Die Alpen sind ein Hochgebirge, dessen höchster Gipfel über 4800 Meter misst. Die Berge der Alpen gehören zu den ersten überhaupt, die Geologen durchstreift haben, die sie vermessen haben und vor allem: die versucht haben, zu verstehen, wie sie entstanden sind. Doch dafür brauchten sie lange – erst die Plattentektonik lieferte den Schlüssel zur Lösung des Rätsels. Diese Theorie selbst wurde aber nicht in den Bergen entdeckt, sondern in den Ozeanen. Eine große Frage blieb am Ende immer noch offen: Wie konnten die Alpen überhaupt ihre majestätischen Höhen erreichen?
In dieser Folge erzählt Karl seine dritte und vorerst letzte Alpengeschichte. Es ist die Geschichte eines einzelnen Gesteines, das dabei geholfen hat, die Frage des Höhenwachstums der Alpen zu klären. Dabei handelt es sich um ein herausragend hübsches Gestein. Es schillert und schimmert silbrig, es ist mal leuchtend grün, mal strahlend gelb oder weinrot. Für manche ist es gar das schönste Gestein der Welt. Für ein Gestein von Rang hat es auch einen klingenden Namen: Saussurit-Smaragtit-Allalin-Metagabbro, oder kurz: Allalin-Gabbro.
Der Allalin-Gabbro ist ein Gestein der Walliser Alpen in der Schweiz, wo er fast ausnahmslos auf einem einzigen Berg vorkommt: dem Allalinhorn. Es ist ein besonderes Gestein, denn es entstand vor der Hebung der Alpen – als sich das Material, was sich heute so prächtig in die Höhen reckt, noch tief im Erdinneren steckte. Als Gabbro entstammt es einer Gesteinsgruppe, die eigentlich in der Tiefe der ozeanischen Erdkruste aus erstarrtem Magma entsteht. Doch dieser Gabbro wurde danach in die Gebirgsbildung eingewoben, indem er mal in die Tiefe gezogen, mal nach oben gerissen wurde. Dabei stieg zunächst der Druck und die Temperatur, was das Gestein veränderte: In ihm enthaltene Minerale reagierten zu anderen Mineralen. In der Geologie werden solche Prozesse als Metamorphose bezeichnet, wodurch schließlich aus dem grauen, unscheinbaren Gabbro ein bunter Metagabbro wurde – der von manchen auch als das schönste Gestein der Welt bezeichnet wird.
In dieser Schönheit steckt – tief verborgen – nicht nur die Information darüber, welchen Weg der Allalin-Gabbro im Laufe der Jahrmillionen genommen hat, sondern in welcher Tiefe sich die Alpendecken übereinander geschoben haben – und wie sie danach in (zumindest für Geologen) schwindelerregendem Tempo ans Licht gelangten.
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Im Herbst 1948 steigen zwei Männer auf einen Berg in den schottischen Highlands. Der eine ist Schweizer und hat gerade seine Doktorarbeit geschrieben. Der andere ist angesehener Geologie-Professor aus Kanada. Am Gipfel kommt es zu einem geschichtsträchtigen Dialog. Denn der junge Schweizer fragt seinen älteren Begleiter: Könnte an dieser einen Idee nicht doch etwas dran sein – nämlich, dass sich Kontinente auf der Erde bewegen? Die Antwort ist eindeutig: Der kanadische Professor lacht herzlich und sagt, all das sei nur Fantasie und physikalisch unmöglich.
In dieser Folge erzählt Karl von einer merkwürdigen Zeit in der Geschichte der Geowissenschaften. Schon im Jahr 1912 hatte Alfred Wegener seine Idee der Kontinentaldrift vorgestellt. Doch obwohl bald viele Forscher aus Europa mit der Idee der wandernden Kontinente sympathisierten, waren es in den 1960er Jahren Geologïnnen aus Nordamerika, die die moderne Theorie der Plattentektonik entwickelten. Darunter war nicht zuletzt auch jener Professor aus Kanada, der über die Idee der Kontinentalverschiebung zunächst nur herzlich gelacht hatte.
