Archiv der Kategorie: Astronomie

Archäologen erforschen die kulinarische Kultur der Lyder mit Zahnarztwerkzeugen

Archäologen suchen bei den Ausgrabungen der antiken Stadt Daskyleion am Ufer des Sees von Manyas im Bezirk Bandırma in der westlichen Provinz Balıkesir mit verschiedenen zahnärztlichen Werkzeugen nach Hinweisen auf die kulinarische Kultur und Essgewohnheiten der Lyder.

Das Ausgrabungsteam unter der Leitung von Kaan Iren – einem Dozenten an der Fakultät für Literaturwissenschaft der Universität Muğla Sıtkı Koçman – setzt seine Arbeit in und um die 2600 Jahre alte Küchenstruktur fort, die vor 3 Jahren in Daskyleion gefunden wurde. Das Team bevorzugt kleine und empfindliche Instrumente aus der Zahnheilkunde wie Pinzetten und Spatel. Mit diesen Werkzeugen können nicht zerstörte und intakt gebliebene Fundstücke wie Tonwaren, Fischstacheln, Samen und Pflanzenreste vorsichtig geborgen werden.

Herr Iren sagte der Anadolu Agency (AA), daß sie den Abschnitt, in dem sich die lydische Küche befindet, als „Akro Daskyleion“ bezeichnet haben.

Herr Iren sagte, daß ein lydischer Palast durch ein Feuer zerstört wurde und die Küche davon betroffen war: „Unsere Forschungen und Ausgrabungen werden in dieser Küche seit Jahren fortgesetzt, ohne irgendwelche Daten zu überspringen. Wir setzen unsere Arbeit fort, indem wir langsam mit sehr empfindlichen Werkzeugen graben. Feine Pinsel und Nadeln und dokumentieren alle Daten.“

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Sprudelndes Natrium könnte die kometenähnliche Aktivität des Asteroiden Phaethon erklären

Modelle und Labortests deuten darauf hin, daß der Asteroid bei seiner Umlaufbahn in der Nähe der Sonne Natriumdampf ablassen könnte, was seine Helligkeitszunahme erklärt.

Wenn ein Komet durch das innere Sonnensystem saust, erwärmt die Sonne ihn, wodurch Eis unter der Oberfläche in den Weltraum verdampft. Der ausströmende Dampf löst Staub und Gestein, und das Gas erzeugt einen hellen Schweif, der sich wie ein ätherischer Schleier über Millionen von Kilometern vom Kern entfernt erstrecken kann.

Während Kometen viele verschiedene Eisarten enthalten, bestehen Asteroiden hauptsächlich aus Gestein und sind nicht dafür bekannt, solche majestätischen Darstellungen zu erzeugen. Aber eine neue Studie untersucht, wie der erdnahe Asteroid Phaethon tatsächlich eine kometenähnliche Aktivität aufweisen kann, obwohl ihm signifikante Mengen an Eis fehlen.

Der 5,8 Kilometer breite Asteroid, der als Quelle des jährlichen Geminiden-Meteorschauers bekannt ist, hellt sich auf, wenn er sich der Sonne nähert. Kometen verhalten sich typischerweise so: Wenn sie sich erwärmen, verdampfen ihre eisigen Oberflächen, wodurch sie aktiver werden und heller werden, da die entweichenden Gase und der Staub mehr Sonnenlicht streuen. Aber was bewirkt, daß Phaethon heller wird, wenn nicht das verdampfende Eis?

Der Übeltäter könnte Natrium sein. Wie die Autoren der neuen Studie erklären, bringt Phaethons verlängerte 524-Tage-Umlaufbahn das Objekt gut in die Umlaufbahn von Merkur, währenddessen die Sonne die Oberfläche des Asteroiden auf etwa 750° Celsius erhitzt. Bei einer so warmen Umlaufbahn wäre jedes Wasser-, Kohlendioxid- oder Kohlenmonoxid-Eis in der Nähe der Oberfläche des Asteroiden schon vor langer Zeit ausgebrannt worden. Aber bei dieser Temperatur könnte Natrium aus dem Gestein des Asteroiden in den Weltraum sprudeln.

„Phaethon ist ein merkwürdiges Objekt, das aktiv wird, wenn es sich der Sonne nähert“, sagte Studienleiter Joseph Masiero, Wissenschaftler am IPAC, einer Forschungsorganisation am Caltech. „Wir wissen, daß es sich um einen Asteroiden und die Quelle der Geminiden handelt. Aber es enthält wenig bis gar kein Eis, daher waren wir fasziniert von der Möglichkeit, daß Natrium, das in Asteroiden relativ reichlich vorhanden ist, das Element sein könnte, das diese Aktivität antreibt.“

Masiero und sein Team ließen sich von Beobachtungen der Geminiden inspirieren. Wenn Meteoroiden – kleine Gesteinsbrocken aus dem Weltraum – als Meteore durch die Erdatmosphäre streifen, zerfallen sie. Aber bevor sie es tun, bewirkt die Reibung mit der Atmosphäre, daß die Luft um die Meteoroiden eine Erwärmung um Tausende von Grad erreicht und Licht erzeugt. Die Farbe dieses Lichts repräsentiert die darin enthaltenen Elemente. Natrium zum Beispiel erzeugt einen orangefarbenen Farbton. Die Geminiden sind bekannt dafür, wenig Natrium zu haben.

Bisher ging man davon aus, daß diese kleinen Gesteinsbrocken nach dem Verlassen des Asteroiden irgendwie ihr Natrium verloren haben. Diese neue Studie legt nahe, daß das Natrium tatsächlich eine Schlüsselrolle beim Ausstoßen der Geminiden-Meteoroiden von Phaethons Oberfläche spielen könnte.

