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Dienstag, 8. November 2011
Lebensfreundliche Zonen größer als gedacht
klauslange,20:38h
Eine interessante Studie wird von 'welt der physik' gemeldet: hier.
Rote Zwergsterne - jener Sternentyp, der am häufigsten in inserer Galaxis vorkommt - haben eine viel größere lebensfreundliche Zone als gedacht:
Die lebensfreundliche Zone um Rote Zwergsterne ist erheblich größer als bislang gedacht, berichten Astrobiologen aus Großbritannien und den USA. Sie hatten untersucht, wie Eis und Schnee die Strahlung eines solchen kühlen Sterns absorbieren und reflektieren. Das paradoxe Ergebnis: Das gefrorene Wasser wärmt die Oberfläche des Planeten so weit auf, dass flüssiges Wasser existieren kann. Dadurch vergrößert sich die Zone um den Stern, in der Leben existieren kann, um bis zu 30 Prozent, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt "Astrobiology".
"Wenn es auf der Oberfläche Eis oder Schnee gibt, dann wird mehr von der Strahlung des Sterns absorbiert", erklärt Manoj Joshi von der University of Reading in Großbritannien. "Das bedeutet, es ist auf der Oberfläche wärmer, als wir es ohne diesen Effekt erwarten würden." Auf der Erde reflektieren Eis und Schnee 50 bis 80 Prozent der Sonnenstrahlung und führen dadurch zu einer Abkühlung des Klimas. Auf Planeten um einen Roten Zwergstern kommt es jedoch zu einem umgekehrten Effekt, wie Joshi und sein Kollege Robert Haberle vom Ames Research Center der Nasa zeigen konnten.
Ursache dafür ist das unterschiedliche Strahlungsspektrum der Sterne. Während die Sonne ihr Strahlungsmaximum im sichtbaren Licht hat, strahlen die kühleren Roten Zwergsterne bei längeren Wellenlängen, im nahen Infrarotbereich, am stärksten. Und während Schnee und Eis sichtbares Licht sehr effektiv reflektieren, absorbieren sie die langwelligere infrarote Strahlung.
Rote Zwerge sind mit einem Anteil von 70 Prozent der häufigste Sternentyp in der Milchstraße. Bislang galten sie jedoch als eher lebensfeindlich. Als Hauptvoraussetzung für die Entstehung von Leben gilt unter Astrobiologen die Existenz von flüssigem Wasser auf einem Planeten. Der Bereich um einen Stern, in dem die Strahlung stark genug ist, um flüssiges Wasser zu ermöglichen, wird daher lebensfreundliche Zone genannt. Da Rote Zwerge kühler sind, ist diese Zone kleiner und liegt näher am Stern. Andererseits zeigen die kühlen Sterne häufige Strahlungsausbrüche, so dass Leben auf solchen nahen Planeten kaum möglich wäre. Die Arbeit von Joshi und Haberle belegt nun allerdings, dass auch auf weiter entfernten Planeten, die weniger durch Strahlungsausbrüche gefährdet sind, Leben existieren könnte.
Rote Zwergsterne - jener Sternentyp, der am häufigsten in inserer Galaxis vorkommt - haben eine viel größere lebensfreundliche Zone als gedacht:
Die lebensfreundliche Zone um Rote Zwergsterne ist erheblich größer als bislang gedacht, berichten Astrobiologen aus Großbritannien und den USA. Sie hatten untersucht, wie Eis und Schnee die Strahlung eines solchen kühlen Sterns absorbieren und reflektieren. Das paradoxe Ergebnis: Das gefrorene Wasser wärmt die Oberfläche des Planeten so weit auf, dass flüssiges Wasser existieren kann. Dadurch vergrößert sich die Zone um den Stern, in der Leben existieren kann, um bis zu 30 Prozent, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt "Astrobiology".
