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Mi, 12 Aug 2020
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Wissenschaft und Technologie
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Bulb

Moderne Alchemie: Wissenschaftler gelingt es, Katzengold in magnetisches High-Tech-Material umzuwandeln

Wissenschaftlern der Universität von Minnesota ist es erstmals gelungen, das absolut nicht magnetische Mineral Pyrit, das auch als Katzen- oder Narrengold bekannt ist, in ein wertvolles magnetisches Material umzuwandeln, das für Hightech-Anwendungen wie Solarzellen und Computerspeicher angewendet werden könnte.
Eisensulfid-Kristall Karzengold
© University of Minnesota
Ein von den Wissenschaftlern künstlich erzeugter Eisensulfid-Kristall von hohem Reinheitsgrad.
Es war der der Traum eines jeden Alchemisten: US-Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, das nahezu wertlose, weitläufig als "Katzen- oder Narrengold" bekannte und absolut nichtmagnetische Mineral Pyrit in ein magnetisches Material umzuwandeln. Das wiederum könnte der erste Schritt sein, aus dem nahezu wertlosen Narrengold ein wertvolles Material für Solarzellen und Computerspeicher zu machen.

Wie das Team um Professor Chris Leighton von der University of Minnesota aktuell im Fachjournal "Science Advances" (DOI: 10.1126/sciadv.abb7721) berichtet, gelang die Umwandlung mit Hilfe leichter elektrische Ladungen.

~ Grenzwissenschaft Aktuell
Die Wissenschaftler haben somit etwas vollbracht, was bisher als unmöglich galt.
"Die meisten Forscherkollegen hätten bislang gesagt, dass es nicht möglich ist, ein nichtmagnetisches Material elektrisch in ein magnetisches umzuwandeln", erläutert Leighton. "Wir haben jetzt aber einen Weg gefunden, bei dem genau das anhand von Eisensulfid, also Katzen- bzw. Narrengold, passiert." Dies sei nicht zuletzt deshalb von großem Interesse, weil das Mineral, das auch ein Nebenprodukt der Erdölproduktion ist, sehr kostengünstig hergestellt und genutzt werden kann, etwa für Solarzellen und in der Computerspeichertechnologie.

~ Grenzwissenschaft Aktuell
Den Forschern gelang es mit Hilfe einer Elektrolyt-Lösung und lediglich einem Volt, das Material nicht nur zu magnetisieren, sondern auch wieder in seinen Ursprungszustand zurückzuversetzen.

Rocket

"Durchhaltevermögen": Nasa bringt erfolgreich neuen Mars-Rover auf dem Weg

Eine "Atlas V"-Rakete ist wie geplant vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral gestartet. Mit an Bord ist der Nasa-Rover "Perseverance", der in sieben Monaten auf dem Mars landen soll.
cape canaveral
© Joe Skipper/ REUTERS
Cape Canaveral: Der Raketenstart gelang pünktlich auf die Minute
Die US-Raumfahrtbehörde Nasa hat mit "Perseverance" den nächsten Rover zum Mars geschickt. Die Rakete vom Typ "Atlas V" ist wie geplant vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral gestartet.

Das gut eine Tonne schwere Roboterauto an Bord soll den Roten Planeten im Februar erreichen und in einem ausgetrockneten See landen, der bisher noch nie vor Ort untersucht wurde. Zur Ausrüstung von "Perseverance" - auf Deutsch etwa "Durchhaltevermögen" - gehört auch ein kleiner Helikopter, der beweisen soll, dass Flüge auf dem Mars möglich sind. Es wäre der erste motorisierte Flug auf einem anderen Planeten.

Mini-Helikopter hat vier Versuche

"Perseverance" ist eine Art verbesserte Version des 2012 auf dem Mars gelandeten "Curiosity"-Rovers und der längste, schwerste und technisch ausgefeilteste Rover, den die US-Raumfahrtbehörde Nasa je zum Mars geschickt hat. An Bord hat er unter anderem sieben wissenschaftliche Instrumente, zwei Mikrofone, 23 Kameras, einen Laser und einen kleinen Hubschrauber.

