Kategorie: Best of

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Blitz mit 7207 Bildern pro Sekunde fotografiert

Videocredit und -rechte: Tom A. Warner, ZTResearch

Wie schnell ist ein Blitz? Ein Blitz ist nicht nur zu schnell für menschliche Augen. Menschen können nicht einmal erkennen, in welche Richtung er sich bewegt. Dieser Blitzschlag war sich jedoch nicht zu schnell für ein Video in extrem hoher Zeitauflösung.

Diese Blitze beginnen mit vielen gleichzeitig entstehenden ionisierten Kanälen. Sie verzweigen sich, ausgehend von einer negativ geladenen Ansammlung an Elektronen und Ionen, die durch Luftbewegung und Kollisionen in einer Regenwolke aufgeladen wurden.

Etwa 0,015 Sekunden nach Auftreten stellt einer der mäandernden Ladungsträger einen Kontakt mit einer plötzlich entstehenden positiven Spitze her. Dieser Kontakt bewegt sich vom Boden aufwärts. Es entsteht ein ionisierter Luftkanal, der sich sofort wie ein Draht verhält. Sofort pulsiert dieser heiße Kanal mit einer gewaltigen Ladungsmenge, die zwischen der Wolke und dem Boden vor- und zurückschießt und eine gefährliche Explosion erzeugt. Diese Explosion ist später als Donner zu hören.

Vieles im Zusammenhang mit Blitzen ist noch unbekannt, etwa Details beim Teilen der Ladungen.

(Hinweis: Das ursprünglich hier verlinkte Video ist nicht mehr verfügbar.)

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Ein Loch im Mars

Links in der Mitte ist ein Trichter in einer weißen Landschaft, in dessen Mitte ein Loch ist.

Bildcredit: NASA, JPL, U. Arizona

Wie entstand dieses ungewöhnliche Loch auf dem Mars? Diese Höhle wurde zufällig auf Bildern von den staubigen Hängen des Vulkans Pavonis Mons entdeckt. Die Bilder stammen vom HiRISE-Instrument an Bord des robotischen Mars Reconnaissance Orbiters MRO, der um den Planeten Mars kreist. Das Loch ist anscheinend eine Öffnung in eine Höhle unter dem Boden, die rechts teilweise beleuchtet ist.

Analysen dieses und weiterer Bilder zeigten, dass die Öffnung etwa 35 Metern breit ist. Der Winkel des Schattens im Inneren deutet an, dass die darunterliegende Höhle ungefähr 20 Meter tief ist. Warum dieses Loch von einem kreisrunden Krater umgeben ist, kann nur vermutet werden, wie auch das ganze Ausmaß der unterirdischen Kaverne.

Löcher wie dieses sind besonders interessant, weil ihr Inneres vor der rauen Marsoberfläche relativ gut geschützt ist. Daher sind sie Kandidaten für mögliches Leben auf dem Mars. Diese Höhlen sind Primärziele für mögliche künftige Raumsonden, Roboter oder sogar menschliche interplanetare Forschende.

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Gravitationszugmaschine

Links unten schwebt eine Raumsonde mit blau leuchtenden Ionentriebwerken. Über der Bildmitte ist ein Asteroid mit Kratern von der Seite beleuchtet. Rechts sind Erde und Mond klein im Hintergrund.

Illustrationscredit und Bildrechte: Dan Durda (FIAAA, B612 Foundation)

Wie würdet ihr den Kurs eines Asteroiden ändern, wenn er die Erde bedroht? Diese künstlerische Darstellung veranschaulicht eine Idee. Eine massereiche Raumsonde setzt Gravitation als Abschleppseil ein. Das Bild zeigt eine Gravitationszugmaschine im Einsatz.

