Erdaufgang: Eine Video-Rekonstruktion

Videocredit und Bildrechte: NASA, SVS, Besatzung Apollo 8; leitender Animateur: Ernie Wright; (USRA); Musik: Präludium in C-Dur von Johann Sebastian Bach

Nach 12 Sekunden dieses Videos geschieht etwas Ungewöhnliches. Die Erde beginnt aufzugehen. Nie zuvor sah ein Mensch einen Erdaufgang über dem Rand des Mondes, wie hier vor 55,5 Jahren. Es überraschte und faszinierte die Crew von Apollo 8. Die Crew wurde plötzlich ganz aufgeregt, weil sie ein Bild dieser beeindruckenden Ansicht erhaschen wollten, die nur durch die Bewegung des Raumschiffs entstand. Apollo 8 befand sich im Orbit um den Mond.

Das dargestellte Video ist eine moderne Rekonstruktion dieses Ereignisses, wie es mit einer heutigen Filmkamera aufgezeichnet würde. Unser farbiger Erdkreis erschiene vertraut in dem ikonischen Aufgangsszenario über fernen und unvertrauten Mondlandschaft. Im Vergleich zu vertrauteren Mondaufgängen auf der Erde wurde diese Szene als Perspektivenumkehr berühmt.

Für viele ist sie auch ein Sinnbild für die Einheit der Menschheit: Schau, diese große blaue Murmel – das sind wir – wir alle leben dort! Dieses Zwei-Minuten-Video ist kein Zeitraffer, sondern zeigt die echte Geschwindigkeit des Erdaufgangs, wie er aus dem Fenster von Apollo 8 gesehen wurde. Sieben Monate und drei Missionen später werden Astronauten von Apollo 11 den Mond nicht nur umkreisen, sondern auf ihm landen.

NASA-Administrator würdigt den Erdaufgangs-Fotografen William Anders

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Cassini zeigt die Farben Saturns

Ein Teil des Planeten Saturn ist dargestellt. Unten leuchten die Wolken gelborange, oben bläulich. Die Ringe sind sehr schmal, aber sie werfen breite Schatten nach oben, in denen auch Teilungen und Strukturen erkennbar sind.

Bildcredit: NASA, ESA, JPL, ISS, Cassini-Bildgebungsteam; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Was sorgt für die Farbigkeit von Saturn?

Das heutige Bild von Saturn übertreibt nur wenig, was ein Mensch sehen würde, wenn man über der riesigen Ringwelt schweben könnte. Das Bild wurde 2005 von der robotischen Cassini Raumsonde aufgenommen, die 2004 bis 2017 den Planeten Saturn umkreiste. Die majestätischen Ringe Saturns erscheinen hier nur als dünne braune Kurve. Das ist ihr Glimmen im Infraroten. Die Ringe zeigen ihre komplexe Struktur am besten in den dunklen Schatten, die sie im oberen Bereich auf den Planeten werfen.

Die nördliche Hemisphäre von Saturn kann teilweise bläulich erscheinen. Der Grund ist derselbe wie für das Himmelblau der Erde: Die Moleküle in den wolkenlosen Bereichen beider Planetenatmosphären sind wesentlich besser darin, das blaue als das rote Licht zu streuen.

Schaut man aber tief in Saturns Wolken, wird der natürlich Goldton von Saturns Wolken dominant. Unbekannt ist, warum der südliche Bereich Saturns diese bläulichen Töne nicht zeigt. Eine der Hypothesen ist, dass die Wolken dort höher sind. Ebenfalls unbekannt ist, warum andere Wolken von Saturn golden gefärbt sind.

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Animation: Schwarzes Loch vernichtet Stern

Video-Illustrationscredit: DESY, Labor für Wissenschaftskommunikation

Was passiert, wenn ein Stern einem Schwarzen Loch zu nahe kommt? Das Schwarze Loch kann ihn zerreißen – aber wie? Nicht seine starke Anziehungskraft ist das Problem, sondern der Unterschied der Gravitationswirkung an verschiedenen Seiten des Sterns.

Das hier gezeigte animierte Video illustiert diese Zerreißprobe: Zuerst sieht man einen Stern, der sich einem Schwarzen Loch nähert. Während seine Umlaufgeschwindigkeit ansteigt, wird die äußere Atmosphäre des Sterns bei der größten Annäherung abgerissen.

Ein großer Anteil der Sternatmosphäre entweicht in die Tiefen des Alls, aber ein anderer Anteil kreist weiterhin um das Schwarze Loch und bildet eine Akkretionsscheibe.

