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Image 1
Photo: Raymond and Beverly Sackler Laboratory for Astrophysics at Leiden Observatory, The Netherlands
A model of a
piece of
a comet. It shows the agglomerated interstellar dust particles, which
consist
of a rocky core coated with a mantle of yellow organic material, that
is
surrounded by an ice mantle consisting of condensed gases
(water, carbon
monoxide, carbon dioxide, methanol, ammonia). The yellow material is
formed when
the ices are irradiated by the energetic ultraviolet light which is
emitted by young stars.
Das Modell eines
Kometenausschnittes zeigt eine Anhäufung interstellarer
Staubpartikel. Diese bestehen
aus einem silikatischen Kern, der mit gelbem, organischem Material
belegt
ist, welches wiederum von einem Eismantel kondensierter Gase wie
Wasser,
Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methanol und Ammoniak umgeben ist. Das
gelbe
Material bildet sich, sobald die Eisschichten mit energiereichem,
ultraviolettem
Licht bestrahlt werden, welches etwa von jungen Sternen emittiert wird.
Image 2
Photo: Raymond and Beverly Sackler Laboratory for Astrophysics at Leiden Observatory, The Netherlands
The space
simulation chamber of the Raymond and Beverly Sackler Laboratory for
Astrophysics at the Leiden Observatory. The ice sample which is located
inside
the vacuum chamber
(right) on an aluminum block at a temperature of – 262 °C is
irradiated
by a lamp producing energetic UV photons. This situation recreates the
irradiation of the ices that were present in the pre-solar nebula
during the formation of the solar system.
Die
Simulationskammer für Weltraumbedingungen im Raymond und Beverly
Sackler Labor für Astrophysik am Observatorium in Leiden, den
Niederlanden. Die Eisprobe ist im Innern der Vakuumkammer (rechts) auf
einem Aluminiumblock bei einer Temperature von – 262 °C platziert
und wird während ihrer Ablagerung mit energiereichen UV-Photonen
bestrahlt. Derartige Bedingungen simulieren die Bestrahlung
von Eisschichten auf silikatischen Kernen im präsolaren Nebel
während der Entstehung des Sonnensystems.
Image 3
Photo: Raymond and Beverly Sackler Laboratory for Astrophysics at Leiden Observatory, The Netherlands
The yellow droplets which remain after irradiating the simulated interstellar ice samples. Chemical analysis has shown that they contain a wide variety of organic molecules of pre-biological interests, specifically, 16 different kinds of amino acids.
Während der
Bestrahlung von simuliertem interstellarem Eis bildet sich ein gelbes
Material. Chemische Analysen haben gezeigt, dass darin eine große
Anzahl organischer
Moleküle von präbiotischem Interesse, insbesondere 16
verschiedene
Aminosäuren, vorkommen.
Image 4
Photo: Max-Planck-Institut für Aeronomie
Der "Rosetta
Lander", verkleidet mit Schutzpanelen. Zu erkennen sind die Landebeine
mit ihren "Füßen" und den Eisschrauben, mit denen sich der
Lander in der Kometenoberfläche verankert.
Image 5
Photo: Max-Planck-Institut für Aeronomie
COSAC, das
Cometary Sampling and Composition Experiment, soll komplexe organische
Moleküle auf dem Kometen Wirtanen aufspüren und
identifizieren. Das
Experiment besteht
aus einer Kombination von einem Gaschromatographen und einem
Massenspektrometer, die wie ein Labor auf der Oberfläche des
Kometen,
automatisch bzw. per
Fernsteuerung, arbeiten sollen - ein anspruchsvolles Unternehmen, wenn
Gewicht, Energieverbrauch und Kosten sehr niedrig und Effizienz,
Auflösung
und Genauigkeit des Geräts extrem hoch sein sollen. Zudem
müssen
alle Geräte an Bord von "Rosetta" sehr zuverlässig sein, da
sie
erst nach einer Flugzeit von mehr als zehn Jahren in Betrieb genommen
werden.
Image 6
Photo: Hervé Cottin, Laboratoire
Inter-Universitaire des Systèmes Atmosphériques LISA,
Paris-Créteil, Frankreich
Staubpartikel im
diffusen sowie dichten interstellaren Medium, dargestellt nach einem
Modell von
Prof. Dr. J. Mayo Greenberg. Im diffusen interstellaren Medium ist ein
silikatischer Kern von einer Schicht aus organischem Material umgeben.
Im dichten interstellaren Medium ist diese Schicht weiterhin von einer
neuen, „frischen“ Eisschicht überlagert, welche wiederum von
kondensierten, flüchtigen Molekülen umgeben ist.
Im diffusen
interstellaren Medium ist es wärmer als im dichten interstellaren
Medium. Wird nun ein interstellares Staubpartikel vom dichten in das
diffuse interstellare Medium geschleudert, so verdampfen die
äußeren Eisschichten und lassen einen Silikatkern
zurück, der von einem festen Mantel organischen Materials umgeben
ist. Dieser ist nun teilweise erodiert und erhält, wenn er in das
dichte interstellare Medium zurückgeschleudert wird,
einen zweiten, äußeren Mantel. Ein solcher Zyklus
benötigt
etwa 100 Millionen Jahre; die durchschnittliche Lebenszeit eines
solchen
Partikels beträgt etwa 5 Milliarden Jahre, bevor es Teil eines
neuen
Sonnensystems wird.
Sobald die dichte
interstellare Wolke etwa durch Änderung von Gravitationsfeldern
eine kritische Masse erreicht hat, verdichtet sie sich und die
Staubpartikel werden an der Ausbildung eines Sternes bzw. eines
Planetensystems um diesen Stern beteiligt. Das
Material ändert sich, bedingt durch Temperatur- und
Druckdifferenzen
im interstellaren Nebel, wobei die ursprüngliche Zusammensetzung
der
Staubteilchen komplett verloren geht. Einige Aggregate jedoch, die weit
von
den Regionen der Sternenentstehung entfernt sind, können ihre
ursprüngliche
Zusammensetzung beibehalten haben. Sie sind heute in Kometen,
Staubteilchen
und interstellaren Wolken zu finden.
Image 7
Photo: Bernard Barbier, Laboratoire pour l'Utilisation du Rayonnement Electromagnétique LURE, Beamline SU-5, Centre Universitaire Paris-Sud, France
Beamline SU-5,
part of the Laboratoire pour l'Utilisation du Rayonnement
Electromagnétique LURE, Centre Universitaire Paris-Sud, in
France, is constructed to produce circular polarized synchrotron
radiation. Amino acids were subjected to
this radiation in order to photodecompose them enantioselectively. The
scientific breakthrough was an enantiomeric excesses of 2.6 % L-leucine
produced with circularly polarized synchrotron radiation.
Image 8
Photo: Uwe Meierhenrich, Université de Nice-Sophia Antipolis, France.
Liesegang rings.
Visible structures can develop spontaneously in a system far from
equilibrium that is involving reactions of high order kinetics. Similar
thermodynamic and kinetic conditions are discussed to be required for
the first steps of chemical evolution on the early Earth.
Image 9
Prof. Dr. Uwe J.
Meierhenrich
Université de Nice-Sophia Antipolis
UMR 6001 CNRS
Faculté des Sciences
Parc Valrose
06108 Nice, France
Tel.: +33 (0) 492 07 61 77
Fax: +33 (0) 492 07 61 51
Uwe.Meierhenrich@unice.fr
Last updated November 2007