Astronomie und Wissenschaft

Kollision zwischen Andromeda und Milchstraße - in vier Milliarden Jahren



Das Schicksal unserer Heimatgalaxie ist besiegelt: Die Milchstraße wird mit der benachbarten Andromeda-Galaxie zusammenstoßen und dabei völlig umgekrempelt - allerdings erst in vier Milliarden Jahren. Über entsprechende Messungen des Weltraumteleskops "Hubble" berichtete die Nasa in Washington. Die beiden Spiralgalaxien werden demnach zu einer großen elliptischen Galaxie verschmelzen. Unser Sonnensystem werde dabei voraussichtlich an einen völlig anderen Platz weiter am Rand der verschmolzenen Galaxie katapultiert, jedoch nicht zerstört, hieß es.

"Nach fast einem Jahrhundert Spekulationen über das Schicksal der Andromeda-Galaxie und unserer Milchstraße haben wir endlich ein klares Bild davon, was während der kommenden Milliarden Jahre passieren wird", sagte Sangmo Tony Sohn vom Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore (USA). Seit langem wissen Astronomen, dass sich die Andromeda-Galaxie und die Milchstraße annähern. Beide rasen mit etwa 400 000 Kilometern pro Stunde aufeinander zu. Unklar war bislang aber, ob sie miteinander kollidieren, sich nur streifen oder sogar verfehlen werden, weil sich die genaue Flugrichtung der Andromeda-Galaxie nicht feststellen ließ.

Mit dem "Hubble"-Teleskop sei es nun erstmals gelungen, auch die seitwärts gerichtete Bewegung der Andromeda-Galaxie zu messen, betonte STScI-Teamleiter Roeland van der Marel. Dazu nahmen die Astronomen mit "Hubble" unsere Nachbargalaxie über sieben Jahre immer wieder ins Visier. Die hochauflösenden Bilder des Teleskops erlaubten den Forschern, die seitliche Bewegung der Galaxie zu messen. Die Präzisionsmessungen beseitigten jeden Zweifel, dass Andromeda mit der Milchstraße kollidieren und verschmelzen werde, betonte die Nasa. "Unsere Beobachtungen sind statistisch konsistent mit einem Frontalzusammenstoß zwischen der Andromeda-Galaxie und unserer Milchstraße", unterstrich van der Marel.

Kollidierende Galaxien fliegen - anders als zusammenstoßende Autos - im Wesentlichen durcheinander hindurch. Direkte Zusammenstöße von Sternen kommen dabei in der Regel nicht vor. Die Galaxien werden jedoch durch ihre Schwerkraft aneinander gefesselt und verschmelzen dadurch schließlich. Daher werden sich die Andromeda-Galaxie und die Milchstraße in vier Milliarden Jahren zunächst gegenseitig durchqueren und zwei weitere Milliarden Jahre später erneut treffen, um zu verschmelzen. Vermutlich werde auch eine etwas kleinere Galaxie, der Dreiecksnebel, von dem verschmolzenen Paar eingesogen.

Im Laufe der Galaxienkollision werde sich auch der irdische Nachthimmel dramatisch ändern, führten die Forscher aus. So werde das schwache Band der Milchstraße zunächst ergänzt durch die immer größer werdende Andromeda-Spiralgalaxie. Während der Kollision könnten künftige Betrachter dann ein Feuerwerk der Sternentstehung beobachten, das in den aufgewirbelten Gas- und Staubmassen zündet. Nach dem Verschmelzen der Galaxien wird nach Angaben der Forscher die resultierende elliptische Galaxie einen Großteil des Nachthimmels einnehmen. Allerdings steht unsere Sonne - und damit voraussichtlich auch die Erde - in vier bis fünf Milliarden Jahren am Ende ihrer Existenz, weil sie ihren Brennstoff weitgehend verbraucht haben wird.*

Bis dahin wird zwar unsere Sonne schon "ausgebrannt" sein, unsere Welt entvölkert und leblos im All trudeln, doch ich find allein die Vorstellung auf dieser Kugel zu stehen und den nächtlichen Himmel zu sehen interessant. Sehr viel heller, viel mehr Sterne und zwei große galaktische Streifen. Wenn Galaxien "verschmelzen" muss es nicht zu Kollisionen von Sternen kommen, jedoch würde jede menge neues Material mitgebracht, kann für viele Kollisionen sorgen und für die Geburt neuer Sterne Grundlagen schaffen.

Mars-Landung der "Curiosity" "Wir hören die Herztöne des Raumschiffs"



Das bisher größte Forschungsfahrzeug hat den Mars erreicht. In den kommenden Jahren soll die Nasa-Sonde "Curiosity" nach Spuren von Leben auf dem Nachbarplaneten suchen. Zum Einsatz kommt auch europäische Technik - und so feierte man die Landung auch bei Europas Weltraumagentur Esa. Am Ende war die Erleichterung deutlich spürbar. "Die Amerikaner haben einen großartigen Job gemacht, die Risiken bis zur letzten Sekunde herunterzuspielen", sagte Manfred Warhaut, Flugbetriebsleiter bei der europäischen Weltraumbehörde Esa. "Jedem hier sind heute Zehntausende Steine vom Herzen gefallen."

Die Bilder aus dem Kontrollraum des Jet Propulsion Laboratory der Nasa, die auch im Kontrollzentrum der Esa (Esoc) in Darmstadt gespannt verfolgt werden, zeigten Wissenschaftler und Ingenieure, denen der Stress in die Gesichter geschrieben war. Jede kleine Erfolgsmeldung während des Landeanflugs wird mit nervösem Jubel quittiert. "Wir hören die Herztöne des Raumschiffs", sagt einer der amerikanischen Flugkontrolleure, als die Signale 13 Minuten vor der Landung von mehreren Mars-Satelliten - darunter der europäische "Mars Express" - zur Erde weitergeleitet werden.

Dann beginnt die Schwerkraft des Mars, das Landefahrzeug anzuziehen und auf immer größere Geschwindigkeiten zu beschleunigen. Mit mehr als 20.000 Kilometern pro Stunde stürzt der Rover in die Gashülle des Mars und zieht einen langen Feuerschweif hinter sich her. Steuerdüsen verhindern, dass das Gefährt außer Kontrolle gerät - Applaus brandet auf, als gemeldet wird, dass die Düsen funktionieren.

Nun steckt das Mars-Mobil in der Phase, die von der US-Raumfahrtbehörde Nasa als "sieben Minuten des Terrors" beschrieben wurde. Bei jedem Schritt des hochkomplizierten Landemanövers würde ein winziger Fehler zum Scheitern der zweieinhalb Milliarden Dollar teuren Mission führen. Erneuter Jubel, als rund zwei Minuten vor der Landung das Entfalten des Bremsfallschirms zur Erde gefunkt wird. Zu diesem Zeitpunkt steht "Curiosity" bereits auf dem Mars - nur kann das auf der Erde noch niemand wissen, weil die Funksignale 14 Minuten brauchen, um die fast 250 Millionen Kilometer zur Erde zurückzulegen.

