deSignale

Eine interessante Meldung hat wissenschaft.de veröffentlicht: hier.

Dort wird von Mikroben berichtet, die auch bei -33 Grad Celsius noch einen Stoffwechsel aufweisen und sich vermehren. Wenn man bedenkt, dass solche Temperatur-Verhältnisse auch im Permafrost-Böden des Mars anzutreffen sind, dann wird einem die Bedeutung der Entdeckung dieser Mikroben auf der Erde bewusst.

Ein interessanter Artikel zu Experimenten der möglichen Entstehung eines Urstoffwechsels hat scinexx veröffentlicht: hier

Anders als in Ursuppenexperimenten, geht es dabei nicht um die Atmosphäre, sondern um hydrothermale Quellen am Meeresgrund, die eventuell den ersten Urstoffwechsel ermöglichten.

Interessant finde ich diese Art der Forschung aber aus einem anderen Grund, der in zwei Passagen deutlich wird:

Vulkanisch-hydrothermale Strömungskanäle bieten eine chemisch einzigartige Umgebung, die auf den ersten Blick lebensfeindlich scheint. Es handelt sich dabei um Risse in der Erdkruste, durch die Wasser strömt, das Vulkangase enthält und diverse Mineralien kontaktiert. Und doch – gerade in dieser extremen Umgebung könnten sich jene beiden Mechanismen entwickelt haben, die allem Leben zu Grunde liegen: Vervielfältigung von Biomolekülen – Reproduktion - und Entwicklung neuer Biomoleküle auf Basis der zuvor entstandenen Biomoleküle (Evolution).

Am Anfang dieser „Kettenreaktion“, die letztlich zur Entstehung zellulärer Lebewesen führte, stehen dabei nur einige wenige Aminosäuren, die aus den vulkanischen Gasen unter Katalyse durch die Mineralien gebildet werden. Ähnlich einem Dominostein, der eine ganze Lawine nach sich zieht, regen diese ersten Biomoleküle dann sowohl ihre eigene Vervielfältigung als auch die Produktion ganz neuer Biomoleküle an.

„Auf diese Weise entsteht das Leben nach von Anfang an feststehenden Gesetzen der Chemie zwangsläufig und in einer vorgegebenen Richtung“, erklärt Günter Wächtershäuser von der Universität Regensburg. Er hat den Mechanismus des sich selbst erzeugenden Urstoffwechsels theoretisch entwickelt – ein Laborbeweis jedoch fehlte bislang.

Nun gelang es Wissenschaftlern um Claudia Huber und Wolfgang Eisenreich am Lehrstuhl für Biochemie der TUM, in enger Zusammenarbeit mit Wächtershäuser erstmals die Möglichkeit eines solchen, sich selbst anregenden Mechanismus im Labor direkt nachzuweisen.

Die wichtigste Eigenschaft des Systems jedoch ist den Wissenschaftlern zufolge seine Autonomie: Der erste Stoffwechsel wäre hier anders als beispielsweise beim Konzept einer „kühlen Ursuppe“ nicht auf Zufallsereignisse oder eine Jahrtausende andauernde Ansammlung wesentlicher Komponenten angewiesen. Ist der erste Dominostein erst einmal umgeworfen, fallen die anderen von selbst. Die Entstehung des Lebens bewegt sich in festen Bahnen, vorgegeben durch die Regeln der Chemie – ein chemisch determinierter Prozess an dessen Ende der Stammbaum aller Lebewesen steht. (Chemistry – A European Journal, 2012; doi: 10.1002/chem.201102914)

Es geht mir also um einen durch Naturgesetze gerichteter Prozess, der nicht auf Zufallsereignisse angewiesen ist. Ein Universum mit den Naturgesetzen, wie wir es nun einmal bewohnen, bringt daher notwendigerweise Leben hervor. Diesen Ansatz sollte man weiter vertiefen: Wir hätten ein von vornherein auf Lebensprozesse angelegtes Universum!

