Archive for the 'Astronomie' Category

Gott ist tot? Vielleicht.

Januar 21st, 2011

Gott (Ecalan, Wikimedia Commons, CC-BY-SA 3.0 unported)

Gott (Ecalan, Wikimedia Commons, CC-BY-SA 3.0 unported)

Hätten die Naturkonstanten nach dem Urknall nur unwesentlich andere Werte angenommen, wären Atomkerne, Gasnebel, Sterne, Planeten und Galaxien vielleicht nie entstanden. – Haben sie aber nicht und so sind wir heute hier. Ist das ein Zufall? Hat gar eine göttliche Hand vorherbestimmt, wie sich das Universum bis hin zur Entstehung des Lebens zu entwickeln habe?

Der kanadische Kosmologe und ehemalige Steven Hawking-Doktorand Don Page machte vor wenigen Tagen darauf aufmerksam, dass zumindest eine Naturkonstante gar nicht exakt auf die Entstehung von gewöhnlicher Materie (und allem was danach kam) abgestimmt ist (arXiv 1101.2444).

Die kosmologische Konstante ist ein Ausdruck für den Kitt des Universums. Ein zu kleiner Wert lässt das Universum bald nach dem Urknall wieder kollabieren. Ein zu großer reißt die Teilchen zu schnell auseinander, so dass Galaxien, Sterne, Planeten und über sie grübelnde Physiker nie entstanden wären.

Diese Konstante ist eine Art enfant terrible der Kosmologie. Von Einstein aus der Verlegenheit eingeführt, ein statisches Universum aus seiner Theorie ableiten zu müssen (was ohne sie nicht gelang), wurde sie erleichtert aus den Modellen gestrichen, als Edwin Hubble die Expansion des Alls nachwies. Erst nach 1998 kehrte die Konstante zurück, als anhand von 1a-Supernovae und dem Mikrowellenhintergrund klar wurde: Das Universum expandiert nicht gleichförmig. Es beschleunigt seine Expansion. Das passte vielen Kosmologen nicht in ihre Modelle und ist eine andere Geschichte.

Page weist auf eine andere Implikation der neu bestimmten Konstante hin: Sie ist zu groß. Das klingt überraschend für eine Zahl mit 43 Nullen hinter dem Komma. Doch wäre sie kleiner oder gar ein bisschen negativ, hätten sich nach dem Urknall mehr Baryonen, also schwere Teilchen wie Protonen und Neutronen gebildet, aus denen dann mehr Sterne und lebensfreundliche Planeten entstanden wären.

Eine starke Form des anthropischen Prinzips besagt, dass wir in einem Universum leben, das besonders gut für die Entstehung von Leben geeignet ist. Wäre das nicht so, wären wir nicht hier. Laut Page müssten wir dieses in der Naturwissenschaft durchaus kontrovers diskutierte Prinzip nun abschwächen. Wirklich herausragend gut ist das Universum nicht auf unsere Existenz optimiert.

Zum Glück besteht für Theisten eine Resthoffnung, dass wir doch in Gottes auserwähltem Universum leben: Page hat nämlich ausschließlich die kosmologische Konstante betrachtet und andere fundamentale Naturkonstanten ignoriert. Es könnte durchaus sein, dass ihre Werte voneinander abhängen und man keine von ihnen unabhängig verändern kann.

Für diesen Fall würde ich es weiterhin Douglas Adams überlassen, die Existenz von Gott zu widerlegen:

„Ich weigere mich zu beweisen, dass ich existiere“,
sagt Gott,
„denn ein Beweis ist gegen den Glauben,
und ohne Glauben bin ich nichts!“
„Aber“,
sagt der Mensch,
„der Babelfisch ist doch eine unbewusste Offenbarung,
nicht wahr?
Er hätte sich nicht zufällig entwickeln können.
Er beweist, dass es dich gibt,
und darum
gibt es dich, deiner eigenen Argumentation zufolge, nicht.
Quod erat demonstrandum.“
„Ach, du lieber Gott“,
sagt Gott,
„daran habe ich gar nicht gedacht“,
und löst sich in ein Logikwölkchen auf.
„Na, das war ja einfach“,
sagt der Mensch
und beweist, weil’s gerade so schön war,
dass schwarz gleich weiß ist,
und kommt wenig später auf einem Zebrastreifen ums Leben.

Reißende Fluten auf Titan?

Mai 16th, 2010

 Bild vergrößernDie Aufnahmen entstanden während des letzten Titan-Vorbeiflugs der vierjährigen Kernmission von Cassini, die daraufhin verlängert wurde. (NASA JPL)

Bild vergrößernDie Aufnahmen entstanden während des letzten Titan-Vorbeiflugs der vierjährigen Kernmission von Cassini, die daraufhin verlängert wurde. (NASA JPL)

Ein US-französisches Forscherteam um Alice Le Gall vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA hat Radaraufnahmen des Saturnmonds Titan untersucht. Bei einem Vorbeiflug der NASA-Sonde Cassini im Mai 2008 waren Rinnenstrukturen entdeckt worden, die deutlich heller erscheinen als alle anderen Oberflächenphänomene. Die Wissenschaftler schließen nun daraus, dass sich in der gebirgigen Region Xanadu regelmäßig starke Flutereignissen auftreten. Darüber berichten sie in der Juniausgabe der Wissenschaftszeitschrift Icarus.