"Wenn es auf der Oberfläche Eis oder Schnee gibt, dann wird mehr von der Strahlung des Sterns absorbiert", erklärt Manoj Joshi von der University of Reading in Großbritannien. "Das bedeutet, es ist auf der Oberfläche wärmer, als wir es ohne diesen Effekt erwarten würden." Auf der Erde reflektieren Eis und Schnee 50 bis 80 Prozent der Sonnenstrahlung und führen dadurch zu einer Abkühlung des Klimas. Auf Planeten um einen Roten Zwergstern kommt es jedoch zu einem umgekehrten Effekt, wie Joshi und sein Kollege Robert Haberle vom Ames Research Center der Nasa zeigen konnten.
Ursache dafür ist das unterschiedliche Strahlungsspektrum der Sterne. Während die Sonne ihr Strahlungsmaximum im sichtbaren Licht hat, strahlen die kühleren Roten Zwergsterne bei längeren Wellenlängen, im nahen Infrarotbereich, am stärksten. Und während Schnee und Eis sichtbares Licht sehr effektiv reflektieren, absorbieren sie die langwelligere infrarote Strahlung.
Rote Zwerge sind mit einem Anteil von 70 Prozent der häufigste Sternentyp in der Milchstraße. Bislang galten sie jedoch als eher lebensfeindlich. Als Hauptvoraussetzung für die Entstehung von Leben gilt unter Astrobiologen die Existenz von flüssigem Wasser auf einem Planeten. Der Bereich um einen Stern, in dem die Strahlung stark genug ist, um flüssiges Wasser zu ermöglichen, wird daher lebensfreundliche Zone genannt. Da Rote Zwerge kühler sind, ist diese Zone kleiner und liegt näher am Stern. Andererseits zeigen die kühlen Sterne häufige Strahlungsausbrüche, so dass Leben auf solchen nahen Planeten kaum möglich wäre. Die Arbeit von Joshi und Haberle belegt nun allerdings, dass auch auf weiter entfernten Planeten, die weniger durch Strahlungsausbrüche gefährdet sind, Leben existieren könnte.
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Freitag, 4. November 2011
Mars500 Simulation beendet
klauslange,22:28h
Die Simulation einer Mars-Mission ist nun nach 520 Tagen beendet worden. Solche Tests sind durchaus als ernstzunehmende Vorbereitungen für einen Flug zum Mars zu werten. Ein kurzer Bericht gibt scinexx.de hier.
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Donnerstag, 3. November 2011
China: Erstes Andockmanöver erfolgreich
klauslange,22:50h
Das automatische Andocken des Raumschiffes Shenzhou 8 an die Station Tiangong 1 ist geglückt. Damit haben die chinesischen Raumfahrtingenieure einen wichtigen Meilenstein erreicht. Gratulation!
Wenn das so weiter geht, dann wird es mich nicht überraschen, wenn zum 50. Jahrestag der Mondlandung chinesische Raumfahrer zumindest den Mond umkreisen werden...
Zum erfolgreichen Andockmanöver ein Bericht hier.
Wenn das so weiter geht, dann wird es mich nicht überraschen, wenn zum 50. Jahrestag der Mondlandung chinesische Raumfahrer zumindest den Mond umkreisen werden...
Zum erfolgreichen Andockmanöver ein Bericht hier.
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Mittwoch, 2. November 2011
Fukushima: Wieder Kernreaktor außer Kontrolle
klauslange,21:00h
Aus Fukushima gibt es wieder beunruhigende Nachrichten: Ein Kernreaktor ist außer Kontrolle. Eine Kettenreaktion hat stattgefunden, wie Messungen belegen. Ein erster Bericht dazu hier.
Im Reaktorblock Nr. 2 des Kernkraftwerks von Fukushima Daiichi finden in der Kernschmelze offenbar wieder – oder noch immer – Kernreaktionen statt. Nach Angaben der japanischen Atomaufsichtsbehörde und des Betreibers Tepco wurden dort die radioaktiven Gase Xenon-133 und Xenon-135 nachgewiesen. Diese Substanzen können nur durch Kernspaltung von Uran-235 entstanden sein, so dass aus der Anwesenheit der Xenon-Iostope ohne Zweifel auf stattfindende Kernreaktionen geschlossen werden kann.
