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Astronomie

Gefahr durch kleine Bomben aus dem All

Meldung vom 31.01.2008 - Erdatmosphäre lässt metergroße Steinbrocken durch

Die Lufthülle der Erde bietet einen guten Schutz vor kleineren Trümmern und Felsbrocken, die durchs Sonnensystem fliegen – dachten Planetenforscher bisher. Doch der Schutzschild funktioniert nicht zuverlässig, berichtet nun das Wissenschaftsmagazin New Scientist: Am 15. September 2007 schlug ein Steinmeteorit mit einem Durchmesser von etwa zwei Metern in einer entlegenen Gegend Perus ein und riss dabei einen zwei Meter tiefen und fast 14 Meter großen Krater in den Boden.

Nach der bisherigen Lehrmeinung können Steinmeteoriten mit einem Durchmesser von weniger als 50 Metern nicht an einem Stück bis zum Boden vordringen, weil sie sich vorher in ihre Bestandteile auflösen. Lediglich die stabileren, aber selteneren Eisenmeteoriten, so nahmen Planetenforscher bislang an, können auch bei geringer Größe Schaden anrichten. Bisherige Suchprogramme der Nasa für möglicherweise gefährliche Asteroiden beschränkten sich bis vor zwei Jahren auf Objekte, die mehr als einen Kilometer groß sind. Inzwischen fahnden die Experten nach Objekten bis zu 140 Metern Durchmesser.

Doch der Einschlag von Peru zeigt, dass noch wesentlich kleinere Boliden gefährlich sind. Der Krater, der südwestlich vom Titicaca-See in der Nähe der Ortschaft Carancas entstand, ähnelte einem Bombentrichter. Augenzeugen berichteten, dass er noch Stunden nach dem Einschlag gedampft habe. Einige der Neugierigen klagten anschließend über Unwohlsein und Kopfschmerzen. Geologen, die nach kurzer Zeit eintrafen, sammelten einige Fragmente des Meteoriten auf. Die hellgrauen, feinkörnigen Steine ordneten sie der Klasse der so genannten Chondriten zu – primitiver Meteoriten, in denen Kügelchen (Chondren) aus einstmals geschmolzenem Gestein verteilt sind.

Planetenforscher haben nun Geschwindigkeit und Winkel berechnet, unter dem der Meteorit angeflogen kam. Der Impaktspezialist Peter Schultz von der Brown University (Rhode Island) hält es für möglich, dass der Meteorit von Anfang an relativ zerbrechlich war. Bei seinem Flug durch die Atmosphäre, so berichtet es der New Scientist, könnte der Trümmerhaufen eine aerodynamische Form angenommen haben, weshalb er nicht zerbrach.

Während der bisherigen menschlichen Geschichte haben nur wenige kosmische Bomben auf der Erde einen Krater geschlagen: 1947 hinterließ ein Eisenmeteorit in Sibirien einen 28 Meter großen Krater, 1908 explodierte wahrscheinlich ein Meteorit ebenfalls über Sibirien in der Region Tunguska. Im vergangenen Jahr haben italienische Forscher einen möglichen Krater identifiziert, unter dem sie sogar Bruchstücke des Einschlagskörpers vermuten. Womöglich ist sogar die Lichterscheinung, die Kaiser Konstantin im Jahr 312 zum Christentum bekehrte, auf einen Meteoriteneinschlag zurückzuführen. Ein Kraterfeld des entsprechenden Alters findet sich in Italien.

David Chandler: New Scientist 2. Februar 2008, S. 40

wissenschaft.de - Ute Kehse


Das Rätsel des Sternenstaubs

Meldung vom 25.01.2008 - Gefangene Körnchen von Komet Wild-2 ähneln typischem Asteroidenmaterial

Kometen, so nahmen Planetenforscher lange an, sind eine Art Zeitkapsel aus dem jungen Sonnensystem – tiefgefrorene Reste des solaren Urnebels. Doch das gilt zumindest nicht für alle Schweifsterne, berichten jetzt Forscher um Hope Ishii vom Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien: Der Komet Wild-2, von dessen Schweif die Raumsonde Stardust im Januar 2006 Proben zur Erde brachte, hat eine ähnliche Zusammensetzung wie ein typischer Asteroid, schreiben die Forscher in der Zeitschrift Science.

Wild-2 schien ein idealer Kandidat zu sein, um möglichst ursprüngliches, also nicht durch Sonnenhitze verändertes Kometenmaterial zu sammeln. Erst 1974 drang Wild-2 ins innere Sonnensystem vor, nachdem er dem Planeten Jupiter zu nahe gekommen war. Vorher hielt er sich weit entfernt von der Sonne in den äußeren Bezirken des Sonnensystems auf. Planetenforscher nehmen an, dass er aus dem Kuiper-Gürtel stammt, einer Ansammlung eisiger Kleinplaneten jenseits der Bahn des Planeten Neptun.

