Kategorie: Allgemein

Alle Jahre wieder


Meine lieben,
Die Überschrift dieses Beitrages lässt fast an Weihnachten erinnern. Tatsächlich kamen Teile davon schon in anderem Zusammenhang in einem meiner Weihnachtskalender vor.
Manches in diesem Artikel mag den alten Hasen unter euch bekannt sein, aber wir haben jungen Zuwachs bekommen. Das ist dann immer auch mal wieder eine gute Gelegenheit gut abgehangene Artikel in ein neues Gewand zu verpacken. Außerdem ist das alles ja in jedem Jahr etwas anders und muss aktualisiert werden, gell…
Lasst euch überraschen und verzaubern.

Vorbemerkungen

alle Jahre wieder ist es so weit. Von Mitte Juli bis Mitte August verdanken wir dem Meteorstrom der Perseiden viele Sternschnuppennächte, in welchen viele Wünsche an den Himmel gerichtet werden dürfen. Mögen sie vor allem in diesen Zeiten für euch in Erfüllung gehen. Aber denkt daran. Nicht alle Wünsche sind sinnvoll. In den guten alten Kindermärchen kann man immer wieder nachlesen, wozu nicht klug gewählte Wünsche führen können, z. B. in „Der Fischer und seine Frau bei den Gebrüdern Grimmm, oder in „Das kalte Herz“ bei Wilhelm Hauff.

OK, Sternschnuppen sind in erster Linie etwas zum sehen, für mich als blinden Beobachter also erstmal scheinbar unspannend. Aber hier erfahrt ihr, dass man sie auch hören kann. Ja, richtig gehört. Man kann sie unter gewissen Umständen hören.
Ich sag’s ja immer wieder. Die Astronomie ist inklusiv. Der Himmel ist für alle da, und bietet für jeden etwas an.

Was sind die Perseiden nochmal?

Die Perseiden oder auch Laurentiustränen, Tränen des Laurentius genannt, sind ein jährlich im Sommer wiederkehrender Meteorstrom, der in den Tagen um den 12. August ein deutliches Maximum an Sternschnuppen aufweist. Der scheinbare Ursprung dieses Stroms, liegt im namensgebenden Sternbild Perseus.
Das Sternbild soll die Gestalt des griechischen Helden Perseus darstellen, der die tödliche Medusa besiegte. Der Stern Algol repräsentiert das abgeschlagene Medusenhaupt, das er in der Hand hält.
Perseus gehört zu den 48 klassischen Sternbildern, die von Ptolemäus beschrieben wurden.
Bereits im Mittelalter hatten arabische Astronomen die eigenartige periodische Veränderung der Helligkeit des Sterns Algol beobachtet. Der Name leitet sich aus dem arabischen Ras al Ghul ab und bedeutet Haupt des Dämonen.

In meinem Buch im Kapitel „Wissenschaftler mit vier Sinnen“ berichte ich über den gehörlosen Astronomen John Goodricke, der sich mit Sternen beschäftigte, die ihre Helligkeit ändern.
Er fand einen Zusammenhang zwischen der maximalen Helligkeit von Sternen und deren Periode, in welcher sie diese verändern.
Seine Entdeckungen werden bis heute zur Entfernungsbestimmung von Himmelsobjekten benutzt.
Vielleicht war gerade er als gehörloser Mensch ganz besonders für diese Entdeckung, dass es Sterne gibt, die ihre Helligkeit periodisch verändern, geeignet, weil Menschen mit Hörbeeinträchtigung meist ausgezeichnete Beobachter sind. Sie müssen z. B. von den Lippen ablesen können.
Ich sag’s an dieser Stelle gerne nochmal.
Die Astronomie ist aus sich heraus einfach inklusiv, ob man will, oder nicht, ob man es glauben mag, oder nicht.

Woraus bestehen sie?

Die Perseiden bestehen aus dem, was der Komet 109P/Swift-Tuttle. bei seinen letzten Besuchen durch erwärmung, schmelzen etc. verloren hat.
Er erscheint ungefähr alle 130 Jahre und entfernt sich dann stets etwas schlanker, als er vorher war. Das nächste Mal wird er um das Jahr 2126 erwartet. Ganz genau kann man das bei Kometen nie sagen, weil ihre Bahn von den Planeten gestört werden können, bzw. sie selbst ihre Bahn ändern, wenn sie aktiv sind. Dann wirkt sich die Aktivität wie kleine Schubdüsen aus.
Die Erde kreuzt auf ihrer Bahn immer um den 12. August die Staubspur, die dieser Komet im All hinterlässt, wenn er vorbei kommt. Die Staubteilchen treffen dabei mit hoher Geschwindigkeit auf die Atmosphäre und bringen die Luftmoleküle zum Leuchten. Die Sternschnuppe ist daher nicht das verglühende Staubkorn selbst, sondern wird durch das Rekombinationsleuchten der ionisierten Luft sichtbar.

Momentan werden die zu erwartenden Sternschnuppen jedes Jahr immer weniger, weil zum einen schon viele in der Erdatmosphäre verglühten, und zum anderen sich der Kometenstaub, immer mehr verteilt und somit ausdünnt.
Es wird Zeit, dass er mal wieder vorbei kommt, und seine Bahn für uns mit neuem „Sternenstaub“ auffüllt.
Eines Tages wird der Komet vollständig aufgelöst sein.
Dann wird es die Perseiden nicht mehr geben, weil kein Nachschub an Staub mehr kommt.

Überlieferungen

Die erste überlieferte Beobachtung der Perseiden fand vor etwa zwei Jahrtausenden in China statt. Danach gibt es Berichte aus Japan und Korea. In Europa stammt die erste bekannte Beobachtung aus dem Jahr 811.
Da das Erscheinen der Perseiden mit dem Fest des Märtyrers Laurentius am 10. August zusammenfällt, der im Jahre 258 das Martyrium auf einem glühenden Rost erlitt, werden sie im Volksmund auch Laurentiustränen oder Tränen des Laurentius genannt. Kurz vor seinem Tod soll Laurentius der Legende nach seinem Widersacher, dem römischen Kaiser Valerian, die folgenden Worte gesagt haben:

Du armer Mensch, mir ist dieses Feuer eine Kühle, dir aber bringt es ewige Pein.

Beobachtung

Vom 17.Juli bis zum 24. August kann vermehrt mit Sternschnuppen gerechnet werden.
2024 besteht in den frühen Morgenstunden des 12. und 13. August die beste Chance dazu. Das eigentliche Maximum fällt leider auf den 12. August am Nachmittag, wo die Sonne derlei Schauspiel leider überstrahlen wird.

Beobachter müssen auch dem störenden hellen Mond etwas aus dem Wege gehen, denn am 19.08. ist Vollmond, so dass wir uns im zunehmenden Mond kurz nach Halbmond befinden, wenn das Spektakel am schönsten ist. Neumond wäre natürlich optimal.
Am besten beobachtet man die Sternschnuppen an einem möglichst dunklen Ort auf dem Land, wo kein Stadtlicht stört. legt euch auf eine Wiese auf den Rücken und wendet nach Mitternacht den Blick gen Osten, also in Richtung Erddrehung. Ihr dreht euch dann quasi mit der Erde in den Meteorschauer hinein.
Am besten sichtbar sind die Perseiden auf der Nordhalbkugel.

Sternschnuppen hören

So, nach dem langen Spannungsbogen kommen wir nun zu dem, worauf ihr vermutlich schon lange gewartet habt. Dann will ich mal nicht so sein.
Hörbar sind die Perseiden zumindest für Amateurfunker, die einen Empfänger und eine passende Antenne besitzen.
Diese Disziplin des Amateurfunks nennt man Meteor Scatter.
Wer einen passenden Empfänger und eine Antenne besitzt, kann das Französische Radar-Signal des Weltraumradars GRAVES benutzen. Dieses französische Radarsystem sendet auf 143,050 MHz einen Dauerträger, Dauerton, der über Phasenarray-Antennen den Himmel “abtastet”. Meteoriten, aber auch andere Objekte (Flugzeuge, Satelliten, die ISS, der Mond) reflektieren das Signal und streuen es in alle Richtungen, und diese Reflexionen können dann in Europa gut empfangen werden. Anhand der Doppler-Abweichung erkennt man dann, welches Objekt das Funksignal reflektiert hat: der Mond oder Flugzeuge bewirken eine sich nur langsam ändernde Dopplerabweichung, bei Objekten in Erdumlaufbahn ändert sich die Abweichung schnell, und bei Meteoriten extrem schnell.
Den Effekt kennen wir bei vorbeifahrenden Krankenwagen und seiner in der Tonhöhe variierender Sirene.
Hier schicke ich euch mal einen Link, wie sich das anhört.
Ein Großteil des Klanges besteht nur aus einem Rauschen des Empfängers. Aber haltet durch. Besonders am Ende hört man sehr schön, wie die Sternschnuppen in den Empfangsbereich der Antenne hinein knattern. Also ich finde das sehr aufregend.

„Sternschnuppen hören“

Wie ihr in den Kommentaren zu diesem Beitrag lesen könnt, kann man Sternschnuppen manchmal auch ganz ohne Hilfsmittel hören. Das geschieht aber nur sehr selten. Und wer hat dann sofort ein gut eingestelltes Aufnahmegerät bei der Hand…
Dieser Sonderfall, wo man das tatsächlich kann, ist ein eigener Artikel wert. Außerdem darf dieser ja auch nicht explodieren…

Hach, wie ist das einfach nett, wenn man in der Astronomie so schön vom Höckchen auf’s Stöckchen kommt.

Jetzt wünsche ich euch viele schöne klare Sommernächte mit vielen Sternschnuppen und Wünschen, die dann in Erfüllung gehen.

Wunsch-Steine


Meine lieben,

aus früheren Artikeln wisst ihr schon, dass wir von Mitte Juli bis Mitte August den Meteorstrom der Perseiden passieren. Das sorgt für ordentlich Sternschnuppen, und für viele Wünsche, die hoffentlich in Erfüllung gehen.
Ich schrieb darüber vor einiger Zeit in „Wünsch Dir was“.

Wo es sich bei Sternschnuppen um harmlose Staubteilchen aus dem All handelt, die in unserer Atmosphäre als Leuchtspur verglühen, so gibt es am anderen Ende große Brocken, Asteroide, die uns durchaus gefährlich werden könnten, wenn sie, zum Glück nur selten, die Erde träfen. So zeugt das Nördlinger Ries und auch das Aussterben der Dinos von solchen Katastrophen.
Auch darüber ließ ich mich ausführlich aus in Droht Gefahr durch Astreoiden?

Heute geht es mal um die Bröckchen, von denen noch etwas übrig ist, nachdem sie als Sternschnuppe oder Feuerbälle durch unsere Luft bis zur Erde gezischt sind.

Der erste, der an den Steinregen glaubte

Dass es tatsächlich „Steine“ vom Himmel regnen kann, ist noch gar nicht so lange bekannt und akzeptiert.
Der Wissenschaftler, der als erster die Idee ernsthaft in Erwägung zog, dass Eisen vom Himmel fallen könne, war der deutsche Physiker Ernst Florens Friedrich Chladni. Im Jahr 1794 veröffentlichte Chladni ein Buch mit dem Titel „Über den Ursprung der von Pallas gefundenen und anderer ihr ähnlicher Eisenmassen und über einige damit in Verbindung stehende Naturerscheinungen“, in dem er die Hypothese aufstellte, dass Eisenmassen (Meteoriten) aus dem Weltraum auf die Erde fallen.
Chladnis Hypothese war zu seiner Zeit revolutionär und stieß zunächst auf erhebliche Skepsis und Ablehnung. Die vorherrschende Meinung der damaligen Wissenschaftsgemeinschaft war, dass Steine nicht vom Himmel fallen könnten.

