Wissenschaft und Technologie
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CO2 und die natürliche Verbindung zum Meer

eiskern
© Hans Oerter / Alfred-Wegener-Institut
Beispiel eines Eisbohrkerns aus einer Tiefe von 2590 m, älter als 150000 Jahre. Der Eisbohrkern wird in einen Meter lange Stücke zersägt. Durchmesser Eiskern: zehn Zentimeter.
Warum enthielt die Atmosphäre während der letzten Eiszeit vor 20.000 Jahren so wenig CO2? Warum stieg dessen Konzentration an, als das Erdklima wieder wärmer wurde? Dieses Rätsel hat ein internationales Forscherteam jetzt gelöst. Schuld an den CO2-Schwankungen sind laut der neuen Studie im Wissenschaftsjournal Science Vorgänge im Ozean.

Die atmosphärische CO2-Konzentration während der letzten Eiszeit vor rund 20.000 Jahren war deutlich niedriger als in der nachfolgenden Warmperiode. Das zeigten Messungen an Eisbohrkernen aus der Antarktis bereits vor mehr als zwei Jahrzehnten.

Enger Zusammenhang seit 800.000 Jahren

Die Glaziologen und Klimaforscher der Universitäten Bern und Grenoble sowie des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung blickte nun sogar noch weiter zurück in die Vergangenheit: Die Klimaforscher fanden heraus, dass dieser enge Zusammenhang zwischen CO2 und Temperatur bereits über die letzten 800.000 Jahre bestand: mit niedrigen CO2-Konzentrationen während der Eiszeiten und höheren CO2-Werten in den Warmzeiten.

Daraufhin gingen sie der Frage nach: Wo verbarg sich das Kohlenstoffdioxid während der Eiszeiten - und wie gelangte es am Ende der Eiszeit wieder in die Atmosphäre? „Wir konnten nun Vorgänge im Ozean identifizieren, die mit den beobachteten CO2-Anstiegen in Verbindung stehen“, sagt Jochen Schmitt vom Oeschger-Zentrum für Klimaforschung der Universität Bern.
Stop

Neonicotinoid-Insektizide: Gift macht Bienen orientierungslos

Wissenschaftler fanden Mechanismus, wie Neonicotinoid-Insektizide Nützlingen schaden

Seit dem massenhaften Bienensterben am Oberrhein im Jahre 2008 weiß man, dass Pestizide Bienen und Hummeln umbringen können. Studien aus Frankreich und Großbritannien konnten jetzt aufklären, wie das geschieht.
Neonicotinoide waren einmal der letzte Schrei für den Schutz von Maispflanzen vor Insektenfraß. Doch seit 2008 dürfen sie in Deutschland wegen ihrer Bienenschädlichkeit nur noch mit Ausnahmegenehmigung eingesetzt werden. Wie zwei Studien in der Online-Ausgabe des US-Fachblatts Science jetzt zeigen, sollten diese Genehmigungen besser nicht mehr erteilt werden. Die Autoren um Mickaël Henry vom französischen Agrarforschungsinstitut INRA in Avignon berichteten auf einer Pressekonferenz in Paris über ihre Untersuchungen der Wirkung von Neonicotinoiden.
Cloud Lightning

Wetterphänomen "Sprites": Die Kobold-Saison hat wieder begonnen

Lamy/ USA - Sie sind ein Lehrstück über den Umgang mit Beobachtungen zahlreicher Zeugen von Phänomenen, die bis zu ihrem letztendlichen Nachweis von Skeptikern und Wissenschaftlern meist als Trugbilder oder gar Spinnerei abgetan wurden. Die Rede ist von sogenannten Sprites und damit von einer besonderen Art von Blitzen, die oberhalb einer Wolke aus der Wolkendecke heraus und hier bis in eine Höhe von über 100 Kilometern nach oben ausschlagen können. Wie auch gewöhnliche Gewitter, so sind diese "Kobolde" hauptsächlich in den Frühjahrs-, Sommer-, und Herbstmonaten zu beobachten. Jetzt konnten die ersten Sprites über der Nordhalbkugel für 2012 fotografiert werden.

