Perseverance Rover der NASA vervollständigt das Mars-Probendepot

Der Perseverance Mars Rover der NASA machte ein Selfie mit mehreren der 10 Probenröhrchen, die er in einem Probendepot ablegte, das er in einem Bereich des Jezero-Kraters mit dem Spitznamen „Three Forks“ erstellt.
Selfie von Perseverance’s Three Forks Sample Depot: Der Perseverance Mars Rover der NASA hat ein Selfie mit mehreren der 10 Probenröhrchen gemacht, die er in einem Probendepot deponiert hat, das er in einem Bereich des Kraters Jezero mit dem Spitznamen „Three Forks“ erstellt. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/MSSS. Bild herunterladen 

Zehn Probenröhrchen, die eine erstaunliche Vielfalt der Marsgeologie einfangen, wurden auf der Marsoberfläche abgelagert, damit sie in Zukunft auf der Erde untersucht werden können.


Weniger als sechs Wochen nach Baubeginn ist der Bau des ersten Musterdepots auf einer anderen Welt abgeschlossen. Die Bestätigung, dass der Perseverance Mars Rover der NASA erfolgreich die 10. und letzte für das Depot geplante Röhre abgeworfen hat, wurde am Sonntag, dem 29. Januar, gegen 17:00 Uhr PST (20:00 Uhr EST) von Mission Controllern im Jet Propulsion Laboratory der Agentur in Südkalifornien erhalten. Dieser wichtige Meilenstein beinhaltete eine präzise Planung und Navigation, um sicherzustellen, dass die Röhren in Zukunft sicher von der NASA-ESA (European Space Agency) Mars Sample Return-Kampagne geborgen werden können , die darauf abzielt, Marsproben zur näheren Untersuchung zur Erde zu bringen.

Der Perseverance Mars Rover der NASA ließ am 28. Januar 2023, dem 690. Marstag oder Sol der Mission, die letzte von 10 Röhren im Probendepot „Three Forks“ fallen.
WATSON dokumentiert Abwurf des letzten Röhrchens im Probendepot „Three Forks“: Der NASA-Marsrover Perseverance hat am 28. Januar 2023, dem 690. Marstag oder Sol der Mission, das letzte von 10 Röhrchen im Probendepot „Three Forks“ abgeworfen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/MSSS. Bild herunterladen >

Während seiner wissenschaftlichen Kampagnen hat der Rover zwei Proben von Felsen genommen, die das Missionsteam für wissenschaftlich bedeutsam hält. Eine Probe von jedem bisher entnommenen Paar befindet sich nun in dem sorgfältig arrangierten Depot in der „Three Forks“-Region des Jezero-Kraters. Die Depotproben werden als Backup-Set dienen, während die andere Hälfte in Perseverance verbleibt, was das primäre Mittel wäre, um Proben im Rahmen der Kampagne zu einem Sample Retrieval Lander zu transportieren.

Missionswissenschaftler glauben, dass die Eruptiv- und Sedimentgesteinskerne einen hervorragenden Querschnitt der geologischen Prozesse bieten, die kurz nach der Entstehung des Kraters vor fast 4 Milliarden Jahren in Jezero stattfanden. Der Rover legte auch eine atmosphärische Probe und ein sogenanntes „ Witness“-Röhrchen ab, das verwendet wird, um festzustellen, ob die gesammelten Proben mit Materialien kontaminiert sein könnten, die mit dem Rover von der Erde gereist sind.

Diese Karte zeigt, wo Perseverance Mars der NASA jede seiner 10 Proben abgeworfen hat, damit eine zukünftige Mission sie von einem Probendepot abholen kann, das der Rover an einem Ort namens „Three Forks“ im Jezero-Krater erstellt hat.
Probendepotkarte „Three Forks“ von Perseverance: Diese Karte zeigt, wo der Perseverance-Marsrover der NASA jede seiner 10 Proben – die Hälfte jedes bisher genommenen Paares – abgeworfen hat, damit eine zukünftige Mission sie abholen kann. Nach fünfwöchiger Arbeit wurde das Probendepot am 24. Januar 2023, dem 687. Tag oder Sol der Mission, fertiggestellt. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech. Bild herunterladen >

Die Titanrohre wurden in einem komplizierten Zickzackmuster auf der Oberfläche abgelagert, wobei jede Probe etwa 15 bis 50 Fuß (5 bis 15 Meter) voneinander entfernt war, um sicherzustellen, dass sie sicher geborgen werden konnten. Um den Prozess der Depoterstellung zeitaufwändiger zu machen, musste das Team die Position jeder 7 Zoll (18,6 Zentimeter) langen Kombination aus Röhrchen und Handschuh (Adapter) genau kartieren, damit die Proben gefunden werden konnten, selbst wenn sie mit Staub bedeckt waren . Das Depot befindet sich auf ebenem Gelände in der Nähe des Fußes des erhöhten, fächerförmigen alten Flussdeltas, das sich vor langer Zeit bildete, als dort ein Fluss in einen See mündete.

„Mit dem Three Forks-Depot in unserem Rückspiegel führt Perseverance jetzt das Delta hinauf“, sagte Rick Welch, stellvertretender Projektmanager von Perseverance bei JPL. „Wir werden unseren Aufstieg über die „Hawksbill Gap“-Route machen, die wir zuvor erkundet haben. Sobald wir die geologische Einheit passiert haben, die das Wissenschaftsteam ‚Rocky Top‘ nennt, werden wir Neuland betreten und mit der Erkundung des Delta Top beginnen.“

Karte der Delta-Top-Kampagne von Perseverance
Diese Karte zeigt die geplante Route, die der Perseverance Mars Rover der NASA im Jahr 2023 über die Spitze des Deltas des Jezero-Kraters nehmen wird. Die geplante Route des Rovers ist schwarz, während der bereits bedeckte Boden weiß ist. 
Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech Quelle: https://www.jpl.nasa.gov/images/pia25673-map-of-perseverances-delta-top-campaign

Nächste Wissenschaftskampagne

Das Passieren des Rocky Top-Aufschlusses stellt aufgrund des geologischen Übergangs, der auf dieser Ebene stattfindet, das Ende der Delta-Front-Kampagne des Rovers und den Beginn der Delta-Top-Kampagne des Rovers dar.

„Wir haben festgestellt, dass die Felsen von der Basis des Deltas bis zu der Ebene, auf der sich Rocky Top befindet, in einer Seenumgebung abgelagert zu sein scheinen“, sagte Ken Farley, Wissenschaftler des Perseverance-Projekts bei Caltech. „Und die direkt über Rocky Top scheinen in oder am Ende eines Marsflusses entstanden zu sein, der in den See mündet. Wenn wir das Delta in eine Flusslandschaft hinaufsteigen, erwarten wir, dass wir uns auf Felsen bewegen, die aus größeren Körnern bestehen – von Sand bis hin zu großen Felsbrocken. Diese Materialien stammen wahrscheinlich aus Felsen außerhalb von Jezero, wurden erodiert und dann in den Krater gespült.“

Einer der ersten Stopps, die der Rover während der neuen Wissenschaftskampagne machen wird, ist an einem Ort, den das Wissenschaftsteam „Curvilinear Unit“ nennt. Im Wesentlichen eine Sandbank vom Mars, besteht die Einheit aus Sedimenten, die vor Äonen in einer Biegung in einem der Zuflüsse von Jezero abgelagert wurden. Das Wissenschaftsteam glaubt, dass die Curvilinear Unit ein ausgezeichneter Ort sein wird, um nach faszinierenden Sandstein- und vielleicht Schlammsteinaufschlüssen zu suchen und einen Blick auf die geologischen Prozesse jenseits der Wände des Jezero-Kraters zu werfen.

Mehr über die Mission

Ein Hauptziel der Mission von Perseverance auf dem Mars ist die Astrobiologie , einschließlich des Zwischenspeicherns von Proben, die möglicherweise Anzeichen für uraltes mikrobielles Leben enthalten. Der Rover wird die Geologie und das vergangene Klima des Planeten charakterisieren, den Weg für die menschliche Erforschung des Roten Planeten ebnen und die erste Mission sein, um Marsgestein und Regolith zu sammeln und zwischenzuspeichern.

Nachfolgende NASA-Missionen würden in Zusammenarbeit mit der ESA Raumfahrzeuge zum Mars schicken, um diese versiegelten Proben von der Oberfläche zu sammeln und sie zur eingehenden Analyse zur Erde zurückzubringen.

Die Mars 2020 Perseverance-Mission ist Teil des Mond-zu-Mars-Explorationsansatzes der NASA, der Artemis – Missionen zum Mond umfasst, die zur Vorbereitung der menschlichen Erforschung des Roten Planeten beitragen werden.

JPL, das von Caltech für die NASA verwaltet wird, baute und verwaltet den Betrieb des Perseverance-Rover.

Quelle: https://mars.nasa.gov/news/9337/nasas-perseverance-rover-completes-mars-sample-depot/

Webb entdeckt LHS 475 b, einen erdgroßen, felsigen Planeten

Webb entdeckt LHS 475 b, einen erdgroßen, felsigen Planeten
Basierend auf neuen Erkenntnissen des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA zeigt diese Abbildung den Exoplaneten LHS 475 b. Es ist felsig und fast genau so groß wie die Erde. Der Planet umkreist seinen Stern in nur zwei Tagen, viel schneller als jeder Planet im Sonnensystem. Die Forscher werden in diesem Sommer weitere Beobachtungen mit Webb durchführen, von denen sie hoffen, dass sie definitiv schlussfolgern können, ob der Planet eine Atmosphäre hat. LHS 475 b ist relativ nah, 41 Lichtjahre entfernt, im Sternbild Octans. [Bildbeschreibung: Illustration eines Planeten auf schwarzem Hintergrund. Der Planet ist groß und felsig. Etwa zwei Drittel des Planeten sind beleuchtet, während der Rest im Schatten liegt.

Forscher haben mit dem NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskop James Webb zum ersten Mal die Anwesenheit eines Exoplaneten bestätigt, eines Planeten, der einen anderen Stern umkreist. Formal als LHS 475 b klassifiziert, hat der Planet fast genau die gleiche Größe wie unser eigener und misst 99 % des Erddurchmessers.

Forscher haben mit dem NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskop James Webb zum ersten Mal die Anwesenheit eines Exoplaneten bestätigt, eines Planeten, der einen anderen Stern umkreist. Formal als LHS 475 b klassifiziert, hat der Planet fast genau die gleiche Größe wie unser eigener und misst 99 % des Erddurchmessers.

Das Forschungsteam wird von Kevin Stevenson und Jacob Lustig-Yaeger geleitet, beide vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland. Das Team entschied sich, dieses Ziel mit Webb zu beobachten, nachdem es die Daten des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA, die auf die Existenz des Planeten hindeuteten, sorgfältig geprüft hatte. Der Nahinfrarot-Spektrograph (NIRSpec) von Webb erfasste den Planeten einfach und deutlich mit nur zwei Transitbeobachtungen. „Es steht außer Frage, dass der Planet da ist. Die makellosen Daten von Webb bestätigen dies“, sagte Lustig-Yaeger. „Die Tatsache, dass es sich auch um einen kleinen, felsigen Planeten handelt, ist für das Observatorium beeindruckend“, fügte Stevenson hinzu.

„Diese ersten Beobachtungsergebnisse von einem erdgroßen Gesteinsplaneten öffnen die Tür zu vielen zukünftigen Möglichkeiten für die Untersuchung der Atmosphären von Gesteinsplaneten mit Webb“, stimmte Mark Clampin, Direktor der Astrophysikabteilung im NASA-Hauptquartier in Washington, zu. „Webb bringt uns einem neuen Verständnis von erdähnlichen Welten außerhalb des Sonnensystems immer näher, und die Mission steht gerade erst am Anfang.“

Wie entdecken Forscher einen fernen Planeten? Indem er die Lichtveränderungen beobachtet, während er seinen Stern umkreist. Eine Lichtkurve des Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) des James Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA zeigt die Helligkeitsänderung des Sternensystems LHS 475 im Laufe der Zeit, als der Planet am 31. August 2022 den Stern passierte. LHS 475 b ist a felsiger, erdgroßer Exoplanet, der einen etwa 41 Lichtjahre entfernten roten Zwergstern im Sternbild Octans umkreist. Der Planet ist seinem Stern extrem nahe und vollendet eine Umlaufbahn in zwei Erdentagen. Die Bestätigung der Anwesenheit des Planeten wurde durch Webbs Daten ermöglicht. [Bildbeschreibung: Die Grafik zeigt die Änderung der relativen Helligkeit des Stern-Planeten-Systems über einen Zeitraum von drei Stunden. Das Spektrum zeigt, dass die Helligkeit des Systems konstant bleibt, bis der Planet beginnt, den Stern zu passieren. Sie nimmt dann ab, was darstellt, wenn sich der Planet direkt vor dem Stern befindet. Die Helligkeit nimmt wieder zu, wenn der Planet den Stern nicht mehr blockiert, und pendelt sich dann ein.]

