Elektromagnetisches Spektrum
KS |
GS | RS |
UV IV | UV
III | UV II | UV
I | Violett | Blau | Grün | Gelb | Orange | Rot | IR
I | IR II |
IR III | IR
IV | MW | RW | LW |
 |  |  | Ultraviolett | Sichtbar | Infrarot |  |  |  | bis 104 nm | 105 bis 101 nm | 103 bis 10 nm | 10 bis 100 nm | 100 bis 200 nm | 200 bis 300 nm | 300
bis 380 nm | 380 bis 420
nm | 420 bis 480 nm | 480 bis 560
nm | 560 bis 580 nm | 580 bis 630
nm | 630 bis 780 nm | 780 bis 1500
nm | 1500 bis 6000 nm | 6000 bis 40000 nm
| 40000 bis 1 Mio. nm | 106 bis 109 nm | 109 bis 1014 nm | ab 1014 nm |
Das
elektromagnetische Spektrum reicht also von den unendlich kurzen Wellen der kosmischen
Strahlung bis zu den unendlich langen Wellen. Je
kürzer eine elektromagnetische Welle, desto stärker die Wirkung der
Strahlung. Bei den längeren Wellen wird meistens die Frequenz angegeben -
schwingt die Welle pro Sekunde z.B. nur einmal, so schwingt sie mit einem Hertz
(1 Hz). Bei den kürzeren Wellen wird meistens die Energie angegeben, die
ein Strahlungsteilchen (sprich: Photon) transportiert; diese Energie ist nämlich
gleich der Frequenz der Strahlung multipliziert mit der vom deutschen Physiker
Max Planck **
entdeckten Naturkonstante, dem Planckschen Wirkungsquantum ( ).
Als Energieeinheit benutzt man das Elektronenvolt (eV).
Spektralklassen, Spektraltypen, Leuchtkraftklassen und absolute visuelle Helligkeiten
der Sterne
Spektralklassen (Klassifikation der Sterne nach ihrem Spektrum)  |
W | Sehr
helles Kontinuum, auf dem breite Emissionsbanden von Wasserstoff sowie neutralem
und ionisiertem Helium liegen. Vgl. Wolf-Rayet-Sterne, die von expandierenden
Gashüllen umgeben und meist Komponenten enger spektroskopischer Doppelsterne
sind. (Beispiel: g² Velorum). |
O | Helles
Kontinuum, auf dem Absorptionslinien von neutralem Helium, Wasserstoff und einfach
ionisiertem Sauerstoff liegen. (Beispiel: z Puppis,
Spektraltyp O5). | B | Kontinuum,
auf dem vor allem Absorptionslinien des neutralen Heliums sichtbar sind. Je näher
sie an den Typ B9 kommen, desto schwächer werden sie, während verstärkt
Wasserstoff-Linien auftreten. (Beispiel: Algol, Spektraltyp B8). |
A | Das
Spektrum wird von Wasserstoff-Linien beherrscht, obwohl sie gegen A9 hin etwas
schwächer werden. Einige Metall-Lnien treten auf, ebenso gegen A9 hin die
Linien H und K des einfach ionisierten Calciums. (Beispiel: Sirius, Spektraltyp
A0). | F | Die
Wasserstoff-Linien sind weiter abgeschwächt und die Linien H und K verstärkt.
Das sogenannte G-Band entsteht durch nicht beieinander liegende Linien von Eisen,
Titan und Calcium. (Beispiel: Canopus, Spektraltyp F0, oder Prokyon, Spektraltyp
F5). | G | Die
Linien H und K sind am stärksten, die Wasserstoff-Linien dagegen noch schwächer.
Zahlreiche Metall-Linien treten auf. Gegen G9 hin sind die Eisen-Linien sogar
stärker als die Wasserstoff-Linien. (Beispiel: Sonne, Spektraltyp G2 ). |
K | Das
Kontinuum wird auf der kurzwelligen, blauen Seite merklich schwächer. Am
stärksten ist das G-Band. Die Wasserstoff-Linien sind kaum mehr sichtbar.
Banden von Titanoxid treten auf. Die Linien H und K sind sehr stark. (Beispiel:
Arktur, Spektraltyp K0, oder Aldebaran, Spektraltyp K5). Vgl. Rote Riesensterne
( )
und Rote Zwergsterne ( ). |
M | Die
Titanoxid-Banden sind am stärksten. Das G-Band ist in einzelne Linien aufgelöst.
Das kurzwellige Ende des Kontinuums ist fast ganz verschwunden. (Beispiel: Beteigeuze,
Spektraltyp M2). Vgl. Rote Riesensterne ( )
und Rote Zwergsterne ( ). |
R | Cyan-
und Kohlenstoffmonoxid-Banden herrschen vor. |
N | Ähnlich
wie R; jenseits von 450 nm ist kein Kontinuum mehr feststellbar. Wegen der bei
den Klassen N und R auftretenden Kohlenstoff-Banden werden diese Sterne auch als
Kohlenstoffsterne bezeichnet. | S | Ähnlich
M und N, mit Zirkonoxid-Banden. | L | Braune
Zwergsterne. Sie sind schwach leuchtende Sterne mit einer Masse unter
0,07 bis 0,09 Sonnenmassen (nur zum Vergleich: die Masse des Jupiter beträgt
rd. 0,001% der Sonnenmasse ).
Sterne, die nach ihrer Entstehung diese Masse nicht erreichen, haben mit unter
10 Mio. K so niedrige Temperaturen, daß sie keine Energie mit Hilfe atomarer
Kernverschmelzung freisetzen können. ( ).
Sie sind lediglich in der Lage, Energie aus einer Kontraktion zu beziehen. ( ).
Der Masse nach stellen Braune Zwerge also ein Bindeglied zwischen Planeten und
echten Sternen dar. | T |
Y |
W
= Klasse der Wolf-Rayet-Sterne (kurz vor ihrem Kollaps stehende [zu Schwarzen
Löchern { }
werdende] O- oder B-Sterne).  O,
B, A, F, G, K, M = Grundklassen. R,
N, S = Sonderklassen, die sogenannten Kohlenstoffklassen der
Roten Riesensterne; sie treten nur selten auf.  L,
T, Y = Klassen der Braunen Zwergsterne.  |
Der Zusammenhang zwischen Spektraltyp
(der Spektralklassen ),
Temperatur und Farbe  |
Typ | Effektive
Temperatur in K | Farbe | Ungefähre
Beispiele |  |
O5 | 35
000 | weiß | i
Orionis, z Puppis | B0 | 22
000 | weißgelb | Spika,
e Orionis | A0 | 10
700 | hellgelb | Sirius,
Wega, g Ursae Maioris | F0 | 7
400 | reingelb | Canopus,
i Aquilae | G0 |
5 900 (Zwerge) 5 200 (Riesen)
| tiefgelb | Capella,
Sonne (G2 ) |
K0 |
4 900 (Zwerge) 4 100 (Riesen)
| rötlichgelb | Arktur,
g Leonis, e Cygni |
M0 |
3 600 (Zwerge) 3 400 (Riesen)
| orange | Beteigeuze,
Antares, b Andromedae |
T = Temperatur; W = Wellen; F = Frequenz |
Spektraltypen (der Spektralklassen ),
Leuchtkraftklassen und absolute visuelle Helligkeiten  |
Typ | Leuchtkraftklassen | Unterzwerge | Weiße
Zwerge | Population
II | Ia | Ib | II | III | IV | V | Blauer
Ast | Roter Ast |
O5 | | |
| -6m, | | -5m,1 | | | | |
B0 | -6m,4 | -5m,9 | -4m,8 | -4m,0 | | -3m,2 | | | | |
B5 | | -5m,5 | -4m,8 | -3m,0 | | -0m,9 | | | | |
A0 | -6m,4 | -5m,3 | | -1m,5 | | +0m,6 | | +13m, | 0m,0 | |
A5 | | -5m,0 | | 0m,0 | | +2m,0 | +4m,0 | | -0m,3 | |
F0 | -6m,4 | -4m,7 | -0m,7 | | +3m,0 | +3m,0 | +4m,8 | | -0m,8 | |
F5 | | -4m,5 | -1m,3 | | +3m,2 | +3m,9 | +5m,7 | | -1m,8 | +2m |
G0 | | -4m,2 | -1m,6 | +0m,8 | +3m,2 | +4m,6 | +6m,4 | +14m, | -3m,1 |
G5 | | -4m,2 | -1m,8 | +0m,5 | +3m,1 | +5m,3 | +7m,1 | | | |
K0 | | -4m,2 | -2m,0 | +0m,4 | +2m,9 | +6m,2 | +8m,0 | +14m | | |
K5 | -6m,0 | -4m,2 | -2m,2 | -0m,1 | | +7m,6 | +9m,6 | | | |
M0 | -6m,0 | -4m,2 | -2m,3 | -0m,3 | | +8m,8 | +10m,8 | | | |
M2 | | -4m,2 | -2m,3 | -0m,4 | | +9m,8 | +11m,7 | | | |
M5 | | | | -0m,4 | | +12m,0 | +13m,9 | | | |
M8 | | | | | | +16m | | | | |
Anmerkung: Die Leuchtkraftklasse I wird unterteilt in Ia (helle Überriesen)
und Ib (schwächere Überriesen = c-Sterne). Unsere Sonne
(Spektraltyp G2) gehört zur Leuchtkraftklasse
V und hat eine absolute visuelle Helligkeit von +4m,87.
| |
| Um
die Menschheit zu retten - ihr eine neue Heimat zu geben -, gibt es nur 2 Möglichkeiten:(I)
Besiedlung eines Sonnensystem-Körpers, z.B. durch Terraforming.  (II)
Suche nach Möglichkeiten zu einer Besiedlung außerhalb des Sonnensystems,
z.B. durch ein Weltraum-Nomadentum und spätere Seßhaftwerdung.  Unser
Sonnensystem ist aus einer Wolke kosmischer Materie hervorgegangen.  **)
Immanuel Kant (1724-1804), Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels
(und der Planetenbewegungen), 1755.  Die
Sonne und ihre Planeten im Größenverhältnis Verdichtung
durch Gravitation erhitzte den Kernbereich der entstehenden Sonne, bis Kernreaktionen
einsetzten. Wärmestrahlung, Gravitation und Zentrifugalkraft trieben Teile
der nunmehr scheibenartig abgeflachten, rotierenden Masse nach außen. Schwere
Materie sammelte sich nahe der jungen Sonne und bildete die inneren Planeten,
leichtere Materie die äußeren Riesenplaneten.
