Können Organismen auf dem Mars überleben?

Die Erde ist ein ganz besonderer Planet: Sie ist der einzige Himmelskörper im Sonnensystem, von dem wir wissen, dass er Leben beherbergt. Oder gibt es doch weitere Planeten und Monde, auf denen Leben vorstellbar wäre?

Der Mars wird hier immer zuerst genannt, er hat viele Eigenschaften mit der Erde gemeinsam und in seiner geologischen Vergangenheit strömte auch Wasser über seine Oberfläche. Doch heute sind die Bedingungen auf dem Mars so extrem, dass es schwer vorstellbar ist, dass Organsimen, wie wir sie von der Erde kennen, auf dem kalten und trockenen Wüstenplaneten überleben könnten.

Herauszufinden, ob es doch möglich ist, war eines der Ziele des vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt koordinierten Experiments BIOMEX (BIOlogy and Mars EXperiment) auf der Internationalen Raumstation ISS. Jetzt liegen die Ergebnisse vor:

Tatsächlich sind manche irdische biologische Substanzen und Strukturen sehr hart im Nehmen. Sie überlebten grenzwertige Umweltbedingungen während eines 18-monatigen Stresstests im Weltall. Dabei waren Proben unterschiedlicher Organismen wie Bakterien, Algen, Flechten und Pilze auf einer Außenplattform der ISS insgesamt 533 Tage dem Vakuum, intensiver UV-Strahlung und extremen Temperatur-Unterschieden ausgesetzt.

BILD: Die EXPOSE-R-Versuchsanordnung mit BIOMEX auf der ISS

„Einige der Organismen und Biomoleküle haben im offenen Weltraum eine enorme Strahlungsresistenz gezeigt und kehrten tatsächlich als ‚Überlebende‘ aus dem All zur Erde zurück“, zeigt sich Dr. Jean-Pierre Paul de Vera vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof beeindruckt. Dem Astrobiologen oblag die wissenschaftliche Leitung von BIOMEX:

„Wir haben u.a. Archäen, also einzellige Mikroorganismen, wie es sie auf der Erde seit über dreieinhalb Milliarden Jahren im salzigen Meerwasser gibt, untersucht. Unsere ‚Probanden‘ sind Verwandte, die aus dem Permafrost der Arktis isoliert wurden. Sie haben unter Weltraumbedingungen überlebt und sind zudem mit unseren Instrumenten detektierbar. Solche Einzeller wären Kandidaten für Lebensformen, die wir uns auch auf dem Mars vorstellen könnten.“

Leben auf dem Mars scheint nicht unmöglich zu sein Mit diesem Ergebnis wurde das Hauptziel des Experiments erreicht: Prinzipiell scheinen manche Lebewesen, die auf der Erde unter extremen Umweltbedingungen vorkommen, sogenannte „extremophile“ Organismen, auch auf dem Mars existieren zu können.

„Das bedeutet freilich noch lange nicht, dass Leben auch wirklich auf dem Mars vorkommt“, schränkt de Vera ein. „Aber die Suche danach ist nun mehr denn je die stärkste Triebfeder für die nächste Generation von Raumfahrtmissionen zum Mars.“

Quelle und Fortsetzung der Meldung hier: https://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-32959


Forscher fordern weltweites Moratorium von fünf Jahren bei Erbgut-Manipulationen

Unter der Überschrift „Erlasst ein Moratorium für Genom Editing“ haben 18 Forscher aus sieben Ländern ein weltweites Moratorium für klinische Keimbahneingriffe gefordert, bei denen menschliches Erbgut in „Spermien, Eizellen oder Embryonen“ mit dem Ziel manipuliert wird, genetisch veränderte Kinder zu erschaffen.

n dem vierseitigen Beitrag, der als Kommentar in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht wurde, stellen die Forscher klar, dass sie keinen „permanenten Bann“ verlangen. Auch solle sich das Moratorium weder auf die genetische Veränderung von somatischen Zellen noch auf die Grundlagenforschung erstrecken.

