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#1

Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 13.12.2010 13:28
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

Aus: http://grenzwissenschaft-aktuell.blogspo...wolkenband.html

Montag, 29. November 2010
Jupiters verschwundenes Wolkenband kehrt zurück:


Pasadena/ USA - Nachdem im vergangenen Frühjahr Astronomen festgestellt hatten, dass der südliche der sogenannten äquatorialen Wolkenbänder des Jupiters verschwunden war (...wir berichteten), zeigen neue Aufnahmen, dass das eigentlich für den Gasplaneten charakteristische Wolkenband wieder zurückkehrt. Astronomen erhoffen sich von dem Studium dieses Phänomens ein besseres Verständnis über das Zusammenspiel zwischen den Winden und der Wolkenchemie auf Jupiter.

Erneut war es der Hobbyastronom Christopher Go, der als erster Hinweise auf die Rückkehr des Streifens entdeckte: Westlich eines neu entstandenen weißen Flecks auf der Höhe des einstigen Wolkenbandes zeichnen sich rauchfahnenartig neue dunkle Regionen ab, wie sie seit ihrem Ausbruch u.a. durch den Hobbyastronom Christopher Go (jupiter.cstoneind.com) intensiv dokumentiert werden (s. Abb.).

Die äquatorialen Wolkenbänder, so glauben Wissenschaftler der NASA, erscheinen in der Regel als von dunkler Färbung, weil an ihrer Stelle helle Ammoniak-Eis-Wolken in höheren Atmosphärenschichten fehlen und damit den Blick auf tiefer liegende Regionen mit dunkleren Wolken freigeben. Entsprechend bedeute das Verschwinden des dunklen Wolkenbandes lediglich, dass höhere helle Wolken die gewohnte Sicht blockieren.

"Im Infrarotspektrum erkennen wir nun, dass hier die helle Wolkendecke wieder aufreißt", erläutert Glenn Orton vom "Jet Propulsion Laboratory" (JPL) der NASA. Astronomen und Planetenforscher weltweit erwarten in den kommenden Wochen und Monaten massive energetisch-atmosphärische Phänomene in der Jupiteratmosphäre.

Tatsächlich war es nicht das erste Mal, dass dieses Wolkenband verschwunden war. Schon 1973 zeigten Nahaufnahmen des Planeten durch die NASA-Sonde "Pioneer 10", den Jupiter ohne das markante dunkle Band. Ähnliches war in den frühen 1990er Jahren der Fall. Bislang wurde das Verschwinden nur in der südlichen Hemisphäre des Planeten beobachtet. Derartig auf nur eine Hemisphäre begrenzte atmosphärische Phänomene sind laut den NASA-Astronomen bislang einzigartig im Sonnensystem.

Durch die Beobachtungen der aktuellen Vorgänge auf Jupiter erhoffen sich die Wissenschaftler auch die Instrumente der für 2016 geplanten Sonde "Juno" und die für 2020 angesetzte Mission zum Gasplaneten und seinem Mond Europa spezifizieren zu können.

- Eine fortwährende Beobachtung des Jupiters durch den Christopher Go finden Sie HIER:

http://jupiter.cstoneind.com/



Jupiter am 9., 12., 17. und 24. November 2010. Das Entstehen des Weißen Flecks (s.o.l.) und die sich von hier aus entwickelnde dunkle "Fahne" sind deutlich zu erkennen (v.l.o.n.r.u.) | Copyright: Christopher Go, jupiter.cstoneind.com


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#2

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 13.12.2010 13:33
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

Aus: http://grenzwissenschaft-aktuell.blogspo...jupiter-am.html

Dienstag, 30. November 2010
Astronomen vermuten "Dunklen Jupiter" am Rande des Sonnensystems:



Lafayette/ USA - Anhand von Beobachtungsdaten von Kometen vermuten US-Astronomen, dass es am Rande des Sonnensystems einen bislang unbekannten großen Planeten geben muss, dessen Kräfte Eis- und Gesteinsbrocken aus der Oortschen Wolke in Richtung des inneren Sonnensystems lenken.

Schon seit 1999 sorgen John Matese und Daniel Whitmire von der "University of Louisiana" mit ihrer Theorie über einen verborgenen Begleiter unserer Sonne, ein Stern also, wie er Kometen aus der Oortschen Wolke in Richtung des inneren Sonnensystems lenken könnte, für Diskussionen. Damit unterstützten die Forscher eine frühere Hypothese, nach der ein Zwergstern mit dem Namen "Nemesis" die Sonne umlaufen soll und unser Sonnensystem damit zu einem Binärsystem machen würde.

In einer neuen Analyse haben die Forscher ihre einstigen Theorie nun auch mit zusätzlichen Kometen-Beobachtungsdaten, wie sie bis ins Jahr 1898 zurückreichen, überprüft und sehen sich in ihrer Vermutung bestätigt: "Wir haben die Anazahl der bislang in unser Modell einbezogenen Kometen nahezu verdoppelt", zitiert "wired.com" Matese.


Zuvor vermuteten Astronomen, dass ein Brauner oder Roter Zwergstern die Sonne begleiten und alle 30 Millionen Jahre einen Kometenschauer in Richtung Erde schicken könnte, wie er hier für die irdischen Massensterben, beispielsweise dem der Dinosaurier, verantwortlich wäre. Auf der Grundlage neuerer Daten, betrachten die meisten Astronomen diese Vorstellung mittlerweile als widerlegt.

Tatsächlich, so glaubt das Forscherduo, werden dennoch rund 20 Prozent der von der Erde aus sichtbaren Kometen von einem bislang unbekannten Himmelskörper ins Innere des Sonnensystems und damit auch in Richtung Erde geschickt.

"Wir haben uns gefragt, welches Objekt mit den Beobachtungsdaten übereinstimmen und die Kometenbahnen derart beeinflussen könnte, um Kometen so nah in Richtung Sonne zu lenken, dass sie von der Erde aus sichtbar werden", erläutert Matese.

Anhand dieser Arbeit postulieren die Forscher nun, dass es sich nicht um einen Zwergstern, sondern um einen kleineren Planeten von etwa der Masse des Jupiter handeln könnte und tauften dieses bislang noch hypothetische Objekt im Gegensatz zu "Nemesis" (...wir berichteten), der griechischen Göttin des Zorns, auf den Namen "Tyche", der Göttin des Schicksals und des Zufalls.

Die Heimat einer Vielzahl von Kometen ist wahrscheinlich die Oortsche Wolke, einer bislang noch nicht eindeutig nachgewiesenen Ansammlung astronomischer Objekte am äußersten Rand des Sonnensystems, wo sie eigentlich ihre Bahn beibehalten sollten, würden nicht einige von ihnen immer wieder von einer bislang noch unbekannten Kraft ab- und in Richtung des inneren Sonnensystems gelenkt. "Für diese Ablenkung könnten drei Dinge verantwortlich sein", erläutert Matese: Zum einen könnte der konstante Zug der Gravitationskraft der Milchstraße an den Kometen ziehen. Auch ein am Sonnensystem vorbeiziehender Stern, könnte, sozusagen im Vorbeiflug, die kosmischen Brocken aus ihrer Bahn drängen. Als dritte Möglichkeit verbleibt ein bislang unbekannter großer Himmelskörper, wie beispielsweise "Nemesis" oder "Tyche".

