Autor: Anneliese Haika

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Raketenschatten zeigt auf den Mond

Eine Abgasschwade türmt sich mächtig im Bild auf, der obere Teil ist noch von der Sonne beleuchtet und wirft einen Schatten zum aufgehenden Mond.

Bildcredit: Pat McCracken, NASA

Warum zeigt die Abgasfahne einer Rakete genau auf den Mond?

Während eines Starts von Spaceshuttles Atlantis Anfang 2001 waren Sonne, Erde, Mond und die Rakete für diesen fotogenen Schnappschuss genau richtig positioniert.

Soll die Abgasfahne des Spaceshuttles einen besonders langen Schatten werfen, muss der Start in zeitlicher Nähe von Sonnenaufgang oder Sonnenuntergang stattfinden. Nur dann ist der Schatten am längsten und erstreckt sich bis zum Horizont hinunter. Darüber hinaus stehen sich bei Vollmond Sonne und Mond am Himmel gegenüber. Zum Beispiel kurz nach Sonnenuntergang ist die Sonne knapp unter dem Horizont und in der entgegengesetzten Richtung steht der Mond knapp über dem Horizont. Deshalb zeigte der Schatten beim Abheben von Atlantis kurz nach Sonnenuntergang von der Sonne weg auf den gegenüberliegenden Horizont, genau auf den Vollmond.

Fast Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator

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Wenn Rosen nicht rot sind

Der Rosettennebel wird meist rot dargestellt, hier ist er blau abggebildet. In der Mitte ist eine dunkle Höhlung mit hellen Sternen.

Bildcredit und Bildrechte: Tommy Lease (Astronomische Gesellschaft Denver)

Natürlich sind nicht alle Rosen rot, doch sie können trotzdem hübsch sein. Ähnlich den roten Rosen werden Himmelsobjekte wie der prächtige Rosettennebel und andere Sternentstehungsgebiete in astronomischen Bildern meist hauptsächlich in Rottönen gezeigt. Zum Teil ist das darauf zurückzuführen, dass die dominierende Strahlung im Nebel von Wasserstoffatomen stammt. Die stärkste optische Emissionslinie von Wasserstoff, auch bekannt als H-alpha, liegt im roten Bereich des Spektrums. Doch die Schönheit eines Emissionsnebels sollte nicht unbedingt nur im roten Licht bewundert werden. Auch andere Atome im Nebel werden von energiereichem Sternenlicht angeregt und erzeugen ebenfalls Emissionslinien.

In dieser Nahaufnahme des Rosettennebels wurden Schmalbandaufnahmen in Breitbandfarben abgebildet. Das Bild zeigt Emissionen von Schwefel in rot, Wasserstoff in grün und Sauerstoff in blau. Dieses Farbschema, das die schmalen Emissionslinien der Atome (SHO) in Farben (RGB) umwandelt, kommt bei zahlreichen Hubble-Bildern von Emissionsnebeln zur Anwendung.

Die Aufnahme erstreckt sich über ca. 50 Lichtjahre quer durch das Zentrum des Rosettennebels. Der Nebel befindet sich in etwa 3000 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Einhorn (Monoceros).

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Der Katzenaugennebel im sichtbaren Licht und Röntgenspektralbereich

Ein Nebel, der aus vielen Schalen besteht, die jeweils stark strukturiert sind, ist in violetten Farben abgebildet. Das Zentrum in der Mitte leuchtet orangefarben, außen herum sind schwach leuchtende konzentrische Schalen erkennbar.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Chandra-Röntgenobs.; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Für mache sieht es wie ein Katzenauge aus, für andere vielleicht wie die Schale einer gigantischen kosmischen Meeresschnecke. Tatsächlich handelt es sich um einen der hellsten und detailreichsten bekannten Planetarischen Nebel. Er besteht aus Gas, das in einer kurzen und prächtigen Phase am Ende des Lebens eines sonnenähnlichen Sterns ausgestoßen wurde.

Vermutlich produzierte der sterbende Zentralstern dieses Nebels die äußeren, konzentrischen Schalen durch Abstoßen seiner äußeren Schichten in einer Serie von regelmäßigen Pulsen. Die Entstehung der wunderschönen, komplexen und doch symmetrischen inneren Strukturen ist jedoch noch nicht erforscht.

