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Wettbewerb der „Highlights der Physik“ findet dieses Jahr in Göttingen statt.
Erdmagnetfeld
Teichrohrsänger erkennen bei ihrer Reise nach Europa zuverlässig ihr Ziel – dabei hilft ihnen die örtliche Neigung des Erdmagnetfelds.
Vulkane
Sinkende Meeresspiegel während vergangener Eiszeiten wirkten sich auf Vulkanausbrüche auf der Inselgruppe Santorin aus.
Event Horizon Telescope
Mit dem Event Horizon Telescope untersuchten Astronomen nun auch das Zentrum der Radiogalaxie Centaurus A – und entdeckten bekannte Strukturen.
Sonnensystem
Die beiden Marsmonde Phobos und Deimos könnten Bruchstücke eines größeren Trabanten sein, der vor ein bis drei Milliarden Jahren zerfiel.
Die Atmosphäre der Venus ist alles andere als lebensfreundlich – anders sah es jedoch in einem Krater auf dem jungen Mars aus.
Am Ende wird es einsam um unsere Sonne: In ferner Zukunft driften alle großen Planeten von ihrer Bahn ab.
Forscher haben einen Lageplan für leicht abbaubare Eisreservoirs unter der Oberfläche des Roten Planeten erstellt – geeignete Orte für künftige Kolonien.
Planetentstehung
Kollisionen mit kilometergroßen Felsbrocken erhitzten den jungen Planeten so stark, dass er in einer zwei Millionen Jahre dauernden Phase kaum Gas ansammelte.
Die ungewöhnliche Umlaufbahn eines kleinen Himmelskörpers deutet auf einen großen Planeten jenseits der Neptunbahn hin.
Ein frontaler Zusammenstoß des jungen Jupiters mit einem Planetesimal erklärt vermutlich den bislang rätselhaften inneren Aufbau des Gasplaneten.
Forscher vermuten, dass die Saturnringe – trotz ihres jungen Aussehens – gemeinsam mit Saturn entstanden sind.
Curiosity
Forscher äußern Zweifel an der Interpretation der Sedimente im Gale-Krater, wonach sich dort vor Milliarden Jahren ein tiefer See befand.
Erde
Wie Meteoroiden in die Erdatmosphäre eintreten und dort verglühen, haben Forscher im Labor nachgestellt.
Quantenphysik
Ein neuer Ansatz macht es möglich, eine mechanische Bewegung mit einem Prozess aus der Welt der Quanten auszulösen.
Periodensystem
Forscher untersuchten mit großem Sicherheitsaufwand erstmals einige der chemischen Eigenschaften des radioaktiven Elements Einsteinium.
Exoplaneten
Ringförmige Lücken in den Gas- und Staubscheiben um kleine leuchtschwache Sterne zeigen, dass sich dort gerade saturngroße Planeten formen.
Klimawandel
Forscher zeigen, dass die ungewöhnliche Warmphase vor etwa 10 000 Jahren nicht existierte, und bringen damit Klimamodelle und Messwerte wieder in Einklang.
Schallanalyse
Mit Mikrofon und Hochgeschwindigkeitskamera fanden Forscher heraus, wie die aufsteigenden Bläschen im Schaumwein das typische Geräusch erzeugen.
Festkörperphysik
Neben hohen Drücken und Temperaturen spielen vermutlich auch elektrische Felder eine wichtige Rolle bei der Kristallisation von Kohlenstoff.
Lithium-Ionen-Akku
Winzige Nanostrukturen erleichtern den Einsatz von Siliziumanoden für leistungsstärkere Batterien.
Durch Bruchstücke von Asteroiden gelangte Wasser auf unseren Planeten – nicht nur in der Frühzeit des Sonnensystems, sondern offenbar bis heute.
Nanotechnologie
Materialforscher stellten ein neues Nanomaterial her, das etwa das Zweihundertfache seines Eigengewichts tragen kann.
Umweltbelastung
Feinste Plastikpartikel aus dem Straßenverkehr werden nicht nur über Flüsse in die Weltmeere transportiert, sondern auch über die Luft bis in die Arktis getragen.
Meerwasserentsalzung
Mit einer neuartigen Verdampfungsanlage aus Nanofasern und Holz lassen sich allein mit Sonnenlicht bis zu drei Liter Trinkwasser pro Stunde aus Meerwasser gewinnen.
Gaia
Mithilfe eines neuronalen Netzes ist Forschern erstmals der Nachweis von Überresten einer Zwerggalaxie in der Milchstraße gelungen.
Geophysik
Forscher haben die Rotationsbewegungen unseres Planeten direkt an der Erdoberfläche vermessen – hochpräzise und in Echtzeit.
Erdgeschichte
Die Analyse von Mondkratern deutet nun darauf hin, dass ein etwa hundert Kilometer großer Asteroid erheblichen Einfluss auf die Erdgeschichte hatte.
