Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017

Mehr als 3.500 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems sind bisher bekannt, dazu zählen seit gestern auch sieben erdähnliche Planeten in einer Entfernung von fast 40 Lichtjahren. Wie sind diese „Exoplaneten“ aufgebaut, wie sind sie entstanden? Das will die neue, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Forschergruppe „Materie im Inneren von Planeten“ herausfinden. Das Bayerische Geoinstitut der Universität Bayreuth ist mit drei Projekten an diesem interdisziplinären Verbund beteiligt, der in den nächsten drei Jahren eine Fördersumme von rund zwei Millionen Euro erhält.

Die im BGI angesiedelten Technologien der Hochdruck- und Hochtemperaturforschung sind für die geplanten Forschungsarbeiten unentbehrlich. Denn die Drücke im Innern von Exoplaneten sind in der Regel um ein Mehrfaches höher als im Erdinnern, es herrscht eine Hitze von mehreren Tausend Grad Celsius.


Künstlerische Darstellung des von Exoplaneten umgebenen Sterns Kepler-138, 217 Lichtjahre von der Sonne entfernt.

Credit: SETI Institute/Danielle Futselaar.

https://exoplanets.nasa.gov/resources/253/

Solche Bedingungen lassen sich in den Bayreuther Laboratorien nachahmen – und zwar mit Hilfe von Diamantstempelzellen, in denen Materialproben über längere Zeit extremen Drücken ausgesetzt werden. 2016 hatte Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky, der eines der drei neuen Projekte leitet, mit speziellen Diamantstempelzellen den Weltrekord von mehr als 1 Terapascal (1 Billion Pascal) aufgestellt.

Zusammen mit seinem Forscherteam am Bayerischen Geoinstitut (BGI) will er nun untersuchen, wie sich die Hauptbestandteile von Exoplaneten – vor allem Magnesiumoxid, Silikate, Wasser, Methan und Ammoniak – unter extremen Bedingungen verhalten.

„Besonders interessant sind Erkenntnisse zu Phasenübergängen in Mineralien und in molekularen Systemen. Sie können uns helfen, den inneren Aufbau von Planeten in den Tiefen des Weltalls besser zu verstehen“, erläutert Dr. Hauke Marquardt, der ein weiteres Projekt aus der Hochdruckforschung in die neue DFG-Forschergruppe einbringt. Am BGI leitet er seit drei Jahren eine Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe.

Neue empirische Daten zu gewinnen, ist nicht der einzige Bayreuther Forschungsbeitrag. Dr. Gerd Steinle-Neumann wird zusammen mit seiner Arbeitsgruppe am BGI die Ergebnisse der Hochdruck-Experimente durch theoretische Modellierungen ergänzen. „Bei diesen Forschungsarbeiten gehen wir von dem aus, was wir über die Planeten unseres eigenen Sonnensystems wissen.

Um von hier aus Rückschlüsse auf Exoplaneten ziehen zu können, wollen wir innerhalb der Forschergruppe leistungsstarke Verfahren entwickeln. Dabei arbeiten wir mit Hochleistungsrechnern, die riesige Datenmengen miteinander verknüpfen können und unter anderem auch hier in Bayreuth zur Verfügung stehen.

Die interdisziplinäre Zusammenarbeit in unserer Gruppe umfasst Theorie, Modellierung und Experimente“, sagt Steinle-Neumann und betont: „Wohl noch nie haben Physiker, Chemiker und Materialwissenschaftler in Deutschland so eng bei der Erforschung von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems kooperiert.“

Spitzenforschung im Verbund

Bei ihren Hochdruck-Experimenten werden die Bayreuther Wissenschaftler mit Partnern am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY und am Europäischen Röntgenlaser XFEL in Hamburg zusammenarbeiten. „Wir werden dabei an frühere, sehr erfolgreiche Kooperationen anknüpfen können“, meint Prof. Dubrovinsky. In den letzten Jahren haben Bayreuther Forscher die DESY-Laboratorien wiederholt genutzt, um Materialproben unter hohem Druck und hohen Temperaturen zu charakterisieren.

„Mit dem European XFEL, der im Herbst 2017 seinen Betrieb aufnimmt, werden wir in Deutschland schon bald auf eine einzigartige Spitzentechnologie zugreifen können“, ergänzt der Bayreuther Geowissenschaftler. Des Weiteren ist das DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin an den Arbeiten der neuen Forschergruppe beteiligt, die Gesamtleitung liegt bei der Universität Rostock.

Informationen zum materialwissenschaftlichen Hochdruckrekord
an der Universität Bayreuth und den hier entwickelten Diamantstempelzellen:

www.uni-bayreuth.de/de/universitaet/presse/pressemitteilungen/2016/116-rekord-hochdruckforschung/

Homepage des Bayerischen Geoinstituts (BGI):

www.bgi.uni-bayreuth.de/

Kontakt zur neuen DFG-Forschergruppe:

Dr. Gerd Steinle-Neumann
Bayerisches Geoinstitut (BGI)
Universität Bayreuth
95447 Bayreuth
Tel.: +49 (0)921 55-3702
E-Mail: g.steinle-neumann@uni-bayreuth.de

Christian Wißler | Universität Bayreuth

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik
20.07.2018 | Technische Universität Berlin

nachricht Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT
18.07.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics