NASA entdeckt bewohnbaren Planeten

Auf dem erdähnlichen Planeten sollen angenehme Temperaturen herrschen. Ob es “Land” gibt, ist dagegen noch nicht geklärt.

Kepler-22b bietet erdähnliche Lebensbedingungen.
Zwar nicht gerade “um die Ecke” gelegen, gibt ein Planet mit dem klingenden NamenKepler-22b Wissenschaftlern der NASA dennoch Grund zur Freude. Das Weltraumteleskop “Kepler” lieferte jüngst die Bestätigung, dass in knapp 600 Lichtjahren ein Planet existiert, der für Menschen bewohnbar wäre.

Wie die NASA am Montag im Rahmen einer “Kepler-Konferenz” bekannt gab, dürften auf dem Planeten, der innerhalb der bewohnbaren Zone eines sonnenähnlichen Sterns liegt, mit knapp 22 Grad Celsius angenehme Temperaturen herrschen. Wasser wäre dort demnach flüssig, sofern es existiert. Das ist eine Voraussetzung für Leben, wie wir es kennen.

“Diese Entdeckung stützt die wachsende Überzeugung, dass wir in einem Universum leben, in dem es vor Leben wimmelt”, urteilte einer der Forscher aus dem Entdeckerteam, Alan Boss von der Carnegie Institution. Die Forscher haben allerdings keinerlei Lebenszeichen von dem Planeten.

“Ein Meilenstein”

Was allerdings noch nicht eruiert werden konnte ist, ob es sich überhaupt um einen Gesteinsplaneten wie die Erde handelt oder ob Kepler-22b hauptsächlich flüssig oder gasförmig ist. Dennoch betonte “Kepler”-Forscher Douglas Hudgins: “Dies ist ein wesentlicher Meilenstein bei der Suche nach einem Zwilling der Erde.”

Der ferne Planet ist laut NASA der bisher kleinste, der in der bewohnbaren Zone eines sonnenähnlichen Sterns aufgespürt worden ist. Sein Durchmesser ist nur etwa 2,4 Mal größer als derjenige der Erde. Er umrundet seine Sonne, die etwas kleiner und kühler ist als unsere, alle 290 Tage. Die Masse des Planeten ist nicht genau bekannt.

“Das Schicksal meinte es gut mit uns bei der Entdeckung dieses Planeten”, sagte “Kepler”-Chefwissenschaftler William Borucki. Den ersten Hinweis auf Kepler-22b habe das Teleskop bereits drei Tage nach der offiziellen Inbetriebnahme im Frühjahr 2009 geliefert. “Den entscheidenden dritten Transit haben wir in der Weihnachtszeit 2010 beobachtet.”

Premiere

Es ist nicht der erste Nachweis eines Planeten in der bewohnbaren Zone eines anderen Sterns, aber der erste mit dem Weltraumteleskop “Kepler” – und nach NASA-Angaben der erste bei einem sonnenähnlichen Stern.

In den vergangenen Jahren haben Planetenjäger bereits mehr als 700 Planeten anderer Sterne aufgespürt, sogenannte Exoplaneten. Die meisten von ihnen sind heiße Geschwister des Gasriesen Jupiter, des größten Planeten unseres Sonnensystems, die ihre Sonnen in geringem Abstand umkreisen.

Doch einige wenige potenziell erdähnliche Planeten wurden auch in oder am Rande der bewohnbaren Zonen ihrer Heimatsterne gefunden. So hatten Forscher im vergangenen Jahr den Exoplaneten Gliese 581g in der bewohnbaren Zone seiner Sonne geortet.

Das Teleskop “Kepler”, das zur Suche nach erdähnlichen Planeten gestartet worden war, hat bisher mehr als 2.300 Kandidaten für Exoplaneten bei anderen Sternen gefunden, davon 48 Kandidaten in bewohnbaren Zonen.

