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Neues aus der Astronomie

Dazu einige Ergänzungen:

27. März 2014 13:25

Neuer Zwergplanet entdeckt

Forscher finden Hinweise auf unbekannte Supererde


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Die Umlaufbahnen des neu entdeckten Zwergplaneten "VP113" (rot) und von Sedna (orange) im Vergleich zum restlichen Sonnensystem (violett)

Astronomen haben das bislang entfernteste Objekt des Sonnensystems ausgemacht. Der Zwergplanet trägt nach dem US-Vizepräsidenten den Spitznamen "Biden" und weist darauf hin, dass eine unbekannte Supererde den Rand des Sonnensystems hüten könnte....
Im Fachmagazin Nature berichten Forscher heute von der Entdeckung eines neuen Zwergplaneten, der die Grenze des Sonnensystems weiter verschiebt: "2012 VP113" ist mit einem Durchmesser von rund 450 Kilometern astronomisch gesehen ein Brösel und kommt der Sonne nie näher als 80 "Astronomische Einheiten", also 80 Mal die Entfernung von der Sonne zur Erde. Zum Vergleich: Die Umlaufbahn von Mars ist nur eine halbe Astronomische Einheit von uns entfernt....

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Biden hebt sich durch seine Bewegung deutlich von den Sternen im Hintergrund ab

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Die Umlaufbahnen von Sedna und Biden bergen jedoch neue Hinweise für die Formation dieser Grenzwächter: Beide stehen in einem ähnlichen Winkel zum Rest des Sonnensystems, dies deute darauf hin, dass ein riesiger, noch unbekannter Planet die Zwergplaneten auf Kurs halte, ihre Umlaufbahnen quasi hüte. Diese "Supererde" könnte bis zu zehn Mal so groß wie die Erde sein. Sheppard und Trujillo vermuten, dass es neben Sedna und Biden bis zu 900 weitere ähnliche Himmelskörper mit einem Durchmesser von über 1000 Kilometern in der Niemandsland-Region - der "inneren Oortschen Wolke" - gibt, die hinter dem Kuipergürtel liegt. "Einige könnten so groß wie der Mars oder sogar wie die Erde sein", sagt Sheppard. Weil kaum Sonnenlicht diese entfernte Region erreiche, könne man selbst die großen Brocken nur schwerlich erspähen.

Wie Himmelskörper wie Biden an ihre Positionen gelangten, ist ebenfalls unklar. Die Astronomen haben drei Theorien dazu:

  • Ein abtrünniger Planet könnte bei der Entstehung des Sonnensystems aus dem Zentrum herausgeschleudert worden sein, und kleinere Objekte wie ein Magnet mitgerissen haben.
  • Ein benachbarter Stern übte beim Vorbeifliegen an der Sonne starke Kräfte aus und kickte einige Planeten aus ihrer Bahn.
  • Die Sonne selbst fing Zwergplaneten wie Biden von anderen Sternen ein.
Erst der Fund weiterer ähnlicher Objekte dürfte Klarheit bringen, hoffen die Forscher. Mit besserer Technologie "werden wir mehr dieser entfernten Körper im Schatten aufdecken", schreibt Schwamb, "und den Ursprung der inneren Oortschen Wolke klären."

http://www.sueddeutsche.de/wissen/neuer-zwergplanet-dunkle-grenzwaechter-des-sonnensystems-1.1922999
 
Auf der Suche nach Leben im All: Astronomen entdecken möglichen Erdzwilling

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Der erdähnliche Planet "Kepler-186f" umkreist seine Sonne in einem Abstand, in dem Wasser flüssig und Leben möglich sein könnte


Wasser, Gestein und dichte Atmosphäre: Wissenschaftler haben einen Planeten entdeckt, der unserer Erde ziemlich ähnlich ist. Er kreist in einer Zone um seine Sonne, in der sogar Leben möglich sein könnte.

