2017
September
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Ultraschnelle kosmische Teilchen kommen aus fernen Galaxien

Die Erde wird ständiger aus dem All bombardiert. Die „kosmische Strahlung“ trägt einen leicht irreführenden Namen, weil es sich nicht um elektromagnetische Strahlung handelt, sondern um einen Teilchenstrom, der aus Elektronen, Protonen und einem geringen Anteil noch schwererer Teilchen besteht. Pro Sekunde und Quadratmeter treffen über 1000 dieser Teilchen auf die äußere Erdatmosphäre; sie sind unter anderem auch für die Polarlichter verantwortlich.

Einen großen Anteil hat dabei die Sonne, erst recht, wenn es zu solaren Ausbrüchen (Flares) kommt, die dann durchaus due Kommunikation mit Erdsatelliten beeinträchtigen können. Eine zweite Komponente, die galaktische kosmische Strahlung, hat ihre Quelle in der Milchstraße.

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Hubble-Entdeckung: Asteroid? Komet? Beides!

Als der Asteroid 2006 VW139 im Jahre 2006 entdeckt wurde, hielt man ihn noch für einen ganz normalen, gut 2 Kilometer großen Felsbrocken, der wie einige hunderttausend andere im Asteroidengürtel um die Sonne zieht. 2011 stellten Astronomen dann fest, dass der Klumpen Aktivitäten entwickelt, wie sie eigentlich einem Kometen zustehen: Es entwickelte sich Schweif sowie eine neblige Hülle, Koma genannt. Also bekam das seltsame Objekt den Namen 2006 VW139/288P, wobei der hintere Teil für den Kometen steht.

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Ein Planet, schwarz wie frischer Asphalt

WASP-12b ist ein Exoplanet, der den Stern WASP-12 umkreist, etwa 1400 Lichtjahre von der Erde entfernt. Entdeckt wurde er bereits 2008 – aber er ist doch immer wieder für Überraschungen gut. Bei Messungen im Oktober 2016 stellte sich (wie jetzt veröffentlicht wurde) heraus, dass er extrem wenig Licht reflektiert. Mit einer Albedo von höchstens 0,064 ist der Planet dunkler als frischer Asphalt.

Grund dafür ist vermutlich seine hohe Temperatur. WASP-12b, ein „heißer Jupiter“, umkreist seinen Stern in sehr geringem Abstand. Die Kraft seines Sterns hat ihn zu einem Ei verformt; seine Hitze erwärmt ihn auf 2600 Grad Celsius. Bei anderen heißen Jupiters sind meist Wolken und Alkali-Metalle die Ursache für die hohe Lichtabsorption. Aber WASP-12b ist so heiß, dass sich keine Wolken bilden können und Alkali-Metalle ionisiert vorliegen. Sogar Wasserstoff bricht unter diesen Bedingungen in seine Atome auf, was die Atmosphäre sternenähnlich macht. Und das dürfte auch der Grund sein, warum so wenig Licht reflektiert wird.

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Zeit zum Abschiednehmen: Live dabei, wenn die Cassini-Sonde in den Saturn stürzt

Sie hat wichtige Erkenntnisse unter anderem Titan (mit dem Huygens-Lander) und Enceladus (u.a. mit dem Durchflug durch eine der Dampffahnen eines Geysir-Ausbruchs) geliefert – doch nun ist es Zeit, Abschied von Cassini zu nehmen. Der Sonde geht nach 20 Jahren im All der Treibstoff aus. Damit sie nicht auf einen der Monde stürzt und diesen womöglich mit Bakterien von der Erde verunreinigt, wird sie gezielt in den Saturn gelenkt.

Wenn alles nach dem detaillierten Plan verläuft, wird es am Freitag, den 15. September um 12:32 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit so weit sein – dann wird Cassini seine Triebwerke mit 100 Prozent Leistung starten, um sich direkt in die Atmosphäre des Gasplaneten zu stürzen. Da die Hauptantenne dann nicht mehr Richtung Erde zeigt, wird die Sonde ihre letzten Minuten allein verbringen. Wenn die letzte Übertragung  auf der Erde eintrifft, was für 13:55 Uhr MESZ erwartet wird, hat Cassini 1,5 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt wahrscheinlich schon sein Leben ausgehaucht.

