etwas mit Prozessen in der Neptunatmosphäre zu tun haben.

Das VISIR-Teleskop

In der Studie heißt es: “Während Methan das Sonnenlicht absorbiert und die Atmosphäre erwärmt, sind photochemisch erzeugte Kohlenwasserstoffe – vor allem Ethan und Acetylen – starke Infrarotstrahler, die die Stratosphäre abkühlen.” Anders gesagt: Wenn sich die Menge der photochemischen Kohlenwasserstoffe verändert, dann wird mehr im Infrarotbereich abgestrahlt und ein Planet wird kühler. 

Ähnliche Prozesse hatte man auch schon auf dem Saturn beobachtet. Hier stellte man fest, dass das Zusammenspiel von Chemikalien in Wolken innerhalb der Atmosphäre deren Temperatur beeinflussen kann. Auf dem Neptun scheint es chemikalische Prozesse zu geben, die derart massiv sind, dass sie die Temperatur des gesamten Planeten beeinflussen. Aber was könnte solch heftige Reaktionen auslösen? 

Beeinflusst der Great Dark Spot das Neptunwetter?

Eine Idee wäre, dass es etwas mit den riesigen Stürmen auf dem Neptun zu tun hat. Der Great Dark Spot war nur einer von sehr vielen Neptunstürmen. Er ist schon seit dem Jahre 1994 verschwunden, doch es bilden sich andauernd neue Stürme von unfassbarem Ausmaße. Diese Sturmentstehung auf dem Neptun ist noch sehr rätselhaft und kaum geklärt und es könnte sein, dass dadurch die chemikalischen Reaktionen in der Atmosphäre durcheinander gewirbelt werden und dies zu einer Abkühlung sogar im Sommer führen könnte.

Der Sturm Great Dark Spot auf dem Planeten Neptun

Das Forscherteam der Uni Leicester hat noch eine weitere Idee: Auch die Sonneneinstrahlung könnte eine Überlegung wert sein. Denn die Sonne durchläuft mehrjährige Aktivitätszyklen und ist mal mehr und mal weniger aktiv. Die durch den Aktivitätszyklus der Sonne hervorgerufenen Strahlungsänderungen könnten in irgendeiner noch ungeklärten Weise photochemische Veränderungen in der Neptunatmosphäre auslösen, was wiederum die beobachteten Temperaturschwankungen erklären könnte. Aber das sind alles nur Hypothesen, die atmosphärischen Prozesse auf dem Neptun bleiben für uns vorerst ein großes Rätsel. 

Fast um die Ecke vom Neptun: Der Plüsch-Saturn

Der Weltraum ist wirklich ein spannender Ort – all die Planeten beherbergen unheimlich viele Geheimnisse, die die Menschheit schon seit jeher faszinieren. Leider sind diese Objekte unseres Sonnensystems so weit weg, dass es schwer ist, sie genauer zu betrachten. Aber was wäre, wenn Ihr in Zukunft mit Erde, Saturn, Pluto und Co auf der Couch kuscheln könntet? Mit den Plüsch-Planeten von Astro-Comics holt Ihr euch das Sonnensystem nach Hause!

Und es wird noch verwirrender: Seit 2018 hat sich die Abkühlung auf dem Neptun umgekehrt und es wird schlagartig wieder wärmer. Die Temperatur schnappte innerhalb weniger Jahre zurück und ist im Schnitt um elf Grad gestiegen. Neptun durchlebt also derzeit ein absolutes Wechselbad der Gefühle. Michael Roman fasst es sehr gut zusammen und sagt: “Dies alles deutet auf ein komplizierteres Bild der Neptunatmosphäre hin und darauf, wie sie sich mit der Zeit verändert. Ich denke, dass Neptun für viele von uns so faszinierend ist, weil wir noch so wenig über ihn wissen.”

Ihr wollt mehr über den faszinierenden Planeten Neptun erfahren? Dann schaut euch das neue Video von Astro-Tim an:

Astronautennahrung, Eisenmeteorite und Plüschplaneten: In unserem Weltraum-Shop bleibt kein Wunsch offen. Kommt vorbei und stöbert in unseren Weltraum-Produkten.

Impressum und Datenschutz

Unglaubliche Entdeckung: Im Erdkern liegen Tonnen von Helium

Forscher haben einen spektakulären Fund im Erdkern gemacht. Dort verbirgt sich etwas, das wohl schon seit der Entstehung der Erde dort schlummert: Helium-3.

Helium-3 kennt man aus vielen Science-Fiction-Filmen als begehrte Ressource auf dem Mond. Jetzt haben Forscher eine gigantische Menge davon im Inneren unserer Erde gefunden. Rund zwei Milliarden Tonnen des primordialen Isotops Helium-3 sind im Metall unseres Erdkerns gebunden. Und das ist wirklich eine erstaunliche Entdeckung, denn, obwohl Helium das zweithäufigste Element im Kosmos ist, kommt es auf der Erde relativ selten vor. 

