Monat: September 2023

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Der Kosmos im Spiegel

Oben ziehen Sterne ihre Spuren am Himmel, darunter reflektieren gewaltige Spiegel eines Solarkraftwerks die Strichspuren.

Bildcredit und Bildrechte: Jeff Dai (TWAN)

Tagsüber reflektieren im 100 Megawatt starken Flüssigsalz-Solarthermie-Kraftwerk mehr als 12.000 große Spiegel Sonnenlicht. Das Kraftwerk steht am westlichen Rand der Wüste Gobi in der Nähe von Dunhuang in der chinesischen Provinz Gansu. Die einzelnen Spiegelpaneele drehen sich und folgen der Sonne wie Sonnenblumen. Sie agieren gemeinsam wie ein einziger Riesenspiegel, der Sonnenlicht zu einer festen Position reflektiert, nämlich dem Zentralturm des Kraftwerks.

Doch nachts stehen die Spiegel reglos da und reflektieren das Licht von zahllosen fernen Sternen, Haufen und Nebeln in der Milchstraße und dem, was dahinter liegt. Diese nächtliche Sci-Fi-Himmelslandschaft wurde am 15. September mit einer Kamera auf Stativ am Rand der gewaltigen Spiegelanordnung aufgenommen. Der kombinierte Digitalbilder-Ablauf zeigt konzentrische Bögen der Strichspuren am Himmel und die auf surreale Weise gespiegelten Sternspuren im Lauf der Nacht.

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Bennu markieren

Das Schwarzweißbild zeigt den Sammelkopf der Raumsonde OSIRIS-REx auf der geröllübersäten Oberfläche des Asteroiden Bennu.

Bildcredit: OSIRIS-REx, Universität von Arizona, NASA, Goddard Wissenschaftliches Visualisierungsstudio

Der Arm der Raumsonde OSIRIS-REx berührte am 20. Oktober 2020 nach einer vorsichtigen Annäherung den kleinen erdnahen Asteroiden 101955 Bennu, dessen Oberfläche von Felsbrocken übersät ist. Die Aufnahme stammt von der SamCam der Raumsonde.

Das Ereignis der Probeaufnahme wird als Touch-And-Go (TAG) bezeichnet. Die Nahaufnahme zeigt, wie der 30 Zentimeter breite Probensammelkopf (TAGSAM) scheinbar etwas Gestein zerquetscht. Das Bild entstand kurz nach dem Oberflächenkontakt, die Erde war etwa 321 Millionen Kilometer entfernt.

Eine Sekunde später schleuderte die Raumsonde Stickstoff aus einer Flasche. Dadurch wurde eine beträchtliche Menge von Bennus Regolith in den Probensammelkopf geblasen, um das lose Oberflächenmaterial zu sammeln.

Am Sonntag, 24. September 2023, erreicht die Bodenprobe des Asteroiden Bennu nach fast drei Jahren planmäßig den Planeten Erde. Die Probenrückholkapsel wird von der Raumsonde OSIRIS-Rex bei einem nahen Vorbeiflug an der Erde abgesetzt. Zwanzig Minuten nach dem Abwurf zündet die Raumsonde ihre Triebwerke, um an der Erde vorbei zum erdnahen Asteroiden 99942 Apophis zu fliegen und in seine Umlaufbahn einzutreten.

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Methan auf fernem Exoplaneten entdeckt

Links unten leuchtet ein kleiner roter Stern, in der Mitte ist eine kleinere Sichel eines Mondes, rechts füllt die beleuchtete Sichel eines Planeten das halbe Bild.

Illustrationscredit: Ahmad Jabakenji (ASU Libanon, Nordstern Weltraumkunst); Daten: NASA, ESA, CSA, JWST

Wo könnte es sonst noch Leben geben? Eine der großen offenen Fragen der Menschheit, nämlich die Suche nach Planeten, auf denen es vielleicht extrasolares Leben gibt, kam 2019 einen großen Schritt voran: In der Atmosphäre des fernen Exoplaneten K2-18b wurde eine beträchtliche Menge Wasserdampf entdeckt.

