Experimental Study of the Formation of Liquid Saline Water on Mars

Liquid water is essential for life on Earth. To search for conditions that could support life on Mars, we need to understand if liquid water can be present, even temporarily, at its surface and shallow subsurface. Brine is a highly concentrated saline solution that can exist in the liquid state at temperatures well below the freezing point of pure water, such as those on Mars. Water ice and perchlorate salts capable of melting this ice and producing liquid solutions have been discovered in the Martian regolith from polar to equatorial regions. In addition to melting of ice, perchlorate salts may also form a brine on Mars by deliquescence, absorbing water vapor when the relative humidity is above a certain threshold. Evidence for brine at the surface and in the shallow subsurface of Mars has been reported in the last few years, such as in its polar region at the Phoenix landing site and at mid- and low-latitudes at surface features called Recurring Slope Lineae and Slope Streaks. We have designed and developed the Michigan Mars Environmental Chamber to perform experiments at Martian conditions. We study brine formation and assess whether deliquescence and/or melting are consistent its formation, and to calibrate a variety of in-situ sensors at Martian conditions. Our chamber is equipped with a Raman spectrometer, which we use to provide reference spectra of various mixing states of liquid water, ice and perchlorate salt during brine formation. We show that perchlorate brines can be identified by analyzing the decomposed Raman spectra of the investigated samples. This serves as an important reference for future in-situ Raman spectrometers on Mars and can aid in the detection of brine formation. We find that when water vapor is the only source of water, bulk deliquescence of perchlorates is not rapid enough to occur during the short periods of the day when the environmental conditions are favorable. However, when the salts are in contact with water ice, liquid brine forms more quickly, indicating that aqueous solutions could form temporarily where salts and ice coexist in the Martian regolith. We further simulate full diurnal cycles of temperature and atmospheric water vapor at the Phoenix landing site of mixtures of ice and salt such as encountered at the Phoenix landing site and show that brine can form and stay liquid for most of the diurnal cycle. This is predicted to occur seasonally in areas of the polar region where the temperature exceeds the eutectic value and frost or snow is deposited on saline soils, or where water ice and salts coexist in the shallow subsurface. Finally, we show results of the recalibration of the relative humidity sensor of the Phoenix lander. We have use a spare engineering unit to recalibrate the sensor in the full range of Phoenix landing site conditions. This provides processed relative humidity data at Martian polar conditions to enhance our understanding of the hydrological cycle at the Phoenix landing site, which is important for potential brine formation. We conclude that deliquescence is unlikely to form temporarily habitable conditions on Mars. The most likely places to do so are regions where subsurface water ice and perchlorate salts coexists. This is most likely at the north and south polar region and parts of the mid- to low-latitudes bearing water ice.PHDClimate and Space Sciences and EngineeringUniversity of Michigan, Horace H. Rackham School of Graduate Studieshttps://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/147667/1/erikfis_1.pd

Biotransformation of caffeoyl quinic acids from green coffee extracts by Lactobacillus johnsonii NCC 533

Acknowledgements The authors are grateful to Nicole Page-Zoerkler and Olivier Mauroux for their technical assistant. We thank David Pridmore and Kimo Makkinen for critical reading of this manuscript.Peer reviewedPublisher PD

Entwicklung und Verifikation eines messtechnischen Verfahrens zur ortsaufgelösten Evaluierung dielektrischer Eigenschaften von Energieversorgungskabeln

