AstroGeo - Geschichten aus Astronomie und Geologie

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Ändert die Erdbahn das Klima? Milanković auf dem Prüfstand
Warum gab es in der Erdgeschichte immer wieder Eiszeiten? Mit dieser Frage hatte sich der serbische Mathematiker, Ingenieur und Geowissenschaftler Milutin Milankovíc intensiv beschäftigt und ab 1920 seine Theorie veröffentlicht. Demnach beeinflussen Schwankungen der Erdbahn und ihrer Rotationsachse im Laufe von mehreren zehntausend Jahren, wie viel Sonnenstrahlung die Erdoberfläche erreicht. Milankovićs Theorie hatte zunächst aber eine Achillesferse – denn sie war eine theoretische Arbeit, die auf astronomische Daten in Verbindung mit physikalischen Gleichungen setzte. Ob die Milanković-Zyklen sich auch in geologischen Daten, in Gesteinen, Sedimenten oder Fossilien nachweisen lassen, war unklar. Selbst 1958, im Todesjahr des Forschers, war seine Theorie umstritten. Im darauffolgenden Jahrzehnt sollten die Milanković-Zyklen dann fast alle ihre Unterstützer verlieren. Karl erzählt in seiner zweiten Folge (hier geht es zu Teil 1), wie es weiterging mit den Milanković-Zyklen. Die Theorie geriet in eine Krise, weil dank des Manhattan-Projektes und daraus erwachsener Kernphysik mehrere neue Methoden entwickelt worden waren, um das Alter von Gesteinen und Sedimenten genau zu messen. Vor allem war das die Radiokarbonmethode des Chemikers Willard Libby, die trotz einiger Einschränkungen bis heute zu den wichtigsten wissenschaftlichen Werkzeugen überhaupt gehört. Bei der Datierung von immer mehr Gesteinen oder Sedimenten wurde bald auch das Alter der letzten Eiszeit immer genauer bestimmt. Zwar schien der Zeitpunkt des sogenannten letzten glazialen Maximums von rund 18.000 Jahren mit Milankovićs Vorhersagen übereinzustimmen. Bald zeigten sich aber immer neue Abweichungen in der Klimageschichte des letzten 150.000 Jahre, die nicht zu allen Vorhersagen der Milanković-Zyklen passen zu schienen. Was folgte, war eine weltweite Spurensuche, die auf tropischen Inseln und zuletzt in die Tiefsee der Ozeane führte, wo Sediment ein weit zurückreichendes Klimaarchiv bildet. Erst 1976 schien die Debatte um die Milanković-Zyklen beigelegt worden zu sein. Die Forschung zu diesem Phänomen dauert aber bis heute an. Episodenbild: Kieselskelett des einzelligen Strahlentierchens (Radiolaria) Stylodicta clavata, Fundort: Barbados; Quelle: CC-BY-SA 2.0 Picturepest
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1:22:58
AstroGeoPlänkel: Schwankende Erdbahn und ein Phantom-Planet
In dieser Folge widmen sich Franzi und Karl wieder dem Feedback zu den letzten Episoden. Karl erzählt von seiner Reise nach Island, wo er zwar beeindruckende Polarlichter sehen konnte, aber leider - oder glücklicherweise? - keinen Vulkanausbruch miterlebt hat. Es geht um die Aussprache des Namens von Louis Agassiz sowie die problematischen Ansichten dieses Wissenschaftlers, was Karl zu einer kurzen Einordnung historischer Persönlichkeiten bewegt. Es geht um den nötigen Tiefgang, vereinzelt wahrgenommenes zu langsames Sprechtempo und warum es toll ist, wenn uns auch junge Menschen gerne hören. Franzi taucht dank einiger guter Hinweise in die Tiefen der Orbitmechanik ab sowie in die Untiefen der statistischen Gegenargumente zur Existenz eines neunten Planeten in den äußeren Regionen unseres Sonnensystems. Eine Kritik gilt der Tatsache, dass Franzi und Karl anscheinend ein neues Lieblings-Füllwort entdeckt haben: genau! Vorschläge für neue Füllwörter werden dankend angenommen. Karl erzählt von der Idee einer AstroGeo-Exkursion, anders ausgedrückt: einem AstroGeo-Wandertag. Am Ende geht es darum, warum es nicht häufiger Folgen mit Geschichten gibt - und warum AstroGeo dafür mehr finanzielle Unterstützung bräuchte. Karl und Franzi hätten beide große Lust darauf! Ihr auch?