Anhand von Computermodellen stellten die Astronomen jedes der drei Szenarien nach und stellten fest, dass eine jede Situation ganz eigene Muster der so beeinflussten Kometen am Himmel erzeugt.

Gestützt durch die Daten von mehr als 100 Kometen, die am "Minor Planet Center" zusammengetragen wurden, ermittelten die Astronomen, dass rund 80 Prozent aller bekannten Kometen aus der Oortschen Wolke stammen und von der Gravitation unserer eigenen Galaxie aus dieser herausgezogen werden. Die verbleibenden 20 Prozent benötigen hingegen einen Himmelskörper von etwa der 1,4-fachen Masse des Jupiters, um derart beeinflusst zu werden, wie sie heute von der Erde aus beobachtet werden können.

"Ein Objekt, das auch nur leicht kleiner wäre als Jupiter, hätte zu wenig Kraft - ein Objekt von der Masse eines Braunen Zwergsterns (zwischen 13 und 75 Jupitermassen) würde deutlich mehr Kometen erzeugen als die berechneten 20 Prozent", so Matese.

Allerdings treffen die Berechnungen nur auf Kometen aus der äußeren Oortschen Wolke zu. Kometen aus deren innerem Rand erzeugen in den Computermodellen nicht die charakteristischen Muster. "Es bedarf also einer gänzlich neuen Erklärung für die Dynamik von Kometen aus diesem Teil der Oortschen Wolke."

Matese und Whitmire hoffen, dass ein Objekt wie "Tyche" noch mit dem Infrarotteleskop "WISE" (Wide-Field Infrared Survey Explorer, s. Links) der NASA entdeckt werden könnte. Ihre Studie haben die Forscher dem Fachmagazin "Icarus" zur Veröffentlichung vorgelegt. (Diese können Sie HIER als PDF herunterladen:
http://arxiv.org/abs/1004.4584



Archiv: WISE-Infrarotaufnahme eines Kometen (C/2007 Q3) aus der Oortschen Wolke | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA


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#3

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 30.05.2011 16:17
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

Aus: http://grenzwissenschaft-aktuell.blogspo...agma-ozean.html

Dienstag, 17. Mai 2011
Galileo-Daten offenbaren Magma-Ozean unter der Oberfläche des Jupitermonds Io:


Los Angeles/ USA - Eine neue Datenauswertung der Messungen der NASA-Raumsonde "Galileo" offenbart einen unterirdischen Ozean aus flüssigem Magma unter der Oberfläche des vulkanischen Jupitermonds Io. Zum ersten Mal lässt sich so der erstaunlich aktive Vulkanismus des Mondes erklären, handelt e sich bei Io doch um den vulkanisch aktivsten Körper des Sonnensystems.

Wie die Forscher um Krishan Khurana von der "University of California" vom wissenschaftlichen Team zur Auswertung der Magnetometer-Messungen der Sonde im Fachjournal "Science" berichten, sei man begeistert darüber, "endlich zu verstehen, woher Ios Magma stammt und endlich eine Erklärung für mysteriöse Signaturen in den Daten des Manetfelds des Mondes zu haben."

Aus den Daten ergeben sich Signale innerhalb des rotierenden Magnetfelds des Gasriesen, wie sie eindeutig für einen zumindest teilweise geschmolzenen Magma-Ozean unterhalb der Mondoberfläche sprechen.


Der Jupitermond stößt jedes Jahr rund 100 Mal mehr Lava aus als die Erde. Im Gegensatz zu dieser, wo sich Vulkane hauptsächlich entlang lokaler Hotspots, wie etwa dem "Feuerring" rund um den Pazifischen Ozean bilden, zieht sich der Magma-Ozean auf Io unterhalb des Kruste über den gesamte Mond und hat eine Dicke von 30 bis 50 Kilometern.

"Es wurde bereits angedacht, dass auch die Erde und ihr Mond vor mehren Milliarden Jahren, kurz nach ihrer Entstehung einst solche Magma-Ozeane hatten, wie sie seither jedoch schon längst erkaltet und erstarrt sind", erläutert Torrence Johnson von "Jet Propulsion Laboratory" (JPL) der NASA in Pasadena. Durch die neuen Erkenntnisse erlangen die Forsche nun neue Einblicke in vulkanische Prozesse und eine Vorstellungen des Vulkanismus auf der jungen Erde und ihrem Mond.

Bei Io handelt es sich um den einzigen weiteren bekannten Himmelskörper in unserem Sonnensystem, auf dem es ähnlich wie auf der Erde aktive Magma-Vulkane gibt. Die Energie für die vulkanische Aktivität des Jupitermondes kommt durch die enormen Gravitationskräfte des Jupiter, die den Mond fortwährend stauchen und dehnen.



Der innere Aufbau des Jupitermonds Io: Neue Daten belegen einen gewaltigen Magma-Ozean unterhalb (rot) unterhalb der Kruste (grau) | Copyright: NASA/JPL/University of Michigan/UCLA


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#4

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 13.09.2011 11:14
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

http://grenzwissenschaft-aktuell.blogspo...itersystem.html


Künstlerische Darstellung der Juno-Sonde vor dem Gasriesen Jupiter. | Copyright: NASA/JPL-Caltech

Cape Canaveral/ USA - Am 5. August 2011 soll die NASA-Sonde "Juno" von US-Weltraumbahnhof Cape Canaveral ins All geschossen werden. Ziel der Riese ist der Gasplanet Jupiter mit seinen zahlreichen Monden. Im Jupitersystem ankommen, soll die solarbetriebene Sonde dann im Juli 2016 den Gasriesen dann insgesamt mindestens 33 Mal entlang der Pole umrunden und Informationen über das Planeteninnere, die Atmosphäre und die Polarlichter des Jupiter sammeln.

Von den Ergebnissen erhoffen sich die Forscher neue Informationen über die Entstehung und Entwicklung des Gasriesen sowie auch des restlichen Sonnensystems. Als bestes Beispiel für einen Gasplaneten sollen die Juno-Daten auch dazu beitragen, mehr über Planetensysteme ferner Sterne zu erfahren.

Während der Umrundungen soll Juno Informationen über einen möglichen festen Kern des Gasplaneten sammeln und die intensiven Magnetfelder ebenso vermessen, wie den Anteil an Wasser und Ammoniak in der tieferen Atmosphäre.