Schon lange warten die Astronomen auf die Entdeckung eines fernen Planeten, der unserer Erde gleicht. Jetzt wurden sie fündig: Eine internationale Forschergruppe um den Astrophysiker Stephen Kane von der San Francisco State University spürte mit Hilfe des Kepler-Weltraumteleskops der US-Raumfahrtbehörde Nasa einen möglichen Erdzwilling auf. Der Trabant kreist um den Stern Kepler-186, der knapp 800 Lichtjahre von uns entfernt ist. Seine Bahn liegt in der Lebenszone dieses Roten Zwergsterns, in der Wasser flüssig vorliegt. Zudem weisen die Beobachtungsdaten darauf hin, dass es sich bei dem Trabanten mit der astronomischen Bezeichnung Kepler-186f um einen Gesteinsplaneten mit einer dichten Atmosphäre handelt. Theoretisch könnte die ferne Welt damit Leben beherbergen.


Ein Planet zwischen Schwan und Leier

Bis zum Ende seiner Primärmission im Sommer 2013 nahm das Weltraumteleskop Kepler ein bestimmtes Sternfeld zwischen den Sternbildern Schwan und Leier unter die Lupe und untersuchte dort mehr als 170 000 Sterne auf Planeten. Dabei arbeitete das Teleskop mit dem so genannten Transit-Verfahren: Es registrierte Abschwächungen im von dem Stern ausgesandten Licht, die entstehen, wenn ein Planet von der Erde aus gesehen vor der Sternscheibe vorüberzieht und einen kleinen Teil des abgestrahlten Lichts blockiert.

In 130 Tagen einmal um die Sonne


Aus den von Kepler zur Erde gesandten Daten leiteten Kane und seine Kollegen jetzt die mutmaßlichen Eigenschaften von Kepler-186f her. Er ist der fünfte und äußerste Planet in dem Sonnensystem. Vier Trabanten waren schon zuvor bekannt. Sie sind deutlich größer als die Erde – damit zählen sie zu den so genannten Supererden– und kreisen sehr nah an ihrem Stern. Der innerste zieht seine Bahn nur neun Millionen Kilometer von seiner Sonne entfernt, der vierte von innen hat knapp 20 Millionen Kilometer Abstand. Demgegenüber kreist Kepler-186f viel weiter außen, nämlich in rund 58 Millionen Kilometer Abstand von seinerSonne, einen Umlauf vollendet er in 130 Tagen. Zum Vergleich: Merkur, der innerste Planet unseres Sonnensystems, kreist in 58 Millionen Kilometer Distanz um unsereSonne, die Erde in knapp 150 Millionen Kilometern. Damit liegt Kepler-186f am Rand der Zone, wo Wasser flüssig vorliegt. Sie erstreckt sich bis in 60 Millionen Kilometer Entfernung um den nur 4050 Kelvin heißen Stern. UnsereSonneist knapp 5800 Kelvin heiß.

Dichte Lufthülle könnte Wasser ermöglichen


Mit einem Durchmesser von 1,1 Erdradien ist Kepler-186f nur geringfügig größer als unser Heimatplanet. Daraus ergaben sich wiederum Hinweise auf seine Dichte, die ihn als Gesteinsplaneten ausweist. „Die Chancen, dass er eine felsige Oberfläche besitzt, stehen sehr gut“, urteilt Kane, der als Hauptautor der Entdeckungsstudie fungiert. Veröffentlicht hat sie das Wissenschaftsjournal „Science“. In unserem Sonnensystem enthalten Gesteinsplaneten wie Erde und Mars viel Wasser. Dies dürfte auch für Kepler-186f zu erwarten sein. Doch weil er am Rand der Lebenszone kreist, könnte es auf seiner Oberfläche gefroren vorliegen. Andererseits besitzt der ferne Trabant möglicherweise eine dichtere Lufthülle als die Erde, die ihn erwärmen könnte, sodass doch flüssiges Nass in seinen Gewässern schwappt. „Erst in den letzten paar Jahren fanden wir heraus, dass es bei etwa 1,5 Erdradien einen Übergang gibt“, erklärt Kane. „Weist ein Planet zwischen 1,5 und zwei Erdradien auf, wird seine Schwerkraft stark genug, um eine dichte Lufthülle aus Wasserstoff und Helium anzusammeln. Damit gleichen solche Planeten aber eher den Gasriesen im Sonnensystem als den erdähnlichen Planeten.“