In Brandenburg fiel ein Metallstück vom Himmel. Dieses Stück lässt bislang die Fachleute rätseln, denn es kann kein Weltraumschrott sein und fällt durch seine besondere Legierung auf, wie welt.de berichtet: hier.

Daraus: In Brandenburg fiel ein zehn Zentimeter langes Metallstück vom Himmel und durchschlug das Dach eines Einfamilienhauses. Woher der Flugkörper kam, ist unbekannt.

Ein vom Himmel gefallenes Metallstück gibt im brandenburgischen Paulinenaue (Kreis Havelland) Rätsel auf. Das zehn Zentimeter lange, fünf Zentimeter breite und zwei Zentimeter hohe Stück hatte in das Dach eines Einfamilienhauses ein Loch geschlagen, berichtet die "Märkische Allgemeine".

"Es war wie eine Explosion", sagte Sven Fehlberg, der in dem Haus wohnt, der Zeitung. "Gegen 4.30 Uhr schepperte es richtig. Daraufhin schaute ich vor der Haustür nach, konnte aber wegen der Dunkelheit nichts sehen", sagte er. Auch sein Nachbar habe den Knall gehört.

Bei Tagesanbruch habe sich Fehlberg von außen das Dach angesehen, das Loch bemerkt und den Hauseigentümer informiert. Das bewusste Metallstück, das er auf dem Rasen fand, scheine aus einer besonderen Legierung zu bestehen und sei für seine Größe sehr schwer.

Woher das 425 Gramm schwere Stück Metall stammt und worum es sich dabei genau handelt, ist noch unbekannt. Weltraumschrott könne es nach Meinung der ESA-Weltraumbehörde in Darmstadt nicht sein. Was aus dem Weltraum abstürze, wie jüngst Teile der russischen Marssonde "Phobos-Grunt", werde durch die Hitze abgeschliffen. Das Metallstück im Havelland habe aber scharfe Kanten.



Bemerkung: Die Erwähnung eines anderen Trümmerstücks in Afrika ist eher eine Ablenkung, da das Brandenburger Metallstück eben kein Weltraumschrott sein kann...

Mit einem neuen Verfahren - dem Microlinsing - haben Astronomen drei neue Planeten entdeckt. Aufgrund der Art und Weise, wie beim Microlinsing solche Planeten gefunden werden, und der komplexen Vorbedingungen, die dabei erfüllt sein müssen, ist die Ausbeute im Rahmen einer Studie so hoch, dass man durch statische Verfahren schließen muss, dass im Schnitt jeder Stern mehrere Planeten besitzen muss. Näheres erläutert folgender Artikel von astronews.com.

Daraus:

Für ihre Untersuchung haben die Astronomen nun ein vollkommen anderes Verfahren ausgewählt, mit dem sich Planeten in einem großen Massenbereich und in ganz unterschiedlicher Entfernung von ihrem Stern entdecken lassen. Die Technik beruht auf dem sogenannten Mikrolinseneffekt. Um einen Planeten zu entdecken werden dabei zunächst zahlreiche weit entfernte Hintergrundsterne überwacht. Wenn nun ein Stern durch die Sichtlinie von der Erde zum Hintergrundstern wandert, lenkt dessen Gravitation das Licht des entfernten Sterns etwas ab. Er wirkt dadurch wie eine Linse, die das Licht des Hintergrundsterns verstärkt.

Auf der Erde registriert man deswegen ein einmaliges und vorübergehendes charakteristisches Ansteigen der Helligkeit des beobachteten Sterns. Kreist nun aber um den "Linsenstern" ein Planet, führt dies zu einer Störung des Helligkeitsverlauf, die wiederum Rückschlüsse auf den umlaufenden Planeten erlaubt. Auf diese Weise lassen sich Planeten finden, die man mit anderen Methoden kaum entdecken würde. Allerdings benötigt man für einen Fund eine ganz besondere und sehr seltene Konfiguration von Hintergrundstern, Linsenstern und Planet.