Das Kompositbild besteht aus einer digital nachgeschärften Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops und Röntgenlicht, welches mit dem im Orbit befindlichen Chandra Observatorium eingefangen wurde. Die fantastische Weltraumskulptur misst mehr als ein halbes Lichtjahr im Durchmesser.

Der Blick in das Katzenauge bietet uns auch eine Vorschau auf das Schicksal unserer Sonne, die dazu bestimmt ist in etwa 5 Milliarden Jahren ihre eigene Phase des Planetarischen Nebels zu durchlaufen.

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Der Schnee auf Tschurjumow-Gerassimenko

Bildcredit: ESA, Rosetta, MPS, OSIRIS; UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; Animation: Jacint Roger Perez

Dieser Schneesturm an einer Klippe auf dem periodischen Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko kann uns Menschen nicht um die Ohren wehen.

Im Juni 2016 nahm die Telekamera auf der Rosetta-Raumsonde schneeähnliche Spuren aus Staub und Eisteilchen auf, die nahe der Kamera über die Oberfläche des Kometen fegten. Einige der hellen Punkte wurden allerdings vermutlich durch geladene Teilchen oder kosmische Strahlung erzeugt, die auf den Chip der Kamera trafen. Und einige andere Punkte sind auf den dichten Hintergrund an Sternen in Richtung des Sternbilds Großer Hund (Canis Major) zurückzuführen. Diese Hintergrundsterne können im Video leicht erkannt werden, da sie von oben nach unten wandern.

Das erstaunliche Video wurde aus 33 aufeinanderfolgenden Bildern zusammengesetzt, aufgenommen über einen Zeitraum von 25 Minuten. Rosetta war zu diesem Zeitpunkt etwa 13 km vom Kometenkern entfernt. Im September 2016 wurde der Komet zur letzten Ruhestätte für die Rosetta-Sonde, nachdem die Mission durch einen kontrollierten Einschlag auf 67P/Churyumov-Gerasimenko erfolgreich beendet wurde.

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Ein SAR-Bogen über Neuseeland

Über einer Landschaft mit einem Gewässer leuchtet ein Polarlicht. Über dem Horizont ist ein intensives, helles grünes Licht, darüber ein viel dunkleres purpurnes Leuchten.

Bildcredit und Bildrechte: Tristian McDonald; Text: Tiffany Lewis (Techn. Univ. Michigan)

Was ist dieser ungewöhnliche rote Halo, der die Aurora umgibt? Es handelt sich dabei um einen stabilen roten Polarlichtbogen (engl. Stable Auroral Red – SAR) Bogen. SAR-Bögen sind selten und werden erst seit 1954 als Phänomen anerkannt und erforscht.

Die Weitwinkelaufnahme zeigt einen fast kompletten SAR-Bogen, der eine weniger seltene grüne und rote Aurora umgibt. Das Bild wurde in Poolburn, Neuseeland, während eines besonders energiereichen geomagnetischen Sturms aufgenommen.

Die Entstehung von SAR-Bögen ist derzeit Gegenstand der Forschung. Wahrscheinlich gibt es einen Zusammenhang mit dem schützenden Magnetfeld der Erde, das durch geschmolzenes Eisen tief im Erdinneren erzeugt wird. Dieses Magnetfeld leitet normalerweise einströmende geladene Teilchen aus dem Sonnenwind zu den Erdpolen um. Allerdings fängt es auch einen Ring aus Ionen näher zum Äquator ein. Diese Ionen können dort in Zeiten hoher Sonnenaktivität Energie aus der Magnetosphäre gewinnen. Die energiereichen Elektronen im Ionenring kollidieren mit Sauerstoffatomen und regen sie an, wodurch der Sauerstoff rot leuchtet. Das findet in höheren Schichten der Erdionosphäre statt als typische Polarlichter. Aktuelle Forschung zeigt, dass sich ein roter SAR-Bogen möglicherweise sogar in einen violetten und grünen STEVE umwandeln kann.

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IC 443: Der Quallennebel

In der Mitte leuchtet ein stark gefaserter, detailreicher quallenförmiger Nebel abgebildet, im Hintergrund sind Sterne und einige weitere Nebel verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: David Payne

Warum schwimmt diese Qualle in einem Meer aus Sternen? Der Quallennebel schwebt nahe dem hellen Stern Eta Geminorum (im Bild rechts) durch das All und streckt dabei seine Tentakeln von der hellen, gebogenen Emissionszone links vom Zentrum aus.