Das Zentralegestirn unseres Planetensystems, die Sonne, ist ein durchschnittlicher
Stern, der aber infolge seiner Nähe astronomisch sehr gut erforscht werden
kann. Die chemische Zusammensetzung der Sonne ergibt sich aus den Beobachtungen
des Sonnenspektrums. Der Massenanteil des Wasserstoffs beträgt in der Atmosphäre
und an der Oberfläche 70,1%, Helium trägt 27,9% bei. Auf Elemente schwerer
als Helium, die sogenannten Metalle entfallen nur 2%. Wegen der Verwandlung
von Wasserstoff in Helium im Kern der Sonne durch Kernfusionsprozesse ist aber
der Anteil des Wasserstoffs zugunsten von Helium dort etwas geringer. Im innersten
Kern der Sonne, soweit die Temperaturen über etwa 10 Mio. K liegen, werden
in jeder Sekunde etwa 655 Mio. t Wasserstoff in 650 Mio. t Helium verwandelt.
Der Massendefekt von 5 Mio. t pro Sekunde wird jeweils in Energie verwandelt.Man
kommt nicht umhin, die Sonne, das Sonnensystem samt Planeten, insbesondere Jupiter
und die inneren Planeten (v.a. die Erde) als ein im Universum außerordenlich
entwickeltes Zusammenspiel, als zufälliges Gesamtphänomen
zu betrachten. ( ).
Wir Menschen sind nicht nur Sternwesen, sondern haben auch noch das
außerordenliche Jupiter-Glück ( ),
auf der Erde als Intelligenztiere und dank unserer Sprache zumindest
geistig ein Universum nachbauen zu dürfen.   Für
Venus, Erde und Mars bahnte sich zunächst mit der Stabilisierung der Sonne
der gleiche evolutionäre Prozeß an. Kohlendioxid und Wasserdampf waren
die Hauptbestandteile der ursprünglichen Atmosphären. Auf der Venus
war die Temperatur hoch genug, das Wasser gasförmig zu halten. Wasserdampf
und Kohlendioxid bewirkten in der Atmosphäre eine Aufheizung (Treibhauseffekt).
Strahlungsenergie der Sonne durchdringt die Venus-Atmosphäre und erwärmt
den Boden. Dieser strahlt Wärmeenergie zurück, jedoch in Wellenlängen
des Infrarotbereiches. die von Kohlendioxid und Wassermolekülen absorbiert
und damit nicht in den Weltraum abgestrahlt werden. So kam es in der Folge zu
einer weiteren Aufheizung der Venusoberfläche, deren Temperatur heute bei
475° liegt.
Der
4. Planet unseres Sonnensystems ist etwa 227,9 Mio. km (= 1,524 AE) von der Sonne
entfernt. Seine Masse beträgt nur 10% der Erdmasse ( ),
was sich vor allem durch den Umstand aus der Frühzeit des Sonnensystems erklärt,
als Jupiter einen Großteil der Masse, die für den Mars bestimmt war,
in Richtung auf die Erde lenkte und sich dadurch als Geburtshelfer der Erde erwies.
Auf dem Mars sind die Jahreszeiten wegen der Bahnexzentrizität
unterschiedlich lang. Für die Nordhalbkugel dauert der Frühling 199,6
Tage, der Sommer 181,7 Tage, der Herbst 145,6 Tage und der Winter 160,1 Tage.
Auf der Südhalbkugel sind die Verhältnisse ungekehrt. |
Wo ist unser Zuhause?
Angesichts der unendlichen Weiten, möchte man
nicht glauben, daß im Unendlichen unser Zuhause, unsere Heimat ist.
Seit der Neuzeit, spätestens aber seit der Moderne ist offenbar, daß
es doch in dieser gähnenden Leere liegt, die von Kosmos-Inseln durchzogen
ist. Planeten, Sterne, Galaxien und Galaxienhaufen sind tatsächlich nichts
anderes als Inseln im Universum. Unserer schöne Erde umkreist im
Sonnensystem dessen Zentrum, die Sonne, die sich ca. 30 000 Lichtjahre vom
galaktischen Zentrum entfernt befindet. Die Größen-und Massenverhältnisse
der neun Planeten und ihrer vielen Satelliten im Vergleich zur Sonne sind bemerkenswert:
mehr als 99% der Sonnensystem-Masse vereint die Sonne in sich, während Jupiters
Magnetfeld die größte Struktur des Sonnensystems darstellt und Jupiter
doppelt mehr Energie abgibt als er bekommt. ( ).
Die Erde ist hier also eine Insel im See einer Insel. Unser Zuhause,
unsere Heimat, ja jedes unserer Nester hat immer auch einen Inselcharakter.
( ).
Sonne
und Sonnensystem

Neue
Sterne entstehen aus den Verdichtungen in der interstellaren Materie. ( ).
Von besonderer Bedeutung sind dabei die Rotationsbewegung der Spiralnebel ( )
und ihre gewundenen Arme, die auch unsere Galaxie ( )
kennzeichnen und gewaltige Mengen an Materie enthalten. Die Ursprünge des
Sonnensystems und damit auch der Erde sind also eng verbunden mit der Struktur
unseres Sternsystems, der Milchstraße. Sie gehört zu der Kategorie
der abgeflachten, diskusförmigen Spiralnebel. Wichtigstes Merkmal des Spiralnebels
ist die Rotation seiner Sternmassen um ein Zentrum. ( ).
Die Sonne, eher den äußeren Regionen unserer Galaxis zugehörig,
benötigt rund 250 Millionen Jahre (= Ein Kosmisches Jahr )
für die Umkreisung des Zentrums, daß zur Zeit bei 29° Schütze
liegt.  Schon
Immanuel Kant **
war sich sicher, daß die Sonne aus einer kosmischen Wolke entstand und durch
die Fliehkraft der sich noch sehr schnell drehenden Sonne eine Staubscheibe mit
frei beweglichen Teilchen sich bildete, in der dann die Planeten zusammengeklebt
wurden. ( ).
Planeten entstehen also als Ansammlungen von Sonnenstaubteilen und
Sonnen bzw. Sonnensysteme in einer sich drehenden Gaswolke, die so dicht
geworden ist, daß sie kollabiert. Diese Gaswolke muß ihren Drehimpuls
- ihre Drehenergie - loswerden, damit ein Stern, ein Doppelsternsystem oder ein
sonstwie geartetes Sonnensystem entstehen und diesen Drehimpuls übernehmen
kann. Der Drehimpuls steckt danach in dem neuen System - zumeist aus 2 sich umkreisenden
Sternen (Doppelsterne) oder aus einem Stern mit jupiterähnlichem Begleiter,
manchmal aber auch aus einem Stern mit mehreren Planeten bestehend. Unser Sonne-Planeten-System
scheint also eher eine Seltenheit oder gar ein Wunder zu sein: ein Zufallsprodukt
im zufällig entstandenen Universum. ( ).
Ziemlich sicher scheint auch zu sein, daß
nur 750 000 Jahre vor der Geburt des Sonnensystems eine Supernova
( )
in der Nähe stattfand, die eigentlich nichts anderes bedeutet als eine galaktisch-intestellare
Befruchtung. ( ).
Reiner Sauerstoff (O16), der nur in Supernova-Explosionen
entstehen kann, wurde z.B. in Kometen gefunden, die aus benachbarten, also nicht-sonnensystemischen
Gebieten stammen und ab und zu, als Meteoriten, die Erde treffen. ( ).
Eine Supernova hat es aber seit Bestehen des Sonnensystems (4,5-5 Mrd J.) in seiner
unmittelbaren Nähe - im Umkreis von 50 Lichtjahren - nicht mehr gegeben.
Das erzählt uns jedenfalls das Sedimentgestein der Erde.Die
Sonne, über 99% der Sonnensystem-Masse ausmachend, ist unser Energiespender
und in unserem System deshalb auch der Hauptgarant für die Evolution, also
auch für das Leben auf unserem Planeten. Systemintern sorgt Jupiter dafür,
daß das auch so bleibt, denn er schützt die inneren Planeten. ( ).
Wenn die Sonne nicht binnen kurzer Zeit (ca. 1 Mio. Jahre) einen fast zur Sonne,
dann zum großen, auf ideale Distanz gehenden und relativ selbständigen
Jupiter bekommen, sondern statt dessen ihr Material in die Unendlichkeit geblasen
hätte, wäre unser Planetensystem mit der späteren Evolution nicht
entstanden. Noch in der Frühzeit wurde der Energie- und Materialspender Sonne
ruhiger und übertrug seinen Drehimpuls zu über 99% auf die sie umkreisenden,
werdenden Planeten, die dadurch die Möglichkeit erhielten, sich selbst zu
drehen. Das ist vorteilhaft für die Evolution, weil es auf einem Planeten,
der sich selbst dreht, Tag und Nacht gibt, d.h. daß die der
Sonne zugewandte Seite auch abgekühlt und die der Sonne abgewandte Seite
auch erwärmt werden kann. Der Sonne ist gleich
in die Wiege gelegt worden, daß sie sich in ihrer frühen Kindheit
ziemlich eigenwillig verhalten, dann ihren Drehimpuls behalten oder auf Planeten
übertragen darf, um ruhiger zu werden, aber letztlich auch sterben muß.
Im Fast-Renten-Alter wird sie immer heißer werden, sich als
Roter Riese ( )
aufblähen, als Roter Überriese Merkur und Venus verschlingen
und auch der Erde bedrohlich nahekommen, danach als Weißer Zwerg
( )
abkühlen und wegen ihrer thermischen Energie sogar noch mindestens 10 Milliarden
Jahre weiter leuchten, und im Endstadium als Schwarzer Zwerg ( )
ein Körper aus kaltem, entartetem Gas sein. Mit ihrem Tod werden auch die
innerern Planeten verschwunden sein, während die übrig gebliebenen Planeten
noch um das Zentrum kreisen werden, das zwar noch genauso schwer, aber absolut
klein und dunkel sein wird.  So
sicher die Sonne die Planeten und das Leben gespendet hat, so sicher wird sie
sich eines Tages gegen die Planeten und das Leben wenden:Die
Sonne hat die Hälfte ihres Aktiv-Alters (Kernfusionsalters) fast
beendet oder sogar schon überschritten, und die 2. Hälfte ihres Aktiv-Alters
heißt auch, daß die Sonne sich gegen ihre Planeten wenden muß.
Die Temperatur der Sonne steigt nämlich seitdem um 10% pro 1 Mrd. Jahre.
In 1 Mrd. Jahren wird die Erde das bereits zu spüren bekommen, in ca. 2 bis
3 Mrd. Jahren wird sie bereits ein ähnliches Treibhaus sein,
wie es die Venus jetzt schon ist. Schließlich wird die Erde verdampfen,
weil die Sonne noch heißer geworden sein wird. Der Mars wird dadurch, aber
auch nur noch für ca. 0,5 Mrd. Jahre, in die Rolle der heutigen Erde schlüpfen,
d.h. auf ihm könnte Leben erwachen: zum 2. Mal, denn in der Frühzeit
gab es wahrscheinlich schon einmal Leben auf dem Mars. Langfristig wird aber auch
der Mars zu heiß. Dann bleiben dem Leben nur noch die Gasgiganten als Fluchtmöglichkeit.
