AstroGeo - Geschichten aus Astronomie und Geologie

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! „Im Weltall hört niemand dich schreien.“ Das stimmt natürlich nur, wenn entweder das Mikrofon im Helm kaputt ist oder man den Helm gleich ganz vergessen hat. Allerdings gibt es außer der Erde auch keinen anderen Himmelskörper im Sonnensystem, den Menschen ohne Helm betreten sollten. Schall gibt es trotzdem längst nicht nur bei uns. Definitiv nicht. In dieser Folge von AstroGeo erklingen extraterrestrische Klänge. Karl erzählt von all den Versuchen, überhaupt Mikrofone auf fernen Welten zum Einsatz zu bringen. Die Venus und der Saturnmond Titan waren die ersten, auf denen dies gelang. Der häufig von Sonden besuchte Mars blieb überraschend lange unbelauscht. Das klappte erst mit dem neusten NASA-Rover Perseverance, dessen Mikrofone sogleich fantastische Geräusche aufnahmen. Die Marsforschung ist um einen Sinn reicher geworden. Weiterlesen bei RiffReporter Sterne beobachten ohne Augenlicht: Zu Besuch bei einem blinden Hobby-Astronomen Perseverance: Landung auf dem Mars Die größten Rätsel der Marsforschung Weiterführende Links WP: Venera 13 (englisch) WP: Venera 14 (englisch) Youtube: Sounds from Venus from Venera Probes ESA: Sounds from Titan Planetary Society: Mars Microphones WP: Mars Polar Lander WP: Net Lander (englisch) WP: Phoenix WP: Lander Schiaparelli WP: Perseverance / Mars2020 WP: Curiosity NASA: SuperCam Instrument (englisch) WP: Dust Devils (englisch) WP: Dragonfly Quellen NASA: The Sounds from Mars Fachartikel: Mimoun, D. et al.: The Mars Microphone Onboard SuperCam (2023) Fachartikel: Maurice, S. et al.: In situ recording of Mars soundscape (2022)

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! Es gibt Menschen, die fürchten sich vor dem Vakuumzerfall unseres Universums. Doch die gute Nachricht ist: Es spricht nicht viel für diese Art des Weltuntergangs. Und selbst wenn, könnten wir sowieso nichts dagegen unternehmen. Franzi erzählt Karl in dieser Ausgabe des AstroGeo Podcasts die Geschichte des ultimativen apokalyptischen Szenarios: dem Vakuumzerfall. Tritt dieser ein, würde sich im Universum mit Lichtgeschwindigkeit eine Blase der Zerstörung ausbreiten und alles zerstören, was ihr in den Weg kommt. Was so schön schaurig klingt und leider nach hochkomplexer Quantenfeldtheorie und einer Menge Teilchenphysik müffelt, ist tatsächlich gar nicht komplett abwegig: Manche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind tatsächlich der Meinung, dass unser Universum nur „metastabil“ sei. Das soll heißen: Es ist zwar nicht sehr wahrscheinlich, dass unser Universum übermorgen ausgelöscht wird, aber irgendwann in einer paar Myriaden Jahren könnte es unweigerlich soweit sein. Wem jetzt angst und bange wird, für die gibt es eine noch bessere Nachricht: Die Wissenschaft ist sich überhaupt nicht einig, ob es überhaupt irgendwann soweit sein wird. Denn was uns das Szenario des Vakuumzerfalls eigentlich erzählt, ist eine Geschichte darüber, dass wir noch lange nicht verstanden haben, was die Welt im Innersten zusammenhält. Weiterstöbern bei RiffReporter Newsletter der Weltraumreporter AstroGeo Podcast: Die ersten Gravitationswellenquellen zerfielen zu staub Gravitationswellen: Eine Entdeckung, die die Welt erschütterte Weiterführende Links WP: Vakuum WP: Vakuumenergie WP: Quantenfeldtheorie WP: Tunneleffekt WP: Higgs-Feld WP: Elektroschwache Wechselwirkung Wie man die Entfernung von Gravitationswellenquellen messen kann: Measuring cosmic distances with standard sirens (Physics Today) YouTube: How Vacuum Decay Would Destroy The Universe (PBS Space Time, englisch) WP (engl.): False Vacuum Decay Quellen Buch: Katie Mack – Das Ende von allem*: * astrophysikalisch betrachtet (2021) Fachartikel: Is our universe metastable? (1982) Fachartikel: Gravitational effects on and of vacuum decay (1980) Fachartikel: Black holes as bubble nucleation sites (2014) Fachartikel: Fate of the false vacuum: Semiclassical theory (1977) Fachartikel: Cosmological Aspects of Higgs Vacuum Metastability (2018) Fachartikel: False Vacuum Decay (2022)