In this doctoral thesis, a new approach of a spatially-resolved diagnostic method for power cables will be introduced. Especially methods with spatial resolution are of interest due to the advantage to detect local degradations before a cable failure occurs. Therefore, a specific replacement of segments of power cables with the prognosis of a short remaining lifetime will be possible. As a consequence, unnecessary expenses for replacement of complete cable lines and related civil engineering can be saved. This method uses travelling waves and their interference characteristics to generate local dielectric losses inside the test object. The losses can be measured and provide a qualitative indication of the local physical condition of the cable insulation using a mathematical correlation with additional model calculations. The diagnostic method has been tested in several simulations, which are based on discretized cable models. This is followed by setting up a laboratory and field test to verify the simulation results. From this set of experiments, the most significant results will be presented. For the field application, several optimizations and first field measurements had to be performed with the goal of receiving boundary conditions for the operation in field environment, which will be specified in this thesis. As future work, the field measurements will be continued to improve the results by a further development and optimization of the diagnostic method. Finally, the goal is the development of a prototype system for cable diagnosis with spatial resolution. The combination of this new approach with other diagnostic methods could lead to a non-destructive and powerful diagnostic tool. In modern power networks, condition monitoring and remaining-lifetime estimation of cable grids and related equipment are necessary to maintain supply reliability, to improve investment planning and for maintenance strategy.In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiges, messtechnisches Verfahren zur ortsaufgelösten Evaluierung dielektrischer Eigenschaften von räumlich ausgedehnten Betriebsmitteln vorgestellt. Insbesondere ortsauflösende Diagnoseverfahren sind für eine Anwendung bei Energieversorgungskabeln von Interesse, da hierdurch eine Zustandsdiagnose einzelner Kabelsegmente oder sogar eine Identifizierung verstärkt gealterter Bereiche möglich werden kann. Dadurch wäre auch ein gezielter Austausch einzelner Kabelsegmente, denen eine kurze Restlebensdauer prognostiziert wurde, möglich. Resultierend könnten enorme Kosten für die Erneuerung von Kabelstrecken und die zugehörigen Tiefbauarbeiten eingespart werden, da dadurch ein vollständiger Austausch zum Teil intakter Kabelstrecken vermieden werden könnte. Dies würde unter anderem auch zu einer deutlich verbesserten Instandhaltungsstrategie, Investitionsplanung und Versorgungszuverlässigkeit beitragen. Die schrittweise Entwicklung dieser neuen und innovativen Messmethode, die Interferenzeigenschaften von Wanderwellen zur Kabeldiagnose nutzt, wird in dieser Arbeit veranschaulicht und deren Anwendbarkeit anhand von Messergebnissen dargestellt, bewertet und verifiziert. Das Ergebnis ist ein neues messtechnisches Diagnoseverfahren, welches von der Grundidee bis zu den ersten Prototypen-Messungen in Feldumgebung beschrieben und analysiert wird und somit einen essentiellen Beitrag zur Erweiterung und Verbesserung von vorhandenen Diagnosemethoden vor allem hinsichtlich einer ortsaufgelösten Zustandsbestimmung leisten soll. Darauf aufbauend gilt es für die Zukunft, die Diagnosemethode weiterzuentwickeln und zu optimieren sowie weitere Feldmessungen durchzuführen, um die Aussagekraft der Ergebnisse zu verbessern und somit eine zuverlässige Zustandsdiagnose zu ermöglichen. Durch Kombination mit anderen Verfahren könnte diese Methode zu einem zerstörungsfreien, leicht anwendbaren und aussägekräftigen Diagnosewerkzeug mit Ortsauflösung werden

Transformation und Zeitgeschichte – Potenziale und Herausforderungen

Die Transformationsforschung hat seit dem Zusammenbruch der staatssozialistischen Herrschaftsregime in Ostmittel- und Südosteuropa nach 1989/90 eine erhebliche Konjunktur erfahren. Sozialwissenschaftler:innen bearbeiteten in den 1990er-Jahren innerhalb großer Drittmittelprojekte die Ursachen und tiefgreifenden Folgen von Systemwechseln und der anschließenden Transformation. Sie lieferten eine Fülle von qualitativen und quantitativen Daten. Erst seit etwa fünf Jahren beginnen zeithistorisch Forschende damit, die Transformationszeit seit 1989 zu untersuchen und zu historisieren. Der vorliegende Beitrag geht der Frage nach, welche Pfade die Transformationsforschung in der historischen Rückschau beschritt und welche Möglichkeiten sich für die zeithistorische Forschung bieten, sich mit der Transformationszeit nach 1989/90 auseinanderzusetzen. Ein wesentliches Desiderat, so die These, bildet die Verbindung von Makro- und Mikroebenen, das heißt, Perspektiven „von oben“ und „von unten“ miteinander zu verknüpfen. Diese Herangehensweise ergibt sich beispielsweise aus einer deutlichen Divergenz zwischen den öffentlichen Narrativen und den individuellen Erfahrungen in Ostdeutschland, aber auch in den ostmittel- und südosteuropäischen Staaten. Um verstärkt Perspektiven von unten zu erhalten, müssen neue Akteur:innengruppen eingebunden werden. Gleichzeitig gilt es, die Quellenbasis zu vergrößern. Hier bieten sich die umfangreichen empirischen Forschungen der 1990er Jahre zur Sekundäranalyse und quellenkritischen Begutachtung an. In Verbindung mit Oral History-Untersuchungen sowie der Öffnung von Archiven können neue Fragestellungen bearbeitet werden, die sich auf individuelle Erfahrungen, Gestaltungsideen von Gesellschaft sowie den Alltag fokussieren. Insbesondere dann, wenn die Entwicklungen und Pfade vor 1989/90 berücksichtigt werden, kann es gelingen, den Transformationsprozess als Gestaltungsprozess zu verstehen

Carbon and Oxygen in Nearby Stars: Keys to Protoplanetary Disk Chemistry

We present carbon and oxygen abundances for 941 FGK stars-the largest such catalog to date. We find that planet-bearing systems are enriched in these elements. We self-consistently measure C/O, which is thought to play a key role in planet formation. We identify 46 stars with C/O \geq 1.00 as potential hosts of carbon-dominated exoplanets. We measure a downward trend in [O/Fe] versus [Fe/H] and find distinct trends in the thin and thick disks, supporting the work of Bensby et al. Finally, we measure sub-solar C/O = 0.40+0.11 - 0.07, for WASP-12, a surprising result as this star is host to a transiting hot Jupiter whose dayside atmosphere was recently reported to have C/O \geq 1 by Madhusudhan et al. Our measurements are based on 15,000 high signal-to-noise spectra taken with the Keck 1 telescope as part of the California Planet Search. We derive abundances from the [O I] and C I absorption lines at {\lambda} = 6300 and 6587 {\AA} using the SME spectral synthesizer.Comment: 108 pages (including appendix), 16 figures, 6 table