Doch es geht alles glatt. Sprengladungen trennen den Bremsfallschirm ab, Raketen verlangsamen das Landegerät auf Schrittgeschwindigkeit. Dann kommt der "Sky Crane", der "Himmelskran", ins Spiel: "Curiosity" wird an Seilen sanft zu Boden gelassen, auch sie werden gekappt, die Abstiegsstufe steigt mit weiter feuernden Raketen wieder nach oben und legt etwas entfernt eine geplante Bruchlandung hin. Sekunden später schickt "Curiosity" die ersten verschwommenen Testbilder von der Marsoberfläche zur Erde - der Rover hat die Terror-Minuten überlebt.

Mindestens zwei Jahre soll "Curiosity" auf dem Roten Planeten umherfahren und helfen, endlich die Frage aller Fragen zu beantworten: Hat es auf dem Mars einst Leben gegeben? Und haben sich hartleibige Mikroben vielleicht sogar bis heute dort gehalten? Sollte die Antwort Ja lauten, dürfte das weitreichende Konsequenzen für das Bild der Menschen vom Universum haben.

Noch vor 30 Jahren hielten es die meisten Forscher für äußerst unwahrscheinlich, dass Planeten außerhalb unseres Sonnensystems existieren. Als dann Ende der achtziger Jahre die ersten entdeckt wurden, glaubte man, dass wohl allenfalls lebensfeindliche, heiße Gasriesen um ferne Sterne schweben. Inzwischen aber ist nicht nur klar, dass es auch kleine Felsplaneten in fremden Sonnensystemen gibt - sondern dass ihre Zahl allein in der Milchstraße in die Milliarden gehen dürfte.

"Sollten wir schon auf unserem Nachbarplaneten Spuren von Leben finden", sagt Paolo Ferri, Chef der interplanetaren Missionen der Esa, "wäre das deshalb nahezu der Beweis, dass Leben überall im Universum existiert."

In den vergangenen Jahren haben Satelliten und Rover den Wissensstand um den Roten Planeten auf spektakuläre Art erweitert: Auf seiner Oberfläche wurden uralte Flusstäler und gigantische Mengen an Eis gefunden, in der Atmosphäre wabert Methan, das geologisch, vielleicht aber auch biologisch entsteht. Nun soll "Curiosity" schaffen, was bisher nicht gelungen ist: Den schlagenden Beweis für vergangenes Leben auf dem Mars.

Dafür ist der Rover bestens gerüstet. Mit Spektrometern analysiert er die Zusammensetzung von Gesteinen, mit einem Gas-Chromatografen sucht er nach organischen Verbindungen, mit einer Neutronenquelle nach Wasserstoff im Boden. Der mit deutscher Beteiligung entwickelte "Radiation Assessment Detector" misst die Strahlung, die auf der Mars-Oberfläche ankommt - und könnte so die Frage beantworten, wie tief vielleicht noch lebende Bakterien unter der Oberfläche vergraben sein müssten, um zu überleben.

Der Standort von "Curiosity", der Gale-Krater, ist dafür ideal: Er stammt von einem Meteoriteneinschlag, der Gesteine aus Jahrmilliarden in der Umgebung verteilt hat. In dem Krater wurden bereits Tonminerale nachgewiesen, die Spuren organischen Materials enthalten könnten. Auch Silikate gibt es dort, die nur in Verbindung mit Wasser entstanden sein können.

Selbst wenn "Curiosity" Spuren von Leben finden sollte, könnten sie womöglich nicht besonders überraschend sein. "Mars und Erde gibt es seit rund vier Milliarden Jahren", sagt McCaughrean. "Da kann viel passieren." Beispielsweise könnten Einschläge großer Himmelskörper Brocken von der Erde losgeschlagen haben, die Lebensformen bis auf den Mars brachten - oder auch umgekehrt. "Möglicherweise finden wir auf dem Mars das gleiche Leben, das es auf der Erde gibt", meint der Astrophysiker. "Vielleicht sind wir alle Marsianer."**


Curiosity 7 Minutes of "Terror"



Solche Bilder und Meldungen sind es, die Hoffnung und gute Laune machen, gerade für die angeschlagene NASA. Schön das!


Btw:

Astronomen entdecken einen erdähnlichen Planeten in unserer Nachbarschaft
Alpha Centauri hat einen Planeten



Die Realität holt den Blockbuster „Avatar“ ein: Astronomen schätzen, dass unsere Heimatgalaxie zehntausende Zivilisationen beheimatet, die zu interstellarer Kommunikation fähig sind. Eine neue spektakuläre Entdeckung deutet an, dass Forscher Lebensspuren finden. Als Regisseur David Cameron seinen Science-Fiction-Film „Avatar – Aufbruch nach Pandora“ drehte, ahnte er wohl nicht, wie nahe er an der astronomischen Wirklichkeit war. Die Geschichte spielt auf Pandora, einem großen Mond, der einen riesigen Gasplaneten namens Polyphem umkreist. Der Trabant ist besiedelt, auf ihm lebt die einzige bekannte außerirdische Spezies, die blauhäutigen, groß gewachsenen Na´vi. Polyphem wiederum ist einer von fünf Planeten im System des Dreifachsterns Alpha Centauri; die Trabanten kreisen um den Sternpartner Alpha Centauri A.

Jetzt holt die Realität die Fiktion ein: Europäische Astronomen entdeckten im Alpha-Centauri-System einen Planeten, der ungefähr die Masse der Erde aufweist. Allerdings umkreist er den Sternpartner B. Nach Angaben der beteiligten Astronomen ist er der leichteste jemals bei einem sonnenähnlichen Stern entdeckte Exoplanet.

Nur 4,22 Lichtjahre entfernt
Darum allein müssten die Himmelsforscher kein großes Aufhebens machen, schließlich sind bereits einige andere erdähnliche Planeten bekannt. Dennoch hat die Entdeckung für sie große Bedeutung, denn Alpha Centauri ist das unserem Sonnensystem am nächsten gelegene Sternsystem. Es erscheint als eines der hellsten Objekte am Südhimmel. Seine Hauptkomponenten sind die sonnenähnlichen Sterne Alpha Centauri A und B, die sich in nur geringem Abstand umkreisen. Sie sind 4,34 Lichtjahre von unserem System entfernt und umrunden einander einmal in knapp 80 Jahren. Hinzu kommt ihr lichtschwacher Begleiter Proxima Centauri, ein Roter Zwerg, der etwas weiter außen im System in Richtung unserer Sonne steht. Mit nur 4,22 Lichtjahren Distanz ist er der absolut erdnächste Stern.

Seit dem 19. Jahrhundert spekulieren Himmelsforscher darüber, ob in unserem Nachbarsystem Planeten existieren könnten. Obwohl sie es mit ihren Teleskopen genau unter die Lupe nahmen, blieb die Suche danach jedoch vergeblich – bis sie jetzt den Trabanten fanden. Seine Signatur zeigte sich in den Spektrogrammen, die Astronomen der Europäischen Südsternwarte (Eso) mit dem sogenannten HARPS-Spektrografen am 3,6-Meter-Teleskop des La Silla-Observatoriums in Chile anfertigten. Damit liegt der nächste bekannte Exoplanet nun regelrecht vor unserer Haustür.*

Hui dieser Exoplanet ist wirklich mal in der engeren Nachbarschaft. Mit "Schlafschiffen" wäre das durchaus erreichbar. Aber keine Sorge Alpha Centauri, das schaffen wir eh nich in absehbarer Zeit

NASA- Video zeigt Neutronenstern Vela in Aktion



Beeindruckende Aufnahmen eines Neutronensterns in Aktion hat die US- Weltraumbehörde NASA veröffentlicht. "Star" des Films ist der Vela- Pulsar, ein rasch rotierender Neutronenstern, der einen sogenannten Jet erzeugt. Das ist ein Strahl aus geladenen Teilchen, die mit einem Tempo, das rund 70 Prozent der Lichtgeschwindigkeit entspricht, durchs Weltall rasen.