Wird verarbeitet …
Erledigt! Sie sind auf der Liste.

Woher kommt Helium?

Helium wird in Sternen wie unserer Sonne ausgebrütet – dort wird bei der sogenannten Kernfusion Wasserstoff zu Helium fusioniert. Aber auf der Erde ist Helium rar und der Grund dafür ist offensichtlich: Helium ist extrem flüchtig. Wenn es freigesetzt wird, steigt es nach oben und wird auch von der Erdschwerkraft nicht festgehalten. Ihr kennt das alle von Helium-Luftballons. In unterirdischen Hohlräumen können sich irdische Heliumvorräte aber halten. Dass im Inneren der Erde aber derart viel Helium-3 gelagert ist, das hätte wohl niemand gedacht. Es war zwar bekannt, dass es dort eine gewisse Menge an Helium gibt. Denn immerhin dringt aus vielen Vulkanen jede Menge Helium nach außen – aber mit zwei Milliarden Tonnen hat niemand gerechnet. 

Der Knaller auf jeder Party: Helium-Ballons

Helium-3: Schon immer dabei

Da stellt sich die Frage, wie diese Menge an Helium da hin kommt? Die Atome des Isotops Helium-3 entstanden schon kurz nach dem Urknall. Solche Isotope bezeichnet man auch als primordial. Sie waren von Anfang an dabei. Das bedeutet, dass das Helium-3 nicht durch Prozesse im Erdinneren entstanden ist, sondern dass die Erde es bei ihrer Entstehung eingesammelt haben muss. Vor etwa fünf Milliarden Jahren ist die Erde in einer gigantischen protoplanetaren Scheibe entstanden, eine riesige Ansammlung von Gas, Steinchen und Staub um die noch junge Sonne. In dieser protoplanetaren Scheibe hat sie dann auch riesige Mengen an Helium-3 eingesammelt, die seitdem in ihrem Inneren schlummern. So weit, so unmysteriös. 

Garantiert ohne Helium-Kern: Die Plüsch-Erde

Mit den Plüsch-Planeten von Astro Tim holt Ihr euch das Sonnensystem nach Hause! Fangt jetzt mit der Erde an und holt euch den süßen Planeten nach Hause:

Aber jetzt wirds knifflig: Die Erde hat in der Vergangenheit einen kleinen Unfall erlitten. Sie stieß mit einem Planeten namens Theia zusammen, der etwa die Größe des Mars besaß. Bei dieser Kollision ist ein großes Stück der Erde abgebrochen, aus dem sich schließlich der Mond geformt hat. Hätte sich bei diesem planetaren Crash, der schon viele Milliarden Jahre in der Vergangenheit liegt, nicht das gesamte innerhalb der Erde gespeicherte Helium nicht verflüchtigen müssen? Immerhin hatte die Erde nach dem Zusammenstoß ein riesiges Loch. 

Die Kollision der Erde mit Theia

Wie konnte also das riesige Helium-3-Reservoir im Erdkern den Zusammenstoß mit Theia überstehen? Die Antwort fanden nun Forscher der University of New Mexico in Albuquerque, die mithilfe von Laborexperimenten und geophysikalischen Modellen herausgefunden haben, dass der Helium-3-Vorrat sich sehr tief im Kern der Erde befinden muss, so tief, dass es vor der Kollision mit Theia geschützt war. Und der Grund für diese Tiefenlage ist in den Verhältnissen der damals noch sehr jungen Erde zu suchen. 

Das Helium der Ur-Erde

Damals war es auf unserem Planeten unangenehm heiß. Die Erde war bedeckt von riesigen Lava-Ozeanen, von Leben weit und breit keine Spur. Vermutlich hatte unser Planet damals Ähnlichkeit mit dem Lavaplaneten Mustafar aus Star Wars Episode 3, auch wenn es natürlich auf der Erde keine spektakulären Lichtschwert-Duelle gibt. Damals sah nicht nur die Oberfläche der Erde anders aus als heute, sondern auch ihre Atmosphäre – die war wesentlich heliumhaltiger. Und andauernd vermischte sich Helium aus der dichten Uratmosphäre der jungen Erde mit den Lavaozeanen, also in das geschmolzene Gestein. Als der Lavaozean abkühlte, blieb eine Menge Helium im nun festen Gestein gebunden. 

Aber ein Teil des Heliums sank wohl noch tiefer hinab. Die Forscher der University of New Mexico beschreiben es so: „Experimente zeigen, dass nur ein kleiner Anteil des in der Silikatschmelze gelösten Heliums in die eisenreichen Flüssigkeiten überging, während diese durch den Magmaozean in die Tiefe sanken. Aber dieses Wenige war genug, um substanzielle Mengen an Helium-3 in den Proto-Erdkern zu transportieren.“ Das bedeutet: Ein kleiner Anteil des Helium-3 verblieb nicht im Gestein, sondern sank mit schwereren Elementen wie Eisen tiefer in den Erdkern hinab. Und während der Großteil des im Gestein gebundenen Heliums durch den Crash mit Theia in den Weltraum geschleudert wurde, überdauert der Teil des Heliums, der in den Erdkern gesunken ist, dort bis heute. 