Da die beiden Xenon-Isotope kurze Halbwertszeiten von fünf Tagen (Xe-133) beziehungsweise sechs Stunden (Xe-135) besitzen, könne aus ihrer Existenz geschlossen werden, dass die Kernreaktionen „kürzlich“ stattgefunden haben. Das ist an sich korrekt, wenngleich „kürzlich“ ein dehnbarer Begriff ist. Wird der Kern eines Uran-235-Atoms von einem Neutron getroffen, so kann er Tellur-133 und Zirkon-101 zerfallen und dabei zwei Neutronen freisetzen. Tellur-133 wiederum zerfällt in Jod-133 und dieses in das nun gemessene Xenon-133. Analog entsteht Xenon-135 aus dem Zerfall von Jod-135. Die Halbwertszeit von Jod-133 beträgt rund 20 Stunden, die von Jod-135 etwas mehr als sechs Stunden.
Aus den Xenon-Messungen in Fukushima lässt sich zweierlei folgern: Zum einen ist ohne jeden Zweifel auch radioaktives Jod entstanden, das die Voraussetzung für die Bildung des Xenons ist. Zum anderen müssen die Kernreaktionen aufgrund der Halbwertszeiten der beteiligten Isotope in einem Zeitfenster von einigen Tagen erfolgt sein.
Bleibt zu erwähnen, dass die beschwichtigenden Mitteilungen von der Betreiberfirma Tepco getrost in die Tonne getreten werden können!
Im Reaktorblock Nr. 2 des Kernkraftwerks von Fukushima Daiichi finden in der Kernschmelze offenbar wieder – oder noch immer – Kernreaktionen statt. Nach Angaben der japanischen Atomaufsichtsbehörde und des Betreibers Tepco wurden dort die radioaktiven Gase Xenon-133 und Xenon-135 nachgewiesen. Diese Substanzen können nur durch Kernspaltung von Uran-235 entstanden sein, so dass aus der Anwesenheit der Xenon-Iostope ohne Zweifel auf stattfindende Kernreaktionen geschlossen werden kann.
Da die beiden Xenon-Isotope kurze Halbwertszeiten von fünf Tagen (Xe-133) beziehungsweise sechs Stunden (Xe-135) besitzen, könne aus ihrer Existenz geschlossen werden, dass die Kernreaktionen „kürzlich“ stattgefunden haben. Das ist an sich korrekt, wenngleich „kürzlich“ ein dehnbarer Begriff ist. Wird der Kern eines Uran-235-Atoms von einem Neutron getroffen, so kann er Tellur-133 und Zirkon-101 zerfallen und dabei zwei Neutronen freisetzen. Tellur-133 wiederum zerfällt in Jod-133 und dieses in das nun gemessene Xenon-133. Analog entsteht Xenon-135 aus dem Zerfall von Jod-135. Die Halbwertszeit von Jod-133 beträgt rund 20 Stunden, die von Jod-135 etwas mehr als sechs Stunden.
Aus den Xenon-Messungen in Fukushima lässt sich zweierlei folgern: Zum einen ist ohne jeden Zweifel auch radioaktives Jod entstanden, das die Voraussetzung für die Bildung des Xenons ist. Zum anderen müssen die Kernreaktionen aufgrund der Halbwertszeiten der beteiligten Isotope in einem Zeitfenster von einigen Tagen erfolgt sein.
Bleibt zu erwähnen, dass die beschwichtigenden Mitteilungen von der Betreiberfirma Tepco getrost in die Tonne getreten werden können!
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Dienstag, 1. November 2011
China: Unbemanntes Raumfahrzeug zur Raumstation
klauslange,21:24h
Nun hat China ein unbemanntes Raumfahrzeug zu seiner kürzlich gestarteten Experimentalstation auf den Weg gebracht. Dort sollen beide unbemannte System einander koppeln. Mit an Bord ist auch eine deutsche Versuchsbox. Raumfahrer.net berichtet hier.