Von allen in Betrieb befindlichen Teleskopen ist nur Webb in der Lage, die Atmosphäre von erdgroßen Exoplaneten zu charakterisieren. Das Team versuchte zu beurteilen, was sich in der Atmosphäre des Planeten befindet, indem es sein Übertragungsspektrum analysierte. Obwohl die Daten zeigen, dass dies ein erdgroßer terrestrischer Planet ist, wissen sie noch nicht, ob er eine Atmosphäre hat. „Die Daten des Observatoriums sind wunderschön“, sagte Erin May, ebenfalls vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University. „Das Teleskop ist so empfindlich, dass es problemlos eine Reihe von Molekülen erkennen kann, aber wir können noch keine endgültigen Rückschlüsse auf die Atmosphäre des Planeten ziehen.“

Obwohl das Team nicht feststellen kann, was vorhanden ist, können sie definitiv sagen, was nicht vorhanden ist. „Es gibt einige terrestrische Atmosphären, die wir ausschließen können“, erklärt Lustig-Yaeger. „Es kann keine dicke Methan-dominierte Atmosphäre haben, ähnlich der des Saturnmondes Titan.“

Das Team stellt auch fest, dass es zwar möglich ist, dass der Planet keine Atmosphäre hat, es aber einige atmosphärische Zusammensetzungen gibt, die nicht ausgeschlossen wurden, wie beispielsweise eine reine Kohlendioxidatmosphäre. „Im Gegensatz dazu ist eine 100-prozentige Kohlendioxidatmosphäre so viel kompakter, dass es sehr schwierig wird, sie zu entdecken“, sagte Lustig-Yaeger. Noch genauere Messungen sind erforderlich, damit das Team eine reine Kohlendioxidatmosphäre von überhaupt keiner Atmosphäre unterscheiden kann. In diesem Sommer sollen die Forscher weitere Spektren mit weiteren Beobachtungen gewinnen.

Webb enthüllte auch, dass der Planet einige hundert Grad wärmer ist als die Erde. Wenn also Wolken entdeckt werden, könnten die Forscher daraus schließen, dass der Planet eher der Venus ähnelt, die eine Kohlendioxidatmosphäre hat und ständig in dicke Wolken gehüllt ist. „Wir stehen an vorderster Front bei der Erforschung kleiner, felsiger Exoplaneten“, sagte Lustig-Yaeger. „Wir haben gerade erst begonnen, an der Oberfläche dessen zu kratzen, wie ihre Atmosphären aussehen könnten.“

Eine flache Linie in einem Übertragungsspektrum wie dieser kann aufregend sein – sie kann uns viel über den Planeten verraten. Forscher verwendeten den Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) des NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskops James Webb, um den Exoplaneten LHS 475 b am 31. August 2022 zu beobachten. Wie dieses Spektrum zeigt, beobachtete Webb keine nachweisbare Menge eines Elements oder Moleküls. Die Daten (weiße Punkte) stimmen mit einem strukturlosen Spektrum überein, das einen Planeten ohne Atmosphäre darstellt (gelbe Linie). Die violette Linie stellt eine reine Kohlendioxidatmosphäre dar und ist bei der derzeitigen Genauigkeit nicht von einer flachen Linie zu unterscheiden. Die grüne Linie stellt eine reine Methanatmosphäre dar, die nicht bevorzugt wird, da Methan, falls vorhanden, bei 3,3 Mikron mehr Sternenlicht blockieren würde. [Bildbeschreibung: Die Grafik zeigt das Transmissionsspektrum des felsigen Exoplaneten LHS 475 b. Die Datenpunkte werden als weiße Kreise mit grauen Fehlerbalken in einem Diagramm der Menge des blockierten Lichts in Prozent auf der vertikalen Achse gegen die Wellenlänge des Lichts in Mikrometern auf der horizontalen Achse aufgetragen. Eine gerade grüne Linie stellt ein Best-Fit-Modell dar. Eine kurvige rote Linie repräsentiert ein Methanmodell und eine etwas weniger kurvige violette Linie repräsentiert ein Kohlendioxidmodell.]

Eine flache Linie in einem Übertragungsspektrum wie dieser kann aufregend sein – sie kann uns viel über den Planeten verraten.

Die Forscher bestätigten auch, dass der Planet eine Umlaufbahn in nur zwei Tagen abschließt, eine Information, die durch Webbs präzise Lichtkurve fast augenblicklich offenbart wurde. Obwohl LHS 475 b seinem Stern näher ist als jeder andere Planet im Sonnensystem, hat sein roter Zwergstern weniger als die Hälfte der Temperatur der Sonne, sodass die Forscher vermuten, dass er immer noch eine Atmosphäre tragen könnte.

Die Ergebnisse der Forscher haben die Möglichkeit eröffnet, erdgroße Planeten zu lokalisieren, die kleinere rote Zwergsterne umkreisen. „Diese felsige Planet-Bestätigung unterstreicht die Präzision der Instrumente der Mission“, sagte Stevenson. „Und es ist nur die erste von vielen Entdeckungen, die es machen wird.“ Lustig-Yaeger stimmte zu: „Mit diesem Teleskop sind felsige Exoplaneten die neue Grenze.“

LHS 475 b ist relativ nah, nur 41 Lichtjahre entfernt, im Sternbild Octans.

Die Ergebnisse des Teams wurden am Mittwoch, den 11. Januar 2023, auf einer Pressekonferenz der American Astronomical Society (AAS) vorgestellt.

Weitere Informationen
Webb ist das größte und leistungsstärkste Teleskop, das jemals ins All gebracht wurde. Im Rahmen einer internationalen Kooperationsvereinbarung stellte die ESA den Startdienst des Teleskops mit der Trägerrakete Ariane 5 bereit. In Zusammenarbeit mit Partnern war die ESA für die Entwicklung und Qualifizierung von Ariane-5-Anpassungen für die Webb-Mission und für die Beschaffung des Startdienstes durch Arianespace verantwortlich. Die ESA lieferte auch den Arbeitstier-Spektrographen NIRSpec und 50 % des Mittelinfrarotinstruments MIRI, das von einem Konsortium national finanzierter europäischer Institute (dem MIRI European Consortium) in Partnerschaft mit JPL und der University of Arizona entworfen und gebaut wurde.

Webb ist eine internationale Partnerschaft zwischen NASA, ESA und der Canadian Space Agency (CSA).

Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI)

Quelle: https://astrobiology.com/2023/01/webb-discovers-lhs-475-b-an-earth-sized-rocky-planet.html

TESS: Zweite erdähnliche Welt um nahen Zwergstern – Neuentdeckter Exoplanet TOI-700e könnte lebensfreundlich sein

Der neuentdeckte Exoplanet TOI-700e ist knapp so groß wie die Erde und könnte ein warmes, lebensfreundliches Klima haben. © NASA/JPL-Caltech, Robert Hurt

Erdzwillinge im Doppelpack: Astronomen haben einen zweiten potenziell lebensfreundlichen Planeten um den Roten Zwerg TOI-700 entdeckt. Der rund 100 Lichtjahre entfernte Exoplanet ist fast so groß wie die Erde und kreist am Rand der habitablen Zone seines Sterns. Dieser gehört damit zu den wenigen Sternen mit gleich mehreren habitablen Welten. Seine beiden Erdzwillinge bieten zudem beste Möglichkeiten für genauere Beobachtungen beispielsweise mit dem James-Webb-Weltraumteleskop.

Astronomen haben inzwischen tausende von extrasolaren Planeten entdeckt, darunter auch viele erdähnliche Gesteinsplaneten um nahe Sterne wie Proxima Centauri und TRAPPIST-1. Im Jahr 2020 spürte dann das NASA-Weltraumteleskop TESS einen nahezu perfekten Erdzwilling in unserer Nähe auf: Der Planet TOI-700d ist etwa erdgroß und umkreist einen rund 100 Lichtjahre entfernten Roten Zwerg mitten in der habitablen Zone. Er könnte daher anders als die beiden anderen Planeten dieses Systems ein mildes Klima und flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche aufweisen.

Transit-Signal
Illustration des Planeten TOI-700e und die von TESS während seines Transits aufgezeichnete Lichtkurve.© NASA/JPL-Caltech, NASA/GSFC, Robert Hurt

Transit-Signal eines vierten Planeten

Jetzt zeigt sich: Der Erdzwilling TOI-700d ist nicht die einzige potenziell lebensfreundliche Welt um seinen Stern. Um das Planetensystem genauer zu charakterisieren hatten Emily Gilbert vom Jet Propulsion Laboratory der NASA und ihre Kollegen noch einmal neuere Daten des TESS-Teleskops für TOI-700 ausgewertet. Dabei entdeckten sie in der Lichtkurve des Roten Zwergs neben den drei periodischen Abschattungen durch die schon bekannten Planeten noch ein weiteres, deutlich schwächeres Signal.

Nähere Analysen enthüllten: Es handelt sich um das Transit-Signal eines weiteren, zuvor übersehenen Planeten. Dieser TOI-700e getaufte Planet kreist zwischen dem Erdzwilling TOI-700d und seinem inneren, größeren Nachbarn TOI-700c. „Wenn der Stern nur ein wenig näher oder der Planet ein wenig größer gewesen wäre, hätten wir TOI-700e wahrscheinlich schon im ersten Jahr von TESS gefunden“, sagt Gilbert. „Aber das Signal war so schwach, dass wir noch ein weiteres Jahr der Transitbeobachtungen brauchten.“

habitable Zone
Orbits der vier Planeten um TOI-700 in Bezug zur habitablen Zone.© NASA/GSFC

Erdähnlich und potenziell habitabel

Das Spannende am neuen Fund: Der neu entdeckte Exoplanet hat 95 Prozent der Erdgröße und ist daher wahrscheinlich ein erdähnlicher Gesteinsplanet. Zudem umkreist er seinen Stern in knapp 28 Tagen einmal und liegt damit noch in der habitablen Zone dieses Roten Zwergsterns. Den Schätzungen der Astronomen zufolge erhält der Planet das 1,27-Fache der irdischen Sonneinstrahlung von seinem Stern – er ist daher etwas wärmer als die Erde.

Damit wäre aber ein gemäßigtes Klima mit flüssigem Wasser auf TOI-700e noch durchaus möglich: „Die Einstrahlung bei TOI-700e liegt zwischen der Erde und der der Venus“, berichten Gilbert und ihr Team. Das mache diesen Planeten besonders spannend. Denn bisher ist strittig, ob die Venus einst ein lebensfreundliches Klima hatte oder doch von Beginn an eine „Dampfhölle“ war. „Das TOI-700-System bietet nun eine Chance, die Venusfrage an vergleichbaren Exoplaneten zu klären“, so die Astronomen.

Spannender Kandidat für weitere Forschung

In jedem Fall umfasst das System von TOI-700 nun gleich zwei Planeten, die potenziell lebensfreundliche Bedingungen bieten und erdähnlich sind. „Damit ist dies eines von nur wenigen Systemen mit mehreren kleinen Planeten in der habitablen Zone“, sagt Gilbert. Ergänzende Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop erbrachten zudem keine Hinweise auf starke Strahlenausbrüche vom Roten Zwerg. Weil solche stellaren Flares harte Röntgenstrahlung freisetzen, gelten sie als schlechte Voraussetzung für lebensfreundliche Bedingungen.

„All dies macht das TOI-700-System zu einem spannenden Kandidaten für weitere Beobachtungen“, sagt Gilbert. Das TESS-Teleskop wird den Stern und seinen vier Planeten in diesem Jahr noch einmal eingehender ins Visier nehmen. Zudem sind auch schon weitere Beobachtungen mit erdbasierten Teleskopen geplant. (241st meeting of the American Astronomical Society, 2023; Astrophysical Journal Letters, accepted; arXiv:2301.03617)

Quelle: NASA

Quelle: https://www.scinexx.de/news/kosmos/zweite-erdaehnliche-welt-um-nahen-zwergstern/

Program has been Completed: The sub-surface oceans of Europa and Enceladus with JWST

Aktive Geysire am Südpol des Saturnmonds Enceladus

Die Eismonde der Gasriesen Jupiter und Saturn sind zurzeit die aussichtsreichsten Kandidaten für außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem. Europa mit einem möglichen salzigen Ozean unter seiner Oberfläche und Enceladus mit seinen heißen Geysire und auch einen möglichen Ozean, könnten Mikrobielles Leben (Mikroorganismen) unterstützen. Ähnlich wie das Mikrobielle Leben unter extremen Bedingungen hier auf der Erde.

Jetzt wurde das JWST Beobachtungs-Pogramm: The sub-surface oceans of Europa and Enceladus abgeschlossen. Man darf auf die Ergebnisse gespannt sein und welche Schlussfolgerungen die Wissenschaftler aus den Daten ableiten – Immer noch Top Kandidaten für Mikrobielles Leben oder Flop? Bleibt es beim Staus Quo oder sorgt das JWST für eine Überraschung?