Die verschiedenen Schichten der Erde: Vom Mantel bis zum Kern

Aber die genauen Prozesse zwischen Erdkern und Erdmantel sind immer noch relativ mysteriös. Findet zum Beispiel ein Austausch des Heliums zwischen Kern und Mantel statt? Die Forscher denken, dass das neben Faktoren wie der Temperatur und der Beschaffenheit der Kern-Mantel-Grenze vor allem vom Konzentrationsgefälle zwischen beiden Erdschichten abhängt. Zwischen dem Erdkern und dem Erdmantel findet also ein stetiger Helium-Austausch statt und das Helium, das irgendwann von Vulkanen emittiert wird, stammt vermutlich ursprünglich aus dem Kern.

Es ist doch wirklich faszinierend, sich vorzustellen, dass in unserer Erde noch direkte Rückstände der Zeit kurz nach dem Urknall zu finden sind. Und so sieht es auch das Forscherteam, das schreibt: “Es ist ein Wunder der Natur und ein Schlüssel zur Geschichte der Erde, dass noch immer signifikante Mengen dieses primordialen Isotops im Erdinneren vorhanden sind”.

Ihr wollt mehr über das Helium in unserer Erde erfahren? Dann schaut euch das neue Video von Astro-Tim an:

Astronautennahrung, Eisenmeteorite und Plüschplaneten: In unserem Weltraum-Shop bleibt kein Wunsch offen. Kommt vorbei und stöbert in unseren Weltraum-Produkten.

Impressum und Datenschutz

Unglaubliche Entdeckung: Was ist auf dem Pluto los?

Der kleine Zwergplanet Pluto ist immer für eine gigantische Überraschung gut – und diese Entdeckung unter der Oberfläche des Zwergplaneten ist wirklich total verrückt und lässt sogar Alien-Leben möglich erscheinen! 

Kaum ein Thema in der Astronomie ist so emotional wie die Geschichte vom Pluto. Immerhin wurde er im Jahre 2006 seines Planetenstatus beraubt und fristet seitdem ein Dasein als Zwergplanet. Sehr viele Leute haben sich darüber aufgeregt, es wurden Fanclubs gegründet und Demonstrationen abgehalten, aber es hat alles nichts genützt. Pluto ist weiterhin ein Zwergplanet. 

Wird verarbeitet …
Erledigt! Sie sind auf der Liste.

Die Degradierung hat die Astronomen aber nicht davon abgehalten, den Pluto weiter zu erforschen. Und so erreichte ihn 2015 die Raumsonde New Horizons, die uns die ersten detaillierten Bilder des kleinen Zwergplaneten lieferte. New Horizons hat den Pluto so intensiv studiert, dass die Forscher immer noch dabei sind, die Daten auszuwerten. Und in diesen Daten hat man nun etwas absolut Unglaubliches entdeckt: Auf dem Pluto gibt es Eisvulkane, die größer als die Anden sind. Diese werden durch irgendeine Energie geformt, die stark darauf hindeutet, dass es unterirdische Ozeane auf dem Pluto und vielleicht sogar Leben gibt. Auf den Pluto trifft also wirklich das Sprichwort zu: Klein, aber oho. 

New Horizons liefert erstmals detaillierte Bilder vom Pluto

Aber immer der Reihe nach: Das bekannteste Merkmal vom Pluto ist seine große herzförmige Tiefebene mit dem Namen Sputnik Planitia. Am Rande dieses herzförmigen Flachlandes erstrecken sich gigantische Gebirge. Die größte Erhebung im Südwesten ist sieben Kilometer hoch und etwa 225 Kilometer breit ist. Innerhalb dieses Gebirgsmassiv gibt es zwei besonders hervorstechende Gipfel, den Piccard Mons und den Wright Mons. Der Piccard Mons ist übrigens nicht nach der Figur aus Star Trek benannt sondern nach dem Schweizer Physiker Auguste Piccard. 

Deutlich zu erkennen: die herzförmige Region Sputnik Planitia

Durch die Analyse der New-Horizons-Daten haben die Forscher herausgefunden, dass diese Berge nicht durch Aufschichtung von Gestein durch Meteoriteneinschläge entstanden sind, sondern sehr wahrscheinlich durch komplexe geologische Prozesse im Inneren des Pluto. In diesem Gebiet gibt es keine Einschlagskrater und das ist sehr unüblich für die Oberfläche des Pluto, die eigentlich mit Kratern überzogen ist. Das muss also bedeuten, dass dieses Gebiet erst vor kurzem durch geologische Aktivität entstanden ist und einfach noch nicht genügend Zeit für Meteoriteneinschläge war. 

