Wo sollte man unbedingt hinschauen?….etwa in die „vergangene Unendlichkeit ?!“ ….Teil 5

Wolfgang Korsus Dipl.-Ing.NT, Astrophysiker
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Was sind die Voraussetzungen für das Leben ?

Als man die ersten fernen Planeten entdeckte, mußte man feststellen, das sind ja Gasriesen, ungefähr so groß wie Jupiter. Der Jupiter ist beileibe der größte Planet in unserem Sonnensystem; und weiterhin haben einige Astronomen sogenannte Supererden entdeckt und selbstverständlich auch nachgewiesen. Sie leiten sich ab von unserer Erde, nur sie sind unvorstellbar groß. Sie haben circa die 10-fache Erdmasse…….fast unvorstellbar, oder?

Das Ganze entdecken führt natürlich zu weiteren vorhersehbaren Fragen?..nämlich :

Wie steht es mit Leben ? …und zwar Solch ein Leben, wie wir es natürlich schon kennen und es müssen die uns bestens bekannten Voraussetzungen erfüllt sein.

Der Planet muß ausschließlich aus Gestein sein. Denn Weiterhin steht fest, daß Gestein sich nur im Massebereich der Supererden bilden kann.

Ganz entscheidend ist die Entfernung zu dem jeweiligen Stern. Bekannt ist ebenso die habitable Zone, was nichts anderes heißt wie in der Leben auf einem Planeten möglich ist, variiert nach Größe und Leuchtkraft des entsprechenden Sterns. Ich bemerke: eine ausgestrahlte Hitze eines Sterns nimmt mit zunehmender Entfernung ab.

Des Weiteren ist sehr wichtig, dass die Temperatur auf dem Planeten unbedingt zwischen null und einhundert Grad liegt muß. Das Vorhandensein von Wasser ist nur bei den Bedingungen möglich.

Was bekannt ist, ein erster Exoplanet aus Gestein, der von Astronomen entdeckt wurde, heißt Kepler 10b. Und dieser Planet kreist allerdings so nah um seinem Stern, dass auf ihm Temperaturen bis zu 1.500 Grad Celsius herrschen.

Wann Ist Leben möglich? Was müssen wir dazu unbedingt wissen ?

Welche Faktoren lassen sich heutzutage recht zuverlässig messen? Es ist die Entfernung eines Planeten zu seinem Stern, seine Masse und selbstverständlich seine Größe. Was sich jedoch so einfach nicht messen ließ, das war eine Aussage über die Beschaffenheit oder Struktur des Planeten. „………Genau jetzt kommt die vorher genannte Forschung der Kollegin Kaltenegger in Betracht. Was genau machte sie ? Ich versuche es zu erklären. Eigentlich etwas sehr Einleuchtendes. Sie zerlegt das Sternenlicht der Planeten in seine Bestandteile und untersucht es genau. Denn Sternenlicht besteht ja aus einem Lichtspektrum mit unterschiedlichen Wellenlängen. Hat also ein entdeckter Planet eine bestimmte Atmosphäre, so absorbieren die Moleküle in dieser Atmosphäre die Lichtwellen seines Sterns. Der Planet, wie wir wissen zieht vor seinem Stern vorbei, so filtert seine Atmosphäre bestimmte Wellenlängen aus dem Sternenlicht heraus. Durch dieses „Filtern“ entsteht, …..nennen wir es, ein „spektraler Fingerabdruck“. Also nochmal, es entsteht ein individueller spektraler Fingerabdruck der Planetenatmosphäre.

Lisa Kaltenegger entwickelt also, das ist als hervorragende Leistung zu bewerten, Analysemodelle für die Atmosphären ferner Exoplaneten.

Ganz allgemein erklärt…

Das Licht kann „Sprechen“ , wird es durch eine Planeten-Atmosphäre gefiltert oder vom einem Planeten reflektiert, dann sagt es uns, welche Chemikalien – z.B. Wasser, Sauerstoff, Methan, Kohlendioxid – in der Atmosphäre eines solchen Planeten enthalten ist. Es gibt uns also Auskunft ob die Erde eine ähnliche Atmosphäre hat, oder sie ganz anders ist. Einfach gesagt, die beobachtete Atmosphäre eines Exoplaneten wird verglichen mit der der Erde und folglich erhalten wir die gerne zu erwartende Auskunft, auf diesem Himmelskörper ist Leben möglich……oder auch wie bis jetzt erforscht, nicht.!!!!!!!!!!!

Was kommt noch in den Einkaufskorb unserer zukünftigen wissenschaftlichen Forschung ? Es wird eine Frage der Zeit sein …….! Generationen von Forschern (Astronomen)werden noch Aufwand genug spenden müssen um vielleicht erfolgreich zu sein……ich sehe keine Exoplaneten mit menschlichem Leben

Welche Atmosphären haben sich Astronomen bisher angeschaut ? Es sind fast nur die Atmosphären von „Riesigen“ Planeten…..aber reine „Gasplaneten“, so ist es. Man trifft bei den Messungen sofort auf ein Problem ; dieses zeigt sich wenn man die Größenverhältnisse von den Atmosphären und den Planeten anschaut. Betrachten wir der Einfachheit halber die Atmosphäre der Erde.

Sie ist etwa einhundert Kilometer hoch und der Radius der Erde beträgt über 6.000 Kilometer. Darstellbar in der Form……eines Apfels. Es ist also nur eine ganz dünne Schale, die dünne Atmosphäre, sie ist vergleichbar mit der Schale eines Apfels. Der Planet ist der Apfel, die dünne Schale ist die ganze Information über die Atmosphäre!