Theorien über die Entstehung des Sonnensystems beginnen meist mit dem Kollaps einer gigantischen Staub- und Gaswolke aus der heraus sich zunächst die junge Sonne bildete. Wie die Sonne, so vermuten Wissenschaftler, so besteht auch Jupiter vornehmlich aus Wasserstoff und Helium. Der Planet wäre demnach relativ früh als einer der ersten Planeten aus jenem Material entstanden, dass nicht zur der Sonne wurde. Wie all dies jedoch genau geschehen ist, das wissen Wissenschaftler bislang noch nicht.

Möglich wäre, dass sich zunächst ein fester Planetenkern gebildet hatte, dessen enorme Schwerkraft später das Gas um sich herum anzog oder kollabierte eine instabile Region im Innern des einstigen Gasnebels und erschuf so den Planeten? Messungen mit Juno sollen zukünftig zeigen, ob Jupiter tatsächlich einen festen Planetenkern besitzt und dadurch die Fragen nach seiner und der Entstehung anderer Planeten beantworten.


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#5

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 06.10.2011 18:40
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

http://grenzwissenschaft-aktuell.blogspo...organismen.html


Der Jupitermond Europa | Copyright: NASA/JPL/University of Arizona

Buenos Aires/ Argentinien - Erst kürzlich haben Berechnungen gezeigt, dass irdisches Leben in Form von Mikroorganismen mit Meteoriden von der Erde bis ins Jupitersystem gelangen könnte (...wir berichteten). Ob diese, dort angekommen, etwa auf den Monden des Gasplaneten, überleben und sogar gedeihen könnten, hängt von den vor Ort herrschenden Umweltbedingungen ab. Argentinische Wissenschaftler haben nun die Umweltbedingungen auf dem Jupitermond Europa simuliert und festgestellt, dass neben einem extrem widerstandsfähigen Bakterium auch eine Archaeenart auf der Oberfläche des Mondes überleben könnten, von dem Wissenschaftler annehmen, dass er unter seinem dicken Eispanzer einen gewaltigen Wasserozean verbirgt, in dem es auch Leben geben könnte.

Wie das Team um Ximena Abrevaya von der "Universidad de Buenos Aires" vorab auf "arxiv.org" berichtet, erzeugten sie zunächst ein Vakuum, wie es auch auf der Oberfläche von Europa existiert und platzierten darin drei Arten von Mikroorganismen: Die salzliebenden Archaeen "Natrialba magadii" und "Haloferax volcanii" sowie das stark strahlungsresistente Bakterium "Deinococcus radiodurans". Danach beschossen sie die Kreaturen mit jener Dosis an ultravioletter Strahlung, wie sie Forscher auf Europa erwarten.

Während keine Exemplare von "Haloferax volcanii" die Europa-Simulation überlebten, überstanden hingegen kleine Mengen von "Natrialba magadii" und "Deinococcus radiodurans" die besondere Strahlenbehandlung.

Während die Widerstandsfähigkeit gegen hohe Strahlenwerte, Vakuumumgebungen, Säure, Kälte und Dehydration des Bakteriums "Deinococcus radiodurans" bereits bekannt war (...wir berichteten, s. Links), waren die Wissenschaftler vom Überleben der Archaeen vom Typ "Natrialba magadii" überrascht.

Allerdings, so streicht der "The Physics arXiv Bog" (technologyreview.com/blog/arxiv) heraus, dauerte die bisherige Simulation der Umwelt auf der Oberfläche des Jupitermondes nur drei Stunden. Eine Reise bis ins Jupitersystem würde für Auswurfmaterial von der Erde hingegen viele zehntausende Jahre dauern. Eine Aussage darüber, ob sich die Bakterien auch dauerhaft auf Europa wohl fühlen, geschweige denn dort überhaupt noch in überlebensfähigen Zustand ankommen würden, kann aus den bisherigen Experimenten also nicht abgeleitet werden. Zugleich verweisen die Kommentatoren aber auch auf dem Umstand, dass die Reise an Bord eines irdischen Raumschiffs, wesentlich kürzer dauern würde und die extremen Überlebenskünstler somit schon längst auf unterschiedlichen Himmelskörpern, wie etwa auch auf dem Mars, angekommen sein könnten.

http://arxiv.org/abs/1109.6590


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#6

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 17.11.2011 16:58
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

http://grenzwissenschaft-aktuell.blogspo...e-erstmals.html


Künstlerische Darstellung des von den Wissenschaftlern vorhergesagten "Großen Sees" auf dem Jupitermond Europa | Copyright: Britney Schmidt/Dead Pixel VFX/Univ. of Texas at Austin

Washington/ USA - Anhand von Daten der NASA-Sonde Galileo haben US-Wissenschaftler erstmals konkrete Hinweise, wen nicht sogar Beweise, für einen innerhalb der kilometerdicken Eiskruste des Jupitermonds Europa eingeschlossenen gewaltigen flüssigen Wassersee mit einem Volumen, das dem der Großen Seen Nordamerikas entspricht, entdeckt. Des Weiteren deuten die Daten auf einen signifikanten Austausch zwischen dem Eispanzer und einem darunter verborgenen globalen Ozean hin, in dem dann möglicherweise auch Leben entstanden sein könnte.

Wie das Team um Britney Schmidt von der "University of Texas" in Austin und der Direktorin des "Astrobiology Program" der NASA, Mary Voytek, aktuell im Wissenschaftsjournal "Nature" berichten, zeigen die nun ausgewerteten Daten "faszinierende Möglichkeiten" auf. Zuvor wollen die Forscher ihre Daten jedoch noch mit der weltweiten Wissenschaftsgemeinde teilen, "bevor wir die Auswirkungen und Konsequenzen der Ergebnisse auch voll und ganz würdigen können."

Die Galileo-Sonde wurde 1989 vom Space Shuttle "Atlantis" aus in Richtung des Jupiter-Systems gestartet. Zu den wichtigsten Entdeckungen der Sonde gehörten erste Hinweise auf einen möglicherweise unterhalb der Eiskruste verborgenen Ozean aus Salzwasser. Dieser könnte tief genug sein, um die ganze eigentliche feste Oberfläche des Mondes global bedecken und die Gesamtmenge allen Wassers auf der Erde übersteigen könnte. Aufgrund der großen Entfernung zur Sonne, ist die Oberfläche dieses vermuteten Ozeans vollständig und kilometerdick zugefroren.

Bislang vermuteten einige Wissenschaftler dass die Eiskruste derart dick sein könnte, sodass die Oberfläche nicht in Wechselwirkung mit dem darunter liegenden Ozean treten kann und somit kaum die Möglichkeit bestünde, dass darunter biologische Prozesse in Gang gebracht bzw. aufrechterhalten werden könnten.

"Unsere Daten erbringen nun jedoch Beweise dafür, dass es sich zwar um eine dicke Eiskruste handelt, dass sich deren Material jedoch im ständigen und energischen Austausch befindet. Zudem gibt es neue Beweise für gigantische seichte Seen (in dem Eispanzer)", so Schmidt.