Eigentlich hatten die Alpengeologen bereits alle Zutaten zusammen: Etwa der Österreicher Otto Ampferer, der noch vor Alfred Wegener einen physikalischen Prozess skizziert, den er Unterströmung nennt und der erklären kann, warum sich die starren Gesteine der Erdkruste seitlich bewegen können. Ampferer ist es auch, der später das Prinzip der Subduktionszonen erdenkt, bei der feste Krustenplatten übereinander gleiten. Er hat selbst selbst das Prinzip der mittelozeanischen Rücken beschrieben, bei der sich die Erde entlang langer Spalten am Meeresgrund weitet und so neue Erdkruste entsteht.
Warum die Plattentektonik in den 1960er Jahren schließlich von Forscherinnen und Forschern in den USA zu einer vollwertigen Theorie weiterentwickelt wird? Das liegt an neuen physischen Beweisen aus der Tiefsee – und vielleicht an der überschaubaren Marine der Alpenländer.
Während Sterne wie unsere Sonne ihre Entwicklung recht unspektakulär als Weiße Zwerge beenden, erwartet massereichere Sterne ein weitaus spannenderes Schicksal: Sie enden als Neutronensterne oder gar als Schwarze Löcher. Doch bevor es soweit ist, explodieren sie als Supernova – und hier findet das eigentliche Spektakel statt: Für kurze Zeit können diese Sterne so hell leuchten wie ihre gesamte restliche Heimatgalaxie. Explodiert eine solche Supernova in der Milchstraße, könnte sie sogar hell genug aufleuchten, um mit bloßem Auge am Tageshimmel sichtbar zu sein.
Irgendwann wird es auch für den Stern Beteigeuze so weit sein: Bislang kennen und schätzen wir ihn als Schulterstern des prominenten Wintersternbilds Orion. Er ist einer der hellsten Sterne am gesamten Himmel. Beteigeuze ist schon kein „normaler“ Stern mehr, sondern ein Roter Überriese – ein Stern, der seine Entwicklung schon bald beenden wird und von dem sich Forschende sicher sind, dass er in den nächsten paar Millionen Jahren als Supernova explodieren wird.
Aber was wäre, wenn Beteigeuze am Ende seiner Entwicklung nicht explodieren würde – sondern einfach so, heimlich, still und leise, vom Himmel verschwinden würde? Wenn er also nicht erst als Supernova explodiert, sondern einfach direkt zu einem Schwarzen Loch kollabiert?
In dieser Folge erzählt Franzi von potenziell gescheiterten Supernovae. Bislang ist unklar, ob es solche „Un-Novae“ überhaupt gibt – Supernova-Explosionen, die aus irgendeinem Grund ausfallen. Es gibt einige Indizien, die dafür sprechen, dass es solche gescheiterten Supernovae geben könnte. Doch wie sucht man nach etwas, das sich dadurch auszeichnet, das es nicht stattfindet? Die Suche ist eine astronomische Fleißarbeit – doch kürzlich verkündeten Forscherinnen und Forscher, das ihnen genau das gelungen sei: In der Andromedagalaxie soll ein Himmelskörper mit der Bezeichnung M31-2024-DS1 direkt zum Schwarzen Loch kollabiert sein – ohne als Supernova zu explodieren.
Im 18. Jahrhundert galten die Alpen vielen als schrecklich und ihre Überquerung als Qual, die man, wenn überhaupt, schnell hinter sich brachte. Selbst auf die frühen Geologen wirkten die hohen Berge und ihre Gesteine gleichermaßen unangenehm und unübersichtlich. Was bedeuteten die geschichteten, gestapelten und gefalteten Gesteine? Wie waren sie in ihre heutige Lage gelangt? Wieso ist dort ein solches Gebirge entstanden?
