Monat: Dezember 2023

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Eine Sommernacht im Dezember

Über einem ruhigen Wasser leuchtet ein Südlicht, der Himmel ist von Strichspuren und schillernden Farben überzogen, am Horizont sind die Silhouetten von Bergen.

Bildcredit und Bildrechte: Ian Griffin (Otago Museum)

Diese 8-Minuten-Aufnahme zeigt Farben am ruhigen Abendhimmel. Das Bild entstand im Dezember um die Sonnenwende herum in Neuseeland auf der Südhalbkugel des Planeten Erde. Der Blick nach Süden zeigt die Strichspuren als kurze konzentrische Bögen. Sie verlaufen um den Südhimmelspol des rotierenden Planeten. Der Himmelssüdpol liegt knapp über dem oberen Bildrand.

Links über der Mitte verlaufen die Spuren der Sterne im Kreuz des Südens sowie ein dunkler Fleck. Es ist der Kohlensacknebel in der Milchstraße. Alpha und Beta Centauri ziehen die helleren, gelb und blau gefärbten Spuren. Sie spiegeln sich unten im Wasser. Das Gewässer ist die Hooper-Bucht an der Pazifikküste auf der Halbinsel Otago der Südinsel.

In der kurzen Sommernacht im Dezember leuchteten Südlichter am Himmel über den Hügeln in leuchtend grünen und rötlichen Farben. Das Südlicht wird durch Kollisionen mit energiereichen Teilchen angeregt. In der oberen Atmosphäre ist ein Leuchten, es ist anders als das Polarlicht. Die zarten grünen Bänder des Luftleuchtens entstehen durch eine Folge chemischer Reaktionen. Sie werden von Sonnenlicht ausgelöst. Die diagonalen Bänder verlaufen links oben.

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183 Tage Sonne

Das Bild zeigt Sonnenspuren im Laufe eines Jahres.

Bildcredit und Bildrechte: José Zarcos Palma

Aus einer einzigen 183-tägigen Belichtung mit einer Lochkamera und Fotopapier entstand diese Langzeit-Solargraphie. Aufgenommen von Sonnenwende zu Sonnenwende (engl. solstice), vom 21. Juni bis zum 21. Dezember 2022, folgt es dem täglichen Weg der Sonne über dem Himmel der Erde von Mertola, Portugal aus.

Am 21. Juni stellt der höchste Punkt und der längste Bogen der Sonne den längsten Tag und den astronomischen Beginn des Sommers in der nördlichen Hemisphäre dar. Das Datum der Sonnenwende mit den wenigsten Tageslichtstunden ist der Beginn des Winters im Norden und entspricht dem kürzesten und niedrigsten Bogen der Sonne in der Solargraphie 2022.

Im Jahr 2023 war die nördliche Wintersonnenwende am 22. Dezember um 3:27 UTC. Das ist der 21. Dezember für die nordamerikanischen Zeitzonen.

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Drei Galaxien und ein Komet

Rechts unten in einem Bildfeld voller Galaxien ist eine Gruppe, die aus einem Kometen und drei Galaxien besteht. Die Galaxien sind schräg von der Seite zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Dan Bartlett

In diesem ein Grad breiten Sichtfeld im südlichen Sternbild Kranich (Grus) gibt es reichlich weit entfernte Galaxien. Die drei Spiralgalaxien rechts unten sind besonders auffällig. Alle drei Galaxien bilden eine etwa 70 Millionen Lichtjahre entfernte Gruppe, manchmal werden sie als Grus-Trio bezeichnet.

Der hübsche Teleskopausschnitt wurde am 13. Dezember aufgenommen. Die Galaxien teilen ihn sich mit dem Kometen C/2020 V2 ZTF. Der Komet reist aus dem inneren Sonnensystem ab und schwingt sich auf einer hyperbolischen Bahn unter die Ebene der Ekliptik. Im Bild war der Komet etwa 29 Lichtminuten von unserem Planeten entfernt.