[[File:12342.jpg|none|fullsize]]
In dieser Falschfarbendarstellung der Region Thera Macula markieren Pink- und Rot-Töne die höchstgelegenen Erhebungen einer chaotisch strukturierten Geländeform innerhalb der sonst relativ flachen Ebene. Darunter vermuten die Forscher einen gewaltigen See flüssigen Wassers. | Copyright: Paul Schenk/NASA


Künstlerische Interpretation der Chaos-Region auf Euopa.| Copyright/Quelle: NASA

Die neuen Hin- und Beweise fanden Schmidt und ihre Kollegen beim Studium von Aufnahmen, die die Galileo-Sonde von zwei chaotisch strukturierten, hügeligen, annähernd runden Oberflächenstrukturen auf Europa mit dem Namen Chaos Terrains in der Region Thera Macula (s. Abb.). Nach dem Vorbild ähnlicher Prozesse auf der Erde - wie sie beispielsweise anhand von Eisschelfs und unter Vulkane überlagernden Gletschern zu finden sind - haben die Forscher ein Vier-Phasen-Modell entwickelt, um zu erklären, wie sich diese Geländerform bilden kann.


Das Vier-Phasen-Modell der Entstehung der chaotischen Geländestruktur, des damit einhergehenden Materialaustauschs und des verborgenen Sees im Eispanzer von Europa. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen. Das Originaldiagramm in englischer Sprache finden Sie HIER) | Copyright/Quelle: NASA (dt. Übersetzung: grenzwissenschaft-aktuell.de)

Abschließend kamen die Forscher zu dem Schluss, dass die beiden runden Strukturen in dieser Chaoszone das Ergebnis eines umfassenden Materialaustauschs zwischen der Eiskruste selbst einem darin eingebetteten See sind. Auf diese Weise lässt sich dann auch ein Modell ableiten, welches erklärt, wie auch Nährstoffe und Energie von der Oberfläche der Eiskruste in einem darunter liegenden globalen Ozean gelangen und hier die Wahrscheinlichkeit für Leben erhöhen könnten.



Obwohl sich die Wissenschaftler angesichts ihres Modells ziemlich sicher sind, kann aufgrund der tiefen Lage des wahrscheinlich vorhandenen Sees 8in mehren Kilometern Tiefe) nur eine zukünftige Sondenmission, innerhalb derer eine Bohrkopfsonde die Eiskruste durchdringen könnte, eindeutige Antworten liefern. Tatsächlich liegt eine solche Mission derzeit auf den Planungstischen der NASA (...wir berichteten, s. Links).

"Ohne die Grundlage von rund 20 Jahren Forschung und Beobachtung von Eisdecken und treibendem Eisschelf auf der Erde, wer dieses neue Verständnis der Prozesse auf Europa wäre nicht möglich gewesen", fügt einer der Koautoren, Don Blankenship, die Studienergebnisse kommentierend hinzu.


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#7

RE: Jupiter:

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Jupiter, der größte Planet des Sonnensystems | Copyright: NASA

Berkeley/ USA - Neue Berechnungen von Wissenschaftlern der University of California deuten daraufhin, dass der feste, felsige Kern des Jupiters unter den im Inneren des Gasriesen vorherrschenden extremen Bedingungen schmelzen und sich nach und nach sogar ganz auflösen könnte. Tatsächlich kann das Szenario einige ungewöhnliche Merkmale des Jupiterinneren erklären, die bislang den gängigen Theorien der Planetenentstehung zu widersprechen scheinen.

Wie Hugh Wilson und sein Kollege Burkhard Militzer vorab auf "arxiv.org" berichten, lassen sich die extremen Bedingungen im Innern des Jupiters derzeit noch nicht im Labor simulieren - schließlich herrschen hier Temperaturen von rund 20.000 Grad Celsius und ein Druck vor, der dem etwa 40-Millionenfachen des irdischen Luftdrucks entspricht. Aus diesem Grund wendeten die Forscher quantenmechanische Berechnungen über die Bedingungen im Innern des Jupiters und das Verhalten der den Jupiterkern bildenden Materialien an und kamen so zu dem Schluss, dass der Kern des Jupiters nicht nur schmelzen, sondern sich auch gänzlich auflösen und dabei die Atmosphäre des Gasriesen anreichern könnte.

Grund für die Schlussfolgerung, sei der auffallend kleine Kern, der hauptsächlich aus Eisen, Fels und Eis besteht und von flüssigem Wasserstoff und Helium unter dem hohem Druck der Schwerkraft des Riesenplaneten - die wiederum für extrem hohe Temperaturen sorgt - umgeben ist.

Mit ihrem Szenario der Erosion des Jupiterkerns präsentieren die Forscher zugleich eine Erklärung dafür, warum der Kern des Jupiters kleiner ist als der des Saturns, obwohl Simulationen auf der Grundlage bisheriger Modelle der Planetenentstehung eigentlich ein gegenteiliges Szenario erwarten lassen.

"Die Wissenschaft geht davon aus, dass Gasriesen durch die Ansammlung von Wasserstoff und Helium um einen Protokern aus Gestein und Eis entstehen", so die Forscher. Erreichen diese Kerne eine Masse von mehr als zehn Erdenmassen, so beginnen sie aufgrund ihrer Gravitation Gase aus ihrer Umgebung anzuziehen, wodurch sich gewaltigen und dichten Atmosphären bilden.

Bisherige Messungen haben jedoch ergeben, dass der Jupiterkern weniger als zehn Erdmassen schwer ist, während der Kern des kleineren Saturns bis zwischen bis zu 30 Erdmassen entspricht. Außerdem enthält die Atmosphäre Jupiters deutlich mehr schwere Elemente als erwartet.

Als Beispiel für die Zusammensetzung des Planetenkerns des Jupiters wählten Wilson und Militzer Magnesiumoxid und berechneten dessen Verhalten angesichts der extremen Bedingungen im Innern des Gasriesen. Das Ergebnis zeigt, dass sich Magnesiumoxid bei derart hohen Druckverhältnissen und Temperaturen oberhalb von 10.000 Grad Celsius in flüssigem Wasserstoff auflöst. Das wiederum führe zu einer erheblichen Umverteilung des felsigen Materials im Jupiter. Im Innern des kleineren Saturns hingegen seien die Bedingungen nicht extrem genug, um zu einer derartigen Erosion und Auflösung zu führen.

Damit legen die Kalkulationen der beiden Wissenschaftler nahe, dass schon heute der Jupiterkern nicht mehr so groß ist, wie er ursprünglich einmal war. Vergleichbare Prozesse spielen sich wahrscheinlich auch im Innern von Gasriesen außerhalb des Sonnensystems ab. In diesem Falle sollte mit zukünftigen spektroskopischen Analysen der Atmosphären von Exo-Gasriesen die Überprüfung des skizzierten Szenarios möglich sein, wenn hier ähnlich kleine Kerne oder sogar große Gasplaneten entdeckt werden würden, die gar keinen festen Kern mehr aufweisen.