Wenn die Elemente irdische Gebirge zerkleinern, entsteht Gesteinsschutt. Schutt, der abtransportiert werden muss. Diese Aufgabe übernehmen Gebirgsbäche, die den Kieseln zwar freie Fahrt anbieten, aber keine sonderlich komfortablen Transportbedingungen. Es wird geschubst und gedrängelt. Schon nach wenigen Kilometern im Bach entsteht aus dem kantigen Erosionsschutt ein vertrautes Bild: Völlig gerundete und abgeplattete Kiesel säumen das Flussbett.

Genau einen solchen Prozess meint das Team um Alice Le Gall in der Bergregion Xanadu auf Titan entdeckt zu haben: „Wir glauben, dass hier die gleichen Prozesse wirken, die auf der Erde Flussgeröll polieren. Beim Abwärtsrollen werden alle Ecken abgeschliffen.“

Anders als auf der Erde spielt Wasser auf dem Saturnmond nicht die Rolle des Trägermediums, sondern die des Gesteins. Mit einer Oberflächentemperatur von -180°C ist es hier viel zu kalt für sprudelnde Gebirgsbäche – aus Wasser. Es ist zu einer harten Mischung aus Staub und Eis gefroren. Flüssiges Methan und Ethan bilden Wolken und Nebel, die auch für die Entstehung von Niederschlag verantwortlich sein dürften.

Dichte Wolken aus Kohlenwasserstoffen erschweren die Beobachtung der Titanoberfläche und die Forscher sind auf Radaraufnahmen angewiesen, da diese Wellen die Atmosphäre durchdringen und Oberflächenstrukturen abbilden können. Warum gerade die Rinnenfüllungen stärkere Reflexionen hervorrufen, war bisher nicht klar.

„Bisher wusste niemand, warum Xanadu so hell erscheint, bestätigt Teammitglied Steve Wall vom JPL. „Diese Art von Geometrien wurden in einer natürlichen Umgebung nicht erwartet. Wir glauben aber, das Rätsel gelöst zu haben.“

Runde Eiskiesel

 Bild vergrößernAbgeschliffener Gebirgsschutt ist ein klares Anzeichen für vorhandene Fließgewässer wie Flüsse.  (NASA/JPL/ESA/University of Arizona und S.M. Matheson)

Abgeschliffener Gebirgsschutt ist ein klares Anzeichen für vorhandene Fließgewässer wie Flüsse. (NASA/JPL/ESA/University of Arizona und S.M. Matheson)

Trotz vieler Unterschiede gibt es klare Analogien geologischer Oberflächenprozesse auf Erde und Titan. Das titanische Eisgestein wird ebenso zu flachen runden Kieseln, wie das an einem Bergbach in den Alpen geschieht. Den Eiskieseln kommt nun gerade ihre Form zu Gute. Denn Eis reflektiert Radarstrahlung sehr stark, noch viel besser tun dies jedoch runde Körper. Die Reflexion auf ihrer Oberfläche wird immer direkt zum Sender zurückgeschickt.

Die These von Le Galls Team ist nicht völlig gewagt, denn runde Kiesel konnten auf der Oberfläche direkt beobachtet werden. Als die europäische Landesonde Huygens am 15. Januar 2005 im Grenzbereich zwischen den Regionen Adiri und Shangri-la niederging, fand sie sich zwischen zwei bis 20 Zentimeter großen Kieseln wieder, die gut gerundet erschienen. Die Rinnen von Xanadu sind auf Cassinis Radaraufnahmen deutlich heller als Huygens‘ Landegebiet, müssen hier also viel dichter gelagert sein.

Lässt sich die Interpretation der Radardaten bestätigen, wäre ein weiterer Baustein in der Hydrosphäre des Titan geschlossen.

Dies ist ein Crosspost von Raumfahrer.net.

Ein Planet von der Straße

März 18th, 2010

E.T.: Nach Hause telefonieren

E.T.: Nach Hause telefonieren (Mykl Roventine / Flickr, CC-BY)

Die Suche nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zieht. Das Thema ist selbst für Menschen von der Straße spannend, weil sofort jeder E.T. vor Augen hat, der den Leuchtfinger gen Himmel streckt, weil der nach Hause telefonieren möchte. Selbst der Passant von der Straße würde gern mal nach E.T.s zu Hause telefonieren.

Die Suche nach eben solchen Welten, den Exoplaneten, ist bis heute aber ziemlich schwierig. Sie ist so schwierig, dass bisher nur besonders schwere Planeten entdeckt wurden, die ihren Mutterstern besonders dicht umkreisen. Eigentlich alle bisher entdeckten Welten sind so extrem. Der Fischblog bezeichnet sie als Freaks.