Auf der Suche nach Leben im All: Astronomen entdecken möglichen Erdzwilling - Möglicher Erdzwilling in 800 Lichtjahren Entfernung entdeckt - FOCUS Online - Nachrichten
 
Gravitationslinseneffekt im Doppelsternsystem beobachtet

Eine ferne Sonne unter der Schwerkraft-Lupe

Donnerstag, 17. April 2014, 20:00

Amerikanische Astronomen sind auf einen Doppelstern gestossen, bei dem das Licht eines der Partner durch das Gravitationsfeld des zweiten Sterns verstärkt wird. Eine solche Konstellation war bereits vor vier Jahrzehnten von dem Schweizer Astronomen André Maeder vorhergesagt worden. Voraussetzung eine solche Beobachtung ist, dass eine Komponente des Doppelsterns ein kompaktes Überbleibsel eines ehemaligen Hauptreihensterns ist und dass der irdische Beobachter genau auf die Bahnebene eines solchen Systems schaut. Nun wird erstmals von einem solchen System berichtet.
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Geometrie und Lichtkurven des Doppelsternsystems KOI-3278. Steht der weisse Zwerg (klein und grau eingezeichnet, "white dwarf") vor seinem Begleiter, einem G-Stern (orange und gross gezeichnet), dann erhöht sich vorübergehend die Helligkeit des Doppelsterns. Das funktioniert nur, wenn beide Sterne vom Beobachter aus gesehen auf einer Linie liegen.(Eric Agol)

Auf das eigentümliche Sternenpaar stiessen Ethan Kruse und Eric Agol von der University of Washington in Seattle, als sie Daten des Satelliten Kepler analysierten. Keplers eigentliche Aufgabe ist es, nach Planeten ferner Sonnen zu spähen, sogenannten Exoplaneten. Dazu nutzt das Satellitenteleskop geringe Abschattungen, die auftreten, wenn ein Planet vor seinem Heimatstern entlang wandert. Kepler misst in kurzen Zeitabständen die Helligkeit von über 100 000 Sternen. Im Fall von KOI-3278, so der provisorische Name des 2600 Lichtjahre entfernten Doppelsterns, wurde jedoch keine Abschattung gemessen, sondern eine kurzfristige Aufhellung des Sternenlichtes. Die Zunahme beträgt zwar nur etwa 0,1 Prozent, sie tritt jedoch zuverlässig alle 88 Tage für etwa fünf Stunden ein.

Dass Himmelskörper das Licht weiter entfernter Objekte verstärken können, ist eine Konsequenz der Allgemeinen Relativitätstheorie. Dieser sogenannte Gravitationslinseneffekt beruht darauf, dass die Körper mit ihrer Schwerkraft Lichtstrahlen beugen, also wie eine Linse wirken. Den Effekt haben Astronomen schon auf ganz unterschiedlichen kosmischen Grössenskalen beobachtet. Beim Doppelsystem KOI-3278 tritt er auf, wenn einer der Sterne genau in die Sichtlinie zu dem jeweils entfernteren Begleiter tritt.
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Gravitationslinseneffekt im Doppelsternsystem beobachtet: Eine ferne Sonne unter der Schwerkraft-Lupe - Übersicht Nachrichten - NZZ.ch


 
Gravitationslinseneffekt im Doppelsternsystem beobachtet

Eine ferne Sonne unter der Schwerkraft-Lupe

Donnerstag, 17. April 2014, 20:00

Amerikanische Astronomen sind auf einen Doppelstern gestossen, bei dem das Licht eines der Partner durch das Gravitationsfeld des zweiten Sterns verstärkt wird. Eine solche Konstellation war bereits vor vier Jahrzehnten von dem Schweizer Astronomen André Maeder vorhergesagt worden. Voraussetzung eine solche Beobachtung ist, dass eine Komponente des Doppelsterns ein kompaktes Überbleibsel eines ehemaligen Hauptreihensterns ist und dass der irdische Beobachter genau auf die Bahnebene eines solchen Systems schaut. Nun wird erstmals von einem solchen System berichtet.
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Geometrie und Lichtkurven des Doppelsternsystems KOI-3278. Steht der weisse Zwerg (klein und grau eingezeichnet, "white dwarf") vor seinem Begleiter, einem G-Stern (orange und gross gezeichnet), dann erhöht sich vorübergehend die Helligkeit des Doppelsterns. Das funktioniert nur, wenn beide Sterne vom Beobachter aus gesehen auf einer Linie liegen.(Eric Agol)