Leider wissen Wilson und Militzer bislang noch nicht, mit welcher Rate sich Kerne wie der des Jupiters verflüssigen und auflösen können. Wäre diese Erosionsrate bekannt, könnte sie unter anderem auch zur Altersbestimmung von Gasriesen verwendet werden.

Mögliche Einblicke in den Zustand des Jupiterkerns erhoffen sich die Wissenschaftler auch von der sich derzeit auf dem Weg in Jupiter-System befindlichen NASA-Sonde der Juno-Mission. Diese wird aber erst 2016 hier erwartet. Bis dahin bleibt also noch etwas Zeit, um auch mögliche Konsequenzen des skizzierten Szenarios zu durchdenken.

http://arxiv.org/abs/1111.6309


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#8

RE: Jupiter:

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Modell des Aufbaus des Jupitermondes Europa | Copyright: NASA/JPL

Tampa/ USA - Oxidantien auf der Oberfläche des Jupitermonds Europa könnten mit Sulfiden und anderen Inhaltsstoffen des unter einer dicken Eiskruste verborgenen Flüssigwasserozeans des Jupitertrabanten reagieren und in dessen Wasser Säuren erzeugen. Dieser Vorgang könnte die Europa-Meere für mögliches erdähnliches Leben darin zu säurehaltig werden lassen.

Europa selbst hat in etwa die Größe des Erdmondes und könnte unter seiner Eiskruste bislang unbekannter Dicke einen bis zu 160 Kilometer tiefen globalen Ozean aus flüssigem Wasser beherbergen.

Nach dem auf die Erde zutreffenden Motto "Wo Wasser ist, da ist auch Leben" vermuten Astrobiologen schon lange, dass sich auch in Europas Ozean Leben entwickelt haben könnte. Tatsächlich haben frühere Studien gezeigt, dass dieses Gewässer genügend Sauerstoff beinhalten könnte, um nach irdischen Maßstäben Millionen Tonnen von Meereslebewesen beherbergen zu können (...wir berichteten).

Die jedoch auf der Oberfläche des Jupitermondes gefundenen chemischen Verbindungen könnten derartige Hoffnungen laut einer aktuellen Studie von nun jedoch bedrohen. Das Ergebnis von Reaktionen der unterschiedlichen chemischen Komponenten könnte für Leben im Europa-Ozeanen möglicherweise nichts Gutes bedeuten und etwa die Bildung von Zellmembranen und organischer Polymere verhindern. Sollte das hypothetische Leben auf Europa, dem der Erde gleichen, könnte es in derartig saurem Wasser also wohl gar nicht erst entstanden sein, befürchten die Forscher um die Astrobiologen Matthew Pasekan und Richard Greenberg von der University of South Florida in ihrem im Fachmagazin "Astrobiology" veröffentlichten Artikel.

Bei den problematischen Zusammensetzungen handelt es sich primär um sogenannte Oxidantien, also um Oxidationsmittel die in der Lage sind, Elektronen andere Verbindungen aufzunehmen. Da es im Universum jedoch eine Vielzahl von chemischen Reduktionsmitteln wie Wasser- und Kohlenstoff gibt, die schnell mit Oxidantien reagieren und dabei Oxide wie Wasser und Kohlendioxid entstehen lassen, sind Oxidationsmittel vergleichsweise selten. Europa jedoch, scheint reich an starken Oxidantien wie Sauerstoff und Wasserstoffperoxyd zu sein, die von der Bestrahlung seiner Eiskruste durch hochgeladene Partikel des Jupiters erzeugt werden.

Diese auf der Oberfläche des Jupitermondes eingelagerten Oxidantien, so vermuten die Forschern, können wahrscheinlich sehr leicht in großen Mengen in durch geologische Prozesse, die für einen Austausch von Material zwischen dem verborgenen Ozean und der frostigen Oberfläche des Mondes sorgen in Richtung des Ozeans transportiert werden (...wir berichteten s. Links).


Sich teilweise kreuzende Doppelgrate auf dem Jupitermond Europa belegen geologisch junge Austauschprozesse zwischen Oberfläche und dem unter dem Eispanzer verborgenen Ozean | Copyright: NASA/JPL/University of Arizona

Während die Oxidantien wie Sauerstoff zwar auch potentiellem Leben in diesen Gewässern von Nutzen sein könnten, könnten sie aber auch mit Sulfiden und anderen Verbindungen im Wasser selbst reagieren und darin schwefelsaure Verbindungen entstehen lassen.

Lange genug wirkend, könnten diese Prozesse dem Europa-Ozean nicht nur seine lebensfreundlichen Qualitäten geraubt haben, sondern dem Wasser mit einem pH-Wert von etwa 2,6 (zu vergleichen also mit einem Cola-Getränk) sogar eine korrosive (also ätzende) Wirkung verleihen.

"Ein solches Säureniveau wäre eine wirkliche Herausforderung für Leben im Europa-Ozean", so Pasek. "Es sei denn, mögliche Organismen in den Gewässern würden die Oxidantien schnell genug verzehren oder anderweitig vereinnahmen, um so die Ansäuerung des Wassers zu verringern oder auszugleichen. Ein derartiges Ökosystem müsste sich auch entsprechen schnell fortentwickeln, um dieser Krise standhalten zu können. So müssten sich etwa innerhalb von nur 50 Millionen Jahren Organismen mit Sauerstoff-Stoffwechsel und einer Säuretoleranz entwickelt haben."

Die Forscher vermuten, dass jegliches überlebende Ökosystem auf Europa dem von Mikroben gleichen würde, wie sie im säurehaltigen Abwassersystem von Bergbauminen auf der Erde zu finden sind. Hier finden sich geradezu säureliebende "acidophile" Mikroben.

Im hellroten säurehaltigen Wasser des Rio Tinto in Spanien, fanden sie Forscher um Pasek beispielsweise Mikroben, die sich von Eisen und Sulfiden ernähren. "Diese Mikroben haben einen Weg gefunden, sich ihrer sauren Umwelt zu stellen. (...) Sollte das Leben ähnliche Strategien auch auf Europa, Ganymed und vielleicht auch auf dem Mars angewandt haben, so hätte dies durchaus von Vorteil sein können."

Die Vermutung anderer Wissenschaftler, dass möglicherweise das Grundgestein am Boden des Europa-Ozeans der Ansäuerung des Wassers entgegenwirken könnte, hält Pasek für unwahrscheinlich. "Selbst wenn solche Mineralien vorhanden sind, so werden möglicherweise nicht genügend davon ins Wasser gelöst, um so die vermutlich starke Ansäuerung durch Oberflächenmaterial auszugleichen."


Blaugrüner Vivianit aus der "Morococala Mine" in Bolivien. | Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0

Während auf Kalzium basierende feste Biomaterialien auf der Erde, wie etwa Knochen, in dem von Pasek befürchteten sauren Wasser im Europa-Ozean sehr schnell zersetzt werden würden, bestehe jedoch weiterhin "die interessante Möglichkeit, dass sich ähnliche Knochenmaterialien auf der Grundlage etwa von blauen Phosphaten, wie etwa Vivianit (s. Abb. l.), gebildet haben könnten und sich so auch im Europa-Ozean große Organismen entwickelt haben könnten.


