Astronomie/Astrophysik

[Patrax Jesus]

alleine schon ein wahsinn dass man auf diese distanz solche erkenntisse gewinnen kann. blows my mind.

[dialsquare]

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Sets/Solar_Orbiter_s_full_Sun_views/(result_type)/images

Beeindruckendes Bild der Sonne ☀️ 

[dialsquare]

https://www.fr.de/wissen/nach-53-jahren-im-erdorbit-landemodul-stuerzt-unkontrolliert-zur-erde-zr-93701838.html

 

Eine sowjetische Raumsonde, die eigentlich für eine Landung auf der Venus gedacht war, wird demnächst auf der Erde einschlagen.

Aufgrund der Bauweise wird sie den Wiedereintritt wohl unbeschadet überstehen und mit ~250km/h und einem Gewicht von 500kg einschlagen.

Hab's nicht nachgerechnet aber ein Haus ist dann sicher weg. (Behaupte ich mal 😅)

@sherif oder ander Physiker, wieviel Sprengkraft hat der Einschlag? 😁

bearbeitet 27. April von dialsquare

[sherif]

dialsquare schrieb am 27.4.2025 um 12:02 :

https://www.fr.de/wissen/nach-53-jahren-im-erdorbit-landemodul-stuerzt-unkontrolliert-zur-erde-zr-93701838.html

 

Eine sowjetische Raumsonde, die eigentlich für eine Landung auf der Venus gedacht war, wird demnächst auf der Erde einschlagen.

Aufgrund der Bauweise wird sie den Wiedereintritt wohl unbeschadet überstehen und mit ~250km/h und einem Gewicht von 500kg einschlagen.

Hab's nicht nachgerechnet aber ein Haus ist dann sicher weg. (Behaupte ich mal 😅)

@sherif oder ander Physiker, wieviel Sprengkraft hat der Einschlag? 😁

ist eigentlich relativ einfach zu berechnen.

aufgrund der atmosphäre - welche die raumsonde bremst - ist die einschlagsenergie wesentlich geringer, als man vielleicht vermuten würde, bzw. als es auf einem planeten ohne atmosphäre der fall wäre.

zuerst müssen wir mal die kinetische energie zum zeitpunkt des einschlags berechnen. das geht recht einfach via 

E = m * v^2 / 2,

wobei m ~ 500 kg die masse und v ~ 250 km/h, also etwa 70 m/s, die einschlaggeschwindigkeit der raumsonde ist. setzt man beides in den richtigen einheiten in die gleichung für die kinetische energie ein (also 500 kg für die masse und 70 m/s für die geschwindigkeit), erhält man

E = 500 * 70^2 / 2 = 1.225.000 Joule = 1,225 Megajoule.

klingt relativ viel. wir können diese energie nun aber zum beispiel mit der energie vergleichen, die bei der explosion von 1 kg TNT freigesetzt wird. das wären

E = 4.184.000 Joule = 4,184 Megajoule.

der einschlag von kosmos 482 entspricht also ungerfähr der energie von 0,3 kg TNT. das wiederum entspricht zum beispiel auch der explosion von etwa einem kg schwarzpulfer.

zum weiteren vergleich: die stärkste jemals gezündete bombe - die wasserstoffbombe castle bravo - entsprach einem äquivalent von 15 megatonnen tnt, oder anders ausgedrückt, rund 51 milliarden kosmos 482 einschlägen!

 

edit: grüße von der egu in wien, einem der drei größten wissenschaftlichen kongresse der welt!

bearbeitet 28. April von sherif

[bobby the cat]

dialsquare schrieb am 27.4.2025 um 12:02 :

https://www.fr.de/wissen/nach-53-jahren-im-erdorbit-landemodul-stuerzt-unkontrolliert-zur-erde-zr-93701838.html

 

Eine sowjetische Raumsonde, die eigentlich für eine Landung auf der Venus gedacht war, wird demnächst auf der Erde einschlagen.

Aufgrund der Bauweise wird sie den Wiedereintritt wohl unbeschadet überstehen und mit ~250km/h und einem Gewicht von 500kg einschlagen.

Hab's nicht nachgerechnet aber ein Haus ist dann sicher weg. (Behaupte ich mal 😅)

@sherif oder ander Physiker, wieviel Sprengkraft hat der Einschlag? 😁

Nur ~ 250 km/h 

...könnte es sich dabei um einen Fehler handeln und es wurde mindestens eine null vergessen..?

 

[dialsquare]

bobby the cat schrieb vor 9 Minuten:

Nur ~ 250 km/h 

...könnte es sich dabei um einen Fehler handeln und es wurde mindestens eine null vergessen..?

 

Steht eh im Text, wird durch die Atmosphäre abgebremst 

[sherif]

bobby the cat schrieb vor 10 Minuten:

Nur ~ 250 km/h 

...könnte es sich dabei um einen Fehler handeln und es wurde mindestens eine null vergessen..?

 

nein, das passt schon. die erdatmosphäre erzeugt reibung am abstürzenden objekt und dementsprechend einen widerstand, der die sonde abbremst. dementsprechend wird alles, das nicht zu leicht (wie eine feder zum beispiel) oder zu massiv und schnell (wie ein großer asteroid zum beispiel) ist, etwa auf dieselbe geschwindigkeit von 200 bis 250 km/h eingebremst - unabhängig von der höhe des absturzes.

hätte die erde keine atmosphäre, würde tatsächlich jedes objekt bis zum aufprall auf die erde mit 9.81 m/s^2 weiterbeschleunigen. aufgrund der atmosphäre kommt es aber zu dieser konstanten geschwindigkeit. das ist auch der grund, warum auf der erde eine bowlingkugel und eine feder nicht mit der gleichen geschwindigkeit auf den boden fallen, im vakuum aber schon.