Tatsächlich wurden Sprites von Piloten schon seit Beginn der Luftfahrt beobachtet und vereinzelt beschrieben werden. Da Sprites jedoch nur eher selten beobachtet werden können und die meisten Meteorologen derartige Erscheinungen jahrzehntelang zudem für unmöglich hielten, ereilte die Zeugen dieser Wettererscheinungen ein ähnliches Schicksal wie Zeugen paranormaler, bzw. grenzwissenschaftlicher Phänomene: ihnen wurden Illusionen, Wichtigtuerei oder gar Spinnerei vorgeworfen. Das Ergebnis dieser Vorgehensweise war, dass beispielsweise Piloten aus Angst, verspottet zu werden, viele ihrer Sprites-Beobachtungen verschwiegen.

Obwohl es schon zuvor vereinzelte Erklärungsversuche für die himmlischen Kobolde gab, konnten diese erst 1989 gezielt fotografiert uns damit nachgewiesen werden. Während entsprechende Zeugen also zuvor noch vorwiegend denunziert wurden, gelten Sprites mittlerweile als anerkanntes meteorologisches Phänomen und werden ironischerweise ihrerseits nun immer wieder gerne als rationelle Erklärungen für so manche UFO-Sichtung über den Wolken herangezogen...
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Mondgestein kam einst von der Erde

Neue Messungen stellen gängige Lehrmeinung zur Mondentstehung in Frage
Erde vom Mond aus gesehen
© NASA/Manned Spacecraft Center
Enge Verwandte: Diese Ansicht der über dem Mondhorizont aufsteigenden Erde fotografierten Astronauten der Apollo 8 - Mission aus dem Mondorbit bei ihrer vierten Umkreisung des Erdtrabanten.

Entgegen bisherigen Annahmen besteht der Mond größtenteils aus Erdgestein - einstigen Trümmerteilen unseres Planeten. Das zeigen Vergleichsanalysen eines internationalen Forscherteams. Die Isotopenverteilung des chemischen Elements Titan im Mondgestein ähnele dem der Erde bis auf wenige Millionstel Teile. Daher müsse das lunare Material vorwiegend aus dem Erdmantel stammen, berichten die Forscher im Fachmagazin Nature Geoscience. Dieses Ergebnis widerspricht allerdings der gängigen Lehrmeinung. Denn nach dieser soll der Mond zu großen Teilen aus den Trümmern des marsgroßen Planetenvorläufers Theia entstanden sein, der einst mit der jungen Erde kollidierte.

Nach dem Zusammenstoß von Erde und Theia vor rund 4,4 Milliarden Jahren bildete sich aus verdampften und glühenden Gesteinstrümmern eine rotierende Scheibe, aus der der Mond entstand. "Computermodelle ergaben bisher, dass mehr als 40 Prozent dieser Scheibe aus Material von Theia stammte", schreiben Junjun Zhang von der University of Chicago und seine Kollegen. Die neuen Messungen widersprächen dem jedoch.

Schon früher haben Messungen gegeben, die gegen dieses gängige Szenario sprechen, wie die Forscher erklären. So habe man in Proben von Mond- und Erdgestein auch identische Verteilungen von Sauerstoffisotopen gefunden. Es sei aber bisher unklar gewesen, ob dies ein Einzelfall war oder ob es solche Ähnlichkeiten auch bei anderen Elementen gibt.
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Wirklich harte Männer haben weniger Testosteron

Beim Überlebenskampf im Regenwald ist zu viel Geschlechtshormon ein Nachteil
Jäger der Tsimane in Bolivien
© Michael Gurven
Ein Jäger der Tsimane in Bolivien

Männer mit viel Testosteron sind weniger hart als sie glauben: Denn im echten Überlebenskampf bringt ihnen das Männlichkeitshormon keine Vorteile. Dann gilt eher: Weniger ist mehr. Das zeigt die Studie US-amerikanischer Forscher am Volk der Tsimane in Bolivien. Die Männer dieses Regenwald-Stammes von Jägern und Sammlern sind alles andere als Weichlinge: Geplagt von Parasiten und Krankheiten müssen sie hart körperlich arbeiten, um genügend Nahrung zu finden und ihre Familien zu ernähren. Doch statt wie erwartet viel Testosteron haben die Tsimane-Männer nur ein Drittel so viel im Blut wie Männer in den Industrieländern. Das berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin Proceedings of the Royal Society B.

