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Lesermeinungen - Sterne und Weltraum - Seite 1

Ihre Beiträge sind uns willkommen! Schreiben Sie uns Ihre Fragen und Anregungen, Ihre Kritik oder Zustimmung. Wir veröffentlichen hier laufend Ihre aktuellen Zuschriften.
  • Die Schulastronomie lebt weiter!

    23.09.2021, Silvio Henker, Dresden
    Mit großer Bestürzung habe ich in SuW 10/2021 vom Tod Lutz Clausnitzers erfahren und möchte seiner Familie aber auch seinen Mitstreiterinnen und Mitstreitern mein Mitgefühl ausdrücken.
    Seit vielen Jahren bemühte er sich darum, der Astronomie wieder den Platz im Leben der Schülerinnen und Schülern einzuräumen, den sie verdient. Seit der Veröffentlichung seines offenen Briefes im September 2019 hatte ich das Gefühl, es tut sich endlich etwas. Als Physik- und Geographielehrer stand ich über SuW mit Herrn Clausnitzer in Kontakt und konnte meine Erfahrungen aus dem Schulalltag einbringen.
    Schülerinnen und Schüler und auch viele Eltern sind nach wie vor an der Astronomie sehr interessiert. Meine 10. Klasse hat zum Beispiel heute im Physikunterricht mit einer klassischen drehbaren Sternkarte Koordinaten sowie Auf- und Untergangszeiten von Sternen bestimmt – analog, ganz ohne App! Dieses Hilfsmittel gibt es seit Jahrzehnten und es ist verblüffend, wie einfach sich damit die Vorgänge am Himmel beschreiben lassen. Schülerinnen und Schüler, auch diejenigen, die sich sonst weniger für den naturwissenschaftlichen Unterricht begeistern lassen, waren fasziniert.
    In den (sächsischen) Lehrplänen ist die Astronomie derzeit leider nur ansatzweise enthalten und die Umsetzung der wenigen Inhalte hängt zu sehr vom persönlichen Interesse der Lehrkraft an der Astronomie ab.
    An unserer Schule führen wir auch in diesem Jahr wieder einen Beobachtungsabend an den Fernrohren mit Vorträgen von Schülern zu den beobachteten Objekten am Himmel durch – das Interesse daran ist in der Schulgemeinschaft groß.
    Überall auf der Welt wird geforscht und regelmäßig staunt die Wissenschaft selbst, aber auch die Allgemeinheit über neue Erkenntnisse. Das erste „Foto“ eines schwarzen Lochs hat inzwischen bestimmt jeder einmal gesehen. Das Grundwissen, solche Erkenntnisse einordnen zu können, geht den Menschen aber immer mehr verloren. In den wenigen Physikstunden, die mir mit meiner 10. Klasse zu den astronomischen Themen verbleiben, werde ich wohl nicht mehr dazu kommen.
    Florian Freistetter sagt in der 453. Folge seines sehr zu empfehlenden Podcasts „Sternengeschichten“, dass die Wissenschaft neben der Forschung eben auch die Verpflichtung habe, neue Erkenntnisse den Menschen zu vermitteln. Meines Erachtens gelingt dies nur, wenn in der Schule auch das dafür notwendige astronomische Grundwissen im Astronomieunterricht vermittelt wird.
    Ich wünsche mir, dass Herrn Clausnitzers Engagement für die Schulastronomie fortgeführt wird und ebenso, dass Sterne und Weltraum weiterhin die Astronomische Bildung unterstützt, etwa durch das Projekt „Wissenschaft in die Schulen“.

    Mit besten Grüßen aus Dresden, Silvio Henker
  • Galaxien mit Überlichtgeschwindigkeit

    16.08.2021, Reiner Guse, Peine
    In dem interessanten Artikel zur Physik des Warp Antriebs (SuW 9/2021 S. 35) wird auf Seite 36 ausgesagt, dass noch heute die Expansion extrem weit entfernte Galaxien mit Überlichtgeschwindigkeit davon treibt, wodurch uns ihr Licht nicht mehr erreicht. Wäre das der Fall, könnten wir kein Licht von Objekten empfangen, deren kosmologische Rotverschiebung über 1,6 liegt bzw. deren Lichtlaufdistanzen im Bereich von 10 und mehr Gigajahren liegen. Diese Objekte entfernen sich nämlich aufgrund der Expansion mit Überlichtgeschwindigkeit. Nun erreicht uns trotzdem dieses Licht, da sich mit der Zeit die Expansionsgeschwindigkeit in einem bestimmten Abstand von unser Galaxie verringert. Man kann es auch anders ausdrücken: Die Hubble-Konstante hat sich mit der Zeit verringert, daher spricht einiges dafür, sie besser als Hubble-Parameter zu bezeichnen. Eine anschauliche Beschreibung dieses Sachverhaltes findet man unter:
    www.reiner-guse.de/assets/applets/Ausw_Expansion_Fer.pdf
    Stellungnahme der Redaktion

    Herr Guse hat insofern Recht als auch das Licht von Objekten, die sich mit Überlichtgeschwindigkeit (gerechnet in proper time und proper distance) von uns entfernen, uns durchaus erreichen kann. Auch seine Erklärung für dieses scheinbare Paradoxon ist vollkommen richtig.
    Trotzdem ist auch der kritisierte Satz auf S. 36 nicht ganz falsch. Denn wenn (wie das gegenwärtige Konsensmodell der Kosmologie annimmt) eine kosmologische Konstante die Expansion des Universums antreibt, dann gibt es tatsächlich in einem räumlich flachen und unbegrenzten Universum Objekte, deren Licht uns auch in unendlicher Zeit nicht erreichen kann. Technisch gesprochen: Dann bleibt der Partikelhorizont in mitbewegten Koordinaten für alle Zeiten in einer endlichen Entfernung.
    Aber der kritisierte Satz ist auch nicht ganz richtig. Denn es ist nicht die Expansion an sich, sondern es ist die Kosmologische Konstante (das ist eine Form der sog. Dunklen Energie), die dafür verantwortlich ist, dass uns das Licht jener Objekte nicht erreicht. Ganz richtig wäre er, wenn in der ersten Hälfte des Satzes das Wort "Expansion" durch "kosmologische Konstante" oder durch "Dunkle Energie" ersetzt und die "Überlichtgeschwindigkeit" weggestrichen würde.
    U.B.

