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10 wichtige Weltraumwissenschaftsgeschichten von 2017
Ein weiteres Jahr ist fast vorbei und noch immer keine Fremden. Das ist in Ordnung, denn es gab viele andere Weltraumgeschichten, in denen Wissenschaftler verwirrt ihren Kopf kratzen oder vor Aufregung schreien. Der Kosmos ist ein Geschenk, das ständig weitergibt.
Es gibt immer mehr zu lernen über den Weltraum, und dieses Jahr war keine Ausnahme. Wir haben ein paar Entdeckungen gemacht, ein paar Rätsel gelöst und ein paar Fehler korrigiert. Jetzt ist es Zeit, einen Blick auf die größten Durchbrüche 2017 zu werfen.
10 Entdeckung einer Mondhöhle, die für eine Mondbasis geeignet ist
Eine kürzlich von japanischen Wissenschaftlern entdeckte Entdeckung hat das Interesse an einer menschlichen Kolonie auf dem Mond erneut geweckt. Im Oktober gab die japanische Luft- und Raumfahrt-Explorationsagentur (JAXA) bekannt, dass sie auf dem Mond eine Höhle mit einer Breite von 100 Metern und einer Länge von über 50 Kilometern gefunden hatte.
Die Höhle wurde von der Selenological and Engineering Explorer (SELENE) -Sonde unter einer Region vulkanischer Kuppeln namens Marius Hills gefunden. Nach aktuellen Überlegungen handelt es sich bei der unterirdischen Mulde um einen Lavakanal, der vor 3,5 Milliarden Jahren durch vulkanische Aktivität gebildet wurde. Die Existenz dieser Lavatuben wurde lange hergeleitet, aber dies ist die erste offizielle Bestätigung.
Der Hauptgrund, warum sich Wissenschaftler für diese neue Entdeckung begeistern, besteht darin, dass sie der Meinung sind, dass Lavatuben ideale Kandidaten für zukünftige Mondbasen wären. Sie sind thermisch stabil, was Astronauten vor den extremen Oberflächentemperaturen von -153 bis 107 Grad Celsius (-243 bis 225 ° F) schützen würde. Außerdem würden die unterirdischen Röhren Kolonisten und ihre Instrumente vor kosmischen Strahlen und Mikrometeoriten schützen. Es ist sogar möglich, dass sie Eis- oder Wasserablagerungen haben, die möglicherweise wiederverwendet werden.
9 Die fehlende Verbindung der Planetenbildung finden
Eine der größten weltraumbezogenen Nachrichten des Jahres war im Jahr 2014, als die Rosetta Raumschiff erfolgreich gelandet Philae Modul auf einem Kometen zum ersten Mal in der Geschichte. Sie setzte ihre Mission bis 2016 fort, als Rosetta auf dem Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko abgestürzt. Während dieser Zeit schickte das Raumfahrzeug einen Schatz an Informationen an die Europäische Weltraumorganisation (ESA) zurück, und es scheint, dass wir selbst ein Jahr später immer noch Neues entdecken.
Laut einer von der Royal Astronomical Society veröffentlichten Studie wurden Daten aus dem Rosetta Raumfahrzeuge enthüllten das fehlende Glied der Planetenbildung. Das Forschungsteam kam zu dem Schluss, dass der 4,5 Milliarden Jahre alte Komet aus millimetergroßen Staubkiesel auf den äußeren Schichten besteht, die sich mit Eiskieseln innerhalb des Kometen vermischen. Gegenwärtig konnte nur ein Modell, das für die Bildung großer Körper im jungen Sonnensystem verwendet wird, diese Zusammensetzung erklären: das Solarnebelmodell.
Nach dieser Denkweise bildeten sich die Staubkiesel zunächst im Solarnebel und wurden durch Kollision ständig zu einem größeren Körper mit einer erhöhten Anziehungskraft zusammengefügt. Nach dieser Theorie konzentrieren sich diese Kieselsteine so stark, dass ihre gemeinsame Gravitationskraft schließlich zu einem Kollaps führt. Der Komet 67P ist jedoch so klein, dass er diesen Punkt noch nicht erreicht hat, so dass Wissenschaftler die Idee zum ersten Mal bestätigen können. Der Prozess fungiert als „Mittelsmann“ zwischen zwei etablierten Operationen: der Bildung von winzigen Staubkieselsteinen, die die „planetarischen Bausteine“ darstellen, und der Anhäufung von Planetesimalen zu riesigen Planeten.