Jupiters Mond Europa beherbergt vielleicht sogar jetzt schon Leben. In späten
Zeiten des Planetensystems wird vielleicht auch Saturns Titan Leben entwickeln,
d.h. von der aufgeblähten, heißer gewordenen Sonne profitieren. Trotzdem:
Die Zeit der Merkur und Venus verschluckenden Sonne wird zu Ende gehen. Die Sonne
wird sterben müssen, und dieser Sonnenuntergang bedeutet tatsächlich,
daß hier alle Lichter ausgehen werden.   Aus
all dem folgt, daß auch das Leben auf der Erde die 2. Hälfte seines
Alters erreicht hat bzw. gerade dabei ist, sie zu erreichen. Das primitive
Leben auf der Erde wird, weil fast so alt wie die Erde selbst, fast so lange
exisitieren wie die Erde selbst. Erst etwa 0,57 Mrd. Jahre alt ist das höhere
Leben (ich nenne es auch: das phanerozoische Leben )
auf der Erde. Und wenn es ebenfalls die 2. Hälfte seines Alters erreicht
hat bzw. gerade dabei ist, es zu erreichen, dann wird es eben nur noch etwa 0,57
Mio. Jahre vor sich haben, also insgesamt nur etwa 1,14 Mrd. Jahre alt werden. Terrestrische
Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft - Venus, Erde, Mars - Im
sehr frühen Kindheitstadium der Sonne, d.h. bevor sie zur
Ruhe kam, war die Erde ein heißer, luftloser Gesteinskörper.
Atmosphäre und Ozeane entstanden - wie die Atmosphären der Venus und
des Mars - durch Ausgasung von Materie aus dem heißen Erdinnern im Laufe
der allmählichen Abkühlung der Kruste. Starke vulkanische Aktivität
förderte neben Lava und Asche gewaltige Gasmengen zutage, vor allem Kohlendioxid
und Wasserdampf. Stickstoff und Schwefelverbindungen wurden in geringen Mengen
freigesetzt. Die Vermutung liegt nahe, daß unter diesen Bedingungen ein
Planet wie die junge Erde eine an Kohlendioxid und Wasserdampf reiche Atmosphäre
besitzt. Tatsächlich haben Venus und Mars Kohlendioxid-Atmosphären,
und nur die Erde besitzt heute eine Stickstoff-Sauerstoff-Atmosphäre. Grund
dafür war die Entwicklung des Lebens auf der Erde, das Kohlendioxid unter
Freisetzung des Sauerstoffs spaltete und Kohlenstoff in organischen Ablagerungen
wie Kohle speicherte. Ein Teil des Kohlendioxids wurde auch im Wasser der Ozeane
gelöst. Die Sauerstoff-Atmosphäre der Erde signalisiert das Vorhandensein
von Leben; die Kohlendioxid-Atmosphären von Venus und Mars zeigen an, daß
dort kein Leben existiert. Weil Jupiter für alle inneren Planeten Platz geschaffen
hat und sie schützt, fragt man sich natürlich, warum er offenbar die
Erde besonders bevorzugt hat. Merkur und Venus liegen im Einflußbereich
der Sonne; deshalb kann hier Jupiter zwar dafür sorgen, daß die Sonne
die beiden Planeten nicht an sich reißt oder gar verschluckt, was sie ohnehin
im Greisenalter tun wird, er kann sie aber nicht vor der Hitze, der
Strahlungsenergie der Sonne schützen. Jupiter hat offenbar tatsächlich
der Erde mehr Glück zukommen lassen als dem Mars, denn auch der Mars hatte
in der Vergangenheit fließendes Wasser und damit zumindest primitives Leben.
Wegen seiner geringen Masse (10% der Erdmasse) war seine Anziehungskraft aber
zu schwach, um die ursprünglich viel dichtere Atmosphäre zu halten.
Dadurch kühlte der Mars in dem Maße ab, wie seine atmosphärischen
Gase in den Weltraum entwichen. Der Mars war ohnehin niemals so warm, daß
der Treibhauseffekt hätte wirksam werden können, und für eine längerfristige
Evolution eignet er sich auch nicht so gut wie die Erde. Als hätte Jupiter
das gewußt, ließ er der Erde mehr Material zukommen als dem Mars.
Die Masse der Erde wuchs so auf das 10fache der Marsmasse an und erhielt dadurch
auch eine viel stärkere Anziehungskraft als sie vorher gehabt hatte. Jupiter
hatte nämlich durch seine enorme Anziehungskraft viel Materie, die eigentlich
für den Mars bestimmt war, in Richtung auf die Erdbahn abgelenkt und sich
so als Geburtshelfer der Erde erwiesen. Und zur Taufe
schenkte Jupiter ihr auf ähnliche Art den Mond. 
 |
Der Mond ist fast ebenso alt wie die Erde und dürfte
kurz nach seiner Geburt der Erde fast 20mal näher gestanden haben
als heute (384403 km), da er sich seitdem von unserem Heimatplaneten entfernt.
(Heute z.B. mit fast 4 cm pro Jahr). Der Mond könnte nach dem Zusammenstoß
eines anderen jungen Planeten (Orpheus) mit der jungen Erde (Protoerde)
gebildet worden sein, und zwar zu einer Zeit, in der sich im Innern der beiden
jungen Planeten bereits eine Differentiation vollzog: das schwere Material sank
zum Zentrum ab, das leichtere Material stieg auf. Die Kollision riß die
äußeren, leichteren Schichten, den Mantel und die Kruste, beider Planeten
auf. Ein Teil des weggerissenen Materials sammelte sich darauf in Gestalt unseres
Mondes. Das schwere Material des fremden Planeten (Orpheus) sank dagegen
zum Erdkern und vereinigte sich mit diesem. Eine solche Theorie wird jedenfalls
auch von Computerimulationen unterstützt: So
gesehen brachten vor etwa 4,6 Milliarden Jahren die Kollision der beiden Planeten
und im weiteren Verlauf die Bildung des Mondes der Erde ein ungeheures Ungleichgewicht
und beendeten erst einmal das bereits existierende primitive Leben, es sei denn,
daß das Leben erst durch eben diese Kollison entstanden ist ( ),
durch die unser Planet zur Hölle auf Erden wurde: Vulkane spuckten
Feuer, die Erde kochte, die Lavaströme füllten Ozeane. Unser Mond wäre
nicht entstanden, sondern von den Gezeitenkräften zerissen worden, wenn er
sich nicht außerhalb, sondern innerhalb der sogenannten Roche-Grenze
(2,9 Erdradien = ca. 18500 km) befunden hätte. (Ist z.B. die Dichte des umlaufenden
Körpers gleich der des Zentralkörpers, dann liegt die Roche-Grenze
beim 2,456fachen des Radius des Zentralkörpers). Unser Mond hätte die
für sein Überleben notwendige Roche-Grenze von 2.9
Erdradien nicht erreicht, wenn z.B. zuvor bei der Kollision der Planet Orpheus
im rechten Winkel auf die Erde eingeschlagen wäre. Aber durch Zufall oder
Schicksal entstand der Mond eben doch außerhalb der Roche-Grenze
und wurde deshalb eben nicht von den Gezeitenkräften zerissen, um dann als
Erdring (vergleichbar mit anderen Planetenringen) noch einige Zeit zu bestehen
und anschließend von der Erde wieder vereinnahmt zu werden. Also betrug
nach der Kollision die Entfernung des Mondes zur Erde mindestens 18500 km! Durch
die Anziehungskraft des Mondes, die anfangs etwa 4000mal stärker war als
heute, wurden sogar Geröll und Magma den Gezeiten unterworfen. In den Meeren
bildeten sich gigantische Flutwellen. Im Laufe der folgenden 4,5 Milliarden Jahre
kühlte sich die Erde langsam ab, sie beruhigte sich - die anfänglich
gewaltigen Gezeitenkräfte führten dazu, daß sich der Mond schnell
von der Erde entfernte, während gleichzeitig die Eigendrehungen beider Körper
immer langsamer wurden. Unser Tag verlängerte sich von 4 auf 24 Stunden. Die
Gezeitenkräfte führen auch heute noch zu einer ständigen, wenn
auch geringen, Verlangsamung der Eigendrehungen und zu einer zunehmenden Entfernung
des Mondes von der Erde. Genau gesagt: wegen der Wechselwirkung der Gezeiten zwischen
Erde und Mond verringert sich der Eigendrehimpuls der Erde, so daß die Tage
länger werden; die Erde hat ihren Eigendrehimpuls zum Teil auf den Bahndrehimpuls
des Mondes übertragen, weshalb die Entfernung zwischen Erde und Mond pro
Jahr um etwa 3,8 cm zunimmt. In einem abgeschlossenen System kann der Drehimpuls
eines Körpers entweder ganz oder teilweise auf einen anderen Körper
übertragen werden, aber der ursprüngliche (Gesamt-) Drehimpuls des Systems
bleibt erhalten. Diese Eigenschaft bezeichnet man auch als Drehimpulserhaltung.
Also: Drehimpuls kann nicht verloren gehen! Weder ganz noch teilweise! Er kann
aber übertragen werden!
Drehung um einen gemeinsamen Schwerpunkt
 |
Das Erde-Mond-System ist völlig anders zu bewerten als eine Erde
ohne Mond. Der Mond entstand durch ein Unglück und bedeutete doch bald ein
Glück. Erst brachte er der Erde ein Ungleichgewicht, aber schon bald, weil
er sich wegen der anfänglich gewaltigen Gezeitenkräfte schnell von der
Erde entfernte, trug er wesentlich zum Gleichgewicht bei, und die Erde kam zur
Ruhe, zu einer langsameren Rotation. ( ).
Wird der Mond sich auch in der Zukunft weiter von der Erde entfernen, also die
Erde wieder unruhiger werden, oder wird die Erde genau das verhindern? Zur
Erinnerung: Bei der Drehung der Erde unter den vom Mond aufgetürmten Flutbergen
wird Reibungsenergie verbraucht, so daß sich ihre Umdrehungsgeschwindigkeit
zunehmend verlangsamt. Erst wenn die Erde für eine Umdrehung genauso lange
braucht wie der Mond für eine Umrundung der Erde, ist das Spiel beendet.