Die Forscher gehen davon aus, daß sich sein Natrium erwärmt und verdampft, wenn sich der Asteroid der Sonne nähert. Dieser Prozess hätte die Natriumoberfläche schon vor langer Zeit erschöpft, aber das Natrium im Asteroiden erwärmt sich immer noch, verdampft und sprudelt durch Risse und Spalten in Phaethons äußerster Kruste in den Weltraum. Diese Jets würden genug Schwung liefern, um den felsigen Schutt von seiner Oberfläche zu schleudern. Das sprudelnde Natrium könnte also nicht nur die kometenartige Aufhellung des Asteroiden erklären, sondern auch, wie die Geminiden-Meteoroiden aus dem Asteroiden ausgestoßen werden und warum sie wenig Natrium enthalten.

„Asteroiden wie Phaethon haben eine sehr schwache Gravitation, daher braucht es nicht viel Kraft, um Trümmer von der Oberfläche zu treten oder Gestein aus einer Fraktur zu lösen“, sagte Björn Davidsson, Wissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien und Co -Autor der Studie. „Unsere Modelle legen nahe, daß dafür nur sehr geringe Mengen Natrium erforderlich sind – nichts Explosives wie der ausbrechende Dampf von der Oberfläche eines eisigen Kometen; es ist eher ein stetiges Sprudeln.“

Um herauszufinden, ob sich Natrium in Dampf verwandelt und aus dem Gestein eines Asteroiden entweicht, testeten die Forscher Proben des Allende-Meteoriten, der 1969 über Mexiko fiel, in einem Labor am JPL. Der Meteorit stammt möglicherweise von einem mit Phaethon vergleichbaren Asteroiden und gehört zu einer Klasse von Meteoriten, die als kohlenstoffhaltige Chondrite bezeichnet werden und sich in den frühesten Tagen des Sonnensystems bildeten. Die Forscher erhitzten dann die Meteoritensplitter auf die höchste Temperatur, die Phaethon bei seiner Annäherung an die Sonne erleben würde.

„Diese Temperatur liegt ungefähr an dem Punkt, an dem Natrium aus seinen Gesteinsbestandteilen entweicht“, sagte Yang Liu, Wissenschaftler am JPL und Mitautor der Studie. „Also haben wir diesen Erwärmungseffekt über einen „Tag“ auf Phaethon simuliert – seine dreistündige Rotationsperiode – und beim Vergleich der Mineralien der Proben vor und nach unseren Labortests ging das Natrium verloren, während die anderen Elemente übrig waren. Dies deutet darauf hin, daß dasselbe auf Phaethon passieren könnte und scheint mit den Ergebnissen unserer Modelle übereinzustimmen.“

Die neue Studie unterstützt eine wachsende Zahl von Beweisen dafür, daß die Kategorisierung kleiner Objekte in unserem Sonnensystem als „Asteroiden“ und „Kometen“ zu stark vereinfacht ist, je nachdem, wie viel Eis sie enthalten, sondern auch, welche Elemente bei höheren Temperaturen verdampfen.

„Unser neuestes Ergebnis ist, daß Natrium, wenn die Bedingungen stimmen, die Natur einiger aktiver Asteroiden erklären kann, wodurch das Spektrum zwischen Asteroiden und Kometen noch komplexer wird, als wir bisher dachten“, sagte Masiero.

Die Studie mit dem Titel „Volatility of Sodium in Carbonaceous Chondrites at Temperatures Consistent with Low-Perihelia Asteroids“ wurde am 16. August 2021 im The Planetary Science Journal veröffentlicht.


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Studie

Frühe Landpflanzen entwickelten sich aus Süßwasseralgen, zeigen Fossilien

Die Ergebnisse schließen eine 25 Millionen Jahre lange Lücke zwischen der „molekularen Uhr“ und dem Fossilienbestand von Pflanzen

Chestnut Hill, Massachusetts (12.08.2021) — Laut eines neuen Berichts von Forschern in der Zeitschrift „Science“, die sporenähnliche Mikrofossilien mit Eigenschaften, die unser konventionelles Verständnis der Evolution von Landpflanzen in Frage stellen und neu untersucht haben, muß die Welt möglicherweise anders über Pflanzen nachdenken.

Gefunden in Gesteinsproben, die vor mehr als 60 Jahren in Australien gefunden wurden, füllen die Mikrofossilien aus dem unteren Ordovizium vor etwa 480 Millionen Jahren eine Wissenslücke von etwa 25 Millionen Jahren, indem sie die molekulare Uhr – oder das Tempo der Evolution – mit dem fossilen Sporennachweis – den physischen Beweisen für das frühe Pflanzenleben, die Wissenschaftler im Laufe der Jahre gesammelt haben in Einklang bringen.

Diese Versöhnung unterstützt ein evolutionäres Entwicklungsmodell, das den Ursprung von Pflanzen mit Süßwassergrünalgen oder Charophytenalgen verbindet, sagte Paul Strother, Paläobotaniker des Boston College, ein Co-Autor des neuen Berichts. Das „evo-devo“-Modell postuliert ein differenzierteres Verständnis der Pflanzenevolution im Laufe der Zeit, von der einfachen Zellteilung bis zu den ersten embryonalen Stadien, anstatt große Sprünge von einer Art zur anderen.