GTO 1250

Wed Jan 4 14:16:59 GMT 2023

Principal Investigator: Geronimo Villanueva
PI Institution: NASA Goddard Space Flight Center
Investigators (xml)

Title: Probing the sub-surface oceans of Europa and Enceladus with JWST
Cycle: 1
Allocation: 10.4 hours allocation change history
Exclusive Access Period: 0 months

Program Status: Program has been Completed

Program Coordinator: Weston Eck

MIRI Reviewer: Misty Cracraft

NIRCAM Reviewer: Bryan Hilbert

NIRSPEC Reviewer: Tracy Beck


OBSERVATIONS
Folder Observation Label Observing Template Science Target
Observation Folder


1 NIRCam Europa NIRCam Imaging (1) EUROPA
2 NIRSpec Europa NIRSpec IFU Spectroscopy (1) EUROPA
3 MIRI Europa MIRI Medium Resolution Spectroscopy (1) EUROPA
9 MIRI Europa-BKG MIRI Medium Resolution Spectroscopy (3) EUROPA-BKG
4 MIRI/Img Europa MIRI Imaging (1) EUROPA

Der Jupitermond Europa gilt als aussichtsreichster Kandidat für außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem. Denn unter seiner dicken Eiskruste liegt wahrscheinlich ein tiefer Ozean aus flüssigem Wasser. 


Observation Folder
5 NIRCam Enceladus NIRCam Imaging (2) ENCELADUS
6 NIRSpec Enceladus NIRSpec IFU Spectroscopy (2) ENCELADUS
7 MIRI Enceladus MIRI Medium Resolution Spectroscopy (2) ENCELADUS
8 MIRI/Img Enceladus MIRI Imaging (2) ENCELADUS

Saturnmonds Enceladus

ABSTRACT
Do the icy moons, Europa and Enceladus, host habitable conditions at submerged hydrothermal vents? We propose to perform high spatial and spectral resolution observations of the jets emanating from these moons, measuring volatile abundances and isotopic ratios. Such measurements will reveal unprecedented information regarding the processes acting beneath the moons’ thick ice crusts, and the potential for habitability of the subsurface oceans.

OBSERVING DESCRIPTION
Introduction and Background: Do the icy moons, Europa and Enceladus, host habitable conditions at submerged hydrothermal vents? The right balance of energy sources, temperature, pressure and chemical diversity leads to prosperous environments for life on Earth. Thanks to the plentitude of recent discoveries of extremophile organisms, the limits for such conditions have greatly expanded, and the hypothesized sub-surface oceans on these moons represent one of the most habitable niches in our Solar System. Observations with JWST will permit to probe these habitats with
unprecedented sensitivity and spatial resolution, revealing unique information regarding the processes acting beneath the moons’ thick ice crusts, and the potential for habitability of the sub-surface oceans.


Europa: The surface of this moon of Jupiter is surprisingly young, as revealed by a crater retention age of only 10-100 Myr (1), suggestive of ongoing resurfacing. Furthermore, ice fractures and moving lineae are indicative of underlying tectonic activity and/or volcanic eruptions. By integrating this morphological information with that obtained by radio-tracking from the Galileo spacecraft, a possible ocean (or a low-density convective ice layer) of 80-170 km thickness is inferred to be present below Europa’s icy crust (2, 3). More recently, water vapor plumes were observed above the frigid
south polar regions (4), and linked to the previously identified fractures or lineae. Particularly interesting was the fact that the intensity of the plumes varied according to its distance from Jupiter, a strong indicator of tidal heating and flexing in Europa. Such tidal energy could provide enough heat to
generate a liquid ocean underneath the ice, further establishing the sub-surface of Europa as an astrobiologically relevant site, with a potential for habitability. The presence of liquid water and of possible volcanic/hydrothermal sub-surface activity would resemble ecosystems on Earth, but no markers suggesting these processes are active in Europa have been detected.
Enceladus: As with Europa, Saturn’s moon Enceladus shows a relatively young surface, linear fractures with enhanced temperatures – termed “tiger stripes” (5), and collimated plumes of water (6, 7). However, unlike Europa, the presence of a global sub-surface ocean is not suggested for Enceladus. Instead, smaller non-continguous reservoirs containing pressurized liquid water beneath its southern pole have been suggested.

Using ravitational studies, Iess et al. (8) established the depth of this reservoir to be 30-40 kilometers, and to extend to south latitudes of ~50 degrees. The presence of natural radioactivity, together with an active surface could suggest a long-term water cycle. This would move material (as well as any organic compounds deposited on the surface) deep into these liquid-water reservoirs, thus providing a potential for habitability. Little is known about.

Quelle: https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/program-information.html?id=1250

JUICE: Die letzte Reise der Ariane 5/Jupiter Icy Moons Explorer/Flyby an der Venus-Phosphin in den Wolken?

Die letzte Reise der Ariane 5

Stand: 21.12.2022 12:00 Uhr

Gut 20 Jahre lang haben Ariane-5-Raketen Satelliten ins All befördert – doch damit ist bald Schluss. Die letzte Raketen-Oberstufe tritt heute ihre Reise von Bremen nach Französisch-Guayana an.

Auf einem Tieflader geht es durchs nächtliche Bremen. Die letzte Oberstufe, die auf einer Ariane-5-Rakete ins All reisen wird, hat das Werksgelände in Bremen verlassen und wartet nun am Hafen auf Ihre Verschiffung nach Kourou in Französisch-Guayana. Von dort aus wird die letzte Ariane 5 starten – und eine Ära zu Ende gehen. Der 117. Start ist für April 2023 geplant und er wird der letzte sein.

Die Ariane 5 wird oft als Europas Zugang ins All bezeichnet. In der Spitze der europäischen Rakete, in der sogenannten Oberstufe, reisen meist Kommunikationssatelliten ins All. Die Oberstufe ist gewissermaßen das Taxi, das diese Satelliten punktgenau dort abliefert, wo sie hin sollen.

Letzter Start nach mehr als 20 Jahren

Die Ariane 5 als Erfolgsgeschichte zu bezeichnen, ist nicht zu hoch gegriffen, selbst wenn die Ära mit einem Fehlstart begann: Die erste Ariane 5 hob am 4. Juli 1996 ab, stellte sich nach 37 Sekunden quer und sprengte sich dann selbst. Ein Softwarefehler war das Problem. 

Auch der zweite Start war noch etwas holprig. Zwar hob die Rakete problemlos ab, allerdings lieferte sie den Satelliten nicht genau dort ab, wo er hin sollte. Beim dritten Anlauf klappte alles wie geplant: Am 21. Oktober 1998 startete eine Ariane 5 mit einer Raumkapsel, deren Tauglichkeit im All erprobt werden sollte.

Zuverlässiger Raumtransporter

Von diesem Zeitpunkt an begann die Ariane 5 sich ihren Ruf als zuverlässiger Raumtransporter zu erarbeiten, selbst wenn 2002 noch ein weiterer Fehlstart folgte. Insgesamt gab es fünf verschiedene Versionen der Ariane 5, alle zwischen 54 und 59 Meter hoch und bis zu 777 Tonnen schwer. Der Antrieb liefert bis zu 180.000 PS.

So ausgestattet hat die Rakete viele Missionen erfolgreich absolviert: Weltraumteleskope wie Herschel oder Planck reisten 2009 mit einer Ariane 5 ins All. 2021 brachte sie das Teleskop James Webb ins All. Dazu kommen unzählige Kommunikationssatelliten, aber auch militärische Überwachungssatelliten.

Sicherlich besonders sind die fünf „Automated Transfer Vehicle“ kurz ATV, die Ariane 5 zur Internationalen Raumstation ISS brachte. Die ATV waren Transportkapseln, die die Astronauten in der ISS mit Lebensmitteln, Wasser, Ausrüstung, Sauerstoff und Treibstoff versorgten. Menschen sind allerdings nie mit einer Ariane 5 geflogen.

Satellit zur Erkundung des Jupitermonds

Der letzte „Passagier“ an der Spitze einer Ariane 5 wird die Raumsonde JUICE sein. Das Reiseziel dieser Sonde ist der Jupitermond Ganymed. Erforscht werden soll, ob dort Leben möglich wäre. Die Lebenszeit der Ariane 5 hingegen wird mit dem 117. Start endgültig zu Ende sein.

Wie bei jedem ihrer Vorgänger werden die Booster rund zwei Minuten nach dem Start ausgebrannt sein und dann abgesprengt. Sie und die Hauptstufe fallen nach getaner Arbeit zurück zur Erde – genauer gesagt ins Meer. Auf die Oberstufe wartet die Ewigkeit: Wenn sie die Sonde im Orbit abgeliefert hat, wird sie sich selbst mit einem kleinen Schubs ins Grab befördern, nämlich in den sogenannten Friedhofsorbit. Dort wird die Bremer Oberstufe weiter kreisen – ohne Funktion aber vor allem, ohne Satelliten in der Umlaufbahn in die Quere zu kommen.

Ariane 6 ab Herbst 2023

Auf fünf folgt sechs – bereits seit 2015 entwickelt das europäische Gemeinschaftsunternehmen Ariane Group die Ariane 6 Rakete. Die Startkosten sollen sich bei diesem Modell etwa halbieren. Denn längst bauen nicht nur Länder wie Russland, die USA, China oder Indien Raketen. Auch private Unternehmen, wie etwa Elon Musks Unternehmen Space X, drängen auf den Markt. Mit der Falcon 9 Rakete ist es dem Unternehmen erstmals gelungen, die Hauptstufe einer Rakete wieder auf die Erde zu bringen, sie also wiederverwenden zu können.

Die Konkurrenz ist also großer geworden, und damit auch die Anforderungen an die Nachfolgerin der Ariane 5. Wenn alles nach Plan läuft, soll Ariane 6 erstmals im Herbst 2023 abheben.

Quelle: https://www.tagesschau.de/wissen/technologie/ariane-start-101.html


Jupiter Icy Moons Explorer der ESA

In Kürze

Medien sind eingeladen, den Jupiter Icy Moons Explorer Juice der ESA am 20. Januar 2023 bei Airbus in Toulouse, Frankreich, zu besuchen, bevor er zum europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana transportiert wird, um im April mit einer Ariane 5 gestartet zu werden. Medien sind ebenfalls eingeladen, ihr Interesse zu bekunden Medienaktivitäten vor dem Start und am Tag des Starts im Weltraumbahnhof.

Eingehend

Bei der Veranstaltung im Januar bei Airbus Toulouse wird eine am Raumschiff angebrachte Gedenktafel zu Ehren des italienischen Astronomen Galileo Galilei enthüllt, der 1609 als erster Jupiter und seine größten Monde durch ein Teleskop betrachtete.

Über 400 Jahre später setzt sich der immerwährende Wunsch der Menschheit fort, nach oben zu schauen und Welten jenseits unseres eigenen Lebens zu erforschen. Europa und seine internationalen Partner entsenden Juice, um diesen faszinierenden Planeten und die Monde zu erkunden, von denen wir glauben, dass unter ihren Oberflächen riesige Wassermengen begraben sind, die weitaus größer sind als in den Ozeanen der Erde. Diese planetengroßen Monde bieten uns verlockende Hinweise darauf, dass andere Lebensbedingungen als hier auf unserem blassblauen Punkt existieren könnten, und sind daher einige der überzeugendsten Ziele in unserem Sonnensystem.

Saft auf den Punkt gebracht
Saft auf den Punkt gebracht

Juice wurde 2012 als erste „Large-Class“-Mission im ESA-Programm „Cosmic Vision 2015-2025“ ausgewählt. Mit seinem leistungsstarken Instrumentenpaket wird Juice die bisher detaillierteste Analyse von Jupiter und seinen Wasserwelten als Archetyp für Gasriesen im gesamten Universum liefern. Seine Ergebnisse werden uns nicht nur dabei helfen, tiefer in die Familiengeschichte unseres eigenen Sonnensystems einzutauchen, sondern auch die Ergebnisse der ESA-Flotte von Exoplanetenmissionen zur Analyse jupiterähnlicher Systeme in einen Kontext stellen.

In den letzten Jahren fand eine umfangreiche Testkampagne statt, um die Raumsonde Juice auf ihre achtjährige Reise und den Betrieb in der rauen Strahlungs- und Temperaturumgebung des mehr als 600 Millionen Kilometer von der Erde entfernten Jupiter vorzubereiten. 

Die Testkampagne wird bald abgeschlossen sein, und die letzten Vorbereitungen werden zum europäischen Startplatz in Französisch-Guayana für den Start mit einer Ariane 5 verlegt.

Quelle: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Juice/Opportunities_for_media_ESA_s_Jupiter_Icy_Moons_Explorer


Kein Phosphin in Venus-Wolken

Auf der Erde erzeugen Bakterien das seltene Spurengas. Neu ausgewertete Messdaten liefern keine Hinweise, dass es auf unserem unwirtlichen Nachbarplaneten vorkommt.

16. JULI 2021

Bereits vor einem Jahr veröffentlichte Messdaten des James Clerk Maxwell Teleskops auf Hawaii und des ALMA-Radioteleskops in Chile enthalten keine Hinweise auf das Spurengas Phosphin in der Wolkendecke der Venus. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam, zu dem ein Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen zählt, das die Messdaten jetzt sorgfältig geprüft hat. Ihre Analyse ist ein Beitrag zur wissenschaftlichen Diskussion um den Fund von Phosphin in der Venus-Atmosphäre, von dem Forscherinnen und Forscher 2020 berichtet hatten. Das giftige Spurengas Phosphin ist auf der Erde als Stoffwechselprodukt von Bakterien bekannt und könnte auf biologische Prozesse in der Venus-Atmosphäre hindeuten. Die neue Auswertung der Daten sowie eine Stellungnahme der britischen Kolleginnen und Kollegen erscheint heute in der Fachzeitschrift Nature Astronomy.

