Asteroid mit großem Unsicherheitsfaktor
In der vergangenen Woche näherte sich ein Asteroid der Erde, der sich in verschiedener Hinsicht als Unsicherheitsfaktor erwies. Der Brocken mit einem Durchmesser von 20 bis 50 Metern – also etwa doppelt so groß wie der Meteor von Tscheljabinsk – war am 6. Oktober 2013 im Rahmen des Catalina Sky Survey erstmals beobachtet worden. Nur drei Tage später verloren die Astronomen den Asteroiden wieder aus den Augen, weil seine Bahn ihn zwischen Erde und Sonne führte. Nach der Durchsicht älterer Himmelsaufnahmen, auf denen der 2013 TX68 getaufte Asteroid ebenfalls auftauchte, belief sich die Gesamtbeobachtungszeit auf zehn Tage – zu wenig für eine exakte Bahnanalyse.
Immerhin zeigten die Orbit-Berechnungen, dass sich 2013 TX68 irgendwann zwischen 6. und 10. März der Erde nähern würde, sie aber klar verfehlt. Es hätte aber durchaus knapp werden können: Die erwartbare Mindestdistanz für den Vorbeiflug lag demnach bei 30.000 Kilometern – das wäre ein gutes Stück innerhalb der Bahn von geostationären Satelliten gewesen. Letztlich war der Sicherheitsabstand dann doch größer. Das Minor Planet Center bestätigte am 7. März die Passage von 2013 TX68 in einer Distanz von rund 4 Millionen Kilometern, und zwar um einige Stunden früher als erwartet. Problematisch war in jedem Fall, dass sich 2013 TX68 aus Richtung der Sonne näherte, was ihn praktisch unsichtbar machte. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Asteroid bei seinen nächsten Besuchen 2017, 2046 und 2097 mit der Erde kollidieren könnte, wird von den Forschern als verschwindend gering eingestuft.
Aber was wäre geschehen, wenn 2013 TX68 die Erde Anfang der Woche doch getroffen hätte? Der Asteroid wäre mit einer Geschwindigkeit von etwa 55.000 Kilometer pro Stunde auf die Atmosphäre geprallt und hätte dabei ein explosives Feuerwerk veranstaltet, wäre aber vermutlich nicht völlig verglüht. Jener Teil, der die Erde erreicht, hätten bei einem angenommenen Einschlagswinkel von 45 Grad und in Abhängigkeit von dem Material, aus dem er besteht, einen zwischen 100 und 575 Meter großen Krater in den Erdboden geschlagen – für ein Siedlungsgebiet bedeutet das eine mittlere Katastrophe.
Mysteriöse Riesen im Wolkenversteck
Das VLT Survey Telescope (VST) der ESO am Paranal-Observatorium in Chile hat riesige Wolken aus purpurrotem Gas festgehalten, die von seltenen, massereichen Sternen erleuchtet werden. Die riesigen Sterne haben vor nicht allzu langer Zeit gerade erst gezündet und sind noch tief in dicken Staubwolken verborgen – ihre Entstehung steckt immer noch voller Rätsel. Bei dem RCW 106 genannten Objekt (hier ein Stück über der Bildmitte) handelt es ich um eine weit ausgestreckte Wolke aus Gas und Staub, die in etwa 12.000 Lichtjahre Entfernung im südlichen Sternbild Winkelmaß liegt. H II-Regionen wie RCW 106 bestehen aus Wasserstoffgas, das durch das intensive Sternlicht der sengend-heißen, jungen Sterne ionisiert und zum Leuchten angeregt wird.
Für weniger massereiche Sterne wie die Sonne ist der Entstehungsprozess sehr gut verstanden. Bei den meisten massereichen Sterne, die in Gebieten wie in RCW 106 verborgen sind, herrscht dagegen Unklarheit über ihre Genese. Diese Sterne – die Astronomen als O-Sterne bezeichnen – können Massen im Bereich von mehreren Dutzend Sonnenmassen annehmen und es ist noch nicht vollständig geklärt, wie sie es schaffen, genug Gas anzusammeln und auch zusammenzuhalten, so dass sie sich überhaupt bilden können. O-Sterne entstehen wahrscheinlich aus den dichtesten Teilen der Nebelwolken wie RCW 106 und sind berühmt und zugleich berüchtigt dafür, dass sie sich nur schwer untersuchen lassen.