„Wir fanden eine Mischung aus Fossilien, die ältere, problematischere sporenähnliche Mikrofossilien mit jüngeren Sporen verbinden, die eindeutig von Landpflanzen stammen“, sagte Strother. „Dies hilft, den fossilen Sporenbestand mit den Daten der molekularen Uhr in Einklang zu bringen, wenn wir die Entstehung von Landpflanzen als einen langfristigen Prozess betrachten, der die Evolution der Embryonalentwicklung beinhaltet.“

Der Fossilienbestand bewahrt direkte Beweise für den evolutionären Zusammenbau des regulatorischen und Entwicklungsgenoms der Pflanze, fügte Strother hinzu. Dieser Prozess beginnt mit der Evolution der Pflanzenspore und führt zur Entstehung von Pflanzengeweben, Organen und schließlich makroskopischen, vollständigen Pflanzen – vielleicht ein bisschen ähnlich wie heute lebende Moose.

„Wenn wir Sporen als einen wichtigen Bestandteil der Evolution von Landpflanzen betrachten, gibt es keine Lücke mehr im Fossilienbestand zwischen molekularer Datierung und fossiler Gewinnung“, sagte Strother. Ohne diese Lücke „haben wir ein viel klareres Bild von einem ganz neuen Evolutionsschritt: von der einfachen Zellularität zur komplexen Vielzelligkeit.“

Infolgedessen müssen Forscher und die Öffentlichkeit möglicherweise überdenken, wie sie den Ursprung von Landpflanzen sehen – diesen entscheidenden Schritt des Lebens vom Wasser zum Land, sagte Strother.

„Wir müssen uns davon lösen, den Ursprung von Landpflanzen als eine Singularität in der Zeit zu betrachten, und stattdessen den Fossilienbestand in ein Evo-Devo-Modell der Genommontage über Millionen von Jahren während des Paläozoikums integrieren – insbesondere zwischen dem Kambrium und dem Devon Spaltungen innerhalb dieser Ära“, sagte Strother. „Dies erfordert eine ernsthafte Neuinterpretation problematischer Fossilien, die zuvor als Pilze und nicht als Pflanzen interpretiert wurden.“

Strother und Co-Autor Clinton Foster von der Australian National University wollten einfach eine Ansammlung sporenähnlicher Mikrofossilien aus einer Ablagerung aus dem frühen Ordovizium vor etwa 480 Millionen Jahren beschreiben. Dieses Material füllt eine Lücke von etwa 25 Millionen Jahren im fossilen Sporenbestand und verbindet gut akzeptierte jüngere Pflanzensporen mit älteren, problematischeren Formen, sagte Strother.

Strother und Foster untersuchten Populationen fossiler Sporen, die aus einem 1958 im Norden Westaustraliens gebohrten Gesteinskern gewonnen wurden. Diese Mikrofossilien bestehen aus hochresistenten organischen Verbindungen in ihren Zellwänden, die strukturell Vergraben und Versteinerung überleben können. Sie wurden am Boston College und an der Research School of Earth Sciences der ANU unter Verwendung von Standardlichtmikroskopie untersucht.

„Wir verwenden fossile Sporen, die aus Gesteinsbohrkernen gewonnen wurden, um eine Evolutionsgeschichte von Pflanzen zu konstruieren, die bis zum Ursprung der Pflanzen von ihren Algenvorfahren zurückreicht“, sagte Strother. „Wir haben eine unabhängige Alterskontrolle dieser Gesteinsproben, also untersuchen wir die Evolution, indem wir die Veränderungen der Sporenarten untersuchen, die im Laufe der Zeit auftreten.“

Molekularbiologen betrachten auch die Evolutionsgeschichte im Laufe der Zeit, indem sie Gene aus lebenden Pflanzen verwenden, um den Zeitpunkt des Pflanzenursprungs mithilfe von „molekularen Uhren“ abzuschätzen – eine Messung der evolutionären Divergenz basierend auf der durchschnittlichen Rate, mit der sich Mutationen im Genom einer Art ansammeln.

Es gibt jedoch riesige zeitliche Diskrepanzen, die bis zu zig Millionen Jahre betragen können, zwischen direkten fossilen Daten und molekularen Uhrendaten, sagte Strother. Darüber hinaus gibt es ähnliche Zeitabstände zwischen den ältesten Sporen und dem ersten Auftreten tatsächlicher ganzer Pflanzen.

Diese Lücken führten zu Hypothesen über einen „fehlenden Fossilienbestand“ der frühesten Landpflanzen, sagte Strother.

„Unsere Arbeit versucht, einige dieser Fragen zu lösen, indem wir den fossilen Sporenbestand in ein evolutionäres Entwicklungsmodell der pflanzlichen Herkunft von Algenvorfahren integrieren“, sagte Strother.

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In Finnland begrabene mittelalterliche Kriegerin hatte einen nicht-binären Chromosomensatz

DNA-Analysen ergaben, daß der Begrabene möglicherweise XXY-Chromosomen hatte, d. h. eine Mischung aus männlichen und weiblichen Chromosomen, die einige als nicht-binär bezeichnet oder identifiziert haben.

Das Grab eines Kriegers aus der Eisenzeit im mittelalterlichen Finnland, das Archäologen seit über einem halben Jahrhundert verwirrt, könnte tatsächlich die letzte Ruhestätte eines angesehenen Kriegers sein, der als nicht-binär identifiziert worden sei, hat eine neue Studie ergeben.


Das fast 1.000 Jahre alte Grab wurde erstmals 1968 in Suontaka Vesitorninmäki gefunden, und Archäologen stellten Schmuck und Kleidungsfragmente fest. Dies bedeute, so sagten die Forscher damals, daß die Person im Grab weibliche Kleidung trug.


Dieser Leichnam wurde jedoch von einem grifflosen Schwert im Grab begleitet, während ein anderes Schwert, ein berühmtes Schwert mit Bronzegriff, über dem Grab selbst begraben war. Dies sind eher männliche Symbole und führten zu Fragen nach der Natur dessen, wer genau im Grab begraben liegt.