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Außerirdischen-Watch: Welche fremden Zivilisationen uns sehen können

Zur Entdeckung von Exoplaneten nutzen Astronomen meist eines von zwei Verfahren: die Transitmethoder oder die Radialgeschwindigkeitsmethode. Wenn man an die Drehung der Erde um die Sonne denkt, stellt man sich das Bild gern so vor, als stünde die Sonne fest und zöge die Erde quasi an einem Faden um sich herum. Dieses Bild ist falsch. Tatsächlich bewegen sich beide, Erde und Sonne, Planet und Stern, um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Auch der Stern dreht also – wenn auch kleine – Kreise, weil er von den Planeten beeinflusst wird. Diese Kreisbewegung können wir von der Erde aus nicht sehen. Aber wir sehen, dass sich der Stern nach nach vorn und nach hinten bewegt, von uns weg und auf uns zu.

Die Geschwindigkeit, mit der das passiert, nennt man Radialgeschwindigkeit. Sie führt über den Doppler-Effekt dazu, dass sich die Spektrallinien des Sterns haarfein verschieben. Diese Verschiebung können wir mit Spezialinstrumenten messen und daraus berechnen, wie schwer der Planet oder die Planeten sein müssen, die am Stern zerren – das ist dann die so genannte Radialgeschwindigkeitsmethode. Bei alleiniger Anwendung dieser Technik lässt sich aber nur eine Untergrenze für die Planetenmasse angeben.

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Über Brandon Q. Morris: Wie ich Hard Science Fiction schreibe

Am liebsten lasse ich meine Bücher für mich sprechen – aber ab und zu werde ich doch gefragt: „Wie machst du das eigentlich, Brandon?“ Deshalb heute ein kleiner Überblick. Ich schicke voraus, dass ich das riesige Glück habe, mit dem Autor-Sein all meine Hobbys zu vereinen. Das führt dazu, dass ich mich tatsächlich auf Montag freue, wenn ich wieder arbeiten darf, weil das Schreiben wirklich Spaß macht. Schon als Kind hatte ich zwei Berufswünsche: Schriftsteller oder Astronaut. Mit Schreiben verdiene ich mein Geld, seit ich das Studium beendet habe. Ob es mal für einen (selbe bezahlten) Flug ins All reicht? Ich hoffe sehr, dass die Kosten dafür bis zu meinem 65. Geburtstag in bezahlbare Bereiche rutschen… Elon Musk, Jeff Bezos, Richard Branson & Co. investieren ja kräftig darin.

Wie entsteht ein Buch von Brandon Q. Morris? Am Anfang steht natürlich immer eine Idee. Es ist noch kein Plot, keine Geschichte, nur eine Idee, etwa: „Sollten wir nicht mal eine menschliche Crew auf Enceladus nach Leben suchen lassen? Wäre das nicht cool? Da würde ich gern mitfliegen.“ Der zweite Schritt besteht dann darin, dass ich mir eine Geschichte dazu ausdenke. Oder genauer: Anfang und Ende. Wie geht es los, und wie endet die Story? Und wer muss unbedingt mit? Parallel suche ich nach einem griffigen Titel. Wenn beides vorhanden ist, folgt ein Schritt, den manche KollegInnen vielleicht seltsam finden: Ich beschäftige mich mit dem Cover. Grafikern die Art von Story zu beschreiben, die ich verfassen will, hilft mir, meine Geschichte besser kennenzulernen.