Eine dichte Wolkendecke umgibt die Venus in einer Höhe von etwa 50 bis 70 Kilometern.
Eine dichte Wolkendecke umgibt die Venus in einer Höhe von etwa 50 bis 70 Kilometern.ESA/MPS/DLR/IDA

Die Venus ist kein angenehmer Ort: Ein extremer Treibhauseffekt sorgt auf ihrer Oberfläche für durchschnittliche Temperaturen von etwa 460 Grad Celsius. Selbst wenn unser Nachbarplanet in seiner kühleren Vergangenheit Lebensformen auf der Oberfläche beherbergt hat, dürfte es wasserbasiertes Leben dort heute schwer haben. Die dichte Wolkendecke, die den Planeten in einer Höhe von 50 bis 70 Kilometern umgibt, kommt schon eher als Lebensraum in Frage. Dort herrschen erträglichere Temperaturen zwischen etwa -20 und 65 Grad Celsius. Allerdings sind die Wolken Schauplatz heftig tobender Winde und enthalten große Mengen ätzender Schwefelsäure. Stark spezialisierte Bakterien könnten sich dennoch diesen extremen Bedingungen angepasst haben und dort überdauern, spekulieren Forscherinnen und Forscher seit Langem.

Beflügelt wurden solche Überlegungen im vergangenen Jahr durch eine Veröffentlichung einer Forschergruppe um Jane Greaves von der Cardiff University, die in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature Astronomy erneut für Diskussionen sorgt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hatten damals Messdaten der Radioteleskope JCMT (James Clerk Maxwell Teleskope) und ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ausgewertet und berichteten vom Fund winziger Mengen des Gases Phosphin, einer Verbindung aus einem Phosphor- und drei Wasserstoffatomen, die auch als Monophosphan bezeichnet wird. Greaves und ihre Koautorinnen und Koautoren schlossen nicht-biologische Ursprünge des Gases wie etwa Blitze oder Meteoriten aus; stattdessen kämen wie auf der Erde Bakterien als Quelle in Frage.

Die Originalstudie hat eine breite wissenschaftliche Diskussion angestoßen. So argumentierten Forscher von der Cornell University in den USA vor Kurzem, Phosphin könne auf vulkanische Aktivitäten auf der Venus zurückzuführen sein. Allerdings ist es mehreren Forschergruppen bisher nicht gelungen, den Phosphin-Fund zu bestätigen – weder durch unabhängige Messungen etwa durch die ESA-Raumsonde Venus Express, noch durch erneute Analyse der Originaldaten. Die Forscherinnen und Forscher um Jane Greaves haben ihren zunächst gefundenen Wert von 20 Teilen Phosphin pro Milliarden in der Zwischenzeit nach unten korrigiert, halten am Fund des Gases aber fest.

Nun hat eine weitere Gruppe von Expertinnen und Experten für planetare Atmosphären um Geronimo Villanueva vom Goddard Space Flight Center der NASA die Originaldaten noch einmal geprüft. Hinweise auf Phosphin finden sie nicht. Ihre Analyse ergibt, dass das seltene Spurgengas mit Schwefeldioxid verwechselt worden sein könnte, das in der Atmosphäre der Venus in großen Mengen vorkommt.

„Winzige Mengen von Spurengasen in den Atmosphären weit entfernter Planeten zweifelsfrei aufzuspüren, ist ausgesprochen kompliziert“, sagt Paul Hartogh vom MPS, einer der Koautoren der aktuellen Neu-Auswertung. Informationen zur Zusammensetzung einer Planetenatmosphäre findet sich verschlüsselt in der elektromagnetischen Strahlung, die von dort emittiert wird. Jede Molekülsorte, die vertreten ist, strahlt Radiowellen einer charakteristischen Wellenlänge ab. Teleskope wie JCMT und ALMA zerlegen die Gesamtstrahlung in ihre einzelnen Wellenlängen, ähnlich wie ein Prisma sichtbares Licht in einzelne Farben aufspaltet. Die charakteristischen Signale der Moleküle werden so sichtbar. 

Allerdings liegen die Wellenlängen mancher Molekülsorten sehr eng beieinander. Dies ist bei Phosphin und Schwefeldioxid der Fall. Zudem spielt der Atmosphärendruck eine Rolle. Je tiefer in der Atmosphäre sich die Moleküle finden, desto höher ist der Druck und desto öfter stoßen die Moleküle mit anderen zusammen. Dies sorgt dafür, dass sie neben Strahlung ihrer charakteristischen Wellenlängen auch solche mit eng benachbarten Wellenlängen emittieren. Moleküle mit sehr ähnlichen Signalen zu unterscheiden, wird so erschwert.

Auch die Eigenheiten des jeweiligen Teleskops müssen berücksichtigt werden. „Zwischen dem unverfälschten Signal aus der Venus-Atmosphäre und uns steht immer das Instrument“, so Hartogh. So enthalten die Messdaten aller Teleskope ein gewisses Grundrauschen: Das Teleskop zeigt statistisch fluktuierende, geringe Intensitäten von Strahlung jeder Wellenlänge an. Die sehr schwachen Signale seltener Spurengase können in diesem Grundrauschen nahezu oder komplett versinken. Zudem können systematische Fehlerquellen im Instrument selbst die Messdaten verzerren.

„Für die Radioastronomie ist Venus ein sehr helles und somit schwieriges Objekt“, erklärt Hartogh. Die Messdaten von unserem Nachbarplaneten enthalten deshalb deutlich stärkere Störungen als im Idealfall. „Umso wichtiger ist es, Datenanalysemethoden, die sehr schwache Signale herausfiltern sollen, mit äußerster Vorsicht anzuwenden“, fügt er hinzu.

Dass sich winzigste Mengen von Phosphin-Molekülen in den Venuswolken tummeln, können die Forscherinnen und Forscher nicht ausschließen. Die Konzentrationen wären aber so gering, dass sie sich mit JCMT und ALMA nicht aufspüren lassen.

Abhilfe könnte die ESA-Mission JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) schaffen, die im September nächsten Jahres ins All starten und auf ihrem Weg ins Jupitersystem der Venus einen Besuch abstatten soll.

Wie Modellrechnungen zeigen, wird das JUICE-Instrument SWI (Submillimeter Wave Instrument), das unter Leitung des MPS entwickelt und gebaut wurde, in der Lage sein, tausendfach geringere Phosphin-Konzentrationen zu detektieren. Die Forscherinnen und Forscher werden mit Sicherheit genau hinschauen.

Quelle: https://www.mps.mpg.de/kein-phosphin-in-venus-wolken

Perseverance Rover der NASA legt erste Probe auf der Marsoberfläche ab

Nachdem das Perseverance-Team bestätigt hatte, dass sich das erste Probenröhrchen an der Oberfläche befand, positionierten sie die WATSON-Kamera am Ende des Roboterarms des Rovers, um unter den Rover zu blicken und sicherzustellen, dass das Röhrchen nicht in den Weg von gerollt war. .. Kredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Das mit Gestein gefüllte Probenröhrchen wird eines von 10 sein, die ein Depot von Röhrchen bilden, die für eine Reise zur Erde von der Mars Sample Return-Kampagne in Betracht gezogen werden könnten.

Ein Titanröhrchen mit einer Gesteinsprobe ruht auf der Oberfläche des Roten Planeten, nachdem es am 21. Dezember vom Perseverance Mars Rover der NASA dort platziert wurde. In den nächsten zwei Monaten wird der Rover insgesamt 10 Röhren an dem Ort namens „Three Forks“ deponieren und das erste Probendepot der Menschheit auf einem anderen Planeten bauen. Das Depot markiert einen historischen frühen Schritt in der Mars – Probenrückgabekampagne .

Perseverance hat doppelte Proben von Felszielen genommen, die die Mission auswählt. Der Rover hat derzeit die anderen 17 Proben (einschließlich einer atmosphärischen Probe), die bisher in seinem Bauch genommen wurden. Basierend auf der Architektur der Mars Sample Return-Kampagne würde der Rover Proben an einen zukünftigen Roboterlander liefern. Der Lander würde wiederum einen Roboterarm verwenden, um die Proben in einer Sicherheitskapsel an Bord einer kleinen Rakete zu platzieren, die in die Marsumlaufbahn abheben würde, wo ein anderes Raumschiff den Probenbehälter einfangen und sicher zur Erde zurückbringen würde.

Der NASA-Rover Perseverance deponierte am 21. Dezember 2022, dem 653. Marstag oder Sol der Mission, die erste von mehreren Proben auf der Marsoberfläche.
Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Das Depot dient als Backup, falls Perseverance seine Proben nicht liefern kann. In diesem Fall würde ein Paar Sample Recovery Helicopters angefordert, um die Arbeit zu beenden.

Die erste Probe, die abgeworfen wurde, war ein kreidegroßer Kern aus magmatischem Gestein mit dem informellen Namen „Malay“, der am 31. Januar 2022 in einer Region des Jezero-Kraters des Mars namens „South Séítah“ gesammelt wurde. Das komplexe Probenahme- und Caching-System von Perseverance brauchte fast eine Stunde, um das Metallrohr aus dem Bauch des Rovers zu holen, es ein letztes Mal mit seiner internen CacheCam zu betrachten und die Probe aus etwa 89 Zentimetern Höhe auf einen sorgfältig ausgewählten Fleck der Marsoberfläche fallen zu lassen .

Aber die Arbeit war noch nicht erledigt für die Ingenieure des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien, das Perseverance entwickelt hat und die Mission leitet. Nachdem sie bestätigt hatten, dass die Röhre heruntergefallen war, positionierte das Team die WATSON -Kamera am Ende des 2 Meter langen Roboterarms von Perseverance, um unter den Rover zu blicken und sicherzustellen, dass die Röhre nicht heruntergefallen war rollte in die Spur der Räder des Rovers.

Sie wollten auch sicherstellen, dass die Röhre nicht so gelandet ist, dass sie auf ihrem Ende steht (jede Röhre hat ein flaches Endstück, das als „Handschuh“ bezeichnet wird, um das Aufheben bei zukünftigen Missionen zu erleichtern). Dies geschah in weniger als 5 % der Fälle während der Tests mit dem irdischen Zwilling von Perseverance im Mars Yard des JPL. Für den Fall, dass es auf dem Mars passiert, hat die Mission eine Reihe von Befehlen für Perseverance geschrieben, um die Röhre mit einem Teil des Turms am Ende ihres Roboterarms vorsichtig umzustoßen.

In den kommenden Wochen werden sie andere Gelegenheiten haben, um zu sehen, ob Perseverance die Technik anwenden muss, wenn der Rover weitere Proben im Cache von Three Forks ablegt.

„Unsere erste Probe vor Ort zu sehen, ist ein großartiger Schlussstein für unsere Hauptmissionsphase, die am 6. Januar endet“, sagte Rick Welch, stellvertretender Projektmanager von Perseverance bei JPL. „Es ist eine schöne Ausrichtung, dass wir, während wir mit unserem Cache beginnen, auch dieses erste Kapitel der Mission abschließen.“

Quelle: https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-perseverance-rover-deposits-first-sample-on-mars-surface

Perseverance Rover – Ein erfolgreiches Jahr 2022/Und ein Ausblick auf 2023

Perseverance: Rover-Selfie mit Mars-Hubschrauber

Der Rover steht kurz davor, einen großen Meilenstein bei den Probenrückgabebemühungen zu erreichen – die Einrichtung seines ersten Mars – Probendepots, das voraussichtlich in den nächsten Tagen beginnen wird.

Ein weiterer großer Meilenstein nähert sich auch für das Perseverance-Team – das Ende der Hauptmission des Rovers. Das wird am 6. Januar geschehen. Aber keine Sorge: Perseverance wird danach auf einer ausgedehnten Mission weiterrollen, bei der der Rover einige aufregende und faszinierende Orte erkunden wird.

Oberflächenproben vom Marsmond Phobos/Marsmondmission MMX (JAXA, NASA, ESA) im Bau!

Martian Moons eXploration (MMX) ist eine Mission der japanischen Weltraumorganisation JAXA, mit Beiträgen von NASA, ESA, der französischen Raumfahrtagentur CNES und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Als dritte japanische Sample-Return-Mission soll sie an die erfolgreiche Tradition der Asteroidenmissionen Hayabusa und Hayabusa2 anknüpfen. Der Start von MMX ist für September 2024 mit einer H-3-Rakete vom japanischen Weltraumbahnhof in Tanegashima geplant. Im August 2025 erreicht die Sonde voraussichtlich den Marsorbit. Dort werden Phobos und Deimos beobachtet, der MMX-Rover auf Phobos abgesetzt und Oberflächenprobengesammelt. Diese Proben werden 2029 zur Erde zurückgebracht. 

Was macht Chinas Mars-Rover Zhurong?