Dies ist bemerkenswert, denn während es in Skandinavien Gräber gab, in denen Frauen mit Schwertern begraben wurden, fehlten diesen Gräbern normalerweise die „weiblicheren“ Gegenstände wie Schmuck.
Es besteht nahezu allgemeiner Konsens darüber, daß das Grab jemandem gehörte, der sehr wichtig und weithin respektiert wurde. Experten rätseln jedoch seit Jahren über die Grabstätte, einige sagen, es könnte die Begräbnisstätte sowohl eines Mannes als auch einer Frau gewesen sein.

Es wird jedoch auch seit langem als Beweis für eine Kriegerin angepriesen, wobei die Nationalmuseen von Finnland und Dänemark sowohl das Grab als auch das Schwert mit Bronzegriff als Beweis für eine weibliche Kriegerführerin anpreisen. Aber wie diese Forscher herausgefunden haben, lagen populäre Theorien möglicherweise weit daneben.


Die von Forschern der Universität Turku durchgeführte DNA-Analyse, deren Ergebnisse in der von Experten begutachteten akademischen Zeitschrift European Journal of Archaeology veröffentlicht wurden, ergab, daß der Begrabene möglicherweise XXY-Chromosomen, also eine Mischung aus männlichen und weiblichen Chromosomen, hatte.


Diese Erkrankung ist als Klinefelter-Syndrom bekannt, eine sehr seltene Erkrankung, bei der jemand, der biologisch ein Mann ist, mit einem oder mehreren zusätzlichen X-Chromosomen geboren wird. Sie tritt bei ein bis zwei pro 1.000 Lebendgeburten bei Männern auf und ist zwar selten, aber die häufigste Chromosomenstörung.


Es gibt keinen Hinweis darauf, ob jemand an dieser Erkrankung leidet, und daher gibt es keine Form der Vorbeugung. Diejenigen, die das Klinefelter-Syndrom haben, haben immer noch männliche Genitalien, aber sie sind klein und schlecht funktionierend und werden auch unfruchtbar sein. Nach Angaben des britischen National Health Service (NHS) kann das Klinefelter-Syndrom im Laufe des Lebens auch andere Auswirkungen haben. Sie lernen möglicherweise später als das Leben zu gehen und zu sprechen, sind schüchtern und haben ein geringes Selbstvertrauen, wenig Energie und Probleme beim Lesen und Schreiben, größere Körpergröße, schwächere Muskeln, Brustwachstum, weniger Körperbehaarung und einen geringen Sexualtrieb.


Könnte jedoch jemand mit Klinefelter-Syndrom ein Krieger gewesen sein? Es gibt per se keinen Grund, warum nicht. Allerdings stellen die Forscher auch einige kuriose Funde über die Schwerter selbst fest. Das berühmte Schwert mit Bronzegriff wurde wahrscheinlich zu einem späteren Zeitpunkt und auf dem vorherigen Grab begraben, was den Forschern zufolge für mystische Zwecke getan werden könnte.

Das grifflose Schwert im Grab selbst wurde jedoch absichtlich vergraben. Dies bedeutete typischerweise persönliche Identität und Persönlichkeit. Das Schwert selbst weist jedoch keine Anzeichen von Beschädigung oder Gebrauch auf, und das Fehlen eines Griffs hätte die Verwendung möglicherweise erschwert, es sei denn, der Griff war organisch und als solcher abgebaut.


Wenn man bedenkt, dass die Region zu dieser Zeit durch andere archäologische Funde als ein gewalttätiger und turbulenter Ort bezeichnet wird, ist es besonders seltsam, dass das Schwert keine Gebrauchsspuren aufweist. Aber ein Krieger mit einem unbenutzten Schwert ist selbst etwas ungewöhnlich.


Welche Rolle würde diese Person genau in der Gesellschaft spielen? Würden sie sich als Mann oder Frau identifizieren? Würden sie den Geschlechternormen entsprechen?
Die Antwort ist unklar, aber wie die Forscher feststellten, entspricht das Konzept der Geschlechternormen möglicherweise nicht dem, was heute allgemein verstanden wird.


Das frühmittelalterliche Skandinavien wurde oft stereotyp als hypermaskulines Umfeld angesehen, und jeder Mann, der eine weibliche Rolle in der Gesellschaft oder in weiblicher Kleidung innehatte, wäre missachtet und beschämt worden.


Dies ist jedoch nicht ganz klar. Es gibt einige Beweise dafür, dass Crossdresser eine soziale Nische für religiöse Zwecke hatten, abgeleitet von dem Konzept, dass Odin in der nordischen Mythologie mit weiblicher Magie in Verbindung gebracht wurde.


Und während die nordischen Kulturen im traditionellen Skandinavien dies als respektlos angesehen haben, waren die Menschen in Finnland nicht gerade Nordmänner, sondern Finnisch und Sami. Vielleicht, so schlagen die Forscher vor, wären Schamanen und Zauberer in Cross-Dressing von den Finnischen und Sámi-Völkern mehr respektiert worden.


Es ist auch nicht ohne Präzedenzfall. Ein in Vivallen, Schweden, ausgegrabenes Grab aus dem 12. Dies könnte ein Hinweis auf eine Vermischung der Geschlechter oder nicht-binäre gesellschaftliche Rollen und Ansichten sein.