Von da ab wendet die Erde dem Mond immer dieselbe Seite zu. Diesen als Korotation
bezeichneten Zustand hat der Mond schon vor langer Zeit erreicht, denn so wie
die Gravitationskraft des Mondes auf die Erde wirkt, wirkt auch die Gravitationskraft
der Erde auf den Mond. Erde und Mond zwingen sich also gegenseitig zur Korotation
( ),
wobei dieses Schicksal den masseärmeren Partner zuerst ereilt. (Harald
Lesch, Big Bang, zweiter Akt, 2003, S. 235). Wer von beiden masseärmer
ist, braucht wohl nicht erwähnt zu werden.   
 |
-
Gezeiten (Tiden) -
Gezeiten (Tiden) sind zu verstehen als das gesetzmäßige
Heben und Senken der Wasserrmassen in den Ozeanen, der Gase in der Atmosphäre
und des festen Erdkörpers. Die vom Mond verursachten Gezeiten auf der Erde
gehen auf das Wechselspiel zwischen der Anziehungskraft des Mondes und der Fliehkraft
zurück, die beim Umlauf der Erde um das gemeinsame Schwerezentrum des Systems
Erde-Mond entsteht. Dasselbe gilt auch für die Beziehung zwischen Erde und
Sonne. Doch sind die Gezeitem von seiten des Mondes etwa 21mal stärker als
die Gezeiten der Sonne. Die Anziehungskraft des Mondes und die Fliehkraft bei
dem erwähnten Umlauf der Erde heben sich nur für den Erdmittelpunkt
gerade auf. Auf der dem Mond zugewandten Seite überwiegt die Mondanziehungskraft,
so daß dort ein Flutberg entsteht. Auf der dem Mond abgewandten Seite ist
die Mondanziehungskraft kleiner als die Fliehkraft, so daß die Letztere
dort ebenfalls zur Entstehung eines Flutbergs führt. In den um 90° dazwischenliegenden
Bereichen herrscht Ebbe. Bei der Rotation der Erde laufen die beiden Flutberge
innerhalb eines Tages um unseren Planeten. Wegen des Mondumlaufs um die Erde folgen
die Flutzeiten aber nicht in 12 Stunden, sondern in durchschnittlich 12,25 Stunden
aufeinander. Dabei wird zunächst nur auf die Flutberge, die durch den Mond
hervorgerufen werden, geachtet. Fallen aber Mondflut und Sonnenflut zusammen,
so verstärken sich die Fluten zur sogenannten Springflut. Sie tritt dann
ein, wenn Sonne, Mond und Erde etwa auf einer Linie hintereinander stehen, also
bei Neumond und Vollmond. Fallen jedoch Mondflut und Sonnenebbe aufeinander, dann
reduziert sich die Höhe der Flut und es entsteht Nippflut. Diese ist beim
ersten und letzten Viertel des Mondes zu erwarten. Auf dem freien Ozean beträgt
die Fluthöhe im Durchschnitt nur etwa 35 cm. Die Gezeiten machen sich daher
in den offenen Weltmeeren überhaupt nicht bemerkbar. Anders ist es dagegen
an den Meeresküsten, wo durch Stau der Wassermassen wesentlich größere
Fluthöhen entstehen. Der Zeitpunkt, zu dem die Flut oder Ebbe an einem bestimmten
Ort zu erwarten ist, fällt aus demselben Grund auch meist nicht mit der oberen
oder unteren Kulmination des Mondes zusammen. Vielmehr hat jeder Ort seine eigene
sogenannte Hafenzeit (Mondflutintervall). Es ist der Zeitunterschied zwischen
dem Meridiandurchgang des Mondes und dem Eintritt des Hochwassers. Der Unterschied
zwischen dem mittleren Wasserstand bei Flut und Ebbe ist der sogenannte Tidenhub.
Er kann sogar in einigermaßen ausgedehnten Binnenseen festgestellt werden,
ist dann aber außerordentlich gering. | 

Aus
dem Weltraum gesehen, scheint die Erde nur ein ganz gewöhnliches Mitglied
der Gruppe der inneren Planeten zu sein. ( ).
Tatsächlich nimmt sie aber eine Sonderstellung ein, weil ihre Atmosphäre
Sauerstoff enthält. Diese Lufthülle hat unter dem Schutz Jupiters ( )
die Entwicklung höherer Lebensformen auf unserem Planeten ermöglicht
und sichert deren Fortbestehen, solange Jupiter verhindert, daß die gefährlichen
Asteroiden und Kometen die Erde treffen. (Meteoriten). Zugleich schützt
die Erdatmosphäre die Lebewesen vor den schädlichen Bestandteilen der
Sonnenstrahlung. Die Sonne ist also Lebens- und Todpender zugleich.  |
Die
sich durch die Gezeiten ständig bewegenden Wassermassen verursachen vor allem
in Randmeeren und Flachmeeren eine Gezeitenreibung. Sie führt, wie schon
erwähnt, zu einer allmählichen Verlangsamung der Rotationsgeschwindigkeit
der Erde. Dadurch wird die Länge des Tages pro Jahrhundert um durchschnittlich
0,0016 Sekunden länger. Die Gezeitenreibung hat bei anderen Gestirnen schon
zu einer weitgehenden Reduzierung ihrer Rotationsgeschwindigkeit geführt.
Am auffälligsten ist diese Erscheinung bei unserem Mond, der durch die Wirkung
der Gezeitenreibung seine Rotationsgeschwindigkeit soweit abbremste, daß
seine Rotationszeit seit langem gleich seiner Umlaufzeit um die Erde ist; dadurch
weist der Mond unserer Erde stets dieselbe Seite zu. Entsprechendes gilt auch
für Satelliten anderer Planeten, für alle Satelliten, für alle
Körper, für alle Systeme, die um etwas kreisen. Auch bei engen Doppelsternen
können Gezeiten dazu führen, daß sich die beiden Komponenten eines
solchen Systems stets dieselbe Seite zukehren. Darüber hinaus bewirken Gezeiten
auch eine Deformation eng beieinander stehende Doppelstern-Komponenten. Sie unterliegen
also einer Gezeitendeformation.Was
für das System Planet-Mond gilt, gilt für alle Systeme, also auch für
das System Stern-Planet (in dem ja - laut Regel - das System Planet-Mond enthalten
ist ).
Da sich die Gezeitenkräfte umgekehrt proportional zur dritten Potenz
des Abstands Stern-Planet verändern - eine Halbierung des Abstands hat achtmal
so große Gezeitenkräfte zur Folge -, wirkt sich eine Verringerung der
Entfernung zwischen Stern und Planet ziemlich drastisch aus. Bei einem 0,2-Sonnemassenstern,
den ein Planet mit der Masse unserer Erde in der Entfernung von 0,1 AE umkreist,
dauert es nur etwa 25 bis 30 Millionen Jahre, bis der Stern die Korotaion des
Planeten erzwungen hat. Aber Korotation ist nicht gut für das Leben. Wenn
ein Planet seinem Stern stets dieselbe Seite zuwendet, heizt sich diese so stark
auf, daß das Leben dort praktisch gegrillt wird, wogegen die abgewandte
Seite durch Wärmeabstrahlung in den Weltraum abkühlt und das Leben dort
zu Eis erstarrt. In einem sehr schmalen Übergangsbereich kann sich vielleicht
eine für das Leben noch akzeptable Temperatur einstellen. Wenn der Planet
aber eine Atmosphäre besitzt, entwickeln sich aufgrund der hohen Temperaturdifferenz
zwischen den beiden Hemisphären extrem starke Winde, die mit Geschwindigkeiten
von 1000 Kilometern pro Stunde und mehr über den Planeten fegen. Daß
weder das eine noch das andere eine gute Voraussetzung für die Enststehung
von Leben ist, liegt auf der Hand. (Harald Lesch, Big Bang, zweiter Akt,
2003, S. 235-236).
Erdmagnetfeld, Magnetosphäre, Strahlungsgürtel
Im
wesentlichen hat das Erdmagnetfeld seine Ursache in elektrischen Strömen,
die im Erdinnern verlaufen; aber auch Ströme in der Ionosphäre ( )
spielen eine Rolle. Der Sonnenwind ist verantwortlich für die Entstehung
der Magnetosphäre ( ),
die innen von der Ionosphäre, außen von der Magnetopause abgegrenzt
wird. Erdmagnetische Störungen und Stürme werden durch besondere Ereignisse
auf der Sonne ausgelöst, bei denen elektrisch geladene Teilchen ausgeschleudert
werden und das Magnetfeld der Erde beeinflussen. Der Einfang solcher elektrisch
geladenen Partikel erzeugt in der Magnetosphäre die Strahlungsgürtel
der Erde, die auch Van-Allen-Gürtel genannt werden: zwei um die Erde
angeordnete Zonen, in denen elektrisch geladene Teilchen durch das Magnetfeld
der Erde eingefangen worden sind. Die Höhe der Strahlungsgürtel beträgt
1000 bis 6000 km bzw. 15000 bis 25000 km, erleidet jedoch im Laufe der Zeit leichte
Schwankungen. Der innere Strahlungsgürtel besteht hauptsächlich aus
Protonen und Elektronen. Sie stammen im wesentlichen aus dem Sonnenwind, bewegen
sich auf spiralarmigen Bahnen um die Feldlinien des Erdmagnetfelds zwischen dem
magnetischen Nord- und Südpol hin und her und werden dabei immer mehr beschleunigt.
Maximal wird eine 1cm²-Fläche von ca. 50000 Teilchen pro Sekunde durchstoßen.
Ein schwacher dritter Srahlungsgürtel liegt zwischen den Hauptgürteln
und wird von Teilchen der kosmischen Strahlung (Primärstrahlung) aus dem
interstellaren Raum gefüllt. Die Magnetosphäre ist der äußere
Bereich um die Erde (oder einen anderen Planeten mit Magnetfeld). Bei der Erde
erstreckt sich die Magnetosphäre bis in einen Entfernungsbereich, der von
der Richtung der Sonne abhängt, denn unter der Wirkung des Sonnenwinds reicht
die Magnetosphäre auf der der Sonne zugewandten Seite nur bis etwa 10 oder
12 Erdradien in den Raum hinaus, aber auf der der Sonne abgewandten Seite zeigt
der geomagnetische Schweif eine Länge von über 1000 Erdradien.
Die Magnetosphäre ist also dadurch gekennzeichnet, daß sich
in ihr praktisch ausschließlich elektrisch geladene Partikel befinden, die
sich unter der Wirkung des Erdmagnetfelds bewegen. Innerhalb der Grenzen der Magnetosphäre
liegen die Strahlungsgürtel. Auf der der Sonne zugewandten Seite befindet
sich knapp außerhalb der Magnetosphäre ein Bereich mit turbulenter
Struktur des interplanetaren Magnetfelds und noch etwas dahinter eine Stoßfront
(ein Bugschock). Bei höherer Sonnenaktivität wird die Magnetosphäre
tiefer zusammengedrückt als bei geringerer Aktivität. Die geladenen
Teilchen des Sonnenwinds werden abgelenkt und gelangen nur zum kleinen Teil in
den geomagnetischen Schweif. Eigentlich verfügen alle Planeten
über eine Magnetosphäre. Die Veuns z.B. verfügt allerdings allenfalls
über ein extrem schwaches Magnetfeld. Am
ausgeprägtesten ist die Magnetosphäre des Jupiter - er besitzt die größte
Struktur des Sonnensystems und gibt doppelt mehr Energie ab als er bekommt ( ).
