Kreisstruktur im Eis der Antarktis weiterhin rätselhaft

Direkte Draufsicht auf die annähernd kreisrunde Bruchstruktur im antarktischen König-Baudoin-Schelfeis. | Copyright: AWI (kontrastverstärkt durch grewi.de)

Bremerhaven (Deutschland) - Was wie der Anfang eines Science-Fiction-Klassikers klingt, sorgt immer noch für wissenschaftliche Kontroversen: Zur im vergangenen Dezember im antarktischen König-Baudoin-Schelfeis gefundenen, kreisförmigen Bruchstruktur gibt es zwar neue Informationen, aber immer noch keine endgültige Erklärung. Neben dem Einschlag eines gewaltigen Meteoriten werden indes noch andere Erklärungen diskutiert.

Wie Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts der Helmholtz-Stiftung im "AWI-Eisblog" berichten, zeigte eine Auswertung von Satellitenaufnahmen, dass die Struktur schon in den 1990er Jahren existierte. Zuvor hatten die Forscher vermutet, es könnte sich um das Ergebnis einen vermuteten Meteoriteneinschlags 2004 handeln (...wir berichteten).

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"Diese (Satellitenaufnahmen) zeigen, dass die Struktur, die sich jetzt an der Position 69.8° Süd 32.26° Ost mit einem Durchmesser von ca. 3 km befindet, mit dem Eis mitgewandert ist", erläutert Olaf Eisen vom AWI-Eisblog. "Einen Eindruck dieser Wanderung kann man in einem Tweet von Allen Pope erhalten. Das spricht dafür, den Zeitpunkt der Entstehung des Rings weiter in die Vergangenheit zu legen, als bisher vermutet. Bei dieser Sichtung von Satellitendaten wurde in der Nähe eine weitere, ringförmige Struktur entdeckt, die (für Interessierte) z.B. auch in Google Earth klarer zu sehen ist, als die hier diskutierte."

Neben einem Meteoriteneinschlag werden seither auch sogenannte Eis-Dolinen als Erklärung für die Kreis- bzw. Ringstrukturen diskutiert.

Zur Entstehung dieser Eis-Dolinen erläutert Eisen weiter: "Ähnlich wie in Kalksteingebieten beobachtete Einsturztrichtern können in Gletschern Hohlräume einbrechen. Dabei entstehen Trichter an der Oberfläche. Anders als im Kalkstein aber können sich Hohlräume in Gletscher recht schnell bilden, wenn dort gespeichertes Schmelzwasser plötzlich abfließt. Eis-Dolinen wurden in Grönland und auf Eisschelfen an der antarktischen Halbinsel bereits seit den 1930er Jahren beobachtet. Die Beschreibung dieser Strukturen ist detailreich und damit ebenfalls geeignet, um diese Hypothese mit unseren Flugdaten vom zweiten Weihnachtstag zu testen. Im Gegensatz zu einem grönländischen Beispiel einer Doline als Schmelzwasserdepression, welches kürzlich in der open access-Zeitschrift "The Cryosphere" veröffentlicht wurde, zeigt die Ringstruktur auf dem Roi Baudouin Eisschelf im Inneren größere Bruchstücke von Eis.

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Allerdings geben die Glaziologen in Bremerhaven zu bedenken, dass für die Entstehung einer mit der gewaltigen Bruchstruktur übereinstimmenden Eis-Doline nicht unerhebliche Mengen von Schmelzwasser nötig gewesen wären, wie sie bislang nur schwer mit dem Klima in dieser Region, weitab von der sich rasch erwärmenden westantarktischen eigentlichen "Heimat der Eis-Dolinen" zu vereinbaren sei. "Wenn es sich herausstellen sollte, dass große oder zahlreiche Eis-Dolinen an mehreren Stellen auch in der Ostantarktis beobachtet werden könnten, wäre das für die Glaziologie eine neue Möglichkeit, um vergangene, bisher unbeobachtete Schmelzprozesse besser untersuchen und verstehen zu können. Und damit unser Verständnis der Antarktis als Ganzes", so der Forscher.

Während die aktuelle Forschungssaison in der Antarktis für die AWI-Forscher Ende Februar zu Ende ging, sind weitere Untersuchungen der mysteriösen Bruchstruktur geplant:

"Zunächst werden jetzt alle verfügbaren Datensätze zusammengetragen. Bei den im Feld erhobenen Daten handelt es sich um mehrere Terabyte. So eine gewaltige Datenmenge kann nicht einfach über Satellit ans AWI übertragen werden, sondern per 'Turnschuh-FTP': also im Gepäck der rückkehrenden Wissenschaftlern der WEGAS-Kampagne Anfang Februar. Diese Daten werden dann ausgewertet und die oben erwähnten Hypothesen daran getestet. Das wird mehrere Monate dauern. Kommt man hier zu einer plausiblen Erklärung, so folgt eine wissenschaftliche Abhandlung zum Thema, die dann international begutachtet wird (der sogenannte 'peer review'-Prozess). Ist dies erfolgreich verlaufen, wird der Artikel in einer Fachzeitschrift veröffentlicht. In der Regel wirft so ein Artikel mehrere neue Fragen auf. In diesem Fall könnte man solcher Fragen am besten mittels einer näheren Untersuchung vor Ort an der Ringstruktur herangehen. Dies könnte wiederum in Zusammenarbeit mit unseren belgischen Kollegen passieren, die jedes Jahr für Messungen auf das Roi Baudoin Eisschelf fahren. Im Rahmen des BENEMELT-Projektes plant Jan Lenaerts der Ringstruktur sobald wie möglich einen Besuch abzustatten. Wegen der längeren Vorlaufzeiten für antarktische Bodenprogramme und Logistik würde das aber frühestens im nächsten Jahr der Fall sein können."