8 Das Geheimnis des verschwindenden Sterns lösen
Im Jahr 1437 registrierten koreanische Astronomen einen neuen Stern, der in einer zuvor beschriebenen Konstellation am Himmel erschien. Was später geschah, war noch merkwürdiger. Nach 14 Tagen verschwand der Stern. Es dauerte fast sechs Jahrhunderte, aber die Wissenschaftler fanden schließlich die Quelle dieses merkwürdigen Phänomens.
Laut einem Team von Dr. Michael Shara vom American Museum of Natural History ist der mysteriöse Stern Teil einer katastrophalen Variable. Diese Formation besteht in der Regel aus einem weißen Zwerg und einem regelmäßigen Sternentransferstern, dem sogenannten Donor Star. Wenn Temperatur und Dichte hoch genug sind, um Kernfusionsreaktionen auszulösen, entfesselt der Weiße Zwerg einen Energieschub, der als Nova bezeichnet wird. Dieses astronomische Ereignis ist unglaublich hell und repräsentiert das, was die koreanischen Astronomen gesehen haben. Nach einigen Wochen verschwand die Nova und der "neue" Stern verschwand wieder.
Die Entdeckung wurde dank der Genauigkeit der Koreaner möglich, die ihre Sichtungen am 11. März 1437 in Seoul zwischen dem zweiten und dem dritten Stern der sechsten Mondvilla aufzeichneten. Trotzdem musste Shara mit Historikern Rücksprache halten und chinesische astronomische Karten untersuchen, um die Position des Weißen Zwerges zu ermitteln.
Noch wichtiger ist, dass Shara glaubt, dass die Entdeckung eine Hypothese bestätigt, die besagt, dass zwei Arten von Doppelstern tatsächlich zwei Stufen des gleichen Sterntyps sind. Ihm zufolge kühlt sich der nova-artige Doppelstern, der typischerweise aus einem weißen Zwerg und einem roten Zwerg besteht, schließlich ab und wird zu einer Zwergnova.
7 Bestimmung der Lebenschancen von Enceladus
Eine in der Zeitschrift veröffentlichte Studie Wissenschaft weist darauf hin, dass die gleichen chemischen Reaktionen, die für die Aufrechterhaltung des Lebens auf der Erde in der Nähe von hydrothermalen Tiefsee-Entlüftungen verantwortlich sind, auch im unterirdischen Ozean des Saturnmondes Enceladus stattfinden können. Diese Schlussfolgerung ergibt sich aus einem Vorbeiflug der Cassini Sonde, die eine Eisfahne durchlief und molekularen Wasserstoff (H2) mit dem Massenspektrometer an Bord.
Das Team hinter der Studie meint, dass der H2 wird höchstwahrscheinlich kontinuierlich durch Reaktionen zwischen heißem Wasser und Gestein im und um den Mondkern erzeugt. Dies wird durch eine frühere Studie aus dem Jahr 2016 untermauert, in der festgestellt wurde, dass Silica-Körner von erkannt wurden Cassini auf Enceladus wurden wahrscheinlich in erheblichen Tiefen in heißem Wasser produziert.
Auf der Erde befassen sich Mikroben in hydrothermalen Tiefen der Tiefsee in einem primitiven Stoffwechselprozess, der als Methanogenese bezeichnet wird. Cassinis Messungen legen nahe, dass der Ozean von Enceladus über die notwendigen Ressourcen verfügt, um diese Aktion aufrechtzuerhalten. Die Forscher betonen jedoch, dass diese neuen Erkenntnisse nicht auf eine Erfassung des Lebens hindeuten, sondern eher auf eine Steigerung der Bewohnbarkeit.
Enceladus hat sich zu einem der Hauptziele für ein potenzielles außerirdisches Leben entwickelt, seit wir 2005 festgestellt haben, dass unterirdisches Wasser vorhanden ist. Sowohl Raumfahrtbehörden als auch staatliche Behörden erwägen in den 2020er Jahren die Mission, Sonden mit lebenserfassender Ausrüstung durch die Geysirausbrüche des Mondes zu schicken .