Jupiters Magnetfeld und Strahlungsgürtel sind insgesamt 10000mal stärker
als die der Erde, und sein magnetischer Schweif erstreckt sich noch
bis zur Saturn-Bahn. An zweiter Stelle steht Saturn, dessen Feld eine Gesamtstärke
hat, die nur noch 1000mal größer ist als die der Erde, die des Uranus
ist sogar nur noch etwa 50mal größer als die der Erde, während
die des Merkur 1000mal schwächer ist als die der Erde. Nahe der Erdoberfläche
ähnelt das Feld dem eines magnetischen Dipols. Zur Geschichte der Erforschung
des Erdmagnetfeldes: Die Chinesen und Mongolen erkannten die Nordweisung magnetisierter
Körper schon lange vor uns Abendländern. 1600 veröffentlichte der
englische Arzt und Naturphilosoph William Gilbert (1544-1603) sein Werk De
Magnete, in dem er erstmals erkannte, daß die Erde die Ursache für
die Ausrichtung der Kompaßnadel ist. Messungen durch Henry Gellibrand in
London ergaben zudem, dass das Magnetfeld nicht statisch ist, sondern sich langsam
ändert. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts erfuhr die Erforschung des Erdmagnetfeldes
starke Impulse, so wurde z. B. in Göttingen der Magnetische Verein
gegründet. Carl Friedrich Gauß (1777-1855) gelang es, eine umfassende
Theorie des Erdmagnetismus aufzustellen. Aufbauend auf dem Potentialfeld konnte
er 1839 nachweisen, daß der Hauptteil des Erdmagnetfeldes tatsächlich
aus dem Erdinneren stammt. In diese Zeit fällt auch die systematische Beobachtungen
kleinerer, kurzzeitiger Variationen des Erdmagnetfeldes im Bereich von einigen
Minuten bis hin zu Tagen. Gauß konnte zeigen, daß die Quellen hierfür
außerhalb der Erde zu suchen sind. Seit den Vermessungen aus dem Jahre 1830
hat sich die Stärke des Erdmagnetfeldes um fast 10 Prozent verringert, allein
im 20. Jahrhundert um etwa 6 Prozent. Diese gewaltig schnelle Änderung ist
noch nicht zu erklären, da selbst dann, wenn der Geodynamo sofort ausfallen
würde, das Erdmagnetfeld sich viel langsamer in einem Zeitraum von 10 000
Jahren abbauen würde. Es wird darum vermutet, daß sich das Erdmagnetfeld
momentan umpolt und daher zur Zeit ein Gegenfeld aufgebaut wird, welches das Erdmagnetfeld
weit schneller als bisher angenommen vorübergehend zum Erliegen bringen wird,
bevor die Umpolung einsetzen kann. Die magnetischen Pole sind nicht ortsfest.
Der arktische Magnetpol in Kanada wandert derzeit etwa 90 Meter pro Tag Richtung
Asien, entsprechend 30 Kilometer pro Jahr. Die geomagnetischen Pole der Erde fallen
nicht genau mit den geographischen Polen der Erde zusammen. 2007 z.B. war die
Achse des geomagnetischen Dipolfeldes um etwa 11,5° gegenüber der Erdachse
geneigt.Durch von Sonneneruptionen und Sonnenwind verursachte magnetische
Stürme wird die Stärke des Erdmagnetfeldes kurzzeitig verändert,
jedoch nur im Bereich von einigen 100 bis 1000 nT (Nanotesla). Zusätzlich
führt die Sonneneinstrahlung auf der Tagseite zu einer stärkeren Ionisation
in den oberen Atmosphärenschichten. Die hiermit verbundenen elektrischen
Stromsysteme beeinflussen das Erdmagnetfeld ebenfalls in der Größenordnung
von einigen 10 nT. Physikalisch werden immer magnetische Flußdichten, welche
in Tesla gemessen werden, angegeben. Der Zusammenhang mit der magnetischen Feldstärke,
welche in Ampere pro Meter gemessen wird, ergibt sich über die magnetische
Leitfähigkeit. Die magnetische Feldstärke ist im leeren Raum (Vakuum)
und einigen speziellen Materialien direkt proportional der magnetischen Flußdichte,
der Zusammenhang kann aber in Materie wie im Erdinneren mit magnetisch nichtlinearen
und nichtisotropen Verhalten auch komplexere Verknüpfungen aufweisen. Historisch
und umgangssprachlich hat sich für die magnetische Flußdichte meist
der etwas unpräzise Begriff des Magnetfeldes etabliert. Aufgrund der unterschiedlich
guten magnetischen Leitfähigkeiten von Materie für den magnetischen
Fluß treten innerhalb der Erdkruste kleine lokale Abweichungen (Anomalien)
des Feldes auf. Über die Entstehung des Erdmagnetfeldes
gibt es verschiedene Theorien. Es handelt sich um ein bisher noch ziemlich unvollständig
formuliertes Problem aus der Magnetohydrodynamik. Sicher ist, daß im äußerlichen
Erdmagnetfeld eine Energie (der Größenordnung 1018 Joule)
gespeichert ist und vermutlich die Energie im inneren Feld (innerhalb des Erdkörpers)
um zwei Größenordnungen höher liegt. Das Erdmagnetfeld speichert
auch einen Drehimpuls. Nach der gängigen Theorie geht das Magnetfeld der
Erde vom Erdkern aus ( ).
Für die Entstehung von planetaren Magnetfeldern müssen folgende Bedingungen
erfüllt sein:(1) | Es
muß der Planet rotieren. Wie die Luftmassen der Erdatmosphäre werden
auch die Konvektionsströme im Erdinneren durch den Coriolis-Effekt, genauer
gesagt durch ihre eigene Trägheit abgelenkt und auf eine Schraubenbahn gezwungen.
Durch diese Verwirbelungen der Konvektionsströme und damit auch der Feldlinien
erhöht sich die magnetische Feldstärke. | (2) | Es
muß eine Energiequelle vorhanden sein, damit sich das flüssige leitende
Material im Erdkern durch Konvektion bewegt. Man vermutet einheitlich, daß
der Erdkern sehr heiß ist - einige Schätzungen liegen bei rund 7000
K ( )
, das sind rund 1000 K mehr als auf der Oberfläche der Sonne. Neben thermischer
Energie aus der heißen Vergangenheit der Erde und Wärme durch den radioaktiven
Zerfall von Uran und Thorium ist weiterhin noch chemische Energie für die
Wärme im Erdinneren verantwortlich. Wie in einer Lavalampe steigt heißes,
flüssiges, weniger dichtes Eisen im Erdkern zum Erdmantel auf, wo es einen
Teil seiner Wärme abgibt und somit wieder absinkt (diesen Vorgang bezeichnet
man als Konvektion). Dabei bilden sich so genannte Konvektionswalzen, wie man
sie im kleinen Maßstab in jeder Kaffeetasse nach dem Sahneeingießen
beobachten kann. Erstarrt das Eisen wieder am festen Erdkern, so wird Bindungsenergie
frei, was zur erneuten Aufheizung des Materials führt. | (3) | Es
muß eine große Menge einer elektrisch leitenden Flüssigkeit oder
eines solchen Gases vorhanden sein. Diese Bedingung erfüllt auf der Erde
der flüssige äußere Erdkern, der stark eisenhaltig ist und den
inneren festen Kern aus nahezu reinem Eisen umschließt. | Die
Konvektionsströme aus dem äußeren flüssigen Erdkern werden
durch den Temperaturunterschied zwischen dem festen inneren Erdkern und dem Erdmantel
aufrechterhalten. Dabei handelt es sich um flüssiges Eisen mit insgesamt
dem 6fachen Mondvolumen. Ähnlich dem in Dynamos und Stromgeneratoren angewandten
Prinzip der Selbstinduktion wird durch die Bewegung der elektrisch leitfähigen
Schmelze ein elektrischer Strom induziert, von dem das Magnetfeld der Erde ausgeht.
Man spricht daher auch vom Geodynamo. Das Erdmagnetfeld wird also aus der kinetischen
Energie des Erdkerns erzeugt. Die Konvektion der Schmelze kann auch als Rotationsbewegung
angesehen werden, die das Bestreben hat, die ursprüngliche Richtung der Rotationsachse,
ähnlich einem Foucaultschen Pendel, beizubehalten. Dieses ist eine alternative
Beschreibung für die Ablenkung durch die Coriolis-Effekt. Daher liegen die
magnetischen Pole etwa in der Nähe der geographischen Pole.Einer
anderen unbestätigten Theorie zufolge tragen auch die besonders vom Mond,
aber auch von der Sonne und anderen Himmelskörpers ausgehenden Gezeitenkräfte
zur Entstehung des Erdmagnetfeldes bei. Durch sie wird die Erde in ihrer Rotation
allmählich abgebremst (vgl. das eben erwähnte Beispiel zu den Gezeiten
).
Die Gezeitenkräfte wirken dabei auf den Erdmantel stärker als auf den
Erdkern, denn der größere Radius des Erdmantels führt zu einem
größeren Unterschied der Anziehung durch den Mond, da die dem Mond
zu- und abgewandten Bereiche des Erdmantels weiter voneinander entfernt sind als
die entsprechenden Bereiche des Erdkerns. In der Konsequenz bedeutet die stärkere
Abbremsung des Erdmantels, daß der innere Erdkern ein wenig schneller rotiert
als der Erdmantel, was nicht zuletzt durch die Wirkung des äußeren
flüssigen Erdkerns als reibungsarmes Medium ermöglicht wird. Durch die
schnellere Rotation des festen Erdkerns gegenüber dem Erdmantel wird ein
elektrischer Strom induziert, der das Erdmagnetfeld hervorruft. Mittlerweile kann
man diese als Superrotation bezeichnete schnellere Drehung des Erdkerns auch nachweisen.
