Teleskopdatenbank

NASA Curiosity Räuber hat die klimatische Vergangenheit des roten Planeten seit seiner Landung im Jahr 2012 erforscht. Er hat bereits wichtige Informationen über eine Zeit gegeben, in der fließendes Wasser im Prinzip Lebensbedingungen geschaffen hat.

Das Mars Science Laboratory der NASA ist wahrscheinlich das genialste Gerät, das jemals die Erdumlaufbahn verlassen hat. Im August 2012 landete der Rover, besser bekannt als Curiosity, im riesigen Sturmkrater auf dem Mars. Seitdem hat er eine Strecke von über 18 Kilometern zurückgelegt. Es verfügt über 17 Kameras, verschiedene Spektrometer, verschiedene Zeitmessgeräte und zwei Miniaturlabore. Die zentrale Frage der Mission: Wurden die Bedingungen auf dem Mars jemals an das Leben angepasst?

Dies erfordert erstens flüssiges Wasser als Lösungsmittel für chemische Reaktionen, zweitens Energieträger und organische Verbindungen und drittens eine gewisse Stabilität über einen langen Zeitraum, damit die entscheidenden Prozesse ungestört ablaufen können. Das Wasser sollte dafür nicht zu sauer oder zu salzig sein. Außerdem muss eine dichte Atmosphäre oder ein Magnetfeld die Oberfläche vor schädlicher Strahlung schützen.

Schon vor Beginn der Mission waren die Geochemiker optimistisch, dass Mars all diese Anforderungen von Anfang an erfüllt hatte. Sie erwarteten endgültige Beweise für die frühere Existenz solcher günstigen Umweltbedingungen in den ältesten Gesteinen des Roten Planeten. Besonders interessant sind die Tonmineralien. Zuvor hatten Satelliten in Marsumlaufbahnen Spuren dieser feinkörnigen Substanzen gefunden. Diese können durch alterndes, mit neutralem oder alkalischem Wasser gesättigtes Vulkangestein verursacht werden. In einer solchen Umgebung könnte sich mikrobielles Leben entwickelt haben. Die Missionsplaner hofften auch auf Sedimente, in denen organische Moleküle konserviert werden.

Der vier Kilometer lange Krater von Gale (im Bild rechts) war ein besonders geeigneter Landeplatz. Es ist eines der tiefsten Becken des Roten Planeten und liegt südlich des Marsäquators, an der Grenze zwischen dem südlichen Hochland und den nördlichen Ebenen. Satellitenbilder hatten den Nachweis erbracht, dass Wasser vom Rand nach unten floss und Schwemmfächer verkauft wurden. Im Zentrum des Kraters befindet sich ein fünf Kilometer hoher Berg aus geschichteten Sedimenten. Der offizielle Name ist Aeolis Mons; das NASA-Team nennt ihn Mount Sharp nach dem kalifornischen Geologen Robert Sharp (1911-2004). Der Mars Reconnaissance Orbiter der NASA hat Spektrallinien von Tonmineralien, Sulfaten und Eisenoxid-Hämatit im Absorptionsspektrum der unteren Gesteinsschichten des Berges aufgenommen. Alle werden in einer feuchten Umgebung gebildet. Dies sind die bisher mächtigsten Sedimentgesteine auf dem Mars. Sie sind die Überreste verschiedener Umgebungen, in denen Leben möglich gewesen wäre. Die Bedingungen, vom Fuß des Berges bis zum Gipfel, sind immer trockener geworden. Die Neugierde sollte diese Felsen erreichen.

Die Analyse von fast 200 Galaxien zeigt, dass Einsteins Relativitätstheorie nicht in Gefahr ist. Dunkle Materie erklärt die Rotation von Galaxien besser als alternative Gravitationstheorien.

Seit mehreren Jahrzehnten ist klar, dass sich spiralförmige Galaxien nicht so drehen, wie sie sollten. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Anomalie mit den Regeln der Physik in Einklang zu bringen: Entweder wird die Existenz dunkler Materie, die die Galaxie wie eine Wolke umgibt und die äußeren Sterne durch ihre Schwerkraft beschleunigt, postuliert, oder die Regeln der Schwerkraft selbst werden geändert. Um alternative Theorien der Gravitationsbeobachtung zu erklären, muss eine natürliche Beschleunigungsskala eingegeben werden – wie z.B. in der Relativitätstheorie ist die Lichtgeschwindigkeit eine natürliche Geschwindigkeitsskala. Ein internationales Team unter der Leitung von Davi C. Rodrigues von der Universität Espírito Santo untersuchte die Rotation von 193 Scheibengalaxien in der Zeitschrift Nature Astronomy und kam zu dem Schluss, dass es wahrscheinlich keine universelle Beschleunigungsskala gibt. Viele alternative Theorien der Schwerkraft stoßen an ihre Grenzen, während Einsteins Theorie, ergänzt durch dunkle Materie, immer noch besser abschneidet als die Konkurrenz.

Rodrigues und seine Kollegen verwendeten Daten aus zwei Rotationskurvenkatalogen, Spitzer Photometry and Precision Curves (SPARC) und The HI Nearby Galaxy Survey (THINGS). Bei ihrer Analyse berücksichtigten die Autoren große Unsicherheiten in den gemessenen Größen, wie z.B. die Entfernung einzelner Galaxien und ihr Massen-Licht-Verhältnis, um sicherzustellen, dass Messunsicherheiten ihre Ergebnisse nicht beeinflussen. Sie berechneten die entsprechende Beschleunigungsskala für jede Galaxie und trotz der großzügigen Fehlertoleranzen ist das Ergebnis eindeutig: Die fast 200 untersuchten Galaxien können nicht auf den gleichen Nenner gebracht werden. Es ist daher sehr wahrscheinlich, dass es keine natürliche Beschleunigungsskala gibt. Dies ist kein Problem für die allgemeine Relativitätstheorie, aber dieser Standpunkt bedeutet, dass viele alternative Modelle erklärungsbedürftig sind. Genauer gesagt, die Autoren erwähnen die Art von konkurrierenden Gravitationstheorien, die als veränderte Newtonsche mechanische Theorien bezeichnet werden, die die gemessene Rotation von Galaxien nicht erklären.