Künstliche Intelligenz besiegt drei Mal die Menschheit in Go
Das ursprünglich aus China stammende Brettspiel Go war das letzte Strategiespiel, bei dem bisher noch der Mensch gegenüber Computern die Oberhand behielt – aber auch diese Zeiten gehören seit vergangener Woche womöglich der Vergangenheit an: In einem vielbeachteten Duell zwischen Mensch und künstlicher Intelligenz hat die Google-Software AlphaGo gegen den Spitzenspieler Lee Sedol (im Bild) drei Mal in Folge gewonnen. Erst bei der vierten Partie konnte Lee die Oberhand behalten und den Computer nach über viereinhalb Stunden Spielzeit besiegen. Lee hatte sich nach der Auftaktniederlage am Mittwoch in dem Fünf-Spiele-Match in Seoul überrascht über die Spielstärke des Computers gezeigt. Der Sieg des Programms gegen einen der weltbesten Go-Spieler wird als Meilenstein bei der Entwicklung selbstlernender Maschinen gewertet. Das Match läuft bis zum 15. März und wird live auf der Google-Videoplattform YouTube gezeigt.
Meeresanstieg: Abpumpen ist auch keine Lösung
Der klimawandelbedingte Anstieg des Meeresspiegels ist bei weitem zu groß, um ihn mit technischen Mitteln in den Griff zu bekommen. Katja Frieler vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und ihre Kollegen haben berechnet, ob es möglich wäre, die zusätzlichen Wassermassen auf den antarktischen Kontinent zu pumpen, wo sie gefrieren sollte. Die Analysen ergaben, dass dies keinesfalls eine praktikable Antwort wäre: Damit das Wasser für ein Jahrtausend auf der Antarktis gespeichert werden kann, müsste es mindestens 700 Kilometer ins Landesinnere transportiert werden – und dafür wäre ein Zehntel der aktuellen weltweiten Energieproduktion nötig, um die derzeitige Anstiegsrate des Meeresspiegels auszugleichen.
"Die Größenordnung des Meeresspiegel-Anstiegs ist so gewaltig, dass ein kaum vorstellbarer technischer Ansatz nötig wäre, ihn in den Griff zu bekommen", erklärt Ko-Autor Anders Levermann der im Journal "Earth System Dynamics" präsentierten Studie. "Selbst wenn es machbar wäre, würde es uns nur einen Aufschub bringen – wenn wir eines Tages mit dem Pumpen aufhören, würde zusätzlicher Masseverlust der Antarktis den Meeresspiegel-Anstieg beschleunigen. Solch eine Maßnahme würde künftigen Generationen eine zusätzliche Last aufbürden."
Ungewöhnliches Echsenfossil in Brasilien entdeckt
Ein vor kurzem in Brasilien entdecktes, rund 250 Millionen Jahre altes Fossil gibt neue Einblicke in die Zeit unmittelbar vor dem Auftauchen der ersten Dinosaurier. Während dieser Ära erholte sich die Erde gerade erst von einem globalen Massenaussterben, bei dem ein Großteil der existierenden Spezies ausgelöscht worden waren. Der von Paläontologen um Richard Butler von der University of Birmingham freigelegte Schädel gehörte zu einer räuberischen Echse, die von den Forschern den Namen Teyujagua ("Wilde Echse") erhielt. Ihr Aussehen gleicht einerseits den damals verbreiteten, vergleichsweise primitiven Reptilien, andererseits trägt der Schädel bereits Merkmale, die das Tier als frühen Vertreter der Archosauriformes auszeichnet, aus denen später neben den Dinosauriern auch die Krokodile und Vögel hervorgehen sollten. "Als eine Art 'Missing Link' hilft es uns zu verstehen, wie diese Gruppe von Wirbeltieren entstanden ist", meint Butler.
