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Sa, 25 Mär 2017
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Wissenschaft und Technologie
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Blue Planet

Das Elektrische Universum - Teil 27: Der Golfstrom

Teil 3: Irdische Auswirkungen der Annäherung von Nemesis und seinem begleitenden Kometenschwarm

Kapitel 27: Der Golfstrom

In diesem Kapitel konzentrieren wir uns auf den Hauptstrom im nordatlantischen Ozean: Der Golfstrom. Bedenken Sie jedoch, dass in jedem Weltmeer ähnliche Ströme existieren, und dass die unten erläuterten Prinzipien auf alle diese Ströme zutreffen.

© L30nc1t0 – Wikimedia, von Sott.net angepasst
Abbildung 144: Die Meeresströmungen. Rote Pfeile: Warme Strömungen. Blaue Pfeile: Kalte Strömungen. Der grün markierte Bereich ist der Golfstrom.
Alle primären Meeresströmungen in der nördlichen Hemisphäre, einschließlich des Golfstroms (grün gefärbter Bereich in Abbildung 144), fließen im Uhrzeigersinn, während die Strömungen in der südlichen Hemisphäre gegen den Uhrzeigersinn fließen. Nach der Mainstream-Wissenschaft existiert dieses Phänomen ausschließlich wegen der ‘Corioliskraft’.

Die Corioliskraft besagt, dass die Bewegung einer Flüssigkeit (z.B Wasser oder Luft) nach rechts abgelenkt wird (nach Norden gerichtet), wenn sie in der nördlichen Hemisphäre auftritt. Wenn sich die Flüssigkeit in der südlichen Hemisphäre befindet, wird sie nach links abgelenkt (nach Süden gerichtet). Folglich ensteht aus diesem Prinzip die Drehrichtung der Meeresströmungen. Also wird im nordatlantischen Ozean nach rechts abgelenkt und deshalb ensteht eine Bewegung des Golfstroms im Uhrzeigersinn. Wenn sich die Geschwindigkeit der Erdrotation verringert, sollte sich auch die Corioliskraft verringern, da die Corioliskraft sich proportional zur Geschwindigkeit der Erdrotation verhält.540 Das ist der erste Faktor hinter der kosmisch induzierten Verringerung der Erdrotationsgeschwindigkeit541, die zu einer Schwächung des Golfstroms führt. Jedoch könnte noch ein zweiter Faktor elektromagnetischer Natur zu dieser Schwächung beitragen.

Kommentar: Das vollständige Buch gibt es hier auf Englisch:



Fish

Völlig neues Sozialverhalten: Forscher registrieren rätselhaftes Verhalten bei Walen

Meeresbiologen haben eigenartige Veränderung an dem Verhalten von Buckelwalen bemerkt. Entgegen ihrer eigentlichen natürlichen Sozialstruktur, versammeln sie sich immer häufiger zu großen Gruppen.
© Evadb/Wikipedia
Wie die Walforscher vom isländischen Marine and Freshwater Research Institute im »New Scientist« berichten, haben sie in den Jahren 2011, 2014 und 2015 bei mehreren Beobachtungen aus der Luft ein rätselhaftes Verhalten bei den Buckelwalen festgestellt. Im völligen Widerspruch zu ihrem normalen Sozialverhalten beobachteten die Wissenschaftler nämlich immer häufiger große Gruppen mit bis zu 200 Tieren vor der südwestlichen Küste Südafrikas, die sich Tausende von Kilometern nördlich von ihrem traditionellen antarktischen Futtergebiet befanden. „Es ist äußerst ungewöhnlich, sie in so großen Gruppen zu sehen", sagte der Walforscher Gisli Vikingsson. Denn eigentlich besitzt diese Spezies keine besonders ausgeprägte soziale Bindung zu ihren Artgenossen und sie durchstreifen die Ozeane lieber als Einzelgänger. Nur gelegentlich sieht man sie zum Jagen und Paaren auch mal in kleineren Gruppen, die lösen sich jedoch in der Regel immer sehr schnell wieder auf.

