Wie man außerirdische Raumschiffe aufspüren könnte
Dass unsere Milchstraße von Exoplaneten nur so wimmelt, ist mittlerweile so gut wie erweisen. Statistische Hochrechnungen kommen sogar zu dem Schluss, dass die meisten Sterne erdähnliche Exoplaneten besitzen, die in der habitablen Zone kreisen. Keine schlechten Grundlagen also für Spekulationen, dass es dort draußen auch intelligentes Leben geben könnte - möglicherweise sogar Zivilisationen, die der interstellaren Raumfahrt mächtig sind. Aber wie könnte man diese entdecken? Die beiden Physiker Ulvi Yurtsever und Steven Wilkinson von der US-Rüstungsfirma Raytheon haben nun eine Methode vorgeschlagen, wie sich zumindest theoretisch außerirdische Raumschiffe in unserer Milchstraße aufspüren ließen. Die Grundannahme der Forscher basiert darauf, dass sich diese Raumfahrzeuge der Lichtgeschwindigkeit allenfalls annähern können. Reisen mit solch hohem Tempo würden der Studie zufolge durch die fortwährende Kollision mit Photonen des Mikrowellenhintergrunds ganz charakteristische Signaturen im Terahertz- oder Infrarotbereich hervorrufen. Und diese müsste sich auch von der Erde aus wahrnehmen lassen, glauben die Wissenschafter.
Kein Magen für die Steinzeit-Diät
Essen wie ein Jäger und Sammler der Altsteinzeit soll angeblich gesund sein, zumindest, wenn es nach den Anhängern der Paläo-Diät geht. Hauptbestandteil dieses Speiseplans ist Fleisch oder Fisch, dazu kommen andere Meeresfrüchte, Eier, Obst, Gemüse und Kräuter sowie Nüsse und Pilze. Verzichtet wird dagegen auf Milchprodukte, Brot und alle übrigen industriell gefertigten Nahrungsmittel, wie Zucker oder Nudeln. Eine neue Studie zeigt nun, dass wir für diese Art der Ernährung offenbar gar nicht mehr den Magen haben. Der Anthropologe Cecil Lewis von der University of Oklahoma hat die Magen- und Darmflora einiger Mitglieder des Matsés-Volkes im peruanischen Urwald mit jener von peruanischen Farmern verglichen. Es zeigte sich, dass die Bakterienbesiedelung der Matsés, die zu den letzten Jägern und Sammlern der Erde zählen, wesentlich artenreicher ist als die von Menschen mit einem modernen Lebenswandel. Zudem verfügen sie über mindestens eine zusätzliche große Bakteriengruppe. Diese uralten Treponema-Stämme - verwandte Arten sind für Krankheiten wie Syphilis verantwortlich - kennt man auch von Schweinen, wo sie für die Aufspaltung von Kohlenhydraten sorgen.
Strahlende Bekleidungszukunft
Mehrfarbig selbst leuchtende T-Shirts: derart futuristische Bekleidung kennt man aus dem einen oder anderen Science-Fiction-Film. Dank der Erfindung eines chinesischen Wissenschafters könnte das Bild von hell strahlenden Menschenansammlungen bald Realität werden. Der Materialwissenschafter Zhitao Zhang und seine Kollegen von der Fudan University in Shanghai haben lichtemittierende elektrochemische Zellen (PLEC) in Form dünner Fasern entwickelt. Die Forscher ummantelten dafür einen nur 127 Mikrometer dünnen Stahldraht mit dreischichtigen Leuchtzellen und Kohlenstoffnanoröhrchen. Zu einem Textil verarbeitet benötigt die insgesamt einen Millimeter dicke Faser 13 Volt, um mit einer Lichtstärke von rund 600 Candela pro Quadratmeter zu leuchten. Ihr großer Vorteil: Der Leuchtfaden ist äußerst robust, selbst 100-faches Biegen überstand er schadlos und verlor dabei weniger als 10 Prozent seiner Leuchtkraft. Auch die industrielle Großherstellung dürfte kein Problem sein. Per Tauchbeschichtung ließen sich in kurzer Zeit große Mengen der Leuchtfaser produzieren, erklärten die Wissenschafter.
Kein Futter für das Schwerkraftmonster im Zentrum der Milchstraße
Im Mai 2014 kam eine riesige Gas- und Staubwolke dem supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße so nah wie nie zuvor. Forscher rieben sich in Erwartung eines interessanten Spektakels bereits die Hände: Angesichts der großen Gezeitenkräften in dieser Region starker Gravitation nahm man an, dass die Wolke auseinanderreißen und sich entlang ihrer Umlaufbahn zerstreuen würde. Ein Teil dieser Materie würde dann das Schwarze Loch füttern, was zu einem plötzlichen Aufleuchten oder anderen Hinweisen darauf führen sollte, dass dieses Monster gerade eine seiner seltenen Mahlzeiten genießt. Tatsächlich aber geschah mehr oder weniger gar nichts. Die Wolke mit der Bezeichnung G2 überstand die Annäherung offenbar unbeschadet und das Schwarze Loch selbst hat bis heute keinen Anstieg seiner Aktivität gezeigt. Die besten Messungen von diesem Objekt überhaupt, durchgeführt mit dem Very Large Telescope der ESO von einem Wissenschafterteam der Universität Köln, zeigen nun, dass G2 bei der Passage nicht einmal besonders gestreckt wurde, sondern nach wie vor recht kompakt ist. Die Astrophysiker glauben daher, dass es sich bei G2 in Wahrheit um einen jungen Stern mit einem massereichen Kern handelt, der noch immer Materie ansammelt.
Methusalems im Sternen-Seniorenclub
Die Sculptor-Zwerggalaxie ist ein kleiner elliptischer Trabant unserer Milchstraße und liegt in rund 290.000 Lichtjahren Entfernung. Während unsere Heimatgalaxie nach wie vor neue Sterne hervorbringt, ist in der Zwerggalaxie die Sternproduktion bereits vor sieben Milliarden Jahren zum erliegen gekommen. Die wenige Millionen Mitglieder umfassende Sterneninsel besteht daher ausschließlich aus sehr alten Sonnen. Nun haben Astronomen zwei wahre Methusalems in diesem Sternen-Seniorenclub ausgemacht. Die beiden Sterne dürften zu den ersten gehört haben, die vor 13 Milliarden Jahren in der Sculptor-Zwerggalaxie entstanden sind. Auffällig ist, dass die Sterne im Vergleich zu jüngeren Artgenossen weniger als die Hälfte an Magnesium und Calcium besitzen und nur 10 Prozent des erwartbaren Siliziumanteils. Dies dürfte daran liegen, dass zum Zeitpunkt der Geburt der beiden Sterne erst wenige Supernovae stattgefunden haben, die für die Produktion dieser Elemente verantwortlich sind.
Elefanten sind Meister der Orientierung
Elefanten leben in einer Umwelt, für die eine gute Orientierung überlebenswichtig ist. Um ihren Hunger und Durst zu stillen, müssen die Dickhäuter in der Savannen insbesondere in der Trockenzeit weite Strecken zurücklegen. Ob sie sich beim Aufsuchen der Wasserstellen auf Nase und Gehör verlassen oder doch auf ihr sprichwörtliches Gedächtnis zurückgreifen, war bisher unklar. Forscher rund um Leo Polansky von der Colorado State University haben daher im Rahmen einer Langzeitstudie im Etosha-Nationalpark in Namibia fünf weibliche und fünf männliche Elefanten mit GPS-Halsbändern versehen, um zu sehen, auf welchen Wegen die Tiere zu den weit verstreuten Wasserlöchern finden.
Die aufgezeichneten Bewegungsmuster zeigten Erstaunliches: Sobald die Elefanten Durst bekamen, näherten sie sich praktisch in gerader Linie dem gewählten Wasserloch. Teilweise aus über 50 Kilometern Entfernung marschierten die Tiere direkt auf die Wasserstellen zu, unabhängig davon, aus welcher Richtung der Wind kam oder ob Regen- oder Trockenzeit herrschte. "Das spricht für detailliertes räumliches Wissen über große Entfernungen hinweg", sagt Polansky. Die Ergebnisse deuten demnach stark darauf hin, dass Elefanten ihren Lebensraum sehr genau kennen und es tatsächlich ihr hervorragendes Ortsgedächtnis ist, das die Tiere zu Futter und Wasser führt.
Wie lang ist ein Tag auf dem Saturn?
Nach jahrzehntelanger Erforschung des Sonnensystems kennt man die Rotationsperioden der Planeten mittlerweile teilweise bis auf die Sekunde genau - mit einer Ausnahme: Beim Saturn (im Bild mit seinem Mond Titan) waren sich die Astronomen bisher vor kurzem immer noch nicht ganz sicher. Die "Voyager"-Missionen ergaben in den 1980er-Jahren eine Umdrehungsdauer von 10 Stunden und 32 Minuten. Die NASA-Sonde "Cassini" dagegen ermittelte 2004 mit einer ähnlichen Methode anhand seines Magnetfeldes, dass der Gasriese für eine Umdrehung 10 Stunden und 47 Minuten benötigt. Ravit Helled und seine Mitarbeiter von der israelischen Tel Aviv University bedienten sich nun eines neuen Verfahrens und konnten damit feststellen, dass die Tageslänge auf dem Saturn näher an den von "Voyager" ermittelten Werten liegt: Detaillierte Schwerefeldmessungen ergaben, dass der Saturn zwischen 10 Stunden 32 Minuten und 10 Stunden 34 Minuten für eine ganze Rotation benötigt.
Laufroboter mit reflexivem Bewusstsein
Vor einem Jahr haben Wissenschafter der Universität Bielefeld dem Laufroboter Hector mit einer speziellen Software eine einfache Art von Bewusstsein verliehen. Die Programm-Erweiterung "reaCog" wird immer dann aktiv, wenn der Roboter nicht mehr weiter weiß. Diese Erweiterung befähigt den Roboter zum Probehandeln – er sucht zunächst neue Lösungen für das Problem und wägt dann ab, welche Handlung sinnvoll ist, statt automatisch eine festgelegte Handlung vorzunehmen. Die Möglichkeit zum Probehandeln ist zentrales Merkmal einer einfachen Form von Bewusstsein. Nun sind die Forscher in ihren Experimenten einen Schritt weiter gegangen: Sie haben eine Software-Architektur entwickelt, die Hector in die Lage versetzt, sich aus der Sicht von anderen zu sehen - ihm also die Fähigkeit zur Reflexion vermittelt. "Das Besondere ist, dass der Roboter durch unsere Software-Erweiterung nun Annahmen über psychische Zustände von anderen vornehmen kann. Er wird dann Absichten oder Erwartungen von Personen vermuten und dementsprechend handeln können", erklärt Malte Schilling von der Uni Bielefeld.
"Hubble"-Nachfolger gut unterwegs
Gute Nachrichten zu den Fortschritten beim geplanten Nachfolger des Weltraumteleskops "Hubble": Das "James Webb" Weltraumteleskop sei auf dem besten Weg, bis zum anvisierten Start im Oktober 2018 fertig zu werden, erklärten Vertreter der NASA am vergangenen Mittwoch. Das derzeit rund 8 Milliarden Euro teure Projekt war in den letzten Jahren wegen Verzögerungen bei der Entwicklung und massiver Budgetüberschreitungen aufgefallen; nach ursprünglichem Zeitplan hätte das Beobachtungsinstrument bereits im Vorjahr mit einer "Ariane-5"-Rakete in den Orbit gebracht werden sollen. Nun sei man beim Bau des "James Webb Space Telescopes" gut unterwegs und im Plan, erklärte John M. Grunsfeld von der NASA vor Mitgliedern des US-Kongresses. Das Infrarot-Teleskop verfügt über einen 6,5 Meter großen Hauptspiegel und soll unter anderem bis an die frühesten Anfänge des Universums blicken können.
Quadratisches Eis bei Zimmertemperatur
Normalerweise kommen Schneeflocken als sechseckige Eiskristalle daher. Unter dem Mikroskop erkennt man, dass sich die Moleküle üblicherweise in sich wiederholenden Hexagonal-Mustern anordnen. Nun aber ist es internationalen Wissenschaftern gelungen, bei Zimmertemperatur quadratische Eiskristalle herzustellen, in denen sich die Wassermoleküle in regelmäßigen Reihen arrangieren. Die Forscher quetschten dafür geringe Mengen von Wasser zwischen zwei Graphenschichten. Van-der-Waals-Kräfte zwischen den beiden Kohlenstoffschichten üben dabei einen enormen Druck auf das Wasser auf, dessen Moleküle sich daraufhin zu den entsprechenden Strukturen anordnen. Ein von der Universität Ulm herausgegebenes Video zeigt, dass sich diese Formationen fortdauernd ändern, die regelmäßige Molekülanordnung dabei jedoch bestehen bleibt.
Neue Schicht im Erdmantel entdeckt
Von der Erdkruste bis hinunter zum Erdkern setzt sich die Erde aus mehreren übereinander gelagerten Schichten zusammen. Unterhalb der Kruste, die nur rund 40 Kilometer dick ist, befindet sich der Erdmantel. Dieser besteht aus dem oberen Mantel, der in einer Tiefe von rund 660 Kilometern endet, sowie dem unteren Mantel, der bis in eine Tiefe von 2.900 Kilometern hinabreicht. Nun berichten Forscher um Hauke Marquardt von der Universität Bayreuth in "Nature Geoscience" über eine überraschende Entdeckung: Die Wissenschafter fanden starke Indizien für eine bisher unbekannte "Schicht", die sich innerhalb des unteren Erdmantels in einer Tiefe von etwa 1.500 bis 1.700 Kilometern erstreckt. Diese Schicht zeichnet sich dadurch aus, dass ein Hauptbestandteil des unteren Erdmantels – nämlich das Mineral Ferroperiklas – hier in einer außergewöhnlich hohen Viskosität vorliegt. Daraus resultiert eine enorme Festigkeit und Steifigkeit. Andere Materialien können diese Erdschicht nicht oder nur sehr schwer durchdringen.
Pause auf den Phlegräischen Feldern
Weltweit kennt man weniger als zwei Dutzend Supervulkane. Einer davon befindet praktisch direkt vor unserer Haustüre: Die Phlegräischen Felder liegen rund 20 Kilometer westlich des Vesuv, also unweit der Millionenstadt Neapel, und zeichnen sich durch eine Vielzahl vulkanischer Aktivität aus, darunter auch Solfataren, Thermalquellen und Fumarolen. Darüber hinaus beobachteten Forscher in den vergangenen Jahren eine beunruhigende Folge von Hebungen und Senkungen; das gesamte Areal bewegte sich pro Jahr teilweise um bis zu einen halben Meter. Nun dürften die Phlegräischen Felder wieder etwas zur Ruhe gekommen sein. Messungen zwischen Oktober 2014 und März 2015 ergaben eine Hebung von lediglich 0,5 Zentimeter pro Monat. Die Geologen wollen trotzdem keine Entwarnung geben, denn noch ist unklar, wie diese Ruhephase zu bewerten ist.