Der Planet und sein Elternstern K2-18 liegen etwa 124 Lichtjahre entfernt im Sternbild Löwe (Leo). Der Exoplanet ist deutlich größer und massereicher als unsere Erde, doch er kreist in der bewohnbaren Zone seines Heimatsterns. K2-18 ist zwar rötlicher als unsere Sonne, leuchtet aber am Himmel von K2-18b ähnlich hell wie die Sonne am Himmel der Erde.

Die Entdeckung von Wasser in der Atmosphäre im Jahr 2019 gelang mit Daten dreier Weltraumteleskope: Hubble, Spitzer und Kepler. Diese Teleskope zeichneten die Absorption der Farben von Wasserdampf auf, während sich der Planet vor seinem Stern vorbeibewegte.

2023 wurden bei weiteren Beobachtungen durch das Weltraumteleskop Webb im Infrarotlicht Hinweise auf weitere Moleküle entdeckt, die auf Leben hindeuten, zum Beispiel Methan.

Die Illustration zeigt rechts den Exoplaneten K2-18b, der von einem Mond (Mitte) umkreist wird. Beide umrunden zusammen den roten Zwergstern links unten.

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HH 211: Ströme eines entstehenden Sterns

Ein Strom aus heißem, rötlich leuchtendem Gas verläuft diagonal durchs Bild. Einige Sterne mit den charakteristischen Strahlen des JWST sind im Bild verteilt.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, Webb; Bearbeitung: Tom Ray (DIAS Dublin)

Stoßen Sterne bei ihrer Entstehung immer Ströme aus? Das ist nicht bekannt. Wenn sich eine Gaswolke durch Gravitation zusammenzieht, bildet sie eine rotierende Scheibe. Manchmal rotiert sie so schnell, dass sie sich nicht zu einem Protostern zusammenziehen kann.

Eine Theorie besagt, dass diese Rotation durch das Ausstoßen von Materieströmen verlangsamt werden kann. Diese Vermutung passt zu bekannten Herbig-Haro-Objekten (HH), das sind junge stellare Objekte, die Strahlen ausstoßen – manchmal auf spektakuläre Weise.

Das Bild zeigt Herbig-Haro 211, ein junger Stern in Entstehung. Kürzlich bildete ihn das Weltraumteleskop Webb (JWST) sehr detailreich in Infrarotlicht ab. Neben den beiden engen Teilchenstrahlen sind auch rote Stoßwellen zu sehen. Sie entstehen, wenn die Ausflüsse auf interstellares Gas treffen.

Die Ströme von HH 221 ändern wahrscheinlich ihre Form, wenn sie im Lauf der nächsten 100.000 Jahre aufleuchten und verblassen. Die Erforschung der Details der Sternbildung geht weiter.

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Der rote Kobold und der Baum

Über einer Landschaft mit Baum leuchtet links oben ein Blitzgeflecht, das von einer roten Wolke umgeben ist - ein roter Kobold.

Bildcredit und Bildrechte: Maxime Villaeys

Der Kobold und der Baum könnten kaum unterschiedlicher sein. Zunächst zählt der Rote Kobold zu einer ungewöhnlichen Form von Blitzen, während der Baum eine alltägliche Pflanze ist.

Der Kobold ist weit entfernt, er ist hoch oben in der Erdatmosphäre, während der Baum in der Nähe ist, nur etwa ein Fußballfeld entfernt. Der Kobold ist schnell, seine Elektronen strömen fast mit Lichtgeschwindigkeit auf und ab, während der Baum langsam ist, er besteht aus Holz, das im Boden verankert ist.

Der Kobold strahlt hell, er leuchtet an Himmel, während der Baum dunkel ist, er reflektiert Licht. Der Kobold war flüchtig, er blieb nur einen winzigen Bruchteil einer Sekunde bestehen, während der Baum beständig ist, er lebt nun schon seit vielen Jahren.

Doch zusammen fotografiert wirken die beiden eigenartig ähnlich. Dieses Kompositbild wurde zu Beginn des Monats in Frankreich fotografiert, als ein Gewitter über den Atlantischen Pyrenäen vorbeizog.