Außerdem entdeckten die Forscher jede Menge Calderen, also kesselförmige Strukturen, vulkanischen Ursprungs in dem Gebirge. Es handelt es sich scheinbar um Eisvulkane. Anders gesagt: Wir haben es hier mit einer geologisch sehr jungen Region zu tun, die durch Eruptionen entstanden sein muss, die aus dem Inneren des Pluto kommen. Was für dunkle Geheimnisse verbirgt der Pluto also unter seiner kleinen, herzförmigen Maskerade? 

Ein Ozean unter dem Pluto

Die Forscher sind durch die Auswertung der New-Horizons-Daten zu folgendem Schluss gekommen: Unter der Oberfläche des Plutos existiert ein Ozean, der aus einer Mischung aus Wasser, Ammoniak und anderen Substanzen besteht, die im Prinzip wie ein Frostschutzmittel funktionieren. Wegen dieser Substanzen kann sich der Ozean auch in flüssiger Form halten, obwohl der Pluto so weit weg von der Sonne ist. Auf der Oberfläche des Plutos herrscht eine nicht so angenehme Durchschnittstemperatur von minus 230 Grad. Diese Frostschutzmittel erklären, weshalb der unterirdische Ozean überhaupt existiert. Jedenfalls erklärt das aber nicht, wie es zu den heftigen geologischen Prozessen und Eruptionen kam, die die Gebirgsketten auf der Oberfläche geformt haben. Es muss also noch irgendeine Energiequelle im Inneren des Pluto geben. 

Ein Pluto fürs Wohnzimmer

Ein eigener Zwergplanet zum kuscheln! Plüsch-Pluto sucht ein Zuhause und würde sich sehr freuen, wenn er vom einsamen Rande des Sonnensystems in ein warmes Zuhause auf der Erde umziehen könnte.

Die Energie könnte aus Plutos Kern kommen. Wir kennen das von der Erde, in deren Inneren heftige Prozesse ablaufen und immense Temperaturen vorherrschen. Plutos Gesteinskern ist aber so klein, dass er nicht genügend radioaktive Elemente enthalten dürfte, um eine derart hohe Energie zu produzieren. Das fällt also als Erklärung weg. Eine andere Idee wäre, dass Plutos Mond Charon verantwortlich ist für die Energie, die die geologischen Prozesse auslöst. Stichwort: Gezeitenkräfte. Ihr kennt es von unserem Mond. Durch seine Bewegung um die Erde gepaart mit seiner Schwerkraft beeinflusst er unseren Planeten, das bekannteste Beispiel sind Ebbe und Flut, die durch den Mond ausgelöst werden. Bei Pluto und Charon sind diese Gezeitenkräfte stärker, denn der Größen- und Massenunterschied zwischen den beiden ist viel kleiner als bei Erde und Mond. Deswegen bezeichnen viele Pluto und seinen Mond Charon auch als Doppelplanet, oder besser gesagt Doppelzwergplanet. 

Eisvulkanismus auf dem Pluto

Doch die Forscher haben anhand der New-Horizons-Daten nachgerechnet: Die Gezeitenkräfte von Charon reichen bei Weitem nicht aus, um in einer geologisch so kurzen Zeit ganze Gebirgsketten entstehen zu lassen. Das heißt: Die Sonnenenergie ist nicht verantwortlich, weil die Sonne viel zu weit weg ist, Prozesse im Kern des Pluto sind nicht verantwortlich und Charon ist nicht verantwortlich. Was ist dann die mysteriöse Energiequelle in Plutos Ozean? Antwort: Keiner weiß es genau, aber die Wissenschaftler vermuten, dass es auf dem Pluto eine Form des Eisvulkanismus gibt, die bislang noch völlig unbekannt war und auf keinem anderen Himmelskörper im Sonnensystem je beobachtet wurde. 

Auf den Eismonden des Jupiters und des Saturns ist es zum Beispiel so, dass durch die Gezeitenkräfte der schweren Gasplaneten das Eis in den Monden schmilzt und dann in flüssiger Form an der Oberfläche herausgeschossen kommt. Auf dem Pluto war es wohl eher so: Es quoll zähes, aber noch nicht ganz gefrorenes Wassereis aus mehreren Austrittsspalten im Untergrund nach oben und bildete dort Erhebungen. Im Laufe der Zeit verschmolzen diese Eishügel zu der hügeligen Landschaft, die heute zu sehen ist. Wir haben hier im Gegensatz zu den Eismonden also eine Art dickflüssigeren Eisvulkanismus. Und die beiden hohen Berge, Piccard Mons und Wright Mons, entstanden dementsprechend, weil dort mehrere Eisaustrittsstellen eng beieinander lagen und ständig von unten her neue dickflüssige Wassereismassen nach oben drückten, bis sich irgendwann diese gigantischen Eisberge gebildet hatten. Die Forscher, die nun die New Horizons Daten ausgewertet haben, sagen dazu: “Das Herausquellen von eisigem Material auf die Oberfläche eines Himmelskörpers mit extrem niedrigen Temperaturen, geringem Atmosphärendruck und wenig Schwerkraft, kombiniert mit der Häufigkeit flüchtiger Eise auf Plutos Oberfläche machen ihn einzigartig unter allen bisher erkundeten Orten im Sonnensystem.“

Neue Fotos von der Sonde der NASA vom Pluto

Damit diese Theorie passt, müsste aber die Temperatur im Inneren des Pluto wesentlich höher sein, als man bislang angenommen hatte. Wir müssen also davon ausgehen, dass unter der Oberfläche des Plutos ein flüssiger, warmer Ozean mit aktiven geologischen Prozessen und einer Vielzahl verschiedener Moleküle schlummert. Es ist also denkbar, dass in Plutos Ozean außerirdisches Leben existiert. 

