Sonnenfinsternis, vom All aus betrachtet

In der vergangenen Woche schob sich der Mond vor die Sonnenscheibe und hüllte Teile Südostasiens und des Pazifischen Ozeans vorübergehend in Dunkelheit. Während Millionen Indonesier und Bewohner Ozeaniens die totale Sonnenfinsternis am 9. März vom Erdboden aus beobachteten, fingt der Nasa-Satellit Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) das astronomische Ereignis aus einer Entfernung von 1,5 Millionen Kilometern ein (Video). Die dabei entstandenen Aufnahmen zeigen eindrucksvoll, wie der dunkle Schatten des Mondes über die Oberfläche der Erde wandert. Wenn er nicht gerade Sonnenfinsternisse einfängt, soll der Satellit vom Lagrange-Punkt 1 aus sowohl die Sonne beobachten und vor solaren Stürmen warnen, als auch das Erdklima im Auge behalten.

Foto: NASA

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Das Wasser schwindet

Unsere Erde hat gerade die heißesten zehn Monate seit Messbeginn hinter sich, jeder einzelne davon knackte den jeweiligen Temperaturrekord. Parallel dazu hat die Ausdehnung des arktischen Meereises einen historischen Tiefstand erreicht hat. Während an den Polen Süßwasser kubikkilometerweise ins Meer fließt, wird es in anderen Regionen immer knapper: Anlässlich des Weltwassertags am 22. März hat die Umweltstiftung WWF vor einer wasserlosen Zukunft gewarnt. Bereits jetzt hätten weltweit mehr als 780 Millionen Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Der Bedarf könnte bis 2050 um über 50 Prozent steigen. Dann drohten auch ökologische, wirtschaftliche und soziale Katastrophen. Als Ursachen für die Entwicklung nennt die Umweltorganisation, dass immer mehr Menschen auf der Erde leben, dass der Verbrauch zunimmt und der Klimawandel sich stärker bemerkbar macht. In den vergangenen 100 Jahren seien weltweit mehr als die Hälfte der Flusssysteme, Moore und Seen verschwunden.

Foto: REUTERS/Fayaz Aziz

Der Exzentriker unter den Exoplaneten

Astronomen von der San Francisco State University haben in 117 Lichtjahren Entfernung einen ungewöhnlichen Exoplaneten entdeckt: Die Welt mit der Katalognummer HD 20782 b weist die bisher exzentrischste Umlaufbahn auf, die je bei einem fremden Planeten beobachtet wurde. Auf seinem stark elliptischen Orbit nähert sich der Exoplanet seinem Heimatstern bis auf 0,6 Astronomische Einheiten (eine AE entspricht der Distanz zwischen Erde und Sonne, also rund 150 Millionen Kilometer). Am anderen Ende seiner Bahn liegen 2,5 Astronomische Einheiten zwischen HD 20782 b und seinem Zentralgestirn. Für einen vollständigen Umlauf benötigt der Exoplanet fast 600 Tage. Sein kometenartiger Bahnverlauf ist umso erstaunlicher, wenn man bedenkt, dass der Planet hinsichtlich seiner Masse weit von einem Kometen entfernt ist. Die Forscher um Stephen Kane schätzen HD 20782 b auf etwas mehr als eine Jupitermasse. Künftige Beobachtungen sollen zeigen, welchen Einfluss ein solcher hochelliptischer Orbit auf einen Gasriesen und seine Atmosphäre hat.

Illu.: Nasa

Wrack aus Vasco da Gamas Flotte identifiziert

Archäologen haben vor der Küste des Oman ein berühmtes Schiff aus der Flotte von Vasco da Gama ausfindig gemacht. Die bereits 1998 entdeckte Esmeralda war Teil der Flotte des portugiesischen Seefahrers auf dessen zweiter Expedition an die Westküste Indiens. Insgesamt segelten 21 schwer bewaffnete Schiffe in den Osten. Als Flaggschiff eines 9-Nau-Geschwaders stand die Esmeralda unter dem Kommando von da Gamas Onkel Vincente Sodré. Das Schiff war im Mai 1503 nahe der Insel al-Hallaniyah in einen schweren Sturm geraten und zusammen mit einer weiteren Nau gesunken. Neben zahlreichen Keramiken, einer Glocke und vielen Wrackteilen fanden die Unterwasserarchäologen eine äußerst seltene Silbermünze. Von der sogenannten "Indio" (im Bild) soll weltweit nur ein einziges weiteres Exemplar existieren. Vasco da Gama hatte für Portugal den Seeweg nach Indien um das Kap der Guten Hoffnung erschlossen und dem Land das Monopol im europäischen Gewürzhandel gesichert.