  • Eisen und Nickel in den meisten Kometen

    10.08.2021, Armin Förtsch, Berlin
    Eine kleine mäkelige Anmerkung zum Bericht im SuW9/2021, S 22ff: Auf S23 steht (ich zitiere) "...polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAH) sein, bei denen es sich um Schichten von Kohlenwasserstoffatomen handelt,...". PAH sind Moleküle.
    Die nachfolgende Beschreibung der PAH-Moleküle ("... durch Wasserrstoffatome begrenzt ..." ) produziert zumindest auf der Stirn eines Chemikers viele Falten. Es liegen hier Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen vor. Die Kohlenstoffe liegen als flache Kohlenstoff-Sechsecke mit sechs "verschmierten", i.e. delokalisierten Elektronen (aromatische Struktur) über jeweils sechs Ring-Kohlenstoffatome vor, die die Bindung zu den Schwermetallatomen ermöglichen.
    Im Übrigen lese ich Ihre Zeitschrift jeden Monat mit Freude und viel Gewinn.
    Stellungnahme der Redaktion

    Richtig. Vielen Dank für den Hinweis. Es müsste dort statt "Kohlenwasserstoffatomen" korrekterweise "Kohlenstoffatomen" heißen, und ein Ausdruck wie "molekulare Plättchen" oder noch besser einfach "Moleküle" wäre angemessener als "Schichten". Es gibt nämlich auch nicht-ebene PAHs.
    U.B.

  • SuW 8/2021 S. 41, Treffpunkt Mars

    09.08.2021, Dr. Robert H. Schertler, Braunau
    Vielen Dank für den hervorragenden Artikel und die Bildauswahl. Auf S. 41 ist in der Grafik "Kein Planetenfieber" im linken Teil (Temperaturen der Atmosphäre) die Farbabstufung bei rot mit -198 Grad C beschriftet. Müsste wohl -98 Grad C lauten, dann passen auch die einzelnen Intervalle von rot bis blau zusammen, und so kalt wird es am Mars dann doch nicht.
    Liebe Grüße
    Dr. Robert H. Schertler
    Stellungnahme der Redaktion

    Richtig. Vielen Dank für den Hinweis.
    U.B.

  • Einsame Insel im All: Sind wir allein? - Leserreaktionen

    31.07.2021, verschiedene Leser von SuW
    In diesem Beitrag der SuW-online-Leserbriefe versammeln wir sämtliche Leserreaktionen (so weit sie nicht unsachlich und nicht wirr sind) zu dem Titelthema des Hefts 8/2021 "Sind wir allein?" (im All), das heißt zu dem Artikel "Eine einsame Insel im All" von Caleb Scharf (S. 28-36).

    Red.

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    Sind wir allein im All? Stanislav Lem hat es bereits beantwortet. Lem hat in „Fiasko“ ein Zeitfenster des Kontakts, einen Zeitraum der Kontaktbereitschaft und Kontaktfähigkeit einer Zivilisation skizziert. Vor diesem Zeitfenster, das er auf rund 2500 Erdenjahre spekulierte, ist eine Zivilisation technologisch nicht fähig, einen Kontakt herzustellen. Und nach dem Zeitfenster hat sie kein Interesse mehr. Was sind denn schon 2500 Jahre? Sollte es in der Geschichte unserer Galaxie hunderttausende Zivilisationen gegeben haben, so wäre eine Schnittmenge des Zeitfensters des Kontakts sehr klein. Abgesehen davon wäre es wohl sehr wahrscheinlich, dass sich eine Zivilisation in der Phase vor dem Kontaktfenster selbst auslöscht, an Energiemangel eingeht oder den ökologischen Weg einschlägt, der nicht die erforderlichen Technologien und Energiemengen aufbringen kann, um in das Kontaktfenster einzutreten.

    Andreas Holz, Hanshagen

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    In der Titelgeschichte von SUW 8/2021 werden viele interessante Aspekte aufgeführt, warum wir noch keine außerirdische Zivilisation entdeckt haben. Allerdings vermisse ich etwas eine einigermaßen plausible Abschätzung
    der Energiemenge, die ein interstellares Raumschiff für eine Reise von einem nicht allzu entfernten Exoplaneten bis zur Erde brauchen würde.

    Diese Abschätzung hätte ich gerne mit den Ergebnissen verglichen, die ich vor einiger Zeit ins Internet gestellt habe:

    http://www.brefeld.homepage.t-online.de/raumschiff.html
    http://www.brefeld.homepage.t-online.de/ausserirdisches-leben.html
    http://www.brefeld.homepage.t-online.de/bemannte-raumfahrt.html

    Dort komme ich zu dem Ergebnis, dass der Energieaufwand selbst für einen Flug ohne Rückkehrmöglichkeit unrealistisch groß ist. Aus meiner Sicht wird deshalb jeder bemannte interstellare Flug - egal ob mit Menschen oder mit außerirdischen Lebewesen - an energetischen Problemen scheitern. Ich denke, mit dem Energie-Argument lässt sich das Fermi-Paradoxon am einfachsten auflösen.