Wollt ihr mehr über diese unglaubliche Entdeckung auf dem Pluto erfahren? Dann schaut euch mal dieses Video an:

Astronautennahrung, Eisenmeteorite und Plüschplaneten: In unserem Weltraum-Shop bleibt kein Wunsch offen. Kommt vorbei und stöbert in unseren Weltraum-Produkten.

Impressum und Datenschutz

Riesen-Molekül entdeckt: Hinweis für außerirdisches Leben?

Riesen-Molekül entdeckt

Das ändert bei der Suche nach außerirdischem Leben alles: Wissenschaftler haben in der Nähe eines jungen Sterns das bisher größte Molekül in einer Planeten-Entstehungs-Scheibe entdeckt! Alles zu dieser kosmischen Entdeckung erfahrt Ihr in diesem Beitrag. 

Wie werden eigentlich Planeten geboren? Ganz einfach: Durch die Gravitation junger Sterne. Überall in unserer Galaxis gibt es gigantische Wolken aus Gas, vor allem Wasserstoff und Helium. Es kann vorkommen, dass diese Gaswolken unter ihrem eigenen Gewicht kollabieren. Das Gas verdichtet sich immer mehr und aus dem komprimierten Gas entsteht dann ein Stern wie unsere Sonne. Dieser Stern beginnt aufgrund der Schwerkraft allerhand Zeug aus den umliegenden Bereichen der Galaxis um sich zu scharen: Staub, Eisklumpen, Steinchen, weitere Gaswölkchen. Und aus all diesem Kram entsteht dann eine sogenannte protoplanetare Scheibe. 

Wird verarbeitet …
Erledigt! Sie sind auf der Liste.

Diese Scheibe gab es auch in der Anfangsphase unseres Sonnensystems vor etwa vier bis fünf Milliarden Jahren. Aus dem festen Anteil der protoplanetaren Scheibe entstanden die inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars und aus dem übrig geblieben Gas, das nicht Teil der Sonne wurde, formten sich der Jupiter, der Saturn, der Uranus und der Neptun. 

IRS 48 bietet Einblick in die Frühphase von protoplanetaren Scheiben

Unser Sonnensystem hat schon einige Jahre auf dem Buckel und eignet sich leider nicht so gut, um die Frühphase von Sternsystemen zu untersuchen. Aber genau diese Frühphase ist interessant, um mehr über die Entstehung von Planeten und vielleicht auch über die Entstehung von Leben herauszufinden. Deswegen suchen Astronomen die Galaxis nach ganz jungen Sternsystemen ab, in denen sie diese Frühphase beobachten können. 

Eines dieser noch jungen Systeme ist IRS 48, das etwa 444 Lichtjahre entfernt liegt, also in galaktischen Maßstäben sehr nah an uns dran. Auf dem Bild seht Ihr eine künstliche Darstellung des Systems: der Stern im Zentrum und drumherum eine protoplanetare Scheibe von gigantischem Ausmaß. Hier werden gerade neue Welten geboren und da liegt die Idee nicht so fern, dass hier bereits die Grundbausteine von Leben herumschwirren. Diese Idee hatte auch der Astronom Nashanty Brunken von der Universität Leiden in den Niederlanden und warf mit dem ALMA-Teleskop einen Blick auf die protoplanetare Scheibe von IRS 48. 

Künstlerische Darstellung einer protoplanetaren Scheibe

ALMA steht für Atacama Large Millimeter/submillimeter Array und ist eine Radioteleskopanlage in den chilenischen Anden. Sie besteht aus 66 einzelnen Parabolantennen mit einem Durchmesser von jeweils zwölf Metern. Das ALMA-Teleskop wird vor allem zur Beobachtung von kalter, interstellarer Materie genutzt und ist perfekt geeignet, um mehr über die Planetenentstehung im IRS-48-System zu erfahren. Und was die Forscher der Uni Leiden dann entdeckten, ist wirklich spektakulär: Sie fanden Dimethylether.

Ein Baustein für Zucker und andere Biomoleküle

Dimethylether ist ein Molekül, das neun Atome enthält. Damit ist es das größte Molekül, das Forscher jemals in einer protoplanetaren Scheibe gefunden haben. Und nicht nur das: Dieses sauerstoffhaltige Molekül kann als Baustein für Zucker und andere Biomoleküle dienen. Anders gesagt: Die Forscher haben in einem jungen Sternsystem ein Molekül gefunden, das als Baustein für Leben dienen kann. 

