Wissenschaft und TechnologieS


Magnify

CERN-Wissenschaftler wiederholen Experiment zu überlichtschnellen Teilchen

OPERA-Experiment CERN
© operaweb.lngs.infn.itDie gewaltige Detektoreinheit des OPERA-Experiments am CERN.

Genf/ Schweiz - Ende September schockierten Wissenschaftler am Europäischen Kernforschungszentrum "CERN" nahe Genf die Wissenschaftswelt - deuteten Messungen der Reisegeschwindigkeit von Neutrinos zwischen Genf und dem italienischen "Gran Sasso Laboratory" (CERN 2), dass sich die Elementarteilchen schneller als das Licht bewegt haben. Seither versuchten sich zahlreiche Wissenschaftler an einer Erklärung der eigentlich für unmöglich gehaltenen Überschreitung des "kosmischen Tempolimits (...wir berichteten, s. Links). Angesichts der vielfachen Lösungsvorschläge wiederholen die CERN-Wissenschaftler des OPERA-Experiments derzeit ihr Experiment, um dabei die bislang vorgebrachten Kritikpunkte und Erklärungsansätze zu berücksichtigen.

Seit der Veröffentlichung der Messergebnisse wurden alleine auf "arXiv.org", dem Online-Portal zur Vorabveröffentlichung wissenschaftlicher Theorien und Studien, mehr als 80 Arbeiten eingereicht, die darum bemüht sind, die Messergebnisse, wie sie nicht zuletzt der Einsteinschen Relativitätstheorie verletzen würden, zu erklären.

Meteor

Asteroid Lutetia hat vermutlich Kern aus flüssigem Metall

Der Asteroid Lutetia im Trümmergürtel zwischen Mars und Jupiter hat möglicherweise einen flüssigen Kern. Das schließen Astronomen aus den Beobachtungsdaten der europäischen Raumsonde "Rosetta", die im vergangenen Jahr an Lutetia vorbeigeflogen ist. Der unscheinbare Brocken hat demnach eine ungewöhnlich hohe Dichte und ist vermutlich ein verhinderter Planet, wie mehrere Teams von Forschern im US-Fachjournal "Science" berichten.
Asteroid Lutetia
© ESA, J. Huart

Lutetia war im Sommer 2010 von der Sonde "Rosetta" (rechts im Bild) besucht worden. Mithilfe der Aufnahmen der Raumsonde haben die Astronomen jetzt die Ausmaße des Asteroiden bestimmt: Er ist 121 Kilometer lang, 101 Kilometer hoch und 75 Kilometer breit, wie eine Gruppe um Holger Sierks vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung im deutschen Katlenburg-Lindau berichtet.

1,7 Megatonnen schwerer Brocken

Aus der Wirkung seiner Schwerkraft auf "Rosetta" ließ sich die Masse des Asteroiden berechnen. Das Ergebnis: Lutetia ist für seine Größe mit 1,7 Milliarden Megatonnen ungewöhnlich schwer. Seine Dichte von 3,4 Tonnen pro Kubikmeter ist größer als die der meisten Meteoriten, die bislang auf der Erde gefunden wurden, schreibt eine andere Gruppe um Martin Pätzold von der Universität zu Köln.

Magnify

Studie: Pythonherz wächst während der Verdauung

Ein Cocktail aus drei Fettsäuren, die nach einer Mahlzeit im Blutkreislauf zirkulieren, zeigt bei Pythons eine verblüffende Wirkung. Wie ein Team von Forschern an der University of Colorado in Boulder (USA) bei einer Studie herausgefunden hat, bewirken die Fette, dass das Herz der Tiere in nur drei Tagen um bis zu 40 Prozent wächst.
Python
© Unbekannt

Laut Angaben der Molekularbiologin Leslie Leinwand wächst den Schlangen nach einer ausgiebigen Mahlzeit ein regelrechtes Sportlerherz, um den extrem beschleunigten Stoffwechsel zu bewältigen. Im Gegensatz zu einer pathologischen Vergrößerung, wie sie etwa als Folge eines Infarkts oder chronischen Bluthochdrucks auftreten kann, vergrößere die Hypertrophie in diesem Fall das Herz, so die Forscher, die außerdem herausfanden, dass dieser Trick auch bei Säugetieren funktioniert.

Durchgeführt hat das Team um Leinwand die Untersuchung mit jungen Tigerpythons, an die sie nach einer Fastenperiode von einem Monat ein Viertel ihrer Körpermasse in Form von Ratten verfütterten. Die Untersuchungen zeigten, dass sich das Blut der ausgehungerten Tiere nach der Nahrungsaufnahme dramatisch veränderte: Triglyzeride und freie Fettsäuren waren nach der Mahlzeit um ein Vielfaches erhöht, das Blut hatte sogar eine milchige Konsistenz. Trotzdem waren im Herzen selbst keine Fettansammlungen zu beobachten, schreiben die Forscher im Fachmagazin Science.

Telescope

Lebensfreundliche Zonen um rote Zwergsterne deutlich größer

Plantensystem um Roten Zwerg
© NASA/JPL-CaltechKünstlerische Interpretation eines Planetensystems um einen Roten Zwerg (Illu.)
Reading/ England - Die sogenannten habitablen Zonen, jene Abstandsregionen also um Sterne, innerhalb derer sich Planeten befinden müssen, sodass aufgrund gemäßigter Temperaturen Wasser in flüssiger Form und damit die Grundlage für Leben auf ihrer Oberfläche existieren könnte, sind um rote Zwergsterne deutlich ausgedehnter als bislang gedacht.

Wie die Forscher um die Astrobiologen Manoj Joshi vom britischen "National Centre for Atmospheric Science" und Robert Haberle vom "Ames Research Centre" der NASA vorab auf "arXiv.org" berichten, könnten die "grünen Zonen" um sogenannte "Rote Zwerge" möglicherweise bis zu 30 Prozent ausgedehnter sein als zuvor angenommen.

In unserem Sonnensystem liegt die habitable Zone zwischen 0,7 und 3 Astronomischen Einheiten (AE = Abstand Sonne - Erde), erstreckt sich also in etwa von der Umlaufbahn der Venus bis zum Mars. Dennoch bedeutet dies nicht automatisch, dass auch alle Planeten innerhalb dieser Zone lebensfreundliche Bedingungen aufweisen können. Von besonderer Bedeutung ist unter anderem die Frage, wie viel Licht seines Sterns der Planet ins All reflektiert (Albedo). Besondere Bedingungen gelten zudem für Monde um Planeten außerhalb der habitablen Zone.

Saturn

Schwache Form von Plattentektonik einst auch auf der Venus

Oberfläche Venus
© NASA/JPLDie heutige Oberfläche der Venus erlaubt kaum einen Einblick in ihre Vergangenheit. Diese Aufnahme der Venussonde Magellan zeigt den Meteoritenkrater Cunitz und am Horizont den drei Kilometer hohen Vulkan Gula Mons zu erkennen.
Berlin-Adlershof / Deutschland - Während auf der Erde die Bewegung der Kontinente bis heute für die Veränderung der Oberfläche sorgt, zeigt die Venus heute eine gänzlich regungslose Kruste. Dass dies allerdings nicht immer so war, haben nun deutsche Planetenforscher anhand von Modellberechnungen herausgefunden. Demnach war die Oberfläche der Venus in der Vergangenheit vermutlich besonders heiß und dadurch auch mobil.

"Mit unseren Berechnungen haben wir einen Blick in die Vergangenheit der Venus geworfen, als die Temperatur ihrer Oberfläche noch deutlich über dem heutigen Wert von 470 Grad Celsius lag. Dabei sind wir auf einen erstaunlichen Effekt gestoßen", sagt Lena Noack, Doktorandin am Institut für Planetenforschung am "Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt" (DLR, dlr.de). "Die Venuskruste bleibt bei solchen Temperaturen nicht starr, sondern kommt an einigen Stellen in Bewegung. Sie dehnt und streckt sich ohne zu zerbrechen, wie bei Schokolade, die im Sommer etwas weich wird." Im Fachmagazin "Icarus" haben die Wissenschaftler um Noack ihre Modellberechnung veröffentlicht.