[dialsquare]

sherif schrieb vor 27 Minuten:

ist eigentlich relativ einfach zu berechnen.

aufgrund der atmosphäre - welche die raumsonde bremst - ist die einschlagsenergie wesentlich geringer, als man vielleicht vermuten würde, bzw. als es auf einem planeten ohne atmosphäre der fall wäre.

zuerst müssen wir mal die kinetische energie zum zeitpunkt des einschlags berechnen. das geht recht einfach via 

E = m * v^2 / 2,

wobei m ~ 500 kg die masse und v ~ 250 km/h, also etwa 70 m/s, die einschlaggeschwindigkeit der raumsonde ist. setzt man beides in den richtigen einheiten in die gleichung für die kinetische energie ein (also 500 kg für die masse und 70 m/s für die geschwindigkeit), erhält man

E = 500 * 70^2 / 2 = 1.225.000 Joule = 1,225 Megajoule.

klingt relativ viel. wir können diese energie nun aber zum beispiel mit der energie vergleichen, die bei der explosion von 1 kg TNT freigesetzt wird. das wären

E = 4.184.000 Joule = 4,184 Megajoule.

der einschlag von kosmos 482 entspricht also ungerfähr der energie von 0,3 kg TNT. das wiederum entspricht zum beispiel auch der explosion von etwa einem kg schwarzpulfer.

zum weiteren vergleich: die stärkste jemals gezündete bombe - die wasserstoffbombe castle bravo - entsprach einem äquivalent von 15 megatonnen tnt, oder anders ausgedrückt, rund 51 milliarden kosmos 482 einschlägen!

 

edit: grüße von der egu in wien, einem der drei größten wissenschaftlichen kongresse der welt!

Nur 0,3kg TNT, da hätte ich einige Zehner Potenzen mehr geschätzt.

Vielen Dank für Auskunft ☺️

[sherif]

bitte, gern! war auch überrascht, wie wenig es war.

[Iniesta]

sherif schrieb am 28.4.2025 um 19:24 :

ist eigentlich relativ einfach zu berechnen.

aufgrund der atmosphäre - welche die raumsonde bremst - ist die einschlagsenergie wesentlich geringer, als man vielleicht vermuten würde, bzw. als es auf einem planeten ohne atmosphäre der fall wäre.

zuerst müssen wir mal die kinetische energie zum zeitpunkt des einschlags berechnen. das geht recht einfach via 

E = m * v^2 / 2,

wobei m ~ 500 kg die masse und v ~ 250 km/h, also etwa 70 m/s, die einschlaggeschwindigkeit der raumsonde ist. setzt man beides in den richtigen einheiten in die gleichung für die kinetische energie ein (also 500 kg für die masse und 70 m/s für die geschwindigkeit), erhält man

E = 500 * 70^2 / 2 = 1.225.000 Joule = 1,225 Megajoule.

klingt relativ viel. wir können diese energie nun aber zum beispiel mit der energie vergleichen, die bei der explosion von 1 kg TNT freigesetzt wird. das wären

E = 4.184.000 Joule = 4,184 Megajoule.

der einschlag von kosmos 482 entspricht also ungerfähr der energie von 0,3 kg TNT. das wiederum entspricht zum beispiel auch der explosion von etwa einem kg schwarzpulfer.

zum weiteren vergleich: die stärkste jemals gezündete bombe - die wasserstoffbombe castle bravo - entsprach einem äquivalent von 15 megatonnen tnt, oder anders ausgedrückt, rund 51 milliarden kosmos 482 einschlägen!

 

edit: grüße von der egu in wien, einem der drei größten wissenschaftlichen kongresse der welt!

d.h. wenn da bspw. 1 haus getroffen wird, wird wohl eher nur das dach und das darunter liegende zimmer beschädigt und verwüstet sein? und das anscheinend auch nur durch die einigermaßen hohe geschwindigkeit und die masse der sonde.

[sherif]

ja, genau. es wird halt ein großes loch ins haus reißen, bzw. das haus dadurch zu einem beträchtlichen teil zerstören. auf die weitere umgebung sollte es dann aber keinen destruktiven einfluss mehr haben.

[bobby the cat]

Ich habe meinen Freund Gemini auch nochmals recherchieren lassen und hier ist das Ergebnis zu Kosmos 482: 

https://g.co/gemini/share/6697a7c56f9f

 

[sherif]

bobby the cat schrieb vor 3 Stunden:

Ich habe meinen Freund Gemini auch nochmals recherchieren lassen und hier ist das Ergebnis zu Kosmos 482: 

https://g.co/gemini/share/6697a7c56f9f

 

gut! ich hab mich anscheinend nicht verrechnet

[Patrax Jesus]

sherif schrieb am 28.4.2025 um 19:24 :

zuerst müssen wir mal die kinetische energie zum zeitpunkt des einschlags berechnen. das geht recht einfach

 

[sherif]

tirnweth schrieb am 22.4.2025 um 07:19 :

Forscher entdecken mögliche Hinweise auf Leben

Gibt es Leben außerhalb der Erde? Forscher haben dafür neue Anzeichen entdeckt: zwei chemische Verbindungen, die auf der Erde nur von lebenden Organismen erzeugt werden. Die Wissenschaftler warnen aber vor voreiligen Schlüssen.

