Rätsel der Wissenschaft Folgen

Woraus besteht das Universum? Alles, was wir über diese große Frage wissen, bildet das sogenannte Standardmodell der Teilchenphysik. Es beschreibt die uns bekannten Elementarteilchen und die Wechselwirkungen zwischen ihnen. Unser Wissen ist aber begrenzt: Es gibt zahlreiche Hinweise auf eine Physik jenseits dieses Standardmodells, auf unbekannte Teilchen und Kräfte.  Die weltweit wichtigste Forschungseinrichtung, die unser Wissen über die Bausteine der Materie vorantreibt, ist die Europäische Organisation für Kernforschung bei Genf, besser bekannt als Cern. Dort steht das größte wissenschaftliche Experiment der Erde: Im ringförmigen Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC), der einen Umfang von 26,7 Kilometern hat, lassen Forschende Teilchen mit Rekordenergie miteinander kollidieren. Der wichtigste Erfolg des LHC war der Nachweis des Higgs-Teilchens, das lange als das letzte fehlende Puzzlestück im Standardmodell der Teilchenphysik galt.  Geht es nach den Forschenden am Cern, soll aber schon bald ein noch viel größeres Experiment den LHC in den Schatten stellen. Fast 100 Kilometer soll der Umfang des Teilchenbeschleunigers Future Circular Collider betragen. Welche Rätsel könnte man mit diesem gigantischen Instrument lösen? Was genau passiert in einem Teilchenbeschleuniger überhaupt? Und bergen Teilchenkollisionen mit derart hohen Energien auch Risiken? Darüber sprechen David Rennert und Tanja Traxler in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft" mit dem österreichischen Physiker Michael Benedikt, der am Cern die Machbarkeitsstudie zu dem vorgeschlagenen neuen Teilchenbeschleuniger leitet.

Noch erstreckt sich der Permafrost über gewaltige Areale der Erde. Etwa ein Fünftel der Landmassen auf der Nordhalbkugel weist solche langfristig gefrorenen Böden auf, die größten zusammenhängenden Permafrostgebiete liegen in Sibirien, Kanada und Alaska. Doch gerade die arktischen Breiten sind besonders stark vom Klimawandel betroffen, sie erwärmen sich viermal schneller als der Rest der Welt. Auch der Permafrost taut zunehmend auf – und mit ihm gefährliches Tiefkühlgut. In den Böden schlummern gigantische Mengen an Kohlenstoff. Wird es wärmer, beginnen Mikroorganismen mit dem Abbau dieses Materials und produzieren dabei Treibhausgase. Je mehr die Temperaturen steigen, desto aktiver wird diese unterirdische Treibhausgasquelle – und kurbelt den Klimawandel noch weiter an. Der Permafrost droht aber nicht nur zu einem Kipppunkt im Klimawandel zu werden. Auch Krankheitserreger und Umweltgifte könnten aus den tauenden Böden entweichen: Uralte Viren, tödliche Bakterien und radioaktive Abfälle lagern dort ebenfalls.  Wie groß ist die Klimagefahr des Permafrosts wirklich? Könnten jahrtausendealte Viren aus den Böden eine neue Pandemie auslösen? Welche Risiken gibt es für die Umwelt und die lokale Bevölkerung? Darüber sprechen David Rennert und Tanja Traxler mit dem Ökosystemforscher Andreas Richter und dem Virologen Florian Krammer in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft".

Noch vor wenigen Jahrzehnten war kein einziger Planet außerhalb des Sonnensystems bekannt, inzwischen haben Forschende schon tausende Exoplaneten entdeckt, die um ferne Sterne kreisen. Praktisch täglich kommen neue Funde dazu. Astronominnen und Astronomen gehen heute davon aus, dass es im Universum mehr Planeten als Sterne gibt. Die lange Liste der bisherigen Entdeckungen zeigt eine überraschend große Vielfalt und beinhaltet auch Planetentypen, die wir aus dem Sonnensystem gar nicht kennen: heiße Gasplaneten etwa, die ihren Stern extrem eng umkreisen, Welten, die durch die Gravitation ihres Sterns völlig verformt wurden, und sogar Planeten, die aus ihrer Bahn geschleudert wurden und ganz allein durch das Universum rasen. Eine zweite Erde wurde bisher nicht gefunden. Zwar kennt man bereits etliche interessante Planeten, die sich in der sogenannten habitablen Zone ihres Sterns befinden. So nennt man jenen Bereich, in dem flüssiges Wasser auf der Oberfläche möglich wäre – eine Grundvoraussetzung für Leben, wie wir es kennen. Allerdings gibt es noch viele andere Bedingungen, die für Lebensfreundlichkeit nach irdischen Maßstäben ausschlaggebend sind. Wie stehen die Chancen, dass wir einen Erdzwilling finden? Ließe sich nachweisen, ob dort Leben existiert? Und welche neuen Instrumente könnten die Erforschung ferner Planeten schon in naher Zukunft revolutionieren? Darüber sprechen David Rennert und Tanja Traxler mit den Exoplanetenforschern Monika Lendl und Luca Fossati in der aktuellen Folge von "Rätsel der Wissenschaft".