Wasserdampf auf einem fernen Exoplaneten entdeckt

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Illustrationscredit: ESA, NASA, Hubble; Künstler: M. Kornmesser

Beschreibung: Wo könnte es sonst noch Leben geben? Die Suche nach Planeten, auf denen es extrasolares Leben geben könnte, ist eine der großen offenen Fragen der Menschheit. Bei dieser Suche gelang kürzlich ein Schritt vorwärts, als man in der Atmosphäre des fernen Exoplaneten K2-18b eine signifikante Menge an Wasserdampf entdeckte.

Der Planet und sein Heimatstern, K2-18, liegen etwa 124 Lichtjahre entfernt im Sternbild Löwe (Leo). Der Exoplanet ist deutlich größer und massereicher als unsere Erde, kreist jedoch in der bewohnbaren Zone seines Heimatsterns. Obwohl K2-18 röter ist als unsere Sonne, leuchtet er am Himmel von K2-18b ähnlich hell wie die Sonne am irdischen Himmel. Die Entdeckung gelang mithilfe von Daten dreier Weltraumteleskope: Hubble, Spitzer und Kepler, diese registrierten die Absorption der Farben von Wasserdampf, während sich der Planet vor den Stern bewegte.

Diese Illustration zeigt rechts den Exoplaneten K2-18b, links seinen heimatlichen roten Zwergstern K2-18, und dazwischen einen unbestätigten Schwesterplaneten.

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Der Mensch als Raumschiff

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Credit Weltraumbild: NASA, ESA, Hubble und J. Maiz- Apellániz (IAA); Danksagung: D. De Martin; Bildrechte Menschenbild: Charis Tsevis; Zusammenstellung: R. J. Nemiroff

Beschreibung: Sie sind ein Raumschiff, das durchs Universum reist. Auch Ihr Hund ist eines. Wir alle tragen Billionen Mikroorganismen mit uns, während wir durchs Leben gehen. Diese Scharen an Bakterien, Pilzen und Spinnentieren haben eine andere DNA als Sie. Kollektiv werden sie als Ihr Mikrobiom bezeichnet.

Ihre Schiffsbesatzung ist Ihren Zellen zahlenmäßig überlegen. Ihre Besatzungsmitglieder bilden Lebensgemeinschaften, helfen Nahrung zu verdauen, greifen bei Gefechten gegen Eindringlinge ein, und manchmal pendeln sie auf einer flüssigen Autobahn von einem Ende Ihres Körpers zum anderen. Vieles von dem, was Ihr Mikrobiom tut, bleibt jedoch unbekannt. Sie sind die Kapitänin, und wenn Sie nett zu Ihrer Besatzung sind, hilft Ihnen das vielleicht, mehr von Ihrem lokalen Kosmos zu erforschen.

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Rätsel um Methan auf dem Mars wird größer


Videocredit: NASA’s GSFC, Scientific Visualization Studio

Beschreibung: Das Methan-Rätsel auf dem Mars wurde soeben noch seltsamer. Neue Ergebnisse des ExoMars Trace Gas Orbiter der ESA und Roscosmos zeigten wider Erwarten kein Methan in der Marsatmosphäre. Dieses Ergebnis folgt auf die Entdeckung von Methan im Jahr 2013 durch den Rover Curiosity der NASA, was scheinbar am nächsten Tag durch Mars Express im Orbit bestätigt wurde.

Das Thema ist sehr interessant, weil auf der Erde Leben ein Hauptproduzent von Methan ist, was zu der faszinierenden Erwartung führt, dass eine Lebensform – vielleicht mikrobielles Leben – unter der Marsoberfläche Methan erzeugt. Doch es gibt auch nichtbiologische Methanquellen. Hier ist eine Visualisierung der ersten angeblichen Methanschwade über dem Mars, die 2003 von der Erde aus entdeckt wurde.

Der aktuelle Nicht-Nachweis von Methan durch den ExoMars-Orbiter könnte bedeuten, dass Methan auf dem Mars auf unerwartete Weise zerstört wird, oder dass nur wenige Gebiete auf dem Mars Methan freisetzen – und das vielleicht nur zu gewissen Zeiten. Da das Rätsel nun noch größer wurde, wird auch die Erforschung der Atmosphäre unseres Nachbarplaneten durch die Menschheit vertieft werden.

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Feuer auf der Erde

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Bildcredit: John McColgan (AFS, BLM)

Beschreibung: Manchmal fangen Gebiete auf dem Planeten Erde zu brennen an. Feuer ist die rasante Aufnahme von Sauerstoff und Sauerstoff ist ein Schlüsselindikator für Leben, daher wäre Feuer auf jedem beliebigen Planeten ein Indikator für Leben. Auf der Erde wurde ein Großteil des Festlandes irgendwann in der Vergangenheit von Feuer versengt.