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#9

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 14.04.2012 08:53
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

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"Es ist alles Illusion, - was nicht aus mir selber spricht,
- denn es ist ein Zusatz, - dieses Eine nicht". -

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#10

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 04.05.2012 00:20
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

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Grafische Darstellung der JUICE-Mission in s Jupitersystem (Illu.). | Copyright: ESA

Paris/ Frankreich - Mit seinen vier eisigen aber dennoch sich stark voneinander unterscheidenden Monden stellt der Gasriese Jupiter eine Art kleines Planetensystem-Modell innerhalb der Sonnensystems selbst dar. Dieses System will die Europäische Raumfahrtagentur ESA mit ihrer nächsten großen Forschungsmission genauer erkunden. Dabei steht auch eine Analyse der auf dreien der Monde unterhalb einer dicken Eiskruste vermuteten Wasserozeane im Vordergrund.

Im Auswahlverfahren des "Cosmic Vision 2015-2025"-Programms setzte sich der "Jupiter Icy Moon Explorer", kurz JUICE, sowohl gegen das NGO-Weltaumobservatorium zur Suche nach Gravitationswellen als auch gegen das "Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics" (ATHENA) durch.

Der Start der JUICE-Mission ist für 2022 angesetzt. Im Jupiter-System ankommen soll die Sonde dann 2030 und hier mindestens drei Jahre lang Messungen und Beobachtungen durchführen.

Neben dem Vulkanmond Io, vermuten Wissenschaftler dass auf den Monden Europa, Ganymede und Callisto unter einer Eiskruste Ozeane aus flüssigem Wasser existieren. Damit stellt das Jupiter-System das Idealziel der "Cosmic Vision" der ESA dar, die nach Antworten auf Fragen der Planetenentstehung und die Entstehung von Leben im Sonnensystem sucht. Neben der Erforschung der Monde soll JUICE auch die Atmosphäre und Magnetosphäre des Jupiter und dessen Interaktion mit den Monden ergründen.

Während die Sonde mit Callisto das am meisten von Kratern übersäte Objekt im Sonnensystem erforschen soll, wird sie auch die ersten Messungen der Eisdecke von Europa überhaupt anfertigen. Diese Daten sollen dann als Grundlage zur Suche nach einem geeigneten Landeort für eine spätere Mission dienen, mit der der verborgene Wasserozean des Jupitermondes erforscht werden soll.

Schlussendlich soll JUICE dann 2032 in eine Umlaufbahn um Ganymede eintreten und hier ebenfalls dessen Eiskruste, inneren Aufbau und damit auch den erwarteten verborgenen Ozean erforschen. Ganymede ist der einzige bekannte Mond im Sonnensystem, der ein eigenes globales Magnetfeld erzeugt. Auch dieses und dessen Plasma-Interaktionen mit dem Magnetfeld des Jupiters soll von der JUICE-Sonde studiert werden.

"Jupiter ist der Archetypus eines großen Gasplaneten", erläutert der Direktor der ESA-Abteilung für "Science and Robotic Exploration", Prof. Alvaro Giménez Cañete. "JUICE wird uns neue und bessere Einsichten und Erkenntnisse darüber vermitteln, wie sich Gasriesen und die sie umkreisenden Welten (Monde) bilden und möglicherweise lebensfreundliche Bedingungen hervorbringen können."

Mit JUICE, so erklärt die ESA zuversichtlich, habe man die richtige Wahl getroffen und tue den "notwendigen nächsten Schritt für die zukünftige Erforschung des Sonnensystems".


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#11

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 07.06.2012 09:10
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

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Grafische Darstellung der gesamten Wassermenge der Erde im Vergleich zum trockengelegten Globus (r.) und die des Jupitermonds Europa (l.). | Copyright: Kevin Hand (JPL/Caltech), Jack Cook (Woods Hole Oceanographic Institution), Howard Perlman (USGS)

Washington/ USA - Erst kürzlich überraschten Geologen der "US Geological Survey" (USGS) mit der grafischen Visualisierung der im Vergleich zur Gesamtgröße unseres Planeten erstaunlichen kleinen Menge an Wasser auf der Erde (...wir berichteten). Jetzt haben die Forscher ihre Illustration auch auf die Wassermenge des Jupitermondes Europa angewendet - mit einem erneut ebenso anschaulichen wie erstaunlichen Ergebnis.

Die der neuen Grafik für Europa zugrunde liegenden Daten stammen von Messungen der Galileo-Sonde aus den Jahren 1995 bis 2003. Demnach besitzt der Jupitermond unter seiner Eisdecke einen globalen und 80 bis 170 Kilometer tiefen Ozean.

Würde man also die auf diese Weise auf Europa gebundene Wassermenge in einer Kugel zusammenfassen, so hätte diese einen Radius von 877 Kilometern und übertrifft damit das Volumen der irdischen Wasserkugel (mit einem Radius von 693 Kilometern um das Zwei- bis Dreifache.

Angesichts dieser Darstellung wird einmal mehr deutlich, warum gerade auch Europa zu den vielversprechendsten Zielen bei der Suche nach außerirdischem Leben im Sonnensystem zählt.


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#12

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 13.09.2012 18:09
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

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Heller Lichtblitz auf Jupiter am 10. September 2012. | Copyright: georgeastro.weebly.com

Dallas (USA) - Am vergangenen Montag beobachteten US-Astronomen einen hellen Lichtblitz in der Atmosphäre des Gasplaneten Jupiter. Seit dem spektakulären Einschlag des Kometen "Shoemaker-Levy 9" im Juli 1994 ist dies schon der vierte derartige Erscheinung auf Jupiter, bei der es sich sowohl um einen vergleichsweise kleinen Meteor aber auch um einen gewaltigen Asteroiden- oder Kometeneinschlag gehandelt haben könnte.

Der aktuelle Lichtblitz wurde um 6.35 Uhr Ortszeit unter anderem von den US-Amateurastronomen George Hall aus Dallas im US-Bundesstaat Texas auf Video dokumentiert (s. Abb.). Ein Ähnlicher Blitz wurde bereits im August 2010 beobachtet (...wir berichteten, s. Links). Damals konnten Folgebeobachtungen mit dem Weltraumteleskop "Hubble" allerdings keine charakteristische Einschlagsnarbe in der dichten Atmosphäre des Planeten entdeckt werden - weswegen Astronomen davon ausgehen, dass es sich lediglich um den Eintritt eines vergleichsweise kleinen Meteors und nicht um den eines Asteroiden oder Kometen gehandelt hatte.

Astronomen planen nun auch Folgebeobachtungen des aktuellen potentiellen Einschlagsortes. Sollte im sichtbaren Lichtspektrum eine "Narbe" zu erkennen sein, so würde es sich zumindest aus astronomischer Sicht interessantes Ereignis handeln. Auch über die Innere Struktur des Gasplaneten könnte ein solcher Einschlag eines großen Körpers neue Informationen liefern.