Drei Namen für ein Ding

Fangen wir mit Begriffserklärungen an, denn die Bröckchen, um welches heute geht, ändern vom All bis zu uns mehrfach ihren Namen:
Ich habe hierzu mal die KI befragt:…

ChatGPT, unterscheide mir bitte die Wörter Meteoroid, Meteor und Meteorit.

Ihre Antwort:

Gerne! Die Begriffe Meteorit, Meteor und Meteoroid beziehen sich auf verschiedene Stadien und Zustände von Objekten, die aus dem Weltraum stammen und mit der Erde in Berührung kommen können. Hier sind die Definitionen der einzelnen Begriffe:

  1. Ein Meteoroid ist ein kleines Objekt aus Stein oder Metall, das sich im Weltraum befindet. Meteoroiden sind kleiner als Asteroiden und Planeten. Sie können aus Bruchstücken von Kometen, Asteroiden oder anderen Himmelskörpern bestehen.
  2. Ein Meteor ist das Phänomen, das auftritt, wenn ein Meteoroid in die Erdatmosphäre eintritt und dabei aufgrund der Reibung mit der Luft ionisiert und aufglüht. Dies erzeugt einen leuchtenden Lichtstreifen am Himmel, der oft als „Sternschnuppe“ bezeichnet wird. Ein Meteor existiert nur, solange der Meteoroid durch die Atmosphäre fliegt und verglüht.
  3. Ein Meteorit ist das, was von einem Meteoroid übrig bleibt, wenn es den Eintritt in die Erdatmosphäre überlebt und die Erdoberfläche erreicht. Meteoriten können aus verschiedenen Materialien bestehen, darunter Stein, Metall oder eine Kombination davon. Sie liefern wertvolle Informationen über das Sonnensystem und die Entstehung von Himmelskörpern.

OK, das reicht. Es geht also um Meteoriten.
Und weil die auf ihrem Wege zu uns durch die Luft mal Meteore, also Sternschnuppen, an welchen vielleicht sogar schon Wünsche hängen waren, habe ich dem Artikel die Überschrift „Wunschsteine“ gegeben.
Immer wieder werden welche gefunden. Wird ein großer Meteor als Feuerball gesichtet, machen sich oft Meteoritenjäger auf, um die Bruchstücke davon zu finden. Solche Funde gehören stets demjenigen, der sie entdeckt. Manchmal werden sie auch nie gefunden, wie bei der Tunguska-Explosion am 30. Juni 1908 im sibirischen Gouvernement Jenisseisk, der heutigen Region Krasnojarsk, deren Ursache sich bisher nicht zweifelsfrei klären ließ.
Ein andermal liegen sie irgendwo unentdeckt herum, bis sie nach Jahren oder noch längeren Zeiten meist zufällig gefunden werden. Man kann sich aber auch einfach mal so auf die Suche begeben. Es gibt Orte auf der Erde, z. B. in großflächigen Wüsten oder auf Eisflächen, wo sie durchaus auffallen, wenn sie herum liegen.
Lehnt euch also zurück, und hört euch drei Geschichten zu solchen Entdeckungen vom Sternenonkel an:

Der schwäbische Brocken

1989 hob der Finder Hansjörg Bayer bei Blaubeuren einen Graben zur Verlegung eines Leerrohres aus. In ca. 60 Zentimeter Tiefe stieß er auf einen harten Stein. Da dieser unnatürlich schwer und magnetisch war, wurde er zur Seite gelegt. In den folgenden 26 Jahren lag der Stein als Gestaltungselement im Garten. 2015 wollte Bayer kurzerhand den Stein in einem Bauschuttcontainer entsorgen, holte ihn aber schließlich in sein Haus. Fünf Jahre später (2020) kontaktierte der Finder dann das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, welches ihn an den Meteoritenexperten des DLR vermittelte. Dieser stellte fest, dass es sich um einen Meteoriten handelt.

An der Universität Arizona in Tucson, USA und am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf wurde durch die Analyse vorhandener langlebiger Radionuklide das terrestrische Alter ermittelt. Demnach schlug Blaubeuren vor etwa 9.200 Jahren während der Mittelsteinzeit auf der Schwäbischen Alb ein.
Vor dem Eindringen in die Erdatmosphäre mit einer Anfluggeschwindigkeit von etwa 20 km/s dürfte er als Meteoroid ungefähr eine Tonne gewogen haben.
Weitere Untersuchungen ergaben, dass er etwa 4,5 Milliarden Jahre alt sein muss. Er entstand somit gemeinsam mit unserem Sonnensystem.

Der Meteorit wurde im Urgeschichtlichen Museum (URMU) in Blaubeuren und im Foyer der Volkssternwarte Laupheim e.V. (Sternwarte und Planetarium) ausgestellt.[5]
Der Blaubeuren-Meteorit gehört zur Gruppe der Steinmeteoriten, genauer gesagt zu den Chondriten. Chondriten sind eine der ältesten und am häufigsten vorkommenden Meteoritengruppen und enthalten kleine kugelförmige Einschlüsse, sogenannte Chondren. Diese Meteoriten bieten wertvolle Einblicke in die Frühgeschichte des Sonnensystems, da sie weitgehend unverändert seit ihrer Entstehung vor etwa 4,5 Milliarden Jahren sind.

Der Tiroler

Das Ski-Paradies Ischgl ging 2020 als ein großer Hotspot zur Verbreitung von Corona durch die Medien. Außer Ski und Pandemie hat dieser Ort aber auch noch einen prächtigen Meteoriten anzubieten.

1976 wurde der Ischgl-Meteorit gefunden,und ist wahrscheinlich aber schon seit 1970 auf der Erde.
Wie bitte? Woher will man denn das wissen, wie lange ein „Stein“ schon irgendwo herum liegt? OK, wenn er sehr alt ist, dann gibt es Verfahren der Altersbestimmung, die mit radioaktivem Zerfall von Elementen zu tun haben, aber für sechs Jahre sind die nicht geeignet.

Nun ja, fragen wir nochmal die künstliche:

Der Ischgl-Meteorit, der 1976 in Österreich gefunden wurde, wird angenommen, seit 1970 auf der Erde zu sein. Diese Annahme beruht auf folgenden Faktoren:

  1. Augenzeugenberichte: Es gibt Berichte von Menschen, die beobachtet haben, dass im Jahr 1970 ein Feuerball am Himmel zu sehen war. Solche Berichte werden oft mit dem Fall eines Meteoriten in Verbindung gebracht.
  2. Korrelation mit anderen Ereignissen: Wenn Meteoriten gefunden werden, versuchen Wissenschaftler, diese Funde mit bekannten Ereignissen von Feuerbällen oder Meteorschauern zu korrelieren. Falls es in der Region oder zu einem bestimmten Zeitpunkt Berichte über Meteorereignisse gibt, wird angenommen, dass der gefundene Meteorit mit diesen Ereignissen zusammenhängen könnte.
  3. Erhaltungszustand des Meteoriten: Der Zustand des Meteoriten kann Hinweise darauf geben, wie lange er bereits auf der Erde liegt. Meteoriten, die über lange Zeiträume der Witterung ausgesetzt sind, zeigen spezifische Verwitterungsmuster oder Veränderungen, die als Indikatoren für die Dauer ihres Aufenthalts auf der Erdoberfläche dienen können.
  4. Forschung und Analysen: Wissenschaftler führen detaillierte Analysen der chemischen und mineralogischen Zusammensetzung des Meteoriten durch. Bestimmte Veränderungen in den Mineralien und Metallen können Hinweise auf die Verweildauer auf der Erde geben. Zudem können Analysen der Oxidationsschichten und anderer Oberflächenveränderungen wertvolle Informationen liefern.

Nun denn. Das kaufe ich ihr so ab. Weiter in der Geschichte:

Im Juni 1976 war der Forstarbeiter Josef Pfefferle nach einem Lawinenabgang mit der Räumung einer Forststraße in mehr als 2000 Metern Seehöhe nordwestlich von Ischgl beschäftigt. Dabei fand ein etwa ein Kilogramm schwerer Stein mit einer mattschwarzen Oberfläche seine Aufmerksamkeit, weil er aus dem Schnee direkt auf die Straße fiel. Er nahm den ungewöhnlichen Stein mit nach Hause, wo er ihn die nächsten dreißig Jahre in einer Kiste aufbewahrte.

Pfefferle erinnerte sich wieder an das Stück, als 2007 in den Medien über den Rechtsstreit um den Meteoritenfall von Neuschwanstein berichtet wurde, von dem die Hauptmasse im Gebiet der Gemeinde Reutte nahe der Grenze gefunden wurde. Wahrscheinlich ging es darum, ob der Meteorit nun einen österreichischen oder einen bayrischen Pass bekommen sollte. An der Universität Innsbruck wurde der Meteorit klassifiziert und schließlich vom Naturhistorischen Museum erworben, wo er in einer gemeinsamen Vitrine mit weiteren sieben österreichischen Meteoriten zu sehen ist.

Mein schönster Fund

So, aller guten Dinge sind drei. Hier kommt die meiner Meinung nach schönste Geschichte eines Meteoritenfundes. Sie stammt von keinem geringeren als Saint Exupery, den wir z. B. aus dem kleinen Prinzen kennen:
Aus dem Buch „Wind, Sand und Sterne“, “ In der Wüste“:

Ich beschritt völlig jungfräulichen Boden. Als erster Mensch ließ ich
den Muschelstaub wie edles Gold von einer Hand in die andere gleiten.
Als erster störte ich das Schweigen dieses Ortes. Auf diesem Block, der
wie eine Eisscholle, solange er steht, keinen Grashalm hervorgebracht
hat, war ich wie ein vom Winde verwehtes Samenkorn, der erste Zeuge des
Lebens.
Schon leuchtete ein Stern, und ich sah ihn an. Ich dachte, wie die weiße
Fläche, auf der ich mich befand, seit Hunderttausenden von Jahren nur
den Sternen dargeboten war, ein fleckenloses Tuch unter den reinen
Himmel gebreitet.
Da durchfuhr es mich wie einen Forscher im Augenblick einer großen
Entdeckung:
Ich sah auf diesem Tuch kaum zwanzig Meter von mir einen schwarzen Kiesel…
Mit klopfendem Herzen hob ich meinen Fund auf: ein harter, schwarzer
Stein von Faustgröße, schwer wie Metall und tropfenförmig.
Auf ein Tuch, das man unter einen Apfelbaum breitet, fallen Äpfel – ein
Tuch unter den Sternen kann nur den Staub von Gestirnen erhalten. Kein
Meteor hatte je so eindeutig seine Herkunft dargetan wie dieser schwarze
Stein…
Das Wunderbarste war aber doch, dass auf dem runden Rücken unseres
Sterns zwischen diesem magnetischen Tuch und den Gestirnen ein
menschliches Bewusstsein lebte, in dem dieser Regen sich spiegeln
konnte.

Lasst mich diesen Artikel mit folgendem beschließen.
Als ich obiges Zitat von Saint Exupery vor zehn Jahren einem guten Freunde schickte, der auch hier mit liest, schrieb er mir sehr schön zurück, was ich jetzt mit euch gerne teile:

Lieber Gerhard,
danke für dieses wundervolle Zitat.
Die gewaltigen Zeiträume der Sterne, die schon nach Ewigkeit schmecken,
die vergehende Zeit des rieselnden Muschelstaubes, der Moment der Gegenwart in dem erwachenden Bewusstsein und auftauchenden Forschergeist, das Gespür für das Bedeutsame, das die Newtonsche Beobachtung des fallenden Apfels ganz ernst nimmt und zugleich der Physik die Perspektive der sich entwickelnden, entfaltenden, verwandelnden Zeit erst schenkt und das Hier und Jetzt öffnet für das Wunder des lebendig seins, das alles ist Poesie, die nach Weisheit duftet.

