Woher eure Elemente kommen

Die Grafik zeigt den Ursprung aller Elemente des Periodensystems

Bildcredit und Lizenz: Wikipedia: Cmglee; Daten: Jennifer Johnson (OSU)

Der Wasserstoff in eurem Körper, der in jedem Wassermolekül enthalten ist, stammt vom Urknall. Anderen nennenswerten Quellen von Wasserstoff gibt es im Universum nicht. Der Kohlenstoff im Körper entstand durch Kernfusion im Inneren von Sternen, ebenso wie der Sauerstoff.

Ein Großteil des Eisens im Körper entstand vor langer Zeit bei weit entfernten Supernova-Explosionen. Das Gold in eurem Schmuck* entstand wahrscheinlich vor langer Zeit bei Zusammenstößen von Neutronensternen, die als kurze Gammablitze oder Gravitationswellenereignisse sichtbar waren. Elemente wie Phosphor und Kupfer sind im Körper nur in Spuren vorhanden, doch sie sind für das Funktionieren allen bekannten Lebens unverzichtbar.

Diese Periodentabelle ist farbcodiert, sie veranschaulicht die beste Hypothese der Menschheit, was die Nukleosynthese aller bekannten Elemente betrifft. Die Orte der Nukleosynthese mancher Elemente wie Kupfer sind nicht gut bekannt und werden weiterhin durch Beobachtungen und Computermodelle erforscht.

*In fast allen elektronischen Bauteilen, zB. in Autos, Smartphones oder Computern, wird Gold verwendet. (Anm. d. Ü.)

Forschung und Öffentlichkeitsarbeit: Forschungsstelle bei APOD frei

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Der Ursprung der Elemente

Dieses farbcodierte Periodensystem zeigt die Einschätzung der Menschheit, was den nuklearen Ursprung aller bekannten Elemente betrifft.

Bildcredit und Lizenz: Wikipedia: Cmglee; Daten: Jennifer Johnson (OSU)

In jedem Wassermolekül in eurem Körper steckt Wasserstoff. Er stammt vom Urknall. Sonst gibt es im ganzen Universum keine wesentliche Quelle für Wasserstoff. Der Kohlenstoff im Körper entstand durch Kernfusion im Inneren von Sternen. Das gilt auch für Sauerstoff.

Ein Großteil des Eisens in eurem Körper entstand in Supernovae von Sternen vor langer Zeit und in weiter Ferne. Das Gold in eurem Schmuck entstand wahrscheinlich bei Kollisionen von Neutronensternen. Sie lösten kurze Gammablitze und Gravitationswellen aus. Elemente wie Phosphor und Kupfer gibt es im Körper nur in winzigen Spuren. Sie sind aber notwendig für alles bekannte Leben.

Dieses Periodensystem ist farbcodiert. Es zeigt die Vermutung über den nuklearen Ursprung aller bekannten Elemente. Die atomare Entstehung einiger Elemente wie Kupfer ist nicht genau bekannt. Sie bleiben Gegenstand von beobachtender und computergestützter Forschung.

Beinahe Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator

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Woher stammen eure Elemente?

Dieses Periodensystem zeigt - anders als die üblichen Grafiken - den vermuteten Ursprung der Elemente, also ihre Entstehung in Sternen.

Bildcredit und Lizenz: Wikipedia: Cmglee; Daten: Jennifer Johnson (OSU)

In jedem Wassermolekül in eurem Körper steckt Wasserstoff. Er stammt vom Urknall. Es gibt im Universum keine weiteren nennenswerten Quellen für Wasserstoff. Der Kohlenstoff im Körper entstand im Inneren von Sternen durch Kernfusion. Das gilt auch für Sauerstoff.

Ein Großteil des Eisens in eurem Körper entstand vor langer Zeit in weiter Ferne bei Explosionen von Supernovae. Das Gold in eurem Schmuck entstand wahrscheinlich beim Zusammenstoß von Neutronensternen. Diese lösen vielleicht auch kurzlebige Gammablitze und Gravitationswellenereignisse aus. Elemente wie Phosphor und Kupfer sind in unseren Körpern nur in Spuren vorhanden. Sie sind aber lebensnotwendig für alles bekannte Leben.