Polypen reißen sich ein Loch ins Gewebe um zu fressen
Süßwasserpolypen zählen zu den wenigen Nesseltierarten, die auch in unseren Breiten zu finden sind. Obwohl die nur wenige Millimeter kleine Hydra als gut erforscht gilt, ist über die biomechanischen Vorgänge während ihrer Nahrungsaufnahme erst wenig bekannt. Nun konnten Forscher um Eva-Maria Collins von der University of California anhand der Spezies Hydra vulgaris feststellen, dass das Tier offenbar für jede mit seinen Tentakeln eingefangene Beute aufs neue ein Maul im Gewebe zwischen den Fangarmen ausbildet. "Mit speziellen Beobachtungsmethoden konnten wir sehen, dass die Hydra gleichsam ein Loch in die Zelloberfläche reißen muss, um zu fressen", berichtet Collins. Überraschenderweise läuft der Vorgang ausgesprochen schnell ab: binnen einer Minute hat sich das Maul der Hydra ausgebildet.
Antikes Weingut in Jerusalem ausgegraben
Wo immer man in Jerusalem einen Stein umdreht, kommt ein Relikt der ereignisreichen Geschichte dieser Stadt ans Licht. Jüngstes Beispiel dafür ist die Entdeckung eines Weingutes aus römischer oder byzantinischer Ära, dessen Überreste Archäologen um Alex Wiegmann von der Israel Antiquities Authority (IAA) auf dem Gelände der aufgelassenen Schneller Militärbasis freigelegt haben. Die rund 1.600 Jahre alten Funde umfassen acht kleine Lagerräume für Trauben, sowie eine Presse, deren Untergrund aus einem weißem Mosaik bestand. Darüber hinaus gruben die Forscher Hinweise auf ein nahe gelegenes römisches Badehaus aus. Wiegmann und seine Kollegen gehen davon aus, dass die Anlage zum Weinpressen Teil eines größeren Gutes war.
Ceres' seltsamer Berg
Der Ahuna Mons auf dem Zwergplaneten Ceres ragt durchschnittlich etwa 4 Kilometer über die Ebene, in der er steht, hinaus. An seiner steilsten Seite ist er sogar über 5.000 Meter hoch, bei einem Durchmesser von maximal 20 Kilometer. Auf den ersten Aufnahmen der Nasa-Sonde Dawn erschien der Berg als kleine Beule mit hellen Flanken. Je näher die Sonde auf ihrer Umlaufbahn der Oberfläche von Ceres kam, umso mehr Details seines ungewöhnlichen Aussehens traten hervor. "Ursprünglich hatte man auf Ceres überhaupt keine Berge vermutet, schon gar keinen wie Ahuna Mons", meinte Chris Russell von der University of California (Los Angeles) und Mitglied des Dawn-Teams. "Wir haben immer noch keine befriedigende Erklärung dafür gefunden, wie er entstanden sein könnte." Die jüngsten Dawn-Aufnahmen aus einer Höhe von 385 Kilometern zeigten neue, besonders helle Flecken an einigen Seiten der Erhebung. Die Ursachen für diese stark reflektierenden Zonen sind vorerst ebenso mysteriös.
Dunkle Begleiter als Geburtshelfer für Sterne in Zwerggalaxien
Um die Entstehung von großen Strukturen im Kosmos zu beschreiben, greifen Astrophysiker auf das Lambda Cold Dark Matter Modell zurück. Bestandteil dieser These ist die Annahme, dass Galaxien in großen Halos Dunkler Materie eingebettet sind, die wiederum aus Tausenden kleineren Unter-Halos bestehen. Rund um große Galaxien wie unsere Milchstraße sind diese Substrukturen aus Dunkler Materie massereich genug, um Gast und Staub anzuziehen, die sich schließlich zu Satelliten-Galaxien formieren. Die beiden Magellanschen Wolken zählen beispielsweise dazu. Auch diese irregulären Zwerggalaxien können von noch kleineren Zonen Dunkler Materie umgeben sein, zu massearm allerdings um ihrerseits genug Materie für die Sternentstehung aufzusammeln.