Das bedeutet natürlich nicht, dass in diesem System zwangsläufig Leben entstehen muss. Und es ist auch nicht das erste Mal, dass man Dimethylether im All entdeckt hat. In stellaren Gaswolken fand man es schon öfter, aber noch nie in einer protoplanetaren Scheibe. Die Astronomin Alice Booth von der Universität Leiden formuliert es so: “Eine Zeit lang dachten wir, es sei nicht möglich, diese großen Moleküle zu beobachten. Noch spannender ist, dass wir jetzt wissen, dass diese größeren, komplexen Moleküle für die Bildung von Planeten in der Scheibe zur Verfügung stehen. Das war vorher nicht bekannt, denn in den meisten Systemen sind diese Moleküle im Eis verborgen.“

Staubfallen in protoplanetaren Scheiben

Die Entdeckung wird noch aufsehenerregender dadurch, dass die Forscher das Molekül in einer besonders interessanten Region der protoplanetaren Scheibe entdeckt haben, in der sogenannten Staubfalle. Man hat herausgefunden, dass sich festes Material wie Staub, Steinchen und Eisklumpen um den Stern in einer Art Halbmondform ansammeln, während das Gas einen vollständigen Ring bildet. Diesen Halbmond aus festem Material bezeichnet man als Staubfalle und man nimmt an, dass es in jeder protoplaneten Scheibe zu so einer Verteilung kommt.

Darstellung einer Staubfalle

Wenn wir die Entstehung von Gesteinsplaneten beobachten wollen, die eher für außerirdisches Leben in Frage kommen als Gasplaneten, dann müssen wir in die Staubfalle gucken. Und dass gerade dort Dimethylether gefunden wurde, macht noch mehr Hoffnung darauf, dass die dort entstehenden Planeten irgendwann die Bedingungen für Leben haben könnten. 

Die Entdeckung lief übrigens so ab: Wenn die Strahlung des Sterns die Staubfalle erreicht, lässt sie das Eis dort sublimieren, es wird sofort gasförmig. Wenn man das sublimierte Eis mit dem ALMA-Teleskop betrachtet, kann man anhand des Spektrums die Signatur der enthaltenen Moleküle erkennen. Diese Vorgehensweise funktioniert in der Theorie natürlich bei jeder protoplanetaren Scheibe und nach diesem Durchbruch wird man sicherlich noch viele weitere junge Sternsysteme ins Visier nehmen. Wer weiß, was wir dort finden? Es scheint jedenfalls so zu sein, als wäre ein Grundbaustein für Leben bei der Entstehung von Gesteinsplaneten keine Seltenheit. 

Apropos Eis: Die Kometen, die heute in unserem Sonnensystem herumschwirren, sind ursprünglich aus den Eisklumpen in der protoplanetaren Scheibe unseres Sonnensystems entstanden. Man spricht daher bei Kometen auch immer von Zeitzeugen der Entstehung des Sonnensystems. Im Prinzip waren sie in fast unveränderter Form beinahe von Anfang an dabei. Um mehr über die Entstehung unseres Sonnensystems zu lernen, gibt es im Prinzip zwei Wege: Entweder mit einer Zeitmaschine vier Milliarden Jahre zurückreisen oder mit der Kometenanalyse. Das hat man beispielsweise intensiv mit dem Kometen Tschurimov-Gerasimenko gemacht, liebevoll auch Tschuri genannt. Das ist der erste Komet, auf dem man eine Raumsonde hat landen lassen. 2014 landete dort die Sonde Philae, die die Beschaffenheit intensiv untersucht hat. Das Ganze hat nicht perfekt funktioniert, weil Philae bei der Landung abgeprallt und an einer ungünstigen Stelle von Tschuri aufgekommen ist. Aber man konnte trotzdem einige Erkenntnisse gewinnen. 

Die Astronomin Nienke van der Marel vom Observatorium Leiden sagt zum Thema Moleküle und Kometen: „Wir freuen uns sehr, dass wir nun den gesamten Weg dieser komplexen Moleküle von den Wolken, aus denen sich Sterne bilden, über die sich bildenden Planetenscheiben bis hin zu den Kometen verfolgen können. Wir hoffen, dass wir mit weiteren Beobachtungen dem Verständnis des Ursprungs der präbiotischen Moleküle in unserem Sonnensystem einen Schritt näher kommen können.“

Alles Wichtige über das Riesen-Molekül erfahrt ihr im folgenden Video:


Impressum und Datenschutz

Russland droht: Kann das Land die ISS abstürzen lassen?

Raumstation stürzt auf einen Planeten

Die russische Weltraumbehörde hat angedroht, die ISS auf westliche Länder abstürzen zu lassen. Was steckt hinter dieser Drohung? Und wie wahrscheinlich ist dieses Szenario?