Die Planetensuche mit Hilfe des Mikrolinseneffekts ist also alles andere als einfach. Für ihre Analyse konnte das Team aber auf die Daten von zwei Forschergruppen zurückgreifen, die trotzdem genau dies versucht haben, nämlich auf die Daten der PLANET- und der OGLE-Kollaboration. Innerhalb von sechs Jahren haben die beteiligten Forscher bei mehreren Millionen Sternen nach Mikrolinsen-Ereignissen gesucht und tatsächlich drei Planeten aufgespürt - eine Super-Erde (also einen Planet mit der zwei- bis zehnfache Masse der Erde) und jeweils einen Planeten mit der Masse von Neptun und Jupiter. Dies mag für den Laien wenig klingen, für Mikrolinsen-Experten allerdings ist dies eine beachtliche Ausbeute. Entweder hatten die Astronomen also wahnsinnig viel Glück oder aber Planeten sind so häufig, dass ihre Entdeckung praktisch unvermeidlich ist.

Für ihre Statistik kombinierten die Astronomen nun die drei Exoplaneten-Funde mit sieben weiteren Entdeckung aus früheren Untersuchungen und mit der großen Zahl von Fällen, in denen kein Planet entdeckt wurde. Das Resultat: In unserer Milchstraße sollte es ungeheuer viele Planeten geben. So müsste jeder sechste der untersuchten Sterne von einem Planeten mit etwa der Masse des Jupiter, jeder zweite von einem mit Neptunmasse und zwei Drittel der Sterne von einer Super-Erde umkreist werden. Die Studie berücksichtigte dabei Planeten zwischen der fünffachen Masse der Erde und der zehnfache Masse des Jupiter, die ihren Stern in einem Abstand zwischen 75 Millionen und 1,5 Milliarden Kilometer umkreisen. Zusammengenommen ergibt die Auswertung, dass im Schnitt um jeden Stern mehr als ein Planet kreisen sollte.

Matt Strassler, ein theoretischer Physiker, gibt auf seinem Blog interessante Einblicke und Hintergründe zu den verschiedenen Forschungsfeldern. So beackert er auch das Feld der Extradimensionen und gibt leicht verständliche Erklärungen zu diesem interessanten Thema: hier.

Die ersten Hinweise auf ein Higgs-Boson von 125 GeV/c2 sind - wenn sie sich denn bewahrheiten - viel sensationeller, als es den ersten Anschein hat und es auch in der Weltpresse dargestellt wurde. Wenn sich die Messdaten weiter erhärten, dann würden wir es mit einem Higgs-Boson zu tun haben, dass sich wie ein Standardmodell-Higgs verhält, das es aber bei der Masse von 125 GeV nicht geben dürfte, weil dann die Massen anderer elementarer Partikel wie Protonen viel größer sein müssten, als sie gemessen werden.

Hingegen hat schon im August 2011 auf einer Konferenz Gordon Kane aufgezeigt, dass es nach Berechnungen der M-Theorie genau ein solches mit Standard-Eigenschaften und ca. 125 GeV Masse Higgs-Boson geben muss. Es wäre eine echte Vorhersage der M-Theorie, die sieben weitere Raumdimensionen besitzt!

Doch ich brauche das nicht alles selbst wiederholen. In wissenschaft-online.de hat Gordon Kane selbst das Wort (eine Übersetzung aud einem Nature-Artikel)
hier.

Daraus:

Einen gewichtigen und unerwarteten Hinweis, wo die Reise hinführen könnte, liefert ausgerechnet die Beobachtung, dass sich das Higgs-Teilchen in den Daten wie ein "Standardmodell-Higgs" verhält. Das aber sollte im Rahmen des Standardmodells eigentlich überhaupt nicht möglich sein.

Gemäß der relativistischen Quantenfeldtheorie sind für die Higgs-Masse erhebliche Quantenkorrekturen notwendig, die seine Masse selbst um ein Vielfaches übersteigen. Weil nun die Massen grundlegender Teilchen wie Quarks, Leptonen oder W- und Z-Bosonen ihrerseits von der Masse des Higgs-Teilchens abhängen, würde ihnen das Standardmodell Massen zuschreiben, die um Größenordnungen über dem liegen, was Wissenschaftler seit Jahren messen.