Die beeindruckende Geschichte von Marie Tharp wird erzählt, die die Geologie revolutionierte und die erste Karte des Atlantikbodens erstellte. Ihre Entdeckung eines riesigen Grabenbruchsystems katapultierte die moderne Plattentektonik ins Rampenlicht. Dabei musste sie sich als Frau in einer männerdominierten Wissenschaftswelt behaupten. Spannende Anekdoten über geologische Konflikte und die Veränderungen des Denkens in der Geologie der 50er Jahre werden beleuchtet. Tharps bedeutende Beiträge gerieten lange in Vergessenheit, doch ihr Einfluss bleibt unbestritten.

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! Mit einem Happs ist alles im Schlund: Wenn zwei Schwarze Löcher miteinander verschmelzen, ist das ein gewaltiges kosmisches Ereignis, das die ganze Raumzeit erbeben lässt. Physikerinnen und Physiker freuen sich dann über die dabei entstehen Gravitationswellen, jenes Zittern der Raumzeit, das erstmals 2015 mit dem Gravitationswellendetektor LIGO gemessen wurde. Inzwischen ist die Entdeckung von solchen Verschmelzungen fast Routine geworden, über 90 Ereignisse zählt der dritte Gravitationswellenkatalog. Doch schon das erste entdeckte Gravitationswellensignal namens GW150904 gab Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mehrere Rätsel auf: Die beiden Schwarzen Löcher, die da miteinander verschmolzen, waren eigentlich viel zu massereich, um existieren zu dürfen. Und kaum hatte man sich darüber Gedanken gemacht, gab es schon das nächste Problem: Wie schafft es dieses kompakte Doppelsystem, sich überhaupt nahe genug zu kommen, um miteinander zu verschmelzen, ohne sich vorher schon zu zerstören? Und dazu müsste dieser kosmische Annäherungsversuch eigentlich länger brauchen, als das Universum alt ist. Franzi erzählt Karl in dieser Podcast-Folge die Geschichte dieser kompakten Binärsysteme: Denn Forschende wissen inzwischen dank der Gravitationswellen, dass es sie gibt. Warum es sie gibt, ist hingegen weniger klar. Weiterlesen bei RiffReporter Das Schwarze Loch im Herzen der Milchstraße hautnah Interview: Das Universum im Visier des James Webb Space Telescope Das Rätsel der Schwarzen Löcher Weiterführende Links WP: Stern WP: Blauer Riese WP: Hertzsprung-Russell-Diagramm WP: Doppelstern WP: Hulse-Taylor-Pulsar WP: Schwarzes Loch WP: Gravitationswelle WP: LIGO LIGO-Katalog 03b WP: GW150914 – First observation of gravitational waves (Englisch) Quellen Website des Gravitationswellendetektors LIGO Fachartikel: Compact Binary Coalescences: Astrophysical Processes and Lessons Learned