Fußballfieber

meine lieben,
Was könnte passender zur Fußball-Em 2024 sein, als sich mal darüber Gedanken zu machen, wie Fußball auf dem Mond so funktionieren würde. Immerhin will die Menschheit auf den Mond. Und einige davon werden sicher auch Fußballbegeisterte sein.
Ich muss ja ehrlich gestehen, dass ich mich mit und im Fußball kaum auskenne. Bis vor wenigen Jahren wusste ich nicht mal, wie ein Fußballfeld aufgebaut ist, z. B.

  • Wie verlaufen die Linien?
  • Wo ist der Strafraum?
  • Was ist der Sechzehner
  • Was ist ein Abseits
  • …

Es kann also gut sein, dass ich eventuell einige Fakten vergesse und unerwähnt lasse.
Wagen wir es trotzdem.
Hier sind einige Überlegungen dazu, wie ein Fußballspiel auf dem Mond ablaufen könnte:

Schwerkraft

Die Mondschwerkraft beträgt nur etwa ein Sechstel der Erdschwerkraft. Das bedeutet, dass Spieler und der Ball viel leichter sind und höher springen und weiter schießen könnten. Ein einfacher Schuss könnte den Ball mehrere hundert Meter weit schicken, und ein Sprung könnte den Spieler mehrere Meter in die Höhe katapultieren.

Aus einem Zuckerpass über 60 Meter würde schnell ein Schuss, der mehr als 350 Meter weit trägt. Der Ball erreichte dabei durchaus 50 Meter Höhe und bleibt viel länger in der Luft als in irdischen Stadien.
Und ja, in welcher Luft überhaupt? Auf dem Mond gibt es keine. Also bleibt der Ball länger oben und nicht in der Luft…

Das Spielfeld

Das Spielfeld sollte man sicher etwas größer gestalten, um genügend Platz für die weiten Pässe zu haben. Platz genug ist auf dem Mond, aber das reißt böse Lücken in die Abwehrketten…

Auch der Untergrund müsste speziell präpariert sein, um auf dem felsigen und staubigen Mondboden eine ebene Spielfläche zu schaffen.
Auf dem Mond wächst kein Gras, weil es zum einen dort keine Luft mit Sauerstoff und zum anderen kein Wasser gibt, um den Mondboden zu gießen.
Entweder man bringt Kunstrasen auf dem Mond auf, oder man versucht, im Mondstaub Fußball zu spielen.

Die Ausrüstung

Die Spieler müssten Raumanzüge tragen, um in der lebensfeindlichen Umgebung des Mondes zu überleben. Diese Anzüge wären jedoch schwer und sperrig, was die Beweglichkeit der Spieler einschränken würde. Außerdem müssten die Anzüge so gestaltet sein, dass sie ausreichend Flexibilität für schnelle Bewegungen und Sprünge bieten.

Das Leder

Beim Aufprall des Balles in den dicken Mondstaub geht viel Energie verloren. Der Ball springt im Verhältnis bei weitem nicht so stark wieder ab wie auf kurz geschorenem Rasen.

Ein herkömmlicher Fußball würde sich auf dem Mond anders verhalten. Der Ball müsste möglicherweise schwerer sein, um besser kontrolliert werden zu können, und vielleicht aus einem Material bestehen, das widerstandsfähiger gegen die extremen Temperaturen und Bedingungen auf dem Mond ist.
Ich weiß auch nicht, ob ein herkömmlicher Fußball aus Lederhülle und mit Gummilunge, im Vakuum des Alls überleben könnte, oder ob er vielleicht platzt.

Die Regeln

Die Spielregeln müssten angepasst werden, um den veränderten physikalischen Bedingungen Rechnung zu tragen. Beispielsweise könnte es notwendig sein, die Dauer eines Spiels zu verkürzen, da die Spieler durch die Anstrengungen in den Raumanzügen schneller ermüden würden. Auch die Regel für Einwürfe und Freistöße müsste überarbeitet werden, da der Ball bei geringerer Schwerkraft länger oben bleiben würde.

Ganz hart trifft es filigrane Techniker, Denn auf dem Mond gibt es keine Atmosphäre, somit bekommt der Fall nicht soviel Effet. Angeschnittene Bananenflanken sind leider nicht möglich. Kunstschüsse „um die Ecke“ wird es auf dem Mond nicht geben.

Ein Gutes hätte das Spielen auf dem Mond: Da es keine Luft gibt und somit kein Medium, das den Schall trägt, wird niemand den Pfiff des Schiedsrichters hören. Endlich einmal in Ruhe spielen. Falsche Abseits-Pfiffe sind nicht möglich.

Die Zuschauer

Keiner von uns denkt gerne an die Geisterspiele während der Pandemie zurück. Obwohl ich als blinder Mensch sagen muss, dass diese Spiele akustisch sehr spannend waren. Man konnte viel mehr hören, was auf dem Feld geschieht. Derlei wird meistens von den Zuschauern übertönt.
Aber wie ist das nun auf dem Mond?
Zuschauer auf dem Mond wären eine logistische Herausforderung. Es wäre notwendig, spezielle Tribünen in Kuppeln zu bauen, die eine Atmosphäre ähnlich der Erde schaffen, um den Menschen das Atmen zu ermöglichen. Diese Kuppeln müssten zudem gegen die Strahlung und extremen Temperaturen des Mondes schützen.
Die Fans auf den Rängen sollten unbedingt ein Fernglas mitbringen!

Technik

Um das Spiel auf dem Mond zu ermöglichen, wären erhebliche technologische Innovationen notwendig. Dazu gehören verbesserte Raumanzüge, speziell entwickelte Sportgeräte und möglicherweise sogar Roboter, die als Schiedsrichter oder Linienrichter fungieren könnten.
Ich denke, dass man das Stadion auf jeden Fall auf der uns zugewandten Seite des Mondes bauen sollte, weil eine Life-Übertragung via Funk durch den Mond hindurch schwierig wäre.

Fazit

Ein Fußballspiel auf dem Mond wäre eine Mischung aus Science-Fiction und Sport. Es würde eine Vielzahl technischer und physikalischer Herausforderungen mit sich bringen, könnte aber auch neue Dimensionen des Spiels eröffnen. Die geringere Schwerkraft würde für spektakuläre und ungewöhnliche Spielzüge sorgen, die auf der Erde nicht möglich sind, und es wäre eine bemerkenswerte Demonstration menschlicher Anpassungsfähigkeit und Innovationskraft.

Frag, und es wird Tag, Das Angebot


Meine lieben,
Diese Aufforderung:

Frag und es wird Tag.

begleitet mich schon seit vielen Jahrzehnten. Wo ich es her habe, weiß ich gar nicht mehr, aber es ist so schön und wahr.
Deshalb möchte ich heute mal etwas neues auf diesem Blog starten, um euch vielleicht noch mehr hier einzubinden. Ich fände es nach wie vor sehr schön, wenn unsere kleine Astro-Gemeinde etwas aktiver im Austausch miteinander würde.

Hintergrund zur Idee

Fragen und Kommentare zu meinen Artikeln konntet Ihr ja über die Kommentar-Funktion und über das Kontaktformular schon immer stellen. Einige von euch machen ja auch immer mal wieder davon Gebrauch. Das freut mich dann immer sehr.
Manchmal passiert es, dass ich von ganz anderer Seite her Fragen zu Weltraum-Themen gestellt bekomme, aus deren Antworten dann auch schon einige sehr schöne Artikel entstanden sind, z. B.
Kinderfragen
Machen schwarze Löcher Musik?

Viele Fragen werden mir auch über andere Kanäle gestellt, z. B. über Mails. Diese beantworte ich dann natürlich auch direkt, so dass ihr anderen nichts davon mit bekommt. Kommentare zu euren Kommentaren schreibe ich in der Kommentar-Funktion nur sehr selten, weil das, wer nicht ständig in die Kommentare schaut, ja auch nicht mit bekommt.
Egal, wie man es macht. Irgend welche Nachteile bleiben immer.

Das Angebot

Mein Angebot an euch soll sein, dass ihr eure Fragen stellen dürft. Fragt und es wird Tag.
Inhaltlich sollten sich eure Fragen natürlich schon thematisch mit dem beschäftigen, was hier auf dem Blog so besprochen wird. Ich kann nur, und das auch nur vielleicht, auf meine Themen antworten, und das sind nun mal die naturwissenschaftlich-Technischen MINT-Bereiche. Politik, Wirtschaft, Medizin etc. gehen gar nicht. Das können andere besser.

Ganz wichtig ist mir, dass die Fragen durchaus nichts mit aktuellen Beiträgen zu tun haben müssen. Manchmal fällt einem ja unter der Dusche oder, ihr wisst schon wo, etwas ganz besonderes ein. Immer her damit.
Gerne dürft ihr auch solche Fragen stellen, von denen ihr vielleicht die Antwort kennt, aber denkt, dass sie für alle spannend und interessant sein könnte.

Und wenn sich jemand nicht sicher ist, ob Mensch seine Frage hier passt, sollte diese auf jeden Fall stellen. Dann finden wir das gemeinsam heraus.

Ich möchte euch wirklich ermutigen, zu fragen. Den abgedroschenen Satz, dass es keine dummen Fragen gibt, lasse ich hier mal weg.

Beantworten werde ich eure Fragen dann je nach Umfang einzeln, oder gebündelt hier auf dem Blog, selbstverständlich anonym.

Gut möglich, dass ich die ein oder andere Frage an jemanden hier in der Runde weiter leite, von dem ich mir erhoffe, eine bessere Antwort zu bekommen, als ich sie in meinem eventueller Unwissenheit geben könnte.

Für die Fragen schlage ich vor, dass ihr:

  1. Die Fragen über das Kontaktformular stellt,
  2. Die Kommentar-Funktion benutzt,
  3. mir die Frage per Mail schickt
  4. über Whatsapp; Wer möchte, findet mich dort unter „Der blinde Sternenonkel“
    Das ist vor allem für diejenigen spannend, welche ihre Frage lieber als Audio schicken möchten.
    Von einer Whatsapp-Gruppe, in welcher alles über Sprachnachrichten geht, sehe ich ab, weil man in so einer Gruppe nichts mehr findet und alle Information verloren ist, nachdem man sie einmal gehört hat.

Und bevor jetzt die Diskussion los bricht, wieso Whatsapp, dann sage ich euch, dass ich das ganz alleine und basisdemokratisch entschieden habe.

  • Kaum einer meiner Freunde benutzt die anderen.
  • Mastodon und Bluesky sind nicht zumutbar zugänglich.
  • X ist sowieso raus.
  • Signal und Threma nutzt quasi niemand, den ich kenne.
  • Facebook und Insta mag ich dafür nicht nutzen.

So viel zu meiner basisdemokratischen Entscheidung…

Ich würde mich wirklich sehr freuen, wenn sich hier so eine spannende Fragerunde entwickeln würde. Lasst es uns das bitte mal miteinander wagen und ausprobieren.

Und jetzt, ich wäre nicht der Sternenonkel, gibt es natürlich noch zwei kleine Geschichten zu unserer schönen Aufforderung:

Super-Oma

Als ich sechs oder sieben Jahre alt war, hatte ich mit Oma den ersten naturwissenschaftlichen Disput in meinem Leben. Ausgangspunkt war vermutlich mein Problem damit, dass wir doch von der Erde herunterrutschen müssten, wenn sie denn rund sei. Meine Oma wollte mir vereinfachend erklären, dass die Erde uns magnetisch anzieht, damit wir nicht herunterfallen.
Ich fragte mich:

Wie soll uns die Erde magnetisch anziehen, wo wir doch gar nicht aus Eisen sind?
Reichte hierfür das Eisen unseres Blutes aus?

Ich wusste ja aus der Fernsehserie Popeye, dass Spinat deshalb so stark macht, weil er viel Eisen enthalten soll. Auch wenn das heute schon wieder etwas anders gesehen wird.