Nach Ansicht der Autoren sollten die Staaten das Moratorium nutzen, um die „technischen, wissenschaftlichen, medizinischen, sozialen, ethischen und moralischen Probleme“ zu diskutieren und „ein internationales Regelwerk zu schaffen“. Um dies zu ermöglichen, schlagen die Autoren einen Zeitraum von fünf Jahren vor.

In dem Aufruf bestätigen die Autoren indirekt auch prinzipielle Kritiker. So halten sie etwa fest: Obwohl die Technologie in den zurückliegenden Jahren verbessert worden sei, sei das Editieren der Keimbahn bisher „nicht sicher oder effektiv genug, um einen klinischen Einsatz zu rechtfertigen“.

In der „Gemeinschaft der Wissenschaftler“ bestehe „weitgehend Einigkeit“ darüber, „dass das Risiko, eine beabsichtigte Veränderung zu verfehlen oder nicht beabsichtigte Mutationen (spontane Erbveränderungen) herbeizuführen, immer noch unannehmbar hoch“ sei.

Quelle: ALfA-Newsletter – Foto: Dr. Bernd F. Pelz


Israelische Raumsonde fotografierte die Erde

Israels Raumsonde Bereschit hat am 5. März aus 60.000 Kilometer Entfernung ein Foto von der Erde gemacht. Australien ist auf dem Bild deutlich zu erkennen. Auf der ebenfalls gut

sichtbaren Plakette, die an Bereschit angebracht ist, steht auf Hebräisch „Das Volk Israel lebt“ und auf Englisch „Kleines Land, große Träume“.

Die Raumsonde, die von der israelischen NGO (Nichtregierungsorganisation) SpaceIL entwickelt wurde, wurde am 22. Februar 2019 ins All geschossen. Am 11. April soll sie voraussichtlich auf dem Mond landen. Israel wäre dann das 4. Land, das den Mond erreicht hat.
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Quelle (Text / Foto): https://embassies.gov.il/berlin/NewsAndEvents/Pages/Mondesonde-Bereschit-macht-Selfie-vom-Mond.aspx#p

Der Mars-Maulwurf des DLR hämmert sich erstmals in den Untergrund des Roten Planeten

Am 28. Februar 2019 hat sich der Marsmaulwurf des DLR (Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt) erstmals vollautomatisch in den Marsboden gehämmert. In einem ersten Schritt drang er über eine Phase von vier Stunden mit 4000 Hammerschlägen etwa 18 bis 50 Zentimeter in den Marsboden ein.

GRAFIK: Nach ihrem Start landete die NASA-Sonde InSight etwas nördlich des Mars-Äquators und entfaltete seine Solarpanele. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

„Bei seinem Weg in die Tiefe ist der Maulwurf anscheinend auf einen Stein getroffen, hat sich um etwa 15 Grad geneigt und diesen beiseitegedrückt oder sich an ihm vorbeigeschoben“, sagt der wissenschaftliche Leiter des HP3-Experiments Prof. Tilman Spohn:

„Anschließend hat er sich in fortgeschrittener Tiefe gegen einen weiteren Stein gearbeitet, bis die geplante vierstündige Betriebszeit der ersten Sequenz abgelaufen war.“

Bei Tests auf der Erde zeigte sich, dass die stabförmige Rammsonde in der Lage ist, kleinere Steine zur Seite zu schieben, was allerdings sehr zeitintensiv ist.

Nach einer Abkühlpause wollen die Forscher den Maulwurf in einer zweiten Sequenz für erneut vier Stunden weiterhämmern lassen. In den Folgewochen mit weiteren Abschnitten wollen sie bei ausreichend porösem Untergrund eine Zieltiefe von drei bis fünf Metern erreichen. 

Dabei zieht der Maulwurf hinter sich ein mit Temperatursensoren bestücktes, fünf Meter langes Flachbandkabel in den Marsboden hinein.

Die Sonde pausiert nach jedem Schritt für etwa drei Marstage (Sol), um nach dem mehrstündigen Hämmern mit Reibung und Hitzeentwicklung etwa zwei Tage abzukühlen und dann bei ausreichender Tiefe die Wärmeleitfähigkeit des Bodens zu messen.