Himmlische Überraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (Ab 1995, deutsch ab 2007)
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Mondberge bei Feuerring-Finsternis vergrößert

Die dunkle Scheibe in der Mitte ist der Mond, der die Sonne fast abdeckt. Links und rechts davon sind Sonnenränder zu sehen, die von Mondbergen unterbrochen sind. Je näher die Sonnenränder zum Mond kommen, desto kleiner sind die Teile, die von Mondbergen unterbrochen sind. Somit zeigen die hellen Streifen die verzerrten, vergrößerten und gespiegelten Mondberge am Mondrand.

Credit und Bildrechte: Wang Letian (Eyes at Night)

Was sind die dunklen Schlieren auf diesem zusammengesetzten Sonnenfinsternisbild? Es sind die auf den Kopf gestellten Schatten von Bergen am Mondrand. Die Fotos entstanden im chinesischen Xiamen. Im Zentrum des Bildes steht der Mondmittelpunkt genau vor dem Sonnenmittelpunkt.

Der Mond war zu weit von der Erde entfernt, um die ganze Sonne abzudecken. Das daher Licht, das um die Mondränder strömt, wird als Feuerring bezeichnet. Die Aufnahmen an den beiden Enden der Bildserie zeigen das Sonnenlicht, das durch die Mondtäler strömte.

Während sich der Mond von links nach rechts weiter vor die Sonne bewegte, verdeckten nur noch die höheren Gipfel am Mondrand das Sonnenlicht. Also sind die dunklen Schlieren die verzerrten Projektionen der auf den Kopf gestellten und vergrößerten Schatten von Bergen am Mondrand. Die hellen Bereiche werden als Bailysche Perlen bezeichnet.

Nur auf einer engen Schneise auf der östlichen Erdhalbkugel konnten Menschen die ganze ringförmige Sonnenfinsternis 2020 beobachten. Nächsten Monat kreuzt ein schmaler Pfad Nord- und Südamerika, auf dem die nächste ringförmige Sonnenfinsternis zu sehen ist. Und im April nächsten Jahres kann man in Nordamerika eine totale Sonnenfinsternis beobachten.

Offene Wissenschaft: Stöbert in +3000 Codes in der Astrophysik-Quellcodebibliothek
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Feuerkugel über Island

Über dem Arctic Henge leuchtet eine Feuerkugel, im zweiten Bild sieht man die nachleuchtende Spur am dunklen Himmel. Im Hintergrund leuchtet ein Polarlicht.

Bildcredit und Bildrechte: Jennifer Franklin

An einem Ort auf Island knapp südlich des Polarkreises zeigten am 13. September die Steine des neuzeitlichen Arctic Henge zu dieser faszinierenden Himmelsschau hinauf. Die Schau bot einer Gruppe Polarlichtjäger* nach einem geomagnetischen Sturm eine gute Unterhaltung.

Prachtvolle Nordlichter tanzen über den dunklen Himmel, als plötzlich eine faszinierende Feuerkugel explodierte. Die Sternbeobachtenden waren mit Kameras ausgerüstet und fotografierten und filmten den nördlichen Feuerball, der auf seinem Höhepunkt etwa so hell wie der Vollmond war.

Die Feuerkugel verblasste zwar schnell wieder, hinterließ aber eine sichtbare Spur. Der geisterhafte Schleier war minutenlang zu sehen und schwebte zusammen mit dem leuchtenden Polarlicht in der oberen Atmosphäre in einer Höhe von 60 bis 90 Kilometern.

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Venus, Mond und rauchender Berg

Über einer dunklen Landschaft mit den Lichtern einer Stadt zeichnet sich vor der Dämmerung am Horizont die Silhouette eines Vulkans mit Rauchfahne ab. Darüber leuchten am dunklen Himmel der Mond und die Venus.

Bildcredit und Bildrechte: Luis Miguel Meade Rodríguez

Die Venus ist als gleißender Morgenstern zurückgekehrt. Am 12. September wurde das helle Himmelslicht auf diesem astronomischen Schnappschuss bei einem Flug nach Mexico City an einem Fensterplatz kurz vor Sonnenaufgang fotografiert.

Die Venus rechts oben teilt sich den frühen Morgenhimmel mit einem alten Sichelmond. Die stratosphäische Perspektive zeigt beide Berggeipfel und die Wolken als Silhouetten am leuchtenden Osthorizont. Die dramatische, lange, niedrige Wolkenbank entstand durch Abgase des aktiven Vulkans Popocatépetl.

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