Die Sonde Stardust durchquerte den Schweif des Kometen 2004 und sammelte dabei mit Hilfe einer Fangvorrichtung aus Aerogel, einem ultraleichten, schaumigen Silikat-Material, einige tausend Teilchen Kometenstaub ein. Nach der gründlichen Analyse der Teilchen melden Ishii und Kollegen jetzt, dass die gefundenen Mineralien allesamt bei großer Hitze im inneren Sonnensystem zusammengebacken worden sind. Die erhofften primitiven Bestandteile des Urnebels oder sogar Teilchen, die älter sind als das Sonnensystem, fanden die Forscher dagegen nicht.

"Insgesamt sieht es so aus, als sei Wild-2 eher ein Asteroid als ein Komet", sagt Ishii. Offenbar gebe es keine klare Trennung zwischen diesen beiden Sorten von Himmelskörpern. Der einzige Unterschied bestehe darin, dass Asteroiden einen großen Teil ihrer flüchtigen Bestandteile verloren haben, weil sie schon länger in Sonnennähe kreisen.

Für die Entstehung des Kuiper-Gürtels bringt die Stardust-Untersuchung verwirrende Neuigkeiten: Offenbar wurden größere Mengen Staub aus der Nähe der Sonne bis in die Außenbezirke katapultiert, wo das Material von den dort vorhandenen Eisbällen aufgenommen wurde.

Irgendwo im Sonnensystem muss es aber auch eine Quelle für den primitiven Staub aus dem Urnebel geben. Die Erde selbst fängt jedes Jahr einige tausend Tonnen dieser winzigen Teilchen ein, schon seit 30 Jahren sammeln Forscher sie mit Flugzeugen ein. Wo diese Partikel herkommen, ist nun rätselhafter denn je.

Hope Ishii (Lawrence Livermore National Laboratory, USA) et al.: Science, Bd. 319, S. 447

wissenschaft.de / Ute Kehse


Sonnen in der Midlife-Crisis

Meldung vom 22.01.2008 - Zwei alternde Sterne erleben zweiten Frühling

Wenn Sterne in die Jahre kommen, treten die Zeichen des Alters unerbittlich zutage. Doch Forscher um Carl Melis von der University of California in Los Angeles entdeckten nun zwei Sonnen mittleren Alters, die sich in einen für junge Sterne typischen Aufzug hüllen: Beide sind von dichten Scheiben aus Staub und Gas umgeben, aus denen sich Planeten bilden können, berichtete Melis auf der Tagung der American Astronomical Society in Austin.

Bei den beiden merkwürdigen Sternen handelt es sich um die Himmelskörper BP Piscium im Sternbild Fische und TYCHO 4144 329 2 im Sternbild Großer Wagen. Ihre genaue Entfernung von der Erde ist unbekannt. "Es sind Sterne mit Eigenschaften, wie wir sie nie zuvor gesehen haben", sagte Benjamin Zuckerman von der University of California, der an der Studie beteiligt war. Die Forscher beobachteten, dass die Sterne Materie aus der Staubscheibe anlagern – sich also quasi noch im Wachstum befinden. Außerdem senden sie ungewöhnlich viel infrarotes Licht aus und schießen Gasstrahlen ins All.

"Das sind alles typische Eigenschaften von sehr jungen Sternen", berichtet Melis. "Also haben wir erwartet, dass die Sterne tatsächlich jung sind." Diese Erwartung erfüllte sich allerdings nicht: Als die Forscher das Licht der beiden Sonnen genauer analysierten, stellte sich heraus, dass der Anteil des leichten Elements Lithium für einen jugendlichen Stern viel zu niedrig war. "Der Lithium-Anteil passte besser zu einem älteren Stern", sagt Melis. Auch andere spektrale Eigenschaften waren typisch für ältere Sterne.

Wie die Scheiben entstanden sind, bleibt unklar. Die Forscher spekulieren, dass die beiden Sonnen früher einen kleineren Begleiter hatten, der aus unbekannten Gründen zerstört wurde. Die zweite Jugend der beiden Sterne könnte einen ungewöhnlichen Nebeneffekt haben: Sie könnten zum zweiten Mal Eltern werden – die Staubscheiben sind eine ideale Umgebung, um eine zweite Generation von Planeten zu erzeugen.

Carl Melis (University of California in Los Angeles): Vortrag auf der Tagung der American Astronomical Society, Austin (Texas)

wissenschaft.de - Ute Kehse


Nachrichten aus dem Nichts

Meldung vom 18.01.2008 - Astronomen tasten sich immer näher an Ereignishorizont Schwarzer Löcher heran

In wenigen Jahren können Astronomen wahrscheinlich die schwärzeste Schwärze, die es im Weltall gibt, sichtbar machen. Das berichtete der Astronom Sheperd Doeleman vom Haystack Observatory im US-Staat Massachusetts in der vergangenen Woche auf der Tagung der American Astronomical Society in Austin (Texas). Bei dem Versuch, den Schatten des Schwarzen Lochs SgrA* im Zentrum der Milchstraße aufzuspüren, haben er und seine Kollegen Radiowellen empfangen, die aus einer Entfernung von nur 30 Millionen Kilometer zu SgrA* stammen, schreibt das Wissenschaftsmagazin New Scientist. Die Distanz entspricht einem Fünftel der Entfernung zwischen Erde und Sonne.