Dazu muss ich in der Regel auch recherchieren, was die technischen und wissenschaftlichen Voraussetzungen sind, die die Geschichte möglich machen. Wo gibt es heute schon Ansätze? Welche Technologien, die heute vielleicht noch im Labor sind, sehen vielversprechend aus? Die Grundidee für Proxima Rising hat zum Beispiel das StarShot-Programm geliefert. Dazu ist es natürlich hilfreich, sich für Forschung und Technik zu interessieren und viel darüber zu wissen; ich habe etwa mehrere populärwissenschaftliche Bücher über den Kosmos, Quantenphysik oder Relativitätstheorie verfasst. Dieses Wissen hilft dann enorm, das Potenzial von Technologien und Entwicklungen einzuschätzen. Für Enceladus habe ich u.a. mit den „Erfindern“ der dort verwendeten Technologien DFD und Valkyrie gesprochen. Wenn mir ein spannendes Thema begegnet, skizziere ich es gern in einem kleinen Artikel für HardSF.de – Themen von dieser Seite treffen Sie also vielleicht mal in einem Buch wieder.

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Neue Landkarten für Pluto: IAU legt Namen fest

Seit 7. September haben die ersten 14 Berge, Ebenen, Krater und Spalten auf Pluto offizielle Namen. Die Internationale Astronomische Union ehrt damit bekannte Forscher, aber auch Weltraummissionen und bedient sich bei verschiedenen Mythen der Welt.

  • Tombaugh Regio: Clyde Tombaugh (1906–1997) entdeckte 1930 den Pluto.
  • Burney-Krater: Venetia Burney (1918–2009) schlug als 11-jähriges Mädchen den Namen Pluto vor.
  • Sputnik Planitia: Nach dem ersten Erdsatelliten, Sputnik 1 (1957)
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Schwarzes Loch frisst Neutronenstern von innen

Was passiert, wenn sich ein Neutronenstern ein Schwarzes Loch einfängt? Das Schwarze Loch frisst den Neutronenstern von innen auf – und spuckt Gold, Platin und Uran ins All. Was nach dem Szenario eines Horrorfilms klingt, könnte ein realer Prozess sein, der die Galaxien mit schweren Elementen anreichert.

Tatsächlich ist das ein bisher nicht zufriedenstellend erklärbares Phänomen: Nach dem Urknall bestand das Weltall nur aus Wasserstoff und Helium. Die schwereren Elemente kamen erst später hinzu, und zwar in dem Maße, wie sie sich im Kern der Stern durch die Fusion leichterer Elemente bildeten. Doch diese Reihe hört bei Eisen auf: Es gibt keine Sterne, die in ihrem Inneren Eisenatome zu noch schwereren Elementen fusionieren könnten. Doch dass diese Stoffe existieren, ist unbestreitbar. Bei Elementen mit mittleren Ordnungszahlen wie etwa Silber weiß man, dass sich diese in Supernova-Explosionen bilden können. Doch für Gold, Platin oder Uran reichen die Energien selbst so gewaltiger Explosionen noch nicht.

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Äußere Planeten von Trappist-1 könnten Wasser besitzen

Trappist-1 ist ein vielversprechendes Sonnensystem, was die Suche nach Leben betrifft. Man weiß, dass dort gleich mehrere Planeten in der bewohnbaren Zone kreisen. Das ist der Bereich, in dem auf der Oberfläche eines Planeten Wasser in flüssigem Zustand existieren könnte. Doch der Zentralstern ist hier ein Roter Zwerg, der zu Ausbrüchen neigt und viel UV- und Röntgenstrahlung abgibt. Damit könnte der Stern seinen Planeten das Wasser längst entrissen haben. Denn die ultraviolette Strahlung bricht due Bindungen der Moleküle auf, während Röntgenstrahlung die Atmosphäre aufheizt.

Neue Ergebnisse des Hubble-Teleskops (speziell des Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) )zeigen nun, dass das höchstens zum Teil der Fall ist, nämlich bei den inneren Planeten. Trappist-1b und -1c müssten im Laufe ihres Lebens schon 20 Mal mehr Wasdser verloren haben, als die Erde je besaß. Die Chance, dass noch welches übrig ist, ist also gering. Bei den äußeren Planeten sieht es jedoch anders aus. Insbesondere Trappist-1f und -1g sind auch relativ schwer und sollten deshalb noch einen großen Teil ihres Wassers besitzen.

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