Kategorie: Best of

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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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Hammer und Feder auf dem Mond

Bildcredit: Apollo 15-Besatzung, NASA

Wenn ihr einen Hammer und eine Feder gleichzeitig fallen lasst, was erreicht zuerst den Boden? Auf der Erde der Hammer. Doch ist der Grund dafür nur der Luftwiderstand?

Schon vor Galileo überlegten Forschende und führten einfache Experimente durch. Sie meinten, dass ohne Luftwiderstand alle Objekte gleich fallen müssten. Galileo testete dieses Prinzip und fand heraus, dass zwei schwere Bälle mit unterschiedlicher Masse gleichzeitig den Boden erreichen. Historiker bezweifeln, dass Galileo dieses Experiment im Schiefen Turm von Pisa in Italien durchführte, wie der Volksmund berichtet.

Ein gut geeigneter Ort, wo man das Äquivalenzprinzip ohne Luftwiderstand testen kann, ist der Erdmond. Daher ließ der Apollo-15-Astronaut David Scott 1971 einen Hammer und eine Feder gleichzeitig auf den Mondboden fallen. Tatsächlich erreichten Hammer und Feder gleichzeitig den Mondboden, genau wie Galileo, Einstein und andere vorhergesagt hatten.

Das hier demonstrierte Äquivalenzprinzip besagt, dass die Beschleunigung eines Objekts durch die Gravitation nicht von seiner Masse, Dichte, Zusammensetzung, Farbe, Form oder Ähnlichem abhängt. Das Äquivalenzprinzip ist in der modernen Physik so wichtig, dass seine Auswirkung noch heute untersucht wird.

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Film: sich der Lichtgeschwindigkeit nähern

Bildcredit und Bildrechte: Antony Searle und Craig Savage (ANU)

Wie sieht es aus, wenn man fast mit Lichtgeschwindigkeit reist? Es gäbe seltsame visuelle Effekte. Einige sind in dieser relativistisch genauen Animation zu sehen. Durch die relativistische Aberration würden Objekte vor euch scheinbar Gruppen bilden. Durch den Dopplereffekt würden die Farben von vor euch liegenden Objekten ins Blaue und von Dingen hinter euch ins Rote verschoben.

Auf ähnliche Weise würde sich die Welt vor euch scheinbar ungewöhnlich schnell bewegen. Zugleich scheint es, als würde die Welt hinter euch verlangsamt. Objekte an den Seiten werden scheinbar gedreht. Das würde es ermöglichen, normalerweise verborgene Oberflächen zu sehen.

Weil die konstante Bewegung relativ ist, würden dieselben Effekte auftreten, wenn ihr euch nicht bewegt und die ganze Welt auf euch zurast.

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Apollo-17-Landeplatz: Ein schärferer Blick

In einem Krater ist ein heller Fleck, der in einem Einschub untenvergrößert wurde. Es ist das Landemodul der Mission Apollo 17, das auf dem Mond zurückblieb. Auch spuren der Astronauten verlaufen kreuz und quer durchs Bild

Credit: NASA / GSFC / Arizona State Univ. / Lunar Reconnaissance Orbiter

Beschreibung: Diese Ansicht zeigt deb Landeplatz von Apollo 17 im Taurus-Littrow-Tal. Es ist die am höchsten aufgelöste, die je im Weltraum entstand. Das Bild wurde letzten Monat vom Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) aufgenommen. Die hoch aufgelösten Bilddaten wurden gesammelt, als die Umlaufbahn des LRO angepasst wurde, um eine Annäherung auf nur zirka 22 Kilometer zu erreichen, als er einige Apollo-Landeplätze passierte. Diese Höhe ist nur ungefähr doppelt so hoch wie die eines Verkehrsflugzeugs auf der Erde.

Das Bild zeigt die zurückgelassene Abstiegsstufe der Mondlandefähre Challenger im Einschub. Der Mondrover auf seinem endgültigen Parkplatz ist mit LRV beschriftet. Auch das Apollo Lunar Surface Experiments Package ALSEP ist beschriftet. Es wurde zurückgelassen, um die Oberfläche und das Innere des Mondes zu überwachen.

Klare doppelte Spuren des Mondrovers und die Fußspuren der Astronauten Eugene Cernan und Harrison Schmitt sind an der Landestelle von Apollo 17 leicht erkennbar. Cernan und Schmitt sind die letzten Menschen, die bisher die Mondoberfläche betreten haben.

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