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Astronomen zeigen: Schon mit heutiger Technologie könnten erdähnliche Exomonde entdeckt werden

Künstlerische Darstellung von einen fernen Gasriesen umkreisenden Monden (Illu.). | Copyright: NASA

Cambridge (USA) - Seit Jahren spekulieren Wissenschaftler darüber, welche Arten von sogenannten Exomonden - also Monden, die Planeten außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen - mit der heute schon zur Verfügung stehenden Technologie entdeckt werden können. Jetzt haben Forscher die "Hunt for Exomoons with Kepler" (HEK) und damit die "Jagd nach Exomonden mit dem Weltraumteleskop Kepler" begonnen und zeigen, dass es schon heute möglich wäre, potentiell lebensfreundliche Exomonde zu entdecken.

Wie das HEK-Team um Dr. David Kipping von der Harvard University vorab auf "arXiv.org" und in einer zukünftigen Ausgabe des Fachjournals "Astrophysical Journal" berichten, haben sie bislang die Daten von rund 60 mit Kepler entdeckten Exoplaneten ausgewertet. Während bislang noch kein Mond um diese Welten eindeutig nachgewiesen werden konnte, zeige die HEK-Analyse jedoch, dass schon unsere heutige Technologie nicht nur ferne Planeten sondern auch sie umkreisende und sogar potentiell lebensfreundliche Monde aufspüren könnte.

Bislang konzentriert sich die Suche nach lebensfreundlichen Welten um ferne Sonnen noch auf Felsplaneten, die diese Sterne innerhalb der klassischen sogenannten habitablen Zonen umkreisen. Hierbei handelt es sich um jene Abstandsregion, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit auf seiner Oberfläche aufgrund milder Temperaturen flüssiges Wasser - und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens - existieren kann. Bislang wurden hier jedoch deutlich mehr große Gas- als Felsplaneten entdeckt.

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Unser eigenes Sonnensystem zeigt jedoch, dass auch - und gerade - Monde solcher Gasriesen aufgrund der Wechselwirkungen mit ihren Mutterplaneten durchaus lebensfreundliche Bedingungen aufweisen können, selbst wenn sie sich nicht innerhalb der klassischen "grünen Zone" befinden.

Anhand der Daten des nach Exoplaneten suchenden NASA-Weltraumteleskops "Kepler" haben die Forscher eine Reihe von Merkmalen erarbeitet, die auf die Anwesenheit eines Mondes (also eines Exomondes) um bekannte und von "Kepler" entdeckte Exoplaneten hindeuten würden. Zu diesen Hinweisen zählen beispielsweise der Schatten eines solchen Mondes vor dem Hintergrund seines Sterns oder auch der Schwerkrafteinfluss, den ein solcher Mond - wie der Erdenmond auf die Erde - auf seinen Planeten hat.

"Selbst wenn wir diese Effekte nicht vorfinden, wissen wir dann zumindest, welche Art von Monden wir angesichts eines solchen Planeten zumindest ausschließen können", erläutert Kipping.

Am aussagekräftigsten für den Detektierbarkeit von Exomonden ist das Masseverhältnis zwischen einem Planeten und einem potentiell vorhandenen Mond, erläutert der Astronom weiter: "So besitzt der Erdenmond beispielsweise nur rund ein Prozent der Erdenmasse. Während ein solches Signal zunächst sehr klein erscheint, sind unsere bisherigen Instrumente aber dennoch sensibel genug, um ein solches Verhältnis bei einem von acht der untersuchten Exoplaneten zu identifizieren. (...) Eines der größten Masseverhältnisse zwischen einem "Planeten" und einem seiner Monde in unserem Sonnensystem ist das von Pluto und seinem Mond Charon. Es liegt bei 11,6 Prozent." Das HEK-Team hat errechnet, dass ein Mond mit einem solchen Masseverhältnis in 40 Prozent der untersuchten 60 Planeten ohne Weiteres gefunden werden könnte.

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Zugleich haben die HEK-Forscher diese Daten auch in wirkliche Massen übertragen.
Hierbei zeigt sich, dass Exomonde von der Größe der Erde in einem von drei untersuchten Planeten gefunden werden könnte - so sie vorhanden sind. Selbst die kleinsten identifizierbaren und potentiell lebensfreundlichen Exomonde könnten noch in einem von vier Fällen schon mit heutiger Technologie identifiziert werden.

Doch warum wurden dann bis heute noch keine derartigen Exomonde entdeckt? "In unserem aktuellen Artikel berichten wir über unsere Nullresultate, unsere ersten Schätzungen auf der Grundlagen empirischer Abhängigkeiten. Natürlich würden wir nun auch gerne ein eindeutiges Signal (für einen Exomond) finden und verfolgen derzeit auch die bislang interessantesten Kandidaten.

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