Der Komet ZTF war zwar viel heller, als er letzten Mai die größte Annäherung an die Sonne erreichte und im September 2023 der Erde am nächsten kam, doch er leuchtet in Teleskopen, die zum südlichen Nachthimmel zeigen, immer noch hell, fast so hell wie die Galaxien im Grus-Trio.

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Eishalos über Bayern

In der Ferne steht ein Gebäude auf weißem Schnee mit Bergen im Hintergrund. Darüber ist ein Himmel voller Eiskristalle. Der Nachthimmel wird von zahlreichen geschwungenen Eiskristallen überlagert, die das Mondlicht im Hintergrund reflektieren.

Bildcredit und Bildrechte: Bastian Werner

Wie entstehen diese ungewöhnlichen Himmelsbögen? Durch Eiskristalle. Als der Fotograf Anfang des Monats in der Nähe von Füssen in Bayern ein frisch verschneites Feld überquerte, merkte er, dass er in einen Eisnebel geraten war. Damit verdunstetes Wasser zu einem Eisnebel gefriert, müssen die Temperaturen ziemlich tief sein. Tatsächlich wurde an diesem Tag eine Lufttemperatur weit unter Null gemessen.

Der Eisnebel reflektierte das Licht der Sonne, die hinter der Colomanskirche unterging. Das Ergebnis war eines der schönsten Schauspiele, die der Fotograf je gesehen hatte. Die Punkte im Bild sind keine Sterne im Hintergrund, sondern schwebendes Eis und Schnee.

Als nächstes seht ihr zwei markante Eishalos, einen 22-Grad-Halo und einen 46-Grad–Halo. Weiters seht ihr mehrere Bögen, unter anderem – von oben nach unten – einen Gegensonnenbogen, einen Zirkumzenitalbogen, einen Parrybogen, ein Tangentenbogen und ein Horizontalkreis (waagrecht).

Die ballonförmige Kurve, die den obersten Bogen mit der Sonne verbindet, ist die seltenste von allen: Es ist ein Sonnenbogen, der durch Reflexion an den Seiten von waagrecht ausgerichteten, sechseckigen Eiskristallen entsteht.

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NGC 1499: Der Kaliforniennebel

Hinter einem Vorhang aus fein verteilten Sternen leuchtet ein roter, länglicher Nebel, der wenig gefastert und eher flächig ist und diagonal im Bild liegt. Rechts neben der Mitte leuchtet ein etwas hellerer Stern.

Bildcredit und Bildrechte: Steven Powell


Könnte die mythische Insel von Königin Calafia im All liegen? Vielleicht nicht, aber zufälligerweise sieht der Umriss dieser oben dargestellten Molekülwolke wie jener des Bundesstaates Kalifornien, USA, aus.

Unsere Sonne liegt im Orionarm der Milchstraße – nur etwa 1000 Lichtjahre vom Kaliforniennebel entfernt. Dieser – auch  als NGC 1499 bezeichnete Emissionsnebel – hat einen Durchmesser von circa 100 Lichtjahren.

Das Bild zeigt das typisch rote Leuchten im Kaliforniennebel, welches durch die Rekombination von Wasserstoffatomen und Elektronen entsteht. Die Elektronen wurden zuvor durch sehr energiereiches Sternenlicht aus ihrem Wasserstoffatom herausgelöst (ionisiert). Die Strahlung, die derart viel Gas im Kaliforniennebel ionisiert, stammt höchstwahrscheinlich von dem hellen, heißen und bläulichen Xi Persei – gleich rechts neben dem Nebel.

Der Kaliforniennebel ist in dunklen Nächten mit einem Teleskop mit großem Gesichtsfeld im Sternbild Perseus, nahe der Plejaden zu finden. Dieser Rotlicht-Nebel ist ein beliebtes Motiv für viele Astrofotografen.