Karl beginnt eine mehrteilige Reise durch die Geschichte der Alpenforschung. In dieser ersten Folge geht es um eine natürliche Arena, die heute Tektonikarena Sardona heißt. Sie liegt zwischen den Schweizer Kantonen Glarus und Graubünden und ist mittlerweile weltberühmt. Es ist eine Gegend, die Forschern schon vor über 200 Jahren aufgefallen war. Denn dort gibt es etwas, das in der Natur eigentlich unmöglich zu sein schien: Alte Gesteine liegen auf neuen. Der Berg steht quasi verkehrt herum – und das verlangte eine Erklärung.
Die Arena mitten in den Alpen ist etwas Besonderes, denn hier offenbart sich der geologische Bauplan des Gebirges. Bis dieser Plan entschlüsselt werden konnte, mussten die Forscher die Berge über ein Jahrhundert lang durchstreifen, ihre Messungen in Karten eintragen und die ermittelten Daten dann zum großen Ganzen zusammenfügen. Dabei mussten sie auch Hürden überwinden. Denn nicht nur das Gestein hat seine Eigenheiten, sondern auch das Ego der beteiligten Forscher, was die Lösung des Rätsels über Jahrzehnte zurückhielt.
Erst im Jahr 1903 einigte man sich – und es ergab sich zum ersten Mal ein schlüssiges Bild: Demnach wurden Gesteine nicht nur verformt oder gefaltet. Vor allem wurden sie in sogenannten Decken übereinander geschoben. Die Architektur der Alpen und vieler anderer Gebirge war verstanden – und auch die Schichtenfolge im Osten der Schweiz erhielt ihren heutigen Namen und ihren Weltruhm: die Glarner Hauptüberschiebung. Eine maßstäbliche Kopie findet sich heute im Museum of Natural History in New York. Seit 2008 gehört die Bergkette zum Weltnaturerbe der UNESCO.
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Im Juni 1986 erlebten Planetenforscher einen Heureka-Moment. Denn sie waren zum ersten Mal einig, wie die Erde zu ihrem ungebührlich großen Mond gekommen ist. Diese Erklärung gilt bis heute als das wahrscheinlichste Szenario: Kurz nach der Entstehung der Erde vor rund 4,5 Milliarden Jahren stieß ein marsgroßer Planet mit der Protoerde zusammen. Aus dem verdampften Gestein, das dabei ins All geschleudert wurde, bildete sich wenig später der Mond.
Karl erzählt in dieser Folge, wie es zu diesem Heureka-Moment kam – denn nur wenige Jahre zuvor war die Forschungswelt noch hochgradig zerstritten, was die Entstehung des Mondes anging. Mindestens eine Handvoll Hypothesen war im Rennen. Man diskutierte, ob der Mond sich von der Erde durch allzu große Fliehkraft abgespalten hatte oder ob er friedlich an der Seite der Erde aus dem Urnebel gewachsen war. Andere glaubten an ein eingefangenes Objekt aus der kosmischen Nachbarschaft – oder sogar an eine natürliche, nukleare Explosion tief im Erdinneren nahe dem Erdkern.
Schon in den 1940er Jahren war dem kanadischen Geologen Reginald Daly aufgefallen, dass die mittlere Dichte des Mondes recht genau der Dichte des Erdmantels entspricht. Aber erst die astronautischen Mondlandungen des Apollo-Programms und die Proben verschiedener Raumsonden brachten ab 1969 Gewissheit: Erdmantel und Mond müssen aus dem gleichen Urmaterial entstanden sein. Gleichzeitig besitzt der Mond nur einen winzigen Eisenkern. Alles zusammen wirkte wie ein Sieb für die diversen Modelle der Mondentstehung. Übrig blieb am Ende nur der große Einschlag.