Ice Cube

100 Millionen Mal kälter als kältester Ort des Universums: NASA will den kältesten Ort erzeugen

In einem neuen Experiment will die US-Raumfahrtbehörde NASA versuchen, an Bord der Internationalen Raumstation ISS den kältesten Ort im Universum zu erzeugen.

© NASA
Künstlerische Illustration eines Atomchips aus dem »Cold Atom Laboratory«
Das Experiment startet im August und zielt darauf ab, die Gasatome in dem sogenannten »Cold Atom Laboratory« (CAL) an Bord der ISS bis zu einem Milliardstel eines Grades über den absoluten Nullpunkt herunterzukühlen. Das CAL besitzt die Größe einer Kühlbox und darin befinden sich eine Vakuumkammer, ein Laser und ein elektromagnetisches »Messer«. Mittels dieser Gerätschaften will man versuchen, die Atome nahezu bewegungslos zu machen - was bisher noch niemals gelungen ist.

Sollte das Experiment gelingen, hätten die Forscher dann fast den absoluten Nullpunkt von Minus 273,15 Grad erschaffen und somit eine Temperatur erzeugt, die 100 Millionen Mal kälter ist, als der bisher bekannte kälteste Ort des Universums. Auf der Erde wäre dieses Experiment wegen der Schwerkraft nicht möglich, deshalb musste man auf die ISS ausweichen, die in ihrem 350 km entfernten Orbit davon unberührt bleibt. Nur so schafft man es, dass die Atome fast stillstehen und den Aggregatzustand annehmen, den man als Bose-Einstein-Kondensat bezeichnet. In diesem Zustand verhält sich die Materie weniger wie einzelne Teilchen, sondern eher wie eine Welle. In der Schwerelosigkeit auf der ISS können die hyperkalten Atome somit länger ihre Wellenform einbehalten und die Forscher haben ein Zeitfenster von etwa bis zu zehn Sekunden, um sie genauer untersuchen zu können - auf der Erde wäre es gerade mal der Bruchteil einer Sekunde.

Sun

Die Sonne macht eine Pause: Wenige Sonnenflecken im März 2017!

Die Sonnenaktivität ist Anfang März 2017 abgestürzt! Seit drei Tagen hintereinander gibt es keine Sonnenflecken.

© sohowww.nascom.nasa.gov
Die schwache Sonne ist nun fünf Tage in Folge fleckenlos am 10. März 2017 und an insgesamt sechs Tagen in diesem Monat, das sind 60%!
Nach dem ohnehin schwachen Sonnenfleckenmaximum des SC 24 im April 2014 hat die Aktivität rasch nachgelassen.

© sidc.oma.be
Die SILSO-Grafik vom 8.3.2017 zeigt die täglichen Sonnenfleckenzahlen (SN) der letzten 32 Tage. Anfang März gibt es nach einem kurzen Höhenflug um den Monatswechsel (grüne Linie für Februar) einen Absturz von SN 55 auf Null am 4., 6., 7. und 8. März 2017 (rote Linie für März).
Die nachfolgende Grafik zeigt die Sonnenfleckenzyklen (SC) 19 von 1954 bis zum aktuellen und insgesamt außergewöhnlich schwachen SC 24 Anfang 2017.

© sidc.oma.be
Monatliche (blaue Linien) und über 13 Monate gemittelte (rote Linien/smoothed) ab 1.7.2015 NEUE (höhere) internationale Sonnenfleckenrelativzahlen (SN Ri) von Sonnenzyklus (SC) 19 (1954) bis 24 bis einschließlich Januar 2017. Im Juni 2016 war SN (blaue Linie, ganz rechts unten) regelrecht abgestürzt, hat sich danach wieder etwas erholt, zeigte im Dezember den tiefsten Stand des Jahres 2016 und lag im Januar 2017 nur wenig höher.