    Dr. Werner Brefeld, Hamburg

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    Sind wir allein? Das ist eine anthropozentrische Frage, die Giordano Bruno schon im 16. Jahrhundert beantwortet hat. Er erklärte die Sterne damit, dass sie wie unsere Sonne seien, dass das Universum unendlich sei, es eine unendliche Anzahl von Welten gebe und diese mit einer unendlichen Anzahl intelligenter Lebewesen bevölkert seien. Zu bedenken sind die Zeiträume, bisher haben nur bestens angepasste Arten länger überleben können. Da habe ich bei Homo Sapiens (seit ca. zweihunderttausend Jahren) Bedenken. Zivilisationen könnten deshalb stets aneinander vorbei leben und nie in Kontakt kommen. Herauszufinden ob es biologisches Leben in näherer Umgebung der Erde gibt, wäre - meiner Meinung nach - eine spannende Aufgabe für zukünftige unbemannte Missionen.

    Karl-Heinz Wiederhold, Kandern

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    Arthur C. Clarke hat mal gesagt, dass es nur zwei Alternativen gibt. Entweder wir sind allein im All oder nicht. Beide Alternativen sind schrecklich. Aber nun zur Realität. Da wir noch nie tatsächliche Beweise gefunden haben, die eine Existenz von anderen Lebensformen nachweisen könnten, sind wir auf Theorien und Spekulationen angewiesen. Im Vergleich dazu haben es Quantenphysiker viel besser.Die rechnen nur mit Wahrscheinlichkeiten und kommen so sehr gut zurecht. Wenn man also abschätzen soll, wie hoch die Chancen sind, dass es Leben im All gibt (außer bei uns), dann muss man sich diversen Randbedingungen stellen, die je nach Geschmack sehr stark schwanken können. Als Ergebnis kommt dann entweder Null oder etwas mehr heraus. Etwas mehr als Null bedeutet aber bei den unzähligen Möglichkeiten eine doch recht hohe Wahrscheinlichkeit, dass es irgendwo geklappt hat. Das bedeutet aber noch lange nicht, dass die auch mit Lichtgeschwindigkeit durchs All brausen und uns besuchen kommen. Wesentlich wahrscheinlicher ist es, dass wohl da draußen irgendwann mal Leben existiert hat und nichts davon geblieben ist. Auch uns wird es so ergehen. Dann werden wir eben auch nichts hören oder irgendwelche Sonden (oder Untertassen) einfangen. Sollte doch mal etwas als Weltraumschrott bei uns niederkommen (was nicht von uns stammt), wäre das ein unglaublicher Zufall.

    Daher gilt es, das James Webb Teleskop abzuwarten und auf kluge Menschen zu hoffen, die mit neuen Methoden nach fernen Welten und möglichen Hinweisen suchen können. Ob dann irgendwann einmal Spuren bzw. Hinweise von Leben auf Exoplaneten gefunden werden bleibt abzuwarten. Es ist zumindest nicht ausgeschlossen. Es bleibt also spannend.

    Klaus Baumeister, Niederaichbach

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    Es ist bedauerlich, dass der Artikel wesentliche Grundlagen zur Wahrscheinlichkeit außerirdischen Lebens ignoriert und sich der Autor auf Annahmen, Vermutungen und Konjunktive verlässt. So ist bereits der Vergleich zwischen verschiedenen Sternen und ihren Planeten mit den polynesischen Inseln wegen völlig unterschiedlicher Voraussetzungen unzulässig. Ohne kritisch reflektierte Annahmen helfen keine Simulationen. Ob ein Nachbarstern drei oder vier Lichtjahre entfernt ist, ist dabei ziemlich egal. Hier hätte eine seriöse statistische Abschätzung weitergeführt. Tut man das nicht, erzielt man mit solchen Texten keinen Mehrwert. Bedauerlicherweise widmet „Sterne und Weltraum“ derart defizitären Betrachtungen eine Titelstory. Ein wissenschaftliches Journal mit Sensationen für die breite Masse zu verkaufen ist nicht nachhaltig.

    Thomas Eversberg

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    Der Artikel '"Sind wir allein?" im Heft 8/2021 behandelt das Fermi-Paradoxon, die Frage also, warum wir den Aliens nicht schon längst begegnet sind. Es werden viele Gründe dafür genannt. Es gibt noch viele weitere Gründe: Riesensterne etwa explodieren nach rund zehn Millionen Jahren als Supernova. Ein mögliches Leben auf ihren Planeten würde daher schon lange zuvor enden, bevor auch nur der erste evolutionäre Schritt von mikrobiologischem Leben zu hochkomplexem Leben getan wäre, denn dazu braucht es anscheinend insgesamt mehrere Milliarden Jahre.
    Ein vielleicht weniger bekannter Grund: Wir wissen nicht, ob bei bestehendem Leben automatisch auch hohe Intelligenz entsteht. Es gibt zu denken, dass unter Millionen von Lebensarten auf der Erde nur die menschliche Art hohe Intelligenz besitzt. Diese ist nämlich für das Fortbestehen einer Art - der Hauptaufgabe der Evolution - nicht unbedingt nötig.
    Intelligenz, die zu Weltraumtechnik fähig ist, könnte eine natürliche Entwicklung von Evolution sein. Sie könnte auf der Erde aber auch durch eine Häufung von derart vielen unwahrscheinlichen Zufällen entstanden sein, dass sie höchst selten, vielleicht nur ein Mal in unserer Galaxis entstanden ist. Auch wenn wir dies nicht hören wollen, denn wir sind nicht gerne allein.