Strömungen
Elektrische Spannungen lassen flüssiges Metall gleichmäßig fließen und verhindern so eine störende Tröpfchenbildung.
Seismologie
Als wegen COVID-19 die menschliche Aktivität ruhte, konnten Seismologen schwache natürliche Erdbeben viel ungestörter aufzeichnen als sonst.
Bionik
Forscher imitieren die Nanostrukturen auf den Deckflügeln von Bockkäfern, um eine erstaunlich reflektierende Kunststofffolie zu entwickeln.
Mit bionischen Nanostrukturen nach dem Vorbild von Mottenaugen lässt sich auch bei schwachem Frost eine Vereisung von Oberflächen verhindern.
Biophysik
Die 3D-Mikroskopie offenbart Forschern neue Details zur Schwimmtechnik von Spermien, die der aktuellen Lehrmeinung widersprechen.
Sonnenaktivität
Ein neues physikalisches Modell erkennt bevorstehende Sonneneruptionen und damit verbundene koronale Massenauswürfe bis zu 24 Stunden im Voraus.
Photosynthese
Ein einfaches Modellsystem zeigt, wie Blätter trotz schwankender Lichtintensität eine möglichst konstante Energieausbeute gewährleisten.
Vielleicht war der Zwergplanet in seiner Frühzeit nicht so frostig wie bisher angenommen – darauf deuten jetzt entdeckte Strukturen auf seiner eisigen Oberfläche hin.
Der Exoplanet Beta Pictoris b bewegt sich fast exakt in der Äquatorebene seines Zentralsterns – und bestätigt so die Theorie der Planetenentstehung.
Aerodynamik
Eine Kombination aus horizontalen und vertikalen Wellenbewegungen hält Schmuckbaumnattern in der Luft, wenn sie von Baum zu Baum gleiten.
Im äußeren Sonnensystem fanden Forscher 458 neue Objekte – jedoch keine Hinweise auf einen weiteren Planeten.
Spezielle Relativitätstheorie
Der Vergleich zweier Atomuhren bestätigt eine grundlegende Hypothese der Speziellen Relativitätstheorie.
Erdatmosphäre
Neue Simulationen zeigen, dass vor vier Milliarden Jahren die Magnetfelder von Erde und Mond gemeinsam zum Erhalt der Erdatmosphäre beitrugen.
Weiße Zwerge
Astronomen beobachteten erstmals den Absturz planetarer Gesteinsbrocken auf einen Weißen Zwergstern.
Exomonde
Unser Mond ist ungewöhnlich groß für einen Planeten wie die Erde – zumindest im Sonnensystem. Bei anderen Sternen könnte es aber durchaus ähnliche Fälle geben.
Raumfahrt
Erstmals wurde ein Plasmaantrieb auf der Basis von Jod anstelle von teurem Xenon getestet, um Satelliten auf ihren Umlaufbahnen um die Erde zu halten.
Arktischer Ozean
Der arktische Ozean wurde bereits seit Beginn des 20. Jahrhunderts deutlich wärmer und salziger – also Jahrzehnte früher als bisher angenommen.
Atmosphäre
Die Höhe der Troposphäre ist in den letzten Jahrzehnten konstant gestiegen – auch das ist eine Folge der menschengemachten Klimaerwärmung.
Planetensysteme
Verschmutzte Atmosphären von Weißen Zwergen zeigen, dass die chemische Zusammensetzung ferner Planeten unerwartet stark variiert.
Messungen der Raumsonde Juno zeigen: Die gewaltigen Stürme auf Jupiter reichen tief in seine Atmosphäre.
Ein kleiner Felsbrocken im All namens Kamo’oalewa könnte bei einem Asteroideneinschlag aus dem Erdtrabanten herausgeschleudert worden sein.
Teilchenphysik
An einem Teilchenbeschleuniger erlangten Forscher neue Erkenntnisse über die komplexe innere Struktur von Neutronen.
InSight
Daten der Raumsonde InSight liefern neue Erkenntnisse über die oberste Schicht des Roten Planeten.
Photovoltaik
In einem Nanomaterial entdeckten Forscher ein neues Phänomen, mit dem sich durch Licht erzeugte Ladungen mehrere Tage lang speichern lassen.
Erstmals wiesen Forscher in Diamanten eingeschlossene Kristalle aus dem Erdmantel nach, die eine wichtige Rolle für die Wärme der Erde spielen.
Vulkanologie
Ob ein Vulkan eher explosiv oder doch langsam ausbrechen wird, lässt sich dank neuer Analysen des Magmas in Zukunft möglicherweise schon deutlich früher vorhersagen.
Anhand von Gesteinsproben gewannen Forscher neue Erkenntnisse über das Mondmagnetfeld vor knapp vier Milliarden Jahren.
Anhand von Gesteinsproben der Raumsonde Chang’e-5 ließ sich die Entstehung einer riesigen Tiefebene durch vulkanische Lava datieren.