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58:37
Planet 9 aus dem All: Suche nach der verborgenen Welt
Wie viele Planeten gibt es in unserem Sonnensystem? Im Jahr 2006 schien zumindest diese eine Frage ein für allemal geklärt zu sein. Denn der zuvor neunte Planet Pluto war zum Zwergplaneten degradiert worden. Fortan umrundeten nur noch acht Planeten unsere Sonne – und Pluto, der ehemalige Planet der Herzen, war nur noch eines von tausenden sogenannten transneptunischen Objekten, kurz TNOs, die unsere Sonne jenseits von Neptun in teilweise ziemlich merkwürdigen Bahnen umlaufen. Doch die scheinbare Ruhe rund um die Planetenfrage in unserem Sonnensystem sollte nicht lange dauern. Nur zehn Jahre später, im Jahr 2016, veröffentlichten zwei US-amerikanische Forscher einen Fachartikel, in dem stand: Es gibt doch neun Planeten in unserem Sonnensystem! Der von den Forschenden beschriebene „Planet Neun“ sollte so richtig groß sein, weit massereicher als unsere Erde, wenn auch nicht gar so schwer wie Neptun. Mehrere tausend Jahre würde dieser Planet neun für einen Umlauf um die Sonne brauchen, und so weit weg sein, dass er für Astronominnen und Astronomen auf der Erde quasi unsichtbar wäre – ein schwacher, winziger Lichtpunkt draußen im All, aber eben doch ein richtiger, großer Planet. Dieser Planet Neun würde sich lediglich über seinen Einfluss auf die transneptunischen Objekte im äußeren Sonnensystem verraten. Denn irgendetwas an deren Umlaufbahnen war und ist bis heute komisch: Mit dem derzeitigen Verständnis unseres Sonnensystems lassen sie sich nicht erklären. Doch ein weiterer Planet könnte sie mit seiner Schwerkraft beeinflussen und so dieses Rätsel lösen. Ein Planet Neun wäre demnach eine elegante Lösung für viele noch offene Fragen im äußeren Sonnensystem – aber gibt es ihn auch wirklich? Denn trotz jahrelanger Suche verlief die Jagd nach ihm bislang erfolglos. In dieser Podcastfolge erzählt Franzi die Geschichte von der Jagd nach diesem Planeten: Es ist eine Geschichte von komischen oder vielleicht doch gar nicht so komischen Umlaufbahnen von Transneptun-Objekten, alternativen Erklärungsversuchen mithilfe eines vorbeifliegenden Sterns und dem Warten auf ein neues Teleskop, das endgültig klären könnte, wie viele Planeten es in unserem Sonnensystem gibt.