Obwohl Feuer viele Tragödien verursacht, gehört es an vielen Orten der Erde zum natürlichen Kreislauf des Ökosystems. Große Waldbrände auf der Erde werden meist entweder durch Menschen oder Gewitter verursacht und sind von der Umlaufbahn aus sichtbar. Auf diesem Bild aus dem Jahr 2000 flüchten verängstigte Hirsche vor einem Feuer, das durch das Bitterroot Valley in Montana fegt, indem sie sich in einen Bach stellen.

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Schichten des Mars-Südpols

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Bildcredit und Bildrechte: ESA/DLR/FU Berlin; Bill Dunford

Beschreibung: Was liegt unter dem geschichteten Südpol des Mars? Bei einer aktuellen Messung mit Bodenradar des ESA-Satelliten Mars Express wurde eine helle Reflexionsschicht entdeckt, die zu einem See aus salzigem Wasser unter dem Boden passt. Die Reflexion kommt aus einer Tiefe von etwa 1,5 km, deckt aber einen 200 km breiten Bereich ab.

Flüssiges Wasser verdunstet rasch von der Marsoberfläche, doch ein begrenzter salziger See, wie von der Radarreflexion angedeutet, könnte viel länger bestehen und ein Kandidat für Leben sein, Mikroben zum Beispiel. Dieses Bild des Mars-Südpols wurde 2012 von Mars Express in Infrarot, grün und blau aufgenommen. Es zeigt eine komplexe Mischung aus Schichten von Schmutz, gefrorenem Kohlendioxid und gefrorenem Wasser.

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Urzeitliches im Meer und am Himmel

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Bildcredit und Bildrechte: Jingyi Zhang

Beschreibung: Sie sehen zwar wie runde Steine aus, sind aber lebendig. Zudem sind sie moderne Versionen einer der ältesten Lebensformen, die wir kennen: Stromatolithen. Aus Fossilienfunden vermuten wir, dass Stromatoliten vor etwa 3,7 Milliarden Jahren auf der Erde entstanden – noch bevor viele der vertrauten Sterne am heutigen Nachthimmel auftauchten.

Auf diesem Bild, das in Westaustralien fotografiert wurde, ist nur der urzeitliche zentrale Bogen unserer Milchstraße älter. Sogar die Magellanschen Wolken – Begleitgalaxien unserer Milchstraße, die auf diesem Bild unter dem Bogen der Milchstraße zu sehen sind – gab es nicht in ihrer heutigen Form, als die Stromatoliten erstmals auf der Erde wuchsen.

Stromatoliten nehmen Biofilme von Milliarden Mikroorganismen auf, die langsam zum Licht wandern können. Urzeitliche Stromatoliten setzten mithilfe dieses Lichtes Sauerstoff in der Luft frei und halfen, die Erde für andere Lebensformen bewohnbar zu machen, darunter schließlich auch Menschen.

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Impression: Die Oberfläche von TRAPPIST-1f

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Illustrationscredit: NASA, JPL-Caltech, Spitzer-Team, T. Pyle (IPAC)

Beschreibung: Wenn Sie auf der Oberfläche des neu entdeckten erdgroßen Exoplaneten TRAPPIST-1f stehen könnten, was würden Sie sehen? Das weiß derzeit kein Erdling so genau, doch diese Illustration zeigt eine begründete Vermutung, die auf Beobachtungsdaten des Weltraumteleskops Spitzer der NASA im Sonnenorbit basiert. 2017 wurden vier erdgroße Planeten von Spitzer entdeckt, darunter TRAPPIST-1f, zuvor wurden 2015 bereits drei von der Erde aus entdeckt.

Auf der Planetenoberfläche sehen Sie nahe der milden Schattengrenze zwischen Tag und Nacht Wasser, Eis und Gestein auf dem Boden, während oben wasserbasierende Wolken schweben könnten. Hinter den Wolken würde der kleine Zentralstern TRAPPIST-1 röter als unsere Sonne erscheinen, und sein Winkeldurchmesser wäre wegen der engen Bahn größer.

Mit sieben bekannten erdgroßen Planeten – viele davon ziehen nahe aneinander vorbei – ist das TRAPPIST-1-System nicht nur ein Kandidat für Leben, sondern auch für miteinander kommunizierendes Leben – obwohl eine vorläufige Suche keine offensichtlichen Übertragungen fand.

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Lebensgünstige Schwaden über Enceladus

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Bildcredit: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA

Beschreibung: Hat Enceladus Ozeane unter der Oberfläche, die Leben ermöglichen könnten? Strahlen, die Wasser- und Eisdampf speien, wurden 2005 von der Raumsonde Cassini in der Saturn-Umlaufbahn entdeckt. Die Herkunft des Wassers, das die Strahlen speist, war jedoch zunächst unbekannt. Seit der Entdeckung gibt es vermehrt Hinweise, dass Enceladus ein tief liegendes Meer besitzt, das durch Gezeitenreibung erwärmt wird.

Im Vordergrund ist die strukturierte Oberfläche von Enceladus sichtbar, während in der Ferne Schwadenreihen aus Eisbrüchen aufsteigen. Diese Strahlen sind durch den Sonnenwinkel und den aufsteigenden Schatten der Nacht besser erkennbar.