Foto: Blue Water Recoveries

Versunkene Schiffe vom All aus erspähen

Das Wrack der Esmeralda ist nur eines von geschätzten drei Millionen versunkenen Schiffen, die auf dem Grund der Ozeane ihrer Erforschung harren. Der Großteil davon ist noch unentdeckt. Das könnte sich aber dank der Untersützung durch Hightech-Augen im All in absehbarer Zukunft ändern: Der Belgier Michael Fettweis und sein Team konnten vor der Hafenstadt Zeebrugge auf Bildern des NASA/USGS-Erdbeobachtungssatelliten Landsat 8 zahlreiche Wracks aus dem zweiten Weltkrieg ausmachen. Die Überreste verrieten sich durch Verwirbelungen in den Sedimenten über ihnen. In der von Gezeiten geprägten Region zeichneten sich auf den Satellitenaufnahmen die von den Schiffen (im Bild die SS Sansip und die SS Sampurn) verursachten Sedimentfahnen deutlich ab. Die Forscher vom Royal Belgian Institute of Natural Sciences in Brüssel schränken allerdings ein, dass ihre Methode nur bei oberflächennahen Wracks in Küstenbereichen funktioniert, wo Gezeiten die Ablagerungen am Meeresboden bewegen.

Foto: NASA / USGS Landsat / Jesse Allen / NASA Earth Observatory / Matthias Baeye et al.

Rätseln über Herkunft supermassiver Sterne

RMC 136 ist eine Gruppe junger gewaltiger Sterne in rund 170.000 Lichtjahren Entfernung. Der Cluster misst nur wenige Lichtjahre im Durchmesser und existiert erst seit ein paar Millionen Jahren. Seine Heimat ist der Tarantelnebel (auch bekannt als 30 Doradus), eine turbulente Sternenwiege in der Großen Magellanschen Wolke. Welche Giganten dieser Sternhaufen tatsächlich beherbergt, haben nun britische Astronomen um Paul Crowther von der University of Sheffield mithilfe des Hubble Weltraumteleskops herausgefunden: In RMC 136 wohnen mindestens neun Sterne mit einer Masse von mehr als 100 Sonnenmassen, Dutzende weitere Sterne übertreffen die 50-Sonnenmassen-Marke deutlich. Allein die erwähnten neun Kolosse strahlen zusammen 30 Millionen Mal heller als die Sonne. Wie eine Ansammlung von solchen Riesensternen zustande kommt, lässt sich mit den aktuellen Modellen nicht nachvollziehen. Bisher hielt man supermassive Sterne für das Ergebnis von Verschmelzungen weniger massereicher Sterne. Dass es auf derart kleinem Raum zu einer so großen Zahl von Sternverschmelzungen kam, sei nach Ansicht der Wissenschafter allerdings mehr als unwahrscheinlich.

Foto: NASA, ESA, P Crowther

Frühlingsboten kehren nach Rust zurück

Auch wenn uns die aktuellen Temperaturen etwas anderes vorgaukeln wollen: Der Frühling kehrt langsam, aber sicher zurück. Astronomisch, also nach der Position der Erde zur Sonne, hat er an diesem Sonntag, dem 20. März, Einzug gehalten: Ab jetzt sind die Nächte wieder kürzer als die Tage. Ein anderes Zeichen dafür, dass die kalte Jahreszeit zu Ende geht, ließ sich am Donnerstag im Burgenland beobachten: In Rust ist an diesem Tag das erste Storchenpärchen der Saison eingetroffen. Bereits vor gut zwei Wochen waren die Nester auf den Dächern der Stadt von Mitgliedern des Storchenvereins für die Sommergäste gereinigt worden. Nun dürfte es nicht mehr lange dauern, bis auch die anderen Adebare in Rust eintreffen. Vom Zeitpunkt her liegt die Ankunft der ersten Störche durchaus im Rahmen vergangener Jahre. Nur im Vorjahr waren sie überraschend früh dran gewesen.

Foto: APA/ROBERT JAEGER

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Mysteriöser Yellowstone-Supervulkan

Tief unter den Geysiren und heißen Quellen des Yellowstone Nationalparks schlummert ein Supervulkan. Würde er ausbrechen, hätte das Folgen für den gesamten Globus – allein der Westen der USA würde binnen weniger Stunden unter einer zentimeterdicken Ascheschicht verschwinden. Wissenschafter diskutieren seit Jahrzehnten darüber, was unter dem Supervulkan steckt, was ihn verursacht und schließlich auch zum Ausbruch bringen könnte. Die verbreitetste Theorie geht von einem Mantel-Plume aus, einer Säule geschmolzenen Gesteins, die tief im Erdinneren wurzelt und bis nahe an die Oberfläche heranreicht.