Von diesen 48 ist Kepler-22b der erste, dessen Existenz sich mit Folgebeobachtungen bestätigen ließ, hieß es auf der Konferenz im Ames-Forschungszentrum der NASA in Moffet Field (Kalifornien). Die Forscher haben inzwischen zwei Umläufe des Planeten um seinen Stern beobachtet, dreimal ist er dabei von der Erde aus gesehen v

Astronomen entdecken neue Art explodierender Sterne

Himmelskörper leuchten zehnmal heller als normale Supernovae – und sind damit ideale Lichtquellen für die Untersuchung des Kosmos

Bei einer automatischen Durchmusterung des Himmels ist ein internationales Forscherteam auf eine neue Art von Supernovae gestoßen. Die explodierenden Sterne sind zehnmal heller als normale Supernovae. Ihre Strahlung muss daher auch durch andere physikalische Prozesse als bei den bislang bekannten Sternexplosionen produziert werden. Durch ihre große Helligkeit eignen sich die neuen Supernovae besonders gut als Lichtquellen zur Durchleuchtung und Erforschung ferner kosmischer Regionen, schreiben die Wissenschaftler in der Online-Ausgabe des Fachblatts “Nature”.

Im Rahmen des Projekts “Palomar Transient Factory” stießen Robert Quimby vom California Institute of Technology und seine Kollegen auf die neuartigen Himmelsobjekte. Dabei sucht ein automatisches Teleskop den Himmel nach vorübergehend aufleuchtenden Strahlungsquellen – im Fachjargon “Transients” genannt – ab. Mehr als tausend Supernovae haben die Himmelsforscher auf diese Weise bereits aufgespürt. Supernovae sind Sterne, die am Ende ihres Lebens in einer gewaltigen Explosion vergehen, nachdem sie ihren nuklearen Energievorrat verbraucht haben.

Vier dieser Sternexplosionen unterscheiden sich in mehrfacher Hinsicht von den anderen Supernovae, berichten Quimby und sein Team. Neben ihrer ungewöhnlichen Helligkeit weisen sie eine starke ultraviolette Strahlung auf. Zudem unterscheiden sie sich in ihrer chemischen Zusammensetzung von anderen Sternexplosionen – es findet sich keine Spur von Wasserstoff und auch schwere Elemente wie Kalzium und Eisen fehlen.

Bei den bislang bekannten Supernovae entsteht die Strahlung durch mehrere physikalische Prozesse: den radioaktiven Zerfall frisch produzierter Elemente, die Schockwelle der Explosion in der äußeren Hülle des sterbenden Sterns und die Wechselwirkung der herausgeschleuderten Materie mit dem umgebenden Gas. Doch alle diese Vorgänge können die charakteristischen Eigenschaften der neuen Supernovae nicht erklären, stellen Quimby und seine Kollegen fest.

Als mögliche Alternative präsentieren die Forscher deshalb die Explosion extrem massereicher Sterne mit der 90- bis 130-fachen Masse unserer Sonne. Solche Sterne durchlaufen vor ihrer Explosion heftige Pulsationen, bei denen sie mit hoher Geschwindigkeit Teile ihrer Außenhülle abstoßen. Der Zusammenprall der Explosionstrümmer mit dieser sich schnell bewegenden Materie könnte, so die Wissenschaftler sowohl die extreme Helligkeit als auch die anderen Eigenschaften der Objekte erklären. Unabhängig von einer Erklärung des Phänomens sind die neuen Supernovae für die Astronomen ein Glücksfall: Mit ihrer großen Helligkeit können sie noch über Entfernungen von bis zu zwölf Milliarden Lichtjahren wahrgenommen werden. Auf seinem Weg zu uns durchquert das Licht dieser Supernovae Gaswolken und Galaxien und erlaubt so die Untersuchung weit entfernter, ansonsten unsichtbarer Objekte.