Die russische Invasion in der Ukraine hält weiterhin an. Auch wissenschaftliche Projekte bekommen den Krieg zu spüren. Dieses Jahr sollte etwa im Rahmen der ExoMars-Mission ein neuer Rover auf den Mars gebracht werden – da es sich um ein gemeinsames Projekt der europäischen Weltraumbehörde ESA und der russischen Weltraumbehörde Roskosmos handelt, ist es aber wegen des Kriegs auf unbestimmte Zeit verschoben worden. 

Wird verarbeitet …
Erledigt! Sie sind auf der Liste.

Und auch die Internationale Raumstation ISS ist von der Auseinandersetzung betroffen. Diese ist ein gemeinsames Projekt mehrerer Staaten, unter anderem Russland. Die ISS ist aus verschiedenen Modulen zusammengebaut, die den teilnehmenden Ländern zugeordnet sind. Das Raumlabor Columbus wird von der ESA betrieben, das Forschungsmodul Destiny von der NASA und die Module Nauka, Sarja und einige weitere von der Weltraumbehörde Roskosmos. Wie aber kann man weiter an einer Raumstation zusammen arbeiten, wenn eines der Länder plötzlich einen Angriffskrieg führt, der von den anderen Ländern verurteilt wird? 

Roskosmos-Chef droht bei Twitter

Das ist mehr als kompliziert, vor allem weil der Chef von Roskosmos Dmitri Rogosin vor einigen Tagen bei Twitter das hier gepostet hat: “Wenn Sie die Zusammenarbeit mit uns blockieren, wer wird dann die ISS vor dem unkontrollierten Abstieg aus der Umlaufbahn und dem Absturz auf amerikanisches oder europäisches Territorium bewahren? Es besteht auch die Möglichkeit, dass ein 500 Tonnen schweres Bauwerk auf Indien und China fällt. Wollen Sie ihnen mit einer solchen Aussicht drohen? Die ISS fliegt nicht über Russland, daher liegen alle Risiken bei Ihnen. Sind Sie bereit für sie?”

Das klingt wie eine Drohung, dass die ISS auf aus russischer Sicht feindliche Gefilde abstürzen könnte. Und um noch einen draufzulegen, hat das russische Staatsmedium Ria Novosti ein Video veröffentlicht, das von Roskosmos erstellt wurde. Es zeigt die Abkopplung des russischen Moduls von der ISS und das Ende der Raumstation.

In einer Mischung aus realen Videos und CGI ist zu sehen, wie die russischen Astronauten sich von der Crew verabschieden. Danach koppelt das russische Modul ab und die ISS sinkt antriebslos nach unten und stürzt am Ende wohl in Richtung Erde. Unterlegt ist das Ganze mit dem russischen Song “Proschay“, auf Deutsch „Leb wohl“, der vom Zerbrechen einer tiefen Beziehung handelt. Insgesamt nicht wirklich ein Oscar-reifes Video, aber dennoch bedrohlich. Und wie hat die NASA reagiert? Ganz ruhig und sachlich, in einer offiziellen Mitteilung heißt es: „Die NASA arbeitet weiterhin mit all ihren internationalen Partnern, einschließlich des staatlichen Raumfahrtunternehmens Roskosmos, zusammen, um den sicheren Betrieb der Internationalen Raumstation zu gewährleisten.“

Müssen wir uns also Sorgen machen, dass Russland die ISS torpediert? Ganz genau wissen kann man das natürlich nicht. Solche Drohgebärden während einer kriegerischen Auseinandersetzung gehören dazu, aber ob diese wirklich in die Tat umgesetzt werden, bleibt offen. Das Ende der ISS ist übrigens schon besiegelt. Spätestens 2030 soll die Station kontrolliert abstürzen, nach stolzen 30 Jahren in Betrieb. Das Druckmittel der Russen, jetzt kurz vor Ende der Mission die ISS ihrem Schicksal zu überlassen, ist wenig glaubhaft – vor allem, weil auch durch eine Abkopplung des russischen Moduls ein Absturz nicht die zwingende Konsequenz wäre. 

SpaceX: Dragon-Kapsel als Ersatzmodul?

Durch ein Ersatzmodul und einen zusätzlichen Booster könnte die ISS auf ihrer bisherigen Umlaufbahn verbleiben. Auf einen Tweet von Roskosmos-Chef Rogosin hat kein geringerer als Elon Musk geantwortet. Rogosin fragte: “Wer rettet die ISS vor einem unkontrollierten Abstieg aus der Umlaufbahn?” Und Musk antwortete nur mit einem Bild des SpaceX-Logos. Denkbar wäre, dass eine Dragon-Kapsel von SpaceX mit zusätzlichen Funktionen ausgestattet wird und das russische Modul ersetzen könnte. Auf dieser Darstellung des Twitter-Nutzers Space_Pete sieht man, wie die NASA ohne russisches Modul und einer Dragon-Kapsel als Ersatz aussehen würde. Er schreibt dazu: “So würde die ISS ohne das russische Segment aussehen – an seiner Stelle könnte eine Dragon angedockt werden, der die Fähigkeit zum Reboost und zur Lageregelung bietet.” 

