Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: Nuevo et al., NASA. Vertont von Peter Rittinger.

Damit liefert ein US-amerikanisches Forscherteam ein neues Argument in der Debatte, ob die organischen Bestandteile des Lebens auf der Erde entstanden oder aus dem All hierher gelangten. Über ihr Ergebnis berichtet die Gruppe um Michel Nuevo vom Ames Research Center der NASA in der aktuellen Ausgabe des Journals Astrobiology.
Als Ausgangssubstanz hatten die Wissenschaftler eine Mischung aus Pyrimidin und Wassereis hergestellt. Pyrimidin ist ein einfacher polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoff (PAK), der die biochemische Grundstruktur vieler Nukleinbasen darstellt, den Bausteinen des Erbguts. Die Mischung wurde dann in eine tiefgekühlte Vakuumkammer gegeben und hoher UV-Strahlung ausgesetzt. Schließlich analysierten sie die Produkte des Versuchs in einem hochgenauen Flüssigkeits- und Gaschromatographen. Dabei entdeckten sie Uracil und weitere komplexere organische Moleküle, die sich durch die Strahlungseinwirkung gebildet hatten.

„Wir konnten zum ersten Mal zeigen, dass Uracil abiotisch unter Bedingungen erzeugt werden kann, die man sonst nur im Weltraum findet“, sagte Nuevo. „Diese Laborprozesse, die reale Prozesse im All simulieren, können also die Bausteine erzeugen, die später von lebenden Organismen auf der Erde verwendet werden.“ Das Produkt Uracil ist eine Nukleinbase und gehört damit zu den Grundbausteinen der DNA. So komplexe Moleküle unter lebensfeindlichen Bedingungen bilden zu können, ohne dass sie sich sofort wieder zersetzen, war eine Überraschung für das Forscherteam.

„Ein Molekül wie Pyrimidin besitzt Stickstoffatome in seiner Struktur, wodurch es einigermaßen schwächlich ist. Es kann also schneller zerstört werden als ein Gegenstück ohne Stickstoffatom“, erklärt Scott Sandfort, Wissenschaftler am Ames Research Institute. „Wir wollten ausprobieren, ob Pyrimidin im All überleben kann oder ob es sogar zu noch komplexeren organischen Molekülen reagieren kann, wie etwa zu der Nukleinbase Uracil.“ staubDoch warum zerlegt sich das im All so instabile Pyrimidin nicht sofort, sondern kann zu einem Grundbaustein des Lebens reagieren? Die Forscher vermuten, dass hier das Wasser seine Finger im Spiel hat. Pyrimidin wird in eine Wolke kleiner Wassertröpfchen eingeschlossen, die wie der Atem im Winter kondensiert und an Staubpartikel gebunden werden kann. Nachdem solare UV-Strahlung die Entstehung der Biomoleküle ausgelöst hat, könnten die mit ihrer wertvollen Fracht beladenen Körner weiter in die Staubwolke migriert sein.
Junge Planetensysteme bestehen aus dichten Staubwolken, die UV-Strahlung nur sehr schlecht durchdringen kann. Darin wären die frühen Lebensbausteine nach ihrer Entstehung in Sonnennähe geschützt. Aus den Staubwolken entstehen schließlich Asteroiden, Kometen und Planeten, bestückt mit den Grundbausteinen des Lebens?

Ganz abwegig ist das nicht. – Denn komplexere Biomoleküle wurden bereits auf Meteoriten gefunden. Kohlige Chondrite machen etwa fünf Prozent aller Meteoritenfunde aus. Auf einem von ihnen, dem Murchison-Meteoriten, wurden direkt nach seinem Niedergang Nukleinbasen gefunden, darunter unser alter Bekannter Uracil.