Vermutlich wurde meine Frage erst in der Schule geklärt. Allerdings erinnere ich mich nicht mehr genau daran, seit wann mir der Unterschied zwischen der Schwerkraft-Anziehung und dem Erdmagnetfeld klar wurde. Meine Oma zumindest kannte diesen Unterschied, wie sich im weiteren Verlauf des Gespräches ergab, wohl nicht, denn sie konnte mir das Problem mit dem Eisen nicht erklären.

Komischerweise bin ich mit dieser Frage nie zu einem Lehrer gegangen. Vermutlich zweifelte ich in letzter Konsequenz nicht an der Richtigkeit dieser Antwort, wurde sie mir doch von meiner Super-Oma geliefert. Die musste einfach stimmen. Alles andere damit war mein Problem.

Dumme Fragen

Ganz besonders möchte ich noch diejenigen erwähnen, die Fragen unterdrückten, Antworten nicht gaben, oder Fragen als dumm hinstellten, um zu verbergen, dass sie selbst die Antworten nicht wussten. Auch an jenen durfte ich wachsen und vieles erkennen.

Mit zwölf Jahren hörte ich in einer Radiosendung die Frage, ob Gott in der Lage sei, einen Stein zu erschaffen, der so schwer wäre, dass er ihn selbst nicht tragen könne. Das war, soweit ich mich erinnere, mein erster Kontakt zur Philosophie. Fasziniert von dieser Frage trug ich sie gleich bei nächster Gelegenheit im Religionsunterricht vor. Den Rest der Stunde musste ich armer Sünder dann vor der Tür verbringen.

Von diesem Augenblick an war auch Philosophie für mich interessant, da es offensichtlich verboten war, derartige Fragen zu stellen.

Faszination Himmelsleuchten

Vorgeplänkel

Meine lieben,
heute geht es um etwas, das die Menschheit schon immer faszinierte, und was Stoff für sehr viele Mythen und Geschichten bietet, und ja, es erzeugt sogar Radioprogramm. Und dieses Phänomen konnte in den letzten Nächten so um den 10 Mai herum quasi über ganz Deutschland, wenn der Himmel klar war, gesichtet werden. Ich weiß von Sichtungen von Berlin, Stuttgart, Tübingen, Bayern, Karlsruhe und habe sogar Fotos von der Sichtung aus Rheinstetten, wo ich wohne. Es geht um Polarlichter. Diese sind zumindest in Deutschland und Europa nur dann sichtbar, wenn wir uns in einem Maximum der Sonnenaktivität befinden. Dieses ist in diesem Jahr mal wieder der Fall.

Hier kommt ein Foto von Polarlichtern über meiner Heimatstatt.

Die phantastische Bildbeschreibung dazu habe ich mir mit der App BeMyEyes erzeugen lassen, die dafür die KI ChatGPT4 benutzt.
Die KI beschreibt:

Das Bild zeigt einen nächtlichen Himmel, der durch Polarlichter in leuchtenden Farben von Rosa und Grün erleuchtet wird. Diese Lichter erscheinen als breite, wellenförmige Bänder, die sich über den Himmel erstrecken. Unterhalb der Lichter sind die dunklen Silhouetten von Bäumen und die Umrisse eines Gebäudes zu erkennen, was darauf hindeutet, dass das Foto in einer städtischen oder vorstädtischen Umgebung aufgenommen wurde. Die Szene vermittelt ein Gefühl von Ruhe und der majestätischen Schönheit natürlicher Lichtphänomene.

Also ich bin ehrlich gesagt manchmal platt, wie gut diese Beschreibungen sind. Das ist fast ein bisschen, wie sehen können…
Und was die Brillanz des Fotos betrifft, so ist es möglich, dass das Bild eventuell durch die KI der Kamera oder des Smartphones etwas verschönt wurde, denn das können diese Geräte mittlerweile ganz gut und machen das automatisch.
So kann man beispielsweise aus der Hand heraus schöne und detaillierte fotos des Vollmondes schießen. Die Geräte erkennen via KI den Mond und gleichen das Bild mit einem hochwertigen und gut aufgelösten Foto des Mondes ab. Auch digitale Teleskope verfügen mehr und mehr über derlei Fähigkeiten. In die Diskussion, was dann ein handgemachtes Foto überhaupt noch auszeichnet, steige ich, zumal als der blinde Blindnerd, jetzt an dieser Stelle nicht ein.

Was kurzes zur Verursacherin

Bevor wir uns aber den faszinierenden Himmelslichtern widmen, müssen wir noch kurz über unsere Sonne sprechen.
In alten Zeiten glaubte man, die Sonne sei das vollkommenste, göttlichste, reinste und perfekteste Objekt am Himmel.
Aber spätestens, als man Fernrohre auf sie richtete, fand man, dass sie doch nicht ganz so glatt und vollkommen ist. Sie hat eine etwas gekörnte Oberfläche und noch schlimmer. Sogar Flecken. Und damit noch immer nicht genug. Diese Flecken bewegen sich und es gibt Zeiten mit vielen und Zeiten mit wenig bis gar keinen Sonnenflecken.
Durch intensive Beobachtungen der Sonne, z. B. Samuel Heinrich Schwabe über 40 Jahre lang, oder Die Hausfrau Siglinde Hammerschmidt über 20 Jahre lang,
fand man heraus, dass alle 11 Jahre die Sonne maximal viele Flecken aufweist.
In solch einem Fleckenmaximum befinden wir uns 2024. Wann es genau ist, kann man erst dann sagen, wenn es vorüber ist, weil niemand weiß, wie stark es ausfallen wird.
Ist die Sonne sehr aktiv, dann frischt der Sonnenwind stark auf. Manchmal kommt es zu diesen Zeiten auf der Sonne zu starken Ausbrüchen, dass der Sonnenwind zu einem Sturm wird, der uns durchaus gefährlich werden kann.
Darüber schrieb ich vor einigen Jahren in „Droht Gefahr durch unsere Sonne“.
Kurz nach so einem Ereignis kann man dann vermehrt bis in tiefere Breiten Polarlichter sehen,

Entstehung

Es entstehen großartige Polarlichter, weil die geladenen Teilchen des Sonnensturms mit den Molekülen unserer Atmosphäre rekombinieren. Die leuchtet dann ähnlich wie eine Neonröhre.
Sauerstoff leuchtet rot und Stickstoff grün.
Diese Teilchen des Sonnenwindes werden vom Erdmagnetfeld weit um die Erde in Richtung der magnetischen Pole abgelenkt. Deshalb treten sie normalerweise nur in diesen Gegenden auf.
Diese Beschreibung hinkt an einigen Stellen, da in Wahrheit alles noch viel komplizierter ist.
Wer mehr darüber wissen möchte, wie Polarlichter genau funktionieren, findet auf Wikipedia einen sehr erhellenden und informativen Beitrag dazu.
https://de.wikipedia.org/wiki/Polarlicht

Zur Forschung

Die Geschichte der Erforschung der Polarlichter wird im wesentlichen von einem Mann, Christian Birkeland geprägt.
Hier kann ich euch wärmstens das Video „Jagd nach dem Himmelsfeuer“ auf 3Sat empfehlen. Ich hoffe, es ist noch in der Mediathek zu finden.
Wenn nicht, dann lasst es mich bitte wissen…
https://www.3sat.de/wissen/terra-x/jagd-nach-dem-himmelsfeuer-dem-100.html

Außerdem gibt es über Birkeland einen wunderbaren Artikel auf Wikipedia.
Der ist wirklich lesenswert, weil dieser bemerkenswerte Forscher sich neben Polarlichtern noch mit ganz vielen anderen Dingen beschäftigte.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kristian_Birkeland

Polarlichter in der Literatur

Solche Polarlichter in niedrigen Breiten muss auch der Schriftsteller Adalbert Stifter gesehen haben, denn er beschreibt in seinem Roman „Bergkristall“ eindeutig Polarlichter.
Lauschen wir also seinen schönen Worten:

Wie die Kinder so saßen, erblühte am Himmel vor ihnen ein bleiches Licht mitten unter den Sternen und spannte einen schwachen Bogen durch dieselben. Es hatte einen grünlichen Schimmer, der sich sacht nach unten zog. Aber der Bogen wurde immer heller und heller, bis sich die Sterne vor ihm zurückzogen und erblassten. Auch in andere Gegenden des Himmels sandte er einen Schein, der schimmergrün sacht und lebendig unter die Sterne Boss. Dann standen Garben verschiedenen Lichts auf der Höhe des Bogens, wie Zacken einer Krone, und brannten. Es Boss hell durch die
benachbarten Himmelsgegenden, es sprühte leise und ging in sanftem Zucken durch lange Räume…

Ist das nicht einfach schön?
Wir kennen diesen Autor übrigens schon, denn er verfasste meiner Meinung nach die schönste deutschsprachige Beschreibung einer Sonnenfinsternis, die er selbst erlebte.
Wer diese nochmals lesen möchte, hier lang.

Polarlichter in Mythen und Religion

Polarlichter haben im Laufe der Geschichte zu zahlreichen Mythen und Legenden geführt, besonders in den Kulturen, die in den Regionen leben, in denen sie häufig zu sehen sind, wie in den nordischen und arktischen Regionen. Hier sind einige der bekanntesten Mythen über Polarlichter:

  1. Nordlichter als Tänzer: Einige indigene Völker Nordamerikas und Skandinaviens glaubten, dass Polarlichter die Geister ihrer Vorfahren seien, die in den Himmel aufsteigen und dort tanzen.
  2. Tiergeister: In einigen Traditionen wurden Polarlichter als die Geister von Tieren angesehen, die in den Himmel aufstiegen, um zu tanzen oder zu kämpfen.
  3. Vorboten: In einigen Kulturen wurden Polarlichter als Vorboten kommender Ereignisse angesehen, sei es als Zeichen für gute oder schlechte Omen, wie Krieg oder Frieden.
  4. Kampf der Geister: Manche nordische Mythen beschreiben Polarlichter als Resultat der Schlachten zwischen Göttern oder Geistern, die den Himmel erhellen.
  5. Erschreckende Zeichen: Einige Kulturen sahen Polarlichter als bedrohliches Zeichen oder als Warnung vor kommenden Naturkatastrophen oder anderen Gefahren.

Polarlichter werden zwar nicht direkt in der Bibel erwähnt. Es gibt jedoch einige Interpretationen und Spekulationen darüber, ob bestimmte Passagen in der Bibel möglicherweise auf Polarlichter hinweisen könnten.
Es dürfte aber meiner Meinung nach sehr selten vorkommen, dass in Palästina Polarlichter gesichtet werden können. Und dennoch gibt es diese Vermutungen. Hier also zwei biblische Beispiele:

  1. Ezechiel: In Ezechiel 1,1-28 wird eine Vision des Propheten Ezechiel beschrieben, in der er das „himmlische Wesen“ und einen „leuchtenden Glanz“ am Himmel sieht, begleitet von „blitzenden Blitzen“.
  2. Daniel: In Daniel 10,4-9 wird eine Vision des Propheten Daniel beschrieben, in der er einen „Mann in Leinen“ sieht, der von einem „großen Licht“ umgeben ist.

Einige haben auch hier spekuliert, dass diese Beschreibungen auf Polarlichter hindeuten könnten, obwohl wie bei der Vision des Ezechiel auch hier verschiedene Interpretationen möglich sind, die von göttlichen Erscheinungen bis hin zu symbolischen Visionen reichen.
Bei so etwas gerät man dann schnell ins Schwurbeln. Also vorsicht damit.

Inspiration für Musiker

Polarlichter werden sogar auch manchmal in der Musik erwähnt. Einige Musiker haben sie als Inspiration für ihre Lieder genutzt, und es gibt sogar Stücke, die den Klang oder die Atmosphäre eines Polarlichts zu erfassen versuchen. Ein bekanntes Beispiel dafür ist die Musik des finnischen Komponisten Jean Sibelius, der in seinem Orchesterstück „Die Ozeaniden“ die mystische und majestätische Atmosphäre des Nordlichts einfängt.