Zudem erhoffen sich Astronomen von derartigen Ereignissen weitere Antworten auf die Frage, wie oft es zu derartigen Einschlägen auf Jupiter kommt und ob dieser tatsächlich als regelrechter Schutzschild des inneren Sonnensystems gegen Meteoriten, Asteroiden und Kometen wirkt.


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zuletzt bearbeitet 13.12.2014 15:25 | nach oben springen
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#13

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 01.10.2012 18:47
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

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Der Jupitermond Europa. | Copyright: NASA

Prag (Tschechien) - Eine aktuelle Studie tschechischer Wissenschaftler legt nahe, dass flüssiges Wasser direkt unterhalb des kilometerdicken Eispanzers des Jupitermond Europa vergleichsweise schnell gefriert. Unter dem Eis vermuten viele Planetenwissenschaftler dennoch einen gewaltigen Wasserozean. Die neuen Forschungsergebnisse sollen nun dabei behilflich sein, zukünftige Missionen genauer planen zu können, die auf dem Mond nach Leben suchen sollen.

Während bereits bekannt war, dass sich eine entsprechende Sonde wahrscheinlich kilometertief durch das Eis bohren bzw. schmelzen muss, bevor sie den wahrscheinlich vorhandenen flüssigen Ozean erreicht, deuten die Forschungsergebnisse der Wissenschaftler um Klára Kalousová von der Karlsuniversität in Prag nun an, dass auch das dem Eispanzer nahe Wasser nach geologisch-biologischen Maßstäben nicht lange verflüssigt bleibt, sondern schon nach einigen zehntausend Jahren einfriert. Der notwendige Weg der Sonde könnte also länger sein als bislang vermutet.

Wie die Forscherin gestern (25. September 2012) auf dem "European Planetary Science Congress" in Madrid berichtete, sei der vermutete Ozean zwar rund 100 Kilometer tief und werde von den Gezeitenkräften des Jupiter, die an Europa ziehen erwärmt und so in flüssiger Form gehalten, doch gefriere das Wasser an der Grenze zum äußeren Eispanzer des Mondes vergleichsweise schnell bzw. bilde eine zähflüssige Mischschicht aus Eis und Wasser. Der wirklich flüssige Ozean liege also tiefer als bislang vermutet und beginne wahrscheinlich erst ab einer Tiefe von 25 bis 50 Kilometern. Zwar könnte es auch Wassertaschen in nur 5 Kilometern Tiefe geben, doch bleiben auch dieser nur einige zehntausend Jahre flüssig - zu kurz also, als dass darin Leben hätte entstehen, geschweige denn entwickeln können.


Flüssiges Wasser in der Nähe des Eispanzers, der den Jupitermond Europa bedeckt, wandert vergleichsweise schnell in deutlich größere Tiefen (Illu.). | Copyright: K. Kalousová

Die neuen Erkenntnisse sind das Ergebnis mathematischer Berechnungen der Forscher um Kalousova, die aufzeigen, dass sich umgebungsabhängig flüssiges Wasser vergleichsweise schnell in größere Tiefen zurückzieht.

In einem nächsten Schritt will die Forscherin auch andere Himmelskörper im Sonnensystem mit ihren Modellen untersuchen. "Neben einem besseren Verständnis des Wasserkreislaufs auf Europa, könnten die Ergebnisse auch dabei helfen, neue Erkenntnisse über derartige Eismonde als geologisch aktive Himmelskörper, wie etwa dem Saturnmond Enceladus, zu erlangen. Welten also, die über einen Wasserkreislauf verfügen, der ihr Inneres mit der Oberfläche und ihrer Atmosphäre verbindet, wie dies auf dem Saturnmond Titan der Fall ist."


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zuletzt bearbeitet 13.12.2014 15:27 | nach oben springen
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#14

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 20.11.2012 11:10
von Adamon • Nexar | 13.534 Beiträge

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Falschfarbendarstellung des Systems Kappa Andromedae, in dem ein "Super-Jupiter" (heller Punkt o.l.) seinen (in dieser Aufnahme herausgefilterten) Stern umkreist. | Copyright: NAOJ / Subaru / J. Carson (College of Charleston) / T. Currie (University Toronto)

Heidelberg (Deutschland) - Einem internationalen Astronomenteam ist die direkte Abbildung eines gewaltigen Planeten jenseits des Sonnensystems gelungen. Der sogenannte "Super-Jupiter" umkreist den noch vergleichsweise jungen, massereichen Stern Kappa Andromedae und besitzt etwa das 13fache der Masse des Jupiters, des größten Planeten im Sonnensystem.

Wie die Forscher um Joseph Carson vom College of Charleston und dem Max-Planck-Institut für Astronomie aktuell im Fachjournal "Astrophysical Journal Letters" berichten, gelang die Aufnahme mit Hilfe des Subaru-Teleskops auf dem Gipfel des Mauna Kea auf Hawaii. Alles deutet darauf hin, dass der Planet ähnlich entstanden ist wie normale Planeten mit geringerer Masse, als in einer "protoplanetaren Scheibe" aus Gas und Staub, die den neugeborenen Stern umgab. Das macht die Entdeckung zu einem wichtigen Testfall für aktuelle Modelle der Planetenentstehung und ihre Vorhersagen zu Planeten um massereiche Sterne.

Von den bislang bekannten knapp 850 Exoplaneten - Planeten also, die ferne Sterne und nicht unsere Sonne umkreisen - existieren nur von einem kleinen Teil direkte astronomische Aufnahmen. Die meisten Entdeckungen ferner Planeten gelangen bislang nur mittels indirekter Nachweismethoden. Grund dafür ist, dass Sterne ungleich heller sind als ihre Planeten und ihre Planeten schlicht überstrahlen.

Der Stern Kappa Andromedae selbst ist mit etwa 30 Millionen Jahren ein noch sehr junger Stern. Zum Vergleich: Unsere Sonne ist etwa 5 Milliarden Jahre alt. Um die direkte Abbildung seines Begleiters (Kappa Andromedae b) überhaupt zu ermöglichen, mussten die Astronomen sowohl bei der Beobachtung als auch bei der Auswertung ausgefeilte Instrumente und Methoden anwenden.

"Als besondere Herausforderung kam hinzu, dass das neuentdeckte Objekt von seinem Mutterstern weniger als doppelt soweit entfernt ist wie Neptun von der Sonne – die meisten bisherigen Aufnahmen gelangen bei Exoplaneten, die noch deutlich weiter von ihrem Mutterstern entfernt sind", erläutert die Pressemitteilung des
Max-Planck-Institut für Astronomie (mpia.de).

Mit einer Masse von rund 13 Jupitermassen könnte das Objekt entweder ein Planet oder aber ein sehr leichter "Brauner Zwerg" sein, also eine Zwischenstufe zwischen Planeten und echten Sternen. Die verfügbaren Daten sprechen bislang jedoch dafür, dass es sich um einen Planeten handelt.