Quelle: DPG, Welt der Physik

Vision 2050: Der Weg zu 100 Prozent sauberen Strom

Infrastruktur für grenzüberschreitendes Super Smart Grid dringend nötig

Eine Stromversorgung aus 100 Prozent erneuerbarer Energie ist bis 2050 möglich. Das geht aus einem Bericht des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung hervor. Dafür beschreibt das PIK jedoch einige Voraussetzungen, unter anderem ein Super-Smart-Grid für Europa und Nordafrika. Der Aufbau einer dafür nötigen Infrastruktur muss bereits heute gestartet werden, mahnt das PIK. “Heutzutage ist es kaum noch möglich, auch nur eine einzige Stromleitung von einem Land in ein anderes zu führen. Die Rechtsvorschriften sind ineffizient und die öffentlichen Widerstände oft stark”, so Antonella Battaglini, eine der Autoren des Berichtes. “Wenn wir nicht heute noch mit dem Aufbau der Infrastruktur für ein SuperSmart Grid in Europa und Nordafrika beginnen, also für schlaue und länderübergreifende Stromnetze, können wir den Traum aufgeben, bis 2050 den Strom zu hundert Prozent aus erneuerbaren Energien zu beziehen.”

Mühsame Genehmigungsverfahren

Als problematisch bezeichnen die Studienautoren die aktuellen Genehmigungsverfahren der einzelnen Staaten. Mit der Veröffentlichung des Elektrizitäts-Entwicklungsplanes durch das Europäische Netzwerk der Übertragungsnetzbetreiber hat es allerdings schon einige Fortschritte gegeben. In dem Bericht diskutieren die Experten auch, ob durch diesen Stromfahrplan die 100-Prozent-Vision realer geworden ist. Dazu werden unter anderem die Auswirkungen von Einzelereignissen auf dem Energiemarkt analysiert. Beispielsweise hat das Nuklearunglück von Japan und das Atom-Moratorium in Deutschland kurzfristig einen zehnprozentigen Anstieg der Kosten von CO2-Emissionszertifikaten bewirkt, schreiben die Experten. Das wiederum verbessere das Kosten-Nutzen-Verhältnis für erneuerbare Energie. Abseits von finanziellen Fragen spielen auch weitere politische Faktoren eine große Rolle. “Bei der Integration der Märkte stehen wir gut da, aber an Wettbewerb fehlt es noch”, sagt der Mitautor Anthony Patt vom Institute for Applied System Analysis (IIASA). “Zudem könnte der gegenwärtige Aufruhr in Nordafrika zwar langfristig eine Gelegenheit für stärkere Zusammenarbeit beim Thema Energie bieten, aber momentan liegt alles auf Eis.”

Noch keine Perspektive für nach 2020

Ähnlich gemischt sind die Ergebnisse, was das Investitionsklima angeht. Die Regierungen halten zwar an ihren bestehenden Unterstützungsmechanismen fest, bieten aber keine verlässlichen politischen Perspektiven für die Zeit nach 2020. “In den vergangenen zwölf Monaten hat es eine ganze Menge positiver Entwicklungen gegeben, und wir können zuversichtlich sein, dass der Übergang hin zu den erneuerbaren Energien in Europa sich fortsetzt”, sagt Gus Schellekens, Direktor im Team Nachhaltigkeit und Klimawandel bei PwC. “Allerdings wird nun eine Langzeitplanung gebraucht, welche die allgemeine Richtung für die europäische Stromversorgung sowie ehrgeizige und glaubwürdige politische Verpflichtungen definiert, um das Vertrauen der Investoren zu vergrößern und die Verfügbarkeit von Geld für Projekte im Bereich erneuerbarer Energien sicher zu stellen.”

Von der Schweiz nach Belgien mit Sonnenkraft

Ausgerechnet an einem Freitag dem 13. absolvierte André Borschberg den ersten internationalen Langstreckenflug mit der “Solar Impulse”. Ein weiterer Schritt auf dem Weg zur geplanten Weltumrundung per Solarflugzeug.

Nach 13-stündigem Flug landete das schweizerische Solarflugzeug ”Solar Impulse” am 13.05.2011 auf dem Flughafen von Brüssel. Die nur von Sonnenenergie angetrieben Maschine war zuvor vom Militärflugplatz Payerne im Schweizer Kanton Waadt über Frankreich und Luxemburg rund 600 Kilometer bis in die belgische Hauptstadt geflogen.

“Das ist Klasse”,…

…sagte der Flugzeugentwickler Bertrand Piccard nach der Landung. “Mit diesem Flug wollen wir die politischen Entscheidungsträger ermutigen, eine ehrgeizigere Energiepolitik zu betreiben.”