Beaker

Multiple Sklerose: Auslöser im Darm ermittelt

Seit Jahrzehnten sucht die Multiple-Sklerose-Forschung nach den Ursachen. Jetzt haben deutsche Wissenschaftler eine heiße Spur gefunden: Möglicherweise verursachen nützliche Darmbakterien die Autoimmunerkrankung.
patientin
© Colourbox

Die natürliche Darmflora ist wahrscheinlich der lange gesuchte Auslöser der Multiplen Sklerose (MS): Die unter normalen Bedingungen unschädlichen Bakterien können bei genetisch vorbelasteten Menschen eine Überreaktion des Immunsystems auslösen. Als Folge greife die körpereigene Abwehr das eigene Nervensystem an und löse damit die MS aus.

Bekannt war bisher, dass die nervenzerstörende Autoimmunkrankheit sowohl auf genetischer Veranlagung als auch auf noch unbekannten Umweltfaktoren beruht. Als mögliche Kandidaten für solche Faktoren galten bislang unter anderem verschiedene Krankheitserreger. Jetzt konnten sie jedoch nützliche Bakterien als Auslöser identifizieren, sagen die Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie.

Kommentar: Interessant wäre es zu untersuchen, ob durch die herkömmliche Ernährung (Kohlenhydrate, Gluten, Milch) die Basis für eine schlechte Darmflore und somit multiples Sklerose gelegt wird.

Lesen Sie auch die folgenden Artikel:

Risiko-Gene: Immunschwäche als Ursache für Multiple Sklerose

Die dunkle Seite des Weizens -- Neue Perspektiven auf Zöliakie und Weizenunverträglichkeit


R2-D2

Hilfe für Gelähmte: Roboter zum Anziehen

Exoskelette können Gelähmten und Schlaganfall-Patienten wieder auf die Beine helfen. Doch noch ist diese Technik sehr teuer.
exoskelett
© Ekso BionicsVon 2013 an soll das Exoskelett in der Reha eingesetzt werden.

Exoskelette können Gelähmten und Schlaganfall-Patienten wieder auf die Beine helfen. Doch noch ist diese Technik sehr teuer.

Der Tag, der das Leben von Amanda Boxtel veränderte, der 27. Februar 1992, war kein schlechter Tag zum Skifahren in Aspen, Colorado. Zwei Grad plus hatte es unten im Tal, der Himmel war nur leicht bewölkt. Doch dann passierte ein kleiner Fehler mit großen Folgen.

Amanda, damals 24, überschlug sich auf der Piste und landete auf dem Kreuz, "ich spürte einen höllischen Schmerz von den Beinen bis zum Rücken". Die Diagnose war niederschmetternd: Vier Wirbel gebrochen, das Rückenmark zerquetscht, "Sie werden nie wieder gehen können", sagten ihr die Ärzte.

Telescope

Komplexe organische Verbindungen im All entdeckt

Komplexe organ Verbind im All
© The University of Hong Kong, NASA, C.R. O'Dell u. S.K. Wong (Rice University)Das Spektrum der beispielsweise im Orionnebel (Hntgr.) entdeckten komplexen organischen Verbindungen.
Hong Kong - Wissenschaftler der "University of Hong Kong" haben herausgefunden, dass eine organische Substanz, die nahezu überall Universum zu finden ist, eine Mischung aus aromatischen, also ringförmig angeordneten und aliphatischen (kettenartig angeordneten) Verbindungen enthält. Diese Verbindungen sind derart komplex, dass ihre chemische Struktur der von irdischen Petroleum und Kohle gleicht. Bislang glaubten Wissenschaftler, dass derart komplexe organische Verbindungen nur das Ergebnis biologischer Prozesse - also einstigen Lebens - sein könnten. Die neue Ergebnisse legen nun jedoch nahe, dass sie auch von Sternen synthetisiert werden können, also auch an Orten und unter Umständen, an und unter welchen keine Lebensformen existiert haben.