Ist natürlich wie immer mit Vorsicht zu genießen, aber immerhin spricht wohl mal einiges dafür.

so, jetzt endlich die zeit gefunden, etwas zu diesen - wie sagan es nennen würde - "extraordinary claims" zu posten. (tldr am ende - mein respekt geht an jeden, der dieses posting vom anfang bis zum ende liest!)

 

eigentlich spricht wohl sehr wenig dafür, dass auf diesem planeten leben gefunden wurde. oft ist es ja so, dass die medien bei wissenschaftlichen resultaten sehr gern übertreiben und die forscher selbst eigentlich recht vorsichtig sind - bei der möglichen phosphin-entdeckung in der venusatmosphäre war es zum beispiel so. hier sind es aber zuerst mal die forscher, die schon sehr dick auftragen und etwas verkünden, das sich wohl kaum bestätigen wird. so steht in deren press release:

"Given everything we know about this planet, a Hycean world with an ocean that is teeming with life is the scenario that best fits the data we have." (quelle)

man kann darüber diskutieren, ob das noch etwas mit guter wissenschaftlicher praxis zu tun hat oder nicht. fame bringt es aber definitiv. dass aber leben womöglich eben nicht "the scenario that best fits the data we have" ist, zeigt mein nachfolgendes posting vielleicht auf.

 

ich habe zu K2-18b bereits zwei postings geschrieben (ich zitiere sie am ende des beitrags). im grunde hat sich an den damaligen argumenten gegen leben auf diesem planeten nichts verändert, wenn man von den neuen jwst-beobachtungen und einer vielzahl neuer studien zum thema absieht. warum ich das denke, gehe ich nachfolgend kurz (sic! haha) durch.

ich werde dabei auch eine große bandbreite an studien zitieren, um aufzuzeigen, dass es tatsächlich bereits sehr viel an wissenschaftlicher arbeit gibt, die obigem zitat diametral entgegensteht.

nachfolgend nun einige punkte contra der resultate von madhusudhan et al. (2021, 2023, 2025).

 

# punkt 1 - das ursprüngliche DMS-feature konnte von anderen forschungsgruppen nicht reproduziert werden:

im ursprünglichen K2-18b-paper von 2023 haben sie berichtet, sie hätten DMS - (CH3)2S - auf K2-18b gefunden, allerdings mit recht geringer sicherheit. diese beobachtungen waren mit jwst-niri und -nirspec im wellenlängenbereich zwischen 0.9 und 5.2 mikrometer. DMS war dabei aber nicht sehr leicht von methan (CH4) zu trennen und abgesehen von deren studie haben andere wissenschaftliche teams DMS in denselben daten nicht (!) finden können (die neueste davon wäre schmidt et al. 2025). das mögliche signal wird also nur durch das zugrundeliegende modell von madhusudhan et al. (2023) aus den daten abgeleitet.

wasser wurde auf K2-18b übrigens auch keines (!) gefunden (auch nicht in den neuen beobachtungen). der claim, dass es wasser auf K2-18b geben würde, beruht ebenfalls rein auf besagtem modell und der annahme, dass es sich bei K2-18b um eine sogenannte "hycean world" handelt, also eine ozeanwelt mit darüberliegender wasserstoffatmosphäre. das modell nimmt also von vornherein schon an, es gäbe dort wasser und die beobachtungen widersprächen dem nicht (andere studien sehen das anders, so zum beispiel wogan et al. 2024). bis dato gibt es also keine unabhängige bestätigung der alten resultate. im gegenteil, der ursrpüngliche claim der DMS-entdeckung aus 2023 konnte in keiner (!) anderen studie reproduziert werden.

postuliert wurden diese hycean worlds als vermeintlich lebensfreundliche welten übrigens ebenfalls von der selben forschungsgruppe rund um madhusudhan in einem paper aus 2021. sie bauen das ganze also kontinuierlich seit mehreren jahren auf. ob diese hycean worlds aber tatsächlich lebensfreundliche bedingungen haben könnten, wird an sich schon angezweifelt, siehe zum beispiel innes et al. 2023 oder mol lous et al. 2022.

 

# punkt 2 - es ist ungewiss, ob es sich bei der vermeintlichen beobachtung tatsächlich um DMS handelt:

für die neuen beobachtungen mit jwst-miri ergibt deren code nun eine detektion von DMS oder DMDS (letzteres wäre (CH3)2S2). sie können die beiden moleküle nicht voneinander trennen, beobachten das spektrale feature jedoch mit einer angeblichen wahrscheinlichkeit von 3 sigma (das wäre eine wahrscheinlichkeit von 99.73%). festzuhalten ist dabei jedoch, dass diese 3-sigma-wahrscheinlichkeit nicht aussagt, DMS und/oder DMDS wären um 3 sigma wahrscheinlicher als andere moleküle. nein, es bezieht sich ausschließlich darauf, dass ein signal irgendeines moleküls an dieser stelle im beobachteten spektrum um 3 sigma wahrscheinlicher sei, als überhaupt kein signal (es also nur rauschen wäre)! es sagt aber nichts darüber aus, ob es sich dabei tatsächlich um DMS oder DMDS handelt. 

überprüft wurden mit ihrem code 20 moleküle und von ebendiesen passt DMS - laut deren modell - am besten. es wäre aber ohne frage möglich, dass ein anderes molekül für dieses feature im spektrum verantwortlich zeichnet, das nicht untersucht wurde. sofern das feature überhaupt existiert. die wahrscheinlichkeit, dass es sich dabei um DMS handeln könnte, beruht außerdem rein auf deren modell und berücksichtigt dabei nicht die teils sehr unsicheren annahmen, die in das modell fließen.

zugrunde liegen diesen annahmen zum beispiel absorptionseigenschaften von DMS, die in einer erdatmosphäre mit durchschnittlichen erdtemperaturen gemessen wurden. die chemischen eigenschaften von DMS wurden für die auf K2-18b herrschenden bedingungen - seien sie auch noch so unterschiedlich - einfach als ident angenommen. in der realität ist das natürlich nicht der fall. ob die abweichungen aber vernachlässigbar sind oder das ergebnis komplett verändern würden, kann man schwer vorhersehen. womöglich befindet sich dort also doch nichts. oder etwas ganz anderes. oder es befindet sich dort in vollkommen anderen mengenverhältnissen.

 

# punkt 3 - keine nebenprodukte einer biologischen DMS-produktion wurden gefunden:

hinzu kommt, dass in dieser vermeintlichen biosphäre etwa zwanzigmal so viel DMS produziert werden müsste, als auf der erde. dessen bioproduktivität wäre dementsprechend enorm (siehe auch meine beiden anderen postings dazu) und das obwohl kein ammoniak (NH3) in der atmosphäre entdeckt wurde, ein sehr wahrscheinliches nebenprodukt von photosynthese in wasserstoffreichen atmosphären (bains et al. 2014). komisch ist weiters, dass keine anderen schwefelverbindungen im spektrum zu finden waren, zum beispiel H2S (schwefelwasserstoff), welches als zwischenprodukt zu DMS produziert werden sollte und dessen absorptionslinien im beobachteten bereich liegen. ethan (C2H6) wäre ein weiteres nebenprodukt, das man eigentlich sehen müsste (siehe zb diesen bericht von cnn).

die chemie in der atmosphäre von K2-18b müsste also ziemlich eigenartig und andersartig zur erdbiosphäre sein. da fragt man sich dann schon, ob man überhaupt rückschlüsse von der erde auf eine mögliche biologische DMS-produktion auf diesem offensichtlich exotischen planeten ziehen kann. immerhin beruht die annahme, DMS wäre eine biosignatur, auf life-as-we-know-it. warum fehlen dann also mögliche nebenprodukte?

 

# punkt 4 - DMS kann auch abiotisch erzeugt werden:

sollte DMS dort aber tatsächlich existieren, heißt das noch lange nicht, dass es zwingend durch biologische prozesse erzeugt werden muss. dieses molekül wurde inzwischen etwa im kometen 76/churyumov-gerasimenko nachgewiesen (hänni et al. 2024) und ebenfalls in interstellaren molekularen wolken (sanz-novo et al. 2025); letzteres konnte man auch bereits theoretischisch replizieren (di genova et al. 2025).

beides sind kaum plätze, an denen leben, wie wir es kennen, existieren könnte. vor den publikationen zu K2-18b hat anscheinend nur niemand wirklich danach gesucht. jetzt, wo man das macht, scheinen abiotische quellen also nichts untypisches mehr zu sein.

das untermauern auch neue experimente und modelle, die zeigen, dass DMS unter bestimmten bedingungen auch in einer atmosphäre abiotisch entstehen kann (reed et al. 2024). es wäre sogar möglich, dass DMS in einer wasserstoff-dominierten atmosphäre mit höheren anteilen an methan und kohlendioxid notwendigerweise in größeren mengen abiotisch ensteht, afgrund des chemischen gleichgewichts, das in diesen atmosphären herrscht (ich verweise auf die interessante diskussion in diesem artikel). dann wäre ein abiotisches vorkommen auf K2-18b sogar zwingend notwendig und mitnichten eine signatur möglichen lebens.

sollte DMS dort also tatsächlich existieren, wäre die naheliegendste schlussfolgerung noch immer, dass es sich dabei um abiotische prozesse handeln dürfte. das untermauern auch die vielfältigen probleme dieses planeten, die ich teils bereits in meinen vorherigen beiden postings geschildert habe.

 

# punkt 5 - das neue DMS-feature kann von anderen forschungsgruppen ebenfalls nicht reproduziert werden:

vielleicht existiert DMS dort aber auch ganz einfach nicht. wie oben bereits geschrieben, konnte keine andere forschungsgruppe das ergebnis der ersten beobachtungen durch madhusudhan et al. (2023) reproduzieren. niemand sonst hat dms in den daten nachweisen können. könnte das auch auf die neuen beobachtungen zutreffen?

ja, das tut es tatsächlich. seit der veröffentlichung der neuen studie sind bereits zwei artikel auf arxiv - einem frei zugänglichen preprint-server für wissenschaftliche studien - erschienen, die die neuesten jwst-daten unabhängig von madhusudhan et al. (2025) analysiert haben - taylor (2025) und welbanks et al. (2025). beide studien finden weder DMS noch DMDS. die geschichte von der ersten beobachtung scheint sich also zu wiederholen. aber davon wird in den meisten medien dann natürlich nicht mehr berichtet.

 

# punkt 5 - K2-18b ist keine lebensfreundliche "hycean world":

madhusudhan et al. (2021, 2023, 2025) behaupten, es handele sich bei K2-18b um eine sogenannte "hycean world" - ein ozeanplanet (mit einem hunderte kilometer dicken ozean), mit einer dünnen wasserstoffatmosphäre darüber. ich habe in meinen anderen beiträgen bereits studien zitiert, welche zum schluss kommen, dass es sich bei K2-18b sehr wahrscheinlich (i) entweder um einen mini-neptun handelt (pierrehumbert 2023; wogan et al. 2024), bei dem sich unter der sehr dichten atmosphäre womöglich ein wasserozean im superkritischen zustand befindet (zb luu et al. 2024; rigby et al. 2024), oder (ii) um einem planeten mit einem magmaozean und dünnerer atmosphäre darüber (zb shorttle et al. 2024). es gibt außerdem mehrere studien, die nahelegen, dass ein ozean auf diesem planeten wohl verdampft wäre, wobei man dessen spuren dann noch immer in der atmosphäre sehen müsste (pierrehumbert 2023). würde ein ozean dort aber tatsächlich existieren, hätte die atmosphäre eine andere zusammensetzung und struktur (scheucher et al. 2020; blain et al. 2021; charnay et al. 2023; pierrehumbert 2023).

im übrigen wurde bereits 2022 ein paper in nature publiziert (mol lous et al. 2022), welches das klima möglicher hycean worlds simulierte. die autoren fanden dabei heraus, dass der treibhauseffekt auf diesen welten viel stärker sei, als ursprünglich von madhusudhan et al. (2021) angenommen. ein solcher planet dürfte nur ungefähr ein viertel der strahlung der erde abbekommen und eine maximale größe von etwa 1,8 erdradien besitzen, um tatsächlich lebensfreundliche bedingungen zu erlauben (ich verweise auf diesen tollen artikel von centauri-dreams). K2-18b hat nun aber eine größe von etwa 2,4 erdradien und erhält ziemlich genau dieselbe strahlung wie die erde. er wäre demnach also zu groß und zu nah am stern. die einzige möglichkeit ein verdampfen eines ozeans zu verhindern, wäre wohl ein sehr exaktes fine-tuning der bedingungen und das notwendige vorhandensein einer dichten wolkenschicht, um einen großen teil der strahlung des sterns in den weltraum zu reflektieren (zb charnay et al. 2023). solch eine wolkendecke wurde durch die beobachtungen von jwst jedoch ausgeschlossen (siehe zb auch madhusudhan et al. 2025!).

wer die studie von madhusudhan et al. (2025) aufmerksam liest, wird darin einen wert für die temperatur der atmosphärenschicht finden, in welcher das sichtbare licht absorbiert wird. in einer wasserstoff-dominierten atmosphäre entspricht diese schicht ungefähr einem druck von einem millibar. tiefer in der atmosphäre bei höheren drücken wird es für gewöhnlich heißer und nicht kühler (siehe zb blain et al. 2021). die atmosphärentemperatur, die madhusudhan et al. (2025) über ihr modell für diese atmosphärenschicht finden, beläuft sich auf 422 (+141/-133) kelvin, also auf etwa 150°C. es erscheint mir unwahrscheinlich, dass sich bei solchen, bzw. noch höheren temperaturen darunter ein flüssiger ozean mit lebensfreundlichen bedingungen für life-as-we-know-it befinden könnte. ich bin nur etwas verwundert, dass das in ihrer studie nicht weiter diskutiert wird.

bemerkenswerterweise erschien am exakt selben tag der veröffentlichung der K2-18b-studie noch eine weitere publikation auf arxiv, welche es jedoch nicht in die medien schaffte. jordan et al. (2025) finden darin, dass es sich bei K2-18b eigentlich nur um einen mini-neptun mit einem magma- oder superkritischen wasserozean handeln kann, da die einstrahlung des sterns zu hoch und die albedo des planeten zu gering ist, um lebensfreundliche temperaturen zu ermöglichen. eine andere studie von glein et al. (2025), die nur wenige tage früher auf arxiv gepostet wurde, legt ebenfalls nahe, dass es sich bei K2-18b um einen planeten mit magmaozean handelt. diese ergebnisse passen irgendwie wesentlich besser zur abgeleiteten, hohen temperatur der DMS-studie. sie passt auch gut zu einem paper von luu et al. (2024), welches findet, dass die beobachtungen und bedingungen des planeten am besten zu einem mini-neptun passen, der einen superkritischen wasserozean mit einer minimaltemperatur an der wasseroberfläche von 710 kelvin haben könnte. chillig.

 

# punkt 6 - the authoritative argument:

ich halte selbst eigentlich recht wenig von einem authoritativen argument, bemerkenswert ist es aber dennoch. ich habe vor allem in dieser woche mit einigen forschern gesprochen - auf der egu in wien mit etwa 21.000 teilnehmern ergaben sich dafür doch einige möglichkeiten - und deren meinung war immer dieselbe. niemand, mit dem ich darüber geredet habe, glaubt daran, dass die daten von K2-18b tatsächlich auf leben hinweisen würden.

 

ich glaube, an dieser stelle ist es dann mal an der zeit aufzuhören, auch wenn es sicherlich noch weitere kritische punkte geben würde. ich verweise nur noch auf meine zwei alten postings zu K2-18b, die noch ein paar zusätzliche probleme aufzeigen:

sherif schrieb am 28.9.2023 um 13:07 :

zwar schon etwas her, aber entdeckt, sorry "nachgewiesen", wurde da eigentlich nicht viel (und sicherlich keine großartigen hinweise auf leben).