Die kosmische Qualle ist eigentlich Teil des blasenförmigen Supernovaüberrests IC 443. Dabei handelt es sich um eine nach der Explosion eines massereichen Sterns expandierende Staub- und Gaswolke. Vor mehr als 30.000 Jahren erreichte das erste Licht dieser Explosion die Erde. So wie der Krabbennebel, sein Cousin in astronomischen Gewässern, beherbergt auch IC 443 einen Neutronenstern – den Rest eines kollabierten stellaren Kerns.

Der Quallennebel ist etwa 5.000 Lichtjahre von uns entfernt. In dieser Distanz würde sich das gezeigte Bild über einen Durchmesser von etwa 140 Lichtjahren erstrecken.

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Kathedrale, Berg, Mond

Auf einem Berg steht eine beleuchtete Kathedrale, dahinter ragt ein Berg auf, hinter dem der Mond aufgeht.

Bildcredit und Bildrechte: Valerio Minato

Einzelaufnahmen wie diese erfordern Planung. Zuerst muss man erkennen, dass eine so bemerkenswerte dreifache Übereinstimmung in der Fluchtlinie tatsächlich stattfindet. Der nächste Schritt ist, den besten Ort für das Fotografieren zu finden. Doch der dritte Schritt war der schwierigste: genau zur richtigen Zeit vor Ort zu sein und das bei klarem Himmel.

Bei fünf Versuchen in den letzten sechs Jahren hatte der Fotograf schlechtes Wetter. Aber vor zehn Tagen war das Wetter endlich perfekt und ein fotografischer Traum konnte Wirklichkeit werden. Die Aufnahme zeigt im Vordergrund die Basilika von Superga im Piemont, Italien. Der Berg dahinter ist der Monviso und Sie wissen sicherlich, welcher Mond den Hintergrund bildet.

Obwohl der aufgehende Mond in einer Sichelphase aufgenommen wurde, war die Belichtungszeit lang genug, dass der doppelt reflektierten Erdschein, auch da Vinci glow genannt, den gesamten obere Teil des Mondes beleuchten konnte.

Himmlische Überraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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Raumstation, Protuberanzen, Sonne

Im unteren Teil des Bildes ist die Sonne orangefarben dargestellt, man sieht ihre Struktur, der obere Rand ist hell, es steigen Protuberanzen auf. Vor der Sonne ist die dunkle Silhouette der Internationalen Raumstation ISS. Rechts oben in einem Bildeinschub die Crew-Dragon-Kapsel markiert.

Bildcredit und Bildrechte: Mehmet Ergün

Das ist kein Sonnenfleck, sondern die Internationale Weltraumstation (ISS), die gerade vor der Sonne vorbeifliegt.

Sonnenflecken bestehen aus der dunklen, zentralen Umbra (Kernschatten), die von der helleren Penumbra (Halbschatten) umgeben ist – ohne eine angedockte Dragon-Raumkapsel. Im Gegensatz dazu ist die ISS ein komplexer Mechanismus. Sie ist eines der größten und kompliziertesten Raumfahrzeuge, das je von Menschen gemacht wurden. Sonnenflecken umrunden die Sonne, während sich die ISS in einer Umlaufbahn um die Erde befindet.

Ein Transit der ISS vor der Sonne ist nicht so ungewöhnlich, denn ein Orbit um die Erde dauert nur 90 Minuten. Aber nur selten gelingt es, die Ausrüstung genau zur rechten Zeit an den rechten Ort zu bringen um ein großartiges Bild zu schießen.

Für das hier gezeigte Bild wurden drei Fotos kombiniert, alle 2021 vom gleichen Ort und fast zur selben Zeit aufgenommen. Ein Foto – überbelichtet – zeigt die schwachen Protuberanzen am oberen Rand der Sonne. Ein weiteres Foto – unterbelichtet – hebt die komplexen Muster der Chromosphäre der Sonne hervor, während das dritte Foto – das schwierigste von allen – die Raumstation einfängt, wie sie im Bruchteil einer Sekunde über die Sonnenscheibe fliegt. Bei genauer Betrachtung der Silhouette der Raumstation ist sogar die angedockte Crew-Dragon-Kapsel zu erkennen.

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