Tellurischer Prolog
Die Erde vor vier Milliarden Jahren: Die Lufttemperatur ist gerade unter den Siedepunkt von Wasser gefallen, die Landmassen sind trocken, leer und öd. Schließlich wurde es kühler und Regen ging nieder, formte erste Pfützen und Seen. Dennoch war der Erdkörper heiß, viel Energie steckte in seiner Atmosphäre und heftige Gewitter gingen nieder. In dieser unwirtlichen Umwelt entstanden die ersten Organismen. Entstanden die ersten Lebensbausteine, als atmosphärische Gase wie Kohlenstoffdioxid und Methan bei einem Blitz zu größeren Molekülen reagierten? Dies zumindest suggeriert das umstrittene Experiment von Stanley Miller und Harold C. Urey von 1953. Vielleicht landete auch ein Meteorit auf dem spärlich gedeckten Esstisch der Evolution.

Raumcon

• Leben im Sonnensystem
• Kam das Leben aus dem All?
• Entstehung des Lebens auf der Erde

Der Beitrag Lebensbausteine entstanden im All? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: ESO, Raumcon.

Die meisten Parabolantennen besitzen einen Durchmesser von 12 Metern, sind mitsamt Steuerung und Energieversorgung etwa 115 Tonnen schwer und werden in Japan, in den USA und in Europa gefertigt. Das Projekt wurde 2003 beschlossen. Mit ALMA sollen Radiowellen im Millimeterbereich (Messbereich 0,3 bis 96 mm bzw. 30 bis 960 GHz) empfangen werden. Damit kann man Vorgänge beobachten, die im Inneren von Gas- und Staubwolken ablaufen. Dazu gehören Entstehung und Entwicklung von Sternen, Bewegungen innerhalb von Akkretionsscheiben sowie die Geburt von Planeten.

Die Antennen können mittels zweier Transporter auf dem 5000 Meter hoch gelegenen Plateau an unterschiedlichen Standorten positioniert werden. Der kleinste Abstand zweier Antennen kann 15 Meter, die größte Ausdehnung des gesamten Antennenfeldes 16 Kilometer betragen. Messungen können sowohl mit einzelnen Antennen als auch mit zusammengeschalteten Komplexen vorgenommen werden. Alle Antennnen zusammen ergeben ab 2011 das bisher leistungsfähigste Millimeterteleskop. Der Computer zur Auswertung der anfallenden Daten wird sehr leistungsfähig und soll in der Operationszentrale auf 2.900 Metern über dem Meeresspiegel eingerichtet werden.

Die beiden Transporter zur Positionierung der Antennen, Otto und Lore, wurden bei der Scheuerle Fahrzeugfabrik GmbH in Pfedelbach bei Heilbronn gebaut und haben in Meeresspiegelhöhe eine Leistung von 1.340 PS. In der dünnen Luft der chilenischen Anden sinkt diese Leistung allerdings deutlich. Jeder Transporter wiegt 130 Tonnen, ist 20 Meter lang, 10 Meter breit und 6 Meter hoch. Die Höchstgeschwindigkeit liegt beladen bei 12 Stundenkilometern. Die Transporter wurden im Oktober 2007 der ESO übergeben.

Die ersten ausgelieferten Teleskope wurden bei der Mitsubishi Electric Corporation gefertigt. Ihre Form ist auf Haaresbreite genau, die Positionierungsgenauigkeit liegt bei 0,005 Bogensekunden. Eine Bogensekunde ist der 3.600-ste Teil eines Grades. Mit dieser Genauigkeit kann man einen Golfball in 15 Kilometern Entfernung anpeilen.

In den letzten Monaten wurden sowohl die Transporter als auch die erste Antenne ausgiebig getestet. 2011 sollen alle Antennen eingerichtet sein. Nach einer umfangreichen Kalibrierung kann der Regelbetrieb wahrscheinlich 2013 beginnen.

Raumcon:

• ALMA-Thread

Weblink:

• ALMA observatory equipped with its first antenna

Der Beitrag Erste ALMA-Antenne offiziell übergeben erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Max-Planck-Gesellschaft, NASA.

Akkretionsscheiben aktiver Galaxien im Blick

Mit Hilfe von Polarisationsfiltern im Strahlengang einiger großer Teleskope ist es Wissenschaftlern unter Leitung von Makoto Kishimoto vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie gelungen, die von Staubwolken verursachte Störstrahlung zu unterdrücken und damit Licht mehrerer Akkretionsscheiben um supermassive Schwarze Löcher störungsarm zu empfangen. Tatsächlich zeigte sich dabei, dass die Strahlung insgesamt einen sehr hohen Blauanteil besitzt, wie dies bereits seit langem von der Theorie vorhergesagt wurde.