Zhurong, Chinas Mars-Rover, ging am 18. Mai in Utopia Planitia in den Winterschlaf, als der Winter auf der Nordhalbkugel einsetzte. Aber Zhurong könnte mit dem Beginn des Frühlings und verbesserten Sonnenlichtbedingungen an seinem Standort (ca. am 26. Dezember) bald wieder aktiv werden.


Perseverance Rover der NASA beginnt mit dem Bau des Mars-Probendepots

10 Probenröhrchen, die auf die Marsoberfläche abgeworfen werden, damit sie in Zukunft auf der Erde untersucht werden können, enthalten eine erstaunliche Vielfalt der Geologie des Roten Planeten.

In den kommenden Tagen soll der NASA-Rover Perseverance mit dem Bau des ersten Probendepots auf einer anderen Welt beginnen. Dies wird einen entscheidenden Meilenstein in der Mars-Sample-Return – Kampagne von NASA und ESA (European Space Agency) darstellen, die darauf abzielt, Mars-Proben zur genaueren Untersuchung zur Erde zu bringen.

Der Ort, an dem die Perseverance der NASA damit beginnen wird, ihren ersten Cache mit Proben zu deponieren
Der Ort, an dem die Perseverance der NASA mit der Hinterlegung ihres ersten Probenspeichers beginnen wird, ist auf diesem Bild zu sehen, das der Marsrover am 14. Dezember 2022, dem 646. Marstag oder Sol der Mission, aufgenommen hat. 
Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Der Bau des Depots beginnt, wenn der Rover eines seiner Titan-Probenröhrchen mit einem kreidegroßen Gesteinskern aus seinem Bauch 88,8 Zentimeter auf den Boden in einem Bereich innerhalb des Jezero-Kraters mit dem Spitznamen „Three Forks“ fallen lässt. Im Laufe von etwa 30 Tagen wird Perseverance insgesamt 10 Röhren deponieren, die Proben enthalten, die die Vielfalt der Gesteinsaufzeichnungen im Jezero-Krater darstellen.

Der NASA-Marsrover Perseverance nutzte seine Mastcam-Z-Kamera, um diesen felsigen Hügel mit dem Spitznamen „Rockytop“ am 24. Juli 2022, dem 507. Marstag oder Sol, der Mission, aufzunehmen. 
Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Der Rover hat zwei Proben von jedem seiner Felsziele genommen. Die Hälfte jedes Paares wird als Backup-Set bei Three Forks deponiert, und die andere Hälfte verbleibt in Perseverance, das das primäre Mittel sein wird, um die gesammelten Proben im Rahmen der Kampagne zur Mars-Trägerrakete zu transportieren.

Hier ist eine Darstellung der 21 Probenröhrchen (mit Gesteins-, Regolith-, Atmosphären- und Zeugenmaterialien) zu sehen, die bisher vom Perseverance Mars Rover der NASA versiegelt wurden.
Hier ist eine Darstellung der 21 Probenröhrchen (mit Gesteins-, Regolith-, Atmosphären- und Zeugenmaterialien) zu sehen, die bisher vom Perseverance Mars Rover der NASA versiegelt wurden. 
Die Proben, die Perseverance in einem Depot deponiert, sind hervorgehoben in… Quelle: NASA/JPL-Caltech

„Die Proben für dieses Depot – und die Duplikate an Bord der Perseverance – sind eine unglaubliche Menge, die repräsentativ für das Gebiet ist, das während der Hauptmission erkundet wurde“, sagte Meenakshi Wadhwa, der leitende Wissenschaftler des Mars Sample Return-Programms von der Arizona State University. „Wir haben nicht nur Eruptiv- und Sedimentgesteine , die mindestens zwei und möglicherweise vier oder sogar noch mehr unterschiedliche Arten von wässriger Alteration aufweisen, sondern auch Regolith , Atmosphäre und eine Zeugenröhre .“

Wie man ein Depot baut

Eine der ersten Voraussetzungen für den Bau eines Probendepots auf dem Mars besteht darin, im Jezero-Krater einen ebenen, steinfreien Geländeabschnitt zu finden, auf dem Platz für jede zu deponierende Röhre vorhanden ist.

Diese Karte zeigt, wo der Perseverance Mars Rover der NASA 10 Proben abwerfen wird, die eine zukünftige Mission aufnehmen könnte.
Diese Karte zeigt, wo der Perseverance Mars Rover der NASA 10 Proben abwerfen wird, die eine zukünftige Mission aufnehmen könnte. Die orangefarbenen Kreise stellen Bereiche dar, in denen ein Helikopter zur Probenbergung sicher operieren könnte, um die Probenröhrchen zu erfassen.  Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech

„Bisher brauchten Mars-Missionen nur eine gute Landezone; wir brauchen 11“, sagte Richard Cook, Mars Sample Return Program Manager am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Der erste ist für den Sample Retrieval Lander, aber dann brauchen wir 10 weitere in der Nähe, damit unsere Sample Recovery Helicopters Starts und Landungen durchführen und auch fahren können.“

Diese kurze Animation zeigt Schlüsselmomente der Mars-Sample-Return-Kampagne von NASA und ESA, von der Landung auf dem Mars und der Sicherung der Probenröhrchen bis hin zu deren Start von der Oberfläche und dem Transport zurück zur Erde.
 Quelle: NASA/ESA/JPL-Caltech/GSFC/MSFC

Nachdem man sich für einen geeigneten Standort entschieden hatte, bestand die nächste Aufgabe der Kampagne darin, genau herauszufinden, wo und wie die Röhren innerhalb dieses Standorts eingesetzt werden sollten. „Man kann sie nicht einfach auf einen großen Haufen werfen, weil die Bergungshubschrauber so konstruiert sind, dass sie jeweils nur mit einer Röhre interagieren“, sagte Cook. Die Helikopter sollen wie das Depot als Backup dienen. Um sicherzustellen, dass ein Hubschrauber Proben entnehmen kann, ohne den Rest des Depots zu stören oder auf Hindernisse durch gelegentliche Felsen oder Wellen zu stoßen, wird jeder Rohrabwurfort einen „Einsatzbereich“ von mindestens 18 Fuß (5,5 Meter) im Durchmesser haben. Zu diesem Zweck werden die Rohre in einem komplizierten Zickzackmuster auf der Oberfläche abgelegt, wobei jede Probe 16 bis 49 Fuß (5 bis 15 Meter) voneinander entfernt ist.

Der Erfolg des Depots hängt von der genauen Platzierung der Rohre ab – ein Vorgang, der über einen Monat dauern wird. Bevor und nachdem Perseverance jede Röhre ablegt, werden die Missionsleiter eine Vielzahl von Bildern des Rovers überprüfen. Diese Bewertung wird dem Mars Sample Return-Team auch die genauen Daten liefern, die erforderlich sind, um die Röhrchen zu lokalisieren, falls die Proben vor der Entnahme mit Staub oder Sand bedeckt werden.

Erweiterte Mission der Beharrlichkeit

Die Hauptmission von Perseverance wird am 6. Januar 2023 enden – ein Marsjahr (etwa 687 Erdtage) nach ihrer Landung am 18. Februar 2021 .

„Wir werden immer noch an der Bereitstellung des Musterdepots arbeiten, wenn unsere erweiterte Mission am 7. Januar beginnt, also ändert sich an dieser Perspektive nichts“, sagte Art Thompson, Projektmanager von Perseverance bei JPL. „Sobald der Tisch jedoch bei Three Forks gedeckt ist, werden wir uns an die Spitze des Deltas begeben. Das Wissenschaftsteam will sich da oben mal genau umsehen.“

Diese Karte zeigt die geplante Route, die der Perseverance Mars Rover der NASA im Jahr 2023 über die Spitze des Deltas des Jezero-Kraters nehmen wird.
Diese Karte zeigt die geplante Route, die der Perseverance Mars Rover der NASA im Jahr 2023 über die Spitze des Deltas des Jezero-Kraters nehmen wird. Die geplante Route des Rovers ist schwarz, während der bereits bedeckte Boden weiß ist. Wobei Weiße Punkte fiktive Wegpunkte für die Wissenschaft oder Probenentnahme auf dem Weg darstellten.
 Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech

Diese neue wissenschaftliche Phase mit dem Namen Delta Top Campaign wird beginnen, wenn Perseverance seinen Aufstieg auf die steile Böschung des Deltas beendet und die Weite erreicht, die die obere Oberfläche des Jezero-Deltas bildet, wahrscheinlich irgendwann im Februar. Während dieser etwa achtmonatigen Kampagne wird das Wissenschaftsteam nach Felsbrocken und anderen Materialien Ausschau halten, die von anderswo auf den Mars gebracht und von dem alten Fluss abgelagert wurden, der dieses Delta bildete.

„Die Delta-Top-Kampagne ist unsere Gelegenheit, einen Blick auf den geologischen Prozess jenseits der Mauern des Jezero-Kraters zu werfen“, sagte Katie Stack Morgan vom JPL, stellvertretende Projektwissenschaftlerin für Perseverance. „Vor Milliarden von Jahren trug ein reißender Fluss Trümmer und Felsbrocken meilenweit über die Mauern von Jezero hinaus. Wir werden diese alten Flussablagerungen erkunden und Proben von ihren weitgereisten Felsbrocken und Felsen entnehmen.“

Quelle: https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-perseverance-rover-to-begin-building-martian-sample-depot


Mehr über die Mission

Ein Hauptziel der Mission von Perseverance auf dem Mars ist die Astrobiologie , einschließlich des Zwischenspeicherns von Proben, die möglicherweise Anzeichen für uraltes mikrobielles Leben enthalten. Der Rover wird die Geologie und das vergangene Klima des Planeten charakterisieren, den Weg für die menschliche Erforschung des Roten Planeten ebnen und die erste Mission sein, um Marsgestein und Regolith zu sammeln und zwischenzuspeichern.

Nachfolgende NASA-Missionen würden in Zusammenarbeit mit der ESA Raumfahrzeuge zum Mars schicken, um diese versiegelten Proben von der Oberfläche zu sammeln und sie zur eingehenden Analyse zur Erde zurückzubringen.

Die Mars 2020 Perseverance-Mission ist Teil des Mond-zu-Mars-Explorationsansatzes der NASA, der Artemis – Missionen zum Mond umfasst, die zur Vorbereitung der menschlichen Erforschung des Roten Planeten beitragen werden.

JPL, das von Caltech für die NASA verwaltet wird, baute und verwaltet den Betrieb des Perseverance-Rover.

Mehr zum Thema Ausdauer:

https://mars.nasa.gov/mars2020/

Mehr über die Kampagne

Die NASA-ESA Mars Sample Return Campaign wird das Verständnis der Menschheit vom Mars revolutionieren, indem wissenschaftlich ausgewählte Proben zur Untersuchung mit den modernsten Instrumenten auf der ganzen Welt zur Erde gebracht werden. Die Kampagne würde ein Ziel zur Erforschung des Sonnensystems erfüllen, das seit den 1970er Jahren und in den letzten drei Planetary Decadal Surveys der National Academy of Sciences hohe Priorität hatte.

Diese strategische Partnerschaft zwischen NASA und ESA wäre die erste Mission, die Proben von einem anderen Planeten zurückbringt, und der erste Start von der Oberfläche eines anderen Planeten. Die von Perseverance während der Erkundung eines alten Flussdeltas gesammelten Proben bieten vermutlich die beste Gelegenheit, die frühe Entwicklung des Mars, einschließlich des Potenzials für Leben, aufzudecken. Durch ein besseres Verständnis der Geschichte des Mars würden wir unser Verständnis aller Gesteinsplaneten im Sonnensystem, einschließlich der Erde, verbessern.

Erfahren Sie hier mehr über das Musterrückgabeprogramm von Mars:

https://mars.nasa.gov/msr/

Astrobiologie: 2023 – Hoffen/Warten auf den großen Wums/Wow-Effekt des James Webb-Teleskop

Langsam endet das Raumfahrt Jahr 2022, das größte Highlight natürlich der start des James Webb Teleskop, seiner Inbetriebnahme und die erste Daten. Ich hoffe auf interessante und spannende Beobachtungen und Entdeckungen im Jahr 2023. Und vielleicht auch einen Durchbruch in der Astrobiologie – 2023.

Spektrum der Atmosphäre von WASP-39b, aufgenommen vom Nahinfrarotspektrometer NIRSpec des James-Webb-Teleskops.© NASA/ESA/CSA, J. Olmsted (STScI)

„Solche Daten sind ein Wendepunkt“
„Daten wie diese sind ein Wendepunkt“, sagt Natalia Batalha von der University of California in Santa Cruz. Denn solche Daten liefern ganz neue Einblicke in die Chemie, Physik und Entwicklung extrasolarer Welten – und könnten eines Tages sogar zur Entdeckung von außerirdischem Leben führen. Gleichzeitig unterstreichen die Ergebnisse, dass das James-Webb-Teleskop die hohen Erwartungen bisher mehr als erfüllt. „Diese frühen Beobachtungen sind ein Vorgeschmack auf all die weiteren erstaunlichen wissenschaftlichen Ergebnisse, die mit dem JWST zu erwarten sind“, kommentiert Laura Kreidberg, Direktorin des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg. 