Und was sich vorstellen läßt, sie, diese „Schalen“ sind beileibe immer mehrere Lichtjahre entfernt.

Wir müssen schon große Teleskope benützen, um damit so viel Licht aufzusammeln, damit wir auch kleinste Planeten noch beobachten können. Nur so ist eine ergiebige Spurensuche im All sinnvoll möglich. Geplant und gewusst wie, dann gemacht.

Also plante man das Extra Large Telescope“ (E-ELT) in Chile und ebenfalls

das Weltraumteleskop „James Webb“, das 2018 starten soll. (denkste)

Das James-Webb-Weltraumteleskop (engl.: James Webb Space Telescope, abgekürzt JWST) ist ein Weltraumteleskop als Gemeinschaftsprojekt der Weltraumagenturen NASA, ESA und CSA das 2021 gestartet werden soll. Natürlich alles beginnt mit einem Namen. Der ausgewählte Name war zuerst : Next Generation Space Telescope schon aber bis 2002 hatte man eine neue Benennung gefunden. Es wurde entschieden, es soll James Webb Teleskop heißen, ein früherer NASA-Administrator.

Das neue Teleskop ist ein also ein Nachfolger für das vielen bekannte Hubble Teleskop. Aber es brauch bestimmt nicht erwähnt werden, natürlich soll es die Leistung seines Vorgängers übertreffen. Das Hubble Teleskop hat im sichtbaren, nahen, ultravioletten und nahen infraroten Spektrum gearbeitet. Nun soll JWST fast ausschließlich für die Infrarot-Astronomie herhalten. Ein paar Einzelheiten :

Gesamtmasse des Teleskopes beim Start beträgt inklusive Treibstoff etwa 6,2 Tonnen . Die endgültige Stationierung wird ca. 1,5 Millionen km von der Erde sein. Natürlich auf der sonnenabgewandten Seite am sogenannten Lagrange-Punkt L2 des Erde-Sonne-Systems.

Welche wissenschaftlich relevanten Aufgaben stehen für das JWST im Vordergrund ?

Es wird nach Licht von den ersten Sternen und Galaxien und dem Urknall suchen.

Allgemein werden Struktur und Entwicklung von Galaxien untersucht.

Man verspricht sich das Verständnis für die Struktur von Sternen und Planetensystemen soll erweitern.

……..und ganz oben an wird die Untersuch von Planetensystemen stehen und deren Eignung für „Leben“.

Das „Für“ und „Wider“, das „Hin“ und „Her“ dieses Projektes sollte meiner Meinung nach kein Ende nehmen………und so kam es auch !

Bevor ich mich selbst in dem bisherigen Wirrwarr verzettele, einige bis heute fest stehenden Fakten.

⁃ das JWST wird mit dem 0,6-28 µm Frequenzspektrum des infraroten Lichtes arbeiten.

⁃ Nach Ankunft in der Umlaufbahn und einer Vorbereitungszeit von sechs Monaten werden die wohl meisten wissenschaftlichen Projekte mit dem Teleskop beginnen, die es im derzeit geplanten Umfang für „fünf“ Jahre in Beschlag nehmen sollen. Aber eine enorme Ausweitung der wissenschaftlichen Aufgaben auf „zehn“ Jahre ist vorgesehen.

Jetzt ein fast nie endendes Thema : Finanzierung und Starttermin

Der ursprüngliche Start war im Jahr 2014 mit einer Ariane 5 geplant. Für den Bau und zehnjährigen Betrieb waren nach offiziellen Angaben die notwendigen 3,3 Milliarden Euro auf US-amerikanischer Seite gesichert. Jetzt kam das Wort „verkalkuliert“ zum Vorschein. Die Kosten machten einen enormen Sprung und schon wie immer üblich bei Projekten dieser Art hieß es am 13. Juli 2011. Der Bau des Teleskops wird gestoppt !

Die NASA schätzte die Baukosten zu der Zeit auf 8,7 Milliarden Dollar. Und wie es dann fast immer so läuft Im Dezember 2014 galt die Finanzierung inkl. Betriebskosten der ersten fünf Jahre wieder als gesichert. Jetzt mußte natürlich der Start neu festgelegt werden. Auf ein Neues 2018. ?

Viele Worte wenig Sinn…….nach mehreren zusätzlichen Verschiebungen, technischen Problemen und gewissen noch ausstehenden End-Fertigungen …..

…….eine weitere Verschiebung auf frühestens März 2021. Und wie es nicht anders zu Erwarten ist, die Gesamtkosten liegen nun auf ca. 9,66 Milliarden Dollar davon sind reine Entwicklungskosten sicher bei 8,8 Milliarden Dollar.

Die Erwartungen aller Beteiligten sind hoch und dürfen es auch sein. Selbstverständlich hat auch „Lisa Kaltenegger“ große Hoffnungen: Denn In unserer Galaxie gibt es Milliarden von Sternen. Und man kann davon ausgehen, daß wenn jetzt jeder Stern, jeder zweite, mindestens einen Planeten hat, dann haben wir schon Milliarden von Planeten allein in unserer Milchstraße, also in unserer Galaxie. Weiter ohne „Rücksicht auf Verluste“, es gibt ja noch da draußen Milliarden von Galaxien. Das heißt, wenn man es hochrechnet, sollte es ziemlich spannend werden in nächster Zeit.

Teil 6 folgt…..dann ist Schluß !


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