Das hypothetische Szenario wurde 2005 von Edward Lu und Stanley Love am Johnson-Raumfahrtzentrum der NASA erdacht. Dabei zieht eine 20 Tonnen schwere nuklear-elektrische Raumsonde einen Asteroiden, der 200 Meter groß ist, indem sie einfach nur in seiner Nähe schwebt. Die Ionentriebwerke der Raumsonde sind von der Oberfläche weggekippt. Der stetige Zug ändert allmählich und vorhersagbar den Kurs von Schlepper und Asteroid. Die beiden sind durch Gravitation aneinander gekoppelt.

Es klingt wie Science-Fiction. Doch schon jetzt werden Raumsonden mit Ionentriebwerken angetrieben. Eine Gravitationszugmaschine funktioniert unabhängig von der Zusammensetzung oder Oberfläche eines Asteroiden.

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Eine Sonnenuhr zeigt die Sonnenwende

Das seltsam geformte Metallgebilde im Bild ist eine Sonnenuhr. Nur zu Sonnenwende schreibt die Sonne durch die Lücken das Wort SOLSTICE, und nur bei Tag- und Nachtgleiche das Wort EQUINOXE.

Bildcredit und Bildrechte: Jean-Marc Mari

Wie spät ist es? Wenn Tag und Uhrzeit stimmen, schreibt diese Sonnenuhr: SOLSTICE. Nur dann steht die Sonne so, dass Sonnenlicht durch die Öffnungen strömt und der Begriff für den längsten und den kürzesten Tag des Jahres zu lesen ist. Das passierte letzte Woche und es geschieht zweimal im Jahr.

Die Sonnenuhr wurde 1980 von Jean Salins konstruiert und befindet sich an der Hochschule für Bergbau (Ecole Supérieure des Mines de Paris). Diese befindet sich in Sophia Antipolis in Valbonne im Südosten Frankreichs. An zwei anderen Tagen des Jahres können Neugierige sehen, wie diese Sonnenuhr ein weiteres Wort projiziert: EQUINOXE.

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Venus am Rand

Vor dem Rand der Sonne mit nebelartigen Protuberanzen kreuzt die Venus. Sie ist von einem sehr schmalen hellen Rand umgeben, es ist ihre Atmosphäre, durch die Sonnenlicht gebeugt wird.

Bildcredit: NAOJ, JAXA, NASA, Lockheed Martin

Als der Transit am 6. Juni 2012 begann, querte der Schwesterplanet der Erde aus Sicht der Raumsonde Hinode den Rand der Sonne. In der Vergangenheit wurde der zeitliche Verlauf der Randpassage bei einem seltenen Transit gemessen, um die Entfernung zur Venus zu triangulieren. So wurde die Distanz zwischen Erde und Sonne – die sogenannte Astronomische Einheit – ermittelt.

Aktuelle Weltraumansichten wie diese zeigen das Ereignis vor dem eindrucksvollen Hintergrund der turbulenten Sonnenoberfläche, auf der Protuberanzen entlang gekrümmter Magnetfelder über den Sonnenrand reichen. Der dünne Lichtring um die dunkle Silhouette des Planeten Venus ist Sonnenlicht, das von der dichten Atmosphäre der Venus gebrochen wird.

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Das Wasser auf Europa

Rechts ist die Erde ohne Wasser, links der Jupitermond Europa. Vor beiden Himmelskörpern ist das Wasser, das sie enthalten, als blaue Perle dargestellt. Auf dem kleinen Mond Europa gibt es mehr Wasser als auf der Erde.

Illustrationscredit und Bildrechte: Kevin Hand (JPL/Caltech), Jack Cook (Woods Hole Ozeanographisches Institut), Howard Perlman (USGS)

Wie viel von Jupiters Mond Europa besteht aus Wasser? Der Großteil. Die Raumsonde Galileo erforschte von 1995 bis 2003 das Jupitersystem. Die gewonnenen Daten zeigen, dass Europa einen tiefen globalen Ozean aus flüssigem Wasser besitzt. Er befindet sich unter einer Oberfläche aus Eis.