Auf das eigentümliche Sternenpaar stiessen Ethan Kruse und Eric Agol von der University of Washington in Seattle, als sie Daten des Satelliten Kepler analysierten. Keplers eigentliche Aufgabe ist es, nach Planeten ferner Sonnen zu spähen, sogenannten Exoplaneten. Dazu nutzt das Satellitenteleskop geringe Abschattungen, die auftreten, wenn ein Planet vor seinem Heimatstern entlang wandert. Kepler misst in kurzen Zeitabständen die Helligkeit von über 100 000 Sternen. Im Fall von KOI-3278, so der provisorische Name des 2600 Lichtjahre entfernten Doppelsterns, wurde jedoch keine Abschattung gemessen, sondern eine kurzfristige Aufhellung des Sternenlichtes. Die Zunahme beträgt zwar nur etwa 0,1 Prozent, sie tritt jedoch zuverlässig alle 88 Tage für etwa fünf Stunden ein.

Dass Himmelskörper das Licht weiter entfernter Objekte verstärken können, ist eine Konsequenz der Allgemeinen Relativitätstheorie. Dieser sogenannte Gravitationslinseneffekt beruht darauf, dass die Körper mit ihrer Schwerkraft Lichtstrahlen beugen, also wie eine Linse wirken. Den Effekt haben Astronomen schon auf ganz unterschiedlichen kosmischen Grössenskalen beobachtet. Beim Doppelsystem KOI-3278 tritt er auf, wenn einer der Sterne genau in die Sichtlinie zu dem jeweils entfernteren Begleiter tritt.
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bin nicht mehr ganz auf dem aktuellsten Stand. Sind schon Gravitationswellen nachgewiesen worden?
 
bin nicht mehr ganz auf dem aktuellsten Stand. Sind schon Gravitationswellen nachgewiesen worden?

Interview
Entdeckung der Gravitationswellen stärkt Urknall-Theorie

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Die Geschichte des Universums. In einer unfassbar kurzen Phase von 10 hoch -35 Sekunden nach dem Urknall dehnte sich das Universum exponentiell aus. Aus dieser Zeit stammen die Gravitationswellen, deren Spuren die Forscher nachweisen konnten. Bild: Bicepkeck.org

Vom Südpol aus suchten Wissenschaftler drei Jahre lang mit einem Teleskop die kosmische Hintergrundstrahlung ab. Dabei gelang ihnen der Nachweis von Gravitationswellen. Warum diese Entdeckung eine wissenschaftliche Sensation ist und ein wichtiger Baustein in der Urknall-Theorie, erläutert Astrophysiker Marek Kowalski
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https://www.helmholtz.de/artikel/entdeckung-der-gravitationswellen-staerkt-urknall-theorie-2408/
 
Neue Simulation zur Strukturbildung im Kosmos

13 Milliarden Jahre im Zeitraffer

Mittwoch, 7. Mai 2014, 20:02


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Ein Ausschnitt aus der Illustris-Simulation. Sie zeigt die Verteilung dunkler Materie auf grossen Skalen (hellblau) überlagert mit der Gasgeschwindigkeit baryonischer Materie (gelb-orange Töne). (Bild: Illustris-Kollaboration)

rtz. ⋅ Kosmologen aus den USA, Deutschland und Grossbritannien legen heute im Fachmagazin «Nature» eine neue Simulation der Evolution unseres Universums vor . Sie knüpfen damit an die «Millennium Simulation» des Virgo-Konsortiums aus dem Jahr 2005 und an die Simulation des Kosmos mit «Bolshoi» (2010) an.