Bulb

Wir sind in einer der hochwasserreichsten Perioden in Europa seit 500 Jahren: Historische Aufzeichnungen offenbaren Korrelation mit anormaler Kälte

Ein internationales Forschungsprojekt, das von der Technischen Universität Wien koordiniert wird und an dem Forscher der Universität Barcelona beteiligt sind, zeigt zum ersten Mal, dass sich die Hochwassermuster der letzten Jahrzehnte in Europa im Vergleich zu den vergangenen Jahrhunderten verändert haben.
Niyom Kongsan's flooded car in Nong Yai community of Bang Lamung district of Chon Buri, after torrential rain in Pattya and other areas on Wednesday.
© Chaiyot Phupattanapong
Die Studie, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, kommt zu dem Schluss, dass wir uns in einer der hochwasserreichsten Perioden der letzten fünfhundert Jahre in Europa befinden.

Die Studie zeigt, dass innerhalb der letzten Hälfte des Jahrtausends die letzten drei Jahrzehnte hinsichtlich Häufigkeit und Ausmaß der Überschwemmungen in Europa zu den wichtigsten Perioden gehören. Während dieser drei Jahrzehnte haben sich auch die Verteilung der Überschwemmungen sowie die Lufttemperatur und die Hochwassersaisonalität verändert, wobei der Anteil der Überschwemmungen im Sommer höher ist. Was die Lufttemperatur betrifft, so fanden von 1500 bis 1900 die Überschwemmungen in kalten Klimaphasen häufiger statt, während nach 1990 die Überschwemmungen im Zusammenhang mit der postulierten globalen Erwärmung zunahmen.

Doberman

Auch Hunde nutzen das Erdmagnetfeld, um sich zu orientieren

Seit vielen Jahren ist bekannt, dass einige Tierarten wie Vögel dazu in der Lage sind, sich anhand des Erdmagnetfeldes zu orientieren und zu navigieren. Bislang war man sich jedoch nicht sicher, ob auch Hunde diese Fähigkeit besitzen. In einer neuen Studie fanden Wissenschaftler jetzt weitere konkrete Hinweise auf diese Fähigkeit unserer geliebten Vierbeiner.
Hund
© DaveFrancis (via Pixabay.com) / Pixabay License
Die Ergebnisse einer internationalen Studie zeigen, dass auch Hunde das Erdmagnetfeld wahrnehmen und zur eigenen Orientierung und Navigation nutzen können.

Wie das Forscherteam von der Tschechischen Universität für Biowissenschaften, gemeinsam mit Kollegen der US-amerikanischen Virginia Tech und der Barry University aktuell im Fachjournal "eLife Sciences" (DOI: 10.7554/eLife.55080) beschreibt, haben sie in ihren Versuchen untersucht, ob Hunde das Erdmagnetfeld zur Navigation verwenden.

Schon zuvor hatten Untersuchungen gezeigt, dass Hunde beim Urinieren und Abkoten dazu neigen, sich in einer Nord-Süd-Position auszurichten - eine Beobachtung, die darauf hindeutete, dass sie möglicherweise das Magnetfeld der Erde wahrnehmen können (...GreWi berichtete).

~ Grenzwissenschaft Aktuell
Im Versuchsaufbau wurden die Hunde in einer für sie völlig unbekannte Umgebung ausgesetzt, während sie mit GPS-Sensoren ausgestattet wurden. Alle Hunde fanden zur Person zurück, die sie frei gelassen hatte! Die Hunde folgten dabei zwei unterschiedlichen Wegen:

Fire

Coronae: Aktiver Vulkan-Gürtel auf der Venus entdeckt

Venus Corona Vulkan Feuerring
© NASA/JPL
Direktblick auf eine Corona auf der Venusoberfläche
Wissenschaftler haben anhand einer 3D-Computersimulation einen bislang unbekannten "Feuerring" auf der Venus entdeckt, der noch bis in die jüngste Zeit mit Vulkanen aktiv gewesen sein soll. Die Entdeckung war eine Überraschung. Grenzwissenschaft Aktuell berichtet:
Die Entdeckung verändere unser Bild von der Venus als nahezu geologisch inaktiver Planet hin zu einem Planeten, dessen Inneres viele aktive Vulkane speisen kann, so die Forschenden.

Wie das Team um Professor Taras Gerya von der ETH-Zürich gemeinsam mit Kollegen und Kolleginnen um Professor Laurent Montési von der University of Maryland aktuell im Fachjournal "Nature Geoscience" (DOI: 10.1038/s41561-​020-0606-1) berichten, haben sie mit Hilfe von 3D-Computersimulationen die heutigen Aktivitäten sogenannter Coronae-​Strukturen auf der Oberfläche der Venus klassifiziert und dabei zu ihrer eigenen Überraschung einen bis dato unentdeckten "Feuergürtel" auf unserem Nachbarplaneten entdeckt.