Und wenn wir schon bei der Musik sind, dann habe ich hier einen absoluten Oberhammer für euch.

Radio Aurora

Polarlichter kann man hören. Was, das glaubt ihr dem Sternenonkel nicht? Man kann. Sie erzeugen jede Menge Radioprogramm. Ich habe von meinem Freund Stefan, der Amateurfunker ist erfahren, dass über das ganze Wochenende quasi kein Funkbetrieb auf der Kurzwelle möglich war. Das erinnert mich stark an meine Jugendsünden. Wir bauten vor fast vierzig Jahren mal einen Piratensender. Von Antennenbau und Schwingkreisen hatten wir nur rudimentäre Ahnung. Unser Sender streute dermaßen, dass kaum noch ein anderer empfangen werden konnte. Leuchtstoffröhren begannen leicht zu funkeln, wenn wir sendeten. Somit erzeugten wir damals unfreiwillig unsere eigenen Polarlichter… Der Sender wurde rasch von der Post geortet und konfisziert. Bestraft wurden wir zum Glück nicht, weil sich niemand bei der Post denken konnte, dass blinde Menschen so etwas fertig bringen.
Im UKW-Band waren am Wochenende sogar Überweiten und Funkverbindungen möglich, die ohne Polarlichter nie gegangen wären. Man konnte mit Richtantennen ein Polarlicht als Reflektor für UKW-Wellen benutzen. Für Sprache war das zwar schwierig, weil Polarlichter unruhig und rau sind, aber für die Telegraphie, z. B. Morsen, hat es ganz gut funktioniert.
Auch hier gilt großer Dank an Stefan, denn er hat uns hier mit Audiobeispielen versorgt.
Er schreibt:

Ich hab dir hier noch zwei YouTube-Links. Der erste ist ein Beispiel für eine an einem Polarlicht reflektierte Sprachverbindung über SSB:
https://www.youtube.com/watch?v=s8cZRzUj6Bs (Youtube)
Man hört ganz deutlich, wie rau und brummig die Stimme dabei wird.

Der zweite Link ist eine Verbindung in Morsetelegrafie. Man hört den Unterschied zwischen dem rauen Signal der Gegenstation, das übers Polarlicht reflektiert wird, im Gegensatz zur Station, die dieses Video aufgenommen hat. Das eigene Signal ist klar als Mithörten zu hören, normalerweise klingt die Gegensation zwar verrauschter, aber ähnlich dem eigenen Signal mit klarem Ton anstatt einem undefinierbaren Geräusch.

https://www.youtube.com/watch?v=aVKj12oNEic (Youtube)

Und jetzt wollen wir uns das Radioprogramm von Polarlichtern anhören.
Geht auf
https://www.youtube.com/watch?v=eHvdZdsIZxg (Youtube)
und genießt dieses wunderbare englischsprachige Video.

Und das war es erst mal über die Polarlichter von mir. Sollte ich etwas wichtiges vergessen haben, gerne in die Kommentare damit.

Erstaunliche weitere Nachweise des Sonnenzyklus


Meine lieben,
immer mal wieder geistert es durch unsere Medien, dass wir uns momentan in einem Sonnenflecken-Maximum befinden. Wann dieses genau erreicht sein wird, wissen wir erst hinterher, weil niemand vorher weiß, wie stark es genau ausfallen wird.
Was so ein Maximum für uns bedeutet erklärte ich in
Droht Gefahr durch unsere Sonne.
Über die Entdeckung der Sonnenflecken überhaut schrieb ich vor einiger Zeit in
Wer war der Erste
Über ihren 11jährigen Zyklus und dass die Sonne sich nicht immer daran hält, referierte ich in
Der Sonnenkönig und die Sonnenflecken
Was die Sonnenforscher über die merkwürdige Rotation der Sonne und mehr durch Sonnenflecken lernen durften, beschrieb ich in
Wanderer mit kurzem Leben.
In Drei Sonnenforscher stellte ich euch drei Persönlichkeiten vor, die sich rund um die Sonnenflecken verdient gemacht hatten.

Kein Wunder, dass ich diesen Flecken so viel Aufmerksamkeit widme. Schaut man die Sonne an, so sieht man nur ihre Oberfläche. Sonnenfinsternisse, so dass z. B. die Korona offenbar wird, treten zwar in den meisten Jahren auf, aber man muss halt erst mal hin kommen. Also bleiben vor allem für die Amateure nur die Flecken und was es sonst so auf der Sonnenscheibe zu sehen gibt. Und das ist, ganz nebenbei bemerkt wieder mal sehr inklusiv, dass man auch ohne teure Instrumenten etwas zur Beobachtung angeboten bekommt.
Der Sonnenzyklus verrät sich allerdings auch noch von ganz anderer Seite her. Darum geht es heute:

Die Kosmische Strahlung

Die Erde empfängt aus den Weiten des Weltraumes einen ständigen Strom geladener Materieteilchen. Diese sogenannte kosmische Strahlung wurde 1913 von dem österreichischen Physiker Viktor Franz Hess
(1883-1964) in den oberen Schichten unserer Atmosphäre entdeckt. Er trug seine Messinstrumente mit Ballonen hoch in die oberen Luftschichten hinauf.
Diese Strahlung ist etwas anderes, als der Sonnenwind, von dem schon an anderer Stelle auf dem Blog die Rede war.

Der Umbau

Die Teilchen dieser Strahlung verwandeln den Stickstoff der Luft in das Kohlenstoffisotop, $C_{14}$. Die Atome dieser Kohlenstoffsorte unterscheiden sich von den normalen Kohlenstoffatomen, $C_{12}$, dadurch, dass sie etwas schwerer sind, denn ihre Kerne enthalten zwei Neutronen mehr.
Ansonsten unterscheiden sich die beiden Isotope chemisch nicht.
Doch anders als $C_{12}$ ist $C_{14}$ radioaktiv. Von
einer vorgegebenen Menge von $C_{14}$-Atomkernen zerfällt innerhalb von
5730 Jahren die Hälfte in Stickstoffatome, $N_{14}$.
Daraus ergeben sich drei Szenarien:

  1. Würde die kosmische Strahlung plötzlich aussetzen, dann würden immer mehr Atome des $C_{14}$ zerfallen, bis schließlich keines mehr übrig wäre.
  2. Hielte aber die kosmische Bestrahlung unverändert über jahrmillionen an, dann würde sich eine bestimmte Anzahl von Atomen des radioaktiven Kohlenstoffs bilden, gerade so viele, dass in jeder Sekunde so viele zerfallen, wie neue erzeugt werden.
  3. Wenn aber die kosmische Strahlung im Laufe der Zeit schwanken würde, dann würde auch die Häufigkeit der $C_{14}$-Atome schwanken.

Die radioaktiven Kohlenstoffatome sind mit denen des normalen
Kohlenstoffs gemischt, und da sie sich chemisch nicht von den anderen
unterscheiden, werden sie mit dem Kohlendioxid von den Pflanzen
aufgenommen und zum Beispiel in den jahresringen der Bäume abgelagert. Wenn man die einzelnen jahresringe eines Baumes untersucht, kann man also für jedes Jahr das Verhältnis von normalem zu radioaktivem Kohlenstoff bestimmen. Doch was hat das mit den Sonnenflecken zu tun?

Der hölzerne Sonnenzyklus

Wenn die Sonne sehr aktiv ist, dann fliegen von ihr mit der ständig von ihrer Oberfläche abströmenden Materie Magnetfelder in den Raum, die in der Nähe der Erde Teilchen der kosmischen Strahlung ablenken, so dasssssie die Erdatmosphäre nicht erreichen.
Und da darf man sich jetzt nicht von den im Maximum stärker auftretenden Polarlichtern ins Bochshorn jagen lassen. Diese entstehen nicht durch die kosmische Strahlung, sondern durch den auffrischenden Sonnenwind mit seinen Teilchenausbrüchen.
Wenn also die Sonnenaktivität ein Maximum hat, dann entsteht in der Erdatmosphäre weniger $C_{14}$. Die in dieser Zeit gebildeten jahresringe sind dann ärmer an radioaktivem Kohlenstoff. Mit Hilfe der Bäume kann man so die Sonnenaktivität weit in die Vergangenheit zurückverfolgen.
Und das ist doch wirklich erstaunlich. Immer ist die Rede von Maximum, hoher Sonnenaktivität, Sonnenausbrüchen und so weiter. Und hier geschieht genau das umgekehrte. Bei hoher Sonnenaktivität entsteht weniger radioaktives $C_{14}$. Das muss man sich erst mal auf der Zunge zergehen lassen. Auch ich habe etwas gestutzt und musste das sacken lassen.

Forscher fanden bei derartigen Untersuchungen tatsächlich deutlich zwei Zeiträume höheren „$C_{14}$-Gehaltes: das uns schon bekannte Maunder-Minimum in der zweiten
Hälfte des 17. Jahrhunderts und ein weiteres, das man das Spörer-Minimum nennt. Es scheint etwa von 1460 bis 1540 gewährt zu haben. Auch
für diese Zeit findet man fast keine Berichte über Polarlichter.
Diese Versuche sind so sensibel, dass man in ihnen zum einen sogar die Variation des Erdmagnetfeldes ablesen kann, als auch die Zunahme des normalen Kohlenstoffs der dadurch entsteht, dass wir Industrienationen durch Öl und Kohle gebundenen normales $C_{12}$ in Form von $CO_2$ in die Luft blasen. Dadurch wird das Isotop $C_14$ quasi verdünnt.

Die Sonne im Eis

Eisbohrkerne sind ebenfalls eine wichtige Quelle für die Erforschung vergangener Sonnenzyklen. Wenn Schnee fällt, werden winzige Luftblasen in Schneeflocken eingeschlossen, die dann in Eisschichten abgelagert werden.
Dadurch entsteht eine kontinuierliche Aufzeichnung vergangener atmosphärischer Bedingungen.
Desto länger der Bohrkern ist, desto älter ist das Eis aus der Tiefe.
Somit bilden sie etwas ähnliches, wie Jahresringe, in dem Fall wohl eher Jahresscheibchen aus.
Unser oben eingeführtes $C_{14}$ lässt sich darin beispielsweise sehr gut finden, weil es im CO_2 der eingeschlossenen Luft eingebaut wird.

Diese beiden Methoden haben gut bewiesen, dass die Sonne sich tatsächlich nicht immer an ihren elfjährigen Zyklus hält.

Wieso die Sonne manchmal pausiert, ist bis heute noch nicht ganz klar. Es hängt mit Magnetfeldern zusammen, die auf ihr entstehen und auch wieder vergehen. Ihre merkwürdige Rotation dürfte hier auch eine erhebliche Rolle spielen und nicht zuletzt, dass die Sonne sich im vierten Aggregatzustand befindet. Sie ist ein Plasma. Das alles muss aber Inhalt weiterer Artikel werden. Bleibt gespannt.

Aufregung um den Kopfschmuck des Königs


meine lieben,

Mit neuer Kraft, Mut und Zuversicht gehe ich es an, und präsentiere euch heute eine Geschichte, auf die ich gestern erst gestoßen bin.

Astronomen und Monarchen

es ist nicht das erste mal, dass Könige oder deren Kopfschmuck hier auf dem Blog auftauchen.