Trotz der klaren Hinweise bleiben bis heute einige Fragen offen. Zum Beispiel ist weiter unklar, warum zwar der Fingerabdruck der Sauerstoff-Isotope in Erdmantel und Mond sehr gut übereinstimmen – immerhin das häufigste Element von Erde und Mond – aber einige Spurenstoffe teilweise radikal abweichen. Dazu gehört der Anteil von Eisen und anderen Metallen, aber auch von flüchtigen Stoffe wie Wasser oder Kohlendioxid. Herausfordernd für die heutige Forschung ist vor allem das Wachstum des Mondes direkt nach dem großen Einschlag, bei dem es ziemlich heiß hergegangen sein muss.
Nicht viele Sterne können von sich behaupten, beinahe unser Verständnis vom Universum kaputt gemacht zu haben – aber ein Stern mit der Bezeichnung HD 140283 hätte es fast geschafft: Im Jahr 2000 schätzten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sein Alter auf 16 Milliarden Jahre. Und damit wäre dieser so unscheinbare Stern älter als das Universum selbst Er liegt in rund 190 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Waage und ist von der Erde aus zwar nicht mit dem bloßen Auge, aber doch immerhin schon mit einem Fernglas sichtbar. Seinen Spitznamen als „Methusalem-Stern“ hat er sich damit mehr als verdient.
In den darauffolgenden Jahren korrigierten neue Messungen und Studien dieses Alter glücklicherweise nach unten. Inzwischen gilt HD 140283 zwar immer noch als alt, aber nicht mehr als älter als das Universum selbst. Trotz seines stolzen Alters ist eines wissenschaftlich sicher: Der Methusalem-Stern ist keiner von den allerersten Sternen, die es in unserem Universum je gegeben hat – doch auf die haben sie es abgesehen.
Forschende bezeichnen jene ersten Sterne im Universum auch als Sterne der Population III. Es sind die Sterne, die nach dem Urknall als erstes Licht ins Dunkel brachten. Damals, vor Milliarden von Jahren, gab es im Universum vor allem Wasserstoff und Helium. Erst die ersten Sterne haben jene massereicheren Elemente hergestellt, die wir heute kennen und schätzen – und ohne die es uns nicht geben würde: Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, und noch schwerere Elemente bis hin zum Eisen.
Somit ist zwar vollkommen klar, dass es diese ersten Sterne gegeben haben muss. Und doch haben Forschende noch nie einen solchen Stern beobachtet, trotz Jahrzehnten der intensiven Suche.
In dieser Folge erzählt Franzi von dieser Suche nach den Sternen der Population III, die Licht ins Universum gebracht haben – eine Suche, für die Forschende versuchen, mit dem James Webb-Weltraumteleskop so weit in die Vergangenheit zu blicken wie möglich. Aber auch unsere eigene Milchstraße bleibt ein möglicher Fundort für die wahren Methusalem-Sterne.
Diese Folge ist ein Türchen der #WissPodWeihnacht: Des Adventskalenders von Wissenschaftspodcasts.de. Alle Folgen des Kalenders gibt es hier: https://wissenschaftspodcasts.de/adventskalender2025/
Während der Bronzezeit stand im Nordwesten des heutigen Jordaniens eine mächtige Stadt: Dicke Stadtmauern, eine mehrstöckiger Palast und ein 30 Meter hoher Wachturm sind nachgewiesen – doch diese Stadt sollte untergehen. Wie genau sie zerstört wurde, darüber wurde in den letzten Jahren ein wissenschaftlicher Disput geführt.