- Grenzwissenschaft Aktuell
Die Grundlage der Simulation sind die hypothetischen Vorstellungen über die Entstehung der Coronae-Strukturen und somit bis dato eher spekulativ, genauso wie die darauf basierende Schlussfolgerung von einem Feuerring aus Vulkanen.

Galaxy

Fünf weitere Asteroiden passieren die Erde - Während 19 Asteroiden aus einem anderen Sonnensystem entdeckt werden

Die NASA gibt bekannt, dass fünf weitere Asteroiden auf dem Weg zur Erde sind. Vier davon haben einen Durchmesser von mehr als 50 Metern. Ein Institut in Brasilien stellte hingegen fest, dass 19 Himmelskörper sich in unserem Sonnensystem befinden, die ursprünglich in einem anderen Sonnensystem entstanden sind.

asteroid
© NASA
Diese 19 "außerirdischen" Asteroiden befinden sich zwischen den Umlaufbahnen von Jupiter und Neptun und wurden laut einer der Hauptautorinnen der Studie, Maria Helena Moreira Morais, dank ihrer ungewöhnlichen Bahn um unser Sonnensystem entdeckt.

Die Umlaufbahn des Weltraumgesteins entspricht der des Jupiters, aber es dreht sich in entgegengesetzter Richtung um die Sonne. Die Forscher benutzten dann eine Computersimulation, von der sie sagen, dass sie "wie eine Zeitmaschine funktioniert", indem sie ihre Flugbahn um 4,5 Milliarden Jahre bis weit über die Ränder unseres Sonnensystems hinaus zurückverfolgte.

- RT
Vier der fünf entdeckten Asteroiden der NASA passieren die Erde in einem Abstand von 3,3 bis ungefähr 7,1 Millionen Kilometern und haben dabei eine Größe von 15 bis 120 Metern. Ein Asteroid - mit ca. 15 m Durchmesser - passiert die Erde heute in einem Abstand von ca. 782.000 Kilometern.

Fireball

Experte: "Russlands neues S-500 System kann Meteoriten abwehren" - Unwahrscheinlich!

Das neueste Flugabwehrsystem der Russen mit dem Namen S-500 ist nicht nur weltweit mit Abstand das effektivste System mit einem geschätzten technologischen Vorsprung von bis zu 20 Jahren im Vergleich zur Konkurrenz, sondern kann laut einem Rüstungsexperten sogar Meteoriten abwehren.
S-500

S-500 in Aktion
Russlands neustes Flugabwehrsystem S-500 kann im Grunde alles bekämpfen, was fliegt. Aber auch Meteoriten? - "Focus Online" vermutet bei der russischen Technik auch solche Fähigkeiten. "Warum denn nicht?" sagt ein Rüstungsexperte im Sputnik-Gespräch.

Aerodynamische Ziele - Flugzeuge, Drohnen, Lenkraketen - sind für das System S-500 so etwas wie Routineaufgaben. Natürlich ist das Abwehrsystem auch auf ballistische Flugobjekte eingestellt, auf Interkontinental- oder Mittelstreckenraketen. "Aber einmalig ist, dass diese Technik dazu befähigt ist, was kein anderes System in der Welt kann: Hyperschallziele bekämpfen", sagt der Militärexperte und ehemalige Flugabwehroffizier Juri Knutow im Sputnik-Gespräch. "Kein anderes Abwehrsystem in der Welt kann das; viele dieser Systeme erkennen Hyperschallziele nicht einmal."