Bei über 5000 Exoplaneten muss es einfach irgendwo Wasser geben, Ozeane wie wir sie kennen und doch auch leben (Bakterien und Pilzsporen) Und dann haben wir ja noch Interessante bzw. heiße Kandidaten für Leben, Eismonde wie Enceladus oder Europa.

Wie toll wäre es wenn es mal nicht heißen würde:

-Enceladus „könnte/vielleicht“ alle Bausteine für leben haben.

-Enceladus und Europa „könnten/vielleicht“ leben Beherbergen.

-Europa „könnte/vielleicht“ einen Ozean haben

-Exoplaneten „könnten/vielleicht“ Wasser und primitives leben beherbergen.

Ich hoffe dass das James Webb Teleskop 2023, dieses „könnte/vielleicht“ in ein Eismonde und Exoplaneten „haben“ einen Ozean oder „haben“ alle Bausteine für leben, rückt. Denn die Studien wie interessant sie auch über Exoplanent und Eismonde sind, immer schwingt ein aber.. und könnte/vielleicht mit, es fehlt dieses Wow! der den Satus quo verschiebt.

Leben findet das James James Webb Teleskop auf Eismonde und Exoplaneten wahrscheinlich nicht direkt aber das muss es auch nicht. Es wäre schon ein Durchbruch in der Astrobiologie wenn das James Webb-Teleskop es schafft den Status quo von „könnte/vielleicht“ näher in Richtung Eismonde und Exoplaneten aber „haben“, zu schieben. Nicht nur um Ziele für die nächste Generation von noch leistungsfähigeren Teleskopen ausmacht.

Sondern auch die Diskussion unter Wissenschaftlern verändert. Außer dem können diese dann auch ganz anders argumentieren bei Finanzierungen von Sonden deren Länder sich dann zum beispiel durch das Eis von Enceladus oder Europa bohren um den darunter liegenden Ozean zu erforschen. Ein „haben“ ist schon ein ganz anderer Schnack als ein „könnte/vielleicht“ wenn man solche Gelder beantragen möchte bzw. Wissenschaftler ihre Vorschläge bei den Weltraumorganisationen einreichen.

2023 – Hoffen/Warten auf den großen Wums/Wow-Effekt in der Astrobiologie der Bücher umschreibt.

Christian Dauck

Fachartikel sieht weiterhin Hinweise für Leben in der Venus-Atmosphäre/Erste private Venus-Mission (2023) hat nur fünf Minuten Zeit zur Suche nach Leben

Planet Venus.Copyright: JAXA/ ISAS/ DARTS/ Kevin M. Gill

Planet Venus.
Copyright: JAXA/ ISAS/ DARTS/ Kevin M. Gill

Boulder (USA) – Die Debatte um den potenziellen Biomarker Phosphin in der Venus-Atmosphäre streiten sich die Verfechter der konservativen Lehrmeinung von einer lebensfeindlichen Venus mit jenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die ergebnisoffen die Indizien und Beweise bewerten und überprüfen wollen, bevor sie Leben in den gemäßigten Wolkenschichten der Venus ausschließen. Ein aktueller Fachartikel stützt nun den letzteren Ansatz.

In ihrem vorab via ArXiv.org veröffentlichten Artikel (und in einer zukünftigen Ausgabe The der „Aerospace MDPI Special Issue “The Search for Signs of Life on Venus: Science Objectives and Mission Designs”) erläutern Carol E. Cleland von der University of Colorado und Paul B. Rimmer von der britischen University of Cambridge, dass sie in der Detektion von mehreren Anomalien in der Venus-Atmosphäre durchaus Belege für bislang unbekannte Prozesse und Systeme sehen, die außerhalb des bisherigen Bildes von der Zusammensetzung der Venus-Atmosphäre anzusiedeln sind.

Konkret untersuchen die beiden Forschenden die Detektion von Ammoniak und Phosphin der Atmosphäre unseres höllischen Nachbarplaneten, geben eine Übersicht über mögliche Interpretationen und Konsequenzen dieser Nachweise und stellen fest: „Diese Anomalien widersprechen der Annahme und dem Glauben, dass die Venus kein Leben beherbergen könnte.“

„In unserem Artikel diskutieren wir zwei von mehreren Anomalien in der Atmosphäre der Venus und zeigen, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft auf diese Anomalien in der gleichen Art und Weise reagiert, wie sie auch schon zuvor auf anomale Phänomene reagiert hat – Phänomene, die für das, wofür sie schlussendlich tatsächlich standen, zuvor nicht anerkannt worden waren, die aber danach wichtige wissenschaftliche Entdeckungen vorwegnahmen.“

Hintergrund
Phosphin ist ein Molekül aus einem Phosphor- und drei Wasserstoffatomen, die normalerweise nicht zusammenkommen. Es erfordert enorme Energiemengen, beispielsweise in den extremen Umgebungen von Jupiter und Saturn, die Atome mit genügend Kraft zu zerschlagen, um ihre natürliche Abneigung zu überwinden. Tatsächlich wurde Phosphin bereits in den 1970er Jahren in den Atmosphären von Jupiter und Saturn, also von großen Gasplaneten – entdeckt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Molekül im Innern dieser Gasriesen regelrecht zusammengeballt wurde und, wie Sousa-Silva und Kollegen es beschreiben, “von gewaltigen Konvektions-Stürmen in Planetengröße gewaltsam erzeugt wurde.

Weitere erklären die Autoren: „Wir sind davon überzeugt, dass dieser Umstand ein Hinweis dafür sein kann, dass uns auch diese Venus-Anomalien zu wichtigen neuen Entdeckungen über die planetare Umgebung der Venus und vielleicht sogar über außerirdisches Leben führen könnten.“

Neben der heiß debattierten Entdeckung von Phosphin untersuchen die beiden Autoren und Autorinnen auch den Nachweis von Ammoniak in sowie ein chemisches Ungleichgewicht der Venusatmosphäre als potenzielle Biomarker, also Hinweise für Leben. Auch die Zusammensetzung weist ein entsprechendes chemisches Ungleichgewicht auf. Der Grund: biologisches Leben. Tatsächlich sind einige Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Meinung, dass der Nachweis eines solchen chemischen Disequilibrums in der Atmosphäre eines Felsplaneten eines der besten Anzeichen für dortiges Leben wäre.

Konkret geht es zum einen um den beobachteten Abbau von Schwefel und Wasser in den Wolken der Venus, zudem um das merkwürdige Verhalten von Schwefel in der Nähe der Planetenoberfläche und H20 in den Wolken, die Detektion von Sauerstoff, Wasserstoffsulfiden und Methan in den Venus-Wolken, sowie der Nichtnachweis von Sauerstoff oberhalb besagter Wolken und der Abbau von das Carbonylsulfiden unterhalb der Wolken, der Nachweis von schwefelhaltigen Wolken unterhalb der Schwefel-Wolken. Auch die mineralische Zusammensetzung der Oberfläche scheint nicht mit dem Zustand der tieferen Atmosphäre übereinzustimmen.

Statt vermeintlich mit bisherigen Vorstellungen nicht übereinstimmende Ergebnisse zu ignorieren oder in Abrede zu stellen, sollten sie vielmehr mit Interesse kritisch untersucht werden, fordern die Autoren.

Abschließend bemerken Rimmer und Cleland, die tiefgreifenden Auswirkungen, die der Nachweis von Leben als Erklärung für die Venus-Anomalien für unser Verständnis von Leben haben würde: Sollte Leben auf einer höllenartigen Welt die der Venus existieren kann, so könnte es fast überall existieren und selbst der Beweis eines nicht-biologischen Ursprungs der Anomalien wäre ein Gewinn für unser Wissen.

Quelle: https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/fachartikel-sieht-weiterhin-hinweise-fuer-leben-in-der-venus-atmosph20221203/


Life on Venus? New paper explores possibilities

Life on Venus: Planet with colorful and mottled wavy cloud structures.
View larger. | Venus in ultraviolet. Japan’s Akatsuki spacecraft took this image on December 23, 2016. A new paper discusses various anomalies – things that are different, abnormal, peculiar, or not easily classified – and whether living things in the clouds of Venus could explain them. Is there life on Venus? Image via JAXA/ ISAS/ DARTS/ Kevin M. Gill/ Wikipedia (Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0).

Life on Venus?

We are of the opinion that several anomalies in the atmosphere of Venus provide evidence of yet-unknown processes and systems … The investigation of these anomalies on Venus should be open to [a] wide range of explanations, including unknown biological activity.

So begins a new paper from researchers in the U.S. and U.K. – released November 14, 2022 – related to the continuing saga of possible life in the clouds of Venus. The paper looks at how phosphine is just one of various peculiar features in Venus’ clouds that airborne microorganisms – tiny living creatures such as alien bacteria or fungi – might explain.

The researchers also consider the anomalies in context of previous assumptions about Venus’ atmosphere and past discoveries in astronomy, biology and geology.

The new paper, by Carol Cleland (University of Colorado, Boulder) and Paul Rimmer (University of Cambridge), is available on arXiv. The Aerospace (MDPI) Special Issue “The Search for Signs of Life on Venus: Science Objectives and Mission Designs,” has accepted it for publication. The researchers explain:

We provide an overview of two anomalies, the tentative detection of ammonia and phosphine in Venus’s atmosphere. These anomalies fly in the face of the tacit assumption that the atmosphere of Venus must be in chemical redox equilibrium, an assumption connected to the belief that Venus is lifeless.

The discovery of phosphine

Jane Greaves and her colleagues at Cardiff University in the U.K. first announced the discovery of phosphine in the atmosphere of Venus in September 2020. The announcement ignited both excitement and skepticism among scientists.

And the debate of phosphine’s origins – or if it’s even actually there at all – is still ongoing. After all, on Earth, phosphine in the air is associated with life processes. So scientists, who are understandably fascinated by the possibility of life processes on Venus, have published several additional papers since the original discovery.

The subsequent papers are both pro and con on the subject of whether phosphine exists in Venus’ clouds, and, if so, whether it indicates life.

More anomalies

While phosphine is the most recent anomalous discovery in Venus’ atmosphere, there’s also other weird chemistry going on there, chemistry that could even point to life signs, or, as scientists say, potential biosignatures. This includes the presence of ammonia, and the fact that Venus’ atmosphere is seemingly somehow in what scientists call redox (chemical) disequilibrium.

On Earth, biological life causes chemical disequilibrium in our atmosphere. The current paper focuses on the ammonia (NH3), phosphine and redox disequilibrium (redox indicates a specific kind of chemical disequilibrium).

Scientists say that finding chemical disequilibrium in the atmosphere of a rocky exoplanet would be one of the best possible signs of life on that planet. But what about Venus? Cleland and Rimmer note that:

Few astrobiologists anticipated finding such evidence on Earth’s next-door neighbor, Venus.

The paper notes other strange features as well:

Anomalous phenomena observed in the atmosphere of Venus include the depletion of sulfur and water in the clouds of Venus, the strange behavior of SO2 [sulphur] near the surface and H2O in the clouds, the detection of O2 [oxygen], H2S [hydrogen sulphide] and CH4 [methane] in the clouds and non-detection of O2 [oxygen] above the clouds … the depletion of OCS [carbonyl sulphide] below the clouds, the detection of phosphorous clouds below sulfur clouds and a host of phenomena in the surface mineralogy: the mineral composition does not appear to be in equilibrium with the lower atmosphere.

The researchers present their case that at least some of these anomalies might be explained by biological processes.

The strange case of ammonia

The presence of ammonia is one of the most interesting Venusian anomalies. According to the current standard understanding of Venus’ atmosphere, it shouldn’t be there.

The Soviet Venera 8 probe found evidence of ammonia in 1972. The data suggested its presence at concentrations of 100-1000 ppm (parts per million), at an altitude of between 19 and 28 miles (30 and 45 km). Some other scientists dismissed the findings, however. They said that the data were “inconsistent with the observed abundances of other gases in the Venus atmosphere.” Ammonia shouldn’t be in Venus’ atmosphere. Otherwise, it would mean that the planet’s atmosphere must be in disequilibrium.

That’s a big deal, since on Earth, at least, the presence of life is what causes a similar atmospheric disequilibrium.

Later, in 1978, the Pioneer Venus multiprobe also found signs of ammonia. However, in light of the previous dismissal, these findings were either ignored or just not noticed, the researchers behind the current paper say. So, if the ammonia is there, then is the disequilibrium caused by microorganisms or unknown abiotic (non-life) chemical reactions?

The phosphine debate now

The Venusian phosphine is still a subject of much debate. Greaves and her colleagues made the initial observations using the Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array (ALMA) and the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT). In a new paper, announced on November 21, 2022, Greaves and her team maintain that the phosphine is really there. The paper, available on arXiv, discusses an analysis of Venus’ atmosphere with data from the Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy (SOFIA) telescope. Based on their discussion on six phosphine results, they say:

We suggest Venusian phosphine is indeed present, and so merits further work on models of its origins.

Recent re-analysis of data from the old Pioneer Venus mission also supports the existence of the phosphine.

Phosphine above Venus’ clouds?