Nun aber deuten neue Simulationen an, dass man damit bisher vermutlich falsch lag: Die Berechnungen von Lijun Liu und seinen Kollegen von der University of Illinois zeigen nämlich, dass das Überbleibsel einer uralten tektonischen Platte der Gesteinsschmelze den Weg zur Oberfläche versperrt. Das Bruchstück war vor rund 100 Millionen Jahren durch den Schub der Pazifischen gegen die Nordamerikanische Platte tief in den Erdmantel hinab gedrückt worden. Das Modell klärt zwar detailgenau einige geologische Ereignisse der ferneren Vergangenheit, dafür heißt es in anderen Fragen zurück an den Start: Wenn nicht ein Mantel-Plume, was hat dann die Eruptionen in den letzten 15 Millionen Jahren ausgelöst?

Foto: REUTERS/Jim Urquhart

Mit Gesten die Zeit mitteilen

Nheengatú ist eine indigene Sprache Südamerikas aus der Gruppe der Tupi-Guarani-Sprachen, die heute nur mehr von rund 8.000 Menschen im Alltag verwendet wird. Nun haben Forscher um Simeon Floyd vom Max Planck Institut für Psycholinguistik im niederländischen Nijmegen entdeckt, dass Zeichensprache ein integrativer Bestandteil von Nheengatú ist. Spielt nämlich die Tageszeit im Gespräch eine Rolle, dann wird diese in Nheengatú angegeben, indem der Sprecher mit der Hand in jene Himmelsregion deutet, in der die Sonne zur angegebenen Zeit stehen würde. Die oberen Bilder etwa zeigen Menschen, die in Nheengatú über ein Ereignis um 8 Uhr Vormittag sprechen. Für Sprachforscher ist das durchaus überraschend, denn bisher hat man eher angenommen, dass in gesprochenen Sprachen visuelle Elemente allenfalls eine unterstützende Rolle spielen würden.

Foto: Simeon Floyd

Ein "Wundermaterial" wird noch wunderbarer

Graphen wird seit einigen Jahren als große Zukunftshoffnung in der Materialforschung gehandelt: Es gilt zugleich als das dünnste, steifste und stärkste bekannte Material und besitzt höchste Fähigkeit, Wärme und Strom zu leiten. Freilich wäre es in der Elektronik noch vielseitiger einsetzbar, wenn es auch ein Halbleiter wäre. Ein internationales Forscherteam mit Grazer Beteiligung will das ultradünne Material nun mit Eigenschaften optischer Halbleiter ausstatten. Wenn man eine Graphen-Monolage mit Laserimpulsen bestrahlt, verlässt ein Elektron die Umgebung seines Atomkerns und dem Atom fehlt plötzlich dessen negative Ladung. Dabei entsteht ein Ladungsloch, das auf benachbarte Atome überspringen kann.

So ein Loch ist damit ein positiv geladenes "Quasi-Teilchen", das mit einem Elektron eine Bindung eingehen kann. Dieses sogenannte Exziton kann seine Anregungsenergie durch das Material hindurchtransportieren, ohne dass ein Ladungstransport stattfindet. Beim Übergang in den Grundzustand gibt es die gespeicherte Energie in Form von Licht ab. Graphen werde so laut den Wissenschaftern für den Einsatz in optischen Bausteinen, wie etwa bei LED-, Laser- und Solarzellen-Technologie, geeignet, "ohne dass die einzigartigen mechanischen und elektronischen Eigenschaften verloren gehen".

Foto: AMC

Ein Raubsaurier im kühlen Norden

Der Velociraptor hat einen kanadischen Cousin bekommen: Paläontologen um Phil Bell von der University of New England und der University of Alberta haben am Freitag die Entdeckung einer bisher unbekannten Raubsaurierart verkündet. Die Boreonykus certekorum getaufte Spezies lebte in der späten Kreidezeit vor rund 72 Millionen Jahren und erreichte eine Länge von zwei Metern. Die in der Wapiti-Formation nahe der kanadischen Stadt Grande Prairie ausgegrabenen Fossilien offenbarten einen Dinosaurier mit großen Krallen an seinen vier Extremitäten und scharf gezackten Zähnen. Vermutlich steckte Boreonykus in einem dichten Federkleid, um die kühlen, dunklen Winter der nördlichen Gefilde zu überstehen.