Die spektakulären Aufnahmen, die Astronomen mithilfe des Röntgen- Weltraumteleskops "Chandra" der NASA gelungen sind, ermöglichen den Forschern einen detaillierten Blick auf den Pulsar und seinen Partikeljet. Der Vela- Pulsar wurde bereits 1968 entdeckt und liegt - rund 1.000 Lichtjahre von unserer Erde entfernt - im Sternbild "Segel des Schiffs" . Er entstand, als ein massereicher Stern kollabierte und schrumpfte dabei auf einen Durchmesser von rund 19 Kilometern zusammen. Dreht sich elfmal pro Sekunde um eigene Achse

Der so entstandene Neutronenstern rotiert mit einer ungeheuren Geschwindigkeit und benötigt für eine komplette Umdrehung gerade einmal 89 Millisekunden (er macht also elf Umdrehungen pro Sekunde). Damit dreht er sich schneller um die eigene Achse als der Rotor eines Hubschraubers. Durch die beschriebene Rotation entsteht der als Jet bezeichnete Strahl aus geladenen Partikeln, die mit circa 70 Prozent der Lichtgeschwindigkeit an der Rotationsachse des Vela- Pulsars entlangrasen. Wie neue Daten von "Chandra" vermuten lassen, dürfte der Neutronenstern wie ein Kreisel leicht wackeln, was auch erklärt, warum die Form des Jets an eine rotierende Helix erinnert.

Grund dafür dürfte eine geringfügige Unwucht des Neutronensterns sein. "Die Abweichung von einer perfekten Kugel beträgt möglicherweise nur 1:100 Millionen", berichtete Oleg Kargaltsev von der George Washington University in Washington auf der Jahrestagung der American Astronomical Society im kalifornischen Long Beach. Bestätigt sich die als Präzession bezeichnete Richtungsänderung der Achse des Neutronensterns, wäre der Vela- Pulsar der erste, bei dem eine solchen Eigenschaft beobachtet werden konnte.

Das 4,8 Tonnen schwere und knapp 14 Meter lange Weltraumteleskop "Chandra" ist nach dem aus Indien stammenden US- Astrophysiker Subrahmanyan Chandrasekhar benannt. Es wurde am 23. Juli 1999 mithilfe des Spaceshuttles "Columbia" in seine Umlaufbahn gebracht und sucht seither nach Röntgenstrahlen, die von Quasaren, Pulsaren oder Schwarzen Löchern ausgesandt werden.*

Mit Spocks Worten: faszinierend!
Wenn man mit einem Raumschiff in der Nähe eines Pulsars wäre, würde man eine ziemlich geniale Lightshow sehen können, ganz ohne CGI und co.

Die Sonne, Rote Zwergsterne und das Ende des Universums



Rote Zwergsterne sind die häufigsten und langlebigsten Sterne im Universum. Es stellt sich die Frage, warum die Erde ausgerechnet einen vergleichsweise seltenen, kurzlebigen Stern wie die Sonne umkreist – sind Rote Zwerge einfach ungeeignet für Leben? Wenn ja, warum?

Oft heißt es, die Sonne sei ein winziger und im galaktischen Vergleich völlig unbedeutender Stern – das könnte nicht falscher sein. Die Sonne ist heller als 95% aller Sterne, die es in unserer Galaxis (der Milchstrasse) gibt. Zwar gibt es tatsächlich Sterne, die sehr viel größer als die Sonne sind (die z.B. einen Durchmesser haben, welcher der durchschnittlichen Entfernung des Saturns von der Sonne entspricht…), doch diese Riesensterne sind noch sehr viel seltener als Sterne von der Größe der Sonne (da sie jedoch sehr hell und damit über weite Strecken zu sehen sind, machen derart große und helle Sterne den größten Teil der Sterne aus, die man von Auge am Nachthimmel erkennen kann).

Die Roten Leuchten des galaktischen Hinterhofs

Die allermeisten Sterne gehören zu einer Sternklasse, die man nie zu sehen bekommt: Rote Zwerge. Diese Sterne sind so leuchtschwach, dass man keinen einzigen von ihnen von Auge am Nachthimmel kann, und das, obwohl sogar der allernächste Stern, “Proxima Centauri” genannt, ebenfalls ein Roter Zwerg ist. Rote Zwerge heißen so, weil die Strahlung, die sie aussenden, im Roten und Infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums am intensivsten ist: dem menschlichen Auge würden sie, aus gebührendem Abstand, weiß mit einem leichten Stich ins Orange erscheinen. Rote Zwerge leuchten nur einige Promille bis wenige Prozent so stark wie die Sonne, sie sind gerade mal zwischen acht und fünfzig Prozent so schwer wie die Sonne. Diese sparsame Abgabe von Energie hat ihre Vorteile: Rote Zwerge leben deutlich länger als ein typischer, sonnenähnlicher Stern. Während unsere Sonne nach etwa 12 Milliarden Jahren definitiv erlischt, können die kleinsten Roten Zwerge noch einige Billionen (1000 Milliarden) Jahre weiterleuchten. Rote Zwerge machen rund 80% aller existierenden Sterne aus. Orange Zwerge wie Epsilon Eridani, etwas heller, kurzlebiger und seltener, machen etwa 10% aller Sterne aus, Gelbe Zwerge wie die Sonne nochmals rund 5%, und hellleuchtende weiße und blauweiße Energieschleudern wie Sirius, Rigel und Wega beschränken sich auf die restlichen 5 Prozent. Nach unten ist die Größenverteilung nicht so klar bekannt: noch kleiner als Rote Zwerge können Sterne nicht sein, doch es könnte sein, dass “Braune Zwerge”, stellare Winzlinge, die irgendwo zwischen den kleinsten Sternen und den grössten Riesenplaneten anzusiedeln sind, noch sehr viel häufiger sind und zu Milliarden durch die lichtleeren Räume zwischen den Sternen ziehen.

Man weiß heute, dass Rote Zwerge Planeten haben können: der Planet “Gliese 581 c”, der letztes Jahr als vermeintliche “Zweite Erde” so viel Medienecho bekam, umkreist den Roten Zwergstern “Gliese 581″. Daneben hat man noch viele weitere solcher Exoplaneten um nahegelegene Rote Zwerge gefunden: aus den bisherigen Beobachtungen schätzen die Planetenjäger, dass Rote Zwerge mindestens genauso häufig Planeten besitzen wie hellere, sonnenähnliche Sterne, wobei allerdings jupitergrosse Riesenplaneten scheinbar etwas seltener sind.

