Urzeitliches im Meer und am Himmel

Die Milchstraße wölbt sich über runden Gebilden, die im seichten Wasser liegen. Diese sehen aus wie Steine, doch es sind so ziemlich die ältesten Lebewesen der Erde. In der Urzeit reicherten sie die Atmosphäre mit Sauerstoff an.
Bildcredit und Bildrechte: Jingyi Zhang

Stromatolithen sehen zwar wie runde Steine aus, doch sie leben. Sie sind sogar moderne Versionen einer der ältesten Lebensformen, die wir kennen. Aus fossilen Funden vermuten wir, dass Stromatolithen vor etwa 3,7 Milliarden Jahren auf der Erde entstanden sind. Das war, bevor viele der vertrauten Sterne am heutigen Nachthimmel auftauchten.

Dieses Bild entstand in Westaustralien. Nur der urzeitliche Bogen der zentralen Milchstraße ist älter als die Stromatolithen, die vorne wachsen. Sogar die Magellanschen Wolken unter dem Bogen der Milchstraße gab es nicht in ihrer heutigen Form. Sie sind Begleitgalaxien der Milchstraße.

Stromatolithen nehmen Biofilme von Milliarden Mikroorganismen auf. Diese wandern langsam zum Licht. Mit diesem Licht setzten Stromatolithen in der Urzeit Sauerstoff in der Luft frei. So machten sie die Erde für andere Lebensformen bewohnbar, zum Beispiel am Ende auch für Menschen.

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Unsere Geschichte in einer Minute

Videocredit und -rechte: MelodySheep, Symphony of Science, John Boswell; Musikcredit: Our Story

Habt ihr eine Minute, um die ganze Geschichte der menschlichen Existenz zu sehen? Dieser Film kombiniert mehrere Ausschnitte aus Videos. Er fasst unsere Geschichte prägnant zusammen und vertont sie.

Von Anfang bis Ende sind kurze Szenen eingeblendet. Es beginnt mit einer Animation des Urknalls. Dann folgt eine Reise durch das frühe Universum. Erde und Mond entstehen. Mehrzelliges Leben und Pflanzen kommen auf. Reptilien und Dinosaurier erleben ihren Aufstieg bis zu dem vernichtenden Einschlag eines Meteoriten. Er führt zum Aufkommen von Säugetieren und Menschen und schließlich zum Beginn der modernen Zivilisation.

Das Video dauert eine Minute. Es endet mit einem Flug über einen modernen Wolkenkratzer, und auf einem schneebedeckten Gipfel steht ein Mensch.

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Impression: Die Oberfläche von TRAPPIST-1f

Die künstlerische Darstellung zeigt einen rötlichen Stern, der hinter einem Gewässer untergeht. Aus dem Wasser ragen Felsen und Gestein hervor. Nach links oben sind mehrere weitere Planeten zu sehen. Die ganze Szene ist in ein orangefarbenes Licht getaucht.

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

Der Exoplaneten TRAPPIST-1f wurde kürzlich entdeckt. Was sieht man auf seiner Oberfläche? Das weiß kein Erdling so genau. Doch diese Illustration zeigt eine Vermutung. Sie beruht auf Daten von Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Spitzer im Sonnenorbit. 2017 entdeckte Spitzer vier erdgroße Planeten. Auch TRAPPIST-1f ist etwa so groß wie die Erde. Schon 2015 wurden drei Planeten von der Erde aus entdeckt.

Auf der Oberfläche des Planeten seht ihr nahe bei der milden Schattengrenze zwischen Tag und Nacht auf dem Boden Wasser, Eis und Gestein. Oben schweben Wolken, die vielleicht Wasser enthalten. Hinter den Wolken wäre der kleine Zentralstern TRAPPIST-1 röter als unsere Sonne. Sein Winkeldurchmesser ist wegen der engen Bahn größer.

Im System TRAPPIST-1 sind sieben erdgroße Planeten bekannt. Einige davon ziehen nahe aneinander vorbei. Damit ist der Stern nicht nur ein Kandidat für Leben, sondern auch für Leben, das vielleicht miteinander kommuniziert. Doch eine vorläufige Suche zeigte keine offensichtlichen Botschaften.

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Ein ungewöhnliches Loch im Mars

Die Oberfläche im Bild wirkt wie eine relativ glatte altrosarote Schicht, die durchlöchert ist. Darunter kommt ein dunklerer, strukturierter Grund zum Vorschein. Rechts oben ist ein dunkles Loch, in seinem Inneren ist etwas von der graurosa Schicht.

Bildcredit: NASA, MRO, HiRISE, JPL, U. Arizona

Wie entstand dieses ungewöhnliche Loch auf dem Mars? Diese Landschaft erinnert an einen Schweizer Käse. Sie hat zahlreiche Löcher. Alle bis auf eines zeigen den staubigen dunklen Marsboden unter dem verdampfenden hellen Kohlendioxideis.

Das ungewöhnlichste Loch ist rechts oben. Es ist ungefähr 100 Meter groß und reicht anscheinend tiefer hinab. Warum dieses Loch existiert und wieso es von einem runden Krater umgeben ist, kann man nur vermuten. Eine Hypothese besagt, dass es durch einen Meteoriteneinschlag entstanden ist.

Solche Löcher sind sehr interessant. Sie könnten nämlich Zugänge zu tieferen Schichten bieten, die vielleicht in weitläufige Höhlen unter der Oberfläche münden. In diesem Fall wären die natürlichen Tunnel recht gut vor der unwirtlichen Marsoberfläche geschützt. Das macht sie zu relativ guten Kandidaten für mögliches Leben auf dem Mars. Diese Gruben sind daher wichtige Ziele für künftige Raumsonden, Roboter und sogar interplanetare menschliche Forscher.