Dorthin führt uns die Animation im Folgenden. Während wir uns zum Schwarzen Loch umsehen, nähern wir uns der Akkretionsscheibe. Aufgrund der seltsamen visuellen Effekten von Gravitationslinsen kann man sogar die Rückseite der Akkretionsscheibe sehen. Schließlich schauen wir entlang der Jets, die entlang der Rotationsachse ausgestoßen werden. Modellrechnungen der theoretischen Astrophysik zeigen, dass diese Jets nicht nur hochenergetisches Gas auswerfen, sondern auch hochenergetische Neutrinos. Eins davon könnte kürzlich auf der Erde gesehen worden sein.

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Wie man ein Licht am Himmel bestimmt

Grafik zur Bestimmung von Lichtern am Himmel

Illustrationscredit und Bildrechte: HK (The League of Lost Causes)

Was ist dieses Licht am Himmel? Vielleicht ist das eine der häufigsten Fragen, die in der Menschheit gestellt werden. Die Antwort kann oft mit wenigen schnellen Beobachtungen gegeben werden, die typischerweise zuerst abgefragt werden, wenn sie in Planetarien und Sternwarten an Fachleute gerichtet werden, z.B.:

Blickt es und bewegt es sich? Falls ja – und insbesondere, wenn die Beobachtung nahe einer Großstadt gemacht wurde – dann war es wahrscheinlich ein Flugzeug. Flugzeuge sind zahlreich und nur wenige Sterne und Satelliten sind hell genug, um durch das Rauschen des künstlichen Lichts (Lichtverschmutzung) gesehen zu werden.

Falls nicht, beziehungsweise, falls Sie nicht in Großstadtnähe wohnen, kann das helle Lichtlein auch ein Planet sein, z.B. Venus oder Mars. Erstere ist an mehr oder weniger nahe an den Horizont gebunden: sie kann nur in der Abend- oder Morgendämmerung beobachtet werden.

Manchmal fällt es auf den ersten Blick schwer, ein tieffliegendes entferntes Flugzeug in Horizontnähe von eine hellen Planeten zu unterscheiden. Das wird jedoch durch die Beobachtung innerhalb weniger Minuten klar, weil sich das Flugzeug bewegt.

Sind Sie immer noch unsicher?

Dann ermöglicht das heutige Diagramm eine mitunter humorvolle, aber weitgehend zutreffende Einschätzung. Enthusiastische Himmelsbeobachter werden höchstwahrscheinlich Ergänzungen oder Korrekturen haben: Sie sind aufgefordert und ermutigt, diese in höflicher Form beizutragen.

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LRO zeigt den rotierenden Mond

Bildcredit: NASA, LRO, Arizona State U.

Niemand sieht derzeit den Mond auf diese Weise. Der Erdmond ist durch die Gezeiten dergestalt an die Erde gekoppelt, dass er uns stets die gleiche Seite zukehrt.

Wendet man aber moderne Digitaltechnik auf zahlreiche Detailaufnahmen an, die der Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) uns zurück funkte, konnte dieser hochaufgelöste, virtuelle Film vom rotierenden Mond zusammengesetzt werden.

Dieses Time-lapse Video startet mit der normalen Ansicht des Mondes von der Erde aus. Dann aber dreht sich schnell das Mare Orientale (Ost-Meer) unter dem Äquator ins Bild. Es handelt sich dabei um einen großen Krater mit dunklem Zentrum, der von der Erde aus schwierig sichtbar ist. Ein ganzer Monat (Mondzyklus) wurde hier in 24 Sekunden zusammengefasst.

Das Video zeigt sehr deutlich, dass die erdzugewandte Seite des Mondes eine Fülle von dunklen „Mondmeeren“ (Maria, keine Wasser-Meere, sondern erstarrte Lava) enthält, während die erdabgewandte Seite von hellen lunaren Hochländern dominiert wird. Derzeit werden mehr als 32 neue Mondmissionen aktiv entwickelt. Mehrere Länder und Firmen sind daran beteiligt. Eine dieser Missionen ist das Artemis-Programm der NASA, das dafür ausgelegt ist, innerhalb der nächsten wenigen Jahre wieder Menschen auf dem Mond zu landen.

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Ein Sonnenfilament bricht aus

Die Sonnenoberfläche ist in Falschfarben dargestellt, das Bild zeigt einen Ausschnitt mit hellen aktiven Regionen. Von unten wölbt sich eine Sonnenfackel - ein Filament - hoch über die Sonnenoberfläche.