Karl erzählt in dieser Folge von der Ausgrabungsstelle Tell el-Hammam: Der Ort liegt 14 Kilometer nordöstlich des Toten Meeres im Jordantal. Hier siedelten Menschen schon zur Zeit der Römer, aber auch lange davor, über Tausende von Jahren wurden dort Städte aufgebaut und gingen wieder zugrunde. Im September 2021 veröffentlichte ein Team aus Archäologen, Geologen, Metallurgen und Materialwissenschaftlern im Fachmagazin Scientific Reports eine Studie, die zeigen sollte: Die Stadt sei in der Bronzezeit vor rund 3670 Jahren geradezu zertrümmert worden. Heiße Winde seien vom Himmel über die Stadt gekommen, hätten vier Meter breite Lehmziegel zerbröselt, Dachziegel geschmolzen und den Schutt samt dem Hausrat ihrer Bewohner über ein großes Areal verteilt. Schuld daran seien keine kriegerischen Auseinandersetzungen oder irdische Naturkatastrophen gewesen – sondern ein Meteorit aus dem All der über dem Toten Meer detoniert war und eine heiße Druckwelle ausgesandt hatte.
Die wissenschaftliche Arbeit korrespondiert mit einer Erzählung aus dem Alten Testament, die bis heute sprichwörtlich ist: Sodom und Gomorra mussten untergehen, weil der biblische Gott dort unhaltbare Zustände vorfand. Aber war das bronzezeitliche Tell el-Hammam wirklich eine Art Vorbild für das Sodom aus dem Buch Genesis des Alten Testaments – und wie gut sind die Argumente in der Studie?
Sie waren überhaupt nicht gut, wie sich kürzlich zeigte: Im April 2025 wurde die Studie von Scientific Reports zurückgezogen. Externe Forschende hatten manipulierte Fotos, falsch eingeordnete historische Vorbilder und Modelle gefunden. Es lag klar wissenschaftliches Fehlverhalten vor, das den Richtlinien des Journals widersprach.
Aber was steckt dahinter? Einen Hinweis geben die ursprünglichen Autoren selbst: Für die Grabung in Jordanien hatte ein Teil des Teams Gelder gemeinsam mit evangelikalen US-Gruppen gesammelt, die sich ihrerseits der Unfehlbarkeit der christlichen heiligen Schriften verschrieben haben. Es sind Vertreter des Kreationismus der alten Erde: Sie erkennen zwar naturwissenschaftliche Erkenntnisse an, etwa das Alter der Erde von 4,5 Milliarden Jahren. Doch gleichzeitig müssen wissenschaftliche Erkenntnisse für sie kompatibel mit der Bibel sein.
Zumindest darüber sind sich Forschende mehr oder weniger einig: Unser Universum gibt es nicht schon seit ewigen Zeiten – sondern es hat vor rund 13,8 Milliarden Jahren mit dem Urknall begonnen. Seitdem dehnt sich das Universum aus, es wird immer größer und kühlt sich immer weiter ab. Aber wie geht die Geschichte des Universums eigentlich weiter, und vor allem: Wie hört diese Geschichte auf? Wenn das Universum einen Anfang hat, sollte es dann nicht auch ein Ende geben?
Zur allseitigen Beruhigung sei geschrieben, dass jegliche Enden des Universums in so unvorstellbar weiter Zukunft liegen, dass sie keinerlei Auswirkungen auf das Leben auf der Erde haben. Wir Menschen sind davon nicht betroffen.
Analog zum Begriff des Urknalls, auf Englisch „Big Bang“, werden vor allem drei verschiedene potenzielle Schicksale für unser Universum diskutiert: Da wäre der „Big Crunch“, bei dem das Universum in einer Art kosmischer Symmetrie am Ende wieder in sich zusammenstürzt – eine Art umgekehrter Urknall. Bei einem „Big Rip“ hingegen würde das genaue Gegenteil eintreten und das Universum würde sich so schnell ausdehnen, dass es letztendlich zerreißt – seinen gesamten Inhalt eingeschlossen. Der „Big Freeze“ hingegen bezeichnet den Kältetod des Universums: Im expandierenden Universum würden einfach nach und nach die Lichter ausgehen, Galaxien wären in so weiter Ferne, dass jede Sterneninsel für sich allein durchs All driftet und das Universum würde immer größer, kälter und leerer werden. Bis irgendwann gar nichts mehr passiert – und auch nie wieder passieren wird.