Ein aktueller Durchflug brachte Hinweise, dass eine Schwade – und somit auch das wahrscheinlich darunter liegende Meer – reich an molekularem Wasserstoff ist – einer brauchbaren Futterquelle für Mikroben, die möglicherweise dort leben könnten.

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Komantschen-Felsnase: Hinweis auf bewohnbare Vergangenheit des Mars

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Credit: Mars Exploration Rover Mission, JPL, NASA

Beschreibung: Könnte es auf dem Mars einst Leben gegeben haben? Heute könnten weder tierische noch pflanzliche Lebensformen von der Erde längere Zeit auf dem Mars überleben, weil mindestens eine Schlüsselzutat – flüssiges Wasser – auf der rostigen Oberfläche des Planeten fehlt. Obwohl es Hinweise der Marsrover gibt, dass es auf der Oberfläche des Mars vor langer Zeit flüssiges Wasser gegeben haben könnte, war das Wasser vermutlich zu sauer für das Gedeihen uns bekannter Lebensformen.

Kürzlich lieferte eine aktuellere, detailreiche Untersuchung eines ungewöhnlichen Vorsprungs aus Fels und Schmutz, auf den der robotische Rover Spirit im Jahr 2005 stieß, ein Indiz, dass nicht der gesamte Mars immer so sauer war. Der fragliche Hügel, welcher Komantschen-Fels genannt wurde und im Bild nahe dem oberen Rand zu sehen ist, scheint ungewöhnlich hohe Konzentrationen an Bestandteilen wie Magnesium-Eisen-Karbonat zu enthalten.

Dieses Bild ist in überhöhten Farben dargestellt, um die unterschiedlichen Zusammensetzungen hervorzuheben. Da Säure diese Karbonate löst, ist die Beständigkeit dieser Hügel ein Hinweis darauf, dass einst vielleicht weniger saures und somit für Leben günstigeres Wasser über den Mars geflossen sein könnte. Detailreichere Auswertungen und Schürfungen nach weiteren Anzeichen werden sicherlich durchgeführt.

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Mosaik: Willkommen auf dem Planeten Erde

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Credit: Apollo-17-Besatzung, NASA; Fotomosaik und Digitalbildrechte: Rob Stevenson

Beschreibung: Willkommen auf dem Planeten Erde, dem dritten Planeten eines Sterns namens Sonne. Die Erde ist kugelförmig und besteht hauptsächlich aus Gestein. Mehr als 70 Prozent der Erdoberfläche ist mit Wasser bedeckt. Der Planet hat eine relativ dünne Atmosphäre, die hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff besteht.

Dieses Bild der Erde, das „Blaue Murmel“ genannt wird, wurde 1972 von Apollo 17 fotografiert und zeigt Afrika und die Antarktis. Es ist vermutlich eines der am weitesten verbreiteten Fotos jedweder Art. Hier wurde das weltberühmte Bild als spektakuläres Fotomosaik nachgestaltet, für das mehr als 5000 Archivbilder der Erde und des Weltalls verwendet wurden.

Mit ihrem Reichtum an flüssigem Wasser bietet die Erde eine große Vielfalt an Leben, darunter möglicherweise intelligente Lebensformen wie Delfine und Menschen. Wir wünschen einen angenehmen Aufenthalt auf dem Planeten Erde.

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Könnte Wasserstoffperoxid-Leben auf dem Mars überleben?

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Credit: Viking-Projekt, NASA

Beschreibung: Gibt es Leben auf dem Mars? Zwar wurden noch keine eindeutigen Beweise für Leben entdeckt, das sich auf dem Mars entwickelt hat, doch die spekulativere Frage, ob einige Lebensformen auf dem Mars überleben könnten, hat eine neue Wende genommen.

Zwei Planetologen erwogen kürzlich folgende Möglichkeit: Wenn extremophile Mikroben eine Mischung aus Wasserstoffperoxid (H₂O₂) und Wasser (H₂O) einbinden würden, wären diese Mikroben sehr wohl in der Lage, in der dünnen, kalten und trockenen Marsatmosphäre zu überleben. Hier auf der Erde existiert Leben, das Wasserstoffperoxid einbindet, merken die Wissenschaftler an, und solches Leben wäre eher in der Lage, auf dem Mars Wasser aufzunehmen. Die Wissenschaftler behaupten auch, dass solches Leben kein Widerspruch zu den unklaren Ergebnissen der Experimente für die Suche nach Leben an Bord der Viking-Landesonden wäre.

Die Debatten über Leben auf dem Mars sind zwar nicht abgeschlossen, erwiesen sich aber wieder einmal als spannend und sind ein Aufmerksamkeitsmagnet für die Medien. Dieses ungewöhnliche Bild der Marsoberfläche wurde 1979 von der Landesonde Viking 2 fotografiert, es zeigt eine dünne Schicht aus jahreszeitlich bedingtem Wassereis.

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