Bildcredit: GSFC der NASA, SDO AIA Team

Was ist mit unserer Sonne passiert? – Nichts ungewöhnliches jedenfalls, sie hat nur ein Filament ausgeworfen. Mitte 2012 ist plötzlich ein lang herausstehendes Sonnenfilament in den Weltraum geschleudert worden. Das hat einen energiereichen koronalen Massenauswurf (engl.: Coronal Mass Ejection, CME) bewirkt.

Das Filament wurde tagelang von dem sich stets verändernden Magnetfeld der Sonne hochgehalten. Die Eruption damals kam unerwartet, wurde aber vom Solar Dynamics Observatory aus nächster Nähe beobachtet werden. Dieses Observatorium kreist um die Sonne.

Die resultierende Explosionswolke katapultierte Elektronen und Ionen ins Sonnensystem, von denen einige drei Tage später an der Erde ankamen. Als sie in die Magnetosphäre der Erde eindrangen, verutsachten sie sichtbare Polarlichter.

Man sieht auch Plasmaschleifen an der aktiven Region über dem ausbrechenden Filament auf diesem Bild im Ultraviolett-Bereich. Unsere Sonne nähert sich gerade der aktivsten Phase in ihrem 11-Jahreszyklus. Das verursacht zahlreiche koronale Löcher, aus denen Ströme von geladenen Teilchen in den Weltraum ausgeworfen werden können. Wie damals können auch jetzt die geladenen Teilchen an den Planeten Polarlichter erzeugen.

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

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Polarlicht über Schweden

Ein großer grüner Bogen wölbt sich über den Nachthimmel. Über dem Bogen verschwindet er in einem grünen Dunst, unter dem Bogen ist kein grünes Leuchten zu sehen. Ein dunkler Himmel mit Sternen und Sternbildern füllt den Hintergrund. Schnee und ferne Bäume säumen den Vordergrund.

Bildcredit und Bildrechte: Göran Strand

Es war hell und grün und erstreckte sich über den ganzen Himmel. Dieses beeindruckende Polarlicht wurde 2016 in der Nähe von Östersund, Schweden aufgenommen. Dafür wurden sechs Fotos zu einem Panorama verbunden, das fast 180 Grad überspannt.

Das Besondere an diesem Nordlicht ist der klar definierte, scharf abgesetzte Bogen.

Im Vordergrund sieht man den fünftgrößten See Schwedens, den Storsjön. Im Hintergrund des Polarlichtvorhangs kann man einige bekannte Sternbilder und den Polarstern (Polaris) erkennen. Es ist Zufall, aber es sieht so aus, als würde das Polarlicht den Mond umspielen, ihn absichtlich ausweichend: Er ist unten links zu sehen.

Dieses Nordlicht erschien einen Tag, nachdem sich ein großes Loch in der äußeren Atmosphäre der Sonne (der Sonnenkorona) aufgetan hatte. Das führte dazu, dass energiereiche Teilchen ausströmten und als Sonnenwind ins Sonnensystem strömten. Die grüne Farbe des Polarlichts wird durch Sauerstoffatome verursacht, die nach einem Treffer durch solche Sonnenteilchen (Ionisierung) wieder mit Elektronen aus der Umgebung in der Hochatmosphäre der Erde rekombinieren.

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

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Jupitertauchen

Credit Animationsvideo: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS, Gerald Eichstadt, Justin Cowart

Springen Sie in rein, in diese Simulation und tauchen Sie ein in die obere Atmosphäre von Jupiter, dem größten Gasriesen unter den Planeten des Sonnensystems. Diese hübsche Animation wurde mit Bilddaten der Raumsonde Juno erstellt. Die JunoCam und der Mikrowellen-Empfänger kreisen an Bord dieser Sonde um Jupiter.

Der Blick beginnt etwa 3000 Kilometer über Jupiters Wolkendecke im Süden. Die eigene Position kann man mit dem Display links verfolgen. Während unsere Höhe abnimmt und die Temperatur zunimmt, tauchen wir in der Gegend von Jupiters berühmtem Großen Roten Fleck tiefer ein.

Tatsächlich zeigen die Juno-Daten, dass der Große Rote Fleck zirka 300 Kilometer tief in die Atmosphäre des Riesenplaneten eindringt. Es handelt sich um den größten Wirbelsturm im Sonnensystem. Zum Vergleich: Der tiefste Punkt in den Ozeanen der Erde ist nur zirka 11 Kilometer tief (unter dem Meeresspiegel – vergleichbar ebenmäßig wie Jupiters Wolkendecke). Trotzdem: Keine Sorge, wir fliegen Sie gleich wieder zurück nach draußen.

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