Das Licht der Akkretionsscheibe passiert die umgebenden Staubwolken polarisiert in verschiedene Richtungen. So, wie ein Fotograf störende Reflexionen durch Polarisationsfilter unterdrücken kann, haben die Wissenschaftler um Makoto Kishimoto einen Polarisationsfilter eingesetzt, um dieses polarisierte Licht optisch einzufangen. Dadurch ging der Anteil der Störstrahlung aus den Staubwolken so weit zurück, dass man die Akkretionsscheibe mit der vorhergesagten Spektralverteilung deutlich erkennen kann.

Sternentstehung im Zentrum der Milchstraße
Anhand verschiedener Beobachtungsdaten haben der amerikanische Astronom Farhad Yusef-Zadeh und sein australischer Kollege Mark Wardle ein außergewöhnliches Sternentsehungsgebiet entdeckt.

Im Abstand von nur 6 bis 20 Lichtjahren vom Schwarzen Loch im Zentrum unserer Galaxis entstehen offenbar durch die gewaltigen Kräfte beim „Ansaugen“ des Materials aus der Umgebung neue, kurzlebige Sterne. Während diese Sterne mit deutlich größeren Massen als die Sonne Gas aus der Umgebung ansaugen, strahlen sie eine Teil davon in Form von Materiejets an ihren Polen wieder ab. Zumindest weisen bestimmte Muster in Radiomessungen darauf hin.

Möglicherweise lässt sich durch diese neue Entdeckung auch erklären, warum man in nur 2 Lichtjahren Entfernung vom aktiven Galaxiszentrum Sterne gefunden hat. Vielleicht sind sie nicht dorthin gezogen worden, sondern erst vor kurzem (in astronomischen Maßstäben) innerhalb der Akkretionsscheibe entstanden.

Der Beitrag Neues von Schwarzen Löchern erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Christian Bewermeyer. Quelle: NASA.

Diese kosmische Leiche gehört zu einer besonderen Klasse von Objekten: den Magnetaren. Zu ihnen zählen die Fragmente von massereichen Sternen, die bei einer Supernova explodiert sind, aber im Gegensatz zu anderen toten Sternen enorm starke Magnetfelder besitzen. Wissenschaftler fanden nun rein zufällig beim Magnetar

SGR 1900+14 einen außergewöhnlichen Materie-Ring. „Ich schaute gerade durch archivierte Spitzer-Daten des Objekts, als mir auffiel, dass es von einem Ring umgeben war, den wir noch nie zuvor gesehen hatten“, erzählt Stefanie Wachter, die die Entdeckung gemacht hat.

Wachter und ihre Kollegen denken, dass der Ring 1998 gebildet wurde, als ein extrem heller Ausbruch auf dem Magnetar stattfand und dabei dessen Kruste aufgebrochen wurde. Dadurch wurde Energie in Form eines Flares ausgesandt, der sich zu einer Staubwolke formte und später einen äußeren Ring zurückließ. Die Abmessungen des rechteckähnlichen Rings betragen sieben mal drei Lichtjahre. Man nimmt an, dass er zweidimensional, also flach ist, obwohl eine dreidimensionale Form nicht ausgeschlossen wird.

Die Entdeckungen könnten helfen, herauszufinden, ob ein Stern am Ende seines Lebens ein Magnetar wird. Man weiß zwar, dass ein Stern zur Supernova wird, sobald er eine bestimmte Masse erreicht hat. Es ist jedoch nicht bekannt, ob die Masse auch ein Faktor bei der Entscheidung ist, ob ein Stern ein Magnetar oder ein „normaler“ Neutronenstern wird. SGR 1900+14 soll helfen, Licht ins Dunkel zu bringen, da er in einem Haufen junger Sterne liegt müsste. „Der Ring muss mit irgendetwas entzündet werden, damit Spitzer ihn überhaupt sehen kann“, sagt Enrico Ramirez-Ruiz von der University of California. „Wahrscheinlich sind die benachbarten Sterne für diese Wärme verantwortlich, was darauf schließen lässt, dass der Magnetar ebenfalls zu dieser Region gehört.“ Die Astronomen wollen nun die Masse der nahen Sterne untersuchen, um die frühere Masse des Magnetars herauszufinden.