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! William Aspdin war kein einfacher Zeitgenosse: Der Baustoff-Unternehmer im England des 19. Jahrhunderts trieb schon mal Geschäftspartner in den Ruin oder entwendete Straßenbelag als Rohstoff für seine Fabrik. Und doch ebnete Aspdin den Weg in die Moderne: Er entwickelte im Jahr 1843 den Portland-Zement, der bis heute das wichtigste Bindemittel für Beton ist. Aspdins Erfindung machte das moderne Bauen erst möglich – mit allen damit verbundenen Glanz- und Schattenseiten. In dieser Folge erzählt Karl vom beliebtesten Baustoff der Menschheit und seinen Folgen: Derzeit baut der Mensch so viele Häuser, Brücken und Dämme wie nie zuvor, mit steigender Tendenz und wachsenden globalen Problemen. Sand und Kies werden knapp, wichtige Rohstoffe für den Beton. Und die Zementindustrie ist für rund jede zehnte Tonne CO2 verantwortlich, die der Mensch in die Atmosphäre ausstößt. Architekten, Bauingenieure und Chemiker tüfteln an Lösungen. Sie wollen einen Zement, der das Klima schont. Andere wollen den Beton sparsamer einsetzen oder fordern, den Schutt abgerissener Gebäude häufiger zu recyceln. Und dann wäre da noch die Idee, einen betonartiges Gestein auch für eine Basis auf dem Mond herzustellen. Überschlagsrechnung Karl erzählt in dieser Folge, wie viel Beton die Menschheit pro Jahr herstellt. Sie entspricht einer 30 Zentimeter dicken Mauer, die einmal den Äquator umspannt und die über 1000 Meter hoch ist. Globales Betonvolumen: \(V = 14 \cdot 10^9 m^3\) (Quelle, für 2020) Erdumfang: \(l = 40.000 km\) Breite der Mauer: \(b = 0,3 m\) Höhe der Mauer: \(h = \frac{V}{l \cdot b} = 1167 m\) Links Weiterlesen bei RiffReporter Zertifikate gegen Flächenfraß: „Bauprojekte oft am Bedarf vorbei geplant.“ Neuer Bericht: „Die CO2-Entnahme aus der Atmosphäre ist kein Kann, sondern ein Muss“ Wachstum der Menschheit: Die reine Zahl ist nicht ausschlaggebend, es kommt auf Lebensweisen an Weiterführende Links WP: William Aspdin (englisch) WP: Zement WP: Beton WP: Pantheon WP: James Parker WP: Parker’s Roman Cement WP: Joseph Aspdin WP: Portland (Insel) WP: Branntkalk / Calciumoxid WP: Puzzolane WP: Puzzioli WP: Klinker WP: Anthropozän WP: Sand theft (englisch) WP: Carbon Capture and Storage VDI Nachrichten: CCS als Königsweg für die Zementbranche KIT: Novacem WP: Olivine 320°: Holcims erste Anlage für kohlenstoffarmen Zement / kalzinierter Ton (englisch) WP: Regolith Quellen Fachartikel: Eco-efficient cements: Potential, economically viable solutions for a low-CO2, cement-based materials industry, UNEP (2016) Fachartikel: Fateri, M. et al.: Solar Sintering For Lunar Additive Manufacturing (2019)

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! Sterne gibt es entweder im Miniaturformat: Von Roten Zwergen über die uns vertrauten sonnenähnlichen Sterne bis zu den geradezu überdimensionierten Gesellen: Blaue Riesen. Sie können einige hundert Mal so groß wie die Sonne sein. Zu einem Besuch wird abgeraten: In ihrer Umgebung geht es hoch her. Und doch haben wir den Blauen Riesen eine ganze Menge zu verdanken: den Kohlenstoff, aus dem das Leben besteht oder den Sauerstoff, den wir in jedem Moment atmen. Ohne Blaue Riesen gäbe es uns wahrscheinlich nicht. Doch Blaue Riesen sind nicht nur recht selten, sondern es gibt sie auch nur für relativ kurze Zeit: Die Kernfusion in ihrem Innern hält nur wenige Millionen Jahre durch, bevor Blaue Riesen als Supernova explodieren. Und dann ist da auch noch die Tatsache, dass gerade diese riesigen Sterne üblicherweise nicht allein vorkommen, sondern fast immer einen Begleitstern haben. Und wenn der auch ein Blauer Riese ist, dann wird es richtig spannend! In dieser Folge von AstroGeo erzählt Franzi die Geschichte der massereichsten Sterne im Universum: wie sie aussehen, warum ihre Entwicklung so spannend ist und was wir ihnen zu verdanken haben – vor allem, wenn sie im Doppelpack vorkommen. Plus Beobachtungstipps, wo und wie ihr selbst Blaue Riesen sehen könnt. Links Weiterlesen bei RiffReporter Warum Beteigeuze vielleicht doch nicht morgen schon explodiert Vom ersten Stern zur Spiralgalaxie – die Geschichte unserer Milchstraße Buchtipp: Licht im Dunkeln. Schwarze Löcher, das Universum und wir Weiterführende Links WP: Stern WP: Blauer Riese WP: Roter Zwerg WP: Hertzsprung-Russell-Diagramm WP: Sternbild Orion WP: Röntgendoppelstern WP: Wärmeübertragung WP: Cygnus X-1 WP: Doppelstern WP: Beteigeuze WP: Supernova WP: Bellatrix WP: Roter Überriese WP: Kernfusion Homepage von Selma de Mink Star Trek TNG: Der Gott der Mintakaner Quellen Fachartikel: Binary Interaction Dominates the Evolution of Massive Stars Video: Artist’s impression of the evolution of a hot high-mass binary star

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! Die Geschichte der Tiere auf der Erde umfasst über eine halbe Milliarde Jahre, doch verlief sie nicht geradlinig. Insgesamt mindestens fünfmal stand das Leben am Abgrund. Längst noch nicht jedes Massensterben der Erdgeschichte ist aufgeklärt. Zwischen den Zeitaltern Perm und Trias war es besonders schlimm: Der blaue Planet erlebte vor 251 Millionen Jahre das bis heute größte Massensterben seiner Tierwelt, bei dem über 70 Prozent der Landtiere und sogar 95 Prozent aller Tierarten in den Meeren ausstarben. Karl hat für diese des AstroGeo Podcast viele Studien gesichtet: Was wissen Geologinnen und Geologen über die Ursache der permotriassischen Katastrophe? Über die letzten Jahrzehnte wurden etliche Thesen formuliert, allen voran brodelnde Vulkane im heutigen Sibirien und der Einschlag eines gewaltigen Meteoriten. Mittlerweile ist klar: Das größte Massensterben sollte uns Menschen interessieren. Denn Vieles, was damals auf der Erde passierte, scheint sich nun durch unser Handeln zu wiederholen, wenn wir nichts dagegen unternehmen. Links Weiterführende Links WP: Perm-Trias-Grenze WP: Perm WP: Trias WP: Karbon WP: Arthropoden WP: System (Geologie) WP: Lignin WP: Steinkohle WP: Dinocephalia WP: Gorgonopsia WP: Brachiopoden WP: Trilobiten WP: Kreide-Paläogen-Grenze WP: Fullerene WP: Chicxulub-Krater WP: Bedout (Crater) WP: Biomarker WP: Purpurbakterien WP: Delta-C-13 WP: Methan WP: Methanhydrat Quellen Buch: Retallack, G., Soil Grown Tall, The Epic Saga of Life from Earth, Springer (2022) Buch: Ward, P. & Kirshvink, J.: A New History of Life, Bloomsbury Press (2015) Fachartikel: Becker, L. et al.: Impact Event at the Permian-Triassic Boundary: Evidence from Extraterrestrial Noble Gases in Fullerenes (2001) Fachartikel: Berner, R.: Examination of hypotheses for the Permo–Triassic boundary extinction by carbon cycle modeling (2002) Fachartikel: Becker, L. et al.: Bedout: A Possible End-Permian Impact Crater Offshore of Northwestern Australia (2004) Fachartikel: Retallac G.: Methane Release from Igneous Intrusion of Coal during Late Permian Extinction Events (2008)

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! Wie heiß ist es im Inneren der Sonne? Wie groß ist der Rote Zwerg von Nebenan? Und wie lange hat Beteigeuze ungefähr noch, bevor er als Supernova explodieren wird? Das alles lässt sich einfach ausrechnen – und zwar mit nur vier scheinbar einfachen Gleichungen. Das Innere eines Sterns ist berechenbar, und das weit in die Vergangenheit und genauso in die Zukunft. Aber natürlich ist im Universum nichts so einfach, wie es auf den ersten Blick scheinen mag, auch Sterne nicht. Denn um die Struktur und die Entwicklung von Sternen zu berechnen, kommt man mit Papier, Bleistift und Gehirnschmalz alleine nicht weiter. Deswegen waren schon die ersten Computer von großer Hilfe, selbst wenn die am Anfang noch einen ganzen Raum ausgefüllt haben und mit Lochkarten gefüttert wurden. In dieser Folge des AstroGeo-Podcasts erzählt Franzi die Geschichte eines solchen „Rechenmaschinenprogramms“, das seit den 1960er-Jahren bis heute weiterentwickelt wird: einem Code, der Physikerinnen und Physikern verrät, wie es im Inneren eines Sterns aussieht und wie er sich entwickeln wird. Keine Sorge: Für den Genuss dieser Folge sind weder mathematische Fähigkeiten noch Programmierkenntnisse nötig. Links Weiterführende Links WP: Stern WP: Rudolf Kippenhahn WP: Sternaufbau WP: Kernfusion WP: Roter Zwerg Homepage von Emmi Meyer Homepage von Achim Weiss GARSTEC – Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching WP: Fortran WP: Hertzsprung-Russell-Diagramm WP: Bellatrix WP: Beteigeuze WP: Astroseismologie WP: Cepheiden WP: Henrietta Swan-Leavitt Quellen Fachartikel: GARSTEC—the Garching Stellar Evolution Code Buch: Stellar Structure and Evolution Fachartikel: Sternentwicklung I. Ein Programm zur Lösung der zeitabhängigen Aufbaugleichungen