Interessant sei an der Entdeckung vor allem, dass sich das Objekt um einen jungen, massereichen Stern bewege. Zusammen mit der Information über den Abstand des Planeten von seinem Stern bedeutet das, dass sich das Objekt sehr wahrscheinlich so gebildet hat wie normale Planeten niedrigerer Masse: in einer protoplanetaren Scheibe aus Gas und Staub, die den jungen Stern während seiner frühesten
Entwicklungsphasen umgeben hat.

In den vergangenen Jahren haben Beobachter und Theoretiker argumentiert, dass massereiche Sterne wie dieser auch mit größerer Wahrscheinlichkeit massereiche Planeten haben sollten, als es z.B. bei unserer Sonne der Fall ist. Andererseits gab es Bedenken, dass bei besonders massereichen Sterne gar nicht die richtigen Voraussetzungen für herkömmliche Planetenentstehung vorliegen könnten: Solche Sterne senden enorme Mengen an hochenergetischer Strahlung aus, die große Teile einer in Entstehung befindlichen protoplanetaren Scheibe schlicht zersetzen und zerstreuen könnte. Damit würden die üblichen Prozesse der Planetenentstehung stark behindert, vielleicht sogar unmöglich gemacht.

Die Entdeckung des Super-Jupiters "Kappa Andromedae b" legt jetzt nahe, dass zumindest Sterne bis zum zweieinhalbfachen der Sonnenmasse in protoplanetaren Scheiben große Planeten produzieren können - eine Schlüsselinformation für Forscher, die an Modellen der Planetenentstehung arbeiten.

Ein entscheidender Vorteil des direkten Nachweises ist zudem, dass der Exoplanet unmittelbar weiteren astronomischen Beobachtungstechniken zugänglich ist, etwa der genauen Analyse seines Lichts mit Hilfe der Spektroskopie. Entsprechende weitere Untersuchungen des von "Kappa Andromedae b" über einen breiten Wellenlängenbereich hinweg ausgesandten Lichts sollen jetzt Daten zur chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre des Gasriesen liefern sowie helfen, seine Bahndaten genauer zu bestimmen und mögliche weitere Planeten nachzuweisen.

"Mit diesen zusätzlichen Informationen sollten sich sowohl die Einzelheiten der Entstehung des Jupiters nachvollziehen als auch allgemeinere Aussagen über die Planetenentstehung bei massereichen Sternen ableiten lassen", so die Forscher abschließend.


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zuletzt bearbeitet 13.12.2014 15:29 | nach oben springen
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#15

RE: Jupiter:

in Astromagie & Sternsehung: 24.02.2013 10:24
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Der Gasriese Jupiter wird von bislang 67 bekannten natürlichen Trabanten umrundet, die in zwei Arten unterteilt werden: Zum einen die großen, kugelförmigen Monde und zum anderen kleinere unförmige "Klumpen", die ihren Planeten auf eher elliptischen Umlaufbahnen umkreisen. Anhand einer chemischen Analyse der Zusammensetzung der letzteren Kategorie kommen die Forscher um William Bottke vom Southwest Research Institute (SwRI, swri.org) in einer aktuellen Studie zu dem Schluss, dass diese unregelmäßig geformten kleineren Monde aus den selben Materialien bestehen, wie Asteroiden und Kometen und damit wahrscheinlich auch reich an kohlenstoffhaltigen Verbindungen sind, wie sie die Grundlage des irdischen Lebens darstellen.

Wahrscheinlich, so eine Theorie zur Entstehung der unregelmäßigen Jupitermonde, wurden vor rund vier Milliarden, während des sogenannten "Schweren Bombardements" die jungen Planeten des Sonnensystems immer wieder durch Einschläge von kleineren und größeren Resten der Planetenbildung getroffen und einige davon von dem Gasriesen eingefangen. Einige dieser "neuen" Monde könnten dann - während sie nach und nach ihre heutigen Umlaufbahnen eingenommen hatten - miteinander kollidiert und so zerkleinert bis pulverisiert worden sein.

Bisherige Modellberechnungen legen nahe, dass Jupiter auf diese Weise insgesamt rund 70 Millionen Gigatonnen felsiges Material eingefangen habe. In Wirklichkeit kann davon heute aber nur etwa die Hälfte in Form der unregelmäßigen Monde nachgewiesen werden. "Was ist also mit dem restlichen Material passiert?", zitiert der "New Scientist" William Bottke.

In eigenen Simulationen haben Bottke und Kollegen die Entwicklung dieser kleineren Monde modelliert und dabei festgestellt, dass das durch die Zusammenstöße pulversierte Material nach und nach durch die Gravitation des Gasriesen und getrieben vom Sonnenwind, in Richtung Jupiter gewandert ist. Etwa 40 Prozent dieses Asteroidenregens hat sich dabei auf die großen Jupitermonde verteilt. Das meiste dieses Materials, so die Simulationen, gelangte auf Kallisto, gefolgt von Ganymed und Europa.


Helle und dunkle Regionen auf Ganymeds Oberfläche (Aufn.: "Voyager 2"). Am unteren Bildrand ist ein relativ frischer Einschlagskrater sichtbar, bei dem helles Material aus dem Untergrund strahlenförmig ausgeschleudert wurde. | Copyright: NASA

Diese Berechnungen stimmen zudem in etwa mit Aufnahmen der Galileo-Sonde überein, die vornehmlich auf den Oberflächen von Ganymed und Kallisto dunkles Material fotografieren konnte. "Kallisto sieht tatsächlich aus, als ob er unter einer Schicht aus dunklem Trümmermaterial vergraben sei", so Bottke.

Im Gegensatz zu Ganymed und Callisto erscheint die Oberfläche von Europa jedoch vergleichsweise sauber. Die gewaltigen Risse im kilometerdicken Eispanzer des Mondes deuten allerdings daraufhin, dass es hier fortwährend zu einem kreislaufartigen Austausch von Oberflächenmaterial mit dem aus dem Untergrund kommt. Die kohlenstoffhaltigen Trümmer könnten also schon lange in den Eispanzer eingelagert worden sein und so auch den darunterliegenden flüssigen Wasserozean angereichert haben.


Detailaufnahme der Oberfläche des Jupitermondes Europa (Aufn.: Sonde "Galileo"). | Copyright: NASA

Während die Berechnungen von Bottke und Kollegen bislang nur den Minimalwert der möglichen Materialmenge beschrieben haben, die auf diese Weise Europa erreicht haben könnten, vermutet Cynthia Phillips, Europa-Expertin beim SETI-Institue in Mountain View gegenüber dem "New Scientist", dass möglicherweise noch viel größere Mengen auf den Wassermond gelangt sein könnten: "Aus astrobiologischer Sicht könnte dies von großem Interesse sein", so die Wissenschaftlerin.


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