Bislang kamen Astronomen dem gewaltigen Schwarzen Loch nur bis auf hundert Millionen Kilometer nahe. Das entspricht etwa dem zehnfachen des Ereignishorizonts – der Grenze, jenseits der die Anziehungskraft des Schwarzen Lochs so groß ist, dass es selbst für Licht kein Entkommen mehr gibt.

Doeleman und seine Kollegen fingen die Radiowellen aus dem galaktischen Zentrum mit Hilfe von drei zusammengeschalteten Radioteleskopen auf Hawaii, in Arizona und Kalifornien auf. Die drei Schüsseln zusammen verhielten sich wie ein Einzelteleskop mit einem Durchmesser von 4.00 Kilometern, wodurch äußerst genaue Messungen möglich wurden. Die Forscher wählten außerdem eine extrem kurze Wellenlänge von 1,3 Millimetern aus, was ihren Blick ebenfalls schärfte. Kurzwellige Radiostrahlung kann den dichten Staub, der das Zentrum der Milchstraße umgibt, besser durchdringen als längerwellige Strahlung.

Die Emissionen stammen vermutlich von heißem Gas, das von schweren Sternen im Herz der Milchstraße ausgestoßen wurde. Ob die Materie demnächst von SgrA* verschlungen wird oder, im Gegenteil, durch die enorme Hitze und die starken Magnetfelder in der Nähe des Schwarzen Lochs bald zurück in den Weltraum geblasen wird, sei unklar, heißt es im New Scientist.

Innerhalb der nächsten fünf Jahre, wenn zum Beispiel das aus 50 zwölf Meter großen Radioschüsseln bestehende Teleskop Alma (Atacama Large Millimetre Array) der Europäischen Südsternwarte in Chile den Betrieb aufnimmt, werden nach Ansicht Doelemans noch genauere Aufnahmen möglich. Darauf müsste das sogar das Schwarze Loch selbst sichtbar werden – als schwarzer Schatten innerhalb der Radio-Emissionen. Doeleman: "Es dürfte etwa so aussehen wie ein Doughnut."

Sheperd Doeleman (Massachusetts Institute of Technology): Vortrag auf der Tagung der American Astronomical Society in Austin, Texas

wissenschaft.de / Ute Kehse


Wolken über dem Mars

Meldung vom 18.01.2008 - Raumsonde entdeckt Kohlendioxidkristalle in den oberen Atmosphärenschichten

In den hohen Atmosphärenschichten des Mars bilden sich ausgedehnte Eiswolken aus gefrorenem Kohlendioxid. Sie befinden sich in 80 Kilometern Höhe und werfen ihre langen Schatten auf die Oberfläche des Planeten. Französische Forscher um Franck Montmessin von der Universität in Versailles haben Eiswolken und Schattenwürfe mit der Raumsonde Mars Express der europäischen Weltraumagentur ESA entdeckt. Die Eiswolken treten nur vereinzelt auf. Die Forscher vermuten jedoch, dass in der Vergangenheit der gesamte Planet von einer Hülle aus Eiswolken umgeben war.

Die Forscher beobachteten den Mars mit einem für sichtbares und infrarotes Licht empfindlichen Instrument der Raumsonde. Bei bestimmten Wellenlängen des Lichts konnten sie unterscheiden, welche Signale von der Oberfläche, von den Wolken oder von Atmosphärengasen stammten. Es zeichneten sich bei einer Wellenlänge von 0,5 Mikrometern deutliche Schatten auf der Marsoberfläche ab. Auf Aufnahmen bei 4,26 Mikrometern Wellenlänge sind die Wolken zu sehen. Eine genauere Analyse der Daten ergab, dass sich die Wolken aus gefrorenem Kohlendioxid rund 80 Kilometer über Grund befinden. Sie tauchen nur sehr vereinzelt in Gebieten um den Äquator des Mars auf, erstrecken sich dafür aber bis zu 200 Kilometer weit.

Die Kristalle in den Kohlendioxid-Eiswolken haben Durchmesser von bis zu einem Mikrometer. Für eine Höhe von 80 Kilometern ist das unterwartet groß, erklärten die Forscher. Die Kristalle müssten eigentlich wegen der Schwerkraft des Mars nach unten sinken. Die Forscher vermuten jedoch, dass tagsüber die kohlendioxidreiche Luft über der warmen Oberfläche aufsteigt. In großen Höhen sublimiert das Kohlendioxid, was zusätzliche Wärme freisetzt. Dies gibt einen weiteren Schub in noch größere Höhen. Über diesen thermischen Transportmechanismus könnten die Wolken entstehen. Da der Mars vor einigen Milliarden Jahren noch sehr viel wärmer gewesen sein muss, wäre es sogar denkbar, dass er sich zu jener Zeit hinter einer geschlossenen Wolkendecke aus gefrorenem Kohlendioxid versteckt hat.

Mitteilung der ESA

wissenschaft.de – Martin Schäfer


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