Other scientists say that if the phosphine is there, it must be above the clouds, not in them. But if so, it would be even more unstable, and need to be constantly replenished somehow. Known chemical processes, both biological and non-biological, would have a hard time explaining phosphine above the clouds. And indeed, Cleland and Rimmer say:

If there is observable [phosphine] above the clouds of Venus, we are left with two explanations: life-as-we-don’t-know-it and nonlife-as-we-don’t-know-it. Both of these possibilities should be seriously considered, and neither should be clearly favored over the other until there’s more data. Instead, more predictions should be made, and more data should be gathered, especially in situ data from upcoming missions.

Scientists have proposed some possible non-biological explanations for the phosphine, such as volcanoes. But so far, none of them adequately explain all the observations.

Inset with group of small objects consisting of 4 attached spheres, with a planet in the background.
View larger. | Artist’s illustration of the molecule phosphine in Venus’ atmosphere. Phosphine is one of the key anomalies discussed in the new paper. Image via ESO/ M. Kornmesser/ L. Calçada & NASA/ JPL/ Caltech.

Anomalies in scientific discovery

The researchers argue that anomalies – phenomena that are surprising or unexpected – should be acknowledged, not ignored. They are also not just “failed predictions” as often described, but play central roles in the process of scientific discovery. As the paper says:

While a failed prediction may eventually be recognized as anomalous, many anomalies do not represent failed predictions. Anomalies are surprising because they fall outside the scope of expectations (articulated in prediction and explanation) induced by widely accepted theoretical frameworks.

So, with Venus as a test case, what is the best way forward for researchers? Cleland said:

We can best explore astrobiologically by roaming widely and keeping a sharp eye out for anomalous order of any kind … Such anomalous order will indicate either an interesting nonbiological process that we need to learn about† or that we have at last found new life.

Biological anomalies on Venus: What if?

If any of these anomalies really are the result of life, it would have a profound effect on our understanding of how life evolves on planets. If life can exist on a hellish a world as Venus, where else might it be? Confirmation of such life would open up a universe of possibilities. But even if these anomalies are non-biological in origin, that would still expand our scientific knowledge overall.

Bottom line: Is there life in Venus’ atmosphere? Researchers in the U.S. and U.K. make the case for ammonia, phosphine and other potential biological anomalies on Venus.

Quelle: https://earthsky.org/space/life-on-venus-new-paper-explores-possibilities/


Erste private Venus-Mission hat nur fünf Minuten Zeit zur Suche nach Leben

Die kostengünstige Mission von Rocket Lab, die bereits 2023 starten soll, wird kurz sein, könnte aber die Suche nach außerirdischer Biologie verändern.

Rocket Lab-Venus-Mission
(Bild: Rocket Lab)

Während die Covid-Pandemie Ende 2020 in vollem Gange war, gab es eine kurze Ablenkung und die Aufmerksamkeit der interessierten Öffentlichkeit richtete sich auf unseren Nachbarplaneten Venus. Astronomen hatten in den Wolken der Venus eine verblüffende Entdeckung gemacht: ein Gas namens Phosphin, das auf der Erde durch biologische Prozesse erzeugt wird. Spekulationen kursierten und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bemühten sich zu verstehen, was sie da sahen.

Nun könnte eine Mission, die im nächsten Jahr gestartet werden soll, endlich die Frage beantworten, die die Astronomen seither beschäftigt: Könnte mikrobielles Leben das Gas ausstoßen?

Obwohl spätere Studien den Nachweis von Phosphin in Frage stellten, hat die erste Studie das Interesse an der Venus neu entfacht. In der Folge wählten die NASA und die Europäische Weltraumorganisation (ESA) drei neue Missionen aus, die zu dem Planeten reisen und unter anderem untersuchen sollen, ob die Bedingungen auf der Venus in der Vergangenheit Leben ermöglicht haben könnten. Auch China und Indien haben Pläne, Missionen zur Venus zu schicken. „Phosphin hat uns alle daran erinnert, wie schlecht [dieser Planet] charakterisiert ist“, sagt Colin Wilson von der Universität Oxford, einer der stellvertretenden leitenden Wissenschaftler der europäischen Venus-Mission EnVision.

Die meisten dieser Missionen würden jedoch erst in den späteren 2020er oder 2030er Jahren Ergebnisse liefern. Die Astronomen wollten aber jetzt Antworten. Und wie es der Zufall wollte, war dies auch bei Peter Beck, dem Geschäftsführer des neuseeländischen Unternehmens Rocket Lab, der Fall. Beck, der seit langem von der Venus fasziniert ist. An ihn trat eine Gruppe von MIT-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit einer Idee heran: Eine kühne Mission mit einer Rakete des Unternehmens sollte schon viel früher nach Leben auf der Venus suchen – mit einem Start im Jahr 2023. Ein Ersatzstartfenster steht im Januar 2025 zur Verfügung.

Phosphin hin oder her: Wenn es auf der Venus Leben gibt, dann möglicherweise in Form von Mikroben in winzigen Schwefelsäuretröpfchen, die hoch über dem Planeten schweben. Während die Oberfläche weitgehend unwirtlich erscheint, mit Temperaturen, die heiß genug sind, um Blei zu schmelzen, und einem Druck, der dem am Boden der Ozeane auf der Erde ähnelt, sind die Bedingungen in 45 bis 60 Kilometern Höhe über dem Boden in den Wolken der Venus deutlich gemäßigter.

„Ich hatte immer das Gefühl, dass die Venus einen schweren Stand hat“, sagt RocketLab-CEO Beck. „Die Entdeckung von Phosphin war der Auslöser. Wir müssen auf die Venus, um nach Leben zu suchen.“

Die Einzelheiten der Mission, der ersten privat finanzierten Reise zu einem anderen Planeten, wurden jetzt veröffentlicht. Rocket Lab hat ein kleines Mehrzweck-Raumschiff namens Photon entwickelt, das die Größe eines Esstisches hat und zu mehreren Orten im Sonnensystem geschickt werden kann. Im Juni wurde eine bereits eine Photon-Mission zum Mond für die NASA gestartet. Bei der nun geplanten Venus-Mission wird ein weiteres Photon-Raumschiff eingesetzt, um eine kleine Sonde in die Atmosphäre des Planeten zu werfen.

Diese Sonde wird derzeit von einem Team von weniger als 30 Personen unter der Leitung von Sara Seager am MIT entwickelt. Sie soll bereits im Mai 2023 starten und in fünf Monaten die Venus erreichen. Ankunft also im Oktober 2023. Mit weniger als 10 Millionen Dollar ist die von Rocket Lab, dem MIT und nicht näher genannten Unterstützern finanzierte Mission risikoreich, aber kostengünstig – nur zwei Prozent des Preises, den die NASA für jede der Venus-Missionen veranschlagt.

„Dies ist das Einfachste, Billigste und Beste, was man tun kann, um eine große Entdeckung zu machen“, sagt Seager.

Die Sonde ist klein, wiegt nur ca. 20 Kilogramm und misst 38 Zentimeter im Durchmesser, etwas größer als ein Basketballkorb. Ihr kegelförmiges Design ist an der Vorderseite mit einem Hitzeschild versehen, der die Hauptlast der intensiven Hitze abfängt, die entsteht, wenn die Sonde – die vom Photon-Raumschiff vor der Ankunft freigesetzt wird – mit 40.000 Kilometern pro Stunde in die Venusatmosphäre eintritt.

Im Inneren der Sonde befindet sich ein einziges Instrument, das nur ein Kilogramm wiegt. Es gibt keine Kamera an Bord, die Bilder aufnehmen könnte, während die Sonde durch die Venuswolken stürzt – es fehlt schlicht die Funkleistung oder die Zeit, um viel zur Erde zurück zu senden. „Wir müssen mit den Daten, die wir zurücksenden, sehr, sehr sparsam umgehen“, sagt Beck.

Es geht den Forscherinnen und Forschern jedoch nicht um Bilder, sondern vielmehr um eine Nahaufnahme der Wolken der Venus. Dazu dient ein autofluoreszierendes Nephelometer, ein Gerät, das Tröpfchen in der Venusatmosphäre mit einem ultravioletten Laser bestrahlt, um die Zusammensetzung der Moleküle in ihnen zu bestimmen. Beim Abstieg der Sonde wird der Laser durch ein kleines Fenster nach außen strahlen. Er wird komplexe Moleküle – möglicherweise auch organische Verbindungen – in den Tröpfchen anregen, sodass sie fluoreszieren.

„Wir werden nach organischen Partikeln im Inneren der Wolkentröpfchen suchen“, sagt Seager. Eine solche Entdeckung wäre kein Beweis für Leben – organische Moleküle können auf eine Weise entstehen, die nichts mit biologischen Prozessen zu tun hat. Aber wenn sie gefunden würden, wäre das ein Schritt „in Richtung einer möglichen Bewohnbarkeit der Venus“, meint Seager.

Direkte Messungen in der Atmosphäre sind der einzige Weg nach den Arten von Leben zu suchen, von denen wir glauben, dass sie auf der Venus noch existieren könnten. Raumsonden in der Umlaufbahn können uns viel über die allgemeinen Merkmale des Planeten sagen, aber um ihn wirklich zu verstehen, müssen wir Sonden schicken, die ihn aus der Nähe untersuchen. Der Versuch des Rocket Lab und des MIT ist der erste, bei dem es um Leben geht, wenngleich die Sowjetunion und die USA bereits im 20. Jahrhundert Sonden zur Venus schickten.

Die Mission wird nicht selbst nach Phosphin suchen, weil ein entsprechendes Instrument nicht in die Sonde passen würde, sagt Seager. Aber das könnte eine Aufgabe für die DAVINCI+-Mission der NASA sein, die im Jahr 2029 starten soll.

Die Rocket Lab-MIT-Mission wird nur kurz sein. Die Sonde wird nur fünf Minuten Zeit haben, um ihr Experiment in den Wolken der Venus durchzuführen und ihre Daten per Funk an die Erde zurückzusenden, während sie auf die Oberfläche stürzt. Falls die Sonde so lange durchhält, könnten unter den Wolken weitere Daten aufgenommen werden. Eine Stunde nach Eintritt in die Venusatmosphäre wird die Sonde auf dem Boden aufschlagen. Die Kommunikation wird wahrscheinlich schon vorher abreißen.

Jane Greaves, die die erste Studie über Phosphin auf der Venus leitete, sagt, sie freue sich auf die Mission: „Ich bin sehr aufgeregt.“ Und sie fügt hinzu, dass sie eine „große Chance“ hat, organisches Material zu entdecken, was „bedeuten könnte, dass es dort Leben gibt“.

Seager hofft, dass dies nur der Anfang ist. Ihr Team plant zukünftige Missionen zur Venus, die die Ergebnisse dieses ersten Einblicks in die Atmosphäre weiterverfolgen können. Eine Idee ist, Ballons in den Wolken zu platzieren, wie die sowjetischen Vega-Ballons in den 1980er Jahren, mit denen längere Untersuchungen durchgeführt werden könnten.

„Wir brauchen mehr Zeit in den Wolken“, sagt Seager – idealerweise mit etwas Größerem, das mehr Instrumente an Bord hat. „Eine Stunde würde ausreichen, um nach komplexen Molekülen zu suchen und nicht nur deren Abdruck zu sehen.“

Diese erste Mission könnte zeigen, welche Rolle private Unternehmen in der Planetenforschung spielen können. Während Agenturen wie die NASA weiterhin milliardenschwere Maschinen ins All schicken, können Rocket Lab und andere eine Nische für kleinere Fahrzeuge füllen, vielleicht als schnelle Reaktion auf Entdeckungen wie Phosphin auf der Venus.

Könnte dieser kleine, aber mächtige Versuch der erste sein, der Beweise für außerirdisches Leben im Universum findet? „Die Chancen sind gering“, sagt Beck. „Aber es ist einen Versuch wert.“

Quelle: https://www.heise.de/hintergrund/Erste-private-Venus-Mission-hat-nur-fuenf-Minuten-Zeit-zur-Suche-nach-Leben-7248411.html

Webb und Keck Telescope schließen sich zusammen, um Wolken auf dem Saturnmond Titan zu verfolgen

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Beitrag hebt Daten von Webb Science in Progress hervor, die noch nicht den Peer-Review-Prozess durchlaufen haben.

Am Samstagmorgen, dem 5. November, wachte ein internationales Team von Planetenwissenschaftlern mit großer Freude über die ersten Webb-Bilder von Titan, dem größten Saturnmond, auf. Hier beschreiben Principal Investigator Conor Nixon und andere Mitglieder des Teams des Guaranteed Time Observation (GTO) -Programms 1251 , die Webb zur Untersuchung der Atmosphäre und des Klimas von Titan verwenden, ihre ersten Reaktionen auf das Sehen der Daten.

Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre, und es ist auch der einzige Planetenkörper außer der Erde, der derzeit Flüsse, Seen und Meere hat. Im Gegensatz zur Erde besteht die Flüssigkeit auf der Oberfläche von Titan jedoch aus Kohlenwasserstoffen, einschließlich Methan und Ethan, nicht aus Wasser. Seine Atmosphäre ist mit dichtem Dunst gefüllt, der sichtbares Licht verdeckt, das von der Oberfläche reflektiert wird.