Ein gewichtiges Problem, das sich jedoch umgehen lässt: Erweitert man das Standardmodell in Richtung Supersymmetrie, wandeln sich auch die Eigenschaften des vorhergesagten Higgs-Bosons. Sein Verhalten in den Gleichungen ändert sich, und die Theorie deckt sich wieder mit der Erfahrung.

In der Physik hat man lange vermutet, dass sich das Higgs in genau dieser supersymmetrischen Form zeigen würde. Warum aber finden wir nun Hinweise auf dessen eigentlich unmögliche Standardmodellvariante? Die Lösung dieses Rätsels könnte uns einen großen Schritt näher an die zugrundeliegende Theorie führen, die eines Tages das Standardmodell erweitern wird.

Ein Erklärungsansatz etwa kommt aus ganz unerwarteter Richtung: der Stringtheorie oder ihrer Erweiterung, der M-Theorie. Anders als viele glauben, lassen sich doch konkrete Vorhersagen über die Welt aus der Stringtheorie ableiten, sofern man die 10- oder 11-dimensionale Theorie zunächst auf vier Dimensionen "kompaktifiziert" – die übrigen sechs oder sieben werden dabei auf engstem Raum zusammengerollt. In den letzten Jahren hat es beträchtliche Fortschritte bei diesem Unterfangen gegeben; auch die Felder, mit denen sich die zusammengerollten Dimensionen beschreiben lassen, können immer besser stabilisiert werden.

Gemeinsam mit meinen Kollegen habe ich die allgemeinere Stringtheorie und die M-Theorie in einer Form untersucht, die mit den Erkenntnissen der Kosmologie im Einklang steht und den Mechanismus enthält, mit dem Higgs-Teilchen Masse erzeugen. Dabei konnten wir zeigen, dass sich das leichteste Higgs-Boson sehr ähnlich dem Standardmodell-Higgs verhält. Und mehr noch: Es hat eine Masse von rund 125 GeV – exakt so viel, wie am Cern beobachtet.

Die Resultate unserer Berechnungen haben wir vergangenen August auf der internationalen String Phenomenology Conference in Madison, US-Bundesstaat Wisconsin, erstmals der Öffentlichkeit präsentiert.

Laut derselben Stringtheorie – genauer gesagt handelt es sich um die M-Theorie –, die die Higgs-Masse korrekt vorhergesagt hatte, ist zu erwarten, dass demnächst eine ganze Anzahl von supersymmetrischen Partnerteilchen am LHC entdeckt werden. Nach solchen Partikeln, zu denen beispielsweise die Gluinos – die Superpartner der Gluonen, die die starke Kernkraft übertragen – zählen, ist allerdings bislang in den Beschleunigerdaten noch gar nicht gesucht worden. Auch hier gäbe die Stringtheorie Anhaltspunkte, anhand welcher Zerfallsprodukte sich die Teilchen verraten müssten: Im Wesentlichen handelt es sich dabei um Top- und Bottomquarks.


Man darf also gespannt sein!

Wenn es einen Ort im Sonnensystem gibt, an dem man exotische Lebensformen finden könnte, dann ist das für mich der Saturnmond Titan. Wenn es dort Leben gibt, muss es wirklich ganz anders aufgebaut sein, als das, was wir kennen. Diese methanbasierte Welt zeigt mit der dichten Atmosphäre und ihren Flüssen und Seen Eigenschaften, wie wir sie sonst nur auf der Erde kennen. Doch wie lange bestehen diese Eigenschaften schon? Neueste Analysen von Messungen haben nun ergeben, dass sich Titan im energetischen Gleichgewicht befindet, was bedeutet, dass die dort herrschenden Umweltbedingungen schon sehr sehr lange andauern. Astronews.com berichtet darüber hier