Erdbebenwellen zeitlich verschiedener Erdbeben vom selben Entstehungsort, die
durch den Erdkern laufen, werden mit wachsendem Zeitabstand immer unterschiedlicher
im Erdkern abgelenkt. Der unterschiedliche Ankunftspunkt auf der gegenüberliegenden
Erdseite kann dabei gemessen werden. Die Ablenkungsunterschiede rühren sehr
wahrscheinlich von Inhomogenitäten des inneren festen Kerns her, die durch
eine leicht schnellere Drehung des Kerns ihren Ort ändern. Aus diesen Analysen
ergibt sich, daß der innere Erdkern 0,3° bis 0,5° pro Jahr schneller
als der Erdmantel und die Erdkruste rotiert. Damit macht er etwa alle 900 Jahre
eine zusätzliche Drehung. Man geht jedoch aktuell davon aus, daß diese
Superrotation durch den Geodynamo selbst und nicht durch die Gezeiten angetrieben
wird, das heißt, daß die Superrotation eine Folge, aber nicht die
Ursache des Geodynamos ist.Venus
und Erde im Vergleich  Im
Gegensatz zur Erde hat die Venus ein nur schwaches Magnetfeld, außerdem
dreht sich die Venus viel langsamer - ein Venustag dauert 243 Erdtage (!) - und
anders herum (retrograd = rückläufig), ihre Neigung gegen die Bahnebene
beträgt 177,4 Grad, während die der Erde mit 23,45 Grad im Vergleich
dazu als gering erscheint, obwohl sie das nicht ist, denn die sehr außergewöhnliche
Neigung der Venus und ihre ebenso sehr außergewöhnliche Umdrehung um
die Sonne gehören eben zum Ausnahmefall, nicht zum Normalfall. Doch Venus
und Erde haben auch Ähnlichkeiten, sogar ziemlich viele - nur geringfügig
unterschiedlich sind z.B. die Entfernung zur Sonne, die Umlaufzeit, die Masse,
die Dichte, der Durchmesser, die Bahngeschwindigkeit, die Entweichgeschwindigkeit,
die Schwerebeschleunigung, die Bahnexzentrizität. Doch wieso ist die
Venus der Erde so ähnlich und dennoch ganz anders? Liegt es an der
Nähe zur Sonne, machen 45 Millionen Kilometer so viel aus? Hat es mit
der fehlenden Eigendrehung zu tun? Berechnungen haben ergeben, daß
dort ein uns nur zu bekanntes Phänomen, der Treibhauseffekt, die entscheidende
Rolle gespielt hat. Auf der Venus hat er einen katastrophalen Verlauf genommen,
weil die Atmosphäre so viel Kohlendioxid enthält. Auf den ersten Blick
war dieser Befund überraschend, denn ursprünglich enthielten sowohl
die Venus als auch die Erde die gleichen Gase mit annähernd gleichen Häufigkeiten.
Beide Planeten hatten ja eine Uratmosphäre aus Wasserdampf, Kohlendioxid
und Stickstoff, freigesetzt im wesentlichen durch vulkanische Aktivität.
Auf der Erde aber wurde ein Großteil des Kohlendioxids in den Wassern der
Meere gelöst, zur Bildung der Karbonatgesteine verbraucht und durch die Photosynthese
der Pflanzen der Atmosphäre entzogen. Könnte man den gesamten in den
Karbonatgesteinen und organischen Bestandteilen gebundenen Kohlenstoff in Kohlendioxid
rückverwandeln, so würde man das Hunderttausendfache von dem erhalten,
was heute in der Erdatmosphäre vorhanden ist. Diese Menge entspricht ungefähr
dem Kohlendioxidgehalt der Venus. Erde und Venus unterscheiden sich also nicht
hinsichtlich des Gesamtgehalts an Kohlendioxid, sondern nur bezüglich seiner
Verteilung. Bei der Venus sind die Prozesse unglücklicherweise anders abgelaufen
als auf der Erde. Ohne den Treibhauseffekt läge die Lufttemperatur der Venus
bei höchstens 70 Grad Celsius. (Harald Lesch, Big Bang, zweiter
Akt, 2003, S. 197).Als zukünftiger Zufluchtsort
kommt die Venus nicht in Frage, denn das, was ihr schon in der Vergangenheit passiert
ist, wird wahrscheinlich der Erde in Zukunft passieren. Wenn wir Menschen unseren
Planeten Erde wirklich verlassen wollen und irgendwann in der Zukunft ja sogar
dazu gezwungen sein werden (falls wir dann noch leben werden), dann kommen für
uns nur diejenigen Planeten oder Monde in Frage, die sich außerhalb der
dann größer, heißer und bedrohlicher gewordenen Sonne befinden.
Wir brauchen wie alle Lebewesen eine bewohnbare Zone, eine Lebenszone,
und im Sonnensystem wird sich aus den gerade genannten Gründen der Lebensgürtel
( )
in Zukunft bis zum Mars und sogar darüber hinaus verschieben.   Gute
Sterne sind G-Sterne |
 |
»Gute«
Sterne sind G-Sterne, und das ist nicht einmal falsch, denn unsere Sonne ist ein
G-Stern ( )
- und daß sich unter ihr relativ gut leben läßt, davon können
wir uns jeden Tag aufs Neue überzeugen. Doch dieses »G« steht
für etwas anderes: Die Astronomen teilen die Sterne in Klassen ein, die sie
mit O, B, A, F, G, K und M bezeichnen. ( ).
O-Sterne gehören zu den massereichen und sehr heißen Sternen, wogegen
die M-Sterne das andere Ende der Skala bilden, also eine sehr kleine Masse besitzen
und relativ kühl sind. Im Vergleich zur Sonne haben O-Sterne bis etwa 100-mal
mehr Masse, wogegen sich M-Sterne mit rund einem Zehntel der Sonnenmasse begnügen.
(Harald Lesch, Big Bang, zweiter Akt, 2003, S. 227).
Wir wissen ja, daß die Entwicklung von Leben sehr viel Zeit braucht, und
die Entwicklung von Leben auf der Erde lehrt ja, daß sich diese Zeit in
Milliarden von Jahren bemißt. Das irdische Leben brauchte also einen Stern
geeigneter Masse, der während dieser langen Zeit Energie liefern kann. Als
in unserer Sonne das Wasserstoffbrennen ( )
einsetzte, da begann ihre habitable Zone in einer Entfernung von 0,8 AE und reichte
bis 1,2 AE in den Raum hinaus. Unsere Erde liegt gegenwärtig genau In diesem Bereich (siehe Abb.). Doch mit fortschreitendem Alter
eines Sterns dehnt sich die ursprünglich nur auf das Sternzentrum beschränkte
Waserstoffbrennzone aus, die Leuchtkraft nimmt zu, und der Durchmesser des Sterns
schwillt an. Damit dehnt sich auch die habitable Zone, sie wird breiter und entfernt
sich vom Stern. Je größer die Masse des Sterns, desto schneller entfernt
sich die bewohnbare Zone. (Harald Lesch, ebd., S. 228). Beispielsweise
wird die bewohnbare Zone (Lebensgürtel )
in zwei bis drei Milliarden Jahren bei einem Sonnenabstand von 1,2 AE beginnen
und bei einem Sonnenabstand von etwa 1,7 AE enden. Dann wird die Erde (1 AE) diese
Zone bereits verlassen haben, während der Mars (1,524 AE) sie bereits erreicht
haben wird.
Terrarforming: Neogloben, Inseln ( )
für Weltraum-Nomaden (
) Einen Neoglobus oder
gar mehrere Neogloben zu bilden dürfte das zur Zeit begehrenswerteste Projekt
hiesiger Zivilisation sein. Nicht die politisch und mediokratisch vieldiskutierte
Humangenetik ist das Großprojekt der Zukunft, sondern die Schaffung der
praktischen Voraussetzungen für eine mögliche Besiedlung des Weltraums.
Gegenüber diesem gigantischen Unternehmen wird die Humangenetik nur noch
eine parallel und ergänzend verlaufende Entwicklung sein, obwohl auch sie
mit weitreichenden Konsequenzen verbunden ist. Da es aber bedrohliche Situationen,
Kriegszustände oder kriegsähnliche Momente schon immer gab und wohl
auch immer geben wird, hat auch die Besiedlung des Weltraums zuerst militärische
Motive, sei es, um den möglichen Gefahren durch Kometen, Asteroiden oder
Meteoroiden aus dem Weg zu gehen. Statistisch gesehen hätte die Erde schon
längst wieder einen Meteroitenschlag jener Wirkung abbekommen müssen,
der vor 65 Mio. Jahren die Dinosaurier dezimierte und in nächster Konsequenz
austerben ließ. ( ).
Wir müssen hier weg, lautet deshalb die Losung vieler Astronomen
und anderer Menschen, die sich mit diesem wohlmöglichen katastrophalen Schicksal
nicht abfinden wollen. Da erfindet der abendländische Faust lieber
eine neue Technik sowie die dazugehörigen Geräte und läßt
den Homunkulus erst einmal im Glas. Denn eines ist sicher: Die Geschichte dieser
grenzenlosen Mobilmachung, noch dazu im unendlichen Raum des Universums, kann
nur eine typisch abendländische sein. 

Rakete von
Wernher von Braun
in Peenemünde in
den 1930er Jahren
|
|
Was
seit den 1930er Jahren in Peenemünde unter dem deutschen Physiker und Raketeningenieur
Wernher von Braun (1912-1977 )
seinen praktischen Anfang nahm und 1969 wieder unter ihm in der Mondlandung seinen
ersten Höhepunkt fand, war die Verwirklichung eines abendländischen
Traums, also schon seit Beginn abendländischer Kulturgeschichte in den Köpfen
eine theoretische Vollendung. Auch praktisch war sie schon sehr früh
vorweggenommen worden, aber damals fehlten noch die technischen Möglichkeiten
und die ökonomischen Konzepte. Leztere gingen immer aus den militärischen
Strategien hervor und nicht umgekehrt. Das zeigt auch die Geschichte des Computers
und die der Weltvernetzung, denn das World Wide Web, dessen Vorfahren
ARPANET und Gopher hießen, wurde eigentlich durch die Weltkriege
und den Kalten Krieg hervorgebracht. Schon 1941 war das von dem deutschen
Ingenieur Konrad Zuse (1910-1995 )
vollendete erste programmgesteuerte Rechengerät der Welt zur Enigma
des deutschen Militärs geworden. Codieren und Decodieren, Tarnen und Täuschen,
Versschleiern und Entschleiern gelten als Tugenden des Militärs und sind
doch die Grundlagentechnik der Überlebensstrategie aller Lebewesen. Das Immunsystem
namens Militär schlägt Alarm, sendet Boten(stoffe) und Spione aus und
codiert sich dann neu, wenn der Feind den Code geknackt haben sollte, um das System
zu zerstören. Da man trotz und wegen der eigenen Geheimhaltung auch mit Konsequenzen
auf der Seite der feindlichen Geheimhaltung rechnen muß, erhält eine
einmal als richtig erkannte Strategie einen explosionsartigen Entwicklungsschub,
auch bekannt unter dem namen Rüstungsspirale. Das Netzwerk ARPANET
sollte z.B. Ende der 1960er Jahre auch im Falle eines Nuklearangriffs die erfolgreiche
Kommunikation zwischen dem us-amerikanischen Militär und seiner Regierung
sicherstellen. Weil im Falle eines atomaren Angriffs auch die Infrastruktur hätte
zerstört werden können, wurde das Problem dadurch gelöst, daß
alle Knoten des Netzwerks, d. h. die einzelnen angeschlossenen Computer,
beim Versenden, Weiterleiten und Empfangen von Nachrichten als gleichrangig betrachtet
und die zu sendenden Nachrichten in Pakete aufgeteilt wurden, wobei jedes Paket
wieder für sich gesondert adressiert war. Die so in Pakete aufgeteilte Nachricht
wurde vollständig von einem Quellknoten (Computer) abgesandt und anschließend
am Zielknoten (Computer) wieder zusammengesetzt. Dabei suchte sich jedes
Paket seinen eigenen Weg durch das Netzwerk. Das ARPANET war also bereits ein
früher Startschuß für das bis heute anhaltende explosionsartige
Wachstum des Internet. Der erste Knoten wurde noch im Herbst 1969 in der Universität
von Los Angeles installiert. Es folgten 3 weitere Universitäten, so daß
Ende 1969 insgesamt 4 Knoten bestanden. Weil das Netz wuchs, wurde erkannt, daß
die bis dahin gewählten Protokolle nicht mehr für den Betrieb geeignet
waren. Deshalb entwickelte man das TCP/IP-Protokoll, das 1982 zum Standard
im Internet wurde. Schließlich kam es 1991 durch die Entwicklung des Internet-Dienstes
World Wide Web- ein graphisch-orientierter Dienst mit benutzerfreundlichem
Bedienungskonzept - zu einem weltweiten explosionsartigen Anstieg der an das Internet
angeschlossenen Computer. Sehr schnell machte also das im Europäischen
Kernforschungsinstitut (CERN) entwickelte World Wide Web (WWW)
das Rennen, wozu auch die für die WWW-Anwendungen notwendige Sprache HTML
einen erheblichen Beitrag leistete.  Weil
es also durch den Ausgang der Weltkriege, insbesondere des 2. Weltkrieges, zur
Festigung der USA als Weltmacht und zu einem kulturellen Retransfer kam, sorgten
die nach dem 2. Weltkrieg von den USA abgeworbenen Europäer,
wie z.B. der Deutsche Wernher von Braun, für den Beginn der (US-) Raumfahrt.