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1:13:34
Von Gletschern und Gestirnen: Die Entdeckung der Milanković-Zyklen
Im Jahr 1914 wird in Dalj im Osten des heutigen Krotatiens ein Mann verhaftet. Er hatte in einem früheren Krieg als Soldat für das serbische Militär gekämpft und die Streitkräfte Österreich-Ungarns wollen ihn nun daran hindern, im kurz zuvor ausgebrochenen Weltkrieg zu kämpfen. Doch das hatte er ohnehin nicht vor: In seinem erzwungenen Exil in Budapest wird er in den kommenden vier Jahren fernab des Kriegsgeschehens eine Theorie ausarbeiten, die erstmals die Sphären des Himmels mit dem Klima der Erde verbinden wird. Er wird drei Phänomene entschlüsseln, die wir heute als Milanković-Zyklen kennen, benannt nach dem serbischen Mathematiker Milutin Milanković. Karl erzählt in dieser Podcastfolge, welches Problem Milanković zu lösen versuchte: Schon ein Jahrhundert zuvor hatten Geologen erkannt, dass das Klima der Welt nicht immer so gewesen war wie in der Gegenwart. Im Jahr 1837 gab der Schweizer Naturforscher Louis Agassiz deshalb bekannt, dass in Europa in grauer Vorzeit eine Eiszeit geherrscht haben müsse. Riesige Gletschermassen hätten sich nicht nur über den gesamten Alpenraum ausgebreitet, sondern auch weite Teile Europas bedeckt. In den folgenden Jahrzehnten erhärtete sich die Hypothese von Agassiz. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden heraus, dass es sogar mehrere Eiszeiten gegeben haben musste, die von Zeiten wärmeren Klimas unterbrochen waren, die unserer heutigen Welt glichen. Doch warum dieser Wechsel von Kalt- und Warmzeiten überhaupt stattfand, dafür gab es viele Hypothesen und nur wenig Konsens. Das Eiszeit-Problem war jahrzehntelang in der Welt, ohne dass die Wissenschaft einer Lösung näherkam. Von Anfang an waren Unregelmäßigkeiten der Erdbahn und andere astronomische Ursachen im Gespräch, aber bei den meisten Geologen nicht hoch im Kurs. Zu fern schien der Lauf der Planeten, zu unwahrscheinlich, dass sie die Kraft der Sonnenstrahlung und damit das Klima ausreichend stark verändern würden. Erst Milutin Milanković änderte diese Sichtweise: Er nutzte genauere astronomische Daten und die bekannten physikalische Gesetze seiner Zeit, um zu berechnen, wie die Sonne auf das Klima der Erde auf unterschiedlichen Breitengraden wirkt. Hatte dieser serbische Mathematiker endlich das Eiszeit-Problem gelöst?
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1:07:17
AstroGeoPlänkel: Titanisches Leben und freie Planetenbahnen
Diese Folge beschäftigt sich mit eurem Feedback zu unseren Geschichten: Das AstroGeoPlänkel ist eine regelmäßige Sonderfolge, in der es um eure Fragen, Kommentare, Anmerkungen und Wünsche geht. Dieses Mal sprechen Karl und Franzi noch einmal ausgiebig über mögliches Leben auf dem Saturnmond Titan. Denn netterweise haben sich mehrere Hörende gemeldet, die sich mit den chemischen Zutaten des Lebens auskennen. Es geht also um Methan als Lösungsmittel, polare Verbindungen, links- und rechtsdrehende Moleküle und Dreifachbindungen. Um bei alledem nicht zu sehr verloren zu gehen, erklärt uns die Chemikerin Martina Preiner, was genau mögliches Leben auf dem Titan begünstigen könnte oder auch nicht. Danach geht es um Pluto, der seinen Planetenstatus laut Franzi zwar richtigerweise verlor, den viele unserer Hörenden aber weiter für sehr liebenswert halten - keine Sorge, wir auch! Wir sprechen darüber, was es bedeutet, wenn ein Planet seine Bahn aufgeräumt hat und warum der Neptun weiterhin als Planet gilt, obwohl Pluto seine Bahn kreuzt (Spoiler: Es kommt auf die Größe an!). Das erklärt auch, warum auf den Bahnen etlicher Planeten kleine Trojaner-Asteroiden kreisen dürfen, ohne dass Astronomen an deren Planetenstatus rütteln. Wir sprechen auch darüber, warum die Entdeckerin des festen inneren Erdkerns Inge Lehmann (AstroGeo Folge 48) nicht bekannter ist - und warum ein populärer Roman über sie zwar auf dänisch, aber noch immer nicht auf englisch oder deutsch übersetzt wurde. Der Verlag des Buches Den inderste kerne freut sich sicher über derartige Vorschläge. Zuletzt geht es um Hörerinnen, die sich vom AstroGeo-Podcast inspirieren haben lassen - und deshalb nebenher ein Studium angefangen haben. Es geht um Franzis Hobby namens Magic und die Freude, die das bei manchen Hörern hervorruft. Und schließlich sprechen wir darüber, wie wir uns gegenseitig unsere Geschichten zwischen Weltall und Erde erzählen - und warum.
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54:54