In dieser Folge des AstroGeo-Podcasts erzählt Franzi vom ultimativen Schicksal unseres Universums, was mit ihm am Ende der Zeit passiert – und was die mysteriöse Dunkle Energie damit zu tun hat, die derzeit dafür sorgt, dass sich das Universum beschleunigt ausdehnt.
Am 15. Juli 1965 kommt es in den Räumen des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien zu einem Showdown: Drei Männer betrachten eine der ersten Aufnahmen der Marsoberfläche, welche die Raumsonde Mariner 4 nur wenige Stunde zuvor beim Vorbeiflieg aus der Nähe gemacht hatte. Ein Foto vom Mars – eigentlich ein großartiger Erfolg für die Wissenschaft! Und doch war jene Aufnahme eine riesige Enttäuschung – denn ein Bild sagt mehr als tausend Worte, und jenes Bild der Marsoberfläche sagte den NASA-Vertretern: Der Mars ist ganz anders als gedacht – und vor allem ist er kalt und tot. Das Bild zeigte, dass es wohl kein weit verbreitetes Leben auf dem Mars gibt, was vor allem mit seiner Atmosphäre zusammenhängt.
In dieser Folge erzählt Karl eine kleine Geschichte der Mars-Atmosphäre. Die Astronomen der Antike sahen beim Mars zunächst nicht mehr als einen rötlichen Wandelstern, der in Schleifen übers Firmament läuft. Und während auch die ersten Astronomen der Neuzeit nur wenige Details des Planeten in Erfahrung bringen konnten, so waren sie doch überzeugt: Der Mars ist eine belebte Welt, die der Erde ähneln sollte.
Doch bis ins 20. Jahrhundert hinein wussten Forscherinnen und Forscher lediglich: Die Tage auf dem Mars sind vergleichbar lang wie auf der Erde (24 Stunden und 37 Minuten), der Planet besitzt vermutlich Polkappen und Jahreszeiten. Der italienische Astronom Giovanni Schiaparelli hatte im 19. Jahrhunderte lange Linien beschrieben, die er canali nannte und die folgende Generationen über die Möglichkeit einer marsianischen Zivilisation spekulieren ließen. Doch die Voraussetzung für solches Leben auf dem Mars wäre, dass diese Außerirdischen Luft zum atmen hätten. Die Aufnahmen der NASA-Sonde Mariner 4 aus dem Jahr 1965 bereitete all diesen Mutmaßungen ein abruptes Ende: Auf ihnen erschien der Rote Planet als tote, kalte und tiefgefrorene Welt mit einer extrem dünnen Atmosphäre.
Dass in der kaum vorhandenen Marsluft dennoch etwas passiert, wurde zwar früh erkannt, war aber nie genauer untersucht worden. Marsianische Wolken bestehen aus Eiskristallen und waren eher ein Störfaktor für Kameras, die eigentlich Krater, Canyons oder Flusstäler der festen Oberfläche fotografieren sollten. Erst 2018 gibt ein spanischer Doktorand Anlass, die Marswolken genauer zu untersuchen. Jorge Hérnandez-Bernal findet am Riesenvulkan Arsia Mons eine extrem lange Wolke, die über die letzten Jahrzehnte immer zu einer bestimmten Jahreszeit wiederkehrt.
Diese Entdeckung von Hérnandez-Bernal motivierte ein Team um Daniela Tirsch vom Institut für Weltraumforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt genauer nachzusehen. Die europäische Raumsonde Mars Express hatte seit 2003 tausende Bilder gemacht. Und damit gelang etwas, was sich die NASA-Mitarbeitenden aus dem Jahr 1965 kaum hätten vorstellen können: der allererste Wolkenatlas einer außerirdischen Welt.