Aber eine andere Möglichkeit ist, dass die Person im Grab nie wegen ihrer Geschlechterrolle respektiert wurde oder nicht binär ist. Vielmehr gibt es eine andere eindeutige Möglichkeit: Die betreffende Person hatte aufgrund der Zugehörigkeit zu einer prominenten Familie bereits eine herausragende Stellung inne. Es würde den Schmuck, die Schwerter, die aufwendige Einrichtung und die Kleidung erklären.

Eine so prominente Position hat es dieser Person möglicherweise ermöglicht, ihre Geschlechtsidentität und Lebensentscheidungen nach Belieben auszudrücken.

Ungeachtet dessen sind zwei Dinge sicher: Die Person im Grab war sicherlich wichtig, unabhängig von ihrem Geschlecht oder ihrer gesellschaftlichen Rolle, und unser Verständnis von Gesellschaften im mittelalterlichen Skandinavien ist noch nicht vollständig verstanden.

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ISON – Kandidat für einen „Jahrhundertkometen“

Im September 2012 wurde der Komet Ison von zwei Astronomen in Weisrußland und Russland entdeckt. Ison weist bereits erste Kennzeichen dafür auf, daß seine Sichtbarkeit in Sonnennähe spektakulär sein wird. Die maximale Helligkeit des Kometen könnte die des Vollmondes übertreffen, allerdings auf einer kleineren Fläche konzentriert als auf der Vollmondscheibe. Dieses Erscheinungsbild läßt Vermutungen anstellen, daß es sich bei Ision um einen „Traumkometen“ handeln könnte.

Es gibt eine realistische Chance, daß dies tatsächlich eintreffen wird: zum einen war Ison (benannt nach dem International Scientific Optical Network, in dem die Entdecker Artyom Novichonok und Vitali Nevski Mitglieder sind ) als er zum ersten mal gesehen wurde, noch fast 600 Millionen Meilen (965 Mio. km ) von der Sonne entfernt und auch weit jenseits der Umlaufbahn des Jupiter. Das ist ungewöhnlich weit für einen Kometen, um bereits entdeckt werden zu können: diese interplanetaren Trümmerteile halten sich in der Regel in den eisigen Welten jenseits des Neptun auf und sind mehr oder weniger unsichtbar, bis die Wärmestrahlung der Sonne beginnt, das Eis zu verdampfen und mit dem Staub von ihren Oberflächen die lichtreflektierende Koma zu bilden. Das läßt sie größer erscheinen,als sie wirklich sind.

Die Tatsache, daß Ison bereits so frühzeitig erkennbar ist bedeutet, er kann ziemlich groß – vielleicht einige Kilometer im Durchmesser sein – was bedeutet, daß wenn er sich am 28 November 2013 der Sonne auf weniger als 1,6 Millionen Kilometer nähern wird, seine Struktur robust genug sein wird, um ein Auseinanderbrechen zu vermeiden, das bei kleineren Kometen unweigerlich statt findet. Und wenn er die Sonnennähe unbeschadet übersteht, wird Ison den Nachthimmel in der nördlichen Hemisphäre vom Dezember 2013 an bis in den Januar des Folgejahres hell erleuchten.

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Übersetzung: Ulf R.

Der Exoplanet TrES-2b ist schwärzer als Kohle

Astronomen haben den dunkelsten bekannten Exoplaneten lokalisiert, einen weit entfernten Gasriesen mit der Größe Jupiters, der als TrES-2b bekannt ist. Die Messungen der Forscher zeigen, daß TrES-2b weniger als ein Prozent des Sonnenlichts reflektiert, was ihn schwärzer als Kohle oder jeden anderen Planeten oder Mond unseres Sonnensystems macht. Die neu gewonnenen Erkenntnisse erscheinen in einer Ausgabe der Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

„TrES-2b ist wesentlich weniger stark reflektierend, als schwarze Acrylfarbe, also ist es wirklich eine fremde Welt“, sagte Astronom und federführender Autor David Kipping vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). In unserem Sonnensystem ist Jupiter von hellen Wolken aus Ammoniak umgeben, die mehr als ein Drittel des Sonnenlichts, das auf sie fällt, reflektieren. Im Gegensatz dazu fehlen TrES-2b (er wurde im Jahr 2006 von der Trans-Atlantic Exoplanet Survey, TrES ,entdeckt) wegen seiner hohen Oberflächentemperatur reflektierende Wolken. TrES-2b umkreist seinen Stern in einer Entfernung von nur fünf Millionen Kilometer. Das intensive Licht des Sterns heizt TrES-2b auf eine Temperatur von mehr als 1000 Grad Celsius auf – viel zu heiß für Ammoniak-Wolken. Stattdessen enthält seine exotische Atmosphäre lichtabsorbierenden Chemikalien wie verdampftes Natrium und Kalium oder gasförmiges Titanoxid. Doch keine dieser Chemikalien kann die extreme Schwärze von TrES-2b vollständig erklären.

„Es ist nicht klar, was dafür verantwortlich ist, daß dieser Planet so außergewöhnlich dunkel erscheint“, sagte Co-Autor David Spiegel von der Princeton University. „Allerdings ist er nicht ganz pechschwarz. Es ist so heiß, daß es ein schwaches rotes Glühen, ähnlich wie eine brennende Glut oder die Spulen auf einem Elektroherd gibt.“ Kipping und Spiegel bestimmten das Reflexionsvermögen von TrES-2b mit Daten aus der NASA-Raumsonde Kepler. Kepler soll die Helligkeiten von weit entfernten Sternen mit höchster Präzision messen. Das Team überwachte die Helligkeit des TrES-2-Systems wenn der Planet seinen Stern umkreiste. Sie erkannten Phasen eines subtilen Verdunkelns und einer Aufhellung des Planeten. Es wird angenommen, daß TrES-2b durch Gezeitenkräfte ähnlich wie bei unserem Erdmond derartig beeinflußt wird, daß eine Seite stets dem Stern zugewandt ist. Und wie unser Mond, zeigt der Planet wechselnde Phasen, wenn er seinen Stern umkreist. Dies sorgt dafür, daß die Gesamthelligkeit des Sterns und seines ihn umkreisenden Planeten leicht schwankt.