„Dazu wird eine Folie in der Hülle des Maulwurfs mit bekannter elektrischer Leistung für einige Stunden geheizt“, erklärt DLR-Planetenforscher Dr. Matthias Grott: „Der gleichzeitig gemessene Anstieg der Temperatur der Folie gibt uns dann ein Maß für die Wärmeleitfähigkeit des unmittelbar umgebenden Bodens.“

Ergänzend misst das am InSight-Lander angebrachte Radiometer die Temperatur des Marsbodens an der Oberfläche, die von leichten Plusgraden bis fast minus hundert Grad Celsius schwankt.

Quelle und ausführlicher Text hier: https://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-32400/#/gallery/33593


Weltraum-Mission InSight: DLR-Maulwurf HP³ am 12.2. auf Marsboden abgesetzt

Senkrecht auf flachem Grund steht er bereit für seine historische Mission:

Am 12. Februar 2019 um 19:18 Uhr MEZ ist der Marsmaulwurf HP³ des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit dem robotischen Arm des NASA-Landers InSight ausgesetzt worden.

In den kommenden Wochen soll die ferngesteuerte Rammsonde erstmals in der Geschichte der Raumfahrt bis zu fünf Meter tief in den Marsboden eindringen, um Temperatur und Wärmeleitfähigkeit des Untergrunds zu messen und daraus den Wärmestrom aus dem Inneren des Mars zu bestimmen.

BILD: Selfie der InSight-Landesonde auf dem Mars (Foto: NASA)

Der Wärmestrom gibt den Forschern eine Kennzahl zur thermischen Aktivität des Roten Planeten. Daraus lässt sich schließen, wie sich das Innere des Mars entwickelt hat, ob er noch immer über einen heißen flüssigen Kern verfügt und was die Erde im Vergleich so besonders macht.

Zuvor wurde bereits das Seismometer SEIS mitsamt einer zusätzlichen Schutzabdeckung gegen Wind und Temperaturschwankungen in ähnlicher Entfernung wie HP³ von der InSight-Muttersonde auf den Marsboden gesetzt. SEIS und HP³ stehen etwa einen Meter voneinander entfernt.

„Thermophysikalisch gesehen, kann man Planeten als Wärmekraftmaschine begreifen, die Vulkanismus, Tektonik, und Magnetismus erzeugt“, erklärt Prof. Tilman Spohn. Wärmeflussmessungen sind wichtige Randbedingungen für die Modellierung der thermischen Entwicklung der Erde, des Mars und anderer Planeten. 

Nach weitgehender Überzeugung der Wissenschaftler hat die geologische Entwicklung eines Planeten große Bedeutung für seine Lebensfreundlichkeit bis hin zu den Ereignissen, die das Leben überhaupt entstehen lassen.

Auf der Erde bildeten sich im Laufe der Entwicklung Kontinente und Ozeane, die sich tektonisch ständig gegeneinander verschieben und verändern. Die Flachmeere der Kontinente oder die Vulkanketten in den Ozeanen könnten die Orte gewesen sein, an denen das Leben entstand.

Dem Mars fehlen diese tektonischen Elemente, einerseits vermutlich, weil er kleiner ist, andererseits, weil er nicht genügend Wasser hat, um den Prozess der Plattentektonik, wie auf der Erde, über einen längeren Zeitraum oder dauerhaft zu „schmieren“.

Zwar hatte der frühe Mars mehr Wasser und Eis als heute und war durchaus zumindest zeitweise lebensfreundlich. Mit Hilfe der Messungen von InSight wollen die Forscher die planetenphysikalischen Aspekte dieser komplexen Zusammenhänge besser verstehen.

Quelle und Fortsetzung der Meldung hier: https://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-32200/#/gallery/33477


Totale Mondfinsternis am 21. Januar 2019

Mond taucht in den Erdschatten und verfärbt sich

Der Mond zieht uns gerade besonders in seinen Bann: Am 24. Dezember 2018 jährte sich zum 50. Mal die Mondrumrundung der Apollo-8-Astronauten, wenige Tage später, am 3. Januar 2019, landete die chinesische Mondsonde Chang’e 4 auf der erdabgewandten Seite des Mondes.