6 Die Wahrheit hinter dem Seltsamen finden! Signal
Im Jahr 1977 beobachteten Astronomen an der Ohio State University zufällig den Himmel nach außerirdischer Intelligenz, als sie eine anomale Funkübertragung aufnahmen, die scheinbar fremden Ursprungs war. Die Wissenschaftler waren so verblüfft, dass einer von ihnen nicht anders konnte, als "Wow!" Auf den Ausdruck der Messwerte zu schreiben, und es wurde als Wow! Signal. Dieses Jahr hatten wir die Weird! Signal.
Die Forscher haben diese seltsame Übertragung am 12. Mai im Arecibo-Observatorium in Puerto Rico entdeckt. Die Quelle schien Ross 128 zu sein, ein roter Zwergstern ohne bekannte Planeten, die 11 Lichtjahre von der Erde entfernt waren. Für zehn Minuten wurde das Signal als "fast periodisch" beobachtet, wonach es für immer verschwand.
Bei der Ankündigung war es offensichtlich die erste Reaktion vieler Menschen, an Ausländer zu denken. Das Arecibo-Team gab jedoch zu, dass die Signale „sehr merkwürdig“ seien, und meinte, dass dies wahrscheinlicher auf Funkstörungen durch menschliche Satelliten oder eine Sternfackel zurückzuführen sei. Anschließend bestätigte eine gemeinsame Anstrengung der puertoricanischen Astronomen mit mehreren SETI-Institutionen, dass die Weird! Das Signal kam von geostationären Satelliten, die die Erde umkreisen.
Das war jedoch nicht das letzte Mal, dass wir von Ross 128 gehört haben. Im November gaben Astronomen bekannt, dass der Rote Zwerg tatsächlich einen Planeten hat, der ihn umkreist. Nicht nur das, sondern es ist ein erdähnlicher Planet mit einer langsamen Rotation und ist mit elf Lichtjahren Entfernung der zweitnächste Kandidat für außerirdisches Leben außerhalb unseres Sonnensystems. Es hat auch einen Vorteil gegenüber Proxima Centauri b, dem nächsten Exoplaneten, weil er einen viel weniger flüchtigen roten Zwerg umkreist, der weniger Strahlungsausbrüche aussendet, die möglicherweise die Atmosphäre zerstören könnten.
5 Beobachtung der Kollision zweier Neutronensterne
Neutronensterne repräsentieren die eingestürzten Kerne von riesigen Sternen, die zu einer Supernova geworden sind. Ein seltener und geheimnisvoller Anblick. In diesem Jahr hatten wir einen Platz in der ersten Reihe für ein noch selteneres Ereignis: die Kollision zweier Neutronensterne.
Sowohl der LIGO- als auch der VIRGO-Detektor arbeiteten während des Zusammenschlusses und beobachteten zum ersten Mal Licht- und Gravitationswellen aus einem einzigen kosmischen Ereignis. Dutzende von anderen Teleskopen waren auf die Kollision gerichtet, und die daraus resultierenden Daten halfen uns, eine beeindruckende Anzahl astrophysikalischer und astronomischer Rätsel aufzuklären.
Für den Anfang haben wir bestätigt, dass eine Fusion zweier Neutronensterne (Kilonova) einen kurzen Gamma-Ray-Burst (GRB) erzeugen wird. Darüber hinaus zeigte das Fermi-Weltraumteleskop, dass sich Gravitationswellen, wie vorhergesagt, mit Lichtgeschwindigkeit oder unglaublich nahe daran bewegen.
Das Spitzer-Teleskop der NASA hat das langwelligste Infrarotlicht aufgenommen, das aus dem Ereignis resultierte, das das Schmieden von Gold zeigte. Kilonovas sind die Hauptquelle schwerer Elemente, die sich in Supernovas nicht bilden können.