Grundsätzlich sind also – zumindest auf den ersten Blick – alle Voraussetzungen gegeben, dass sich auf einem Planeten, der um einen Roten Zwerg kreist, ebenfalls Leben und dann später vielleicht auch Intelligenz und Zivilisation bilden könnten. Da Rote Zwerge sehr viel häufiger und langlebiger sind als Gelbe Zwerge wie die Sonne, würde man also spontan vermuten, dass die meisten Zivilisationen, die sich im Universum entwickeln, einen Roten Zwerg als Heimatstern haben. Diese Zivilisationen würden nicht nur auf 4.5 Milliarden Jahre Evolution zurückblicken wie wir, sondern auf vielleicht einige 100 Milliarden. Am Taghimmel über dieser Zivilisation würde eine rötliche Sonne stehen und in der Nacht sähen sie rund um sich ein Universum, das schon einige 100 Milliarden Jahre alt ist (es gäbe kaum mehr schwerere Sterne wie die Sonne, da diese bis dahin längst erloschen sind – ferne Galaxien wären durch die kosmische Expansion längst außer Sichtweite, diese Zivilisation würde also in ein scheinbar dunkles, leeres Universum blicken).

Soweit das, was eine vermeintlich typische Zivilisation in unserem Universum eigentlich beobachten sollte. Wir sehen jedoch etwas ganz anderes. Da wir nur eine einzige Zivilisation kennen – unsere eigene – ist es aus unserer Sicht aber durchaus vernünftig, anzunehmen, dass WIR eine “typische” Zivilisation sind. Wenn wir raten müssten, würden wir mit dem Tipp, dass wir eine typische Zivilisation sind, im Schnitt häufiger richtig liegen als mit dem Tipp, dass wir eine untypische Zivilisation sind, schlicht und einfach weil es mehr typische als untypische Zivilisationen gibt. Man kann sich dies auch etwa so vorstellen: man steht vor einer Urne, in der sich zwei Farben von Kugeln befinden, wobei die eine Farbe neun Mal häufiger ist als die andere. Zieht man nun eine blaue Kugel, ist die Chance neun Mal größer, dass wir eine “typische” Kugel erwischt haben, also eine in jener Farbe, die neun Mal häufiger ist als die andere. In diesem Fall ist man sich also zu 90% sicher, dass die dominierende Kugelfarbe in der Urne blau ist, obwohl man nur einmal gezogen hat – natürlich kann man sich mit dieser Einschätzung auch irren, aber die Chance dafür beträgt in diesem Fall nur 10%. Die typische Zivilisation im Universum hätte also nach dieser Einschätzung einen Gelben Stern als Heimatstern. Das passt offensichtlich nicht mit unserer vorherigen Überlegung zusammen. Es muss einen Grund für diese Abweichung geben.

Das ist etwa so, wie wenn ein befreundeter Schriftsteller einem erzählen würde, er habe den Sommer in den Bergen verbracht, um dort in aller Ruhe seinen neusten Roman fertigzustellen. Allerdings, so erzählt er, war die ganze Sache am Ende dann doch ziemlich stressig, weil er in einer nicht isolierten Hütte wohnte, und der Winter schnell zurückkam – gerade noch rechtzeitig vor dem ersten Schneefall war dann das Manuskript fertig. Auf die Frage, ob es denn in den Bergen keine isolierten, winterfesten Hütten gegeben habe, antwortet er: “Doch doch, jede Menge…” Natürlich würde man dann sofort vermuten, dass nun ein “aber…” kommt, dass es also einen ganz bestimmten Grund geben muss, warum der Schriftsteller gerade die nicht isolierte Hütte gewählt hat. Genauso muss es einen ganz konkreten Grund geben, warum sich unsere Zivilisation (=das fertige Manuskript) um einen kurzlebigen Gelben Zwerg (=nicht isolierte Hütte) entwickelt hat, gerade noch rechtzeitig, bevor die sterbende Sonne die Biosphäre zerstört (=Wintereinbruch), statt bei einem Roten Zwerg (=isolierte Hütte), wo es dafür sehr viel mehr Zeit gehabt hätte? Es muss also irgend einen ganz bestimmten Grund geben, warum Rote Zwerge nicht der typische Heimatstern von Zivilisationen sind, und um diesen geht es hier.

Was auch immer der Grund für den Unterschied ist, wir können ihn überschlagsmäßig beziffern. Wenn wir annehmen, dass 50% aller Zivilisationen im All um Orange und Rote Zwerge kreisen (die machen zusammen 90% aller Sterne aus) und 50% um Gelbe (5% aller Sterne), dann muss die Entstehung von Zivilisationen um Gelbe Sterne rund 18 Mal wahrscheinlicher sein. Wenn wir annehmen, dass 90% aller Zivilisationen um Gelbe Sterne wie die Sonne kreisen (was unsere eigene Beobachtung eines gelben Heimatsterns schon recht plausibel oder vernünftig erscheinen ließe), muss die Entstehung von Zivilisationen um Gelbe Sterne rund 162 Mal wahrscheinlicher sein. Wenn gar 99% aller Zivilisationen um Gelbe Sterne kreisen, muss die Entstehung um Gelbe Sterne rund 1782 Mal wahrscheinlicher sein.



Die Frage der Lebensfreundlichkeit Roter Zwerge hat Astronomen schon lange beschäftigt. Die geringe Leuchtkraft der Roten Zwerge bedingt, dass eine Möchtegern-Erde einen solchen Stern in einer sehr engen Bahn umkreisen muss, um genügend warm zu werden, dass flüssiges Wasser auf der Oberfläche existieren kann. Ein Jahr auf einem solchen Planeten würde gerade mal einen irdischen Monat dauern, und der Planet wäre dabei rund 3-5 Millionen km von seinem Stern entfernt – deutlich weniger als der sonnennächste Planet Merkur. In derart engen Bahnen, so hieß es mal, könnten sich ohnehin keine größeren Planeten bilden. Doch als 1995 der erste extrasolare Planet um einen sonnenähnlichen Stern entdeckt wurde, war die Überraschung groß: der jupitergrosse Planet “51 Pegasi b” umkreist seinen Stern in gerade Mal einem Zwanzigstel der Erdentfernung (oder etwa ein Achtel der Merkurentfernung). Er hat sich nicht auf dieser Bahn gebildet, aber er ist dorthin “migriert” (gewandert). Computersimulationen solcher Migrationen zeigen, dass ein solcher Riesenplanet bei seiner Migration viele Planetenbausteine vor sich herschiebt, so dass sich in noch engeren Bahnen tatsächlich Gesteinsplaneten bilden können.

Ein zweiter Einwand gegen die Lebensfreundlichkeit von Roten Zwergsternen betrifft die Gezeitenkräfte: so wie die Erde den Mond in eine “gebundene Rotation” gezwungen hat (das heißt, er wendet der Erde nun immer dieselbe Seite zu), würde ein Roter Zwergstern eine Möchtegern-Erde in seiner Umlaufbahn in eine gebundene Rotation zwingen: eine Seite des Planeten würde immer zum Stern zeigen und sich auf enorme Temperaturen aufheizen, während die andere immer vom Stern wegzeigen und dadurch dramatisch abkühlen würde: schliesslich, so hieß es, würde die ganze Atmosphäre auf der sternabgewandten Seite ausfrieren, so dass nicht einmal mehr in der “Zwielichtzone”, der Übergangszone zwischen heiß und kalt, wo der Stern immer tief am Horizont steht, Leben möglich wäre. Doch auch hier haben Computermodelle überraschende Einsichten gebracht: ist die Atmosphäre dicht genug, ist sie durchaus in der Lage, die Wärme gleichmäßig über den Planeten zu verteilen: zwar ist die Tagseite immer noch etwas wärmer, aber durch den ständigen Wärmeaustausch über die Atmosphäre gelingt es, den Planeten auf einer einigermaßen gleichmäßigen Temperatur zu halten. So ähnlich können wir das auf der Venus beobachten: sie rotiert zwar nicht wirklich gebunden, aber ein Sonnentag dauert dort immerhin rund 120 Erdtage, was man durchaus als “annähernd gebunden” bezeichnen könnte. Obwohl also die Tagseite 120 Erdtage lang unter der Hitze einer doppelt so intensiven Sonne (im Vergleich zur Erde) brät, hat sie dennoch die gleiche Temperatur wie die Nachtseite.