    Benno Treml, Bergheim bei Salzburg, Österreich

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    Bezüglich des Artikels "Eine einsame Insel im All" (SuW 8/21) bin ich - bei allem Respekt - anderer Meinung. Ursprünglich ging ich einmal von tausenden intelligenten Zivilisationen in unserer Milchstraße aus. Der populäre Harald Lesch hat mein Bild dahingehend verändert, dass es möglicherweise nur sehr wenige davon in der Milchstraße gibt. Seine für mich schlüssige Argumentation basiert im Wesentlichen auf sehr vielen, recht unwahrscheinlichen Zufällen, die zu intelligentem Leben auf der Erde geführt haben (z.B. Erdmond, Gasriesen in weiter Entfernung zur Sonne etc.). Wer weiß schon, wie es wirklich ist? Vielleicht gibt es ja nur eine Handvoll Wesen wie wir. Die von Herrn Lesch geschilderten Zusammenhänge sind für mich jedenfalls sehr nachvollziehbar.

    Steve Mang, Püttlingen

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    Der Artikel von Herrn Caleb Scharf war einerseits sehr informativ, gleichzeitig auch sehr amüsant.

    Zitat: "Wenn Zivilisationen im Durchschnitt 1 Million Jahre überleben": Hat der Autor sich einmal unsere derzeitige Zivilisation auf der Erde angesehen und ist dann zu dem Schluss gekommen, dass diese Zivilisation noch beinahe eine Million Jahre bestehen könnte. Wahrscheinlich werden wir uns eher unterhalb dieses Durchschnittes bewegen, selbst wenn man die geschätzten 60.000 Jahre seit dem Erwerb der artikulierten Sprache durch Homo sapiens berücksichtigt. Eine technische Kontaktaufnahme wäre erst seit ca. 120 Jahren möglich gewesen; aktiv wurde das von der Erde aus erst seit den 60er Jahren versucht.

    "Das Raumschiff mit Besatzung, das zehn Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreichen könnte, kann wohl nur mit gezielt gezündeten Wasserstoffbomben angetrieben werden". Ich bin 69 Jahre alt und diese Idee wurde im "Hobby -Magazin” der 1960er-Jahre publiziert. Eine glockenförmige Konstruktion mit langem Gittermast, woran die Kapsel für die Besatzung untergebracht war. In der "Glocke" würden dann im "Impulsbetrieb"
    Wasserstoffbomben zum Antrieb gezündet. Damals glaubte man auch noch, mittels Atombomben einen zweiten Panamakanal anlegen zu können.

    Bitte bringen Sie in einem der nächsten Hefte einen weiteren Beitrag zu diesem Thema (Eine einsame Insel im All 2.0). Der neue Beitrag sollte sich kritisch mit all den Prämissen im Beitrag von Herrn Scharf auseinandersetzen. Die Autorin des neuen Beitrags steht m.E. fest: Frau Konitzer übernehmen Sie!

    Norbert Arnold, Erbach

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    Ich habe im Augustheft von SuW 2021 den interessanten Artikel ab Seite 28 ("Eine einsame Insel") und den Kommentar am Anfang der Zeitschrift gelesen.

    Sie schreiben: Wenn es wirklich Außerirdische gibt, wo sind sie dann? Nun, ich denke wir suchen auf der falschen Frequenz. Wenn unsere Galaxie von intelligenten Wesen bewohnt sein sollte, die technisch auf einem höheren Niveau sind als wir, werden sie auf Grund der riesigen Entfernungen sicher nicht mit normalen Radiowellen arbeiten. Deren Reichweite dürfte begrenzt sein. Ich denke deshalb, dass die Außerirdischen Gammastrahlung benutzen. Für uns Menschen eine noch schwierig beherrschbare Technik. Wobei allerdings klar sein dürfte, dass eine Unterhaltung oder ein Meinungsaustausch zwischen den Aliens aufgrund der langen Laufzeiten der Signale nicht möglich ist. Vorstellbar wäre, dass eine technologische Hochkultur starke Sender im Frequenzbereich der Gammastrahlung betreibt, welche ihre Forschungsergebnisse in die Galaxie ausstrahlt um sie anderen Hochkulturen mitzuteilen.

    Wenn also die Organisation SETI nach außerirdischen Signalen sucht, geht sie von der falschen Annahme aus, dass die Außeririschen miteinander kommunizieren und sie sucht auch auf der falschen Frequenz!

    Zurzeit sind Astronomen auf der Suche nach dem 9ten Planeten, der weit außerhalb des Kuipergürtels existieren soll. Dazu habe ich schon vor längerer Zeit in der Zeitschrift der Vereinigung der Sternfreunde e.V. „Journal für Astronomie“ Nr. 86, S. 106, den Artikel: „Leben im All“ veröffentlicht. Dort habe ich zum Ende meiner Fantasie freien Lauf gelassen und auf die Möglichkeit von Alien auf diesen Planeten hingewiesen.

    Hans Merkl, Weiden

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    Die Frage auf dem Titelblatt von SuW 8/2021 „Sind wir allein?“ darf man nach meinem Dafürhalten mit „Ja!“ beantworten. Der Artikel von Caleb Scharf „Eine einsame Insel im All“ auf S. 28 fällt mehr durch das auf, was fehlt, als durch das, was darin steht. In der sogenannten Astrobiologie tut sich anscheinend nichts Neues, die alten Themen vom Fermi Paradoxon bis zur Insel Pitcairn, den selbst-reproduzierenden Roboter-Raumfahrern bis zur Zoo-Hypothese und sogar Däniken-Gedanken und verschollene frühe Hochkulturen auf der Erde werden endlos wiederholt. Das größte Defizit der ganzen Branche ist aber, dass alles wie bei der berüchtigten Drake-Formel nur statisch und statistisch gesehen wird. Unberücksichtigt bleiben die wichtigste Aspekte, die Dynamik und die Entwicklung, in der die gegenwärtige Situation der Erde ihren Platz findet. Die Formel „mehr als genug Zeit“ kann eine ordentliche Analyse nicht ersetzen.