Natürlich werden diese seltenen Ereignisse einige Fragen aufwerfen und nicht nur beantworten. Astronomen bezeichneten den kurzen Gammastrahlenausbruch als „ungerade“. Obwohl er die Helligkeit eines typischen Ausbruchs hatte, war er tatsächlich weniger als ein Zehntel so weit entfernt wie jeder andere aufgezeichnete GRB. Dies bedeutet, dass es unglaublich schwach war und wir sind uns nicht sicher, warum. Weitere Enthüllungen und Spekulationen werden kommen, wenn Wissenschaftler die Daten dieses einzigartigen Ereignisses herausfinden.
4 Streit zwischen Marswasser und Sand
Im Jahr 2015 wurde die Ankündigung von fließendem, flüssigem Wasser auf dem Mars zu einer der größten Schlagzeilen des Jahres. Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass die Ankündigung falsch war, da die Strömungen wahrscheinlich aus Sand und nicht aus Wasser bestanden.
Seit ihrer ersten Beobachtung wurden diese Marsmerkmale, die als "wiederkehrende Steigungslinea" (RSL) bezeichnet werden, in über 50 Gebieten gefunden. Sie erscheinen als saisonale dunkle Streifen, die sich in warmen Jahreszeiten allmählich abwärts erstrecken, im Winter verschwinden und im nächsten Jahr wiederkommen. Auf der Erde tut dies nur Wasser, deshalb dachten wir dasselbe auf den Mars. Ein neuer Bericht des Astrogeology Science Center in Flagstaff, Arizona, legt jedoch nahe, dass das Verhalten der Streifen dem Verhalten granularer Strömungen ähnelt. Insbesondere argumentieren Wissenschaftler, dass Mars-RSL nur an Steigungen gefunden wird, die steiler als 27 Grad sind, wo der Ruhewinkel dem von Sanddünen der Erde entspricht. Wenn sie aus fließendem Wasser bestanden, sollten sie sich auf flachere Hänge erstrecken.
Die Sache ist noch lange nicht erledigt. Fließender Sand kann bestimmte Merkmale der RSL nicht vollständig berücksichtigen, wie z. B. das saisonale Erscheinungsbild, das allmähliche Wachstum, das Vorhandensein von hydratisierten Salzen und deren schnelles Verblassen, wenn sie inaktiv sind. Einige Experten glauben, dass sich RSL durch einen für Mars einzigartigen Mechanismus bilden könnte, der vor Ort untersucht werden müsste, um vollständig verstanden zu werden.
3 Bestimmung des Schicksals des Zombie-Sterns
Bereits im September 2014 entdeckte die automatisierte Weitbereichsuntersuchung Palomar Transient Factory (PTF) einen neuen Stern. Es sollte ein gewöhnlicher Stern sein, daher erhielt er den unauffälligen Namen iPTF14hls. Selbst als es explodierte, sah es immer noch aus wie eine standardisierte Supernova vom Typ II-P, die nach etwa 100 Tagen verschwunden wäre.
Und das tat es zuerst… Innerhalb weniger Monate begann der Stern jedoch unerklärlicherweise heller zu werden. Bis jetzt schwankte iPTF14hls mindestens fünfmal zwischen schwach und dunkel. Als die Astronomen merkten, dass sie einen ungewöhnlichen Stern in der Hand hatten, gingen sie durch das Archiv und fanden etwas noch Überraschenderes: Eine weitere Supernova wurde 1954 an genau derselben Stelle entdeckt.
Es scheint, dass der Stern eine Supernova wurde, 60 Jahre überlebte und es dann wieder tat. Es könnte das sein, was manche Leute als Zombie-Star bezeichnet haben. Eine Idee, die behauptet, dass der Stern das erste bestätigte Beispiel einer pulsierenden Supernova mit instabiler Paarinstabilität ist - ein Stern, der so massiv und heiß ist, dass er im Kern Antimaterie erzeugt. Dies würde es unglaublich instabil machen und zu wiederholten Ausbrüchen vor einer endgültigen Explosion führen und in ein schwarzes Loch einstürzen.
Nicht jeder ist mit dieser Theorie an Bord und argumentiert, dass sie nicht mit allen Fakten übereinstimmt. Der Astronom Andy Howell sagt, solche Explosionen seien nur im frühen Universum zu erwarten gewesen und vergleichen sie mit einem heutigen Dinosaurier.