Man vermutete auch schon, dass die sogenannten “Flares”, die auf Roten Zwergen sehr häufig sind, dem Leben den Garaus machen könnten. Flares sind spontane Helligkeitsausbrüche auf der Sternoberfläche, die bei Roten Zwergen gewaltige Ausmaße annehmen können: sie können bis zu zehntausend Mal intensiver sein als ein Helligkeitsausbruch auf der Oberfläche unserer Sonne. Für einige Minuten bis Stunden strahlt der sonst so leuchtschwache Rote Zwerg heller als unsere Sonne. Zudem besteht ein nicht zu vernachlässigender Teil der Flare-Energie aus Röntgenstrahlung. Für Leben ist das natürlich äußerst ungemütlich, ganze Ökosysteme könnten solchen Ausbrüchen regelmäßig zum Opfer fallen, so dass sich für das Leben nie genügend Zeit ergibt, um komplexe Lebensformen oder gar Intelligenz und Zivilisation zu entwickeln. Doch die Flare-Aktivität scheint vom Alter des Sterns und von seiner Größe abzuhängen: je kleiner der Stern, desto länger dauert es, bis die Flare-Phase überwunden ist. Vergleichsweise große Sterne wie die Sonne stellen ihre Flare-Aktivität (mit einigen wenigen Ausnahmen) schon im “Kindesalter” von wenigen Millionen Jahren ein, und leuchten dann Milliarden Jahre lang mehr oder weniger gleichmäßig. Ein Roter Zwerg wie Proxima Centauri hingegen ist auch mit einem geschätzten Alter 5.5 bis 6 Milliarden Jahren noch immer Flare-aktiv. Doch auch wenn die Flare-Aktivität bei Roten Zwergen einige Jahrmilliarden andauert, irgendwann haben sich auch die wildesten unter ihnen beruhigt, und das Leben könnte darauf erblühen – schließlich leben Rote Zwerge, wie erwähnt, extrem lange.

Ein weiterer, häufig gehörter Einwand gegen die Lebensfreundlichkeit von Roten Zwergen ist die Photosynthese, also die Umwandlung von Strahlung in chemische Energie – die Basis allen Lebens auf der Erde. Die Photosynthese benötigt, so dachte man lange, energiereiche Strahlung, die man im Energiespektrum eines Roten Zwerges (mit Ausnahme der Flares) vergebens sucht. Doch auch hier wurden wir – dank der Erforschung der Tiefsee – eines Besseren belehrt: in den Tiefen der Ozeane gibt es Bakterien, die mit der energiearmen Infrarotstrahlung, die von untermeerischen Vulkanen abgegeben wird, eine modifizierte Form der Photosynthese betreiben. Genau diese Infrarotstrahlung macht nun den größten Teil der Strahlung eines Roten Zwerges aus…

Bis vor kurzem konnte man auch noch auf die vergleichsweise neue Erkenntnis verweisen, dass jupiterähnliche Riesenplaneten um Rote Zwerge seltener sind – und ohne Jupiters angebliche Rolle als “kosmischer Staubsauger” würden zu viele Kometen und Planetenbausteine im Sonnensystem verbleiben, so dass sich angesichts der vielen Einschläge niemals Leben auf der Erde hätte bilden können. Wenn nun solche “kosmischen Staubsauger” bei Roten Zwergen selten sind, könnte – dachte man – dies eine Erklärung für die offensichtliche Lebensfeindlichkeit der Roten Zwerge sein. Doch wie sich kürzlich gezeigt hat, wurde Jupiters “Staubsauger”-Wirkung offenbar stark überschätzt: Jupiter entfernt im Mittel etwa gleich viele Kometen aus dem inneren Sonnensystem, wie durch seine Anwesenheit überhaupt erst angezogen werden. Wäre Jupiter deutlich kleiner (etwa so gross wie Saturn), wäre der negative Effekt sogar stärker ausgeprägt, aber immer noch so schwach, dass er die scheinbare Lebensfeindlichkeit von Roten Zwergsternen nicht erklären kann.

Auch Planeten können nicht ewig warten



Dass alle “klassischen” Argumente gegen die Lebensfeindlichkeit von Roten Zwergen praktisch widerlegt wurden, hat einige Astronomen dazu bewegt, nun einfach doch davon auszugehen, dass Rote Zwerge lebensfreundlich sein müssen, und wir mit unserem gelben Heimatstern halt “untypisch” seien, eine Laune der Natur und des Zufalls. Insbesondere SETI (die Suche nach außerirdischer Intelligenz) hat sich zunehmend den Roten Zwergen zugewandt, und auch die Suche der Exoplanetenforscher nach der “zweiten Erde” (die sicher noch etwa ein Jahrzehnt andauern wird) konzentriert sich neuerdings auf Rote Zwergsterne, dies aber mehr aus instrumentellen Gründen (mit den meisten heute üblichen Entdeckungsmethoden wäre ein erdgroßer Planet bei einem Roten Zwerg einfacher zu entdecken als bei einem sonnenähnlichen Stern).

Doch es bleiben noch einige Erklärungsansätze übrig. Einer könnte so aussehen, dass Möchtegern-Erden, egal wo sie sich bilden, nicht unbegrenzt lange lebensfreundlich bleiben können. So könnte z.B. die langsame Auskühlung des Planeten eine wichtige Rolle spielen: junge Planeten sind heiß, weil sie noch viel von der Wärme der Kollisionen in sich tragen, aus denen sie hervorgegangen sind, und weil sie noch viele radioaktive Elemente besitzen, die beim Zerfall Wärme freisetzen. Je älter der Planet wird, desto mehr Wärme verliert er. Da die radioaktiven Elemente zusehends zerfallen, wird keine Wärme mehr nachgeliefert: der Planet kühlt langsam aus. Je größer der Planet ist, desto kleiner ist das Verhältnis Oberfläche (Wärmeabstrahlung) zu Volumen (Wärmereservoir), desto länger bleibt er also warm: Der Planet Mars und der Erdmond etwa sind schon lange ausgekühlt, Venus und Erde hingegen sind noch vulkanisch aktiv. Doch das wird nicht immer so bleiben: bereits in gut einer Milliarde Jahre wird die Erde so stark ausgekühlt sein, dass es keine Plattentektonik mehr geben wird (bei der etwas kleineren Venus ist sie schon heute zum Erliegen gekommen, wobei dies auch mit dem Fehlen von Wasser an der Oberfläche zu tun haben könnte). Die Erdkruste wird dann erstarren, viele der heute so wichtigen Kreisläufe kommen zum Erliegen. So werden heute z.B. gewaltige Mengen an Kohlendioxid durch abtauchende Erdplatten aus den Systemen der Oberfläche entfernt – bleibt die Plattentektonik weg, sammelt sich das Treibhausgas aus vulkanischen Quellen in der Erdatmosphäre, wo es die Atmosphäre gefährlich aufheizen kann. Ohne Plattentektonik fallen zudem irgendwann die Kontinente der Erosion zum Opfer: Ohne Kontinentkollisionen entstehen keine neuen Gebirge mehr, es ist dann nur noch eine Frage der Zeit, bis alle Kontinente ins Meer “gewaschen” werden und die Erde wieder zum Wasserplaneten mit planetenumspannendem Ozean wird. Diesem Schicksal können Planeten mit größerer Masse zwar für eine etwas längere Zeit entkommen, doch eine größere Masse bringt andere Probleme mit sich, wie z.B. eine dichtere Atmosphäre, in der es sehr viel länger dauert, bis sich genügend Sauerstoff für komplexes Leben gesammelt hat. Die grundsätzliche Überlegung geht nun so, dass ein potentiell lebensfreundlicher Planet bis zu dem Zeitpunkt, wo sich die Flare-Aktivität des Roten Zwergs endlich gelegt hätte, bereits so stark gealtert ist, dass er ohnehin keine Plattentektonik mehr aufweist und damit keine erdähnliche Biosphäre aufrecht erhalten kann. Die Zeit, in der der Planet lebensfreundlich ist, und die Zeit, in der der Stern lebensfreundlich ist, überschneiden sich bei Planeten von Roten Zwergen einfach nicht.