Der Beitrag Spitzer entdeckt Ring um explodierten Stern erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Martin Ollrom. Quelle: NASA/JPL.

Die Vermutung liegt nahe, dass es sich um wichtige Materialien zur Planetenentstehung handelt, da ähnliche Materialien in unserem Sonnensystem und in Nachbarsystemen bei Planetenentstehungen gefunden wurden. Obwohl braune Zwerge um einiges kleiner als unsere Sonne sind, machen sie viele Evolutionsschritte genauso wie jeder andere Stern durch. Dies inkludiert eben auch den Evolutionsschritt der Planetenerzeugung. Die Forscher glauben, dass Spitzer so ziemlich an den Anfang von Planetenentstehung geblickt haben muss. Zum ersten Mal wurden solche Materialien entdeckt wie sie um braune Zwergsterne kreisten. Diese Klumpen stoßen natürlich zusammen, bis sie früher oder später zu einem Planeten zusammenwachsen. Ähnliche Materialien werden auch noch heute in sehr aktiven Planetengeburtsregionen gefunden und beobachtet.

„Wir sind gerade in einer Lernphase über die ersten Schritte bei einer Planetenentstehung. Wir wissen zum Beispiel bereits, dass es ein sehr komplexer Vorgang ist und dass die daraus resultierenden Planeten auch sehr „stabil“ waren/werden“, meint Dr. Daniel Apai, ein Astronom an der Universität Arizona. „Spitzer hat uns die Möglichkeit gegeben zu studieren, wie Planeten in verschiedenen Umgebungen entstehen konnten beziehungsweise können.“ Dieser Fund ist natürlich auch für zukünftige Missionen interessant, denn nun kennt man Ziele für Raumsonden die auf Planetensuche sind. Logischerweise müssen braune Zwergsterne gute Umgebungsbedingungen bieten, um Planeten erst entstehen zu lassen beziehungsweise um Planetenentstehungen zu fördern. Braune Zwergsterne unterscheiden sich von anderen Sternen hauptsächlich von ihrer Masse, obwohl sie auch ziemlich hell scheinen. Die Forscher glauben jedoch, dass sie genauso entstanden sind wie andere Sterne, aus dichten Wolken bestehend aus Gas und Staub. Nur diese Sterne sind wohl aufgrund ihrer hohen Masse selbst kollabiert. Eine weitere Ähnlichkeit zu „normalen“ Sternen ist ihre Umgebung, denn sie produzieren, wie jeder andere Stern auch, eine Scheibe aus Staub und Gas, die sich um die Sterne dreht. Genau diese Scheiben hat Spitzer jetzt auch erstmals bei einem braunen Zwergstern entdeckt, denn infrarotes Licht eignet sich für solche Untersuchungen, aufgrund der Wellenlänge, am besten. Apai und sein Team verwendeten das Spitzer Teleskop um detaillierte Informationen über diese Staubscheiben zu sammeln. Das Ergebnis war die Kenntnis über sechs junge braune Zwergsterne die alle eine Staubscheibe um sich kreisen haben. Alle Sterne liegen etwa 520 Lichtjahre entfernt und sind in der Chamaeleon Konstellation zu finden. Das Gewicht liegt etwa zwischen 40 und 70 Jupitermassen und die Sterne sind durchschnittlich ein bis drei Millionen Jahre alt. In fünf der sechs wurden Staubpartikel sowie Kristalle des Minerals Olivin gefunden. Die stoßen zusammen und halten gegenseitig zusammen, die vermutlich erste Phase der Planetenentstehung. Der gesamte Fund ist insofern interessant, da man sich nicht sicher war ob bei kälteren Sternen (braune Zwergsterne) die Staubscheibe ähnlich arbeitet wie bei „normalen“ Sternen wie unserer Sonne.