Ein Artikel im heute erschienenden Magazin Nature ist deshalb so interessant, weil er über den Fund des vielleicht unfreakigsten aller bisher entdeckten Exoplaneten berichtet. Er umkreist seinen Stern in einem Abstand ähnlich des Merkurorbits, hat eine moderate Bahnexzentrizität und bewegt sich dadurch in einem Temperaturenbereich, der sogar flüssiges Wasser möglich machen könnte. Sicher kann man sich noch unfreakigere Planeten vorstellen, zumal es sich um einen Gasriesen mit 80% der Jupitermasse handelt. Aber immerhin.

Halten wir also fest: Spannend am Planeten ist, dass er verglichen mit bisher entdeckten Exoplaneten sehr gemäßigt ist. Zusätzlich könnte es sogar flüssiges Wasser im Bereich dieses Planeten (z.B. auf einem seiner hypothetischen Monde) geben (auch wenn daran anderswo gezweifelt wird). Mit anderen Worten, er ist ein neuer (DLR), gemäßigter (ESO) und relativ normaler (Astronews) Durchschnittsplanet (Handelsblatt).

Eben diesen durchschnittlichen Planeten von der Straße wird man sich in Zukunft sehr genau anschauen, denn seine regelmäßigen Transits eignen sich trotz der großen Entfernung von 1.500 Lichtjahren für eine Untersuchung seiner Atmosphärenchemie.

http://news.google.de/news/url?sa=t&ct2=de%2F0_0_s_6_0_t&ct3=MAA4AEgGUABqAmRl&usg=AFQjCNH48wOlza5SHfIihYvqVKglcyRM5w&cid=17593535900451&ei=rWKiS5jODcir_gas9b77Ag&rt=STORY&vm=STANDARD&url=http%3A%2F%2Fwww.handelsblatt.com%2Ftechnologie%2Fforschung%2Fastronomie-durchschnittsplanet-begeistert-forscher%3B2548108

Augen auf im Weltraumverkehr!

März 6th, 2010

MRO: Dünenbewegungen zwischen 2007 und 2009 (NASA)

MRO: Dünenbewegungen zwischen 2007 und 2009 (NASA)

Was beim Kauf eines Gebrauchtwagens gilt, stimmt in der extraplanetarischen Forschung schon lange. Man weiß bereits, dass auf dem Mars Dünenfelder existieren. Nun konnten hochgenaue Bilder der NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter zeigen, dass sie sich auch bewegen. Zwischen 2007 und 2009 um rund 20 Meter. Phil Plait vom Blog Bad Astronomy fasst das so zusammen:

Als ich ein Kind war, galt Mars als toter Planet. Ausgetrocknet, tiefgefroren, kaum Atmosphäre. Ich hielt ihn deswegen für nicht sonderlich interessant.

So ändern sich die Zeiten.

Apropos genau hinschauen: Morgen (Sonntag) fliegt die ESA-Sonde Mars Express in einem Abstand von nur rund 100 Kilometern am größeren Marsmond Phobos vorbei. Erste Bilder davon sind für Mittwoch zu erwarten. Eigentlich will die ESA aber mit ihrem Radio Science-Experiment den inneren Aufbau von Phobos untersuchen. Über Genaueres berichtet Axel Orth.

Flussschlingen auf dem Mars

März 3rd, 2010

Die NASA veröffentlichte gestern eine nette Radaraufnahme des Mars Reconnaissance Orbiters. Radarwellen bieten den Vorteil, auch unter die Planetenoberfläche blicken zu können. Hochreflektierende Materialien wie Eis werfen die Wellen zurück und sind mit gutem Kontrast auszumachen. Der abgebildete Teil der Region Deuteronilus Mensae ist knapp 1000 mal 1000 Kilometer groß und umfasst etliche vereiste Flusstäler.

Unterirdisches Eis auf dem Mars (NASA)

Unterirdisches Eis auf dem Mars (NASA)

Die Interpretation der NASA: Hierbei dürfte es sich um die Überreste eines großen Eisschildes handeln, der vor langer Zeit verschwand. Große Wassermengen mussten abgeführt werden und sind durch diese von Bergrücken umgebene Region geflossen – und erstarrten schließlich. Sie trocknete wie die meisten anderen Gegenden des Mars nicht aus, weil die Gletschermassen mit Geröll bedeckt waren. So sedimentierten sie völlig zu und lagern bis heute im Untergrund.

Anders als die Kollegen Astronomen glaube ich nicht, dass das Geröll später auf die Gletschermassen stürzte. Denn gerade in tief eingeschnittenen Tälern rutscht ständig Geröll auf bestehende Gletscher. Wenn diese abtauen (oder das Eis sublimiert), steigt die Gerölldichte an der Oberfläche sogar noch, weil tiefer im Eis liegendes Geröll freigelegt wird.

In der Bildhälfte unten links sind mehrere Mäanderschlingen und sogar Altarme zu erkennen, schon fast ein Lehrbuchbeispiel. Gletscherzungen können nicht mäandrieren. Die Täler müssen also zuerst durch fließendes Wasser eingetieft worden sein.

Die gelben Linie markieren die einzelnen Überflüge des Orbiters.

Next »