Kommentar:

  • Inaktive Sonne: Wissenschaftler kündigen neue kleine Eiszeit an
Lesen Sie auch unsere exklusiven Fokus-Artikel über die Sonne aus dem Buch Erdveränderungen und die Mensch-Kosmos Verbindung:


Better Earth

Rosen als die Akkus der Zukunft?

Forscher versuchen Rosen zu Ladegeräten umzufunktionieren. Dafür verwenden sie einen Kunststoff, der ins Innere der Pflanzen eindringt.
© www.globallookpress.com
Die Erforschung von grünen Energiespeichern: Rosen als e-Pflanzen (Symbolbild)
Pflanzen sind komplexe Organismen. Ihr Stoffwechsel ist äußerst verzweigt und vielschichtig. So reagieren sie auch auf äußere Reize, steuern die Kommunikation mit Nachbarn und Symbionten. Oder wehren mithilfe biochemischer und elektrischer Signale sogar Parasiten und Gifte ab.

Schwedische Forscher der Universität Linköping versuchen, sich den Metabolismus von Pflanzen für die Elektrotechnik zu eigen zu machen.
Elektronische Pflanzen - e-Pflanzen - sind eine organische bioelektronische Plattform, die eine elektronische Bindung mit Pflanzen ermöglicht. Mithilfe des Kreislaufs einer Pflanze haben wir in vivo organische elektronische Geräte und Schaltungen hergestellt.“, erklären die Wissenschaftler.
Sie gaben Rosen anstelle von reinem Wasser einen gelösten Kunststoff. Diese Verbindung ist elektrisch leitfähig. Sie steht außerdem in Wechselwirkung mit dem Stoffwechsel der Schnittblume und ist daher besonders biokompatibel.

Im Inneren der Rose polymerisiert der Kunststoff zu einem festen Draht. Das organische Material wird zu einem elektrochemischen Kondensator umfunktioniert, der effektiv Strom durch die e-Pflanze leiten kann. So wird auch eine kurzzeitige, verlustfreie Energiespeicherung möglich. Ähnlich einem Akku, kann die Pflanze hundert Mal aufgeladen und entladen werden, ohne dass die Leistung und Effizienz daran leiden.
Die Speicherkapazität ist genauso hoch wie bei anderen elektrochemischen Kondensatoren."
Das Feld hat zwar großes Potenzial für nachhaltige Elektrotechnik. Aber die Methode steckt noch in den Kinderschuhen.

Denkbar wären beispielsweise Pflanzen, die Sensoren mit Strom versorgen oder - in Form ganzer Felder - sogar größere Geräte. Auch biologische Brennstoffzellen könnten auf Basis solcher Elektroblumen entwickelt werden.

Bulb

Genetiker erzeugen fünf weitere künstliche Chromosomen

Nachdem sie bereits 2014 das erste vollständig künstliche Chromosom von Backhefe erzeugt hatten (...GreWi berichtete), ist es den Forschern nun gelungen fünf weitere künstliche Hefechromosomen zu erstellen. Damit haben die Genetiker bereits ein Drittel des Weges hin zur vollständig künstlichen Rekonstruktion eines komplexen Lebewesens erfolgreich hinter sich gebracht.
© Gemeinfrei
Backhefe (Saccharomyces cerevisiae) unter dem Mikroskop.
New York (USA) - Wie Team um den Hefe-Genetiker Jef Boeke einst Johns Hopkins University, jetzt am New York University Langone Medical Center aktuell in einer Sonderausgabe des Fachjournals „Science (10. März 2017) berichtet, wurden zwar zuvor schon das Chromosom von Bakterien synthetisch hergestellt, doch sind diese im Vergleich zu höheren Organismen wie Hefe oder auch wir Menschen (sog. Eukaryoten) eher einfach strukturiert und die Aufgabe der Synthetisierung des Genoms einer komplexen Lebensform auch eine komplexe Aufgabe.