Allerdings gibt es auch mit diesem Ansatz Probleme: Orange Zwerge, etwas kleiner und häufiger als Gelbe Zwerge (sozusagen auf halbem Weg zwischen Rotem und Gelbem Zwerg), zeigen auch keine starke Flare-Aktivität, sind also schon sehr früh lebensfreundlich, Planeten bilden sich genauso häufig wie bei anderen Sternen. Daher würde man erwarten, dass zumindest Orange Zwerge, die immer noch etwas langlebiger und etwas häufiger sind als Gelbe Zwerge, den idealen Heimatstern darstellen – die Menschheit mit ihrem gelben Heimatstern Sonne wäre einmal mehr “untypisch” (wenn auch nicht so extrem wie bei Roten Zwergen).

Die Zerstörung des Universums?

Es gibt aber noch einen ganz anderen, noch radikaleren Ansatz, um unseren seltenen und kurzlebigen Heimatstern zu erklären. Stellen wir uns vor, dass Zivilisationen für das Universum aus irgend einem Grund eine Gefahr darstellen. Kaum tauchen die ersten Zivilisationen auf, wird das Universum oder zumindest seine Fähigkeit, neue Zivilisationen hervorzubringen, zerstört, durch das Wirken der Zivilisationen selbst (Unvorstellbar? Siehe unten…). Wie sähe dann eine typische Zivilisation dieses Universum? Eine typische Zivilisation würde zweifellos zu den ersten Zivilisationen des Universums überhaupt gehören (spätere Zivilisationen bekommen schon gar nie die Chance, zu existieren, eben wegen der bisher nicht näher bezeichneten “Katastrophe”, die die Entwicklung des Universums irgendwann unterbricht). Wohin auch immer diese frühe Zivilisation blicken würde, sie würde keine anderen Zivilisationen im All sehen, keine Radio-Signale aus fernen Galaxien empfangen – in ihrem eigenen Vergangenheits-Lichtkegel (der Bereich des Universums in Zeit und Raum, aus dem sie überhaupt Signale empfangen kann) wäre sie die einzige Zivilisation weit und breit. Eine solche Zivilisation würde zum frühestmöglichen Zeitpunkt entstehen: nur wenige Sterngenerationen wären seit dem Urknall vergangen, so dass gerade knapp genügend Metalle (in Astronomensprech sind das Elemente schwerer als Helium) vorhanden sind, um komplexes Leben zuzulassen, ja vielleicht hätte ihr Sternsystem sogar einen leichten Metallvorsprung gegenüber allen anderen gleichalten Sternsystemen. Ihr Stern wäre deutlich schwerer als ein typischer Roter Zwergstern, so dass keine lang anhaltende Flare-Phase der schnellen Entwicklung des Lebens im Wege steht – Rote Zwerge kämen also nicht in Frage (sie verzögern die Entstehung von Zivilisation um die Dauer ihrer Flare-Phase). Um wirklich zu den allerersten zu gehören, müsste eine solche Zivilisation in einem abnormal hohen Tempo entstehen, was sich auch darin zeigen würde, dass sie relativ spät in der maximalen Lebensdauer ihrer eigenen Biosphäre auftaucht. Sie wäre zudem extrem isoliert, da eine derart schnelle Entwicklung nicht besonders häufig sein kann: bis zur nächsten Nachbarzivilisation (die ja ebenfalls zu den allerersten Zivilisationen im Universum gehört) wären es mindestens viele Millionen Lichtjahre. Kurz: es sähe eigentlich alles genauso aus, wie wir es sehen.

Doch welche Katastrophe wäre in der Lage, das Universum zu zerstören? Eine Möglichkeit wäre, dass unser Universum beim Urknall mit einem schwerwiegenden, in den Tiefen seiner Naturgesetze schlummernden Fehler geboren wurde: Die Leere zwischen den Sternen könnte sich in einem sogenannt “falschen Vakuumzustand” befinden. Natürliche Systeme tendieren dazu, stets den energieärmsten Zustand anzunehmen – doch gelegentlich kommt es auch vor, dass ein System über eine längere Zeit in einem im “zweit-energieärmsten” Zustand metastabil erhalten bleibt – und das System dann plötzlich in den energieärmsten Zustand wechselt (so etwa eine flache Lagune an einem Sandstrand, der Wasserspiegel ein paar Zentimeter über Meereshöhe – irgendwann bricht der Sanddamm und die Lagune ergiesst sich ins Meer). Dabei wird spontan die Energiedifferenz freigesetzt: ein wahrhaft kosmisches Spektakel, bei dem alle Sterne und Planeten sofort zerstrahlt werden. Tatsächlich scheint das “Vakuum” in unserem Universum nie komplett “leer” zu sein: spontan entstehen Teilchen und vernichten sich gleich wieder – eine “Nullpunktenergie” durchdringt das Vakuum. Wäre es möglich, dass die Naturgesetze sich plötzlich schlagartig derart ändern, dass diese “Nullpunktenergie” plötzlich auf Null sackt? Wissenschaftler, die sich mit dieser Frage beschäftigen, können diese Frage zurzeit nicht abschließend beantworten: dafür fehlt noch die langgesuchte “Theorie aller Naturkräfte”, die eines Tages die Relativitätstheorie und die Quantenmechanik vereinen und ablösen soll. Der plötzliche Wechsel in einen noch energieärmeren Zustand könnte demnach sowohl spontan, als auch durch ein extremes Experiment einer fortgeschrittenen Zivilisation ausgelöst werden – genaueres weiss man selbstverständlich nicht. Eine weitere Möglichkeit wäre eine sogenannte “Branenkollision” im Stringtheorie-Universum, also eine Wiederholung dessen, was gemäß einer Version der Stringtheorie schon den Urknall ausgelöst hat. Doch genausogut könnte es sein, dass sich diese beängstigenden Ideen mit der wachsenden Erkenntnis im Bereich der theoretischen Physik als Hirngespinste in Luft auflösen.