Wie das Team um Prof. Sun Kwok und Dr. Yong Zhang von der "University of Hong Kong" aktuell im Fachmagazin Nature berichtet, gelang die Entdeckung während der Untersuchung von Infrarotemissionen ferner Sterne im interstellaren Raum und Galaxien, die als "unidentifizierte Infrarotemissionsstrukturen" bezeichnet werden. Mehr als zwei Jahrzehnte lang gingen Wissenschaftler davon aus, dass diese Signaturen von einfachen organischen Molekülen aus Kohlenstoff und Wasserstoffatomen, sogenannten polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAKs) stammen.

Syringe

Impfung gegen Zöliakie, dennoch sollte Gluten vermieden werden

Wissenschaft: Impfung gegen Zöliakie soll Unverträglichkeit gegen Getreide-Eiweiß und schwerwiegende Verdauungsprobleme überwinden
celiacos gluten
© Desconocido

Ein Kind auf dem OP-Tisch, Ärzte führen über den Mund eine Sonde ein, entnehmen Gewebeproben aus dem Verdauungstrakt. Routine etwa an der Universitätskinderklinik Gießen bei Patienten mit Verdacht auf Zöliakie, einer schwerwiegenden Darmentzündung. Den Betroffenen machen simple Grundnahrungsmittel zu schaffen. Sie vertragen ein Speicherprotein im Korn von Weizen und Dinkel nicht: Gluten, auch „Klebereiweiß“ genannt.
Bei der Erkrankung „geht die Schleimhaut im Dünndarm zugrunde, wobei eine Aufnahmestörung für alle Nährstoffe entstehen kann“, erläutert Klaus-Peter Zimmer, Chefarzt der Abteilung Allgemeine Pädiatrie in der Gießener Klinik. Zöliakie gilt als nicht heilbar, Betroffene müssen bislang glutenhaltige Lebensmittel strikt meiden.

Das könnte sich ändern. Die Gießener Forscher arbeiten auf eine Schluckimpfung für Neugeborene hin. Sie soll bewirken, dass das Immunsystem mit genetischer Veranlagung für Zöliakie Gluten tolerieren lernt, sobald es ihm das erste Mal begegnet. Etwa im sechsten Lebensmonat, wenn zum ersten Mal Beikost gefüttert wird.

Kommentar: Gluten sollte dennoch vermieden werden, da dieses Eiweiß den Körper auch auf andere Weise negativ beeinflusst und nicht nur bei Zöliakiebetroffenen. Lesen Sie dazu die folgenden Artikel:

Die (Brot-)Büchse der Pandora: Die kritische Rolle von Weizenlektin bei menschlicher Krankheit

Die dunkle Seite des Weizens -- Neue Perspektiven auf Zöliakie und Weizenunverträglichkeit


Life Preserver

Wissenschaft: Protein als Überlebenshelfer bei Überschwemmungen

Potsdamer Wissenschaftler haben ein Protein entdeckt, mit dessen Hilfe Pflanzen besser mit Überschwemmungen zurechtkommen.

RAP2.12 aktiviere wichtige Gene für die Anpassung an den Sauerstoffmangel, berichten die Forscher des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam. Das gemeinsam mit italienischen und niederländischen Forschern erlangte Ergebnis wurde vom Fachjournal Nature veröffentlicht.

Überschwemmungen und Hochwasser ruinieren immer wieder ganze Ernten, da die Pflanzen nicht mehr genügend Sauerstoff für die Zellatmung und die damit verbundene Energieproduktion aufnehmen können. Es gibt aber Mechanismen, die Pflanzen besser mit dem Mangel klarkommen lassen, etwa, indem der Stoffwechsel auf die Verwertung von Reserven umgestellt wird.

Gesteuert werde die Umstellung vom Protein RAP2.12, so die Forscher. Sie beobachteten bei der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana), dass sich Pflanzen mit erhöhtem RAP2.12-Gehalt besser von Überschwemmungen erholen.