„Durch die Kombination der eindrucksvollen Präzision von Kepler mit den Beobachtungen von über 50 Umkreisungen, entdeckten wir die kleinste jemals festgestellte Änderung der Helligkeit eines Exoplaneten: nur 6 parts per million“, sagte Kipping. „In anderen Worten war Kepler in der Lage, direkt sichtbares Licht zu erfassen, das von dem Planeten selbst ausging“. Die extrem geringen Schwankungen haben gezeigt, daß TrES-2b unglaublich dunkel ist. Eine reflektierende Welt hätte zu größeren Helligkeitsschwankungen beim Ändern der Planetenphase geführt. Kepler hat mehr als 1.200 planetarische Kandidaten in seinem Blickfeld ausgemacht. Zusätzliche Analysen werden zeigen, ob andere ungewöhnlich dunkle Planeten in den Daten lauern. TrES-2b umkreist den Stern GSC 03549-02811, der in etwa 750 Lichtjahre entfernt in Richtung auf das Sternbild Drache entfernt ist. (Ein Lichtjahr entspricht in etwa 9,461 Billionen Kilometern).

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Herschel-Teleskop weist Sauerstoffmoleküle im Weltraum nach

WASHINGTON – Das große Teleskop des Herschel Weltraumobservatoriums und die state-of-the-art Infrarot-Detektoren lieferten den ersten bestätigten Beweis für Sauerstoffmoleküle im Weltraum. Die Moleküle wurden in der Sternengeburtregion im Orionnebel entdeckt.

Einzelne Atome von Sauerstoff sind im Raum weit verbreitet, vor allem rund um massereiche Sterne. Aber molekularer Sauerstoff, der zu ca. 20 Prozent in der Luft die wir atmen enthalten ist, entzog sich den Astronomen bis heute.

„Das Gas Sauerstoff wurde in den 1770er Jahren entdeckt, aber es benötigte mehr als 230 Jahre, um endlich mit Gewißheit sagen zu können, daß dies sehr einfache Molekül im All existiert.“ sagte Paul Goldsmith, NASA-Herschel-Projektwissenschaftler bei dem Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien.

Goldsmith ist federführender Autor einer kürzlich erschienenen Studie, die die Ergebnisse in dem Astrophysical Journal beschreibt. Herschel ist eine von der European Space Agency mit wichtigen Beiträgen der NASA geführte Mission.

Die Astronomen suchten seit Jahrzehnten nach dem flüchtigen Molekül im Weltraum mit Ballonen sowie Boden-und Weltraumteleskopen. Das schwedische Odin Teleskop entdeckte das Molekül im Jahre 2007, aber die Sichtung konnte nicht bestätigt werden.

Goldsmith und seine Kollegen schlagen vor, daß Sauerstoff in Wassereis eingeschlossen ist, das winzige Partikel umgibt. Sie denken, daß der durch Herschel im Orionnebel entdeckte Sauerstoff gebildet wurde nachdem Sternenlicht die eisigen Körner erwärmte und Wasser freisetzte, das in Sauerstoffmoleküle umgewandelt wurde.

„Dies erklärt, wo sich ein Teil des Sauerstoffs verstecken könnte“, sagte Goldsmith.“Aber wir haben davon keine großen Mengen finden können und verstehen immer noch nicht, was so besonderes an den Stellen ist, wo wir es finden. Das Universum birgt noch viele Geheimnisse.“

Die Forscher planen, ihre Jagd auf Sauerstoffmoleküle in anderen Sternbildungsregionen fortzusetzen.

„Sauerstoff ist das dritthäufigste Element im Universum und seine molekulare Form muß im Raum reichlich vorhanden sein“, sagte Bill Danchi, Herschel Programm Wissenschaftler am NASA-Hauptquartier in Washington. „Herschel erweist sich als leistungsfähiges Werkzeug, um dieses ungelöstes Rätsel zu lösen. Das Observatorium bietet den Astronomen ein innovatives Tool, um eine ganze Reihe neuer Wellenlängen, unter denen sich die verräterische Signatur von Sauerstoff verstecken kann, zu untersuchen.“

Herschel ist eine wegweisende Mission der europäischen Weltraumagentur mit wissenschaftlichen Instrumenten, die von Konsortien europäischer Institute zur Verfügung gestellt werden. Das Herschel Pprojektbüro der NASA ist am JPL untergebracht, welches die die Missions-Technologie für zwei von Herschels drei wissenschaftlichen Instrumenten zur Verfügung stellt..

Das NASA Herschel Science Center ist ein Teil des Infrarot Entwicklungs- und Analysenzentrums am California Institute of Technology in Pasadena und unterstützt die US-Astronomen. Caltech verwaltet das JPL für die NASA.

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NASA-Mission „WISE“ findet den ersten Trojaner-Asteroiden der Erde

WASHINGTON – Astronomen, die die vom NASA-Weitwinkel-Infrared Survey Explorer (WISE) gemachten Beobachtungen auswerteten, haben den ersten bekannten „Trojaner“ Asteroiden, der die Sonne zusammen mit der Erde umkreist, entdeckt.Trojaner sind Asteroiden, die sich einen Orbit mit einem Planeten in der Nähe stabiler Punkte vor oder hinter dem Planeten teilen. Weil sie ständig im Orbit des Planeten verweilen, oder ihm in der gleichen Umlaufbahn folgen, können sie niemals mit ihm kollidieren. In unserem Sonnensystem teilen sich Trojaner auch Bahnen mit Neptun, Mars und Jupiter. Zwei der Saturnmonde teilen sich Umlaufbahnen mit Trojanern.