Das männliche Geschlechtshormon Testosteron gilt als Garant für Muskelkraft, Stärke und Potenz - und damit häufig als Maßstab für Männlichkeit schlechthin. Auf den ersten Blick scheint der niedrigere Testosterongehalt daher ein Nachteil für die Tsimane-Männer zu sein, verleiht ihnen dies doch weniger Muskelmasse und damit Stärke. Doch genau das Umgekehrte ist der Fall: "Mehr Muskelmasse zu produzieren kostet Energie und hohe Testosteronwerte verringern zudem die Leistung des Immunsystems", schreiben Benjamin Trumble von der University of Washington in Seattle und seine Kollegen. Wenn man in einer Umwelt mit vielen Parasiten und Krankheiten lebe, sei es biologisch sinnvoller, den Testosteronwert niedrig zu halten.
Meteor

Die Erde hat mehr als einen Mond

Eingefangene Asteroiden bleiben als Minimonde vorübergehend im Erdorbit
Bahn eines Minimonds
© University of Hawaii
Chaotische Bahn eines eingefangenen Minimonds

Die Erde hat mehr als nur einen Mond: Immer kreist neben dem großen Erdtrabanten noch mindestens ein kleiner, nur rund einen Meter großer Minimond unseren Planeten. Das hat ein internationales Forscherteam ermittelt. Bisher hatte man erst einen dieser kleinen Erdbegleiter direkt beobachtet, er hielt sich vom Juni 2006 an rund ein Jahr im Erdorbit auf. Danach verließ er die Umlaufbahn und nahm sein früheres Leben als die Sonne umkreisender Asteroid wieder auf. Die Erde fange solche Asteroiden regelmäßig ein und behalte sie dann für rund neun Monate im Orbit, berichten die Astronomen im Fachmagazin "Icarus".

Am 14. September 2006 hatten Astronomen des Catalina Sky Survey in Arizona ein unbekanntes Objekt von der Größe eines Kleinwagens im Erdorbit entdeckt. Zunächst war unklar, ob es sich dabei nicht einfach um ein Stück Weltraumschrott handelte, so dass der fliegende Brocken nicht einmal eine offizielle Bezeichnung erhielt. Später stellte sich heraus, dass es sich wohl doch um einen Gesteinsbrocken handelt, möglicherweise einen Asteroiden, der durch die Erdschwerkraft aus seiner Bahn um die Sonne abgelenkt und eingefangen worden war. Am 14. Juni 2007, nach vier Umkreisungen, verließ der Brocken die Erdumlaufbahn wieder und flog weiter in Richtung Sonne.
Cloud Lightning

Gewaltiger Sonnentornado gefilmt

Aberystwyth/ Wales - Am 25. September 2011 gelangen britischen Forschern mit dem "Atmospheric Imaging Assembly"-Teleskop an Bord des Weltraum-Sonnenobservatoriums Solar Dynamic Observatory (SDO) der NASA Aufnahmen des bislang größten je dokumentierten Sonnentornados.

Erst im vergangenen Februar hatten SOHO-Forscher Aufnahmen ähnliche, wenn auch kleinere, Plasmawirbel auf der Sonne veröffentlicht (...wir berichteten). "Die nun auf dem National Astronomy Meeting 2012 in Manchester erstmals gezeigten Aufnahmen zeigen aber den bislang wohl größten Sonnentornado dieser Art", kommentiert Dr. Xing Li von der Aberystwyth University die Bilder.

Die Wissenschaftler vermuten, dass derartig gewaltige Plasma-Tornados, wie sie 1998 erstmals auf der Sonnenoberfläche entdeckt wurden, eine nicht mindere Rolle bei der Entstehung globaler Sonnenstürme und deren Eruptionen haben.
Telescope

Große Mengen an Gas und Staub um ein Schwarzes Loch im frühen Universum entdeckt

Heidelberg/ Deutschland - Mit Hilfe der IRAM - Millimeterwellen-Teleskope in den französischen Alpen hat ein Team von europäischen Astronomen aus Deutschland, Großbritannien und Frankreich ein großes Reservoir an Gas und Staub in einer Galaxie entdeckt, die das am weitesten entfernte massereiche Schwarze Loch umgibt, das wir kennen. Das Licht der Galaxie mit der Bezeichnung J1120+0641 war so lange bis zur Erde unterwegs, dass wir die Galaxie in ihrem Zustand sehen, den sie lediglich 740 Millionen Jahre nach dem Urknall besaß. Damals hatte das Universum nur 1/18 seines heutigen Alters.

