Sunday, November 19, 2006

Mars geology

The surface of Mars is thought to be primarily composed of basalt, based upon the Martian meteorite collection and orbital observations. There is some evidence that a portion of the Martian surface might be more silica-rich than typical basalt, perhaps similar to andesitic stones on Earth, though these observations may also be explained by silica glass. Much of the surface is deeply covered by iron(III) oxide dust as fine as talcum powder.

Photo of microscopic rock forms indicating past signs of water, taken by OpportunityThere is conclusive evidence that liquid water existed at one time on the surface of Mars. Key discoveries leading to this conclusion include the detection of various minerals such as hematite and goethite which usually only form in the presence of water.

Although Mars has no intrinsic magnetic field, observations have revealed that parts of the planet's crust have been magnetized. This magnetization has been compared to alternating bands found on the ocean floors of Earth. One theory, published in 1999 and reexamined in October 2005 with the help of the Mars Global Surveyor, is that these bands are evidence of the past operation of plate tectonics on Mars. Polar wandering could also explain this paleomagnetism.

Current models of the planet's interior infer a core region approximately 1,480 km in radius, consisting primarily of iron with about 15-17% sulfur. This iron sulfide core is partially fluid, with twice the concentration of light elements that exists at the Earth's core. The core is surrounded by a silicate mantle that formed many of the tectonic and volcanic features on the planet, but now appears to be inactive. The average thickness of the planet's crust is about 50 km, and it is no thicker than 125 km.

The geological history of Mars is split into three broad epochs:

Noachian epoch (named after Noachis Terra): Formation of Mars to between 3800 and 3500 million years ago. Noachian age surfaces are scarred by many large impact craters. The Tharsis bulge is thought to have formed during this period, with extensive flooding by liquid water late in the epoch.
Hesperian epoch (named after Hesperia Planum): 3500 million years ago to 1800 million years ago. The Hesperian epoch is marked by the formation of extensive lava plains.
Amazonian epoch (named after Amazonis Planitia): 1800 million years ago to present. Amazonian regions have few meteorite impact craters but are otherwise quite varied. Olympus Mons formed during this period along with lava flows elsewhere on Mars.
An alternative series of classifications, based on data from OMEGA Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometer on board the Mars Express orbiter has also been put forward.

Tuesday, August 15, 2006

Raum-Zeit-Singularitäten


Vor kurzem erschien eine erstaunliche Meldung in der Fachpresse:Erster Beweis für die Existenz eines Schwarzen Lochs gefunden.