 

zuerst einmal zu K2-18b selbst:

das video und diverse medienartikel schreiben bei K2-18b von einer "supererde", also ein gesteinsplanet mit einer dünnen atmosphäre, eventuell einem globalen ozean, der um einiges schwerer als die erde wäre. im gegensatz dazu gibt es aber auch noch sogenannte sub-neptune, also neptun-ähnliche gasriesen, nur eben etwas kleiner als neptun. und bei K2-18b deutet alles darauf hin, dass der planet ein ebensolcher sub-neptun sein dürfte - ein planet mit einer dichten wasserstoffhülle; die größe des planeten und seine dichte von 2.67 g/cm^3 (vergl. erde mit 5.51 g/cm^3) lässt kaum einen anderen schluss zu.

selbst wenn ein planet nur zu einer masse von etwa 1% der gesamtmasse aus einer wasserstoffatmosphäre bestehen würde, hätte es auf der oberfläche bereits zehntausende bar und tausende grad oberflächentemperatur (und in diesem fall ist die gashülle wohl wesentlich dichter). also selbst wenn sich darunter ein "ozean" befinden würde, wäre dieser kaum habitabel, auch deshalb, weil der enorme druck jeglichen austausch mit dem planeteninneren verhindert. es kann keinen mineral/nährstofffluss mehr geben und auch keinen funktionierenden kohlenstoffkreislauf, der zur regulierung der temperatur von bedeutung wäre.

und selbst wenn - wie von derselben gruppe, die diese "biosignatur" womöglich gefunden hat, spekuliert wird - K2-18b ein riesiger wasserplanet wäre mit einem tausende kilometer dicken ozean, würden diese probleme weiterhin bestehen bleiben. K2-18b ist also weit davon entfernt erdähnlich oder gar habitabel zu sein. zumindest für jegliche form des lebens, die wir kennen (und genau darauf beruht ja diese biosignatur).

 

dann zur entdeckung des wassers:

entgegen der behauptung vieler medienberichte (und des youtube-videos) wurde auf K2-18b eben KEIN wasser entdeckt, ganz im gegenteil. beobachtungen aus 2020 mit dem hubble-teleskop lieferten schwache indizien für wasser, diese wurden von den aktuellen beobachtungen durch jwst allerdings widerlegt. das angebliche wassersignal war nämlich methan (und das passt eigentlich recht gut zu CO2 in einer relativ reduzierten atmosphäre).

besagtes paper spekuliert einzig damit, dass CO2 und methan von einem darunterliegenden ozean produziert werden könnten (!), das wasser selbst aber nicht in die oberen schichten der atmosphäre gelangen würde, um detektierbar zu sein. außer diesem modell derselben gruppe, gibt es also keinerlei hinweise auf wasser auf diesem planeten.

 

zur entdeckung der biosignatur dimethylsulfid (dms):

die aufbereiteten daten von jwst zeigen einen marginalen ausschlag im spektrum an jener stelle, an der dms theoretisch zu finden wäre, das aber nur mit einer sicherheit von 1-sigma (also in ~32% der fälle ist das signal theoretisch dann doch nicht vorhanden). das ist weit entfernt von einem wissenschaftlichen "beweis" - da gilt eher der 5-sigma-standard (aber das wird im paper eh auch angemerkt). hinzu kommt, dass die datenaufbereitung bei jwst äußerst komplex ist und sich dieses signal somit ganz leicht als falsch bzw. auch ganz einfach als fehlinterpretation herausstellen könnte.

und selbst wenn das signal tatsächlich da sein sollte, hieße das noch nicht viel. im paper rechnen sie vor, dass für das vorhandensein einer so großen, nachweisbaren menge von dms eine wesentlich höhere produktionsrate nötig wäre, als selbst auf der erde. dort müsste es also eine recht dichte und komplexe biosphäre geben und das ohne umfangreiche möglichkeit eines funktionierenden marinen nährstoff- bzw. eines regulierenden kohlenstoffkreislaufs. passend dazu rechnet ein paper von seager et al. (2021; https://www.mdpi.com/2218-1997/7/6/172) vor, dass der verbrauch bioessentieller metalle wie Mg, Ca, Cu, Zn, Co und K durch phytoplankton auf der erde um das hundertausend- bis milliardenfache höher ist, als die berechnete anlieferung durch meteoriten. und da es auf K2-18b noch wesentlich mehr phytoplankton benötigen würde, bräuchte man demnach sogar noch mehr metalle (oder interessante biologische adaptierungen; dann kann man sich aber wieder schwer auf die erde beziehen). 

hinzu kommt, dass keinerlei zusätzliche biosignaturen gefunden wurden und das obwohl die biosphäre recht komplex sein müsste.

und selbst wenn das signal von dms sich schließlich als richtig herausstellt, hieße das allein noch nicht viel. nur weil es auf der erde biologisch erzeugt wird, bedeutet das nicht, dass es auf einer anderen welt mit komplett anderen chemischen bedingungen nicht auch abiotisch erzeugt werden könnte. phosphin in der venusatmosphäre wäre so ein beispiel; zuerst als biosignatur angekündigt, stellte sich das signal dann letztendlich zwar als falsch heraus. es kamen aber dennoch sofort einige gruppen mit ideen, wie phosphin unter den dortigen bedingungen auch abiotisch erzeugt werden könnte.

 

und schließlich noch zur möglichen entstehung des lebens auf diesem planeten:

ich frage mich nämlich, wie der urpsrung des lebens dort möglich sein sollte. keine feste oberfläche, wahrscheinlich enorme temperaturen und drucke an der grenzschicht zwischen gashülle und darunterliegendem medium und kein austausch mit dem planeteninneren, um überhaupt ausreichend nährstoffe bzw. mineralien zur verfügung zu stellen. selbst wenn die gesamten bausteine des lebens via meteoriten/kometen angeliefert werden würden, könnten diese sich in der atmosphäre wahrscheinlich nicht derart konzentrieren, dass dort tatsächlich leben entstehen könnte. ich kenne zumindest keine seriöse theorie der lebensentstehung in einer atmosphäre (mit ausnahme einer theorie zur entstehung des lebens in wassertropfen, aber auch da stellen sich verschiedene schwierige fragen - die konzentration von nährstoffen wäre nur eine davon).

 

zwar kann man leben auf diesem planeten also natürlich nicht ausschließen (aber das können wir bei fast keinem planeten, weil wir einfach viel zu wenig wissen; was im umkehrschluss aber nicht heißt, dass es dort oder sonst wo leben tatsächlich geben würde). was schlussendlich aber bleibt, wäre einmal mehr eine komplett übertriebene medienberichterstattung, die kaum etwas mit der wissenschaftlichen realität zu tun hat. und das ist nicht nur ein problem der medien sondern leider auch ganz besonders des heutigen wissenschaftbetriebs selbst.

  

und

  

sherif schrieb am 28.4.2024 um 15:44 :

[...]

seit diesem posting hat sich kaum etwas daran geändert, außer dass es weitere studien gibt, die meinen standpunkt zu dieser sache erhärten. die chance, dass es dort leben wie wir es kennen, mit einer komplexen biosphäre (und darauf beruht ja die angebliche biosignatur; über andere formen von leben kann man so oder so nur im rahmen des physikalisch/chemisch möglichen spekulieren), geben könnte, ist sehr unwahrscheinlich.

kürzlich kam zum beispiel ein paper raus, das zeigt, dass K2-18b aufgrund des treibhauseffektes des wasserstoffs wohl tatsächlich einen magma-ozean an seiner oberfläche besitzen dürfte (siehe mein zitiertes posting). die beobachtungsdaten von jwst sind damit auch vollkommen vereinbar (Shorttle et al. 2014; https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad206e).

eine weitere studie (Pierrehumbert 2023; https://doi.org/10.3847/1538-4357/acafdf) erhärtet durch simulationen den verdacht, dass K2-18b aufgrund der beobachtungsdaten kein ozeanplanet mit einem hohen wasseranteil sein kann, sondern wohl eher einem mini-neptun mit einer dichten wasserstoffatmosphäre entsprechen dürfte (zum vergleich: neptun hat 5-10% atmosphärenanteil an der gesamtmase, K2-18b bis zu 6%; die dichte von neptun beträgt 1,64 g/cm^3, jene von K2-18b ca. 2,6 g/cm^3 - neptun wird aber auch einen höheren eisanteil besitzen). wäre K2-18b tatsächlich ein ozeanplanet, wäre es dort sehr wahrscheinlich zum runaway greenhouse effect ("galoppierender treibhauseffekt" auf deutsch klingt echt dämlich) gekommen. die ozeane wären also verdampft und das würde man in den beobachtungsdaten sehen. nur unter sehr großem fine-tuning würde das nicht passieren und selbst in diesem fall müsste man dann hinweise auf eine dichte wolkendecke mit spezifischen charakteristika in den beobachtungen entdecken können - doch auch das ist nicht der fall (Charnay et al. 2021; https://doi.org/10.1051/0004-6361/202039525).

schließlich kommt ein paper aus dem vergangenen märz (Wogan et al. 2024; https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad2616) ebenfalls zum schluss, dass die beobachtungsdaten am besten mit einem mini-neptun vereinbar sind. eine ozeanwelt mit einer sehr dünnen wasserstoffatmosphäre inklusive leben hätte dort verschiedene gravierende schwierigkeiten. eben zum beispiel den runaway greenhouse effect, aber zum beispiel auch die unglaublich geringe wahrscheinlichkeit, dass eine dünne wasserstoffatmosphäre im laufe der zeit nicht ins weltall verloren ging aufgrund der enormen kurzwelligen strahlung des heimatsterns von K2-18b. dann müsste man dort außerdem auch hinweise auf wesentliche mengen sauerstoff in der atmosphäre sehen (das wäre nun allerdings mein eigener educated guess).

aus der sicht von occam's razor wäre es also eine wesentlich wahrscheinlichere variante, es handele sich bei K2-18b um einen unbewohnbaren mini-neptun mit einem magma-ozean, als um eine belebte "hycean world" mit dünner wasserstoff-atmosphäre, angenommen aufgrund einer derzeit nicht bewiesenen möglichen entdeckung von dimethylsulfat (dms).

 

schließlich noch ein paar punkte zu diesem video:

(i) die angebliche entdeckung von wasser; dms als beweis für leben:
im video wird gesagt, es wurde wasser auf K2-18b entdeckt. wie in meinem oben zitierten posting schon geschrieben, ist das nicht richtig. es wurde unter verschiedenen annahmen abgeleitet, dass es dort wasser geben könnte. außerdem wird im video festgehalten, dass eine bestätigung von dms in der atmosphäre von K2-18b durch jwst beweisen (!) würde, dass es dort leben gäbe. auch das stimmt eben nicht. dass wir derzeit (!) noch keinen abiotischen weg zur erzeugung von dms kennen, heißt nicht, dass es den nicht gibt - siehe venus und die wohl falsche entdeckung von ph3, welches sehr wahrscheinlich unter venus-bedingungen sehr wohl abiotisch erzeugt werden kann, entgegen erster behauptungen. siehe mein zitiertes posting.

(ii) ein mögliches magnetfeld bei K2-18b:
lpindie meint, dass K2-18b aufgrund seiner größe wohl ziemlich sicher ein magnetfeld vergleichbar zur erde haben sollte. nun ja, wir haben keine ahnung, ob K2-18b ein magnetfeld besitzt. allerdings gibt es zb eine studie (McIntyre et al 2019; https://doi.org/10.1093/mnras/stz667), welche nahelegt, dass im besten fall etwa 50% aller gesteinsplaneten in der habitablen zone von m-sternen magnetfelder besitzen werden (insbesondere aufgrund der zumeist gebunden rotation mit dem stern). K2-18b ist zwar kein gesteinsplanet, es zeigt aber auf, dass die sache nicht ganz so klar sein dürfte.

(iii) unterwasservulkane auf K2-18b:
er vermutet auch, dass es auf K2-18b ähnlich der erde unterwasservulkane geben sollte, was zu einem notwendigen austausch an mineralien und nährstoffen zwischen wasser und mantel des planeten führen würde, um leben überhaupt erst zu ermöglichen. ich habe das auch schon in meinem zitierten posting ausgeführt, aber sollte K2-18b tatsächlich einen tausende kilometer dicken ozean besitzen (und sehr vieles spricht dagegen, dass er einen ozean besitzt - wenn er einen besitzt, müsste er allerdings tatsächlich hunderte bis tausende km dick sein), dann bildet sich zwischen mantel und ozean eine dicke eisschicht, die jeglichen austausch zwischen mantel und ozean unterdrückt. etwaige unterwasservulkane können also auch keine nährstoffe oder etwaige treibhausgase in den ozean und die darüberliegende atmosphäre einführen. das wäre nicht nur ein problem für die nährstoffversorgung möglichen lebens (und dessen ursprungs), sondern außerdem auch für das klima des planeten, da es keinen funktionierenden kohlenstoffzyklus geben könnte. und das ist ein großes problem für jede ozeanwelt. die klimatischen bedingungen können dadurch nämlich nicht über jahrmilliarden einigermaßen "stabil" bleiben, wie es auf der erde der fall war (und klimatische katastrophen wie die snowball earth-episoden könnten dadurch auch nicht ausgeglichen und umgekehrt werden). da es aufgrund der hohen strahlung des heimatsterns auch zu atmosphärenverlusten kommen muss, bleibt die zusammensetzung der atmosphäre auch nicht stabil. auch wenn es dort also einen ozean gäbe, und die bedingungen tatsächlich moderate temperaturen zu einem frühen zeitpunkt erlaubt hätten, hätte sich das im laufe der zeit mit sicherheit geändert und das klima wäre gekippt.

 

ich bin aber nichtsdestotrotz auf die ergebnisse von jwst gespannt. doch selbst wenn dms bestätigt werden würde (und darauf wetten würde ich nicht), wäre das kein beweis für leben! verkaufen lässt es sich so aber natürlich wesentlich besser. studien, die zu gegensätzlichen schlüssen kommen, finden auch selten den weg in die medien.

[...]

 

tldr:

nein, auf K2-18b wurde kein leben gefunden, im besten fall äußerst wage indizien, die in der relevanten wissenschafts-community kaum jemand für richtig hält. eine ganze reihe an studien deutet nämlich darauf hin, dass es sich bei K2-18b entweder um einen unbewohnbaren mini-neptun mit sehr dichter wasserstoffhülle, oder um einen ebenfalls unbewohnbaren planeten mit magmaozean (oder einer mischung dieser beiden varianten) handeln dürfte. keine andere forschungsgruppe hat bis dato das dms-signal reporduzieren können - weder in den alten, noch in den neuen daten. selbst wenn dort dms wäre, wäre es aber kein starkes zeichen für leben. immerhin wurde dms mittlerweile auch bereits in kometen und molekularen wolken entdeckt, und man konnte in experimenten nachweisen, dass dms auch in atmosphären abiotisch entstehen kann. es deutet also sehr viel darauf hin, dass sich auf K2-18b wohl tatsächlich kein leben befindet und der planet eher der hölle gleicht, als einem lebensfreundlichen habitat.

ps: noch ein paar weitere kritische und populärwissenschaftliche artikel zu K2-18b und hycean worlds:

• von space.com (eine generell sehr empfehlenswerte seite)
• npr.org
• nature
• science news
• arstechnica
• astronomy.com
• ein bluesky-thread dazu
• https://www.centauri-dreams.org/2022/11/11/super-earths-hycean-worlds/
• https://www.centauri-dreams.org/2023/10/20/atmospheric-types-and-the-results-from-k2-18b/
• https://www.centauri-dreams.org/2025/04/18/a-possible-biosignature-at-k2-18b/