Wissenschaftler und Techniker, später auch Künstler, brachten sich und
ihr Können nach Amerika, das deren (Aus-) Wirkungen nach Europa zurückschickte.
Aber es waren immer Europäer, vor allem Deutsche, die, von Amerikanern ins
Land geholt, auf Europa und die Welt zurückwirkten. Nach dem 2. Weltkrieg
hatte der innerkulturelle Transfer also zum ersten Mal seine Richtung um 180°
gedreht. 
Inseln und die ziemlich menschliche Tendenz zur absoluten Isolierung ( )
|
Raumstation, Wernher von Braun
|
Lassen wir die einzelnen Raumfahrtkonzepte nochmals
Revue passieren, so scheint es nicht ausgeschlossen, daß
es der Menschheit in ferner Zukunft gelingen könnte,
bis zu den Sternen in den Weiten des Alls vorzudringen. ...
Einige Pessimisten haben mit der Planung bewohnbarer Oasen
im Universum schon begonnen und denken darüber nach,
wie man einen fernen Planeten in eine »Neue Heimat«
verwandeln könnte. Die ersten Stützpunkte auf diesem
langen Weg werden zunächst Kolonien in der Erdumlaufbahn
und später im interplanetaren Raum sein, künstliche
Welten auf relativ kleinem Raum mit künstlicher Schwerkraft
und künstlicher Atmosphäre - in jeder Hinsicht unabhängig,
aber einsam ... Wie werden die Menschen dort leben, wie die
soziologischen Probleme bewältigen, wie werden sie damit
zurechtkommen, gefangen zu sein in einer Nußschale im
All? Und schlimmer noch: Wie fühlen sich die Passagiere
bei Reisen, die in der einem Menschen zugedachten Lebenszeit
nicht zu bewältigen sind? Müssen sie sich
nicht wie Sklaven einer späteren Generation vorkommen,
benutzt als eine Art Brücke in die Zukunft, die man letztlich
nicht mehr braucht und hinter sich abreißen kann?
Es müssen außergewöhnliche Menschen mit außergewöhnlichen
Eigenschaften sein, die all das einmal auf sich nehmen wollen.
Aber egal wie lange die Reise auch dauert, einmal wird man
einen Ort, einen Planeten finden, der unserer Erde ähnlich
ist, der zumindest unserer Erde ähnlich gemacht werden
könnte - und dann? Dann stehen die Flüchtlinge
vor völlig neuen, noch größeren Herausforderungen.
Die Menschen, die auf einem fernen Planeten landen, können
nicht damit rechnen, ein gemachtes Bett vorzufinden, einen
Planeten, der exakt ihren Bedürfnissen entspricht. Vielleicht
ist es dort viel zu kalt oder zu heiß, vielleicht fehlt
eine Atmosphäre, oder sie ist dem Menschen nicht zuträglich,
vielleicht gibt es dort Wasser nur in Form von Eis. Wollen
die Menschen hier leben, so gilt es, dem Planeten eine Kur
angedeihen zu lassen, an den Schrauben für Temperatur
und Atmosphäre zu drehen, die neue Heimat einer Metamorphose,
einem » Terraforming«, zu unterziehen, sie erdähnlich
zu machen. Das hat natürlich nur Aussicht auf Erfolg,
wenn der Planet die Ressourcen für ein derartiges Unterfangen
auch bereithält ... Tatsächlich hat man bereits
ganz konkrete Vorstellungen, wie man den Mars für Menschen
bewohnbar machen könnte. Nach allem, was wir bisher wissen,
scheint sich dieser Planet heute gegenüber jeglichem
erdähnlichen Leben feindlich zu verhalten. Seine Atmosphäre
ist zu dünn, zu kalt, nicht atembar, und seine Oberfläche
ist schutzlos den zerstörerischen Photonen des ultravioletten
Sonnenlichts ausgeliefert. Aber Wasser in gefrorener Form
scheint es in größerer Menge in den eisigen Polkappen
und vermutlich auch in oberflächennahen Schichten zu
geben. Und da der Mars zu den terrestrischen Planeten in unserem
Sonnensystem gehört, mangelt es auch nicht an jenen Elementen,
welche das Leben und der Mensch für ihren Unterhalt benötigen.
Was also könnte man unternehmen, um den Mars in einen
bewohnbaren Planeten zu verwandeln ? Experten bei der
NASA zerbrechen sich schon seit einiger Zeit darüber
die Köpfe. Ihre Pläne sehen vor, zunächst einige
Dutzend Milliarden Tonnen des Treibhausgases Fluorchlorkohlenwasserstoff
(FCKW) in die Marsatmosphäre einzubringen, um so die
Temperatur innerhalb von etwa 20 Jahren um 20 Grad Celsius
zu erhöhen. Das FCKW müßte man nicht von der
Erde herbeitransportieren, es könnte direkt auf dem Mars
produziert werden, vorausgesetzt die Elemente Fluor, Chlor
und Kohlenstoff sind ausreichend und leicht zugänglich
vorhanden. Sollte das nicht der Fall sein, so empfiehlt eine
spektakuläre Variante des Konzepts, einen passenden Asteroiden
einzufangen und auf den Mars prallen zu lassen, um die Atmosphäre
mit den entsprechenden Komponenten anzureichern. Ist die Temperatur
nach einer Anwärmphase erst einmal auf minus 35 Grad
Celsius gestiegen, so würden in der Folgezeit die Polkappen
zu schmelzen beginnen, und das frei werdende Kohlendioxid
könnte den Treibhauseffekt weiter ankurbeln. Allerdings
befürchten die Wissenschaftler, daß das in den
Polkappen gespeicherte Kohlendioxid nicht ausreichen könnte,
um den Permafrostboden völlig aufzutauen und das dort
vermutete Wasser in flüssiger Form freizusetzen. Um dieses
Problem zu lösen, sollten, so die NASA, Bakterien auf
dem Mars ausgesetzt werden. Bakterien können bei einem
Atmosphärendruck überleben, der zehnmal geringer
ist als der auf unserer Erde. Ihre Aufgabe soll es sein, den
Stickstoff aus der Planeten-Kruste zu verdauen und ihn in
Ammoniak, ein ebenfalls sehr effizientes Treibhausgas, umzuwandeln.
Wenn das funktionieren würde, hätte der Mars in
kurzer Zeit eine Atmosphäre, die so dicht wäre wie
die der Erde. Bei einer mittleren Temperatur von etwa null
Grad Celsius würden zumindest die oberen Bodenschichten
anfangen aufzutauen. Nach den Vorstellungen der Wissenschaftler
könnte dieser Zustand bereits 100 Jahre nach Beginn der
ersten Einflußnahme erreicht sein. Zu diesem Zeitpunkt
wird der Mars aber noch einer trockenen Wüste ähneln,
denn das Wasser ist vornehmlich im Boden gespeichert, und
die Atmosphäre ist weder Pflanzen noch Tieren zuträglich.
Jetzt muß der Kreislauf des Wassers zwischen Boden und
Atmosphäre in Gang gebracht werden. Dazu soll nach den
Plänen der NASA eine spiegelnde Platte mit einem Durchmesser
von etwa 100 Kilometern im Marsorbit stationiert werden. Dieser
Spiegel lenkt Sonnenenergie auf die Marspole, um das Wassereis
völlig zum Schmilzen zu bringen. Das Wasser, so glauben
die Wissenschaftler, verdampft, steigt in die Atmosphäre
auf und verstärkt somit nochmals den Treibhauseffekt.
Als Folge davon erhöht sich die Marstemperatur weiter,
und der Permafrostboden taut bis hinab zu einer Tiefe von
etlichen Dutzend Metern auf. Der in die höheren Schichten
der Atmosphäre aufgestiegene Wasserdampf kondensiert,
fällt als Regen zu Boden und füllt die Becken und
Flußtäler wieder mit Wasser. Was für eine
lebensfreundliche Umwelt jetzt noch fehlt, ist Sauerstoff
in genügender Menge. Die einzige uns bekannte Möglichkeit,
mit der man die Zusammensetzung der Atmosphäre grundlegend
verändern kann, ist die Photosynthese von Kohlenhydraten
durch Pflanzen. Folglich sieht der letzte Schritt des »Terraforming«-Prozesses
vor, den ganzen Planeten mit einer widerstandsfähigen
Flora zu besiedeln. Sie produziert aus Kohlendioxid, Wasser
und Sonnenlicht ausreichende Mengen des lebenswichtigen Sauerstoffs.