Egal wie die Sache mit der ISS ausgeht, es ist schade, dass gerade dieses Projekt Teil des Propagandakriegs wird – denn die ISS war nicht zuletzt als eine Art Friedensmission geplant. Verschiedene Staaten arbeiten gemeinsam an der Erforschung des Weltraums – was könnte es Besseres geben, das Völker mehr vereint? Und die Zusammenarbeit zwischen Russland und den westlichen Staaten war bisher jahrzehntelang eine wichtige Schiene der gemeinsamen Annäherung. 

Mehr über die russische Drohung und die Zukunft der ISS erfahrt ihr in diesem Video:


Impressum und Datenschutz

Eine Blume auf dem Mars

Blume auf dem Mars

Eine Blume auf dem Mars – die ist jetzt auf einem neuen Foto des Curiosity-Rover zu erkennen. Was hat der Rover da wirklich fotografiert und wie kommt diese seltsame Form zustande?


In den letzten Wochen lag der Fokus der Mars-Erforschung vor allem auf den Bildern des neuen Rovers Perseverance und des kleinen Helikopters Ingenuity. Dabei wird aber oft vergessen, dass auch noch andere Rover derzeit auf dem Mars rumtuckern, nämlich der NASA-Rover Curiosity und der chinesische Rover Zhurong. Und die liefern natürlich auch aufregende Bilder – zum Beispiel dieses hier von Curiosity. 

Blume auf dem Mars
Mineralienformation auf dem Mars

Wird verarbeitet …
Erledigt! Sie sind auf der Liste.

Die kuriose Formation sieht tatsächlich aus wie eine Blume. Ein bisschen erinnert es an eine Art versteinerte Koralle. So weit hergeholt ist dieser Gedanke vermutlich nicht, denn mittlerweile gehen fast alle Wissenschaftler davon aus, dass der Mars früher von gigantischen Ozeanen überzogen war. Da könnte doch irgendeine marsianische Alien-Koralle übrig geblieben sein, oder? Nein, leider nicht. Denn das Curiosity-Forscherteam hat verkündet, dass es sich um eine mineralische Formation handelt, um genau zu sein: um einen diagenetischen Kristallcluster. 

Es könnte einst Wasser auf dem Mars gegeben haben.

Mineralien statt Blumenstrauß

Dabei handelt es sich um eine spezielle Mineralienformation, die einst in das marsianische Gestein eingebettet war. Dieses ist aber nach und nach erodiert – und übrig blieb die Mineralansammlung. Die ist relativ immun gegen Erosion und hat das Gestein, in das sie eingebettet war, überdauert. Man bezeichnet das auch als Konkretion. Ähnliche geologische Formationen hat man auf dem Mars schon öfter fotografiert. Der Rover Opportunity hat 2004 dieses berühmte Foto von den sogenannten Mars-Blaubeeren gemacht. 

Blaubeeren auf dem Mars
Blaubeeren auf dem Mars?

Aber Ihr ahnt es schon: Blaubeermuffins auf dem Mars können wir uns abschminken. Hierbei handelt es sich nämlich nicht um saftige Beeren, sondern ebenfalls um Mineralien. Und diese Mars-Blaubeeren entstehen genau so wie die Mars-Blume, nämlich durch Verdichtung von Mineralien. Und auch um unsere Blume herum sehen wir kugelförmige Konkretionen, die eher den Blaubeeren zu ähneln scheinen. Man könnte vermuten, dass diese Blumenform außergewöhnlich ist.

Aber wie hat Curiosity diese Aufnahme überhaupt gemacht? Ganz einfach: mit dem Mars Hand Lens Imager. Das ist eine hochauflösende Kamera am vorderen Armende von Curiosity. Der Mars Hand Lens Imager dient als eine Art Mikroskop und ist zur optischen Untersuchung von sehr kleinen Strukturen gedacht. Auf der Website der NASA findet Ihr übrigens eine Galerie mit allen Mars Hand Lens Imager Bildern und da sind wirklich einige faszinierende dabei. 

ExoMars
Rover auf dem Mars

Hoffnung auf Spuren von Leben auf dem Mars

Man hatte sich weitere Durchbrüche in der Suche nach Leben auf dem Mars durch den neuen Rover ExoMars erhofft. Der Fokus von ExoMars liegt auf der Exobiologie, das heißt, der Rover sollte den Marsboden analysieren im Hinblick auf Zeichen für außerirdisches Leben. Denn, wenn es stimmt, dass der Mars früher lebensfreundlich war, dann ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sich irgendwo zumindest noch Rückstände von Leben finden lassen.

Noch mehr Informationen über die tollen Mineralienformationen auf dem Mars erfahrt Ihr in diesem Video:

Impressum und Datenschutz