Aus diesem Grund bleiben sie weitgehend unsichtbar, auch wenn die Computermodelle ihre Existenz bereits mehrfach untermauert haben. Nun hat ein internationales Team um Laura Sales von der University of California in Simulationen festgestellt, dass auch diese kleinen dunklen Begleiter zu massiven Sterngeburten beitragen können: Kommen sie nämlich ihrer Wirts-Zwerggalaxie nahe genug, bewirkt ihre Schwerkraft eine Zusammenballung der dort vorhandenen Gaswolken, die Milliarden Jahre anhaltende Perioden von sogenannten Starbursts auslösen, bei denen Tausende neuer Sterne entstehen können. Und tatsächlich lassen sich diese erhöhten Sternentstehungsraten bei den Satellitengalaxien der Milchstraße beobachten.
Feinderkennung aus dem Augenwinkel
Unsere Vorfahren waren darauf angewiesen, Handlungen von anderen Menschen schnell und zuverlässig zu erkennen – nur so konnten sie einschätzen, wer Freund ist und wer Feind. Nun haben Forscher am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen entdeckt, dass wir immer noch sehr gut darin sind. Mehr noch: Wir sind sogar dazu in der Lage zu erkennen, was Personen am Rande des Sichtfelds machen. Das menschliche Sehvermögen nimmt am Rande des Sichtfeldes schnell ab, weil die Auflösung dort geringer wird. Vieles, das sich dort abspielt, nehmen wir daher nur verschwommen und ungenau wahr. Die von Laura Fademrecht und ihren Kollegen durchgeführten Experimente, bei denen die Probanden mit lebensgroßen Strichmännchen am Sichtfeldrand konfrontiert wurden, zeigten dennoch, dass Handlungen, die 45 Grad von der Blickrichtung präsentiert wurden, mit gleicher Genauigkeit als positiv oder negativ erkannt wurden wie Handlungen in direkter Blickrichtung.
Gewaltige Wand im All
Falls wir es vorübergehend vergessen haben sollten, diese Entdeckung erinnert uns eindringlich daran: Das Universum ist unbeschreiblich groß. Heidi Lietzen vom Canary Islands Institute of Astrophysics hat gemeinsam mit Kollegen die womöglich ausgedehnteste Struktur des bekannten Kosmos erspäht. Einzelne Galaxien wie unsere Milchstraße mit ihrem Durchmesser von rund 100.000 Lichtjahren entziehen sich bereis völlig unserer Vorstellungskraft – und doch sind sie nur kleine Bestandteile viel gewaltigerer Anordnungen: Die Sterneninseln gruppieren sich durch ihre enorme Schwerkraft zu Clustern, von denen mehrere die Supercluster bilden. Diese wiederum vereinen sich zu sogenannten Walls, die sich entlang riesiger mehr oder weniger leerer Räume anordnen. Die nun von den Astronomen um Lietzen entdeckte BOSS Great Wall hat einen Durchmesser von einer Milliarde Lichtjahre und übertrifft alle bisher bekannten Walls damit um Größenordnungen. Ob diese Wand im All tatsächlich eine zusammenhängende Struktur bildet, wird von anderen Forschern allerdings angezweifelt.
Das Auge im Fokus einer neuen Schau am Josephinum
Das Josephinum in Wien, eine der bedeutendsten medizinhistorischen Sammlungen der Welt, widmet sich in der neuen Ausstellung "de oculis" unserem Sehorgan. Der Augenarzt Hermann Aichmair hat dem Josephinum seine aus über 600 Objekten bestehende ophthalmologische Sammlung geschenkt. Highlights daraus sowie aus eigenen Beständen der Sammlungen der Medizinuni Wien sind seit 11. März zu bestaunen. Aichmair, der Professor an der Uni-Augenklinik in Wien war, hat Zeit seines Lebens alles, was mit dem Auge und dem Sehen zu tun hat, gesammelt: Instrumente aus der Wissenschaft, Votivgaben, Dinge des täglichen Lebens und aus der Folklore. In der Schau werden neben den historischen Objekten auch Beispiele aus der heutigen High-Tech-Medizin der Augenheilkunde präsentiert. Ergänzt wird die Schau durch Arbeiten zeitgenössischer Künstler, die das Auge und das Sehen im weiteren Sinne behandeln.
