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Mi, 28 Sep 2022
Die Welt für Menschen, die denken

Wissenschaft und Technologie
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Präzisionsmessungen zeigen: Erdentage werden länger

Atomuhren, kombiniert mit präzisen astronomischen Messungen, zeigen, dass die Länge eines Erdentages seit einigen Jahrzehnten größer wird - ein Phänomen, für das die Wissenschaft bislang keine plausible Erklärung gefunden hat. Länger werdende Tage haben aber nicht nur entscheidende Auswirkungen auf unsere Zeitmessung, sondern auch auf für unsere moderne Gesellschaft, da auch GPS und andere Technologien, die unser modernes Leben bestimmen, davon beeinflusst werden.
earth space
© CC0 / Pixabay/Colin Behrens
- Bei diesem Text handelt es sich um einen Artikel Essay von Matt King, dem Direktor des "ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science" und Christopher Watson von der School of Geography, Planning, and Spatial Sciences an der University of Tasmania der unter dem Titel "The length of Earth's days has been mysteriously increasing, and scientists don't know why" der Creative Commons-Lizenz (CC BY ND 4.0) erstmals im englischsprachigen Original auf "TheConversation.com" veröffentlicht wurde. Bei dem folgenden Text handelt es sich um eine Übersetzung dieses Textes durch Grenzwissenschaft-Aktuell.de (GreWi) mit Verweis auf die Creative Commons-Lizenz, die von Autor nicht ausdrücklich autorisiert wurde.
In den letzten Jahrzehnten hat sich die Rotation der Erde um ihre Achse - die bestimmt, wie lang ein Tag ist - beschleunigt. Dieser Trend hat unsere Tage kürzer gemacht; tatsächlich wurde im Juni 2022 ein Rekord für den kürzesten Tag seit etwa einem halben Jahrhundert erreicht.

Aber trotz dieses Rekords hat sich diese stetige Beschleunigung seit 2020 merkwürdigerweise in eine Verlangsamung verwandelt - die Tage werden wieder länger, und der Grund ist bisher ein Rätsel.

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Orte mit dauerhaft Zimmertemperatur auf dem Mond entdeckt

Los Angeles (USA) - Denken wir an die Mondoberfläche, so vermuten die meisten dort wohl am ehesten eisige Temperaturen. In Wirklichkeit hängt die Temperatur von der Tag und Nachtphase und der direkten Sonnenlichtbeleuchtung des Erdtrabanten ab und kann so zwischen 125 Grad plus und 140 Grad minus variieren - beides jenseits dessen, was wir Menschen als angenehm definieren würden. Nun aber haben US-Forscher und -Forscherinnen Orte auf dem Mond lokalisiert, an denen fortwährend fast Zimmertemperatur herrscht. Ideale Orte also für zukünftige Mondbasen.
Moon Mod Höhle cave
© NASA/GSFC/Arizona State University
Wohltemperierter Mond-Eingang: Eingang zu einer Lava-Höhle im Mare Tranquillitatis.
Wie das Team um Tyler Horvath von der University of California in Los Angeles, David Paige und Paul Hayne von der University of Colorado Boulder aktuell im Fachjournal "Geophysical Research Letters" (DOI: 10.1029/2022GL099710) berichtet, handelt es sich bei diesen Orten um Gruben und Höhlen in der Mondoberfläche, innerhalb derer konstant Temperaturen von etwa 17 Grad vorherrschen. An und in diesen Orten könnten also zukünftige Mondkolonisten angenehm temperierte Basen für die Erkundung des Mondes errichten.

Die Höhlen und Gruben wurden erstmals 2009 entdeckt. Bei rund 16 dieser Gruben handelt es sich um die Deckenöffnungen eingestürzter unterirdischer Lavaröhren. Zwei der bekannten Gruben zeigen, dass es sich um Überhänge in eine darunterliegende größere Höhle handelt.

Die einst von Lavaströmen gegrabenen Lavaröhren und -höhlen gibt es auch auf der Erde. Die in einigen dieser Höhlen vorherrschenden Temperaturen wurden von Horvath, Kolleginnen und Kollegen mithilfe von Aufnahmen und Messungen der Thermalkamera "Diviner Lunar Radiometer Experiment" an Bord der NASA-Mondsonde "Lunar Reconnaissance Orbiter" (LRO) ermittelt.