    Mir wäre daran gelegen, etwas zu erfahren über den Zeitpunkt der Entstehung der Milchstraße (vor ca. 10 Mrd. Jahren?, es gibt auch höhere Werte und Hypothesen der Zweistufigkeit) und der Zeiträume, in denen die Elemente schwerer als Helium erbrütet wurden (von manchen Astronomen „Metalle“ genannt, obwohl z. B. Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Silizium nach allgemeinem Sprachgebrauch definitiv Nichtmetalle sind). Dabei geht es vor allem um den Zeitpunkt, zu dem eine Entwicklung von Leben in der Milchstraße frühestens eingesetzt haben kann. In der ursprünglichen galaktischen Gaswolke war von schwereren Elementen nichts zu sehen. Dann kamen die sehr großen kurzlebigen Sterne der 1. Generation (population III stars), die nur geringste Spuren von ihnen produzierten. Wie lange dauerte das? Könnten das ca. 200 Millionen Jahre gewesen sein? Die geringen Mengen der schweren Elemente ermöglichten dann immerhin den Sternen der 2. Generation (population II stars) das Brennen in ihrem eigenen Modus. Könnte das etwa 2 Mrd. Jahre so gegangen sein? Für Leben reichte das noch lange nicht, dazu mussten erst die Sterne der 3. Generation (population I stars, wie z. B. die Sonne) für eine ganze Weile schwerere Elemente erbrüten, damit das Material für die Bildung terrestrischer Planeten zur Verfügung stand. Wie lange könnte das gedauert haben?

    Wie lange schon war die Entwicklung von Leben in der Milchstraße möglich, wie lange schon gab es die dazu erforderlichen Materialien in ausreichender Menge? Für die Überlegung, wie groß die Chance ist, dass wir Konkurrenz haben, kommt noch dazu, dass die Erde eine halbe Milliarde Jahre brauchte, um die Bedingungen für die Entstehung von Leben zu schaffen, und das Leben selbst benötigte weitere 4 Milliarden Jahre für die Entwicklung bis zu technologiefähigen Lebewesen.

    Ich persönlich denke, dass es durchaus möglich ist, dass wir in der Milchstraße allein sind, schlicht weil wir die ersten sind, die den erforderlichen Entwicklungszustand erreicht haben. Das wird aber sicher nicht für alle Zeiten so bleiben. Ob es zur Zeit extraterrestrisches Leben in der Milchstraße gibt, ist meines Erachtens nicht die Frage statischer Gleichgewichte und Wahrscheinlichkeiten, sondern eine Frage der Kinetik, der Dynamik der Entwicklung der erforderlichen chemischen Elemente und der Entwicklung des Lebens selbst bis zu einer technologiefähigen Spezies. Ich persönlich glaube, dass wir noch in der Startphase sind. In fünf Milliarden Jahren wird es wahrscheinlich tatsächlich zu einer Situation kommen, wie sie die „Astrobiologen“ ihren heutigen Betrachtungen zugrunde legen.

    Damit verbunden ist das Problem der heterogenen Struktur der Milchstraße, die Frage nach der galaktischen habitablen Zone, in der unser Sonnensystem mit der geringen Exzentrizität seiner Umlaufbahn um das galaktische Zentrum optimal positioniert ist. Wie ist es mit der Wahrscheinlichkeit für Leben in den anderen Bereichen unserer Galaxis? Was ist zu erwarten von dem Inferno dichter am zentralen Schwarzen Loch, mit häufigen Supernova-Explosionen und zunehmend intensiverer UV- und ganz innen auch Röntgenstrahlung? Ein Nebensatz dazu reicht nicht, bitte quantitative Betrachtungen!
    Und wie ist es in der Gegenrichtung, nach außen? Gibt es genügend Sterne der 3. Generation zum Erbrüten schwerer Elemente, oder überwiegen noch die der 2. Generation, mit denen Leben nicht möglich ist? Wie groß sind die galaktischen Bereiche, in denen Leben möglich ist, und wie groß ist der Anteil geeigneter Sterne?

    Die „Astrobiologen“ sollten die realen Voraussetzungen für das Leben überprüfen und dafür ihre Ausflüge in die Alien-Psychologie und in die Reisebranche etwas tiefer hängen. Es sollte hier um Naturwissenschaft gehen und nicht um Esoterik und Science Fiction.

    Dr. Manfred Bühner, Freiburg i. Br.

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  • Raumsonden zu inneren Planeten. Warum abbremsen?