Illu.: University of New England

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Seaworld beendet Orca-Zucht

Es war eine gute Nachricht, die in der vergangenen Woche aus den USA kam – auch wenn man sich fragt, warum es so lange gedauert hat: Der Vergnügungspark-Betreiber Seaworld beendet in den USA sein umstrittenes Orca-Zuchtprogramm. Der aktuell in den Parks gehaltenen Schwertwal-Generation sollen keine weiteren mehr folgen, gab die Firma am Donnerstag bekannt. "Die Gesellschaft verändert sich, und wir verändern uns mit ihr", erklärten die Betreiber. Die Seaworld-Orcas werden laut Firmenangaben heute nicht mehr in der Wildnis eingefangen, sondern gezüchtet. Dieses Zuchtprogramm werde nun mit sofortiger Wirkung eingestellt. Die verbliebenen Wale sollen in den Parks bleiben, da sie in freier Wildbahn nicht überleben könnten, teilte Seaworld mit. Das Unternehmen mit Sitz in Orlando (Florida) betreibt Themenparks in San Diego, Orlando und San Antonio (Texas). Tierschützer kritisieren seit Jahren die schlechten Lebensbedingungen der Schwertwale in den Seaworld-Parks. Besondere Aufmerksamkeit erfuhr das Thema durch den Dokumentarfilm "Blackfish" (2013), der sich um einen der in Gefangenschaft lebenden Wale dreht.

Foto: REUTERS/Mike Blake

Als Tulln noch Comagena hieß

Die Geschichte von Tulln an der Donau lässt sich bis in vorrömische Zeit zurückverfolgen. Am Beginn des ersten Jahrhunderts errichteten die Römer hier das Kastell Comagena und stationierten einen Stützpunkt der römischen Donauflotte. Ab 1. April zeigt das Römermuseum Tulln dazu die Sonderausstellung "Schlangenstab und Strigilis". Das Haus, das mit der Römerstadt Carnuntum, dem früheren Archäologischen Park Carnuntum, kooperiert, bietet Einblicke in das Leben der Stadt, als diese noch Comagena hieß. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Darstellung des militärischen Lebens im Lager (im Bild: Rekonstruktion eines römischen Hauses vor den Lagertoren) . Umfangreich sind auch die originalen Objekte, die das zivile Leben dokumentieren: Schmuck, Gläser und Tonwaren, Inschriftsteine sowie Reste von Grabbauten und ein großer Münzschatz sind zu bestaunen. Im Mittelpunkt der Schau stehen die Medizin und Körperpflege an den Grenzen des römischen Reiches. Durch die Kooperation mit Carnuntum wurde aus einem reichen Fundus an Exponaten aus dem dortigen Siedlungsgebiet geschöpft. Dazu zählen die Grabplatte des Arztes Eucratus, der marmorne Kopf des Heilgottes Aesculap und sein Schlangenstab sowie ein reiches medizinisches Instrumentarium und viele Gerätschaften rund um die Körperpflege, wie Kämme, Spiegel und Körperschaber (lat. strigilis).

Illu.: Wastyn

Im bunten Schuppenkleid

Sie schillert in allen Regenbogenfarben, doch trotz ihres auffälligen Auftretens zählt sie nicht zu den zahlreichen giftigen Spezies des Subkontinents: Britische Biologen haben in Südindien eine neue Schlangenart entdeckt. Die Melanophidium khairei benannte Angehörige der Schildschwänze – eine Familie, die für ihre metallisch schimmernden Vertreter bekannt ist – wurde von einem Team um David Gower vom Londoner Natural History Museum in den Westghats aufgespürt. Sie stellt die vierte bekannte Art der Gattung Melanophidium dar – und die erste, die seit 144 Jahren entdeckt wurde.

Foto: David J. Gower et al.