Zusammen mit Piccard, der durch die erste Weltumrundung im Heißluftballon berühmt wurde, und einem Team von Meteorologen und hochspezialisierten Ingenieuren arbeitet Borschberg bereits seit 2003 an einem Solarflugzeug, das tagsüber soviel Sonnenenergie aufnehmen und speichern kann, dass es auch in der Nacht durchhält.

Sonne liefert mehr Energie als nötig

“Wir haben so viel Energie, dass wir sie auf diesem Flug gar nicht aufbrauchen können”, berichtete Borschberg der Deutschen Welle per Satellitentelefon schon etwa zwei Stunden nach Abheben des Fliegers. “Wenn ich noch mehr Batterien dabei hätte, könnte ich sogar Energie zurück auf die Erde bringen, wenn ich lande”, freute sich der Flugpionier. Der große Energieüberschuss sei “wirklich faszinierend.”

Deshalb ist Borschberg auch zuversichtlich, dass sein Team die nächste große Hürde, einen 36-stündigen Dauertest mit mehreren Nachtflügen, gut meistern wird. Schon im letzten Jahr absolvierte sein Team einen ersten Nachtflug von 26 Stunden. Er dauerte einen Tag und eine Nacht. “Dadurch konnten wir zeigen, dass wir mit diesem Flugzeug viele Tage und Nächte hintereinander unterwegs sein können”, betont er. Im kommenden Jahr will sein Team zunächst versuchen, zwei Tage und Nächte nonstop zu bewältigen.

Die Tragflächen und Leitwerke des Flugzeugs sind vollständig mit Solarzellen bestückt

Weltumrundung ab 2014

Bis zur Weltumrundung wird es jedoch noch eine Weile dauern. Denn alle bisherigen Flüge wurden mit einem Prototyp absolviert, der mit etwas über 45 Stundenkilometern nur sehr langsam fliegt. In zwei Monaten will das Team mit dem Bau eines neuen Flugzeugs beginnen. Die Konstruktion soll in etwa zwei Jahren fertig sein. “Wir erwarten, dass wir die ersten langen Flüge und Ozeanüberquerungen 2014 absolvieren können, also in drei Jahren,” schätzt der Flugpionier. Dann wird nicht nur der Pilot in seiner Kabine viele schlaflose Nächte verbringen müssen, sondern auch die Crew am Boden. “Alle müssen lernen, wie man mit einem solchen Flugzeug auf einem Langstreckenflug umgeht,” sagt der Pilot.

In “Solar Impulse” stecken rund 1600 Kilogramm Hochtechnologie und Energieeffizienz aus Kohlefaser und Kunststoff. Auf den langen Flügeln sind rund 12.000 Dünnschicht-Solarzellen untergebracht. Von all den Erfahrungen, die das Team mit Solar Impulse gesammelt habe, könnte in Zukunft auch die Zivilluftfahrt profitieren, versichert Borschberg.

Nutzen für die kommerzielle Luftfahrt

Das könne natürlich noch lange dauern, “aber wir dürfen nicht vergessen, dass 25 Jahre zwischen dem ersten Flug der Gebrüder Wright 1903 und der Atlantik Überquerung von Charles Lindberg liegen”. Und dann habe es noch einmal 25 Jahre gedauert, bis Menschen in Transportflugzeugen den Atlantik überquert haben, betont er.

Mit dem Solarflugzeug Solar Impulse könne man zeigen, dass es möglich sei, auch kommerzielle Flugzeuge zu bauen, die weniger CO2 in die Luft blasen. Die Internationale Flugorganisation IATA habe sich bereits zum Ziel gesetzt, bis 2050 die Emissionen um 50 Prozent zu reduzieren. “Das sind 40 Jahre”, gibt Borschberg zu bedenken, “das sind die Maßstäbe in denen wir rechnen. Aber wir müssen damit anfangen  – und das ist der Beginn.”

Dass der Flug ausgerechnet an einem Freitag dem 13. stattfand, sieht Borschberg entgegen dem landläufigen Aberglauben als gutes Omen. “Ja, ich mag diese Tage, denn ich wurde an einem 13. Dezember geboren”  – es sei also ein sehr gutes Vorzeichen.