    27.07.2021, Manfred Kindl
    Liebe Redaktion,
    bei den diversen Artikeln zur Raumsonde BepiColombo ist immer die Rede, dass die Sonde durch mehrere Swing-by-Manöver die Geschwindigkeit reduziert, um letztlich in eine Umlaufbahn um den Merkur einschwenken zu können.
    Die Orbitalgeschwindigkeit von Merkur ist aber mit rund 47 km/s deutlich höher als die der Erde mit rund 30 km/s. Müsste die Sonde dann nicht eigentlich Geschwindigkeit erhöhen? Oder nimmt die Sonde tatsächlich durch die kleinere Umlaufbahn so viel Geschwindigkeit aufgrund der Drehimpulserhaltung auf, dass diese reduziert werden muss?
    Stellungnahme der Redaktion

    Herr Kindl haben mit seiner letzten Frage den Nagel auf den Kopf getroffen. Genau das ist die Antwort auf seine erste Frage! Wenn man auf einer elliptischen Bahn von "außen" kommt, dann hat man bei einem gegebenen minimalen Sonnenabstand (Fachausdruck: Periheldistanz) immer eine höhere Geschwindigkeit als ein Körper, der bei diesem Abstand auf einer kreisähnlichen Bahn umläuft. Und Drehimpulserhaltung ist in der Tat das Zauberwort.

    U. Bastian

  • Anmerkung zum Leserbrief vom 08.07.2021

    11.07.2021, Silvio Henker
    Sehr geehrter Herr Weis, liebe SUW-Leserinnen und Leser,
    vielen Dank für die zahlreichen Antworten. Für den besseren Einsatz im Unterricht habe ich das Video der NASA entsprechend angepasst, sodass es, ensprechend der Umrechnung von NTSC (30fps) auf PAL (25 fps), nun 20% länger läuft. Mit 1,2m Fallhöhe und ca. 1,2s Fallzeit stimmt nun Galilieos Gesetz des Freien Falls wieder. Seltsam ist nur, dass im Originalvideo der Ton bzw. die Stimme des Astronauten David Scott in der gefühlt richtigen Geschwindigkeit läuft, auch synchron zum Video. Im durch die Videobearbeitung verlangsamten Film sprechen die Astronauten dadurch sehr langsam. Vielleicht mussten die Astronauten aber beim Funkverkehr auch langsamer sprechen, damit sie stets gut zu verstehen waren.
    Herzliche Grüße aus Dresden,
    Silvio Henker
  • APOLLO 15 UND DIE FALLBESCHLEUNIGUNG AUF DEM MOND - EINE ÜBERLEGUNG FÜR DEN ASTRONOMIE- UND PHYSIKUNTERRICHT

    11.07.2021, Roger Leifert
    Die Lösung dieses scheinbaren Paradoxons steht im Apollo 15 Lunar Surface Journals:
    Sowohl die angegebene Fallzeit als auch die angegebene Fallhöhe sind falsch, auch wenn sie auf den ersten Blick plausibel erscheinen!
    Die Wiedergabegeschwindigkeit ist hingegen korrekt und unverfälscht!

    https://history.nasa.gov/alsj/a15/a15.clsout3.html#1672243 (ganz am Ende des Eintrags zu Zeitindex 167:22:58 (Mission Elpsed Time)

    [AFJ Editor David Woods calls our attention to the following from the Apollo 15 Preliminary Science Report: "During the final minutes of the third extravehicular activity, a short demonstration experiment was conducted. A heavy object (a 1.32-kg aluminum geological hammer) and a light object (a 0.03-kg falcon feather) were released simultaneously from approximately the same height (approximately 1.6 m) and were allowed to fall to the surface. Within the accuracy of the simultaneous release, the objects were observed to undergo the same acceleration and strike the lunar surface simultaneously, which was a result predicted by well-established theory, but a result nonetheless reassuring considering both the number of viewers that witnessed the experiment and the fact that the homeward journey was based critically on the validity of the particular theory being tested."]

    [Two of the numbers given in this experiment description have been called into question.]

    [Journal Contributor Andrea Sondag notes that the given weight (0.03 kg = 30 g) for the feather is much too large. She contacted an ornithology club in Bayern, Germany, who introduced her to Hermann Rank, the owner of an extensive collection of falcon feathers. "He choose a primary flight feather (H7) of a female gyrfalcon (Falco rusticolus) which fits the Apollo 15 feather best, and measured it for us: length, 31.5 cm; weight, 1.19 g."]

    [Journal Contributor Joonas Helminen notes that the stated height - 1.6 meters - from which the hammer and feather were dropped is in error. Although the important part of the experiment is the fact that these two objects of very different weight experienced the same motion, for completeness we offer the following. If we concentrate on the hammer, Helminen has stepped through the mpeg clip and finds that the time between Dave's release of the hammer and its impact is 36 frames. The framing rate is 30 frames per second, giving a fall time of 1.2 seconds. We have three separate estimates of the height. Helminen estimates the height as 120 cm and writes, "My estimation was simply from thinking how far you would bend forward with the PLSS on your back and from noticing how Dave did not hold his arms straight out parallel to the ground. I am just below 180cm tall and, when put myself in the same posture, 120 cm was a close estimate of the height of the bottom of the hammer head." An independent estimate is provided by the known length of the hammer, which is 39 cm. By noting the point on the ground where the hammer hits, a measurement can be made on the image of the initial height of 2.9 hammer lengths or 113 cm. A final estimate can be calulated knowing that the distance a dropped object falls is 0.5*acceleration multiplied by the square of the time in free fall. Gravity at the lunar surface is 163 cm/sec/sec. After falling for 1.2 seconds, a dropped object will have travelled 117 cm.]
  • APOLLO 15 UND DIE FALLBESCHLEUNIGUNG AUF DEM MOND - EINE ÜBERLEGUNG FÜR DEN ASTRONOMIE- UND PHYSIKUNTERRICHT

    08.07.2021, Christian Weis
    Sehr geehrter Herr Henker,

    zu Ihrer Frage in SuW 8/2021, S. 7 bzgl. der Fallbeschleunigung auf dem Mond finde ich nach einigen Überlegungen und Suchen im Netz folgende Lösungsmöglichkeit:

    - Die Astronauten haben eine Körpergröße von unter 1,83m gemäß damaligen Vorgaben. An mir selbst nach Betrachten des Videos ausgetestet (ich bin 1,76m groß), komme ich auf eine Fallhöhe von nur etwa 1,2m - zumindest sind die 1,6 m m.E. deutlich zu hoch angesetzt. Da Herr Scott die Beine nich ganz gerade zu haben scheint, sind auch 1,1m sicher nicht zu niedrig angesetzt.
    - Die Bildwiederholrate der damals verwendeten Kamera (NTSC) beträgt 30 Vollbilder pro Sekunde im Schwarzweißmodus (29,97 bei Farbe - ich denke, man kann bedenkenlos mit 30 rechnen). Das Video scheint etwas zu schnell abzuspielen.
    - Es sind ca. 37 frames vom Loslassen der beiden Objekte bis zum Auftreffen auf die Mondoberfläche.

    Nimmt man diese Werte, dann kommt man zumindest deutlich näher an den theoretisch richtigen Wert, ich komme auf Werte zwischen 1,78 m/s² bei 1,1m und 1,94 m/s² bei 1,2m Fallhöhe. Ein Unterschied von einem Frame schlägt sich später zu ca. 0,05 m/s² im Ergebnis nieder, ein Unterschied von 10 cm in der Höhe macht ca. 0,16 m/s² aus. Insgesamt kommt man mit obigen Werten unter Berücksichtigung der richtigen Bildwiederholrate zu vernünftigen Werten.

    Freundliche Grüße aus dem Allgäu
    Christian Weis
  • Apollo 15 und die Fallbeschleunigung auf dem Mond - Es passt

    07.07.2021, Georg Zemanek
    Liebe Redaktion,
    In SuW 8/2021, S. 7 wundert sich Silvio Henker über ein falsches Rechenergebnis seiner Schulklasse zur Fallbeschleunigung auf dem Mond. Nachfolgend der Link zu einem Beitrag, in dem Fallzeit und Höhe sehr gut erklärt werden: https://www.flippingphysics.com/apollo-15-feather-and-hammer-drop.html
    Die Fallhöhe ist mit 1,2m anzusetzen, nicht mit 1,6m. Und die Analyse der Bildsequenz führt zu einer Fallzeit von 1,2 Sekunden, nicht 0,9 Sekunden. Mit diesen Ausgangswerten kommt dann auch die bekannte Mondgravitation heraus.

    Liebe Grüße
    Stellungnahme der Redaktion

    Vielen Dank. In der Tat ergibt das Video damit den richtigen Wert, wenn man die NTSC-Bildfrequenz von 30/Sekunde verwendet und dann die Frames einzeln abzählt.

    Silvio Henker, Dresden

  • Bisheriger zeitlicher Verlauf der Hubble-Konstanten

    13.06.2021, Harald Michaelis
    Bezugnehmend auf verschiedene Beiträge zu diesem Thema (z.B. SuW 11/2020) habe ich folgende Frage. Die bisherige zeitliche Entwicklung des Weltalls ist offenbar im Prinzip bekannt, und es gibt dazu grafische Darstellungen. Diese stehen m.E. in direktem Zusammenhang mit dem zeitlichen Verlauf der Hubble-Konstanten. Liegen für die bisherige Entwicklung dieser "Konstanten" einzelne astronomische Messwerte über der Zeit vor, oder gibt es für deren Verlauf sogar eine mathematische Näherungsfunktion, z.B. eine modifizierte Exponential-Funktion o.ä.? Eine exakte Funktion kann es sicher (noch) nicht geben, weil der heutige Wert der Hubblekonstanten ja noch gar nicht exakt bekannt ist.
    Stellungnahme der Redaktion

    Für den bisherigen Verlauf der Hubble-Konstanten gibt es keine einzelnen Messwerte zu verschiedenen Zeiten. Das kann es auch nicht geben, denn sie kann stets nur in der Gegenwart (bzw. in der sehr nahen Vergangenheit) gemessen werden. Die genannten grafischen Darstellungen sind Weltmodelle, die aus der gegenwärtigen Messung und anderen Beobachtungsbefunden (z.B. der Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, der kosmischen Helium-Häufigkeit, der Helligkeit von Supernovae als Funktion der Rotverschiebung usw.) mittels der Allgemeinen Relativitätstheorie abgeleitet werden. Dennoch ist der Verlauf wohl ganz gut bekannt. Die Unsicherheit, auf die sich Herr Michaelis in seinem letzten Satz beziehen, beträgt nur noch wenige Prozent. Das wuerde man in einer der typischen Grafiken gar nicht erkennen. Was diese Grafiken darstellen, das sind in der Tat mathematische Näherungsfunktionen, die aber wegen des unterschiedlichen Verhaltens der verschiedenen Komponenten des Universums (Licht, Neutrinos, Atome, Dunkle Materie, Dunkle Energie) ziemlich kompliziert sind.

    Generell hat die Hubble-Konstante seit dem Ende der aus guten Gruenden vermuteten kosmischen Inflation, also seit einem Weltalter von weit unter einer Billionstel Sekunde, stets abgenommen. Und sie wird auch jedenfalls in den nächsten paar Milliarden Jahren weiter abnehmen. Danach kann sie - je nach den bisher unbekannten Eigenschaften der Dunklen Energie - eventuell konstant werden.