Teamleiter Dr. Bram Venemans vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg präsentiert die neue Entdeckung am Mittwoch, 28. März auf dem RAS/AG National Astronomy Meeting in Manchester, Großbritannien (NAM 2012).

Das Observatorium des Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM) befindet sich auf dem 2550 m hohen Plateau de Bure in den französischen Alpen und besteht aus sechs 15-m-Teleskopen, mit denen Strahlung bei Millimeter-Wellenlängen (etwa tausendmal so lang wie sichtbares Licht) entdeckt werden kann. Die IRAM-Teleskope werden in einem so genannten Interferometer zusammengeschaltet, um damit ein viel größeres Teleskop zu simulieren. Dies erlaubt es, tiefer und schärfer ins All zu blicken.
Chalkboard

Wurmlöcher auch ohne exotische Materie möglich

Oldenburg/ Deutschland - Gemeinsam mit griechischen Kollegen ist es Physikern der Arbeitsgruppe Feldtheorie an der Universität Oldenburg gelungen zu zeigen, dass sogenannte Wurmlöcher, wie sie schon lange vornehmlich im Bereich der "Science Fiction" als Abkürzungen durch den interstellaren Raum beliebt sind, existieren können, auch ohne, dass - wie bislang - für ihre Stabilität exotische Materie herangezogen werden muss. Zumindest theoretisch könnten solche unmittelbaren Schnellstrecken durch das Universum also existieren und auch in der Praxis nachgewiesen werden.

Wie die Wissenschaftler um Professorin Jutta Kunz und den Privatdozenten Dr. Burkhard Kleihaus in Zusammenarbeit mit Professorin Panagiota Kanti von der griechischen Universität Ioannina in den Fachzeitschriften Physical Review Letters und The Physical Review D erläutern, könnten durch die von der Stringtheorie motivierten Gravitationstheorien Wurmlöcher existieren, die ganz erstaunliche Eigenschaften haben.

"Zwar ist die Existenz von Wurmlöchern auch laut der Einsteinschen Gravitationstheorie möglich, doch werden sie in dieser Theorie als rein hypothetisch angesehen, da sie als instabil gelten und nur in Anwesenheit von "exotischer" Materie - einer hypothetischen Materieform - existieren können", erläutern die Forscher in einer Pressemitteilung (physik.uni-oldenburg.de). Werde die Einsteinsche Gravitationstheorie aber durch Korrekturen der Stringtheorie modifiziert, so könnten auch Wurmlöcher mit wesentlich anderen Eigenschaften existieren.
Telescope

Ältestes Planetensystem im Universum entdeckt

Heidelberg/ Deutschland - Ein Team internationaler Astronomen hat die beiden ältesten bislang bekannten Planeten entdeckt. Die beiden jupiterähnlichen Planeten sind von der Erde etwa 375 Lichtjahre entfernt und wahrscheinlich rund 12,8 Milliarden Jahre alt. Damit wären sie weniger als eine Milliarde Jahre jünger als das Universum selbst. Die Tatsache, dass beide einen derart alten und metallarmen Stern umkreisen widerspricht jedoch den Vorstellungen des Standardmodells der Planetenentstehung.

Wie die Forscher um Dr. Johny Setiawan vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie aktuell im Fachmagazin Astronomy & Astrophysics berichten, entdeckten sie Hinweise auf die Existenz der beiden Planeten auf Umlaufbahnen um den Stern "HIP 11952" im Rahmen einer Himmelsdurchmusterung mit den Teleskopen der Europäischen Südsternwarte (ESO) im chilenischen La Silla.

Einer der beiden Planeten (HIP 11952 c) hat die rund siebenfache Masse des Jupiter und umkreist seinen Stern einmal in rund sieben Tagen. Der andere (HIP 11952 b) misst knapp drei Jupitermassen und benötigt für einen Umrundung seines Zentralgestirns 290 Tage am inneren Rand der habitablen Zone um den Stern.
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