Wissenschaftler hatten vorhergesagt, daß die Erde Trojaner haben solle, aber sie seien schwer zu finden, da sie relativ klein sind und sich von der Erde aus betrachtet in der Nähe der Sonne befinden.

„Diese Asteroiden erscheinen meist während des Tageslichts, so daß sie sehr schwer zu sehen sind“, sagte Martin Connors von der Athabasca University in Kanada, Hauptautor einer neuen Arbeit über die Entdeckung, die in der Zeitschrift „Nature“ am 28. Juli erscheint. „Aber wir fanden schließlich einen, weil das Objekt eine ungewöhnliche Umlaufbahn aufweist, die den Trojaner weiter weg von der Sonne führt, als es typisch für diese Objekte ist. WISE änderte die Jagdstrategie auf Trojaner, die uns eine Sichtweise ermöglichte, die auf der Erde nur schwierig zu erreichen ist.“

Das WISE-Teleskop durchmusterte den gesamten Himmel im infraroten Bereich des Lichts von Januar 2010 bis Februar 2011. Connors und sein Team begannen ihre Suche nach einem Erd-Trojaner anhand von Daten, die mit Hilfe von Neowise, einer Ergänzung der WISE Mission, die zum Teil auf erdnahe Objekte, oder NEOs, wie Asteroiden und Kometen ausgerichtet ist. NEOs sind Körper, die innerhalb von 45 Millionen Kilometern von der Erdbahn entfernt die Sonne umrunden. Das Neowise Projekt beobachtete mehr als 155.000 Asteroiden im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter, und entdeckte mehr als 500 NEOs, von den 132 bisher unbekannt waren.

Die Jagd des Teams führte zu zwei Trojaner Kandidaten. Einer, der als 2010 TK7 bezeichnet wurde, wurde als Erden-Trojaner durch nachfolgende Beobachtungen mit Hilfe des kanadisch-französischen Teleskops auf dem Mauna Kea in Hawaii bestätigt.

Der Asteroid verfügt über einen Durchmesser von etwa 300 Metern. Er hat eine ungewöhnliche Bahn, die eine komplexe Bewegung in der Nähe eines stabilen Punkts in der Ebene der Erdbahn ausführt, dennoch bewegt sich der Asteroid auch ober-und unterhalb der Ebene.Das Objekt ist über 80 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Die Umlaufbahn des Asteroiden ist gut etabliert und während mindestens der nächsten 100 Jahre wird es nicht dazu kommen, daß er der Erde näher kommt als bis auf 24 Millionen Kilometer. Eine Animation, die die Umlaufbahn zeigt, ist unter 

http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=103550791 zu sehen.

Eine Handvoll anderer Asteroiden hat auch Bahnen, die ähnlich der Erde sind. Solche Objekte könnten hervorragende Kandidaten für künftige Roboter- oder bemannte Forschungsreisen sein. Asteroid 2010 TK7 ist kein gutes Ziel, weil er sich zu weit oberhalb und unterhalb der Ebene der Erdbahn bewegt, und man große Mengen an Treibstoff benötigen würde, um ihn zu erreichen.

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Astronomen entdecken das größte und zugleich entfernteste Wasservorkommen im All

Zwei Teams von Astronomen haben das größte und am weitesten entfernte Vorkommen an Wasser im Universum entdeckt. Das Wasser, dessen Menge 140 Billionen Mal so groß wie das gesamte Wasser in den Weltmeeren ist, umgibt ein riesiges schwarzes Loch, einen so genannten Quasar, der mehr als 12 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist.

„Die Umgebung rund um diesen Quasars ist sehr einzigartig, da sie die Quelle der Herstellung dieser großen Masse an Wasser ist“, sagte Matt Bradford, ein Wissenschaftler am NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien. „Es ist ein weiterer Beweis dafür, daß das Wasser allgegenwärtig im ganzen Universum war, selbst zu den frühesten Zeiten“. Bradford leitet eines der Teams, das die Entdeckung gemacht hat. Die Forschungsergebnisse seines Teams werden teilweise von der NASA finanziert und erscheinen in den Astrophysical Journal Letters.

Ein Quasar wird von einem riesigen Schwarzen Loch gespeist, das ständig die Materie der umgebenden Scheibe aus Gas und Staub verbraucht. Wenn er konsumiert, sendet der Quasar große Mengen an Energie aus. Beide Gruppen von Astronomen untersuchten einen bestimmten Quasar namens APM 08279 +5255, der ein schwarzes Loch beinhaltet, daß 20 Milliarden Mal massereicher als die Sonne ist und soviel Energie produziert wie eine Billiarde Sonnen.

Astronomen erwarteten die Anwesenheit von Wasserdampf auch in dem frühen, fernen Universum, aber hatten sie bisher nicht in einer derartig großen Entfernung erkannt.Es gibt Wasserdampf in der Milchstraße, dennoch beträgt die Gesamtsumme 4.000 Mal weniger als in dem Quasar, weil das meiste Wasser der Milchstraße in Form von Eis vorliegt.