Quelle: DW

Tschernobyl

Buchvorstellung aus WechselWirkung 141

Gruppenarbeit von Daniel Fitzgerald, Alan von Lützau, Hannes Nordiek, Yuko Stier

Anlässlich des 20. Jahrestages des Super-GAUs in Tschernobyl im letzten Jahr haben vier Studierende der Muthesius-Kunsthochschule Kiel ein Buch gestaltet, das sich diesem Thema widmet. Innerhalb des einjährigen Projekts entstand Ultrazinnober04 / Kontaminiert – bestehend aus einem Bildband mit 24 großformatigen Illustrationen, sowie einer umfangreichen Textsammlung, die sowohl den Hergang des Unglücks detailliert schildert, als auch die vielen Augenzeugenbereichte offen legt, an denen sich der Bildband orientiert.

Der Band ist für 25 Euro von der Muthesius Kunsthochschule zu erhalten.

Muthesius Kunsthochschule Kiel, Lorentzendamm 6 – 8, 24103 Kiel

www.muthesius.de

Erste Sonde umkreist den Merkur

Premiere im All

Zum ersten Mal in der Geschichte der Astronomie umkreist eine Sonde den Planeten Merkur. Nach einer rund 7,9 Milliarden Kilometer langen Reise trat das NASA-Raumfahrzeug “Messenger” in der Nacht auf Freitag in einen elliptischen Orbit ein. “Nahezu perfekt”, so John Finnegan von der Johns Hopkins University in Maryland, der zu den führenden Köpfen der Mission gehört.

Die Sonde soll den innersten Planeten unseres Sonnensystems zwölf Monate lang studieren. Die Umlaufbahn bringt “Messenger” bis zu 200 Kilometer nahe an Merkur heran, zu anderen Zeitpunkten ist sie wiederum mehr als 15.000 Kilometer entfernt.

Mit sieben verschiedenen Instrumenten soll die Sonde die Zusammensetzung der Atmosphäre und Oberfläche des Planeten erforschen und eine Art Landkarte anfertigen. Die Wissenschaft erhofft sich unter anderem Informationen über das magnetische Feld des Planeten, über seinen Kern und darüber, ob es in den ständig im Schatten liegenden Kratern an Merkurs Polen Wassereis gibt.

Sonde schon sechseinhalb Jahre unterwegs

“Messenger” war sechseinhalb Jahre unterwegs. Auf der Reise umkreiste die Sonde 15 Mal die Sonne, flog einmal an der Erde vorbei, zweimal an Venus und dreimal an Merkur. Diese Manöver sollten ihre Geschwindigkeit genug drosseln, um sie schließlich in eine Umlaufbahn um den Planeten zu bringen.

Schon bei ihren Vorbeiflügen an Merkur hatte “Messenger” einen großen Teil der Oberfläche kartographiert und viele atemberaubende Bilder zur Erde geschickt. Es waren die ersten detaillierteren Informationen über Merkur, seit die NASA-Sonde “Mariner 10″ 1974 und 1975 den Planeten passiert hatte. Aber das, so sagen NASA-Forscher, waren nur “Probeaufführungen” im Vergleich zur Erkundungsmission von “Messenger”, die jetzt begonnen hat.

UNO: Bienensterben ist globales Problem

“Menschheit hängt mehr denn je von der Natur ab”

Die weltweiten Bienenbestände gehen immer drastischer zurück. Das zeigt das Umweltprogramm der Vereinten Nationen UNEP in einem Bericht. Besonders der industrialisierte Norden verliert von Jahr zu Jahr große Teile seiner Bienenvölker, manche Regionen verzeichnen sogar Rückgange von 85 Prozent. Die Gründe, die dafür den Ausschlag geben könnten, sind zahlreich, eindeutige Ergebnisse gibt es jedoch nicht. Ohne nachhaltigere Formen der Bewirtschaftung ist die Nahrungsversorgung der Zukunft in Frage gestellt, so das Resümee.