2 Begrüßung unseres ersten interstellaren Besuchers
Anfang dieses Jahres entdeckten wir den ersten bestätigten interstellaren Besucher, der unser Sonnensystem durchquerte. Der rötliche, zigarrenförmige Interloper galt zunächst als Komet, obwohl die nähere Betrachtung mit dem Very Large Telescope (VLT) das Fehlen eines Komas zeigte. Anschließend wurde es als Asteroid klassifiziert und erhielt den hawaiianischen Namen "Oumuamua", was "einen Boten aus der Ferne bedeutet, der zuerst ankommt".
Das felsige Objekt ist sehr langgestreckt und misst über 400 Meter (1300 Fuß) Länge, aber weniger als 40 Meter (130 Fuß). Dies ist ein Aspektverhältnis, das bei keinem anderen im Sonnensystem beobachteten Kometen oder Asteroiden zu sehen ist. Oumuamua schwankt ebenfalls um den Faktor zehn, da er sich alle 7,3 Stunden um seine Achse dreht, was wiederum kein Phänomen ist, das wir in anderen felsigen Himmelskörpern unserer galaktischen Nachbarschaft jemals beobachtet haben.
Unsere derzeitige beste Vermutung lässt vermuten, dass 'Oumuamua aus der Richtung des Sterns Vega aus dem Sternbild Lyra stammte, obwohl die Reise so lange dauerte, dass sich der Stern nicht in der Nähe des Asteroiden befand.
Obwohl Oumuamua eine Premiere darstellt, hoffen die Astronomen, dass dank neuer, leistungsfähiger Vermessungsfernrohre wie dem Pan-STARRS mehr interstellare Objekte gefunden werden. Inzwischen diskutieren Wissenschaftler darüber, ob es möglich ist, eine Sonde an den Asteroiden zu schicken. Das größte Problem ist, dass 'Oumuamua derzeit mit 138.000 Stundenkilometern durch unser Sonnensystem rast, mehr als doppelt so schnell wie jedes von Menschen geschaffene Objekt in den Weltraum. Trotzdem glauben einige, dass es möglich ist, aufzuholen, und dies könnte im Rahmen des kürzlich gestarteten Projekts Lyra versucht werden.
1 Identifizierung des ersten weißen Zwergpulsars
Im Februar kündigte die University of Warwick die Identifizierung eines weißen Zwergenpulsars an, den ersten seiner Art im bekannten Universum.
Typischerweise werden Pulsare aus Neutronensternen hergestellt, die in regelmäßigen Abständen elektromagnetische Strahlen aussenden. Da die Strahlung nur beobachtet werden kann, wenn der Strahl auf unseren Planeten gerichtet ist, entsteht das pulsierende Erscheinungsbild der Emission. Die Menschen haben lange spekuliert, dass Pulsare auch aus weißen Zwergen erstellt werden können, und in diesem Jahr haben wir endlich eine Bestätigung erhalten.
Der betreffende Sternüberrest heißt AR Scorpii und befindet sich 380 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Scorpius. Wie alle weißen Zwerge ist dieser unglaublich dicht. Obwohl es ungefähr die gleiche Größe wie unser Planet hat, ist seine Masse 200.000 Mal größer. AR Scorpii ist Teil eines binären Systems zusammen mit einem roten Zwerg, der etwa einmal pro Minute - 1,97 Minuten für eine volle Rotation von Strahlen gekämmt wird.
Die jüngste Entdeckung hat den Wissenschaftlern bereits ein neues Rätsel aufgegeben. Sie erwarteten, dass die Helligkeit des binären Systems aufgrund der Bewegung des Strahlungsstrahls und der Stunden aufgrund der Umlaufzeiten der Sterne in Zeitskalen von Minuten und Stunden-Minuten variiert. Wenn sie ihre Ergebnisse jedoch mit Archivdaten aus dem Jahr 2004 verglichen, fanden sie eine Variabilität, die sich über Jahrzehnte erstreckt. Dies ist höchstwahrscheinlich auf die Interaktion zwischen den beiden Sternen zurückzuführen, und Wissenschaftler arbeiten jetzt an einem Modell, das diese langfristigen Variationen vorhersagen kann.