Der Ozean unter der Oberfläche könnte zusammen mit der Eisschicht durchschnittlich 80 bis 170 Kilometer tief sein. Wenn man eine Dicke von etwa 100 Kilometern annimmt und Europas Wasser in einer Kugel sammelt, hätte diese Kugel einen Radius von 877 Kilometern.

Die faszinierende Illustration veranschaulicht das Verhältnis. Sie zeigt links Europas theoretische Wasserkugel zusammen mit Europa. Rechts seht ihr das Wasser des Planeten Erde. Europas globaler Ozean hat ein 2-3 Mal größeres Volumen an Wasser als irdische Ozeane. Damit ist Europa ein verlockendes Ziel für die Suche nach extraterrestrischem Leben in unserem Sonnensystem.

Helft APOD: Ist der Text auf APOD leicht lesbar und verständlich?

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Alles Wasser des Planeten Erde

Die Erde ist ohne Wasser dargestellt. Das Wasser der Erde ist als kleine blaue Perle abgebildet.

Illustrationscredit und Bildrechte: Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution, Howard Perlman, USGS

Wie groß ist der Wasseranteil des Planeten Erde? Eigentlich sehr klein. Ozeane aus Wasser bedecken etwa 70 Prozent der Erdoberfläche. Trotzdem sind diese Meere im Vergleich zum Erdradius ziemlich seicht.

Diese Illustration zeigt, was passiert, wenn man alles Wasser auf oder in der Nähe der Erdoberfläche in eine Kugel packt. Diese Kugel hätte einen Radius von nur 700 Kilometern, das ist weniger als der halbe Radius des Erdmondes, aber etwas mehr als der Durchmesser des Saturnmondes Rhea. Rhea besteht wie viele Monde im äußeren Sonnensystem hauptsächlich aus Wassereis.

Wie diese Menge Wasser auf die Erde gelangte und ob tief unter der Erdoberfläche eine nennenswerte Menge eingeschlossen ist, wird noch erforscht.

Umfrage: Habt ihr dieses APOD schon einmal gesehen?
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Durch einen Sonnentunnel

Hinter zwei Sonnentunneln geht die Sonne am Horizont unter. Die Landschaft ist blau und dämmrig, am blauen Himmel stehen viele Wolken. In der vorderen Betonröhre liegt Schnee, auch die Landschaft ist verschneit.

Bildcredit und Bildrechte: Arne Erisoty

Heute um 05:30 UT steht die Sonne still. Ihre Bewegung zu südlichen Breitengraden endet und ihre jährliche Reise nach Norden beginnt. Dieses Ereignis ist die Sonnenwende. Auf der Nordhalbkugel markiert die Dezembersonnenwende den Beginn des astronomischen Winters. In der Great Basin Desert bei Lucin im US-amerikanischen Bundesstaat Utah könntet ihr die auf- und untergehende Sonne um die Sonnenwende herum durch die Sonnentunnel sehen.

Die Sonnentunnel sind ein monumentales Erdwerk der Künstlerin Nancy Holt. Sie wurden aus vier Betonröhren errichtet. Die Röhren sind je fünfeinhalb Meter lang und haben Durchmesser von fast drei Metern. Die Tunnel sind zu einem großzügigen X angeordnet. Dabei wurden sie auf Sonnenaufgang und -untergang zur Sonnenwende ausgerichtet.

Dieser eindrucksvolle Schnappschuss entstand etwa zur Wintersonnenwende 2010. Er zeigt einen kalten, wolkigen Sonnenuntergang durch zwei Sonnentunnel. Die Sonne steht knapp am Horizont. Löcher in den Röhrenwänden werfen während der Tageslichtstunden Sonnenflecken auf das Innere der Wände. Diese Flecken bilden eine Karte der Hauptsterne in den Sternbildern Drache, Perseus, Taube und Steinbock.

Wer irdische und himmlische Landkunst liebt, dem sei gesagt, dass die Sonnentunnel etwa 240 Straßenkilometer von der bekannten Spiral-Mole entfernt sind. Sie wurde von Holts Ehemann Robert Smithsons errichtet.

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