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Illusion der gleichen Farben

Das Bild zeigt ein Schachbrett mit hell- und dunkelgrauen Quadraten. Eine grüne Röhre auf dem Brett wirft einen Schatten. Auf einem dunklen Quadrat ist ein Buchstabe A und im Schatten ein Buchstabe B auf einem hellen Quadrat. Die Frage lautet, ob die beiden Quadrate A und B dieselbe Farbe haben.

Bildcredit: Edward H. Adelson, Wikipedia

Haben die Quadrate A und B die gleiche Farbe? Ja! Um das zu beweisen können Sie entweder Ihren Cursor über das Bild fahren oder hier klicken, um sie verbunden zu sehen.

Die oben gezeigte optische Täuschung ist ein Beispiel für Farbgleichheitsillusionen. Sie zeigt, dass die menschliche Wahrnehmung in der Wissenschaft zu zwielichtigen oder falschen Ergebnissen führen kann, auch und insbesondere bei so scheinbar unmittelbaren Wahrnehmungen wie die der relativen Farbe. Ähnliche optische Täuschungen gibt es auch am Himmel, beispielsweise die Größe des Monds am Horizont, oder die scheinbare Form von astronomischen Objekten. Das Aufkommen von automatischen, reproduzierbaren Messinstrumenten wie CCDs haben die Wissenschaft im Allgemeinen und Astronomie im Besonderen weniger anfällig für – obschon nicht frei von – Täuschungen gemacht, die durch die menschliche Wahrnehmung beeinflusst sind.

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Geminiden über dem See Nianhu in China

Über einem See strömen zahllose Meteore der Geminiden vom Himmel. Im Hintergrund ist das Sternbild Orion und die Milchstraße zu erkennen.

Bildcredit und Bildrechte: Hongyang Luo

Woher kommen all diese Meteore? Was die Richtung am Himmel betrifft, lautet die Antwort eindeutig: aus dem Sternbild Zwillinge (Gemini). Daher wird der Hauptmeteorstrom im Dezember als Geminiden bezeichnet, denn all seine Meteore kommen scheinbar vom Radianten in den Zwillingen.

Dreidimensional gesehen stößt der ungewöhnliche Asteroid 3200 Phaethon die sandkorngroßen Stücke aus. Diese Stücke folgen einer klar definierten Bahn um unsere Sonne, und der Teil der Bahn, der sich der Erde nähert, liegt vor dem Sternbild Zwillinge. Wenn also die Erde diese Bahn kreuzt, liegt der Radiant der fallenden Stücke in Gemini.

Hier seht ihr ein Komposit aus vielen Bildern, die vor wenigen Tagen am See Nianhu in China bei dunklem Himmel aufgenommen wurden. Das Bild zeigt mehr als 100 helle Meteorspuren des Geminiden-Meteorstroms.

APOD-Jahresrückblick (2023): Vortrag von RJN bei NSN

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Enceladus-Sichel

Vor dunklem Hintergrund leuchtet rechts die Sichel des Eismondes Enceladus.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, SSI, JPL, ESA, NASA

In diesem Bild der Raumsonde Cassini taucht die dem Saturn zugewandte Seite des faszinierenden inneren Mondes Enceladus aus dem Schatten auf. Norden ist dabei oben. Dieser dramatische Moment fand im November 2016 statt, als Cassini etwa 130.000 Kilometer von der hellen Sichel des Mondes entfernt und die Kamera fast in Richtung Sonne gerichtet war.

Diese ferne Welt reflektiert über 90 Prozent des einfallenden Sonnenlichts. Ihre Oberfläche weist also in etwa dieselbe Reflektivität auf wie frischer Schnee. Enceladus ist bei gerade einmal 500 Kilometern Durchmesser ein überraschend aktiver Mond.

Anhand von Bildern und Messdaten, die die Cassini-Sonde bei ihren Vorbeiflügen gesammelt hat, konnten Wasserdampf und Eiskörner nachgewiesen werden, die aus Geysiren am Südpol austreten. Außerdem gibt es Hinweise auf einen Ozean aus flüssigem Wasser, der unter der Eiskruste des Mondes verborgen ist.

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