Dieses farbcodierte Periodensystem zeigt die Vermutung der Menschheit zum nuklearen Ursprung aller bekannten Elemente. Die Orte, an denen manche Elemente wie Kupfer entstehen, sind nicht klar. An diesen Fragen wird durch Beobachtung und Berechnungen geforscht.

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GW170817: Spektakuläre Verschmelzung in mehreren Wellenlängen entdeckt

Erklärungsvideo-Credit: Bildgebungslabor der NASA

Bei einer explosiven Verschmelzung wurden erstmals kurz nacheinander Gravitationswellen und elektromagnetische Strahlung gemessen. Die Daten des Ausbruchs passen zur finalen Spirale, auf der zwei Neutronensterne in einem Binärsystem verschmelzen. Der explosionsartige Vorgang wurde am 17. August in der elliptischen Galaxie NGC 4993 beobachtet. Sie ist nur 130 Millionen Lichtjahre entfernt.

Erst wurden die Gravitationswellen beobachtet. Dabei kamen erstmals die Observatorien LIGO und Virgo auf der Erde zusammen zum Einsatz. Sekunden später maß das Fermi-Teleskop im Orbit Gammastrahlen. Ein paar Stunden später beobachteten Hubble und andere Observatorien Licht im ganzen elektromagnetischen Spektrum.

Dieses Erklärvideo zeigt den wahrscheinlichen Ablauf. Heiße Neutronensterne nähern sich auf spiralförmigen Bahnen. Dabei senden sie Gravitationswellen aus. Beim Verschmelzen bricht ein mächtiger Strahl hervor. Er stößt den kurzen Gammablitz aus. Dann werden Wolken ausgeworfen. Später folgt eine optische Art von Supernovae, die als Kilonova bezeichnet wird.

Erstmals passen die Entdeckungen zusammen. Sie bestätigen, dass LIGO-Ereignisse mit kurzen Gammablitzen einhergehen. Mächtige Verschmelzungen von Neutronensternen versorgten vermutlich das Universum mit vielen schweren Atomkernen. Dazu gehört Jod, das für Leben notwendig ist. Uran und Plutonium brauchen wir für Kernspaltung. Vielleicht habt ihr ein Andenken solcher Explosionen. Sie sind vermutlich auch die ursprüngliche Quelle von Gold.

Artikel von LIGO und LCO

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An der Quelle des Goldes

Zwei Himmelskörper sind vor einem dunklen Sternenhimmel dargestellt. Der obere ist dunkel mit goldenen Schlieren, der untere ist von einer strahlenden blauen Korona umgeben.

Illustrationscredit: Dana Berry, NASA

Woher kommt das Gold in eurem Schmuck? Das wissen wir nicht genau. Die durchschnittliche Menge an Gold im Sonnensystem ist anscheinend höher, als dass sie im frühen Universum, in Sternen und sogar bei typischen Supernovaexplosionen entstanden sein könnte.

Viele glauben, neutronenreiche schwere Elemente wie Gold sind am leichtesten bei den seltenen neutronenreichen Explosionen entstanden. So ein Ereignis wäre eine Kollision von Neutronensternen.

Diese künstlerische Illustration zeigt, wie zwei Neutronensterne auf einer spiralförmigen Bahn einander näher kommen. Kurz danach kollidieren sie. Kollisionen von Neutronensternen sind vielleicht der Ursprung kurzlebiger Gammastrahlenausbrüche. Vielleicht habt ihr schon ein Andenken an eine der mächtigsten Explosionen im Universum.

Hinweis: Das nächste APOD kommt während der Bekanntgabe einer NSF-Entdeckung mit Pressekonferenz am Montag.

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Woher kommen Elemente?

Das Bild zeigt das Periodensystem der Elemente. Die Farben zeigen ihre vermutete Entstehung.