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Montag, 31. Oktober 2011
Information als Nahrung
klauslange,23:26h
Mit der Nahrung nehmen wir nicht nur Energie und Mineralien auf, sondern es wird auch Information in Form von mRNA-Stücke iin die Zelleigene DNA eingebaut. Diese interessante Entdeckung melden chinesische Forscher hier.
Diese Forschung hat weitreichende Folgen in verschiedenen Gebieten von der Entwicklung des Lebens bis hin zu Stoffwechselthematiken usw.
Daraus:
Oral aufgenommene pflanzliche microRNA (miRNA) kann die Translation von Boten-RNA (mRNA) in Proteine hemmen. Das berichten Forscher der Universität von Nanjing. Die Entdeckung hat weit reichende Implikationen für Ernährung, Pflanzenforschung und Naturheilkunde.
Als miRNA werden RNA-Sequenzen aus 19 bis 24 Nukleotiden bezeichnet, die nicht für Proteine kodieren. Schon aus früheren Studien war bekannt, dass stabile miRNAs an bestimmte mRNAs binden können und dadurch deren Translation in Proteine unterbinden. Gut ein Drittel der menschlichen Gene werden durch zelleigene miRNAs reguliert. Die chinesische Forschergruppe konnte zudem in früheren Versuchen zeigen, dass Zellen miRNAs gezielt absondern können, wodurch die Moleküle als Biomarker für bestimmte Krankheiten und als Signalmoleküle in der Kommunikation zwischen Zellen dienen können.
Dennoch war es eine Überraschung, als die Forscher bei verschiedenen Tieren derartige pflanzliche miRNA in Serum und Geweben fanden, die über die Nahrung aufgenommen worden war. Die untersuchte miRNA MIR168a ist in großer Zahl in Reis anzutreffen und ist gleichzeitig eine der am höchsten konzentrierten pflanzlichen miRNAs im Serum der chinesischen Bevölkerung. MIR168a bindet der neuen Studie zufolge in Mäusen an die mRNA für das Rezeptorprotein LDLRAP1, wodurch in der Leber kein LDLRAP1 gebildet wird. Dadurch kann das Protein die Menge der Lipoproteine niedriger Dichte (LDL) im Serum nicht mehr verringern – ein deutlicher Beleg, wie (pflanzliche) Nahrung in den Stoffwechsel eingreifen kann.
Der Umstand, dass man mit der Nahrung nicht nur Stoffe wie Kohlenhydrate und Proteine, sondern auch „Informationen“ aufnimmt, lässt den Autoren der Studie zufolge die Redewendung „Du bist, was du isst“ in einem neuen Licht erscheinen. Neben einer deutlichen Erweiterung der Funktionen von miRNA sehen die Forscher Konsequenzen für die Beute-Jäger-Interaktion bei Pflanzen und Tieren bis hin zur Koevolution, vor allem aber auch für die menschliche Ernährung und Gesundheit. Speziell für die traditionelle pflanzliche chinesische Medizin könnte sich miRNA als essenzielle Wirksubstanz herausstellen, spekulieren die Forscher.
Diese Forschung hat weitreichende Folgen in verschiedenen Gebieten von der Entwicklung des Lebens bis hin zu Stoffwechselthematiken usw.
Daraus:
Oral aufgenommene pflanzliche microRNA (miRNA) kann die Translation von Boten-RNA (mRNA) in Proteine hemmen. Das berichten Forscher der Universität von Nanjing. Die Entdeckung hat weit reichende Implikationen für Ernährung, Pflanzenforschung und Naturheilkunde.
Als miRNA werden RNA-Sequenzen aus 19 bis 24 Nukleotiden bezeichnet, die nicht für Proteine kodieren. Schon aus früheren Studien war bekannt, dass stabile miRNAs an bestimmte mRNAs binden können und dadurch deren Translation in Proteine unterbinden. Gut ein Drittel der menschlichen Gene werden durch zelleigene miRNAs reguliert. Die chinesische Forschergruppe konnte zudem in früheren Versuchen zeigen, dass Zellen miRNAs gezielt absondern können, wodurch die Moleküle als Biomarker für bestimmte Krankheiten und als Signalmoleküle in der Kommunikation zwischen Zellen dienen können.
Dennoch war es eine Überraschung, als die Forscher bei verschiedenen Tieren derartige pflanzliche miRNA in Serum und Geweben fanden, die über die Nahrung aufgenommen worden war. Die untersuchte miRNA MIR168a ist in großer Zahl in Reis anzutreffen und ist gleichzeitig eine der am höchsten konzentrierten pflanzlichen miRNAs im Serum der chinesischen Bevölkerung. MIR168a bindet der neuen Studie zufolge in Mäusen an die mRNA für das Rezeptorprotein LDLRAP1, wodurch in der Leber kein LDLRAP1 gebildet wird. Dadurch kann das Protein die Menge der Lipoproteine niedriger Dichte (LDL) im Serum nicht mehr verringern – ein deutlicher Beleg, wie (pflanzliche) Nahrung in den Stoffwechsel eingreifen kann.
Der Umstand, dass man mit der Nahrung nicht nur Stoffe wie Kohlenhydrate und Proteine, sondern auch „Informationen“ aufnimmt, lässt den Autoren der Studie zufolge die Redewendung „Du bist, was du isst“ in einem neuen Licht erscheinen. Neben einer deutlichen Erweiterung der Funktionen von miRNA sehen die Forscher Konsequenzen für die Beute-Jäger-Interaktion bei Pflanzen und Tieren bis hin zur Koevolution, vor allem aber auch für die menschliche Ernährung und Gesundheit. Speziell für die traditionelle pflanzliche chinesische Medizin könnte sich miRNA als essenzielle Wirksubstanz herausstellen, spekulieren die Forscher.
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Freitag, 28. Oktober 2011
Klimawandel: Warmes Grönland keine Ausnahme
klauslange,22:30h
Bezüglich des Klimawandels habe ich nie zu denen gehört, die einen aktuellen Klimaumschwung leugneten. Wohl meine ich aber, dass dieser Klimawandel nicht durch menschliche CO2 Emissionen verursacht wird, sondern andere Ursachen hat. Eigentlich ist die Vorstellung eines stabilen Klimas bei einem so dynamischen Sytem wie die Atmosphäre ein Trugschluss und die letzten 800.000 Jahre Erdgeschichte Grönlands belegen das, wie nun ein Artikel auf scinexx berichtet: hier.
Zitat:
Bei ihren Untersuchungen und Berechnungen bauten die Experten auf das so genannte „Seesaw“ oder „Klimawippen“-Modell der Ozeanzirkulation. Es besagt, dass Warmphasen im Norden des Atlantischen Ozeans mit Kaltphasen im Süden einhergehen – und umgekehrt. „Auf Grönland gab es während der letzten Eiszeit abrupte Klima-Umschwünge. Diese führten innerhalb weniger Jahrzehnte zu Temperaturschwankungen von bis zu zehn Grad Celsius", sagt Mitautor Gregor Knorr vom Alfred- Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz- Gemeinschaft.
Hervorgerufen wurden diese Sprünge durch Änderungen in der Stärke der atlantischen Umwälzbewegung. Dieser Meeresströmung transportiert Wärme in hohe nördliche Breiten. "Verstärkte sich diese Wärmepumpe plötzlich, kam es zu einer stärkeren Umverteilung von Wärme aus dem Südozean in den Nordatlantik“, sagt Knorr. Die Forscher gingen deshalb bei ihren theoretischen
Vorüberlegungen davon aus, dass sich Anzeichen für diese schnellen Klimaveränderungen sowohl in Grönland als auch in der Antarktis finden lassen müssten.