~ Sputnik
Das unübertroffene System könnte nicht nur laut Focus auch für die Meteoriten-Abwehr einsatzfähig sein.
Überhaupt: Das S-500 (Codename: "Prometheus") ist westlichen Systemen der gleichen Kategorie um 15 bis 20 Jahre voraus, schreibt "Focus Online": "Auch Stealth Jets, also sogenannte Tarnkappenflugzeuge, sollen ein leichtes Ziel für das neuartige System sein", so das Nachrichtenmagazin. Und: Die Reichweite des "Prometheus" von bis zu 600 Kilometern lasse die Vermutung zu, "dass das S-500 auch zur Abwehr von Meteoriten oder anderweitigen Himmelskörpern verwendet werden kann."
"Da das Abwehrsystem auch Hyperschallziele orten und treffen kann, ist das in der Tat möglich", sagt der Rüstungsexperte Knutow in Bezug auf den "Focus"-Artikel. "Ein Meteorit ist allerdings kein leichtes Ziel. Himmelskörper treffen in unterschiedlichsten Winkeln auf die Erdatmosphäre auf, viele fliegen mit enormer Geschwindigkeit und sind nur unter bestimmten Voraussetzungen zu treffen. Aber es gibt Meteoriten, die das S-500 mit Leichtigkeit bekämpfen kann."
~ Sputnik
Schon bald soll das System erstmalig in Russland in Dienst gestellt werden.
Die Nutzungseinführung des S-500 ist in Planung", erklärte General Sergej Babakow, Chef der russischen Flugabwehrstreitkräfte, gegenüber Journalisten.

Das Abwehrsystem bleibe in seinen Fähigkeiten auf längere Sicht unübertroffen und solle die Basis legen für einen nationaleinheitlichen Flugabwehrverbund. Das stärke die Fähigkeit der russischen Streitkräfte zur Bewältigung strategischer Aufgaben nicht nur im Luft- sondern auch im Weltraum.
"Das S-500 kann als Knotenpunkt einer netzzentrischen Struktur funktionieren, an die sich weitere Abwehrsysteme anschließen: das S-400 oder S-350 zum Beispiel und andere", erklärt Militärexperte Knutow.
Zur Erprobung des S-500 gibt es in Russland bisher kaum amtliche Angaben. Dafür berichten amerikanische Medien mit Verweis auf US-Geheimdienste darüber. Bei einem Testschuss habe das Abwehrsystem ein Ziel in über 480 Kilometern Höhe getroffen - 80 Kilometer höher als bei den vorherigen Testversuchen, hieß es.

[...]

Auch das amerikanische Fachportal "The National Interest" hat das russische S-500-Abwehrsystem analysiert: "Diese Waffe der neuen Generation ist dafür bestimmt, Moskaus ohnehin leistungsstarkes Abwehrsystem S-400 abzurunden und das Raketenabwehrsystem A-135 zu ersetzen." Mit dem S-500 könnten Ziele in bisher unerreichten Höhen abgewehrt und Tarnkappenflugzeuge bekämpft werden. Nach Angaben des amerikanischen Magazins hat eine S-500-Rakete bei einem Schusstest eine größere Höhe erreicht als bisher gemeldet: 553 Kilometer.

~ Sputnik
Ob das System tatsächlich Meteoriten abwehren kann, ist jedoch bisher nur Spekulation und eher fraglich: Denn Meteoriten können mit einer Geschwindigkeit von bis zu 72 Kilometer pro Sekunde auf die Erde einschlagen und treffen nicht selten in Schwärmen auf (viele Objekte). Währenddessen ist das S-500 nur dazu in der Lage, maximal 10 Raketen gleichzeitig auf verschiedene Objekte abzufeuern. Ein Treffer auf einen Meteoriten könnte ebenfalls dazu führen, dass das Objekt in der Atmosphäre in viele kleine Brocken zerfallen würde und dadurch noch mehr Schaden auf einer womöglich größeren Fläche anrichtet.

Die Beschaffenheit des Meteoriten (Masse und Material) spielt auch eine große Rolle. Sollte zum Beispiel ein Meteorit mit einem Durchmesser von 100 Metern, der hauptsächlich aus Eisen besteht (sehr viel Masse), mit 72 km/s auf die Erdoberfläche zurasen, und das Objekt vom System im besten Fall bereits in der Thermosphäre (85-600km von der Erdoberfläche entfernt) entdeckt werden, bliebe dem System nur zwischen knapp über einer Sekunde und im besten Fall ca. 8 Sekunden Zeit, das Objekt mit den Raketen "abzuwehren", die mit einer Geschwindigkeit von lediglich 5 km/s fliegen. Es ist also praktisch unmöglich. Wenn das Objekt jedoch "nur" mit 12 km/s (unteres Geschwindigkeitslimit für Meteoriten) auf die Erde auftrifft, könnte es zumindest theoretisch möglich sein (unter den besten Voraussetzungen), aber selbst dann wäre es immer noch sehr schwer bis praktisch unmöglich.