Der Beitrag Planetenentstehung um braune Zwergsterne erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ingo Froeschmann. Quelle: UniverseToday.

Die Bilder sind eine eindrucksvolle Bestätigung, dass der eisige Kern des Kometen, der die Größe Manhattans besitzt, aktiv und unberechenbar ist. Astronomen hoffen, dass diese Stauberuption ein Vorgeschmack auf das Feuerwerk ist, das am 4. Juli erwartet wird, wenn Deep Impact mit dem Kometen kollidiert und möglicherweise eine ähnliche Staubwolke verursacht.
Die Beobachtungen belegen außerdem, dass Hubbles scharfes Auge feine Details der temperamentvollen Aktivitäten des Kometen erkennen kann. Die Entfernung zwischen Hubble und Tempel 1 betrug zum Zeitpunkt der Aufnahmen etwa 120 Millionen Kilometer. Beobachtungen durch Hubble werden die Nahaufnahmen ergänzen, die von den Kameras an Bord von Deep Impact gemacht werden.

Die beiden Bilder (siehe Vergrößerung) wurden am 14 Juni im Abstand von sieben Stunden aufgenommen und zeigen den Kometen und seine neuen Gasstrom. Das Bild auf der linken Seite zeigt den Kometen vor dem Ausbruch. Der helle Punkt ist Licht, das vom Kern des Kometen reflektiert wird. Es erscheint punktförmig wie ein Stern, da es selbst für Hubble nicht möglich ist, das kleine Objekt auf eine so große Entfernung aufzulösen. Der Kern mit der Form einer Kartoffel ist 14 Kilometer lang und4 Kilometer breit.

Das rechte Bild zeigt die Staubwolke als helles, fächerförmiges Gebiet. Die Wolke erstreckt sich über eine Länge von 2200 Kilometern und zeigt direkt in Richtung Sonne. Kometen zeigen häufig dieses Verhalten, jedoch konnten Astronomen das Phänomen bisher nicht abschließend erklären. Tempel 1 hat sich der Sonne genähert und möglicherweise hat die steigende Temperatur einen Spalt in der dunklen, verkrusteten Oberfläche des Kometen geöffnet. Unter der Oberfläche eingeschlossenes Gas und Staub können dann durch den Spalt austreten und die Staubwolke bilden. Möglicherweise ist aber auch ein Teil der Kruste selbst durch den Druck von erwärmtem Gas im inneren des Kometen vom Kern abgesprengt worden. Die poröse Kruste könnte dann zu kleinen Staubpartikeln zerfallen sein und die fächerartige Koma auf der Sonnenseite des Kometen produziert haben. Was auch immer die Ursache ist, das Ergebnis dürfte nicht lange Bestand haben.

Astronomen hoffen, dass die Kollision am 4. Juli weiteres ursprüngliches, vor Milliarden von Jahren entstandenes Material, freisetzt. Kometen sind wahrscheinlich „dreckige Schneebälle“, poröse Ansammlungen von Eis und Gestein die sich meist in den kalten äußeren Regionen des Sonnensystems aufhalten. Ab und zu bewegen sie sich auf ihrem Weg um die Sonne durch das innere Sonnensystem.

Der Beitrag Hubble sieht Kometen Tempel 1 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Martin Ollrom. Quelle: UniverseToday.

Der Kern ist das Herz eines jeden Weltraumobjektes und dieser Kern des Kometen Tempel 1 besteht zum größten Teil aus Eis und Stein. Um diesen Kern ist eine fast undurchsichtige Schicht von Gas und Staub. Tempel 1 hat zwar nicht die Form einer Kugel aber doch die Form einer Kartoffel. Er ist 14 Kilometer lang und 4.8 Kilometer breit. Deep Impact soll, durch das weitere Erforschen des Kometen, den Forschern einen besseren Einblick in die Rotation und Ausrichtung von Kometen geben. Der große Höhepunkt ist gleichzeitig auch das große Finale am 4. Juli. Dann soll Deep Impact ein Geschoss auf den Kometen schießen und ein Stück des Kometen wegsprengen.