Hawking war kein guter Schüler
Eine Ausrede mehr für unmotivierte Schüler: Der britische Astrophysiker Stephen Hawking war nach eigenen Angaben in der Schule nicht gerade einer der Fleißigsten. Seine Handschrift sei ziemlich unleserliche gewesen, er fand viele seiner Lehrer langweilig und überhaupt habe er "nicht zu den besten Schülern gehört", erklärte der 74-Jährige in einem Video, das er in der vergangenen Woche veröffentlicht hat. Dass er trotzdem Professor geworden sei, habe er Mr. Tahta zu verdanken, einem Lehrer, dessen Unterricht "lebhaft und aufregend" gewesen sei. Der Pädagoge habe ihm "die Augen für den Bauplan des Universums" geöffnet: die Mathematik. Das Video mit Hawking wurde für die gemeinnützige Varkey Foundation aufgenommen. Die Stiftung hat am Wochenende in Dubai einen Lehrer für seinen außergewöhnlichen Einsatz mit dem Global Teacher Prize auszeichnen.
Außerirdisches Gemüse
Was Mark Watney in "The Martian" von Andy Weir mit Kartoffeln erfolgreich vorexerziert hat, ist alles andere als Science-Fiction: Bodenmaterial vom Mars eignet sich tatsächlich zum Anbau von Gemüse – und zwar auf den ersten Blick sogar überraschend gut. Wie Wieger Wamelink und seine Kollegen von der niederländischen Universität Wageningen beweisen konnten, gedeihen in der außerirdischen Erde etwa Tomaten, Bohnen, Roggen, Erbsen, Rucola. Diese und einige weitere Gemüse- und Getreidearten konnten mit geringen Beimengungen von organischem Material und Bakterien bis zur Erntereife herangezüchtet werden. Freilich verwendeten die Forscher nicht das Original, sondern mischten aus Vulkanerde und chemischen Zusätzen eine Art künstliche Marserde an. Ein Wachstumsvergleich mit Gemüse auf herkömmlicher Erde ergab kaum Unterschiede.
Ob die Tomaten und Bohnen tatsächlich zum Verzehr geeignet sind, steht allerdings auf einem anderen Blatt: Wamelink räumt ein, dass die Pflanzen Schwermetalle aus dem Substrat aufgenommen haben, was sie faktisch giftig machen würde – von einer Kostprobe wurde jedenfalls Abstand genommen. In einem Folgeprojekt, das durch Crowdfunding finanziert werden soll, wollen sich die Wissenschafter nun dem Schwermetallproblem widmen. Die Versuche ergaben übrigens, dass das Gemüse auch auf Mond-Regolith floriert. Im Bild: links Erbsen aus Moderde, links aus Marserde und rechts aus herkömmlicher terrestrischer Erde.
Zoowelt
Die Gila Krustenechsen im Wiener Haus des Meeres haben Nachwuchs bekommen. Die leuchtend rosa-schwarz gefärbten Tiere besitzen als einzige bekannte Echsenart echte Giftdrüsen und gelten als besonders hartnäckig: Wenn sie sich einmal festgebissen haben, lassen sie so schnell nicht wieder los. Die Echsen schlüpften nach etwas mehr als viereinhalb Monaten im Brutkasten. Mittlerweile sind die kleinen Schuppentiere in einem Spezialterrarium neben der Großanlage seiner Eltern zu sehen. Auch die vorige Generation der Jungtiere war in Wien auf die Welt gekommen. Die kontinuierliche Nachzucht von Gila Krustenechsen in menschlicher Obhut ist aber "noch lange keine Selbstverständlichkeit", betonte das Haus des Meeres. Die bis zu 50 Zentimeter großen Tiere sind in den Trockengebieten im Grenzgebiet zwischen den USA und Mexiko heimisch und stark vom Aussterben bedroht. (red, 13.3.2016)