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! Pluto ist eine beliebte Welt. Spätestens seit am 14. Juli 2015 die NASA-Raumsonde New Horizons an dem Zwergplaneten vorbeigerauscht war, flogen ihm die Herzen vieler Menschen zu. Es zeigte sich auch, dass auf seiner Oberfläche selbst ein Herz sitzt, wenn auch ein sehr kaltes. Denn die mittlere Temperatur auf Plutos Oberfläche mit seinem gewaltigen herzförmigen Gletscher aus Stickstoffeis liegt bei gerade einmal minus 229 °C. Karl taucht in dieser Folge des Podcasts in die Geologie des Plutos ein. Schon lange vor dem Vorbeiflug von New Horizons gab es einige Kenntnisse über die ferne Welt. Doch erst die Daten der Sonde zeigten, wie dynamisch sich der Zwergplanet im Laufe eines 248 Erdjahre langen Sonnenumlaufs verändert. Gleich vier Eissorten spielen dabei eine wesentliche Rolle: Sie gleiten als Gletscher über die Oberfläche, sublimieren in eine dünne Atmsphäre, bilden steile Berghänge oder brechen aus Kryovulkanen als eisige Lava empor. Links Weiterlesen bei RiffReporter Pluto und viele andere: Hubbles beste Bilder aus 30 Jahren Asteroiden: längst keine langweiligen Kartoffeln mehr Weiterführende Links WP: Clyde Tomaugh WP: Pluto WP: Charon WP: New Horizons WP: Tombaugh Regio (englisch) WP: Sputnik Planitia (englisch) WP: Tholine WP: Lavatunnel Spektrum.de: Pluto spuckt Eis (von Franzi Konitzer) Quellen Youtube: Veronica Bray, University of Arizona: Geology of Pluto Singer et al.: Large-scale cryovolcanic resurfacing on Pluto (2022) Bertrand et al.: The nitrogen cycles on Pluto over seasonal and astronomical timescales (2018) Moore et al.: The Geology of Pluto and Charon Through the Eyes of New Horizons (2016) Howard et al.: Present and past glaciation on Pluto (2016) Distribution and Evolution of CH4, N2 , and CO Ices on Pluto’s Surface: 1995 to 1998 (2001) Dressler & Russel: From the ridiculous to the sublime: The pending disappearance of Pluto (1980)

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! Sie sind heller als jeder Stern und halten länger durch als jede Supernova: Die allerhellsten Lichter am Himmel sind Quasare. Zwar war der Begriff „Quasar“ schnell gefunden, nachdem der allererste Kandidat – namens 3C 273 – in den 1960er-Jahren aufgestöbert worden war: „Quasar“ steht für „quasi-stellar radio source“, also: Sieht aus wie ein Stern, aber eben nur fast, und auch übrigens hauptsächlich im Radiobereich. Doch was verbirgt sich eigentlich hinter den Quasaren? Die allerhellsten Objekte im Universum werden von den dunkelsten Objekten im Universum angetrieben: von supermassereichen Schwarzen Löchern, die sich in den Zentren von Galaxien verbergen. Franzi erzählt die Geschichte, wie Quasare entdeckt wurden: Warum diese exotischen Objekte es schaffen, so hell zu leuchten, was die Expansion unseres Universums damit zu tun hat, warum Quasare nur eine Phase für eine Galaxie sind – und warum es für uns ziemlich praktisch ist, dass unsere eigene Galaxie derzeit keinen Quasar in ihrem galaktischem Zentrum beherbergt. Links Weiterlesen bei RiffReporter Nobelpreis 2020: Preisträger Reinhard Genzel über die Erforschung des Zentrums der Galaxis Weiter Ärger mit der Expansion: Astrophysiker Rolf-Peter Kudritzki über die Tücken der Hubble-Konstante Quasare gesucht, Pulsare gefunden: Wie Jocelyn Bell vor 50 Jahren die ersten Neutronensterne entdeckte Weiterführende Links WP: Maarten Schmidt (englisch) WP: Quasar (englisch) WP: 3C 273 WP: Cambridge Catalog of Radio Sources (englisch) WP: Balmer-Serie WP: Rotverschiebung WP: Hintergrundstrahlung WP: Hubble-Konstante WP: Parallaxe WP: Aktiver Galaxienkern WP: Schwarzes Loch WP: Sagittarius A* WP: Akkretionsscheibe WP: Supernova WP: Cygnus X-1 Deutschlandfunk: Lichtechos sollen die innere Struktur von Quasaren enthüllen Quellen Fachartikel: A Brief History of AGN Fachartikel: Turbulent cold flows gave birth to the first quasars Fachartikel: 3C 273 : A Star-Like Object with Large Red-Shift Pressemitteilung: Schärfster Blick in den Kern von 3C 273