Jedes der nun erfolgreich synthetisierten Chromosome besteht auch 30.000 bis 60.000 DNA-Segmenten und alle fügen sich offenbar problemlos und funktional in das Gesamtgenom der Backhefe (Saccharomyces cerevisiae) ein. „Es ist ganz erstaunlich, was man mit dem Hefegenom alles anstellen kann und dieses dennoch weiterhin gesund und glücklich funktioniert“, kommentiert Boeke den Forschungserfolg.

Bulb

Kometenschwarm auf dem Weg? Astronomen entdecken weiteren Mond im Sonnensystem

US-Astronomen haben um den drittgrößten Zwergplaneten unseres Sonnensystems - „2007 OR10“ - einen kleinen, bislang unentdeckten Mond entdeckt. Dieser schließt eine Lücke der bislang im Sonnensystem bekannten Körper und zeigt, dass offenbar auch alle großen Himmelskörper jenseits der Umlaufbahn des Neptun Trabanten besitzen.
© NASA, STSci, Wesley Fraser, Gábor Marton et al.
Hubble-Aufnahmen zeigen einen Mond, um den Zwergstern-Kandidaten „2007 OR10“.
Baltimore (USA) - Bei „2007 OR10“ handelt es sich um einen Asteroiden bzw. Zwergplaneten-Kandidaten und zugleich um den größten noch unbenannte Körper im Sonnensystem: Er zählt zu den sognannten transneptunischen Objekten (TNO) und wird als Scattered Disk Object (SDO) oder als resonantes Kuipergürtel-Objekt (RKBO) eingestuft.

Schon zuvor hatten Astronomen entdeckt, dass „2007 OR10“ langsamer rotiert als eigentlich angenommen wurde und ein Mond wurde schon damals als Lösung für das Rätsel vorgeschlagen.

Kommentar: Interessant ist die Tatsache dass dieser Mond erst jetzt entdeckt wurde. Vielleicht ist es ein neuer Mond, der kürzlich eingefangen wurde. Pierre Lescaudron beschäftigt sich in seinem Buch unter anderem mit diesem Phänomen im Unterkapitel "Immer mehr Asteroiden, Kometen und Monde":



Fish

Weltweit erste Filmaufnahme von seltenen True-Walen

Während eines Ausflugs in den Gewässern der Azoren gelang zufällig die weltweit erste Aufnahme von seltenen True-Walen.
© Roland Edler
Der True-Wal (Mesoplodon mirus) wird auch als True-Zwei-zahnwal bezeichnet und gehört zur Gattung der Zweizahnwale innerhalb der Familie der Schnabelwale. Diese äußerst seltene Art wurde bisher erst sieben Mal lebend oder tot gesichtet und man nimmt an, dass es daran liegt, dass es stundenlang tauchen und in Tiefen von 3 km und mehr hinabsteigen kann. Sie sind kaum erforscht und ihr bisher bekanntes Verbreitungsgebiet liegt im nördlichen Atlantik sowie im Gebiet des südlichen Indischen Ozeans.


Network

DNA als Speichermedium: Forscher speichern 215 Mio. Gigabyte in 1 Gramm DNA fehlerfrei

In unserem heutigen digitalen Zeitalter liegen unsere gesamten Daten auf DVDs, USB-Sticks oder sonstigen Festplatten gespeichert. Das heißt auch, unser gesamtes gesammeltes Wissen befindet sich auf Datenträgern, die mit Sicherheit keine Tausende von Jahren überdauern werden. Deshalb wurde immer nach neuen Möglichkeiten gesucht, die eine Langzeitspeicherung großer Datenmengen garantieren und sie so auch unseren weit in der Zukunft lebenden Nachfahren zur Verfügung stehen.