Zukunft der Landwirtschaft steht am Spiel

Viele Ökosystemdienste werden von freilebenden Bienen, Schmetterlingen, Motten und Fliegen sowie von kommerziellen Bienenkolonien. Schätzungen zufolge werden von den 100 Pflanzenarten, die über 90 Prozent der Ernährung sicherstellen, 71 von Bienen bestäubt. In Europa zählen dazu 84 Prozent der 264 Getreidearten und 4.000 Gemüsearten. Insektenbestäubte Getreidearten sind unverzichtbar, ergeben sie doch einen fünfmal höheren Ertrag als solche, die ohne Insekten auskommen.

In Gefahr ist diese Leistung durch das großflächige Bienensterben, das sich längst nicht mehr nur auf Europa und Nordamerika beschränkt. In Japan ist jede vierte Bienenkolonie betroffen, auch China berichtet von Massensterben sowie das ägyptische Niltal – wodurch auch Asien und Afrika betroffen sind. “Der Mensch hat den Irrglauben entwickelt, der technische Fortschritt habe ihn im 21. Jahrhundert von der Natur unabhängig gemacht. Die Bienen zeigen, dass wir in einer Welt mit sieben Milliarden Menschen in Wahrheit viel mehr statt weniger von Dienstleistungen der Natur abhängen”, so UNEP-Chef Achim Steiner.

Über ein Dutzend Schuldige

Wenngleich die genaue Ursache des Rückgangs noch immer unklar ist, kennt man bereits über ein Dutzend Faktoren. Schädlinge wie Pilze, Milben und Viren gehören dazu, die dank globaler Handelswege alle Regionen erobert haben, Bienen-gefährdende Chemikalien in der Landwirtschaft wie systemische Insektizide oder chemische Saatgut-Schutzüberzüge oder auch die Luftverschmutzung, aufgrund derer Bienen ihre bevorzugte Nahrung schlechter wahrnehmen.

Doch auch Faktoren wie der Biodiversitäts-Verlust dürften eine Rolle spielen. Bienen brauchen eine Reihe verschiedener Pflanzen, um ihre Larven zu versorgen, verlieren jedoch zunehmend ihre Nahrungsgrundlage. 20.000 Blütenpflanzen könnten ohne entsprechende Schutzmaßnahmen in den kommenden Jahrzehnten verschwinden, was das Immunsystem des Bienen-Nachwuchses schwächt und noch anfälliger für Schädlinge macht. Schließlich ändert auch der Klimawandel Blühzeiten und Niederschläge, was bestehende Probleme verstärkt und das Pollenangebot verändert.

Schutzlos gegen kleine Milbe

„Eine der stärksten Ursachen des Bienensterbens ist die Varroa-Milbe“, erklärt Vincent Dietemann, Spezialist für Bienenkrankheiten am Schweizer Zentrum für Bienenforschung. Beinahe jedes europäisches Bienenvolk befällt der Schädling und richtet es – falls keine Behandlung durch Imker erfolgt – innerhalb von zwei bis drei Jahren zugrunde. „Die afrikanische und die afrikanisierte Biene in Afrika und Südamerika sind allerdings gegen Varroa resistent.“

Bekämpft wird die Plage bisher durch synthetische Varroazide, die zwar effizient sind, jedoch in vielen Regionen längst resistente Milben hinterlassen haben. „Mitte der 90er-Jahre kamen alternative Methoden mit organischen Säuren oder ätherischen Ölen auf, die jedoch weniger stark wirken und zudem sehr aufwändig sind“, so Dietemann. An nachhaltige Lösungen für das Problem fehlt es noch immer, und auch die genauen Wechselwirkungen zwischen den Faktoren, die Bienen negativ beeinflussen, seien noch zu wenig bekannt.

Prämien für bienenfreundliche Bauern

Ebenso komplex wie die Ursachen sollten auch die Strategien sein, mit denen man dem Bienenverlust entgegensteuern sollte, so der UNEP-Bericht. Bienenfreundliche Bauern, die etwa Blütenpflanzen am Feldrand anbauen, sollten prämiert werden, zudem sei mehr Vorsicht im Umgang mit Agrarchemikalien Gebot der Stunde. Besonders aber müssten die Wissenslücken noch gestopft werden, um die richtigen Maßnahmen gegen das Bienensterben zu setzen.