Wir hatten jahrelang darauf gewartet, Webbs Infrarot-Sichtgerät zu verwenden, um Titans Atmosphäre zu untersuchen, einschließlich seiner faszinierenden Wettermuster und seiner gasförmigen Zusammensetzung, und auch durch den Dunst zu sehen, um Albedo-Merkmale (helle und dunkle Flecken) auf der Oberfläche zu untersuchen. Die Atmosphäre von Titan ist unglaublich interessant, nicht nur wegen ihrer Methanwolken und Stürme, sondern auch wegen dessen, was sie uns über die Vergangenheit und Zukunft von Titan sagen kann – einschließlich der Frage, ob sie schon immer eine Atmosphäre hatte. Wir waren absolut begeistert von den ersten Ergebnissen.

Teammitglied Sebastien Rodriguez von der Universite Paris Cité war der erste, der die neuen Bilder sah, und alarmierte den Rest von uns per E-Mail:  Was für ein Aufwachen heute Morgen (Pariser Zeit)! Viele Benachrichtigungen in meiner Mailbox! Ich ging direkt zu meinem Computer und begann sofort, die Daten herunterzuladen. Auf den ersten Blick einfach außergewöhnlich! Ich glaube, wir sehen eine Wolke!“ Webb Solar System GTO-Projektleiterin Heidi Hammel von der Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) hatte eine ähnliche Reaktion: „Fantastisch! Ich liebe es, die Wolke und die offensichtlichen Albedo-Markierungen zu sehen. Freue mich also auf die Spektren! Herzlichen Glückwunsch, alle!!! Vielen Dank!“

So begann ein Tag hektischer Aktivität. Durch den Vergleich verschiedener Bilder, die von Webbs Nahinfrarotkamera (NIRCam) aufgenommen wurden, bestätigten wir bald, dass ein heller Fleck, der auf der Nordhalbkugel von Titan sichtbar war, tatsächlich eine große Wolke war. Kurz darauf bemerkten wir eine zweite Wolke. Das Erkennen von Wolken ist aufregend, weil es lang gehegte Vorhersagen von Computermodellen über das Klima auf Titan bestätigt, dass sich während des Spätsommers, wenn die Oberfläche von der Sonne erwärmt wird, leicht Wolken auf der mittleren Nordhalbkugel bilden würden.

Bilder des Saturnmondes Titan nebeneinander, aufgenommen von Webbs Nahinfrarotkamera am 4. November 2022. Das linke Bild mit der Bezeichnung „untere Atmosphäre und Wolken“ zeigt verschiedene Rotschattierungen, von fast schwarz bis fast weiß.  Drei helle Flecken sind gekennzeichnet.  Der Punkt am Rand bei 11 Uhr ist mit „Wolke A“ gekennzeichnet.  Ein größerer, heller Punkt bei 1 Uhr ist mit „Wolke B“ gekennzeichnet.  Ein fast weißer, sichelförmiger Fleck entlang der Unterseite von etwa 5 bis 7 Uhr ist mit „Atmospheric Haze“ gekennzeichnet.  Das rechte Bild mit der Bezeichnung „Atmosphäre und Oberfläche“ ist in Weiß-, Blau- und Brauntönen gehalten.  Die Wolken A und B sind helle Flecken an denselben Orten wie im linken Bild.  Wolke A um 11 Uhr ist ziemlich klein und subtil.  Wolke B bei 1 Uhr ist heller und erscheint größer als im linken Bild.  Drei Oberflächenmerkmale sind gekennzeichnet: Dunkler Fleck in der Nähe von Wolke A mit der Aufschrift „Kraken Mare.  „Dunkler Fleck im mittleren unteren rechten Quadranten mit der Aufschrift „Belet“.  Heller Fleck direkt am Rand bei etwa 4 Uhr mit der Aufschrift „Adiri“.
Bilder des Saturnmondes Titan, aufgenommen vom NIRCam-Instrument des James-Webb-Weltraumteleskops am 4. November 2022. Links: Bild mit F212N, einem 2,12-Mikron-Filter, der für die untere Atmosphäre von Titan empfindlich ist. Die hellen Flecken sind markante Wolken auf der Nordhalbkugel. Rechts: Zusammengesetztes Farbbild mit einer Kombination von NIRCam-Filtern: Blau=F140M (1,40 Mikron), Grün=F150W (1,50 Mikron), Rot=F200W (1,99 Mikron), Helligkeit=F210M (2,09 Mikron). Mehrere markante Oberflächenmerkmale sind gekennzeichnet: Kraken Mare gilt als Methanmeer; Belet besteht aus dunklen Sanddünen; Adiri ist ein helles Albedo-Merkmal. Laden Sie die Version in voller Auflösung vom Space Telescope Science Institute herunter . Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI). Wissenschaft: Webb Titan GTO-Team.

Dann erkannten wir, dass es wichtig war, herauszufinden, ob sich die Wolken bewegten oder ihre Form änderten, was Informationen über die Luftströmung in Titans Atmosphäre liefern könnte. Also wandten wir uns schnell an Kollegen, um an diesem Abend Folgebeobachtungen mit dem Keck-Observatorium in Hawaii anzufordern. Unser Webb-Titan-Teamleiter Conor Nixon vom Goddard Space Flight Center der NASA schrieb an Imke de Pater von der University of California, Berkeley, und an Katherine de Kleerbei Caltech, die über umfangreiche Erfahrung mit Keck verfügen: „Wir haben gerade unsere ersten Bilder von Titan von Webb erhalten, die letzte Nacht aufgenommen wurden. Sehr aufregend! Wir glauben, dass es eine große Wolke über der nördlichen Polarregion in der Nähe von Kraken Mare gibt. Wir haben uns über eine schnelle Reaktion auf eine Folgebeobachtung auf Keck gewundert, um eine Entwicklung in der Cloud zu sehen?“

Nach Verhandlungen mit den Keck-Mitarbeitern und Beobachtern, die bereits für den Abend mit dem Teleskop eingeplant waren, stellten Imke und Katherine schnell eine Reihe von Beobachtungen in die Warteschlange. Das Ziel war, Titan von seiner Stratosphäre bis zur Oberfläche zu untersuchen, um zu versuchen, die Wolken einzufangen, die wir mit Webb gesehen haben. Die Beobachtungen waren ein Erfolg! Imke de Pater kommentierte: „Wir waren besorgt, dass die Wolken verschwunden sein würden, als wir uns zwei Tage später mit Keck den Titan ansahen, aber zu unserer Freude gab es Wolken an denselben Positionen, die aussahen, als hätten sie ihre Form verändert.“

Nebeneinander liegende Bilder der Atmosphäre und der Oberfläche des Saturnmondes Titan, aufgenommen von Webb (links) und Keck (rechts).  Beide Bilder sind in verschiedenen Weiß-, Blau- und Brauntönen gehalten.  Links: Webb NIRCam-Bild, aufgenommen am 4. November 2022. Drei Merkmale sind gekennzeichnet: Ein heller Fleck am Rand bei 11 Uhr ist mit „Wolke A“ gekennzeichnet.  Ein größerer, heller Punkt bei 1 Uhr ist mit „Wolke B“ gekennzeichnet.  Ein dunkler Fleck im mittleren unteren rechten Quadranten ist mit „Belet“ gekennzeichnet.  Rechts: Keck NIRC-2-Bild, aufgenommen am 6. November 2022. Dieselben drei Merkmale sind gekennzeichnet.  Sie befinden sich relativ zueinander in denselben Positionen, scheinen sich jedoch leicht nach rechts verschoben oder gedreht zu haben.  Wolke A erscheint etwas größer als auf dem Webb-Bild vom 4. November.  Wolke B erscheint etwas kleiner.  Belet, ein dunkles Merkmal, befindet sich jetzt näher am östlichen Rand der sichtbaren Hemisphäre.
Entwicklung der Wolken auf Titan über 30 Stunden zwischen dem 4. und 6. November 2022, gesehen von Webb NIRCam (links) und Keck NIRC-2 (rechts). Titans hintere Hemisphäre, die hier zu sehen ist, dreht sich von links (Morgendämmerung) nach rechts (Abend), von der Erde und der Sonne aus gesehen. Wolke A scheint sich ins Sichtfeld zu drehen, während Wolke B sich entweder aufzulösen scheint oder sich hinter Titans Glied bewegt (in Richtung der von uns abgewandten Hemisphäre). Wolken sind auf Titan oder der Erde nicht langlebig, daher sind die am 4. November gesehenen möglicherweise nicht die gleichen wie die am 6. November. Das NIRCam-Bild verwendete die folgenden Filter: Blau = F140M (1,40 Mikrometer), Grün = F150W (1,50 Mikrometer), Rot=F200W (1,99 Mikrometer), Helligkeit=F210M (2,09 Mikrometer). Das verwendete Keck-NIRC-2-Bild: Rot = He1b (2,06 Mikrometer), Grün = Kp (2,12 Mikrometer), Blau = H2 1-0 (2,13 Mikrometer).Laden Sie die Version in voller Auflösung vom Space Telescope Science Institute herunter . Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, WM Keck Observatory, A. Pagan (STScI). Wissenschaft: Webb Titan GTO-Team.

Nachdem wir die Keck-Daten erhalten hatten, wandten wir uns an atmosphärische Modellierungsexperten, um bei der Interpretation zu helfen. Einer dieser Experten, Juan Lora von der Yale University, bemerkte: „In der Tat aufregend! Ich bin froh, dass wir das sehen, da wir für diese Saison ein gutes Stück Wolkenaktivität vorhergesagt haben! Wir können nicht sicher sein, dass die Wolken am 4. und 6. November die gleichen Wolken sind, aber sie sind eine Bestätigung für saisonale Wettermuster.“

Das Team sammelte auch Spektren mit dem Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) von Webb, der uns Zugang zu vielen Wellenlängen verschafft, die für bodengestützte Teleskope wie Keck durch die Erdatmosphäre blockiert sind. Diese Daten, die wir noch analysieren, werden es uns ermöglichen, die Zusammensetzung der unteren Atmosphäre und der Oberfläche von Titan auf eine Weise zu untersuchen, die selbst die Raumsonde Cassini nicht konnte, und mehr darüber zu erfahren, was das helle Merkmal verursacht, das über dem Südpol zu sehen ist.

Wir erwarten weitere Titan-Daten von NIRCam und NIRSpec sowie unsere ersten Daten von Webbs Mid-Infrared Instrument (MIRI) im Mai oder Juni 2023. Die MIRI-Daten werden einen noch größeren Teil des Spektrums von Titan offenbaren, einschließlich einiger Wellenlängen, die wir haben noch nie vorher gesehen. Dies wird uns Informationen über die komplexen Gase in Titans Atmosphäre sowie entscheidende Hinweise geben, um zu entschlüsseln, warum Titan der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre ist.

Maël Es-Sayeh , Doktorand an der Universite Paris Cité, freut sich besonders auf diese Beobachtungen: „Ich werde die Daten von Webb in meiner Doktorarbeit verwenden, daher ist es sehr aufregend, nach jahrelangen Simulationen endlich die echten Daten zu erhalten . Ich kann es kaum erwarten zu sehen, was nächstes Jahr in Teil zwei kommt!“

Über die Autoren

    • Conor Nixon ist ein Planetenwissenschaftler am NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, und dient als leitender Forscher des Webb Cycle 1 Guaranteed Time Observation Program 1251 .
    • Co-Ermittlerin Heidi Hammel ist Planetenforscherin. Sie ist Vizepräsidentin für Wissenschaft bei AURA und leitet die JWST Solar System Science Group.
    • Co-Forscher Sébastien Rodriguez ist Planetenwissenschaftler am Institut de Physique du Globe de Paris an der Universite Paris Cité in Frankreich.
    • Imke de Pater ist emeritierte Professorin für Astronomie an der University of California, Berkeley, und leitet das Keck Titan Observing Team.
    • Katherine de Kleer ist Assistenzprofessorin für Planetenwissenschaften und Astronomie am Caltech in Pasadena, Kalifornien, und Mitglied des Keck Titan Observing Teams.
    • Juan Lora ist Assistenzprofessor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Yale University in New Haven, Connecticut.
    • Maël Es-Sayeh ist Doktorand der Planetenwissenschaften am Institut de Physique du Globe de Paris der Universite Paris Cité in Frankreich. 

– Margaret W. Carruthers, Büro für Öffentlichkeitsarbeit, Space Telescope Science Institute

Quelle: https://blogs.nasa.gov/webb/2022/12/01/webb-keck-telescopes-team-up-to-track-clouds-on-saturns-moon-titan/?utm_source=TWITTER&utm_medium=NASAWebb&utm_campaign=NASASocial&linkId=191975399


Cool! Freue mich schon auf Daten vom Saturnmond Enceladus. Ob wir da wohl auch Daten vom „Webb Science in Progress“ bekommen?! Würde mir sehr gefallen. Das James Webb Teleskop ist klasse.

Dear Christian,

The observations are now being planned to take place in October, November and in December. Several orbital restrictions and observatory operational and scheduling restrictions will define on which specific dates the different observing blocks will take place.

At this stage, the MRS observations are not being planned, and will take place once the issues with the instrument are resolved.

Best,
Geronimo


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Dr. Geronimo Villanueva (he/him)
Planetary Systems Laboratory
NASA – Goddard Space Flight Center