Die Temperaturkurve für Grönland lässt den Rückschluss zu, dass die schnellen Klima-Umschwünge auf Grönland während der letzten Eiszeit keine Ausnahmeerscheinung waren. Sie sind in der Klimageschichte der letzten 800.000 Jahre offenbar in jeder Eiszeit aufgetreten. „Wir können mit unserer künstlichen Zeitreihe zeigen, dass im Laufe der letzten 800.000 Jahre plötzliche Klimaveränderungen anscheinend ein fester Bestandteil von Eiszeiten und beim Vergehen dieser waren. Das ist ein Resultat, dass definitiv Anlass zu weiterer Forschung gibt, da schnelle Klimaänderungen somit möglicherweise nicht nur eine passive Begleiterscheinung sind, sondern auch eine aktive Rolle beim Vergehen der Kaltzeiten gespielt haben könnten“, sagt Knorr.
Dass der Verlauf der errechneten Klimakurve mit der Realität übereinstimmt, zeigte der "höhlentrest": Die Forscher verglichen dafür ihre Kurve mit Klimadaten aus Höhlen in der zentral-chinesischen Provinz Hubei. „Heute weiß man, dass sich während besonders kalter Phasen im Nordatlantik die atmosphärische Zirkulation so stark veränderte, dass der Sommermonsun in China schwächer ausfiel. Diese Niederschlagsmuster finden sich noch heute in den Stalagmiten, die in diesen Höhlen wachsen und deren Klimaarchiv bis zu 400.000 Jahre zurückreicht“, sagt Knorr.
Zitat:
Bei ihren Untersuchungen und Berechnungen bauten die Experten auf das so genannte „Seesaw“ oder „Klimawippen“-Modell der Ozeanzirkulation. Es besagt, dass Warmphasen im Norden des Atlantischen Ozeans mit Kaltphasen im Süden einhergehen – und umgekehrt. „Auf Grönland gab es während der letzten Eiszeit abrupte Klima-Umschwünge. Diese führten innerhalb weniger Jahrzehnte zu Temperaturschwankungen von bis zu zehn Grad Celsius", sagt Mitautor Gregor Knorr vom Alfred- Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz- Gemeinschaft.
Hervorgerufen wurden diese Sprünge durch Änderungen in der Stärke der atlantischen Umwälzbewegung. Dieser Meeresströmung transportiert Wärme in hohe nördliche Breiten. "Verstärkte sich diese Wärmepumpe plötzlich, kam es zu einer stärkeren Umverteilung von Wärme aus dem Südozean in den Nordatlantik“, sagt Knorr. Die Forscher gingen deshalb bei ihren theoretischen
Vorüberlegungen davon aus, dass sich Anzeichen für diese schnellen Klimaveränderungen sowohl in Grönland als auch in der Antarktis finden lassen müssten.
Die Temperaturkurve für Grönland lässt den Rückschluss zu, dass die schnellen Klima-Umschwünge auf Grönland während der letzten Eiszeit keine Ausnahmeerscheinung waren. Sie sind in der Klimageschichte der letzten 800.000 Jahre offenbar in jeder Eiszeit aufgetreten. „Wir können mit unserer künstlichen Zeitreihe zeigen, dass im Laufe der letzten 800.000 Jahre plötzliche Klimaveränderungen anscheinend ein fester Bestandteil von Eiszeiten und beim Vergehen dieser waren. Das ist ein Resultat, dass definitiv Anlass zu weiterer Forschung gibt, da schnelle Klimaänderungen somit möglicherweise nicht nur eine passive Begleiterscheinung sind, sondern auch eine aktive Rolle beim Vergehen der Kaltzeiten gespielt haben könnten“, sagt Knorr.
Dass der Verlauf der errechneten Klimakurve mit der Realität übereinstimmt, zeigte der "höhlentrest": Die Forscher verglichen dafür ihre Kurve mit Klimadaten aus Höhlen in der zentral-chinesischen Provinz Hubei. „Heute weiß man, dass sich während besonders kalter Phasen im Nordatlantik die atmosphärische Zirkulation so stark veränderte, dass der Sommermonsun in China schwächer ausfiel. Diese Niederschlagsmuster finden sich noch heute in den Stalagmiten, die in diesen Höhlen wachsen und deren Klimaarchiv bis zu 400.000 Jahre zurückreicht“, sagt Knorr.
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