Giganten im All

120.000 Lichtjahre im Durchmesser, bevölkert von bis zu 300 Milliarden Sternen: Die Milchstraße zählt wahrlich nicht zu den kleingewachsenen Galaxien – und doch gibt es dort draußen Sterneninseln, neben denen unsere Heimatgalaxie zum Zwerg verblasst. Patrick Ogle vom California Institute of Technology in Pasadena hat nun in Archivdaten der Nasa wahre Monster-Spiralgalaxien entdeckt. "Wir haben in den Aufnahmen eine bisher nicht bekannte Klasse von Spiralgalaxien ausgemacht, die mindestens so groß und hell sind wie die größten bisher bekannten elliptischen Galaxien", sagt der Astrophysiker. Und es scheint eine ganze Menge von ihnen zu geben: Von rund 800.000 untersuchten Galaxien der NASA/IPAC Extragalactic Database (NED) zeigten 53 der hellsten eine eindeutige Spiralform. Weitere Analysen zeigten, dass die größeren Exemplare dieser "Superspiralen" den vierfachen Durchmesser der Milchstraße umfassen und zehnmal so massereich sein können. Wie es zur Entstehung solcher Giganten überhaupt kommen kann, ist rätselhaft. Die Existenz der Riesenspiralgalaxien widerspricht jedenfalls der Theorie, wonach es für Sterneninseln in Spiralform eine Wachstumsobergrenze gibt.

Foto: SDSS

Jüngster Meteoritenfund analysiert

In der Nacht auf den 7. März ist im Grenzgebiet zwischen Oberösterreich und Bayern ein Meteorit niedergegangen. Der Feuerball war weithin sichtbar und löste auch vielfachen Alarm bei der Polizei, vor allem in der Nähe des Isar-Atomkraftwerks bei Landshut. In den vergangenen Tagen konnten Hobby-Astronomen aus Linz einige Überreste des Brockens aus dem All auf bayrischer Seite nahe der Grenze zum Bezirk Braunau aufspüren; insgesamt wurden 40 Gramm geborgen.

Wissenschafter um Addi Bischoff von der Wilhelms-Universität Münster (WWU) haben nun eines der Bruchstücke untersucht und den Meteoriten klassifizieren können: Bei dem Stück handelt es sich um einen gewöhnlichen metallarmen Steinmeteoriten, der der LL Chondritenklasse zugeordnet wird. Die innere Struktur des Meteoriten zeigt deutlich sichtbare Spuren früherer Kollisionen, denen sein Mutterkörper im Asteroidengürtel ausgesetzt war. Bei einem dieser Einschläge dürfte sich der spätere Meteorit losgelöst und auf den Weg zur Erde gemacht haben.

Foto: Dieter Heinlein (Augsburg)

Ein Pionier der Tierkunde

Im 16. Jahrhundert war man von einer wissenschaftlichen Tierkunde noch weit entfernt. Ein Vorreiter der Aufklärung und wirklicher Pionier auf dem Gebiet der Zoologie war der Zürcher Conrad Gessner (1516-1565). Der Stadtarzt und Universalgelehrte war der erste Mensch, der den Versuch unternahm, die Tiere aller damals bekannten Kontinente zu beschreiben. Das Ergebnis ist eine gewaltige Enzyklopädie mit über 1.000 Tieren in Wort und Bild. Gessner trug für seine "Historia animalium" das damalige und antike Wissen zusammen, ordnete es neu und prägte damit die Tierkunde für Generationen auf dem langen Weg zur modernen Zoologie. Für diese Zeit typisch kamen auch einige Fabelwesen darin vor. Insgesamt 25 werden erwähnt, doch 21 davon zweifelte Gessner an; die Existenz des Einhorns (im Bild) wollte er nicht unmittelbar in Abrede stellen. Viele hielten das Wundertier für eine Tatsache, in die Irre geführt von den Stoßzähnen der Narwale, die man damals für Einhorn-Hörner hielt. Heuer feiert die Schweiz den 500. Geburtstag des berühmten Naturforschers mit einer Ausstellung und zahlreichen Veranstaltungen.

Foto: National Library of Medicine

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Zoowelt

Fruchteis gegen die anhaltende Hitze in Thailand: Bei Temperaturen von über 40 Grad Celsius hat Bangkoks größter Zoo seine Tiere mit gefrorenem, verdünntem Fruchtsaft versorgt. Nicht nur die Schimpanse lassen sich die süße Abkühlung schmecken. Die größeren Säugetiere wie Bären und Elefanten werden zusätzlich regelmäßig mit Wasser abgespritzt. Thailand erlebt derzeit die höchsten Temperaturen in fast 50 Jahren und leidet auch unter großer Dürre. Experten führen dies auf das Wetterphänomen El Niño zurück, das die Wassertemperaturen im Pazifik steigen lässt. Das beeinflusst das Wetter weltweit. In manchen Regionen kommt es zu Dürren, in anderen zu Überschwemmungen. (red, 20.3.2016)

Foto: REUTERS/Chaiwat Subprasom