Aber dieser Prozeß geht sehr langsam voran. Nach Schätzung
der Wissenschaftler dürften wohl 100 000 Jahre vergehen,
bis die Bewohner des Mars endlich die Sauerstoffmasken abnehmen
können. Rückblickend scheint »Terraforming«
zwar ein spektakuläres und zeitaufwendiges, aber kein
unmögliches Unterfangen zu sein, um einen Planeten den
Bedürfnissen seiner Eroberer anzupassen. Sollte es die
Menschheit jemals wagen, dieses Experiment an einem unserer
nächsten Planeten auszuprobieren, so könnte das
dabei gewonnene Know-how als eine Art »Kochrezept«
für die Weltraumpioniere der fernen Zukunft dienen.
(Harald Lesch, Big Bang, zweiter Akt, 2003, S. 373-378).
Vieles spricht auch deswegen dafür, weil der Menschen
zum Isolierungsverhalten neigen:

Absolute
Inseln - absolute Isolierung? 

Absolute Inseln, atmosphärische Inseln, anthropogene Inseln |
Was unsere Raumstationen (kulturell) angeht, kann von Autonomie
oder vollendeter Isolation erst die Rede sein, wenn es eine unabhängige
Bordsemantik oder eine endogene Raum-Religion ( )
gäbe. Dies wäre der Fall, wenn bordeigene wissenschaftliche Fakultäten
eigenständige Forschungsprogramme entwürfen oder wenn orbitale Film-
und Musikstudios von der Erde unabhängige Kunst- und Unterhaltungssendungen
entwickelten. Bei ausgedehnten Aufenthalten könnten unter den Crew-Mitgliedern
spontane Religionen und metaphysische Schulen auftreten. In sprachlicher Hinsicht
wären durch die Dauerschwerelosigkeit der Zunge Lautverschiebungen ( )
wahrscheinlich, die zu unbekannten Dialekten, vielleicht sogar zu eigenwertigen
Lallsprachen und einer neuen Lyrik führen, rezitiert von schwebenden, in
trunkenen Konsonanten entgleitenden Zungen. Solange dergleichen nicht eintritt,
bleiben die bisherigen und künftigen Weltall-Insulaner mit ihrem fernen Ahnherrn,
dem Imitator Robinson Crusoe, vergleichbar, weil sie wie er in kultureller Hinsicht
exklusiv aus dem Arsenal mitgebrachter Sinn-Muster schöpfen. Unnötig
zu sagen, daß die konventionellen Astronauten weit davon entfernt sind,
das reine Bewußtsein ihrer Insel zu sein. - Die Implantation eines Lebensversorgungssystem
in das Weltraum-Vakuum ist anthropologisch informativ, weil es den Ernstfall für
konstruktivistisches Verhalten auslöst. Mit ihm werden das Denken und Operieren
in der Äußerlichkeit bis zum kleinsten Detail verbindlich. Auf üblichen
Baustellen haben die Konstrukteure ihre »Lebenswelt« im Rücken
und dürfen eine tragende Umwelt voraussetzen. Bei der Raum-Baustelle fällt
dieser ontologische Komfort beiseite. Um dort eine Aufenthaltsmöglichkeit
einzuräumen, muß eine minimale» Lebenswelt« in die-Nicht-Lebenswelt
implantiert werden. Somit wird das übliche Verhältnis zwischen dem Tragenden
und dem Getragenen, dem Impliziten und dem Expliziten, dem Leben und den Formen
umgewälzt. Das Inselbauen ist die Umkehrung des Wohnens: Es handelt sich
nicht mehr darum, ein Gebäude in eine Umwelt zu stellen, sondern darum, eine
Umwelt im Gebäude zu installieren. Bei der Architektur im Vakuum ist das
Lebenserhaltende ein integrales Implantat ins Lebenswidrige. Diese Situation läßt
sich mit dem Ausdruck Umwelt-Umkehrung wiedergeben. Während in der natürlichen
Situation die Umwelt das Umgebende und die Menschen die Umgebenen sind, tritt
beim Bau der absoluten Insel die Lage ein, daß die Menschen die Umgebung,
in der sie sich später aufhalten werden, selber entwerfen und einrichten.
Das heißt geradezu: die Umgebung umgeben, das Umgreifende umgreifen, das
Tragende tragen. Die Umwelt-Umkehrung exekutiert das technische Ernstmachen mit
der hermeneutischen Devise: Ergreifen, was uns ergreift. Folglich sind Lebenswelt-Implantate
ins Vakuum keine »Mikrokosmen«, sofern die klassische Mikrokosmos-Idee
untechnisch die Wiederholung der Großen Welt in der Kleinen behauptete.
Sie implizierte, daß eine unerforschliche Ganzheit sich in einer anderen
spiegelt. Jetzt geht es darum, ein erforschtes Environment technisch nachzustellen,
um es realen Bewohnern zum Aufenthalt anzubieten. Vor diesem Hintergrund wird
klar, in welchem Sinn die bewohnte Insel als Weltmodell verstanden werden kann.
Vom Vorliegen einer hinreichend vollständigen Welt darf die Rede sein, sobald
Minimalbedingungen der Lebensversorgung erfüllt sind. Life support
bedeutet genau dies: die Liste der Bedingungen abarbeiten, unter denen eine Humanlebenswelt
als absolute Insel temporär betriebsfähig gehalten werden kann. (Von
Fortpflanzung an Bord und der Entwicklung einer Sondertradition von Raumfahrerkultur
ist bis auf weiteres nicht die Rede.) Von solchen lebensermöglichenden Systemen
bilden die Spezialanzüge für Raumspaziergänge eine reduzierte Version.
... Durch die Umformung der »Lebenswelt« in das Lebenserhaltungssystem
wird sichtbar, was Explikation ( )
bedeutet, sobald sie auf den ökologischen Hintergrund angewendet wird. Wie
sonst nur der Terror - der uns neben der Raumfahrt durch das 21. Jahrhundert begleiten
wird - fordert das Vakuum das genaue Buchstabieren des Alphabets, in dem das Implizite
verfaßt war. Die Raumfahrt kommt in dieser Hinsicht einer ontologischen
Alphabetisierung gleich: Nach ihr können und müssen die Elemente des
In-der-Welt-Seins ( )
förmlich angeschrieben werden. Das In-der-Welt-Sein an Bord wird neu gefaßt
als Aufenthalt in einer Lebensweltprothese - wobei die Prothetisierbarkeit der
»Lebenswelt« selbst das eigentliche Abenteuer der Raumfahrt bzw. des
Stationenbaus darstellt. In Analogie zu dem biotopisch-ökologischen Großprojekt
Biosphäre 2, das seit 1991 in der Wüste von Arizona mit wechselhaftem
Erfolg durchgeführt wird, könnte man die menschliche Situation im Raumschiff
unter dem Ausdruck In-der-Welt-Sein 2 resümieren. ... Die Raumfahrt
ist unter dem philosophischen Gesichtspunkt gesehen die mit weitem Abstand wichtigste
Unternehmung der Moderne, weil sie wie ein allgemein relevantes Experiment über
die Immanenz zur Darstellung bringt, was das Zusammensein von jemandem mit jemandem
und etwas in einem Gemeinsamen bedeutet. (Peter Sloterdijk, Sphären
III - Schäume, 2004, S. 330-333 ).
Es bleibt also festzuhalten, daß die erste absolute Insel eine absolut von
der Erde losgelöste Sphäre (ob als raumstationäre Kapsel
oder als Neoglobus )
sein muß, bevor sie auch als eine absolut andere Kultur (eine Neu-Kultur )
gelten kann.  |
Das
bis heute größte und kostspieligste zivile Projekt der Raumfahrtgeschichte
ist die seit 1998 im Aufbau befindliche, ab 2000 ständig bewohnte ISS (International
Space Station). Ihre Fertigstellung wird bis mindestens 2010 dauern, danach soll
sie bis 2016 noch weiter betrieben werden. Mit der Ankunft der 19. Langzeitbesatzung
im Juli 2009 sollen erstmals sechs (statt bisher drei) Besatzungsmitglieder dauerhaft
auf der ISS arbeiten können, weil dann mehr Schlaf- und Wohnmöglichkeiten
sowie zwei Raumschiffe für eine eventuelle Evakuierung der Station zur Verfügung
stehen werden. Die ISS wird dann 455 t wiegen. Nach einer Verzögerung
von mehreren Jahren wurde am 7. Juli 2008 das europäische Weltraumlabor Columbus
an Bord der US-Raumfähre Atlantis zur ISS gestartet. Nach zweitägigem
Flug dockte der Space Shuttle mit seiner siebenköpfigen Crew an der ISS an.
Das fast 13 t schwere Labor wurde von einem Roboterarm aus der Atlantis gehoben,
an seinen Platz an der ISS transportiert und von zwei NASA-Astronauten in einem
rund achtstündigen Außeneinsatz mit der ISS verbunden. Ursprünglich
war der deutsche ESA-Astronaut Hans Schlegel für diesen Einsatz vorgesehen,
der aber wegen eines kurzzeitigen gesundheitlichen Problems in der ISS bleiben
mußte. Erst einen Tag später wurde das Labor von Schlegel und seinem
ESA-Kollegen Leopold Eyharts betreten, um das Strom- und Wassersystem hochzufahren.



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Was die abendländische Kultur selbst betrifft,
so wird die jetzige Phase ( ),
die gerade erst begonnen hat, nach ihrer Vollendung auch über alle folgenden
Phasen regieren, weil es nach dem erreichten Cäsarismus oder Globalismus
keine kulturelle Form mehr geben wird, auch keine kulturell-zivilisatorischen
Formen, sondern nur noch rein zivilisatorische Formen, also kulturelle Formlosigkeiten.
Nach der endgültigen Cäsarismus-Verfassung (am Ende dieser Phase, also
frühestens gegen Ende des 21., spätestens gegen Ende des 23. Jahrhunderts! )
wird die ebenfalls endgültige Zweit-Religiosität ( )
herrschen, weil der wieder dominant gewordene Glaube ( )
eine auf die eigene kulturelle Tradition aufbauende Neu-Religion ( )
begründet haben wird. Die Frage, ob nebenbei auch noch eine Neu-Kultur
( )
aus einem befruchteten Ei geschlüpft sein wird, um sich danach auch einzunisten,
wird dann beantwortet werden können, und zwar von denjenigen, die Doppelzeichen
auch als solche deuten können.

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Auch wenn es unter Umständen noch lange dauern
wird, bis die Menschheit ein neues Zuhause gefunden haben wird, so wird aber doch
der Weg über die zwei grundsätzlichen Möglichkeiten beschritten
werden müssen, wenn die Menschheit nicht (zu) früh aussterben will.
( ).
Wenn doch, dann wäre es nicht nur definitiv zu früh, sondern eine Dummheit,
der selbst die frühesten Menschen nicht erlegen gewesen wären, wenn
sie bereits die geistigen und vor allem die technischen Möglichkeiten dazu
gehabt hätten, auch im Universum nomadisierend nach Seßhaftigkeit zu
suchen.
NACH OBEN!
© Hubert Brune, 2001 ff. (zuletzt aktualisiert:
2014).
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