Auszeichnungen
Der diesjährige Nobelpreis für Physik wird „für bahnbrechende Beiträge zu unserem Verständnis komplexer physikalischer Systeme” an Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann und Giorgio Parisi verliehen.
Leben
Mithilfe von quantenmechanischen Modellen untersuchten Forscher den effizienten Energietransport in Bakterien.
Kosmische Strahlung
Die erhöhte kosmische Strahlung auf der Erde führte vor 41 000 Jahren zu starken Klimaveränderungen und einem Artensterben.
Neue Modelle zeigen, wie stark die antarktischen Eisschilde den Meeresspiegel ansteigen lassen.
Erderwärmung
Die globale Erwärmung hat auch Folgen für das künftige Potenzial von Wind-, Solar- und Wasserkraftwerken, wobei es regional starke Unterschiede geben dürfte.
Eigentlich gelten Ökosysteme an Land als effiziente Speicher für CO 2 , doch auch dieser Effekt könnte unter den steigenden Temperaturen leiden.
Die globale Erwärmung lässt die Gletscher zunehmend schmelzen. Satellitenaufnahmen zeigen jetzt, dass dadurch immer mehr Gletscherseen entstehen.
Ein Blick in die vergangenen 12000 Jahre zeigt: Die Gletscher auf Grönland schrumpften noch nie so schnell wie heute.
Neue Analysen von Bohrkernen zeigen, dass sich die Permafrostböden während vergangener Warmzeiten schnell erwärmten und dabei große Mengen an Kohlenstoff freisetzten.
Tiden
Ein Ozeanograf beobachtete erstmals mithilfe von Messdaten, wie sich das asymmetrische Schwerkraftpotenzial des Mondes auf die Tidenhöhe auswirkt.
Um zukünftige Flutschäden besser abzuschätzen, haben Forscher das Risiko von regionalen Überflutungen nun im Detail bis zum Jahr 2100 analysiert.
Ob mit langsam fließender Lava oder als explosionsartiger Ausbruch – wie sich ein aktiver Vulkan verhält, lässt sich durch neue Erkenntnisse künftig vorhersagen.
Zeitmessung
Mithilfe von Glasfaserkabeln und Laserlicht verglichen Forscher die Genauigkeit von verschiedenen Atomuhren mit einer Rekordpräzision.
Astrochemie
Erstmals wiesen Forscher spezielle Verbindungen, die eine Rolle bei der Entstehung von Leben spielen könnten, in der Taurus-Molekülwolke nach.
Trinkwasser
Mithilfe von neuartigen Membranen lassen sich gezielt Schwermetalle und andere giftige Substanzen aus belastetem Wasser entfernen.
Universum
2I/Borisov stammt aus den Tiefen des Alls und ist in einem ursprünglicheren Zustand als alle bekannten Kometen unseres Sonnensystems.
Mithilfe von Röntgenpulsen untersuchten Forscher, wie sich flüssiges Eiweiß durch Erhitzen zu einer festen weißen Masse wandelt.
Milchstraße
Vermutlich sorgten zwei ausgedehnte Gaswolken für die unerwarteten Strahlungsausbrüche beim supermassereichen Schwarzen Loch in der Milchstraße.
Ein neues Bild vom Zentrum der Galaxie M87 zeigt die Struktur der Magnetfelder am Rande des supermassereichen Schwarzen Lochs.
Antimaterie
Mit einem für gewöhnliche Atome etablierten Kühlverfahren ließen sich nun auch Atome aus Antimaterie abkühlen.
Sternsysteme
Astronomen beobachteten erstmals, wie ein junger Dreifachstern an seiner Materiescheibe zerrt und so für ungewöhnliche Planetenbahnen sorgt.
Eine neue Analyse zeigt, dass verschiedene Effekte – wie etwa die Gletscherschmelze oder Staudammbau – den Anstieg des Meeresspiegels unterschiedlich stark beeinflussen.
Coronavirus
Im Interview erklärt Klaus Wälde, wie sich mit mathematischen Modellen der Verlauf der Covid-19-Epidemie untersucht lässt.
Karstgestein
Experimente mit einem stark zuckerhaltigen Material veranschaulichen, wie bizarre Landschaften aus spitzen Felskegeln entstehen könnten.
Die Raumsonde Dawn liefert Hinweise auf einen salzhaltigen Wasserozean unter der Oberfläche des Zwergplaneten.
Stahl
Unter dem Elektronenmikroskop offenbarte sich Forschern, wie sich die Klingen während einer Rasur verändern.
Erdorbit
Durch ein neues Verfahren lassen sich Trümmerteile im All nicht wie bisher nur in der Dämmerung, sondern auch am hellen Tag mithilfe von Laserpulsen verfolgen.
Verbrennungsprozesse
Computersimulationen zeigen, wie die ungewöhnliche Flammenform beim Verbrennen von Heptan – einem flüssigen Kohlenwasserstoff – entsteht.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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