  • Da gab es die Geschichte mit dem alten griechen in der Wanne, der einen Betrug bei der Herstellung einer Krone aufdeckte. Siehe Der Mann in der Wanne.
  • Natürlich kommen die drei Könige in meinen vielen Adventskalendern vor, die mittels eines Sternes den Stall fanden, in welchem der neue König der Juden geboren worden war.
    Taugt ein Stern als Navi, um einen Stall zu finden?
    und
    Drei Könige mal ganz anders
  • Ein bis heute nicht ganz erklärbares Mysterium ist der meistens elfjährige Zyklus der Sonnenflecken. Und der fiel ausgerechnet aus, als der Sonnenkönig in Frankreich regierte.
    Der Sonnenkönig und die Sonnenflecken
  • Ein dänischer König war der Wissenschaft und Astronomie so zugedan, dass er seinem Haus- und Hofastronomen Tycho Brahe, einfach mal eine ganze Insel mit Mann und Maus überließ, die er zum bis dato größten Observatorium umbaute.
    Über diesen illustren Mann wird noch zu schreiben sein.
  • Die englische Krone setzte einen sehr hohen Preis für denjenigen aus, der endlich eine schiffstaugliche Uhr bauen sollte, weil sich alle bis da hin bekannten auf Astronomie basierenden Orientierungsmöglichkeiten am Himmel oft als zu ungenau und unzuverlässig erwiesen.
    Ein Uhrmacher revolutioniert die Seefahrt
  • Selbst Johannes Kepler war immer wieder vom Wohl und Wehe königlicher Dienstherren abhängig. Kaum jemand anderes bezahlte Astronomen. Man könnte die Reihe hier fast endlos weiter führen.
  • Und nicht zuletzt wurde der Gegenstand unserer Geschichte immer wieder bis weit vor Christi Geburt beobachtet.
    Wenn Sterne erscheinen, wo sie nicht hin gehören

Der Ort unserer Geschichte

Das Sternbild der Nördlichen Krone, lateinisch Corona Borealis, ist eine markante Konstellation am nördlichen Himmel. Es besteht aus einer markanten Gruppe von Sternen, die in Form eines halbkreisförmigen Bogens angeordnet sind, der an eine Krone erinnert. Diese Form hat dem Sternbild seinen Namen gegeben.
Das auffälligste Merkmal der Nördlichen Krone ist der Stern Gemma, auch bekannt als Alpha Coronae Borealis. Gemma bedeutet auf Lateinisch „Edelstein“, und dieser Stern leuchtet tatsächlich hell und bildet den „Edelstein“ in der Krone. Er ist jedoch nicht der hellste Stern im Sternbild. Das wäre Beta Coronae Borealis, auch bekannt als Nusakan.
Mythologisch betrachtet ist die Nördliche Krone oft mit der Geschichte der Prinzessin Ariadne aus der griechischen Mythologie verbunden. Sie half Theseus dabei, den Minotaurus im Labyrinth zu besiegen, indem sie ihm einen Faden gab, der ihn sicher herausführte. Nachdem Theseus erfolgreich war, floh er zusammen mit Ariadne. Doch auf der Insel Naxos verließ Theseus sie. Dionysos, der Gott des Weins und der Fruchtbarkeit, fand sie und machte sie zu seiner Braut, indem er ihr eine Krone aus Sternen gab – die Nördliche Krone.
In Bezug auf ihre astronomischen Eigenschaften ist die Nördliche Krone eine Konstellation, die relativ klein ist, aber dennoch leicht zu erkennen. Sie liegt zwischen den Sternbildern Bärenhüter (Bootes) und Herkules. Mit bloßem Auge betrachtet, kann man die Krone als Bogen von sechs bis sieben Sternen sehen, die wie eine Reihe von Perlen am Himmel funkeln.
Für Amateurastronomen und Sternengucker bietet die Nördliche Krone eine schöne Gelegenheit, sich mit den Sternbildern des Nordhimmels vertraut zu machen.
Während sie vielleicht nicht so bekannt ist wie der Große Bär oder Orion, ist die Nördliche Krone dennoch eine faszinierende und leicht zu findende Konstellation, die eine reiche mythologische und astronomische Geschichte hat.
Kommen wir also zu unserer heutigen Geschichte.

Die große Erwartung

Wir erwarten eine Nova in naher Zukunft.
Immer mal wieder z. B. bei den Standardkerzen und auf der Reise zu den schwarzen Löchern ging es um Sterne, die ihr fulminantes Ende mit einer Nova beenden. Novae sind zuverlässige Entfernungsbestimmer, weil sie sich immer gleich verhalten. Durch sie wurde beispielsweise entdeckt, dass sich das Weltall beschleunigt ausdehnt, wofür es sogar einen Nobelpreis gab. Es ist höchste Zeit und längst überfällig, dass wir mal wieder eine Nova in unserer galaxis aufblitzen sehen sollten. Aber bitte nicht zu nah bei uns. Das könnte tötlich enden.
Einige Riesensterne, wie Eta Carinae im Sternbild Schiffskiel oder Beteigeuze, der Schulterstern des Orion, wären gute Kandidaten, aber die spannen uns momentan noch auf die Folter. Aber vielleicht (mit vielen Fragezeichen) ist uns das Glück schon bald hold.
Es geht um den Stern T Coronae Borealis (T CrB) im Sternbild Nördliche Krone
Die Fachwelt ist in heller Aufregung, denn sie rechnen zeitnah mit einer Supernova in unserer Galaxie.
Das Besondere an diesem Stern ist, dass er zu den sogenannten rekurrenten Novae gehört. Im Gegensatz zu klassischen Novae, die nur einmal in ihrer Lebensdauer ausbrechen, kann eine rekurrente Nova wie T CrB mehrere Ausbrüche erleben.
Es handelt sich hier um ein Doppelsternsystem, in welchem einer der beiden Sterne bereits ein weißer Zwerg geworden ist und der andere sich gerade aufbläht.
Stehen sich die beiden nahe, kann der weiße Zwerg Masse von seinem Partner zu sich herüber ziehen.
Das bedeutet, dass er im Grunde nochmal schwerer wird und sein Leben etwas verlängern kann.
Nimmt er an Masse zu, ist irgendwann der Punkt erreicht, bei dem die Temperatur so hoch wird, dass die Wasserstoff-Kernfusion zünden kann.
Das führt dazu, dass der geklaute Wasserstoff in der Hülle des Zwerges mit einem Schlag so viel Energie erzeugt, dass der Zwerg aufblitzt und die Hülle weggesprengt wird.
Dieses Szenario kann sich innerhalb eines Doppelsternsystems durchaus wiederholen, wenn danach noch was übrig ist.
Weiteres über Novae wird in künftigen Artikeln folgen, denn wir wollen ja nicht zu lang werden.

T CrB in unserer nördlichen Krone ist bekannt für solche Ausbrüche, wobei sich aus den letzten dreien von 1787, 1866 und 1946 eine Periode von ca. 80 Jahren vermuten lässt. Die Betonung liegt hier tatsächlich auf „vermuten“, weil es nicht unbedingt so sein muss.

Die scheinbare Helligkeit stieg jeweils auf die zweite Größenklasse an. Das wäre super hell. Wir erinnern uns:
Klasse eins umfasst die hellsten Sterne. und sechs diejenigen, welche man gerade noch so mit bloßem Auge am unverschmutzten Himmel sehen kann.

Der nächste Ausbruch wäre für 2026 zu erwarten. Aktuelle Beobachtungsresultate im Verhalten der Helligkeitskurve führen allerdings zu Vermutungen, dass der nächste Ausbruch schon 2024 erfolgen könnte.
Also ich muss schon sagen, dass ich das extrem toll fände. Und ja, wenns 2024 nix wird, dann ist ja 2026 nicht ganz unwahrscheinlich.
Wir warten.

Und das war sie, meine heutige Geschichte. Hier habe ich noch einige weiterführende Links zu diesem thema.

Zum Weltfrauentag 2024 – Durchbruch am Kopierer


Meine lieben,

es ist schon wieder so weit. Heute, am 08.03. ist wieder Weltfrauentag. Spätestens seit dem Blindnerd-Adventskalender 2023 wisst ihr, dass mich vor allem Frauen in MINT-Berufen interessieren, weil Frauen dort noch immer unterrepräsentiert sind. Ich habe mittlerweile so viele Frauen gesammelt, die in derlei forschten, bzw. es noch immer tun, dass ich eine eigene Kategorie für sie eingerichtet habe, so dass auch ihr diese Beiträge leichter finden könnt. Dieser gesellen wir heute zum Weltfrauentag 2024 eine weitere Persönlichkeit hinzu, die unser aller Leben verändert hat. Sehr viele von uns haben in den letzten Jahren etwas mehrfach an sich machen lassen, das uns vor etwas sehr gefährlichem schützt. Dafür hat die heutige Person sogar den Nobelpreis für Physiologie 2023 erhalten.
Inspiriert zu diesem Beitrag haben mich die beiden Podcasts
„Behind Science“ und „@Minkorrekt“.
Außerdem habe ich heute mal das Experiment gewagt, wie gut ChatGPT aus ein paar Fakten, die ich ihr so hin geworfen habe, eine spannende Geschichte erzählen kann. In dem Fall war mir die KI keine Zeitersparniss. Ich musste so viel ändern, dass selbst schreiben vielleicht sogar schneller gegangen wäre.
Kommen wir also zu unserer heutigen Geschichte.

Katalin Karikó

In den Laboren von Szolnok in Ungarn begann Katalin Karikó ihre faszinierende Laufbahn die das Gesicht der medizinischen Forschung für immer verändern sollte. Geboren am 17. Januar 1955, schritt sie mit Entschlossenheit durch die Pfade der Biochemie und eröffnete mit dem amerikanischen Immunologen Drew Weissman ein Tor zu den Geheimnissen der RNA-vermittelten Immunaktivierung.
Ihre Forschung entfesselte eine bahnbrechende Technologie. Gemeinsam enthüllten sie, wie die Immunogenität von RNA durch geschickte Modifikationen unterdrückt werden konnte. Ein Durchbruch, der die Pforten zu einer neuen Ära der therapeutischen Anwendung von mRNA öffnete und den Grundstein für die rasante Entwicklung von COVID-19-Impfstoffen legte
die Ära der RNA-Impfstoffe hatte somit begonnen.
Doch Karikós fesselnde Geschichte beginnt nicht in den glänzenden Laboren des Erfolgs, sondern in den bescheidenen Anfängen ihrer ungarischen Heimat. Als Tochter einer Buchhalterin und eines Metzgers betrat sie die Welt der Wissenschaft mit einem unerschütterlichen Willen mit ihrem Biologiestudium an der Universität Szeged und einem Doktortitel in Biochemie.

Aber natürlich blieben Schicksalsschläge auch ihr nicht erspart.
1978 wurde sie als Informantin von der ungarischen Geheimpolizei rekrutiert, wozu sie nach eigenen Angaben erpresst wurde, indem ihr Auswirkungen auf ihre Karriere oder Repressalien gegen ihren Vater angedroht wurden. Sie habe aber niemals einen Bericht für den Staatssicherheitsdienst verfasst.

1985 verlor ihr Labor die Finanzierung, und so wagte sie mit ihrem Mann und ihrer kleinen Tochter den Sprung in die Unbekannte – die USA. Ein riskanter Schachzug, bei dem sie 900 Pfund in einem Teddybär schmuggelten, das Ergebnis des Verkaufs ihres Autos und des Erwerbs von britischen Pfund auf dem Schwarzmarkt.
Ihre Reise führte sie durch die Labore der Temple University in Philadelphia, der University of Health Science in Bethesda und schließlich an die Medizinische Fakultät der University of Pennsylvania.

Hier kreuzten sich ihre Wege mit dem Immunologen Drew Weissman, und eine fruchtbare Zusammenarbeit begann. Es heißt, dass die beiden sich am Drucker oder Kopierer getroffen haben sollen. Er erzählte ihr von seinen Problemen, die er mit auf DNA-basierter Medizinforschung gerade hatte, und sie erklärte ihm ihren RNA-basierten Ansatz.

Schließlich traf sie Auf das Paar Özlem Türeci und Uğur Şahin.
Türeci und ihr Ehemann Uğur Şahin waren 2008 Gründer von BioNTech, einem Unternehmen, das 2020 einen mRNA-basierten Impfstoff gegen COVID-19 entwickelte.
Seit 2013 war Karikó Senior Vice Presidentin bei Biontech, eine Position, die sie Ende September 2022 aufgab. Seitdem ist sie Professorin an der Universität Szeged. Parallel dazu ist Karikó Adjunct Associate Professor of Neurosurgery an der University of Pennsylvania.

Katalin Karikó ist verheiratet mit dem Ingenieur Béla Francia. Ihre Tochter Susan Francia ist zweifache Olympiasiegerin und war mehrfache Weltmeisterin im Rudern.
Ungeachtet der Rückschläge blieb Karikó der RNA-Forschung treu. Gemeinsam mit Weissman modifizierte sie virale RNA-Moleküle, um die Abwehr menschlicher Zellen zu überlisten.

Ihre Ergebnisse wurden veröffentlicht, und Derrick Rossi von der Harvard University griff die Technologie auf, gründete 2010 das Unternehmen Moderna und ebnete den Weg für eine Revolution in der Medizin.

Im Jahr 2023 erstrahlte das Finale ihrer Reise im Glanz des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin, eine Krönung für eine Frau, die nie aufgab. Heute, als Professorin an der Universität Szeged und Adjunct Associate Professor of Neurosurgery an der University of Pennsylvania, bleibt Katalin Karikó eine Pionierin, die die Grenzen der Wissenschaft erweitert und die Welt durch ihre Entschlossenheit verändert hat.

Forschung

Hier kommen noch einige Details zu ihrer Forschung. Wikipedia weiß dazu:

Karikó trug in langjähriger Arbeit zur Entwicklung der mRNA-Technologien bei, die die Grundlage für Impfstoffe gegen COVID-19 und für Medikamente gegen Krebs, Schlaganfälle oder Mukoviszidose bilden. Kariko und Kollegen verwendeten die Methode der Transfektion und verpackten die empfindlichen mRNA-Moleküle in Liposomen. Solche winzigen Nanopartikel kann man Tieren und Menschen injizieren, ohne eine gefährliche Immunreaktion auszulösen.
Der entscheidende Durchbruch gelang durch den Ersatz der ursprünglichen Uridin-Moleküle in den mRNAs durch Pseudouridin, wodurch Nukleosid-modifizierte mRNA entsteht. So werden im Geimpften mehr Proteine (als Antigene) gebildet. Mittels der geimpften mRNA soll der behandelte Mensch das entsprechende Protein als Antigen zur eigenen Immunisierung beispielsweise gegen SARS-CoV-2 herstellen. Die Übersetzung der mRNA in ein Protein wird als Translation bezeichnet. Die Translation ließ sich deutlich steigern, indem die mRNA vorne eine verbesserte 5′-Cap-Struktur und hinten, am 3′-Ende, eine besonders lange poly-A-Sequenz erhielt. Derart in vitro transkribierte mRNAs bilden eine neue Klasse von Medikamenten, welche die Rolle in der Gentherapie spielen könnten, die einst der DNA zugedacht war.

Ehrungen:

Noch nie habe ich eine so lange Liste von Ehrungen und Auszeichnungen gesehen, und schon gar nicht bei einer Frau. Ich bin tief beeindruckt.
• In Budapest existiert seit 2021 ein Wandbild zu ihren Ehren, ebenso in Valencia.

• 2023 erhielt sie gemeinsam mit Drew Weissman den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin. Geehrt wurden sie für ihre Entdeckungen zu Nukleosidbasenmodifikationen, die die Entwicklung wirksamer mRNA-Impfstoffe gegen COVID-19 ermöglichten.
• 2009: Ehrenbürgerin von Kisújszállás
• 2020: (Hungarian) Public Media Person of the Year Award
• 2020: Mitglied der Academia Europaean
• 2021: Ehrenbürgerin von Csongrád-Csanád
• 2021: Ehrenbürgerin von Szeged
• 2021: Rosenstiel Award mit Drew Weissman
• 2021: Ehrendoktorwürde der Universität Szeged
• 2021: Széchenyi-Preis
• 2021: Wilhelm-Exner-Medaille
• 2021: Building the Foundation Award
• 2021: Prinzessin-von-Asturien-Preis in der Kategorie „Wissenschaftliche Forschung“
• 2021: Reichstein-Medaille der Schweizerischen Akademie der Pharmazeutischen Wissenschaften
• 2021: Great Immigrant Award
• 2021: Louisa-Gross-Horwitz-Preis
• 2021: Albany Medical Center Prize
• 2021: Theodor-Boveri-Vorlesung 2021
• 2021: Semmelweis-Preis
• 2021: Keio Medical Science Prize
• 2021: Lasker~DeBakey Clinical Medical Research Award
• 2021: Dr. Paul Janssen Award for Biomedical Research
• 2021: Grande médaille de l’Académie des sciences
• 2021: Glamour Woman of the Year
• 2021: The New York Academy of Medicine Annual Award
• 2021: William B. Coley Award
• 2021: Prince Mahidol Award
• 2021: Deutscher Zukunftspreis
• 2021: Benennung eines Asteroiden nach ihr: (166028) Karikókatalin
• 2021: Bolyai-Preis
• 2021: Time Heroes of the Year (neben Drew Weissman, Kizzmekia Corbett und Barney Graham)
• 2021: Golden Plate Award
• 2021: BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award in Biomedizin
• 2021: Meyenburg-Preis
• 2021: 100 People Transforming Business
• 2021: Golden Goose Award
• 2021: Fellowship der American Association for the Advancement of Science
• 2021: BIAL Award für Biomedizin mit Co-Autoren
• 2021: Bill Foege Global Health Award
• 2021: Debrecen-Preis für Molekularmedizin
• 2021: Time100 Times Magazine 100 Most Influential People of the Year
• 2021: Prima Preis
• 2021: Forbes’ 50 over 50
• 2021: Ehrendoktorwürde der Duke University
• 2021: Mitglied der Académie des sciences de l’Institut de France
• 2021: Hawking Fellow der Cambridge Union Society
• 2021: Ehrendoktorwürde der Università Humanitas di Milano
• 2021: Harvey-Preis[60]
• 2022: Breakthrough Prize in Life Sciences
• 2022: Paul-Ehrlich-und-Ludwig-Darmstaedter-Preis
• 2022: Pearl Meister Greengard Prize
• 2022: UNESCO-L’Oréal-Preis
• 2022: Louis-Jeantet-Preis
• 2022: Benjamin Franklin Medal
• 2022: Helmholtz-Medaille
• 2022: VinFuture Gran Prize
• 2022: Science for the Future Solvay Prize[64]
• 2022: Jessie Stevenson Kovalenko Medal
• 2022: Japan-Preis
• 2022: Werner-von-Siemens-Ring
• 2022: Ehrendoktorwürde der Freien Universität Brüssel (ULB)
• 2022: IVI – SK bioscience Park MahnHoon Award
• 2022: Canada Gairdner International Award
• 2022: Novo Nordisk Prize
• 2022: Mitglied der American Academy of Arts and Sciences
• 2022: Ross Prize der Feinstein Institutes
• 2022: Ehrenmitglied der Ungarischen Akademie der Wissenschaften
• 2022: Vilcek Prize for Excellence
• 2022: Warren Alpert Foundation Prize
• 2022: Tang Prize für biopharmazeutische Forschung
• 2022: Europäischer Erfinderpreis (Lebenswerk)
• 2022: Deutscher Immunologie-Preis
• 2022: Aufnahme als Mitglied der Sektion Humangenetik und Molekulare Medizin in die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2022: Ehrendoktorwürde der Universität Genf
• 2022: Mitglied der National Academy of Medicine
• 2022: Harold Berger Award[77]
• 2022: Beacon Award der University of Pennsylvania
• 2022: Peter Speiser Award des Paul Scherrer Institut
• 2022: Stanford University Lifetime Achievement Award
• 2022: Ehrendoktorwürde der Eötvös-Loránd-Universität
• 2022: Ehrendoktorwürde der Radboud-Universität Nijmegen
• 2022: Ehrendoktorwürde der Rockefeller University
• 2022: Ehrendoktorwürde der Universität Tel Aviv
• 2022: Ehrendoktorwürde der Yale University
• 2022: Emilia Chiancone Medaille der Accademia Nazionale delle Scienze
• 2022: Mohammed bin Rashid Al Maktoum Knowledge Award
• 2023: Aufnahme in die National Inventors Hall of Fame
• 2023: Ehrendoktorwürde des University College Cork
• 2023: Dawson Prize in Genetics des Trinity College Dublin
• 2023: Cameron Prize University of Edinburgh
• 2023: Ehrendoktorwürde der Harvard University
• 2023: Ehrendoktorwürde der Brandeis University
• 2023: Mitglied der European Molecular Biology Organization
• 2023: Ehrendoktorwürde der Chinesischen Universität Hongkong
• 2023: Nobelpreis für Physiologie oder Medizin
• 2024: Paul-Karrer-Vorlesung und -Medaille
• 2024: ordentliches Mitglied der Päpstlichen Akademie für das Leben

Winterliche Eis-Geschichte


Meine lieben,
Gestern war in ganz Baden-Württemberg Blitzeis und damit verbunden Glätte gemeldet und momentan schneit es uns ein. Nicht, dass es das schon früher auch dann und wann gegeben hätte. Manchmal habe ich das Gefühl, die Menschen und Medien drehen durch. Ich dachte, wir hätten durch die Pandemie gelernt, wie man mal flexibel und ruhig auf etwas reagieren kann. Seit heute zweifle ich daran wieder. Wie auch immer. Was ich heute mit euch teile, werden vielleicht viele kennen, aber ich finde es Wert, sich dessen zu erinnern, es zu würdigen und sich daran zu erfreuen.
Heute geht es mal um Eis und Schnee.

Das normalste der Welt ist nicht normal

Ein Phänomen, das uns in der Natur begegnet und fasziniert, ist die Eisbildung, ein Prozess, der auf der einzigartigen Anomalie des Wassers basiert. Wasser, das auf den ersten Blick als gewöhnliche Flüssigkeit erscheint, offenbart beim Übergang zum festen Aggregatzustand, also zu Eis, erstaunliche Eigenschaften, die es von den meisten anderen Substanzen unterscheidet.
Dieses nicht normale Verhalten des Wassers ist besonders auffällig, wenn es von der flüssigen in die feste Phase übergeht. Eigentlich würde man erwarten, dass eine Flüssigkeit beim Erstarren an Dichte gewinnt und somit schwerer und ihr Volumen kleiner wird. Wasser hingegen erreicht bei etwa 4 Grad Celsius seine maximale Dichte und wird dann beim weiteren Abkühlen leichter und sein Volumen daher wieder größer. Dies führt dazu, dass Eis auf Wasser schwimmt.
so entsteht, wenn ein Gewässer zufriert, eine isolierende Eisschicht unter welcher das darunter liegende Wasser flüssig und wärmer bleibt.
Und das sorgt wiederum dafür, dass alle darin lebenden Fische und Lebewesen vor dem Gefriertod geschützt bleiben.