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Botaniker entdecken ausgestorben geglaubte Eiche

Lisle (USA) - Im Big Bend National Park in Texas hat eine internationale Botanikergruppe eine bereits ausgestorben geglaubte Eichenart entdeckt und ist nun umgehend um den Schutz des letzten Baumes seiner Art bemüht.
Eiche ausgestorben Quercus tardifolia
© United States Botanic Garden
Das Forscher-Team und die entdeckte Eiche.
Wie das Team aus Forschenden um Dr. Murphy Westwood vom Morton Arboretum und Dr. Susan Pell von der US-Botanik-Behörde USBG (United States Botanic Garden) aktuell berichtet, handelt es sich um eine alleinstehende Quercus tardifolia, von etwa 10 Metern Höhe, jedoch in schlechtem Zustand. Erstmals wurde die Art in den 1930-er Jahren beschrieben und galt seit 2011 als ausgestorben.

Die Botaniker hoffen nun anhand des Studiums des Baumes mehr über mögliche Wege auch zum Schutz anderer bedrohter Arten innerhalb des Lebensraumes von Quercus tardifolia zu erfahren. Schließlich führe das Aussterben einer Art meist zu einem Dominoeffekt im entsprechenden Ökosystem, der sich auch auf andere Arten - Pflanzen wie Tiere - ausweitet. Das es sich um das letzte Exemplar seiner Art handelt, gehört der Quercus tardifolia zu den seltensten Baumart weltweit.

Neben diesen Untersuchungsergebnissen hoffen die Botaniker und Botanikerinnen natürlich auch, den von Feuer stark beschädigten Stamm und den gesamten Baum selbst erhalten und gesund pflegen zu können. Zunächst wollen die Forschenden gemeinsam mit der Parkverwaltung deshalb das Risiko weiterer Waldbrände verringern.

Da Eichen dazu tendieren sich auch durch Hybridisierung fortzupflanzen, könnten sie einen Anpassungsvorteil angesichts des fortschreitenden Klimawandels haben. Diese Kreuzungen können aber auch dazu führen, dass die genetische Grenze zwischen den einzelnen Eichenarten zusehends verschwimmt. Molekulare Analyse sollen deshalb nun noch genau überprüfen, ob der 2001 entdeckte Baum tatsächlich identisch mit älteren Exemplaren ist.

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Ein Dogma kippt: Langfristig flüssiges Wasser auch auf nicht erdähnlichen Planeten möglich?

Bern (Schweiz) - Flüssiges Wasser gilt allgemein als eine, wenn nicht sogar die Grundvorausetzung für Leben auch auf fernen Planeten und Himmelsköprern - zumindest für Leben, wie wir es von der Erde kennen. Entsprechend galt auch eine sog. Erdähnlichkeit als Voraussetzung für einen Planeten, auf dem es sich lohnt, nach außerirdischem Leben zu suchen. Nun aber legen neuste Forschungsergebnisse nahe, dass Wasser - anders als bisher angenommen - auch über Milliarden von Jahren auf Planeten existieren, die sich stark von der Erde unterscheiden. Dies stellt unsere bisherigen Vorstellungen und Modelle von potenziell lebensfreundlichen Planeten in Frage.
Planet water Wasser
© Thibaut Roger – Universität Bern – Universität Zürich.
Auch Planeten mit geringerer Masse, dafür aber mit einer urzeitlichen Atmosphäre aus Wasserstoff und Helium könnten die Temperaturen und den Druck aufweisen, die Wasser in flüssiger Form ermöglichen.
"Das Leben auf der Erde begann in den Ozeanen", bemerkt die Pressemitteilung der Universität Bern.


Kommentar: Ist auch diese "Tatsache" vielmehr eine der vielen Mutmaßungen der Mainstream-Wissenschaft?


"Bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten ist daher das Potenzial für flüssiges Wasser eine wichtige Voraussetzung. Um es zu finden, haben Forschende traditionell nach Planeten gesucht, die unserem eigenen ähneln." Wir Forschende der Universität Bern und der Universität Zürich, die Mitglieder des Nationalen Forschungsschwerpunkt PlanetS nun aber aktuell im Fachjournal "Nature Astronomy" (DOI: 10.1038/s41550-022-01699-8) berichten, muss langfristig flüssiges Wasser aber nicht unbedingt unter ähnlichen Bedingungen wie auf der Erde vorkommen. Günstige Bedingungen könnten über sogar Jahrmilliarden hinweg auch auf Planeten herrschen, die unserem Heimatplaneten kaum ähneln.