© Nogas1974/Wikimedia
Unsere Wissenschaftler widmeten deshalb einem bestimmten Speichermedium aus der Natur eine ganz besondere Aufmerksamkeit: Der Erbsubstanz DNA. Doch zwar bietet die DNA die Möglichkeit, große Datenmengen kompakt abzuspeichern aber die Daten lassen sich nicht auf Dauer fehlerfrei zurückgewinnen, denn durch chemischen Zerfall der DNA und Fehler beim Auslesen der Daten entstehen Lücken und Fehlinformationen in den kodierten Daten. Dies war bisher der Grund, warum man nicht auf DNA-Speichermedien umsteigen konnte. Doch jetzt berichten Wissenschaftler der Columbia University und des New York Genom Centers im Magazin „Science“, dass es ihnen gelungen sei, das Speicherpotenzial des Erbgutmoleküls ohne jeden Datenverlust nutzen zu können.

Dazu übersetzten sie den zugrunde liegenden digitalen Code von sechs Datenpaketen in einen biologischen Code mit den vier Basen, aus denen auch die DNA aufgebaut ist: Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin. Diese Basen dienten als Alphabet für die künstlichen Speicher. Die Übersetzung erfolgte dann indem man die Datenpakete zunächst jeweils komprimierte und in kleine Reihen binärer Codes (Nullen und Einsen) zerstückelte. Dann wurden diese Binärcode-Reihen mithilfe eines sogenannten Fountain-Code-Algorithmus den vier DNA-Bausteinen zuge- ordnet. Später wurden in einem DNA-Synthese-Labor entsprechend den Abfolgen datentragende Erbgutmoleküle zusammengebaut. So konnten die Wissenschaftler insgesamt 72.000 jeweils 200 basenlange DNA-Stränge erzeugen. So konnte man 215 Petabyte (215 Mio. Gigabyte) Daten in nur einem Gramm DNA speichern, was die Hundertfache Menge früherer Ergebnisse darstellt. Theoretisch würde die Grenze eigentlich bei 1,8 Bits je Baustein liegen, doch mittels ihrem DNA Fountain-Verfahren konnten 1,6 Bits erreicht werden. „Wir glauben, dass es sich um das Speichermedium mit der bisher höchsten Datendichte überhaupt handelt“, sagt der an der Studie beteiligte Yaniv Erlich.

Um die Daten wieder auslesen zu können, wurde der gesamte Vorgang einfach nur in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt. Also die Abfolge der Erbgutbausteine mit besonderen Geräten ausgelesen, über eine speziellen Software wieder in einen binären Code übersetzt und letztendlich wieder zu den sechs Datenpaketen zusammengesetzt - und das alles ohne einen einzigen Fehler.

In 2015 hatte die »Eidgenössische Technische Hochschule Zürich« (ETH) ebenfalls eine Lösung vorgestellt, wie man Informationen in Form von DNA fehlerfrei abspeichern und auf diese Weise fast ewig haltbar machen könnte (wir berichteten).

Moon

Mondlandung: China entwickelt eigenes Raumschiff für Taikonauten

China entwickelt zurzeit ein eigenes bemanntes Raumschiff neuer Generation, das bis zu vier Taikonauten auf den Mond bringen könnte. Das sagte der Chefinstrukteur des bemannten Weltraumprogramms, Zhāng Bainan, am Mittwoch gegenüber der Wissenschaftszeitung „Keji Ribao“.
© Roscosmos/Fyodor Yurchihin
Demnach geht es hierbei um ein wiederverwendbares Raumschiff.

„Ausländische bemannte Raumschiffe der neuen Generation können bis zu sechs Astronauten ins All bringen, bis zu vier auf den Mond. Unsere Aufgabe ist es, dasselbe Niveau zu erreichen oder sogar zu übertreffen“, sagte Zhāng Bainan.

Seinem Stellvertreter Jing Zhiyuan zufolge will Peking bis 2036 seine erste bemannte Expedition zum Mond schicken. Für die Vorbereitung auf diesen Flug werden nach Ansicht des Beamten noch etwa 15 bis 20 Jahre benötigt.

Das chinesische Programm zur Erforschung des Erdtrabanten soll mit Einsatz von automatischen Stationen in drei Etappen umgesetzt werden: Mondumkreisung und —Landung sowie Sammlung von Proben des Mondgesteins zur Untersuchung.