Am 21. Januar wird sich eine in Deutschland und Europa relativ gut sichtbare totale Mondfinsternis ereignen ‒ sofern das Wetter mitspielt.

„Das Ereignis einer Mondfinsternis hat die Menschen seit jeher fasziniert und sie in früheren Zeiten oft in Furcht und Schrecken versetzt. Eine totale Mondfinsternis, bei der der Mond komplett in den Kernschatten der Erde eintritt und die Vollmondscheibe eine bräunliche, kupferrote bis strahlendorangene Farbe annimmt, galt etwa in der antiken Welt als ein Zeichen der Götter, die im Himmel residierten und von dort aus übermächtig in das irdische Geschehen eingriffen“, erklärt Astronom und Planetenforscher Dr. Manfred Gaida vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bonn.

Da der Mond während der Finsternis mit 357.000 Kilometer Distanz in Erdnähe steht und in deren Verlauf zum westlichen Horizont „absteigt“, könnte es sein, dass er dem Betrachter mit bloßen Auge ein wenig größer und auffallender erscheint, als wenn er sich weiter weg von unserem Heimatplaneten befände.

In Mitteleuropa dürfen wir uns jedenfalls auf die frühen Morgenstunden des 21. Januars freuen, wenn der Erdbegleiter für eine gute Stunde in den Kernschatten der Erde eintaucht und sich braun- bis kupferrot verfärbt. Erst an Silvester 2028 und in der Nacht vom 21. auf den 22. Dezember 2029 werden in Mitteleuropa zwei totale Mondfinsternisse stattfinden, die ebenfalls günstig zu beobachten sein werden.

BILD: Konstellation von Sonne, Erde und Mond bei einer Mondfinsternis (Fotos: NASA)

Heute weiß man, dass die Ursache für die geheimnisvolle Färbung des Mondes bei seinem „Verschwinden“ darin liegt, dass das langwellige rote Licht der Sonnenstrahlen gebrochen und in Richtung der Oberfläche des Erdbegleiters gelenkt wird, während die kurzwelligen blauen Lichtwellen vollständig in der Erdatmosphäre gestreut werden. Zusätzlich sorgen Staub, Asche und Aerosole in der Hochatmosphäre für die satte Farbe, die die Mondfinsternis zu einem spektakulären Ereignis werden lässt.

Ein Astronaut, der zur gleichen Zeit auf dem Mond stände und in Richtung Erde blickte, sähe die Nachtseite der Erde, umsäumt von einem rötlich schimmernden dünnen Lichtsaum ‒ eine totale Sonnenfinsternis.

Der Verlauf der Mondfinsternis am 21. Januar 2019 Um Mitternacht erreicht der Vollmond im Süden eine Höhe von rund 60 Grad über dem Horizont und sinkt dann bis zu seinem Untergang um 8.19 Uhr (alle Zeitangaben in MEZ, für 50 Grad Nord und 10 Grad Ost) langsam zum westlichen Horizont hin ab.

Kurz nach halb vier morgens, um 3.35 Uhr, beginnt die Finsternis, wenn der Mond in südwestlicher Richtung gut 40 Grad am Himmel hoch in den Halbschatten der Erde eintritt. Eine Stunde später, um 4.34 Uhr, hat sein Rand die Kernschattenzone erreicht, in die er nun eindringt, bis er um 5.41 Uhr darin vollständig eingetaucht ist.

Jetzt ist der Mond ganz verfinstert und wird es noch bis 6.44 Uhr bleiben. Dann tritt er allmählich auf der anderen Seite aus dem Kernschatten aus, wenige Minuten bevor die so genannte bürgerliche Dämmerung anbricht. Um 7.51 Uhr hat unser Erdbegleiter schließlich den Kernschatten komplett verlassen: Inzwischen steht der Mond nur noch wenige Grad über den Horizont. Um 8.19 Uhr geht er dann infolge der weiter fortgeschrittenen Erdrotation Richtung Westnordwest unter.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Halbschattenfinsternis noch im Gange; sie endet erst, für uns nicht mehr sichtbar, um 8.50 Uhr, wenn hierzulande die ersten Sonnenstrahlen bereits den winterlichen Erdboden erwärmen.