Ja wie denn, was denn, wo denn: Wir lesen doch jeden Monat von der Entdeckung eines neuen Schwarzen Lochs im Zentrum irgendeiner Galaxis, und erst jetzt, zum ersten Mal, gibt es schwache Anzeichen dafür, dass gewisse Röntgenstrahlen möglicherweise als Existenzbeweis für Schwarze Löcher herhalten könnten? Sind wir denn blöd? Hat uns die Fachwelt die ganze Zeit getäuscht? Sind Schwarze Löcher ebensolche Fantome wie kosmische Fäden oder der Urknall?Tatsache ist: Schwarze Löcher im Sinne der Allgemeinen Relativitätstheorie Einsteins (früher "Schwarzschild-Singularitäten" genannt) haben einige höchst merkwürdige Eigenschaften, darunter:- Trotz ihrer gigantischen Masse haben Schwarze Löcher keinerlei feste Bestandteile. Die in ihnen vorhandene oder von ihnen verschlungene Materie liegt aber auch nicht als Energie vor. Schwarze Löcher sind also weder Materie noch Energie. Was dann?- Ab einer bestimmten Entfernung vom Zentrum des Schwarzen Lochs treten höchst seltsame Effekte ein. Diese Grenze wird als Ereignishorizont bezeichnet. Sie existiert aber nicht, weder als Materie, noch als Energie, noch als Überlagerung von Kräften.- Bei Annäherung an ein Schwarzes Loch wird ein Gegenstand unendlich heiß - genau im Horizont. Dafür gibt es aber keinerlei physikalische Ursache.- Innerhalb des Horizonts wirkt die Fliehkraft umgekehrt - kreisende Gegenstände werden nach innen geschleudert.- Die Quantenphysik verbietet die Existenz Schwarzer Löcher. Denn wenn von zwei Zwillingsteilchen eines in ein Schwarzes Loch fällt, wird es vernichtet, d.h., seine Eigenschaften existieren nicht mehr. Sein Zwilling muss aber durch die sogenannte "Quantenverschränkung" alles nachmachen, also müsste der auch urplötzlich verschwinden - ohne physikalische Ursache. Einen in unseren Augen absolut absurden Ausweg bietet der US-Kosmologe Seth Lloyd: Durch "Hawking-Strahlung" aus dem Schwarzen Loch und mittels "Quanten-Teleportation" sagt das verschluckte Teilchen noch schnell dem anderen, was los ist. Das Ganze funktioniert mit Hilfe von "Endzustandsprojektion". Ob dieser "Endzustand" den Zustand der heutigen Forschung bezeichnet oder den des Verfassers, ist mir nicht bekannt. Nun herrscht kein Zweifel, dass es supermassive Körper gibt, z.B. Neutronensterne und deren Zusammenballungen. Aber ein echtes Schwarzes Loch mit den oben erwähnten Eigenschaften wurde nie beobachtet. Was meinte eigentlich der Meister selbst dazu? Lieber Albert, gibt es Schwarze Löcher? Im Jahre 1939 beschäftigte sich Einstein mathematisch mit der Bewegung von Sternen in einem Kugelsternhaufen. Dabei kam er zu dem Schluss:Das wesentliche Ergebnis dieser Untersuchung ist ein klares Verständnis dafür, warum die "Schwarzschild-Singularitäten" (= Schwarze Löcher) in der physikalischen Realität nicht existieren.Der Grund: Materie kann nicht beliebig zusammengepresst werden, sonst würden Materieteilchen mit Lichtgeschwindigkeit durch die Gegend fliegen. Na also, der Meister hat gesprochen, Schluss mit Sciencefiction!

Monday, August 14, 2006

Das Auge Gottes

Ein PM-Leser schickte mir dieses Foto mit folgendem Text: "Dieses Foto ist sehr selten, es wurde von der NASA aufgenommen. Ein derartiges Ereignis passiert nur alle 3000 Jahre. Das Foto wurde von der NASA „Das Auge Gottes genannt.“ Es hat schon mehrere Leben verändert. Wünsch dir einfach etwas, während du in das Auge Gottes schaust. Du wirst noch innerhalb eines Tages positive Veränderungen in deinem Leben haben."
Nachforschungen ergaben, dass es sich um den Helix-Nebel handelt, Gasüberreste eines explodierten Sterns, der uns in nur 650 Lichtjahren Entfernung von der Erde aus dem All anblickt. Idiotisch, so was mit einem Auge zu vergleichen, oder? Aber ist nicht die gesamte moderne Kosmologie ein einziges Sammelsurium mystischer Annahmen? Z.B. der Urknall: Aus dem Nichts heraus ist die Welt entstanden - wie in der Bibel beschrieben. Und wer danach fragt, was vorher war, kriegt den Mund verboten, wie wenn einer im Mittelalter fragte, wer den Gott geschaffen hätte. Oder die String-Theorie: Da gibt es Geisterwelten voll fliegender Teppiche namens "m-branes", wobei das "m" ausdrücklich für "Mystik" steht. Die moderne Kosmologie steckt voll fantastischer Annahmen. Und manche dieser Annahmen führen zu Hypothesen, die mystisch angehaucht klingen und auch empirisch schwer nachprüfbar sind.Davon nächstes Mal mehr!Bild: Hubble/NASA

Sunday, August 13, 2006

Ich über mich


Peter Ripota, langjähriger Mitarbeiter von PM (erst PM-Computerheft, seit 1984, dann PM), studierte Physik und Mathematik an der Technischen Hochschule in Wien und wurde besonders durch seine kontroverse Darstellung scheinbar altbekannter Fakten bekannt. Sein besonderes Interesse galt stets den Sternen, dem Weltraum, der Kosmologie. In diesem Blog wird er ein wenig aus seinem reichhaltigen Nähkästchen plaudern und dabei manch liebgewordene Vorstellungen über den Haufen werfen