Darüber hinaus werden die meisten dieser Objekte erst nach ihrer Nahbegegnung (und somit nachdem die Kollision bereits stattgefunden hätte) praktisch aus dem Nichts entdeckt. Hierzu unser Bericht aus dem letzten Monat:

Jupiter

Schwarzes Loch "frisst" eine Sonne pro Tag

Astronomen haben ein schwarzes Loch mit Rekorddimensionen vermessen: Es ist das gefräßigste und das am schnellsten wachsende seiner Art, das bisher gefunden wurde.
schwarzes loch
© JPL-Caltech/ NASA
In den Fünfzigerjahren gaben außergewöhnlich helle Objekte im All den Astronomen Rätsel auf. Radioteleskope, die damals einen rasanten technischen Fortschritt durchmachten, hatten sie sichtbar gemacht. Nun fragten sich die Forscher, was sie da eigentlich für ein mächtiges Leuchten wahrnahmen, das mal punktförmig, mal länglich erschien und noch dazu die Helligkeit änderte. Ein Stern war es wohl nicht. Weil kein Name so richtig passte, fiel die Wahl auf "quasi-stellare Radioquelle", QSR. Daraus wurde der Begriff Quasar.

Heute wissen wir, dass das Licht von Quasaren auf der Reise zur Erde Milliarden Lichtjahre im Universum zurücklegt und sie nahe an den Urknall heranreichen. Quasare sind die aktiven Kerne von Galaxien. Ihre Leuchtkraft rührt wohl aus der fast Lichtgeschwindigkeit-schnellen Rotation von Gas und Staub um ein riesiges schwarzes Loch, wenn Gravitationsenergie, Drehimpuls und Reibung die Materie aufheizen.


Fireball 5

Neowise C/2020 F3 ist in diesem Monat mit bloßem Auge beobachtbar

Dieser Sommermonat bringt für passionierte Sterngucker ein tolles Himmelspektakel mit sich. Ein neuer Schweifstern namens "Neowise" wird uns im Juli mit seiner Helligkeit begeistern. Wann ist er besonders gut zu sehen?
neowise C/2020 F3
© imago images/MiS
Eine Ewigkeit ist er durch die Tiefen des Sonnensystems gezogen, nun taucht der uralte kosmische Brocken an unserem Nachthimmel auf: Hobby-Sterngucker dürfen sich auf einen neuen Kometen freuen, der spannende Beobachtungsnächte verspricht. Der Komet "Neowise" mit der nüchternen Bezeichnung C/2020 F3 ist bis etwa zum Monatsende am Himmel zu sehen - erst mit bloßem Auge und später per Feldstecher.

Dann sehen Sie den Kometen am besten

"Für ungeübte Beobachter liegt der beste Beobachtungszeitraum zwischen dem 15. und dem 25. Juli", sagt Manfred Gaida, Astronom und wissenschaftlicher Mitarbeiter beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Derzeit taucht der helle Schweifstern - bei optimalen Beobachtungsbedingungen - kurz vor der Morgendämmerung auf, ganz, ganz tief am Horizont im Sternbild Fuhrmann.

In den kommenden Wochen wird es jedoch leichter, ihn am Sternenhimmel aufzufinden: Der Schweifstern gewinnt an Höhe über dem Horizont und wandert in Richtung des Großen Wagens - wobei er allerdings zugleich an Leuchtkraft verliert. Dafür geht er immer früher auf, sodass aus dem Beobachtungsobjekt in der Dämmerung eines für die tiefe Nacht und später für den Abendhimmel wird.

Kommentar: Hier sind ein paar Amateuraufnahmen von dem Kometen:








Better Earth

Überraschung: Neuausrichtung des Erdmagnetfeldes kann zehnmal schneller vonstattengehen

Anhand einer Computersimulation haben Wissenschaftler jetzt festgestellt, dass sich die Ausrichtung des Erdmagnetfeldes 10 Mal schnell verändern kann als man bisher vermutete.
Earth’s magnetic field
© Aubert et al./IPGP/CNRS Photo library
Anstatt sich auf Satellitendaten zu beziehen, griffen die Wissenschaftler bei ihrer Studie auf eine vor kurzem veröffentlichte Rekonstruktion zurück sowie auf Computersimulationen der Entstehung des Erdmagnetfeldes: