Eine Tarnung gegen gefährliche Außerirdische

Der Traum von der Entdeckung intelligenten Lebens jenseits unserer Erde existiert bereits mindestens seit dem 16. Jahrhundert. Ob das tatsächlich wünschenswert wäre, steht allerdings auf einem anderen Blatt. Die Wahrheit ist: Wir haben keine Möglichkeit festzustellen, ob eine außerirdische Zivilisation freundlich oder feindlich gesinnt ist. Der britische Astrophysiker Stephen Hawking ist nur einer von einer ganzen Reihe von Wissenschaftern, die aus Vorsicht mittlerweile eher davon abraten würden, mit Aliens in Kontakt zu treten. Sollten wir das Pech haben, dort draußen tatsächlich die Borg oder eine ähnlich unangenehme ET-Variante aufzuspüren, wäre es wohl keine schlechte Idee, sich zu verstecken. Aber wie verbirgt man eine ganze per Radio- und anderen Transmissionen permanent ins All hinaus brüllende Zivilisation vor den begehrlichen Blicken übelwollender Außerirdischer?

Alex Teachey von der Columbia University in New York und seine Kollegen haben nun in den "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" eine Methode vorgestellt, wie wir uns zumindest im sichtbaren Licht verbergen könnten, und zu der wir sogar jetzt schon technisch in der Lage wären: Die Forscher schlagen vor, mit einem 30-Megawatt-Laser in der Ekliptikebene ins All hinaus zu leuchten. Das allein würde zumindest rein rechnerisch schon reichen, unseren Heimatplaneten vor einer Entdeckung durch die Transitmethode zu bewahren. Das Verfahren hätte freilich auch eine ganze Reihe von Nachteilen: Würden wir etwa den Laser einschalten, nachdem die Erde bereits von Aliens entdeckt worden ist, würde uns das erst recht verraten. Außerdem ist es wahrscheinlich, dass die Außerirdischen technisch bedeutend weiter fortgeschritten sind als wir. Unsere primitiven Lasertricks würden sie vermutlich zuerst herzlich zum Lachen bringen. Und dann würden sie sich vermutlich (ausgerüstet mit dem Wissen, wie wenig wir ihnen entgegen zu setzen haben) auf den Weg zu uns zu machen.

Foto: ESO/Yuri Beletsky

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Meeresspiegelanstieg weit unterschätzt

Dass der globale Meeresspiegel im Zuge von Klimaerwärmung und Eisschmelze allmählich ansteigt, ist mittlerweile unbestrittenes Faktum. Es liegen genug Messdaten vor, um zu belegen, dass der Anstieg heute so schnell abläuft, wie seit 3.000 Jahren nicht mehr. Allein in den 100 Jahren zwischen 1900 und 2000 kamen mindesten 14 Zentimeter dazu. Wie sich diese Entwicklung fortsetzen wird, ist vorerst noch weitgehend Spekulation – die Aussichten sind jedenfalls selbst im günstigsten Szenario alles andere als rosig. Eine nun von Klimaforschern um Robert DeConto von der University of Massachusetts präsentierte Studie spricht allerdings dafür, dass die aktuellen Annahmen des IPCC im jüngsten Weltklimabericht viel zu optimistisch angesetzt sind: Nach den im Fachblatt "Nature" präsentierten Berechnungen könnte es doppelt so schnell gehen wie befürchtet, weil zwei wesentliche glaziale Prozesse bisher unberücksichtigt geblieben sind. Demnach würde allein das Abschmelzen der Antarktis bis 2100 einen Pegelanstieg von einem Meter zusätzlich beisteuern. Die Arbeit erklärt auch einen bislang nicht nachvollziehbaren Anstieg des Meeresspiegels vor rund 3 Millionen Jahren. Geologische Untersuchungen zeigen, dass die globalen Ozeane im damaligen Pliozän um 10 bis 20 Meter angestiegen waren.

Foto: REUTERS/NASA/British Antarctic Survey

Planetare Geburtsstätte

Nie zuvor war die Geburtsstätte eines neuen Planetensystems so detailreich festgehalten worden: Diese neue Aufnahme vom Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) zeigt die bislang feinsten Einzelheiten einer protoplanetaren Scheibe um den nahegelegenen sonnenähnlichen Stern TW Hydrae. Das Bild zeigt eine faszinierende Lücke in dem Abstand vom Stern, in dem sich in unserem Sonnensystem die Erdumlaufbahn befindet. Das könnte bedeuten, dass dort gerade eine jüngere Version unseres Heimatplaneten oder eine etwas massereichere Supererde heranwächst. Der Stern TW Hydrae ist aufgrund seiner Nähe zur Erde – er ist nur etwa 175 Lichtjahre entfernt – und seines Status als junger Stern von etwa 10 Millionen Jahren unter Astronomen ein beliebtes Studienobjekt. Wir schauen zudem direkt von oben auf die protoplanetare Scheibe, die den Stern umgibt. Das ermöglicht einen unverzerrten Blick auf alles, was dort vor sich geht.

Foto: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Hummeln sind die ersten

Das Wetter ist ihnen mehr oder weniger egal, zumindest solange das Thermometer mehr als Null Grad Celsius anzeigt: Seit kurzem sind wieder Hummeln unterwegs, es sind die ersten Wildbienen, die in den Frühling abheben. Warum die pelzige Insektenart bereits bei einer Außentemperatur von zwei Grad Celsius unbeirrt aus ihren Überwinterungsquartieren krabbelt, verdankt sie einem Trick: Die Tiere haben im Winter eine Extraportion Nektar in ihrer Honigblase gespeichert, den sie jetzt gleichsam als Booster nutzen. Mit Hilfe dieser Energiequelle spannen sie ihre Flugmuskulatur so stark und lange an, bis sich die kleinen Körper auf 30 Grad erwärmt haben. Nach diesem intensiven Aufwärmtraining steuern sie sofort ihre Nahrungsquelle – Frühblüher wie Krokusse und Schneeglöckchen, Weidenkätzchen und Märzenbecher – an. Die Hummelkönigin muss nämlich nach dem Verlassen ihres winterlichen Rückzugsortes schnell zu Kräften kommen, damit sie sich einen Nistplatz für ihre Brut suchen kann. In der Regel gelingt ihnen das bis Mitte April, dann geht es ans Eierlegen. In ihrem einjährigen Leben produziert eine Hummelkönigin einige 100 bis 1.000 Eier. Daraus schlüpfen Arbeiterinnen, Drohnen und neue junge Hummelköniginnen, die wiederum die Population im Frühling des folgenden Jahres sichern werden.

Foto: APA/dpa/Martin Schutt

Transparentes Holz

Holz ist als Material praktisch unersetzlich: Es kostet wenig, wächst fortlaufend nach und ist vielseitig einsetzbar. Nun könnte es künftig dank eines neuen schwedischen Verfahrens in einigen Bereichen sogar an die Stelle von Glas rücken: Lars Berglund und seine Kollegen vom KTH Royal Institute of Technology in Stockholm ist es gelungen, Holz durchsichtig zu machen, indem sie das braune Lignin herauslösen und gegen ein widerstandsfähiges Polymer ersetzten. Die Forscher sehen unzählige Einsatzmöglichkeiten, etwa in der Architektur oder im Möbelbau. Die Methode ist laut den Wissenschaftern bereit für die Massenproduktion geeignet. Damit dürfte dem ersten transparenten Billy-Regal wohl nichts mehr Wege stehen.

Foto: Peter Larrson/KTH Royal Institute of Technology

Europas Fahrplan zur Suche nach Leben im All

Wissenschafter haben kürzlich mit Unterstützung der Europäischen Kommission die erste Astrobiologie-Roadmap Europas vorgestellt. Das AstRoMap-Projekt versteht Astrobiologie als transdisziplinären Forschungsgegenstand, der den Ursprung, die Entwicklung und die Ausbreitung von Leben im Kontext kosmischer Evolution im Fokus hat. Dies inkludiert auch die Suche nach lebensfreundlichen Regionen innerhalb und jenseits unseres Sonnensystems. Konkret besteht der Fahrplan aus fünf übergeordneten Kapiteln: Ursprung und Evolution von Planetensystemen, Quellen für organische Verbindungen im All, organische Synthese auf der Erde, Leben und Habitabilität sowie Biosignaturen und der Nachweis von Leben.

Illu.: Nasa

Seltenes Schriftzeugnis der Etrusker

Eine auf den ersten Blick unauffällige Sandsteintafel verrät womöglich mehr über die etruskische Sprache und Religion als die meisten anderen überlieferten schriftlichen Aufzeichnungen zusammen. Die 1,2 Meter mal 60 Zentimeter große Stele stammt aus dem 6. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung und wurde kürzlich im Fundament eines etwas jüngeren etruskischen Tempel nordöstlich von Florenz entdeckt. Bisher konnten die Forscher mindestens 70 Buchstaben und Satzzeichen auf dem Stein ausmachen. Längere schriftliche Zeugnisse der Etrusker sind äußerst selten, die einzigartige Inschrift wird daher vermutlich den bekannten Wortschatz des Etruskischen erheblich erweitern, glaubt Gregory Warden von der Southern Methodist University, Dallas, der die Platte gefunden hat. Obwohl das Leben der Etrusker von Religion stark geprägt war, kennt man nur wenige religiöse Artefakte; bei den meisten handelt es sich um Grabbeigaben. Insbesondere über jenen Gott oder Göttin, der bzw. die in dem Tempel angebetet wurde, erhoffen sich die Archäologen wertvolle Aufschlüsse. Bevor sie sich aber an die Übersetzung machen können, muss der Stein in den nächsten Monaten gereinigt und konserviert werden.

Foto: Mugello Valley Project

"Oh my God — it's full of stars!"

Das Hubble Weltraumteleskop hat tief ins Herz unserer Heimatgalaxie geblickt. Das Ergebnis ist diese eindrucksvolle Infrarotaufnahme von mehr als einer halben Million Sterne, die im sichtbaren Licht von einer Wolke aus Gas und Staub verdeckt werden und daher normalerweise unsichtbar sind. Sie alle sind (abgesehen von einigen blauen Sternen im Vordergrund) Teil des Sternhaufens nahe des Milchstraßenzentrums, dem massereichsten und dichtesten Sternenclusters unserer Galaxie. Die Region in der unmittelbaren Nachbarschaft zum zentralen Schwarzen Loch ist so dicht gepackt mit Sternen, dass auf einer Strecke, die der Entfernung zwischen der Sonne und ihrem nächsten stellaren Nachbarn Alpha Centauri entspricht (4,3 Lichtjahre), rund eine Million Sterne Platz finden.

Foto: NASA/ESA

Malaria-Vorläufer aus dem Dinosaurier-Zeitalter

Die Wurzeln der modernen Malariaerreger reichen bis zur Zeit der Dinosaurier zurück. George Poinar von der Oregon State University und seine Kollegen haben in einem 100 Millionen Jahre alten Stück Bernstein aus Burma eine Gnitze – das ist eine nahe Verwandte der Stechmücke – entdeckt. Im Verdauungstrakt des Insekts fanden die Forscher 35 Oozysten des parasitären Einzellers Paleohaemoproteus burmacis. Der Mikroorganismus ist ein Vorfahre einiger heute verbreiteten Blutparasiten, die mit dem Malariaerreger Plasmodium nahe verwandt sind. Die bisher ältesten Plasmodien stammen aus 20 Millionen Jahre altem Bernstein. Der aktuelle Fund lässt darauf schließen, dass Plasmodien ursprünglich ihren gesamten Entwicklungszyklus in Insekten bzw. ihren Larven und Puppen durchmachten. Die Auslagerung des asexuellen Teils ihres Lebenszykluses in Wirbeltieren dürfte erst später geschehen sein.

Foto: George Poinar/Oregon State University

Schwarz-grüne Urzeit-Schlange

Paläobiologen um Maria McNamara von der University College Cork ist es gelungen, die Musterung und Farbgebung einer Schlange zu rekonstruieren, die vor 10 Millionen Jahren auf der iberischen Halbinsel gelebt hat. Wie die Wissenschafter im Fachjournal "Current Biology" schreiben, haben sie dafür die konservierten Pigmentzellen eines gut erhaltenen Schlangenfossils genauer unter die Lupe genommen. Zwar waren die Pigmente selbst längst verschwunden, doch die Formen der Zellen ließen sich noch gut erkennen – und diese sind eindeutige Indikatoren für die ursprüngliche Farbgebung. Die Schlange aus der Familie der Nattern dürfte demnach eine schwarz-grüne Bänderzeichnung getragen haben.

Illu.: Jim Robbins

Die Geburt der ersten Schwerkraftgiganten

Am äußeren Rand des bekannten Universums existieren einige der hellsten Objekte, die je beobachtet werden konnten: Die Milliarden Lichtjahre entfernten Quasare halten für Astrophysiker immer noch zahlreiche Rätsel bereit, immerhin weiß man mittlerweile, dass in den Zentren dieser aktiven Galaxienkerne supermassive Schwarze Löcher sitzen, die Milliarden Mal massereicher sind als die Sonne. Wie solche Giganten kurz nach dem Urknall entstehen konnten, ist dagegen unklar. Nun haben Kentaro Nagamine von der Osaka University und Isaac Shlosman von der University of Kentucky anhand einer Simulation entscheidende Hinweise gewonnen: Die Berechnungen lassen darauf schließen, dass Aggregationen von Dunkler Materie die Samenkörner bildeten, um die sich allmählich enorme Mengen von Materie sammeln konnten. Aus dem Kollaps dieser riesigen Gaswolken gingen schließlich die ersten supermassereichen Schwarzen Löcher hervor.

Illu.: Kentaro Nagamine, Osaka University

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Pavlof spuckt und stört den Luftverkehr

Der Vulkan Pavlof im US-Bundesstaat Alaska ist erwacht. Am 27. März brach er seit 2014 erstmals wieder aus, am darauf folgenden Tag schickte er eine Aschewolke bis zu 6.000 Meter in den Himmel, wie das Vulkanobservatorium bekanntgab. Da über dem Gebiet wichtige internationale Flugrouten zwischen Nordamerika und Asien mit einem Aufkommen von bis zu 30.000 Passagieren pro Tag liegen, kam es teilweise zu Einschränkungen im Luftverkehr. Pavlof liegt rund 1.000 Kilometer südwestlich der Stadt Anchorage auf der dünn besiedelten Aleuten-Halbinsel. Die nahe gelegene Ortschaft Cold Bay ist rund 60 Kilometer von dem Berg entfernt. Der über 2.500 Meter hohe schneebedeckte Vulkan zählt zu den aktivsten Vulkanen in Alaska und zeigt bei seinen Ausbrüchen eine seltsame Regelmäßigkeit: Viele seiner seit 1790 registrierten Eruptionen fanden zwischen September und Dezember statt. Das macht Pavlof zum berechenbarsten aller aktiven Vulkane der Aleutenkette.

Foto: AP/Colt Snapp

Warum Enceladus' Geysire nicht zufrieren

Seit die Nasa-Sonde Cassini 2005 erstmals aktive Geysire auf dem Saturnmond Enceladus festgehalten hat, spekulieren Astronomen, welche Mechanismen die Eruptionen auf dem eisigen Himmelskörper antreiben. Forscher von den Universitäten Princeton und Chicago sind der Antwort auf diese Frage nun einen Schritt näher gekommen. Grundsätzlich geht man davon aus, dass die kryovulkanischen Vorgänge von einem Wasserozean unter der Eiskruste des Mondes gespeist werden. Warum aber die Geysire über längere Zeit aktiv bleiben, könnte das von Allan Rubin und seinen Kollegen vorgestellte, simple Modell klären: Die These basiert auf vertikalen Spalten, die von der Oberfläche bis zu den Wassermassen in 40 Kilometern Tiefe reichen. Diese Schächte seien demnach großteils mit Wasser gefüllt, das durch die Gezeitenkräfte des Saturn fortlaufend in Bewegung und damit flüssig bleibt.

Illu.: Nasa

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Goldschürfer vergiften Yanomami mit Quecksilber

Seit Jahrzehnte holen illegale Schürfer im Amazonasgebiet Gold aus dem Dschungelboden und gehen dabei mit großer Rücksichtslosigkeit vor. Abgesehen von der flächendeckenden Umweltzerstörung hat das Quecksilber, dass die Goldsucher zur Trennung des Edelmetalls von Fremdsubstanzen einsetzen, die schlimmsten Auswirkungen. Das bekommen auch die Yanomami zu spüren: Eine aktuelle Studie von brasilianischen Gesundheitsexperten belegt nun, dass 90 Prozent der Angehörigen dieser Volksgruppe, die in den betroffenen Gebieten leben, unter teilweise schweren Quecksilbervergiftungen leiden. Das Quecksilber gelangt über das Wasser in die Nahrungskette, wo es sich – von Mikroorganismen zu Methylquecksilber umgewandelt – vor allem in Fischen anreichert und schließlich im menschlichen Organismus landet. Das Umweltgift greift besonders das Nervensystem an und kann zu Lähmungen und Hauterkrankungen führen.

Foto: REUTERS/Carlos Garcia Rawlins

Auf der Suche nach dem Ursprung von Gold

Apropos Gold: Wer glaubt, dass das Gold aus seinem Ring einer Mine in Afrika oder Australien entstammt, hat nur teilweise recht. Dort mag es zwar aus dem Boden geschürft worden sein, entstanden ist es allerdings weiter weg – viel weiter weg: Die schweren Elemente in unserem Sonnensystem gingen aus einer komplexen Verkettung von Kernreaktionen und -zerfällen, auch bekannt als der "rapide Neutroneneinfangsprozess" (r-Prozess) im fernen Weltall hervor. Wo genau diese Prozesse stattfinden, ist allerdings eines der ungelösten Rätsel. Die beiden favorisierten astrophysikalischen Szenarien sind katastrophale Kernkollaps-Supernovae und die Verschmelzung von Neutronensternen (im Bild eine künstlerische Darstellung). Nun haben Forscher von der Michigan State University und der Technischen Universität Darmstadt mithilfe von verschiedenen Modellen die Herstellung dieser Elemente im Detail nachvollzogen. Dabei gelang es den Wissenschaftern erstmals, systematische Unsicherheiten für vorhergesagte Häufigkeitsverteilungen im Rahmen realistischer astrophysikalischer Szenarien zu bestimmen.

Foto: Stephan Rosswog, Jacobs University Bremen

Weltweit kleinster Schwerkraftsensor

Es ist vergleichsweise winzig, leistet aber mindesten ebenso viel wie so manches mehrere Kilogramm schwere und tausende Euro teure Pendant: Schottische Wissenschafter um Richard Middlemiss von der University of Glasgow haben ein kostengünstiges Gravimeter entwickelt, das auf Beschleunigungssensoren basiert, die auch in herkömmlichen Smartphones Verwendung finden. Kern des nun im Fachblatt "Nature" präsentierten schmucken Prototypen ist ein auf filigranen Metallfedern aufgehängter, nur 200 Mikrometer dicker Siliziumchip, der mit einer hauchdünnen Chromlage beschichtet wurde. Schwerkraftveränderungen lassen den Chip aus der Waagrechten kippen, ein Lichtsensor misst die entsprechende Neigung. Das Gerät ist empfindlich genug, um Hohlräume oder Tunnels unter der Erde aufzuspüren oder neue Lavaströme unter Vulkanen zu entdecken. Laut Middlemiss und seinen Kollegen könnte man mit einem Netzwerk dieser hochsensiblen Sensoren drohende Vulkanausbrüche anzeigen oder Bodenschätze auskundschaften.

Foto: Richard Middlemiss et al., University of Glasgow

Quasar strahlt heißer als es möglich scheint

Und noch ein Quasar-Rätsel haben wir in dieser Woche: Forscher um Michael Johnson vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge (Massachusetts) haben in zwei Milliarden Lichtjahren Entfernung ein aktives Galaxienzentrum erspäht, in dem es geradezu irrwitzig heiß hergeht: Der Quasar 3C 273 weist eine Temperatur von etwa 10 Billionen Grad Celsius auf und strahlt 400 Billionen Mal so hell wie die Sonne – die Werte überstiegen alles bisher bekannte und passen ganz und gar nicht zu den etablierten Modellen über die Vorgänge in Quasaren: Bisher ging man von einer Obergrenze für die Helligkeit der Jets eines Quasars aus; Rückkoppelungsmechanismen würden demnach verhindern, dass sie Temperaturen von 100 Milliarden Grad Celsius überschreiten. Dass 3C 273 kein Einzelfall ist, zeigten bereits ältere Beobachtungen von ungewöhnlich heißen Quasaren. Nun wollen die Astrophysiker herausfinden, ob sie ihre Modelle revidieren müssen oder ein bisher unbekannter Mechanismus zu diesen hohen Temperaturen beitragen.

Foto: Wolfgang Steffen/ UNAM

Altsteinzeitliches Twitter-Vögelchen

Wie ausgereift die künstlerische Schaffenskraft der Menschen der Steinzeit war, beweisen alleine schon die Malereien an den Höhlenwänden von Chauvet, Lascaux oder Altamira. Ein nun von französischen Forschern präsentiertes Kunstwerk zeigt, dass die Jäger und Sammler des Paläolithikums nicht nur hervorragend mit Farbe umgehen konnten, sondern auch bei der kreativen Bearbeitung von Stein wahre Meister waren: Der in einen Kalksteinbrocken gravierte Vogel von der Fundstätte Cantalouette II (Département Dordogne), der verblüffend an das Twitter-Logo erinnert, erwies sich bei näherer Untersuchung als ungewöhnlich detailreich und naturnah. Die Darstellung ist tatsächlich so realistisch, dass die Forscher um Iluminada Ortega vom Institut National de Recherches Archéologiques Préventives (INRAP) in der Studie im "Journal of Archaeological Science" sogar über die abgebildete Spezies spekulieren. Entstanden ist das 35.000 Jahre alte Kunstwerk in einer Werkstatt des Aurignacien, der ältesten Kultur des Jungpaläolithikums in Europa.

Foto: Iluminada Ortega, Joseba Rios-Garaizar, Diego Garate Maidagan, Juan Arizaga, Laurence Bourguignon

Zoowelt

Im Wiener Haus des Meeres sind fliegende Schlangen eingezogen: Der Aqua-Terra-Zoo beherbergt seit kurzem drei Paradies-Schmuckbaumnattern (Chrysopelea paradisi). Die Tiere haben die Fähigkeit, sich bei Gefahr vom Baum zu katapultieren und unter eleganten Schlängelbewegungen bis zu 100 Meter durch die Luft zu segeln. Dabei können sie sogar navigieren oder umdrehen. Um das zu bewerkstelligen, flacht die Schlange ihren Körperquerschnitt zu einer perfekten Tragfläche ab. Heimisch ist die Schmuckbaumnatter in den südostasiatischen Regenwäldern. Die bis zu einen Meter lange Schlange ernährt sich in den Baumkronen von allerlei Kleingetier. Dieses wird mithilfe eines schwachen Giftes erbeutet. (3.4.2016)

Foto: Haus des Meeres/Günther Hulla