"Einer der Gründe, warum Wasser auf der Erde flüssig sein kann, ist die Atmosphäre", erklärt Studienmitautorin Ravit Helled, Professorin für Theoretische Astrophysik an der Universität Zürich und Mitglied des NFS PlanetS und führt dazu weiter aus: "Mit ihrem natürlichen Treibhauseffekt fängt sie genau die richtige Menge an Wärme ein, um die notwendigen Bedingungen für Ozeane, Flüsse und Regen zu schaffen".

Kommentar: Den Rest des Artikels finden Sie hier.


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Mit bloßem Auge sichtbar: Größtes Bakterium widerspricht traditionellen Konzepten zu Bakterien

Berkeley (USA) - Was auf den ersten Blick wirkt wie kleinste Würmchen, sind in Wirklichkeit die größten bislang entdeckten Bakterien - also einzellige Wesen, sog. Prokaryoten. Eigentlich sollten Bakterien bei Weitem nicht so groß und nur unter dem Mikroskop zu erkennen sein.

Bakterium Ca. Thiomargarita magnifica
© Tomas Tyml/Lawrence Berkeley National Laboratory
Detailansicht von Ca. Thiomargarita magnifica.
Copyright:
Wie das Team um Jean-Marie Volland vom Joint Genome Institute (JGI) des US-Energieministeriums aktuell im Fachjournal "Science" (DOI: 10.1126/science.adc9387) berichtet, sind die nun entdeckten Bakterien mit der Bezeichnung Ca. Thiomargarita magnifica mit einer Länge von knapp unter einem Zentimeter (9.66 mm) 5.000 Mal größer, als eigentlich zu erwarten wäre. "Im Vergleich dazu wäre ein Mensch so hoch wie der Mount Everest", kommentiert Volland.

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China schickt erfolgreich Raumfahrer ins All - Ziel: Fertigstellung der Raumstation "Tiangong"

Die Volksrepublik China kann einen weiteren Erfolg in ihrer jungen Raumfahrt-Geschichte verbuchen. Nach der geglückten Ankunft soll das Taikonauten-Trio den Bau der chinesischen Raumstation "Tiangong" (Himmelspalast) vorantreiben. Sie könnte bereits zum Jahresende fertiggestellt werden.

Raumfahrt
© AFP STR / AFP
Start der chinesischen Rakete vom Typ "Langer Marsch 2F" (Jiuquan / China, 5. Juni 2022)
China hat zur Fertigstellung seiner im Bau befindlichen Raumstation ein weiteres Raumfahrer-Team erfolgreich ins All geschickt. Das Trio startete am Sonntag an Bord des Raumschiffs "Shenzhou 14" vom Weltraumbahnhof Jiuquan im Nordwesten der Volksrepublik zu seiner Mission. Eine Rakete vom Typ "Langer Marsch 2F" brachte sie ins All, wie in einer Liveübertragung des chinesischen Staatsfernsehens zu sehen war. Der Start sei ein "voller Erfolg" gewesen, erklärte Chinas Raumfahrtbehörde, nachdem das Schiff den Orbit erreicht hatte.

Etwa sechs Stunden nach dem Start war die Ankunft der Taikonauten (chinesische Bezeichnung für Raumfahrer) an der Station geplant. Die "Shenzhou 14" sollte dann in einem automatisierten Manöver an das Kernmodul "Tianhe" andocken.

Die Astronauten Chen Dong, Liu Yang und Cai Xuzhe bilden bereits die dritte Crew, die nun mehrere Monate im All verbringen und Arbeiten an der Station durchführen soll. Anfang Mai hatte ein Frachtflug weitere Ausrüstung und Nachschub zur Vorbereitung der Mission ins All gebracht.

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Forscher wollen einfachen Weg zum Ursprung des irdischen Lebens gefunden haben

Alachua (USA) - Die Frage danach, wie das Leben auf der Erde alleine durch das Vorhandensein unterschiedlicher chemischer Zutaten durch deren Kombination zu komplexen Molekülen entstehen konnte, entzweit von jeher die Wissenschaft. Jetzt präsentieren Molekularbiologen eine erstaunlich einfache Antwort und zeigen, wie die Ribonukleinsäure (RNS/RNA) als vermutliches Vorgänger-Biomolekül des Erbinformationsträgers DNA spontan auf der frühen Erde entstehen konnte. Die Erkenntnis könnte auch Auswirkungen auf die Frage nach Leben auf dem Mars haben.
RNA DNA Helix
© Sponk (via WikimediaCommons) / CC BY-SA 3.0
Vergleich zwischen der einsträngigen RNA (l.) und der doppelsträngigen DNA-Helix (Illu.).
Wie das Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern um Elisa Biondi von der "Foundation for Applied Molecular Evolution" aktuell im Fachjournal "Astrobiology" (DOI: 10.1089/ast.2022.0027) berichtet, bildet sich RNA geradezu spontan auf basaltigem Lavaglas, wie es überall auf der frühen Erde - und auch dem jungen Mars - vorhanden war. Während also andere Modelle komplexe chemische Grundvoraussetzungen und Prozesse benötigen, stellt die Beobachtung der Forschenden ein geradezu wunderbar einfaches Szenario dafür dar, wie das Leben auf der Erde einst entstanden sein könnte.