16 Millionen CPU-Stunden


Bei «Bolshoi» und der «Millennium Simulation» konzentrierten sich die Kosmologen zunächst darauf, das kosmische Netz aus dunkler Materie zu reproduzieren, welches das gesamte Universum wie ein Schaum durchzieht. Entlang dieses Netzes haben sich nach dem Big Bang Sterne, Galaxien und Galaxienhaufen aus baryonischer – also «normaler» – strahlender Materie gebildet. «Illustris», so der Name der neuen Simulation, geht jedoch noch einen grossen Schritt weiter. Darin ist es den Forschern um Mark Vogelsberger vom Massachusetts Institute of Technology im amerikanischen Cambridge gelungen, zusätzlich die Verteilung der baryonischen Materie zu simulieren.


«Illustris» beginnt 12 Millionen Jahre nach dem Urknall und simuliert die Strukturbildung im Universum über eine Zeitspanne von 13 Milliarden Jahren hinweg. Im Computer entstanden dabei in 16 Millionen CPU-Stunden elliptische Galaxien und Spiralgalaxien – die recht genau den Beobachtungen des heutigen Universums entsprechen.


Als Lackmustest verglichen die Forscher eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops, das sogenannte Hubble Ultra Deep Field (UDF), mit ihrer Simulation. Das Ergebnis sei bestechend, schreibt Michael Boylan-Kolchin von der University of Maryland in einem Begleitkommentar für «Nature»: Die simulierten Galaxien seien so realistisch, dass man die «Illustris»-Bilder mit den Hubble-Aufnahmen verwechseln könnte.
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Neue Simulation zur Strukturbildung im Kosmos: 13 Milliarden Jahre im Zeitraffer - Übersicht Nachrichten - NZZ.ch
 
Neues Grossgerät für Astronomen

Spatenstich für das «European Extremely Large Telescope»

Freitag, 20. Juni 2014, 09:49

(sda/apa/afp) ⋅ In der Atacama-Wüste in Chile haben am Donnerstag die Bauarbeiten für das weltgrösste optische Teleskop begonnen. Das von der Europäischen Südsternwarte (ESO) geplante «European Extremely Large Telescope» (E-ELT) hat einen Spiegeldurchmesser von 39 Metern und kostet voraussichtlich 1,1 Milliarden Euro. Es soll Astronomen neue Erkenntnisse über die Entstehung des Universums bringen. Am Standort auf dem 3060 Meter hohen Cerro Armazones begannen Arbeiter am Donnerstag mit der Sprengung von 5000 Kubikmetern Gestein. Auf der eingeebneten Fläche soll dann das Fundament des Teleskops entstehen.


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Das European Extremely Large Telescope (links) im Grössenvergleich mit dem Very Large Telescope und den Pyramiden von Gizeh.(ESO)

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Sterne im Visier. Das Riesenteleskop in der Wüste soll 2024 fertig sein.


Neues Grossgerät für Astronomen: Spatenstich für das «European Extremely Large Telescope» - Wissenschaft Hintergründe - NZZ.ch

Blick ins All: Baustart für Europas Riesenteleskop - Wissen - Tagesspiegel
 
[h=1]Unser Wasser ist älter als die Sonne[/h]
Wann entstand das Wasser in unserem Sonnensystem? Irgendwann im Laufe seiner Entwicklungsgeschichte müssen sich aus den vorhandenen Elementen Wassermoleküle gebildet haben. Wann genau das passierte, war jedoch bisher nicht klar. Um dieser Frage nachzugehen, hat ein internationales Forscherteam nun Wasservorkommen mittels Isotopen-Analysen untersucht. Die Wissenschaftler kommen zu dem Schluss, dass ein Großteil des Wassers in unserem Sonnensystem älter ist als die Sonne selbst.

Auch wenn wir die Erde mitunter als den „blauen Planeten" bezeichnen, so ist sie doch keinesfalls der einzige Himmelskörper in unserem Sonnensystem, auf dem sich Spuren von Wasser finden lassen. Auch auf Meteoriten, dem Mars und den Monden anderer Planeten gibt es Wasser, meist in Form von Eis. Dieses Eis könnte sich entweder vor oder nach der Entstehung der Sonne gebildet haben, waren sich Forscher bisher einig.
Unser Sonnensystem hatte zuerst die Form einer molekularen Wolke, in der sich verschiedene Moleküle und Atome zu immer neuen Verbindungen zusammensetzten. Sobald sich darin die Sonne als junger Stern entwickelte, spricht man von einer protoplanetaren Scheibe – eine ringförmige Scheibe aus Gas und Staub um die Sonne herum. Falls sich Eis bereits in der Wolke bildete, sollte es in allen „Scheiben" im Universum zu finden sein, aus denen noch heute Planeten entstehen. Kam das Eis erst nach der Entstehung der Sonne hinzu, dürften von Planetensystem zu Planetensystem große Unterschiede bestehen, was deren Wassergehalt angeht. Soweit die Ausgangslage der Forscher.