Bildcredit: Cmglee (eigene Arbeit) CC BY-SA 3.0 oder GFDL, via Wikimedia Commons

In jedem Wassermolekül in eurem Körper befindet sich Wasserstoff. Er stammt vom Urknall. Im Universum gibt es keine anderen nennenswerten Quellen für Wasserstoff. Der Kohlenstoff in eurem Körper entstand durch Kernfusion im Inneren von Sternen. Auch der Sauerstoff ist so entstanden. Das meiste Eisen in eurem Körper entstand in Supernovae von Sternen. Sie traten vor langer Zeit in weiter Ferne auf.

Das Gold in eurem Schmuck entstand wahrscheinlich bei Kollisionen von Neutronensternen. Sie waren vielleicht als kurze Gammablitze sichtbar. Elemente wie Phosphor und Kupfer sind in unseren Körpern nur in Spuren vorhanden. Sie sind aber lebenswichtig für die Funktion alles bekannten Lebens.

Die Farben des Periodensystems zeigen eine Vermutung, wo alle bekannten Elemente entstanden sind. Die Orte der nuklearen Entstehung von Elementen wie Kupfer sind nicht genau bekannt. Es wird weiterhin durch Beobachtung und Berechnung erforscht.

Ö1-NachtquartierIn den Himmel schauen und staunen

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Felsgebilde Tisdale 2 auf dem Mars

Mitten in dem schwarzweißen Bild ragt ein Felsen auf, der oben weiß bedeckt ist. Vorne links sind Solarpaneele.

Bildcredit: Mars Exploration Rover Mission, Cornell, JPL, NASA

Beschreibung: Warum enthält dieser Felsen auf dem Mars so viel Zink? Vor wenigen Wochen stieß der Roboter-Rover Opportunity, der gerade über den Mars rollt, zufällig auf diesen seltsamen, flachen Stein mit heller Oberfläche. Er ist etwa so groß wie ein geneigter Kaffeetisch und hat auch eine ähnliche Form.

Zu Beginn des letzten Monats erreichte Opportunity den Krater Endeavour. Der Krater ist das größte Oberflächenmerkmal, das er je besucht hat. Opportunity sucht nun an Endeavours Rand nach Hinweisen, wie nass der Mars vor Milliarden Jahren war. Das ungewöhnliche, oben gezeigte Felsgebilde wurde Tisdale 2 genannt.

Letzte Woche wurde es von Opportunity untersucht. Man hält es nun für einen Überrest, der bei dem Einschlag ausgeworfen wurde, der den nahe gelegenen Krater Odyssey bildete. Die chemische Analyse von Tisdale 2 zeigte, dass er ungewöhnlich viel Zink enthält. Der Grund dafür ist derzeit unbekannt, könnte jedoch ein Hinweis auf die Geschichte der ganzen Region sein.

Opportunity findet bereits Felsen, die älter sind als alle, die er zuvor untersucht hatte. Er erkundet nun mehrere weitere eindrucksvolle Felsgebilde, die er bis jetzt nur flüchtig aus der Ferne sehen konnte.

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An der Quelle des Goldes

Von oben ragt ein dunkler Himmelskörper mit goldfarbenen Schlieren ins Bild, darunter ist ein kleinerer Körper mit einer blauen und weißen Korona.

Bildcredit: Dana Berry, NASA

Woher stammt das Gold in eurem Schmuck? Niemand weiß das genau. Im Sonnensystem gibt es anscheinend mehr Gold, als im frühen Universum, in den Sternen und sogar bei typischen Supernovaexplosionen entstanden sein kann.

Kürzlich schlugen Forschende eine neue Quelle vor. Sie vermuten, neutronenreiche schwere Elemente wie Gold könnten am leichtesten bei seltenen neutronenreichen Explosionen entstehen. Ein Beispiel ist die Kollisionen von Neutronensternen.

Dieses Bild ist eine künstlerische Illustration. Zwei Neutronensterne kommen einander auf spiralförmigen Bahnen näher. Kurz darauf kollidieren sie. Kollisionen von Neutronensternen wurden auch als Ursprung der kurzen Gammablitze vorgeschlagen. Vielleicht besitzt ihr also schon ein Andenken an eine der mächtigsten Explosionen im Universum!

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