Bissel Wasserchemie

Die Anomalie des Wassers, auch als Dichteanomalie bekannt, tritt aufgrund der speziellen Struktur der Wassermoleküle auf. Ein Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom, die miteinander verbunden sind. Durch diese Bindungen entsteht ein Winkel von etwa 104,5 Grad zwischen den Wasserstoffatomen. Diese Struktur verleiht dem Wassermolekül ein elektrisches Dipolmoment, was bedeutet, dass es ein positiv und ein negativ geladenes Ende besitzt.
Dass dem so ist, kann man daran sehen, dass man einen Wasserstrahl mit einem elektrischen Feld ablenken kann.
Dieser Dipol-Charakter entsteht durch die elektrostatische Ladungsverteilung innerhalb des Moleküls. Das Wassermolekül besteht aus einem Sauerstoffatom, das stärker elektronegativ ist, und zwei Wasserstoffatomen. Aufgrund der höheren Elektronegativität des Sauerstoffs zieht er die Elektronen in der Bindung stärker zu sich, was zu einer negativen Ladung am Sauerstoff und positiven Ladungen an den Wasserstoffatomen führt.
Die Elektronenwolken um die Wasserstoffatome werden in Richtung des Sauerstoffs verschoben, was zu dem permanenten Dipolmoment führt.
Dieser Dipol-Charakter verleiht dem Wassermolekül einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften.
Die Dipol-Wechselwirkungen zwischen den Wassermolekülen spielen eine entscheidende Rolle in vielen physikalischen Phänomenen, wie z.B. der Löslichkeit von Ionen und polaren Molekülen im Wasser.
Die hohe Polarität und der Dipol-Charakter des Wassermoleküls machen es zu einem einzigartigen Lösungsmittel für viele Substanzen und tragen wesentlich zur Entstehung und Aufrechterhaltung von biologischem Leben bei.

Die Wasserstoffbrückenbindung, eine spezielle Form der Dipol-Wechselwirkung, ist besonders wichtig und verantwortlich für Eigenschaften wie die hohe Oberflächenspannung und die ungewöhnliche Dichteanomalie von Wasser.
Die Oberflächenspannung kann man fühlen, indem man eine Hand flach auf Wasser legt. Drückt man sie flach in das Wasser hinein, so hat man das Gefühl, eine dünne Haut zu durchdringen. Es gibt auch Insekten, die auf dieser „Haut“ laufen können, ohne einzusinken.

Veränderung und Energie

Der Übergang vom flüssigen zum festen Zustand, sprich die Eisbildung, erfolgt bei null Grad Celsius. Während dieses Übergangs werden große Mengen an Energie freigesetzt, was als latente Wärme bezeichnet wird. Dieser Wärmefreisetzungseffekt hat erhebliche Auswirkungen auf das Klima und den Energieaustausch in den Ozeanen und Atmosphäre.
Ich habe mal gelesen, dass man mit der Energiemenge, die man zur Überführung von 0 Grad kaltem Eis in 0 grad flüssiges Wasser benötigt, diese Menge an flüssigen Wassers auf 84 Grad aufwärmen könnte. Und ja, null Grad flüssiges wasser kommt auch vor, wenn es beispielsweise etwas verunreinigt ist. Dann kann etwas, das hinein fältt die Eisbildung anstoßen.
Nun ja. Das erklärt auch, weshalb man Anfang des Sommers manchmal in kurzen Hosen neben einem Schneehaufen in den Bergen stehen kann, weil Schnee und Eis viel Energie zum auftauen benötigen. Und nämlich genau die Menge, die der Schnee abgegeben hat, als er von Wasser zu Schnee oder Eis wurde.

Energie beim Übergang im Alltag

Den Effekt mit der Energie und dem Übergang beim Wasser kann man im Alltag tatsächlich nur so erleben, indem man darüber staunt, wie lange sich Schnee manchmal hält, oder wie lange es dauert, bis sich ein Eiswürfel endlich mal auflöst.
Meine Großmutter erzählte mir oft davon, dass im Winter auf zugefrorenen Gewässern Eis geerntet wurde, womit das ganze Jahr über dann z. B. die Eiskeller von Brauereien gekühlt wurden. Fuhren die Eiswagen durch den Ort, versuchten die Kinder immer etwas abzubekommen. Und nicht vergessen. Das war Wassereis. Wer weiß noch, wie ein Eiszapfen schmeckt? Nichts schöneres, als sich einen auf einem Spaziergang abzubrechen und daran zu lecken.
Auch dieses Eis zeigt uns, wie viel Energie nötig ist, um es zu tauen.

Es gibt aber noch andere chemische Verbindungen, die entweder Wärme abgeben bzw. aufnehmen, wenn sie ihren Aggregatzustand ändern. Wir kennen das von Wärme, bzw. Kühl-Pads her. Durch das Biegen eines kleinen Stäbchens entsteht ein kleiner Strom, der die Flüssigkeit veranlasst, aus zu kristallisieren. Dabei wird je nach Substanz dann wärme bei Wärmekissen, und Kälte bei Kältekissen frei. Möchte man diese Dinger wieder benutzen, muss man neu Energie in sie hinein pumpen, indem man die Gel-Pads auskocht. Die Kristalle werden dann wieder flüssig, und die Sache kann von vorne los gehen.

Und noch eine Schönheit

Die vielfältigen und schönen Formen von Schneekristallen haben Menschen schon immer fasziniert. Schneeflocken sind zum einen sehr regelmäßig und harmonisch und
zum anderen scheint die genaue Form stark vom Zufall abzuhängen. Die Vielfalt der Formen ist so groß, dass man sagen kann: „Keine Schneeflocke gleicht der anderen.“ Wie kann es zu einer solchen Mischung aus Vielfalt und Regelmäßigkeit kommen?

Die sechseckige Kristallstruktur von Schneeflocken ist eine weitere faszinierende Eigenschaftdes Wassers. Die Wassermoleküle ordnen sich in einem regelmäßigen Muster an, was zu einem Volumenanstieg führt. Dies ist der Grund dafür, dass Eis im Vergleich zu flüssigem Wasser ein größeres Volumen einnimmt.

Kein geringerer als Johannes Kepler stellte sich hierzu einige Fragen.

  • Welche mathematischen und physikalischen Gesetze bestimmen das Wachstum von Schneekristallen?
  • Können mathematische und physikalische Theorien helfen, die Form von Schneeflocken zu verstehen?

Und mit diesen Fragen hatte Kepler eine ganz besondere Geschichte, die der Sternenonkel euch jetzt zum Schluss noch erzählt:

Was schenkt man, wenn man nichts hat?

Während seiner Zeit in Prag wird Kepler von seinem Freund und Gönner Matthäus Wacker von Wackenfels vielfältig unterstützt. So leiht ihm Wacker von Wackenfels sein Fernrohr für nächtliche Beobachtungen, er versorgt ihn mit Büchern, und beide diskutieren über Galileis Entdeckungen. Kepler möchte sich zum Neujahrstag des Jahres 1611 nun mit einem Geschenk bedanken.
Auf seinem täglichen Spaziergang durch das winterliche Prag lösen sich alle Ideen für ein Geschenk in nichts auf, da Kepler über keine finanziellen Mittel verfügt.
Kepler schreibt:

Auf der Karlsbrücke schließlich wurde durch einen glücklichen Umstand Wasserdampf und Kälte zu Schnee und einige Schneeflocken fielen da und dort auf meinen Mantel, alle sechseckig und von gefächertem Aussehen.
das war die richtige Sache für einen Mathematiker, der nichts hat und nichts erhält, etwas zu überreichen, das vom Himmel
fällt und wie ein Stern aussieht.

Kepler machte sich also daran, für Wacker eine Abhandlung über die sechseckige Form von Schneekristallen anzufertigen. Wie seine
Arbeiten über die Planetengesetze enthält auch diese Schrift viele neue Gedanken.
Keplers Schrift für Wacker hatte den Titel „Strena Seu de Nive Sexangula“ (Neujahrsgeschenk, oder: Über die
sechseckige Schneeflocke“). Kepler ging in seinem Büchlein der Frage nach, warum Schneekristalle stets eine sechsfache Symmetrie aufweisen. Er schrieb:

Es muss einen bestimmten Grund geben, warum bei Einsetzen des Schneefalls die Anfangsformationen unverändert die Form eines sechseckigen Sternchens haben. Sollte es durch Zufall erfolgen, warum fallen sie dann nicht mit fünf oder sieben Ecken.

Und so wurde der Astronom und Mathematiker Johannes Kepler zum ersten Forscher, der Schneekristalle wissenschaftlich untersuchte.
Er war einer der Pioniere der Schneekristallforschung, und eine in seinen Studien zu diesem Thema formulierte Vermutung konnte erst über vierhundert Jahre später bewiesen werden. Und diese Vermutung wird uns in diesem Jahr nochmal begegnen. Lasst euch überraschen.

Siebzehnter Dezember des Blindnerd-Adventskalenders

Meine lieben,
zum dritten Advent 2023 ehren wir eine Frau, die die Mondfahrt erst möglich machte.

Margaret Hamilton, geboren am 17. August 1936, ist eine Pionierin der Informatik, deren Beitrag zur Entwicklung von Softwarearchitektur und -technologie einen entscheidenden Einfluss auf die Computerrevolution hatte. Ihr Name wird oft in einem Atemzug mit der Apollo-Mondmission genannt, aber ihre Karriere und Innovationen erstrecken sich weit darüber hinaus.

Margaret Hamilton studierte Mathematik an der Earlham College in Indiana und schloss ihr Studium 1958 ab. Schon während ihrer College-Zeit zeigte sie ein herausragendes Interesse an Mathematik und Logik, was später für ihre Erfolge in der Softwareentwicklung von entscheidender Bedeutung sein sollte.

Ihre Karriere begann sie am Massachusetts Institute of Technology (MIT), wo sie am Draper Laboratory als Programmiererin tätig war. Dort begann sie, sich mit Softwareentwicklung und Systemarchitektur auseinanderzusetzen, was zu dieser Zeit noch ein aufstrebendes und wenig erforschtes Gebiet war.

Der Wendepunkt in Hamiltons Karriere kam in den 1960er Jahren, als sie für das Apollo-Programm der NASA arbeitete. Sie leitete das Softwareentwicklungsteam des Instrument-Flugrechners, der für die Navigation und Steuerung der Apollo-Raumfahrzeuge verantwortlich war. Während dieser Zeit entwickelte sie das Konzept des „Software Engineering“ und trug dazu bei, Standards und Methoden für die Softwareentwicklung zu etablieren.

Hamilton und ihr Team führten wegweisende Konzepte wie „Priority Scheduling“ und „End-to-End Testing“ ein. Das Konzept des Priority Scheduling ermöglichte es, kritische Aufgaben mit höchster Priorität in den Vordergrund zu stellen, was für die Sicherheit der Apollo-Missionen von entscheidender Bedeutung war. Das End-to-End Testing, bei dem die gesamte Softwareumgebung simuliert wurde, half, potenzielle Fehler und Schwachstellen zu identifizieren, bevor die Software in den Weltraum geschossen wurde.

Margaret Hamiltons Beitrag zum Apollo-Programm und ihre wegweisenden Ideen in der Softwareentwicklung haben ihre Spuren hinterlassen. Ihr Erbe ist nicht nur in den Weiten des Weltraums zu finden, sondern auch in der Art und Weise, wie Softwareentwicklung heute betrieben wird. Sie gründete später ihre eigene Softwarefirma, Hamilton Technologies, und setzte sich weiterhin für Standards in der Softwareentwicklung ein.

Ihre herausragenden Leistungen wurden mit zahlreichen Auszeichnungen gewürdigt, darunter die NASA’s Exceptional Space Act Award. Im Jahr 2016 wurde sie mit der Presidential Medal of Freedom, der höchsten zivilen Auszeichnung in den USA, geehrt.

Margaret Hamilton ist zweifellos eine Wegbereiterin der Informatik, die mit ihrer Arbeit die Grundlagen für die heutige Softwareentwicklung legte. Ihr Einfluss erstreckt sich weit über die Apollo-Mission hinaus und wird in den kommenden Jahren und Jahrzehnten weiterhin in der sich ständig weiterentwickelnden Welt der Technologie spürbar sein. Margaret Hamilton bleibt eine Inspiration für künftige Generationen von Informatiker:innen und Ingenieur:innen, die die Grenzen des Möglichen in der Softwareentwicklung neu definieren wollen.

Wie spannend das Auspacken eines Weihnachtsgeschenkes sein kann, erfahren wir in unserer heutigen Weihnachtsgeschichte .