Unser Wasser ist älter als die Sonne - bild der wissenschaft
 
Astrobiologie
Biomoleküle in der Milchstraße
In den Tiefen des Weltalls haben Forscher Signale einer der größten Verbindungen empfangen, die als Vorstufen für die Bausteine des Lebens gelten.

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Überall Bio. Mit den Antennen des Alma-Observatoriums in Chile haben Forscher Vorstufen von Biomolekülen im Zentrum unserer Milchstraße entdeckt.

Deutsche Forscher haben in den Tiefen der Milchstraße Hinweise auf eine Wiege für Biomoleküle entdeckt. Bereits 2008 hatten Arnaud Belloche und Karl Menten vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn gemeinsam mit dem Astrochemiker Holger Müller von der Universität Köln in der Nähe des Zentrums unserer Galaxie das Molekül Aminoacetonitril nachgewiesen. Daraus kann sich Glycin bilden, eine Aminosäure, die als Baustein für Proteine dient. Die in Aminosäuren häufigen, verzweigten Gerüste aus Kohlenstoff- und Stickstoffatomen aber hatte bisher noch niemand im Weltraum gefunden.Diese Lücke schließen die Forscher nun mit dem Nachweis von Iso-Propylcyanid, wie sie im Fachblatt „Science“ schreiben.Iso-Propylcyanid ist eines der größten Moleküle, das bisher im Weltraum entdeckt wurde.

Eine kosmische Wolke im Zentrum der Milchstraße beflügelt die Phantasie der Forscher

Aus den empfangenen Wellenlängen filterten die Forscher dann die für Iso-Propylcyanid typischen heraus. Das Signal kam aus der Region Sagittarius B2 (N) in der Umgebung des Zentrums unserer Milchstraße. Die Verbindungen entstehen durch Sonnen, die am Ende ihrer Existenz eine Reihe verschiedener Atome wie Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Silizium produzieren und im Weltraum verteilen. Diese dünn verteilten Substanzen ziehen sich zu riesigen Wolken zusammen, in denen auch Weltraumstaub aus Kohlenstoff oder Silizium schwebt. Solche Wolken heizen sich von etwa minus 270 Grad auf etwa minus 263 Grad Celsius auf. „An der Oberfläche der Staubkörner bilden sich dann aus Atomen und einfachen Molekülen wie Kohlenmonoxid einfache Verbindungen wie zum Beispiel Wasser, Methanol und Methylcyanid“, sagt Müller.Von diesem in der Tiefe des Weltraums entstandenen Eis landeten größere Mengen in unserem Sonnensystem. Als sich die kosmische Wolke verdichtete, heizte sich ihr Inneres auf. Dadurch reagierten vorher entstandene Gase und Molekül-Bruchstücke auf der Oberfläche des Weltraumstaubes miteinander zu größeren Verbindungen wie Formaldehyd und Methanol. Erreichen die Temperaturen wie in der Region Sagittarius B2 (N) in der Wolke den Bereich zwischen minus 240 und minus 120 Grad Celsius, entstehen noch größere Verbindungen wie Propylcyanid Aminoacetonitril, oder Iso-Propylcyanid. Diese Verbindungen wiederum können zu Aminosäuren und damit zu wichtigen Biomolekülen weiter reagieren, ohne die kein Leben auf der Erde auskommt. Ob im Zentrum der Milchstraße auch solche Aminosäuren existieren, lässt sich jedoch nur schwer nachweisen: Aminosäuren verdampfen dort kaum und senden daher auch keine Strahlung aus. In Form von Meteoriten gelang der Weltraumstaub jedoch mitunter zur Erde – und darin sind bereits etliche Aminosäuren gefunden worden.

Vorläufer des Lebens im All
 
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