    Ulrich Bastian

  • Dichteangabe im Artikel zu Trappist1 (SuW 6/21)

    02.06.2021, Bernd Scharbert, Darmstadt
    Danke für den interessanten Artikel über das Trappist1-System! Ich finde allerdings die Grafik/Tabelle zur Dichte der Trappist1-Planeten auf Seite 31 irreführend. Im Text wird die Abweichung der Dichte der Trappist1-Planeten auf weniger als 3 Prozent beziffert. In der Grafik sieht das auch so aus, allerdings nicht in der Tabelle.
    Schaut man sich das Original der Grafik an (https://www.jpl.nasa.gov/images/comparison-of-trappist-1-to-the-solar-system), steht dort an der Ordinate die "uncompressed density". In der Tabelle ist die mittlere Dichte (Masse/Radius) angegeben. Auf diesen Unterschied wird jedoch nicht hingewiesen.
    Stellungnahme der Redaktion

    Vielen Dank für den Hinweis. Ein entsprechender Hinweis auf diese Diskrepanz von einem anderen Leser wird mitsamt einer Antwort der Autorin (mit gleicher Erklärung wie hier von Herr Scharbert) im Augustheft auf der Leserbriefseite erscheinen.

  • Wega und die Klassifikation der Sterne (HR-Diagramm)

    05.05.2021, Konrad Marek, Buchloe
    Für einen langjährigen Leser von S+W war "Die wahren Farben der Sterne" eine interessante, persöhnlich anschauliche, Perspektive auf das bekannte HR-System der Stern-Größen- und Altersklassifikation. Ein wahrer Lesegenuss. Dabei kam mir im Zusammenhang mit Wega folgender Gedanke: da dieser schnell rotiert und abgeplattet ist, sind Wega's Pole viel heißer (und haben sicher viel schnellere Sternwinde dort; analog zu den Ergebnissen der Ulysses-Mission um die Pole der Sonne) als desse Äquator. Da Sterne anhand ihrer Farbtemperatur in das HR-Diagramm eingestellt werden, müsste man zur genauen Einstufung die Orientierung der stellaren Rotationsachse messen, die Rotationsgeschwindigkeit kennen und entsprechend der Abplattung auf "Äquatoriale-Standardwerte" korrigieren! Wird solches schon gemacht?


    Stellungnahme der Redaktion

    Herr Marek sieht das vollkommen richtig. Aber dennoch wird das im allgemeinen nicht gemacht, denn es ist normalerweise ein riesiger Aufwand, die Rotationsachse eines Sterns d.h. ihre Lage relativ zur Sichtlinie festzustellen. Für viele Zwecke ist dieser Aufwand allerdings auch nicht nötig. Bei nicht extrem rotierenden Sternen - der großen Mehrheit! - liegen die Unterschiede im Bereich von max. 10 Prozent der Helligkeit und ein Prozent der Temperatur. Das geht i.a. in der Unsicherheit der Entfernung unter.

    Dieser Aufwand (und oft die vollkommene Unmöglichkeit), die Achslage zu bestimmen ist auch der Grund dafür, dass in Sternkatalogen fast immer nicht die Rotationsgeschwindigkeit, sondern nur ihr Produkt mit dem Sinus des Neigungswinkels (v sin i) angegeben wird.


    U.B.

  • Mit viel Freude gelesen - und eine kleine Kritik

    23.04.2021, Jörn Behrens, Bad Oldesloe
    Liebes Sterne-und-Weltraum-Team,
    ich habe besonders in der aktuellen Ausgabe (5/2021) viele Artikel mit besonders großer Freude gelesen. Es sind dies vornehmlich die Artikel "Von wo könnten Aliens die Erde aufspüren?", "Die wahren Farben der Sterne", "Staub in allen Ecken" und "Earth Attacks". Alle Artikel sind nicht nur wie üblich informativ, sondern auch launig und mit einem kleinen Augenzwinkern geschrieben, das mir persönlich sehr viel Spaß bereitet hat. Ein großes Lob an die Autor*innen.
    Ich finde allerdings auch, dass die Rezension von Avi Loebs Buch "Ausserirdisch" (sic.) zu sehr ins Persönliche gegangen ist. Fachlich sicherlich begründet sollte ein(e) Rezensent(in) dennoch einen gewissen persönlichen Abstand wahren. (Ich empfehle in diesem Zusammenhang den Abschlussmonolog von Anton Ego im Disney-Film Ratatouille, in dem die Bedeutung einer Kritik ins rechte Licht gerückt wird.)
  • Apollo 15 und die Fallbeschleunigung auf dem Mond - eine Überlegung für den Astronomie- und Physikunterricht

    16.04.2021, Silvio Henker, Dresden
    Passend zur astronomischen Bildung im Physikunterricht habe ich heute mit meinen Schülerinnen und Schülern den Freien Fall und die Auswirkung des Luftwiderstandes darauf untersucht. Dazu zeigte ich auch das "Hammer-Feather Drop Experiment", das am Ende der Apollo 15 Mission durchgeführt wurde - beide Körper fallen im Vakuum gleich schnell zu Boden. Sie fallen im Video sichtbar langsamer als auf der Erde und ein Schüler machte den Vorschlag, mit Hilfe des Videos den Ortsfaktor auf dem Mond zu bestimmen. Wir schätzten die Höhe, ebenso wie die NASA, auf 1,6 m und bestimmten die Fallzeit mit ca. 0,9 Sekunden. Mit g=2s/t² bestimmten wir damit einen Ortsfaktor von 3,95 m/s², was deutlich über dem bekannten Wert von 1,62 m/s² liegt. Die Abweichung ist nicht durch Messfehler zu erklären. Hammer und Feder müssten aus der beobachteten Höhe ca. 1,4 Sekunden lang fallen. Was haben wir übersehen? Läuft das Video etwa zu schnell ab? Das Video wird von der NASA hier bereitgestellt: nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/apollo_15_feather_drop.html