Wie Biondi und Team zeigen können, bilden sich lange, aus zwischen 100 und 200 Nukleotiden bestehende RNA-Moleküle dann, wenn Nukleosidtriphosphate (NTPs) durch basaltisches Glas hindurch versickern.

Tatsächlich war dieses Glas zu jeder Zeit auf der Erde vorhanden. "Mehrere hundert Millionen Jahre lang, nachdem der Mond entstanden war, bildeten wiederholte Einschläge und der vielerorts vorhandene Vulkanismus auf dem jungen Planeten geschmolzene basaltische Lava und damit die Quelle von basaltischem Glas", erläutert der an der Studie beteiligte Stephen Mojzsis. "Zudem verdampften durch die zahlreichen Einschläge Wasser und lieferten so Grundgewässer in denen sich RNA bilden konnte."

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Daten sicher durch die Luft: Russischer Physiker über drahtlose Kommunikation via Quanten

Wissenschaftler der Moskauer Staatlichen Universität haben erfolgreich Quantenkommunikation über große Entfernungen durch die Atmosphäre getestet. Die Quantenkommunikation bietet unvergleichlich höhere Datensicherheit und könnte so auch zur Steuerung von Drohnen genutzt werden.

Quantum Laser
© Gettyimages.ru Bart Achilles / EyeEm
Symbolfoto
von Nadeschda Alexejewa

Wissenschaftler des Zentrums für Quantentechnologien der Fakultät für Physik an der Moskauer Staatlichen Universität (MGU, bekannt auch als Lomonossow-Universität) haben Geräte zur Übertragung von quantengeschützten Informationen über eine drahtlose Datenverbindung getestet. In einem Interview mit RT erklärte Sergei P. Kulik, dass auch in diesem Fall die Daten mittels eines Lasers übertragen werden, so dass die Verbindung innerhalb der Sichtlinie hergestellt werden kann. Er ist wissenschaftlicher Leiter des Zentrums, Doktor der Naturwissenschaften in Physik und Mathematik und Lehrstuhlinhaber für Quantenelektronik. Sogenannte Quantentechnologien sind wünschenswert und notwendig, wenn absoluter Datenschutz erforderlich ist, so die Entwickler. Daher hat die MGU bereits Apparaturen für die Schaffung solcher Kommunikationskanäle sogar vermittels von Low-Orbit-Satelliten vorbereitet. Die besser geschützte Quantenkommunikation könnte aber sogar auch zur Steuerung von Drohnen nützlich sein.

RT: Sergei Pawlowitsch, in Ihren Interviews mit RT berichteten Sie bereits darüber, wie die Quantenkommunikation funktioniert. Erläutern Sie bitte noch einmal kurz, was Quantenkommunikation ist und welche Merkmale sie hat.

Sergei P. Kulik: "Das Hauptmerkmal und der Vorteil der Quantenkommunikation ist ein außergewöhnliches Maß an Datensicherheit. Grundsätzlich werden die Datensicherheit und Geheimhaltung von Kommunikation gewährleistet durch teils auch noch häufig wechselnde kryptografische Schlüssel, die zwischen beiden Teilnehmern vereinbart oder ausgetauscht wurden. Bei der Quantenkommunikation wird eine neue Art des Austauschs von kryptografischen Schlüsseln verwendet - basierend auf spezifischen Quanteneigenschaften, so etwa von Lichtquanten. Die Schlüssel werden aus einem Strom einzelner Photonen generiert. Jeglicher äußerer Einfluss auf den Informationsstrom führt zur Zerstörung des ursprünglichen Photonenzustands. Sobald die Fehlerquote bei der Schlüsselbildung den kritischen Wert für das verwendete Protokoll übersteigt, wird die Übertragung abgebrochen. Es erfolgt eine einzige Messung, sobald das jeweilige Photon das vorgesehene Empfangsgerät am anderen Ende der Verbindung erreicht, und während dieses Vorgangs verschwindet das Teilchen.