Eine andere Möglichkeit, die, wenn auch nicht das Universum selbst, doch zumindest seine Fähigkeit, in Zukunft weitere Zivilisationen hervorzubringen (womit die extrem frühen Zivilisationen um Gelbe Zwergsterne “typisch” bleiben können) frühzeitig zerstören könnte, wäre eine sogenannte Replikatorenkatastrophe. Replikatoren sind hypothetische Maschinen, die in der Lage sind, aus Material, das sie im Universum finden, andere Maschinen herzustellen, insbesondere Kopien ihrer selbst. Sie sind eine Art von primitiven, künstlichen Lebewesen, die von ihren Erbauern zielgerichtet an die Umweltbedingungen im Weltraum angepasst wurden. Solche Replikatoren können sich im Universum wohl nicht ohne das Zutun von Intelligenz bilden: im Weltraum entsteht von sich aus kein Leben, weil die Distanzen zu gross, die Materialien zu dünn gestreut und die nutzbaren Energiegradienten zu flach sind: Nur auf einem Planeten kommen über genügend lange Zeiträume genügend viel Material in einer energiereichen Umgebung zusammen, um Leben und Evolution hervorzubringen. Lebewesen, die an die Bedingungen im All angepasst sind, können also praktisch nur durch eine Zivilisation gezielt entworfen werden.

Da Replikatoren auch Kopien ihrer selbst bauen können, ist sofort klar, aus welcher Richtung die Katastrophe kommen könnte: einige durchgedrehte, “ausser Kontrolle geratene” Replikatoren könnten beginnen, ganze Planeten in Kopien ihrer selbst zu verwandeln. Diese Replikatoren müssten dabei nicht einmal bewusst handeln. Nachdem sie das Sternsystem der Zivilsation, die das Pech hatte, sie zu erfinden, zerlegt haben, machen sie sich auf zu den nächsten Sternen, die ebenfalls absorbiert werden, dann weiter hinaus in die Galaxis. Ähnlich wie bei den biologischen Zellen würde eine Evolution in Gang kommen, bei der vielleicht Verbände von Replikatoren – jeder mit seiner eigenen Spezialisierung (Antrieb, Energiegewinnung, Materialgewinnung etc.) – entstehen würden. Am Ende würde sich eine gewaltige Wolke von Replikatoren mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch das Universum fressen: es könnten keine Zivilisationen mehr entstehen, weder um Rote, noch um Orange oder Gelbe Zwergsterne, weil alles Material in Kopien der Replikatoren umgewandelt wird. Möglicherweise würden sich sogar irgendwann die expandieren Replikatorenwolken verschiedener Zivilisationen begegnen und sich gegenseitig um die verbleibenden Ressourcen konkurrenzieren. Das Endergebnis ist in jedem Fall: die gesamte nutzbare Masse des Universums wird in Replikatoren umgewandelt.

Eine Replikatorenkatastrophe ist für die Zukunft der Menschheit nicht besonders abwegig. Bereits heute gibt es Maschinen, die automatisch andere Maschinen bauen können, und eine kleine Auswahl von ihnen kann sogar Kopien ihrer selbst herstellen – allerdings aus einem gegebenen Baumaterial. Doch es ist nur eine Frage der Zeit, bis eine Maschine entwickelt wird, die das Material zum Bau einer Kopie ihrer selbstständig gewinnen kann. Replikatoren könnten sich bei der Erforschung des Weltraums aussergewöhnlich nützlich machen: statt einer vielen tausend Tonnen schweren Ausrüstung schickt man einfach einen Replikator, der dann aus mitgebrachten oder zugefunkten Plänen alle Ausrüstung aus dem Material am Zielort herstellt. Die Entwicklung von Replikatoren in nah- bis mittelfristiger Zukunft scheint also durchaus nicht abwegig. Einige Zivilisationen, die zu der Überzeugung gelangen, dass eine Replikatorenkatastrophe irgendwo im Universum früher oder später ohnehin unausweichlich ist, könnten auch bewusst eine solche Katastrophe auslösen, um ihren eigenen Replikatoren einen zeitlichen Vortreil zu verschaffen, dies vielleicht in der Hoffnung, dass die eigenen Werte und die Erinnerung an die eigene Zivilisation – wenn sie ja früher oder später ohnehin absorbiert werden wird – so eher erhalten bleiben. Aus dem Doomsday-Argument “wissen” wir zudem, dass in Zukunft mit 95% Wahrscheinlichkeit noch irgendwo zwischen 2 und 1000 Milliarden Menschen geboren werden – bei gegenwärtiger Generationendauer und Geburtenrate deckt dies in etwa den selben Zeitraum (maximal wenige Jahrtausende) ab, in dem die Entwicklung echter, weltraumangepasster Replikatoren realistisch erscheint.
(via final-frontier)

Mind-blowing Artikel und inspirierender Text. Ich glaube ich würde gern auf einer Welt leben die um einen roten Zwerg kreist. Langlebigkeit und Ausdauer dieser kleinen Sonnen könnten unheimlich fortschrittliche Zivilisationen beherbergen, wenn sie sich nicht vorher selbst vernichtet haben sollten

Das Ende unseres Universums, ewige Dunkelheit, nur einige wenige kleine Sterne werden lange genug strahlen können und das sind Neutronen-Sterne oder rote Zwerge. Vielleicht wird sich das Universum wieder zusammenziehen und durch die Kollision ein neues Universum entstehen. Wer weiß wer weiß.

Raumsonde "Voyager 1" erreicht interstellaren Raum



Bislang war es nur eine Vermutung – doch nun gibt es keinen Zweifel mehr: "Voyager 1", der fernste Bote der Menschheit, hat das Sonnensystem verlassen – ein historischer Schritt der Menschheit. Zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit hat eine Raumsonde das Sonnensystem verlassen: Der Nasa-Veteran "Voyager 1" hat nach rund 35 Jahren Flugzeit die Grenze zum äußeren Weltall überquert, wie US-Forscher um Donald Gurnett von der Universität von Iowa im Fachblatt "Science" auf Grundlage neuer Messdaten berichten.

"Jetzt, da wir neue, entscheidende Daten haben, glauben wir, dass dies der historische Schritt der Menschheit in den interstellaren Raum ist", erläuterte der "Voyager"-Projektwissenschaftler der US-Raumfahrtbehörde Nasa, Edward Stone. Zuvor war bereits wiederholt vermutet worden, dass die Sonde das Ende des Sonnensystems erreicht habe, die Nasa hatte dies bislang jedoch nicht bestätigt. Das "Voyager"-Team habe Zeit gebraucht, um die neuen Beobachtungen zu analysieren und zu deuten, ergänzte Stone, der nicht zu den Autoren der neuen Studie gehört. "Aber jetzt können wir die Frage beantworten, die wir uns alle gestellt haben: "Sind wir schon da? – Ja, das sind wir."

"Voyager 1" (Reisender) war am 5. September 1977 gestartet worden, die Zwillingssonde "Voyager 2" schon rund zwei Wochen vorher, am 20. August. Nach den nun ausgewerteten Daten hat "Voyager 1" bereits 2012 unser Sonnensystem verlassen.Die Sonde rast mit rund 60.000 Kilometern pro Stunde durch den Raum und ist mit einer Distanz von heute knapp 19 Milliarden Kilometern der fernste Bote der Menschheit. Wegen der enormen Entfernung sind die Funksignale der Sonde mehr als 17 Stunden zur Erde unterwegs. Die etwas langsamer fliegende "Voyager 2" ist heute rund 15 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt und dank ihres früheren Starts die am längsten kontinuierlich betriebene Raumsonde.

Die Grenze unseres Sonnensystems, die sogenannte Heliopause, ist definiert als derjenige Ort, an dem der konstante Teilchenstrom von der Sonne durch die von außen einströmenden interstellaren Teilchen gestoppt wird. Hinter der Heliopause beginnt damit das interstellare Medium. Der Einfluss der Schwerkraft der Sonne reicht allerdings noch deutlich weiter.

Am 25. August des vergangenen Jahres war die Zahl der Sonnenteilchen in "Voyagers" Messgeräten plötzlich um mehr als den Faktor 1000 gesunken. Gleichzeitig nahm die Zahl interstellarer Teilchen um knapp zehn Prozent zu. Schon damals hatten Forscher vermutet, dass "Voyager 1" in den interstellaren Raum vorgestoßen war. Aber erst neue Messdaten aus diesem April und aus dem Oktober vergangenen Jahres erlaubten jetzt entscheidende Bestimmungen der Teilchendichten.

Die Grenze unseres Sonnensystems hätte die Sonde demnach in ungefähr 18 Milliarden Kilometern Entfernung von der Sonne überschritten, das ist etwa 121 Mal so weit wie die Distanz der Erde zur Sonne. "'Voyager' ist kühn in Regionen vorgestoßen, die keine Sonde zuvor erreicht hat, das markiert eine der bedeutendsten technologischen Errungenschaften in der Geschichte der Wissenschaft", sagte der Chef des Nasa-Wissenschaftsdirektorats, John Grunsfeld. "Indem sie in den interstellaren Raum vordringt, öffnet sie ein neues Kapitel wissenschaftlicher Träume und Unterfangen des Menschen."

Noch bis voraussichtlich 2025 kann die Sonde Daten liefern, dann wird ihre Energiequelle erschöpft sein. "Voyager 1" wird jedoch still weiter im All gleiten und erst in mehr als 38.000 Jahren den nächsten Stern passieren, eine schwach leuchtende Sonne mit der Katalognummer AC+79 3888 im Sternbild Kleiner Bär. Für den äußerst unwahrscheinlichen Fall, dass eine fremde Zivilisation dem irdischen Botschafter begegnen sollte, tragen beide "Voyager"-Zwillinge eine mit Gold überzogene Kupferschallplatte mit dem Titel: "Laute der Erde" mit sich sowie einen Plattenspieler – mit Gebrauchsanleitung.*

Damit hat man die Schwelle von stellar zu interstellar geschafft und die Sonde fliegt noch immer und sendet noch immer Signale.


Zur Überwachung von Venus, Mars und Jupiter Japan bringt Weltraumteleskop ins All



Erstmals seit zwölf Jahren hat Japan eine neue Trägerrakete gestartet. Sie hat ein Teleskop zur Beobachtung des Sonnensystems an Bord. Die Rakete gilt als Hoffnungsträger in der Raumfahrt. Eine Besonderheit: Sie ist mit künstlicher Intelligenz ausgestattet. Die 24 Meter lange und 91 Tonnen schwere Rakete entließ laut JAXA eine Stunde nach dem Start in einer Höhe von tausend Kilometern das Teleskop Sprint-A in die Erdumlaufbahn. Aus einer Distanz von 950 bis 1150 Kilometern zur Erde soll es Planeten des Sonnensystems beobachten. Sprint-A steht für Spectroscopic Planet Observatory for Recognition of Interaction of Atmosphere.

Der Start der Trägerrakete mit dem Teleskop war ursprünglich für den 27. August geplant, wurde jedoch 19 Sekunden vor Abflug wegen eines Computerfehlers bei der Bodenkontrolle gestoppt. Später stellte sich jedoch heraus, dass die Position richtig gewesen war. Japan hofft, dass sich seine neue Feststoffrakete Epsilon in der internationalen Raumfahrt durchsetzt. "Epsilon ist eine relativ kleine Rakete, die Missionen zu günstigeren Kosten ermöglicht, indem sie bei Personal und den notwendigen Vorbereitungen deutlich reduziert", erklärte ein JAXA-Vertreter.

Die dreistufige Trägerrakete ist halb so groß wie die mit Flüssigtreibstoff betriebene japanische Rakete H2-A und ersetzt die Feststoffrakete M-5, die wegen ihrer hohen Kosten im Jahr 2006 außer Dienst gestellt wurde. JAXA zufolge ist Epsilon als weltweit erste Rakete mit künstlicher Intelligenz ausgestattet, wodurch sie selbst ihren Start überwachen kann. Der Raketenstart am Samstag wurde lediglich von zwei Laptops gesteuert. Nur acht Mitarbeiter waren im Dienst - im Gegensatz zu den 150 Menschen, die für gewöhnlich den Start der Rakete H2-A überwachen.

Die japanische Öffentlichkeit hatte den Start mit Spannung erwartet. Zahlreiche Zuschauer verfolgten ihn in Kagoshima. Vor einer Großbildleinwand in der Hauptstadt Tokio brach Jubel aus, als die Rakete planmäßig abhob. Japan will sich gegen seine asiatischen Nachbarn Südkorea und China behaupten, die große Ambitionen in der Raumfahrt haben.*

KI und Raumfahrt werden in Zukunft sicherlich unzertrennliche Aspekte bei der Steuerung von Sonden und allgemein in der Raumfahrt sein. Interessanter neuer Aspekt, Japan ist noch immer ein Land der Innovationen.

I can't believe this Hubble's star explosion time-lapse video is real



I never imagined I was going to see something like this: A video of a star bursting in space, illuminating the interstellar dust around it at the speed of light. This is not a computer simulation. It's an actual time-lapse video taken over four years by the Hubble.

Hubble: Timelapse of V838 Monocerotis (2002-2006)



The NASA/ESA Hubble Space Telescope has been observing the V838 Mon light echo since 2002. Each new observation of the light echo reveals a new and unique "thin-section" through the interstellar dust around the star. This video morphs images of the light echo from the Hubble taken at multiple times between 2002 and 2006. The numerous whorls and eddies in the interstellar dust are particularly noticeable. Possibly they have been produced by the effects of magnetic fields in the space between the stars.

V838 Monocerotis—in the constellation Monoceros, 20,000 light years away from Earth—suffered a sudden outburst in 2002, catching astronomers by surprise. The variable red star got so big that it became one of the largest stars ever observed, producing 600,000 times more light that the Sun.*

Sehr interessante Aufnahmen. Und gleich noch etwas interessantes:

Here's NASA's New Design for a Warp Drive Ship



In 2012, NASA physicist Harold White revealed that he and a team were working on a design for a faster-than-light ship. Now he's collaborated with an artist to create a new, more realistic design of what such a ship might actually look like. Artist Mark Rademaker told io9 that he worked with White to create the updated model, which includes a sleek ship nestled at the center of two enormous rings, which create the warp bubble. In this video, below, you can see White talking about the new design (starting at 41:54), and explaining how it fits his mathematical analysis.*



Warptechnologie könnte doch Science-Fact werden, Energie!