Quelle und Fortsetzung der Meldung hier: https://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-31816/year-all/#/gallery/33282


Neue Studie: Darmflora ist durch Nanopartikel in der Nahrung beeinflussbar

Das Darm-Mikrobiom leistet nicht nur unverzichtbare Dienste bei der Verdauung, sondern spielt auch bei verschiedensten Krankheiten eine Rolle. Neue Erkenntnisse über den Einfluss von Nanopartikeln auf Darm-Mikroorganismen haben nun Forscher unter Federführung der Universitätsmedizin Mainz erzielt: Die Kleinstpartikel binden an Darm-Mikroorganismen und beeinflussen so deren Lebenszyklus.

Die Forscher beobachteten beispielsweise, dass eine Infektion durch den am Magenkrebs beteiligten Krankheitserreger Helicobacter pylori zurückging, nachdem sich Nanopartikel daran angelagert hatten. Diese Erkenntnisse dienen sowohl als Grundlage für weitere epidemiologische Untersuchungen als auch der Entwicklung „probiotischer Nanopartikel“.

Nanopartikel haben aufgrund ihrer minimalen Größe einzigartige Eigenschaften und Fähigkeiten, beispielsweise bei der Anlagerung an Kleinststrukturen. Deswegen gilt die Nanotechnologie sowohl in der Industrie als auch in der Medizin als wichtiger Innovationsträger. Die Medizin hofft insbesondere auf verbesserte Diagnose- und Behandlungsmethoden durch die Kleinstteilchen.

Die Industrie hat eher Produktoptimierungen im Blick. Sie verwendet künstlich hergestellte Nanopartikel bereits als Zusatzstoffe, um beispielsweise die Produkteigenschaften von Lebensmitteln zu verbessern. Doch wie lässt sich die Anwendung der Nanotechnologie in Lebensmitteln sicherer und effizienter gestalten? Welche Wirkprinzipien gilt es zu beachten?

Durch den vermehrten Einsatz der Nanotechnologie erlangt die Suche nach Antworten hierauf zunehmend an Bedeutung. Dies vor allem auch vor dem Hintergrund, dass Nanopartikel außer über Mund und Nase vor allem über die Nahrung in den Körper gelangen.

BILD: Mikroskopische Foto eines Darmbakteriums mit angelagerten Silika-Nanopartikeln. (Foto: Uni Mainz)

Die Ernährung wiederum hat starken Einfluss auf die Vielfalt und Zusammensetzung des sogenannten Mikrobioms. Das Mikrobiom bezeichnet die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die den Menschen besiedeln, insbesondere alle Darmbakterien – also die Darmflora, aber auch die Haut, Mund- und Nasenhöhle besiedelnden Mikroorganismen.

Interessant für die Forschung und Klinik sind Mikrobiome auch deshalb, weil sie das Immunsystem, den Stoffwechsel, die Gefäßalterung, die Hirnfunktionen sowie das Hormonsystem ihres Wirts positiv oder auch negativ beeinflussen können. Daher spielt die Zusammensetzung dieser Mikroorganismen auch eine Rolle bei der Entstehung verschiedener Erkrankungen. Dazu zählen beispielsweise Herz-Kreislauf-Krankheiten, Darmkrebs, Allergien oder Adipositas bis hin zu psychischen Störungen.

Zudem kann sich die Wechselwirkung zwischen dem Mikrobiom und dem Wirt – und damit die Gesundheit des Menschen – verändern, wenn Umweltfaktoren, wie die Einnahme von Medikamenten und vor allem die Ernährung, also beispielsweise mit technischen Nanopartikeln versetzte Lebensmittel, auf sie einwirken. Um potenzielle Risiken zu verringern sowie idealerweise die Gesundheit zu fördern, gilt es daher, die potenziell negativen oder positiven Auswirkungen von mit der Nahrung aufgenommenen Nanoteilchen bestmöglich zu untersuchen und zu verstehen.

Quelle und FORTSETZUNG der Meldung hier: http://www.unimedizin-mainz.de/presse/pressemitteilungen/aktuellemitteilungen/newsdetail/article/menschliche-darmflora-durch-nanopartikel-in-der-nahrung-beeinflussbar.html