Wasserdampf ist ein wichtiges Spurengas, daß die Natur des Quasars offenlegt. In diesem speziellen Quasar ist der Wasserdampf um das Schwarze Loch in einer gasförmigen Region, die Hunderte von Lichtjahren umgibt, ein Lichtjahr entspricht ungefähr 9,5 Billionen Kilometern, verteilt. Seine Anwesenheit zeigt, daß der Quasar den Wasserdampf Röntgen-und Infrarot-Strahlung aussetzt, und daß das Gas nach astronomischen Maßstäben ungewöhnlich warm und dicht ist. Obwohl das Gas bei kühlen minus 53 Grad Celsius gefroren und 300 Billionen Mal weniger dicht als die Erdatmosphäre ist, ist es immer noch fünf Mal heißer und 10 bis 100 mal dichter als das, was typische Werte für Galaxien wie die Milchstraße sind.

Messungen am Wasserdampf und anderen Molekülen wie Kohlenmonoxid, führen zu dem Ergebnis, daß genügend Gas vorhanden ist, um das schwarze Loch zu füttern, bis es auf die in etwa sechsfache Größe anwächst. Ob dies geschehen wird, ist nicht klar, die Astronomen sagen, daß ein Teil des Gases bis Ende Mai in Sternen kondensiert oder vielleicht vom Quasar ausgeworfen werden wird.

Das Bradford Team machte seine Beobachtungen ab 2008 mit einem Instrument namens „Z-Spec“ an dem California Institute of Submillimeter Observatory Technology, mit einem 33-Fuß-(10-Meter) Teleskop nahe des Gipfels des Mauna Kea in Hawaii. Die folgenden Beobachtungen wurden mit dem Combined Array for Research in Millimeter-Wave Astronomy (CARMA), einer Anordnung von Radioteleskopen in den Inyo Bergen in Südkalifornien gemacht. Die zweite Gruppe, die von Dariusz Lis, Senior Research Associate der Physik am Caltech und stellvertretender Direktor des Caltech Submillimeter Observatoriums, geleitet wurden, verwendete das Interferometer auf dem Plateau de Bure in den französischen Alpen, um Wasser zu finden. Im Jahr 2010 erkannte das Lis-Team glücklicherweise Wasser in APM 8279 5255 und beobachtete eine spektrale Signatur. Das Team von Bradford konnte weitere Informationen über das Wasser, einschließlich seiner enormen Masse gewinnen, weil es mehrere spektrale Signaturen von Wasser entdeckte.

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NASA-Teleskop „Hubble“ entdeckt weiteren Mond um Pluto

Astronomen haben unter Verwendung des Hubble-Teleskops einen vierten Mond entdeckt, der den eisigen Zwergplaneten Pluto umkreist. Der winzige neue Satellit, der provisorisch ala P4 bezeichnet worden ist, wurde im Rahmen einer Hubble-Mission entdeckt, die eigentlich der Suche nach Pluto-Ringen gewidmet war.

Der neu entdeckte Mond ist der kleinste, der Pluto umkreist. Sein angenommener Durchmesser bewegt sich in einem Rahmen von 13 bis 34 Kilometern. Im Vergleich damit liegt der Durchmesser Charons, Plutos größten Mondes, mit 1.043 weit darüber, während die Durchmesser der anderen Pluto-Begleiter Nix und Hydra im Bereich von 32 bis 113 Kilometern angesiedelt sind.

„Ich finde es bemerkenswert, daß die Kameras von Hubble uns ermöglichten, ein derartig kleines Objekt klar zu entdecken, daß mehr als fünf Milliarden Kilometer von uns entfernt ist“, sagte Mark Showalter vom SETI Institut in Mountain View, Californien, welches dieses Beobachtungsprogramm mit Hubble leitete.

Die Entdeckung ist ein Ergebnis der laufenden Arbeiten zur Unterstützung der NASA New Horizons Mission, deren Flug durch das Pluto-System für das Jahr 2015 vorgesehen ist. Die Mission soll neue Erkenntnisse über Welten am Rande unseres Sonnensystems liefern. Hubbles Abbildung von Plutos Oberfläche und die Entdeckung seiner Satelliten waren von unschätzbarem Wert, um die Planung für New Horizons Begegnung mit dem Zwergplaneten zu realisieren.

„Dies ist eine fantastische Entdeckung“, sagte New Horizons führender Wissenschaftler Alan Stern vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado. Jetzt, da wir wissen, daß es einen weiteren Mond im Pluto-System gibt, können wir Beobachtungen aus nächster Nähe während des Vorbeifluges planen“,

Der neue Mond befindet sich zwischen den Umlaufbahnen von Nix und Hydra, die Hubble im Jahr 2005 entdeckt hat. Charon wurde im Jahr 1978 an dem US Naval Observatorium entdeckt und mit Hilfe von Hubble im Jahr 1990 als von Pluto eigenständiger Himmelskörper festgestellt.

Es wird angenommen, daß sich das gesamte Mondsystem des Zwergplaneten durch eine frühere Kollision gebildet hat, die zwischen Pluto und einem weiteren Himmelskörper mit den Abmessungen eines Planeten in der Frühzeit des Sonnensystems gebildet hat. Das durch die Kollision abgesplitterte Material verschmolz zur Familie der Monde, die um Pluto herum beobachtet wurden.

P4 wurde erstmals auf einem von Hubbles Weitwinkelkamera 3 gemachten Bild am 28 Juni beobachtet. Er wurde bestätigt durch den Vergleich von Bildern, die zwischen dem 3. und dem 18. Juli aufgenommenwurden. Der Mond ist auf älteren Hubble-Bildern nicht zu sehen, weil die Belichtungszeiten dabei kürzer waren. Es besteht die Möglichleit, daß P4 bereits auf Aufnahmen aus dem Jahr 2006 als kaum sichtbares Objekt erscheint, aber er wurde übersehen.

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