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Ein weißer Kampf im Schwarzen Meer

Die Ansicht der Erde zeigt das Mittelmeer und vorne in der Mitte das Schwarze Meer. Es ist von einer Blüte der Coccolithophoriden blau gefärbt.

Bildcredit: NASA, Aqua, MODIS

Billionen kamen in den Meeren der Erde um. Aus den verkalkten Schilde der Verblichenen entstanden die weißen Klippen von Dover. Kugelförmige helle einzellige Pflanzen und noch kleinere Viren mit der Form von Diamanten kämpfen seit Zig Millionen Jahren. Die Pflanzen sind Phytoplankton, man nennt sie Haptophyta. Die Viren sind sogenannte Coccolithoviren. Für den Kampf bauen sich die Coccolithophoriden eine kalkhaltige Rüstung. Dazu nehmen sie Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf.

Der Kampf ist gewaltig. Die Coccolithophoriden nehmen dafür einen großen Anteil an Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre auf. Das macht es Tieren und Menschen möglich, die Luft zu atmen. Dieses Bild des NASA-Satelliten Aqua entstand 2012. Damals war das Schwarze Meer durch eine Blüte der Coccolithophoriden hellblau gefärbt.

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Ein Leuchten in der Nacht

Die Wellen an diesem Strand leuchten blau, dahinter reicht das Meer bis zum Horizont. In der Mitte leuchtet der Planet Venus, links daneben steigt die Milchstraße auf, nach rechts das Zodiakallicht.

Bildcredit und Bildrechte: Taha Ghouchkanlu

Was leuchtet in der Nacht? In dieser Nacht leuchteten mehrere ungewöhnliche Lichtquellen. Manche waren nahe, andere fern. Vorne schimmert die Brandung blau. Das Licht stammt von biolumineszierendem Plankton.

Die Erdatmosphäre dämpft den Horizont mit einigen undurchsichtigen Wolken. Weiter draußen gleißt der Planet Venus mitten im Bild. Wenn ihr genau hinseht, steigt hinter der Venus ein diagonaler Lichtkegel auf. Es ist Zodiakallicht, das durch Sonnenlicht entsteht, das vom Staub in unserem Sonnensystem gestreut wird.

Viel weiter draußen leuchten zahlreiche helle einzelne Sterne. Sie sind näher als 100 Lichtjahre. Am weitesten entfernt steigt das zentrale Band unserer Milchstraße ebenfalls diagonal auf. Es bildet mit dem Zodiakallicht ein V. Die vielen Milliarden Sterne in der Milchstraße und die dunklen Staubwolken darin sind Tausende Lichtjahre entfernt.

Das Bild wurde letzten November an der iranischen Küste am Golf von Oman fotografiert.

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Schwaden über Enceladus sind förderlich für Leben

Über der rissigen Oberfläche von Enceladus steigen am oberen Rand helle Eisschwaden strahlenförmig auf.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, SSI, JPL, ESA, NASA

Hat Enceladus Ozeane unter der Oberfläche, in denen es Leben geben könnte? Im Jahr 2005 entdeckte die Raumsonde Cassini in der Saturn-Umlaufbahn Schwaden aus Wasserdampf und Eiskristallen. Erst einmal wusste man nicht, woher das Wasser für diese Ströme kommt. Nun gibt es Hinweise auf einen Ozean unter der Oberfläche von Enceladus, der durch Gezeitenreibung erwärmt wird.

Vorne ist die strukturierte Oberfläche von Enceladus. In der Ferne dringen Schwaden reihenweise aus den Rissen im Eis. Durch den Winkel, aus dem das Sonnenlicht kommt, erkennt man die Schwaden und die aufsteigenden Schatten der Nacht besser.

Ein Flug durch eine Schwade lieferte Hinweise, dass sie – und auch der mögliche Ozean darunter – viel molekularen Wasserstoff enthält. Er wäre als Futterquelle für Mikroben brauchbar, die eventuell dort leben könnten.

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Bärtierchen im Moos

Diese Aufnahme entstand mit einem Elektronenmikroskop, sie zeigt ein Bärtierchen auf Moos.

Bildcredit: Nicole Ottawa und Oliver Meckes / Eye of Science / Wissenschaftliche Bildquellen

Ist das außerirdisch? Das vielleicht nicht. Aber von allen Tieren der Erde wäre das Bärtierchen der beste Kandidat dafür. Bärtierchen kommen viele Jahrzehnte ohne Nahrung oder Wasser aus. Sie überleben bei Temperaturen knapp über dem absoluten Nullpunkt bis weit über dem Siedepunkt von Wasser. Dazu überstehen sie Drücke von fast Null bis weit über dem Druck auf dem Meeresboden und sogar direkte gefährliche Strahlung.

Diese Extremophilen haben eine umfassende Fähigkeit zu überleben. Diese Fähigkeit wurde 2011 außerhalb einer Raumfähre im Orbit getestet. Bärtierchen sind so widerstandsfähig, weil sie ihre eigene DNS reparieren können. Dazu können sie den Wassergehalt ihres Körpers auf wenige Prozent reduzieren.

Einige dieser winzigen Bärtierchen wurden vor einiger Zeit beinahe zu Außerirdischen. Sie starteten an Bord der russischen Mission Fobos-Grunt zum Marsmond Phobos. Doch sie blieben irdisch, weil eine Rakete versagte. Daher blieb die Kapsel im Erdorbit.

Auf einem Großteil der Erde gibt es mehr Bärtierchen als Menschen. Das Bild oben zeigt eine eingefärbte Aufnahme. Sie entstand mit einem Elektronenmikroskop und zeigt ein Bärtierchen auf Moos, das etwa einen Millimeter lang ist.

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