Bisher konnten die Forscher zwar schöne Bilder von Tempel 1 machen, aber auf keinen konnte man tatsächlich einen Kern erkennen. Dies war durch die Gas- und Staubschicht bisher unmöglich. Diese Bilder beinhalten wichtige Informationen für das Hauptmissionsziel: Das Herz des Kometen zu treffen. Die Bilder wurden bereits Ende Mai gemacht und jetzt ausgearbeitet und dabei befand sich Deep Impact rund 20 Millionen Meilen vom Zielobjekt entfernt. Auf den Originalbildern war anfangs wieder kaum was zu erkennen. Erst durch entsprechende Bearbeitung des so genannten Komas des Kometen konnte der Kern sichtbar gemacht werden. Das Koma eines Kometen ist wie die Atmosphäre eines Planeten.

„Es ist sehr interessant wie man diesen Kern aus der Staubwolke endlich herauserkennt“, meint Universitätsastronome Michael A’Hearn, welcher die Deep Impact Mission leitet. „Diese Informationen sind sehr wichtig fürs Anvisieren unseres Ziels. So verstehen wir wie der Komet um seine Axen rotiert.“ Carey Lisse,eine weitere Mission-Führungskraft meint: „Das ist ein wichtiger Meilenstein in der Deep Impact Mission. Umso näher wir unseren Ziel kommen, desto heller und schöner können wir alles erkennen und desto leichter wird es, Dinge sichtbar werden zu lassen, die ursprünglich vielleicht nicht zu sehen sind. Nun werden wir den Kometenkern bis zum Zeitpunkt des Einschlages genauestens beobachten.“
Ob der Einschlag des so genannten Impactors am 4. Juli erfolgreich sein wird, muss sich erst noch zeigen. Wie man zuletzt bei Cosmos 1 gesehen hat, kann man Fehler oder Defekte nie ausschließen. Uns bleibt nichts anderes als zu hoffen und zu warten bis die Ergebnisse eintreffen.

Der Beitrag Deep Impact nähert sich seinem Ziel erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Christian Ibetsberger. Quelle: NASA/JPL.

Die kollidierenden Galaxien, auch Antennae Galaxien gennant, befinden sich im Verschmelzprozess, bei dem sie massive Sterne und dunkle Staubwolken auswerfen. Die Antennae Galaxien sind das klassische Beispiel für verschmelzende Galaxien.

Die zwei Spiralgalaxien liegen 68 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und deren Verschmelzungsprozess rund um ein Gravitationszentrum begann vor etwa 800 Millionen Jahren. Je mehr sich die zwei Galaxien ineinander verkeilten, desto mehr Gas wurde komprimiert. Dies wiederum war der Nährboden für neue, junge Sterne. Astronomen vermuten, dass sich die Galaxien in ferner Zukunft zu einer einzelnen kugelförmigen Galaxie zusammenschließen werden.

Ältere Aufnahmen der Antennae Galaxien, die von erdgebunden Teleskopen stammen, zeigen junge, helle Sterne an den Enden der Galaxiearme. Das Zentrum der Galaxie blieb hinter den dunklen Gaswolken für normale Teleskope verborgen. Das Spitzer Space Telescope jedoch konnte mit Hilfe der erdgebundenen Teleskopen ein kombiniertes Bild erstellen, auf dem man das Zentrum sehen kann.

„Dieses Foto der Sternenformationen in Antennae wird uns sehr helfen die Evolution von kollidierenden Galaxien besser zu verstehen.“ so Dr. Giovanni Fazio, Co-Author am Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik. Galaktische Kollisionen spielen eine Schlüsselrolle bei der Entstehung und Entwicklung von Galaxien. Auch unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, wird in geraumer Zukunft mit ihrem Nachbarn, der Andromeda-Galaxie zusammenstoßen und verschmelzen.

Der Beitrag Galaktische Kollision erschien zuerst auf Raumfahrer.net.