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Lebende Organismen im Innern 830 Millionen Jahre alter Kristalle?

Morgantown (USA) - In rund 830 Millionen Jahre alten Halit-Kristallen haben Geologinnen und Geologen kleinste, vielleicht sogar noch lebende prokaryotische Organismen und Algen entdeckt. Die Entdeckung offenbart nicht nur eine neue Quelle für die Suche und Analysen von urzeitlichem Leben auf der Erde, sondern eröffnet auch perspektiven für die Suche nach außerirdischem Leben, etwa auch dem Mars.
Kristalle  Brown-Formation Organismen
© Schreder-Gomes et al. / Geology
Mikroskopische Ansichten der organischen Einschlüsse im 850 Millionen Jahre alten Halit-Kristallen au der zentralaustralischen Brown-Formation.
Wie das Team um die Geologin Sara Schreder-Gomes von der West Virginia University aktuell im Fachjournal "Geology" (DOI: 10.1130/G49957.1) berichtet, könnten die entdeckten Mikroorganismen trotz des unvorstellbar hohen Alters des Kristalls von 820 Millionen Jahren noch immer leben, da es sich nicht um klassische Fossilien handelt. Statt also buchstäblich "versteinert" zu sein, befindet sich die Organismen in kleinen Einschlüssen von flüssigem Salzwasser im Innern des Kristalls, sogenannten Libellen.
Hintergrund

Bei "Libellen" handelt es sich um in Flüssigkeitseinschlüssen enthaltene Gasblasen in Mineralen. Die Flüssigkeiten in diesen Einschlüssen können Reste der ursprünglichen sog. Mutterlauge bzw. hydrothermalen Lösung sein, innerhalb der das Mineral einst entstanden ist, aber eben auch, wie im Falle von Halit oder Gips, Meerwasser.
Statt also buchstäblich "versteinert" zu sein, befindet sich die Organismen in einem kleinen Einschluss von flüssigem Salzwasser im Innern des Kristalls. Salz selbst ist nicht in der Lage, organisches Material in dieser Form zu erhalten. Halit, (Steinsalz) könnte damit eine bislang unbeachtete Quelle zur Untersuchung urzeitlicher Salzwasserumgebungen sein.

Auch für die Suche einstigen oder heute noch vorhandenem Leben auf dem Mars von Interesse sein, da auch auf dem Mars große Salzablagerungen als Überbleibsel einstiger Oberflächengewässer existieren. Tatsächlich haben Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen bereits deutlich jüngere und moderne Mikroorganismen in Halit- und Gips-Kristallen entdeckt. Einige dieser Funde konnten Forschende allerdings auch auf deutlich höhere Alter datieren. Bislang galt eine genaue Bestimmung der Frage jedoch als schwierig, ob die identifizierten Organismen zwangsläufig das gleiche Alter besitzen wie die Kristalle selbst.

Satellite

Nur ein kleiner geomagnetischer Sturm: Bis zu 40 der neu gestarteten Satelliten von Elon Musk sind abgestürzt

Herber Verlust für die Weltraumfirma von Elon Musk: Fast alle der gerade erst gestarteten Satelliten des Starlink-Programms sind nach einem geomagnetischen Sturm abgestürzt.

satellittes starlink
Die jüngste Satellitenflotte der Raumfahrtfirma SpaceX stürzt aus dem Orbit, nachdem sie von einem Sonnensturm getroffen wurde. Bis zu 40 der 49 kleinen Satelliten, die erst in der vergangenen Woche gestartet wurden, seien entweder wieder in die Atmosphäre eingetreten und verbrannt oder auf dem Weg dahin, teilte das Unternehmen am Dienstagabend mit.

SpaceX erklärte, ein geomagnetischer Sturm habe die Atmosphäre am Freitag dichter gemacht, wodurch der Luftwiderstand zunahm und die Flugobjekte praktisch dem Untergang weihte.

Die Bodenkontrollteams versuchten demnach, die kompakten, flachen Satelliten zu retten, indem sie diese in eine Art Starre versetzten und auf einen Kurs flogen, der den Widerstand minimiert. Doch der Sog nach unten war bereits zu stark, die Satelliten ließen sich laut SpaceX nicht wieder aktivieren und in eine höhere, stabilere Umlaufbahn bringen.

Kommentar: Es handelte sich dabei nur um einen kleinen geomagnetischen Sturm, was passiert, wenn ein großer unsere Erde und andere Satelliten trifft?