Die Milchstraße über den Toadstools-Hoodoos

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Bildcredit und Bildrechte: David Lane und R. Gendler (3 Einschübe)

Beschreibung: Was ist älter – die Steine am Boden oder das Licht, das Sie am Himmel sehen? Normalerweise sind die Steine älter, da sie von Sedimenten stammen, die abgelagert wurden, lange bevor das Licht einen der am Himmel sichtbaren Sterne oder Nebel verließ. Wenn Sie jedoch mit einem Teleskop quer durchs Universum auf eine ferne Galaxie blicken, die weiter entfernt ist als Andromeda oder die Spiralgalaxie NGC 7331 (Einschub), dann sehen Sie Licht, das sogar noch älter ist.

Hier wölbt sich die zentrale Scheibe unserer Milchstraße über der Felsgruppe der Toadstool-Hoodoos im Grand Staircase-Escalante National Monument in den USA. Die ungewöhnlichen Kappen der Steinpilze bestehen aus relativ hartem Sandstein, die der Wind langsamer erodiert hat als den weicheren Sandstein darunter.

Die grünen Bänder sind Nachthimmellicht, das von angeregter Luft in der Erdatmosphäre abgestrahlt wird. Die rechts unten aufgestellte Zeitrafferkamera fotografiert die Himmelsrotation hinter der pittoresken Vordergrundszene.

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Wolkige Nacht in der Atacama

Rechts und links ziehen Sturmwolken schleifenförmige Gebilde am Himmel über der chilenischen Atacamawüste. Dazwischen steigt die Milchstraße schräg auf. Rechts unten leuchtet die Große Magellansche Wolke. Über orangefarbenen Stadtlichtern rechts unten strahlt der helle Stern Kanopus.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Las-Campanas-Observatorium, Carnegie Institution)

Manchmal gelangen Sturmwolken in die chilenische Atacamawüste. Sie ist als trockenster Ort der Erde bekannt. Das Panoramabild zeigt Sturmwolken, die letzten Monat zur Winterzeit über den Nachthimmel fegten. Dazwischen treiben kosmische Wolken, die den ortsansässigen astronomischen Bewohnern lieber waren.

Dazu zählen dunkle Staubwolken. Sie sind als Silhouetten vor den dicht gedrängten Sternfeldern und Nebeln der zentralen Milchstraße zu sehen. Rechts unter der Mitte ist die Große Magellansche Wolke. Stadtlichter erhellen rechts den Horizont, sie sind etwa 200 Kilometer entfernt. Der gleißende Stern Kanopus strahlt darüber am wolkigen Himmel.

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Milchstraße und Nachthimmellicht über dem Crater Lake

Über einem Kratersee wölbt sich die Milchstraße wie ein Bogen. Darunter leuchtet grünliches Nachthimmellicht. Am Himmel sind zahlreiche Sternbilder markiert, man sieht sie, wenn man den Mauspfeil über das Bild schiebt.

Bildcredit und Bildrechte: John H. Moore; Beschriftung: Judy Schmidt

Wie viele unterschiedliche astronomische Phänomene zeigt diese Himmelsansicht? Mehrere. Im Vordergrund befindet sich der Crater Lake. Er liegt in einer Caldera, die vor 7700 Jahren durch Vulkanismus auf der Erde entstand. Der See besteht aus Wasser von geschmolzenem Schnee. Der Ursprung des Wassers auf der Erde ist allgemein nicht gesichert. Es stammt möglicherweise von urzeitlichen Erdeinschlägen eishaltiger Körper.

Das grüne Leuchten am Himmel ist Nachthimmellicht. Dieses Licht wird von Atomen hoch oben in der Erdatmosphäre abgestrahlt. Sie rekombinieren nachts, nachdem sie tagsüber vom energiereichen Sonnenlicht ionisiert wurden.

Die vielen Lichtpunkte am Himmel leuchten durch Kernfusion. Sie sich weit von der Atmosphäre entfernt, aber innerhalb der Milchstraße in der Nähe unserer Sonne.

Zu guter Letzt: Der helle Bogen im Bild ist das Zentralband der Milchstraße. Es ist durchschnittlich viel weiter entfernt als die nahen Sterne und hauptsächlich durch Gravitation geformt. Das Milchstraßenband leuchtet – anders, als es scheint – von selbst. Es wird nicht vom Nachthimmellicht erhellt. Das Panorama entstand aus sechs Aufnahmen. Sie wurden vor etwa zwei Wochen im US-amerikanischen Bundesstaat Oregon fotografiert.

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Luftleuchten, Gegenschein und Milchstraße

Grünliches Luftleuchten überzieht den Himmel über dem Las-Campanas-Observatorium in der chilenischen Atacamawüste. Rechts steigt die Milchstraße über den Magellan-Teleskopen auf, links stehen die Kuppeln des OGLE-Projekts und des du Pont-Teleskops.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Las-Campanas-Observatorium, Carnegie Institution)

So weit das Auge blickte, war die Nacht in der südlichen chilenischen Atacamawüste dunkel. Am 11. April entstand dieses Mosaik am Las-Campanas-Observatorium um die örtliche Mitternachtsstunde. Es wurde aus 3 Minuten belichteten Aufnahmen erstellt. Doch das Ergebnis zeigte ein grünliches, ungewöhnlich intensives Nachthimmellicht in der Atmosphäre, das dünne Wolken überzog.

Das Phänomen unterscheidet sich von Polarlichtern. Deren Energie stammt von Zusammenstößen mit geladenen Teilchen. Polarlichter sind in hohen Breiten zu beobachten. Das Nachthimmellicht entsteht jedoch durch Chemolumineszenz. Es ist eine chemische Reaktion, und sie ist rund um den Globus zu beobachten. Extreme Ultraviolettstrahlung von der Sonne liefert die Energie dafür.

Ähnlich wie bei Polarlichtern stammt der grünliche Farbton des Luftleuchtens aus einer Höhe von etwa 100 Kilometern. Das Grün stammt von den Emissionen angeregter Sauerstoffatome.

Auch der Gegenschein war in dieser Nacht zu sehen. Es ist die zarte, bläuliche Wolke rechts neben der Bildmitte. Der Gegenschein ist Sonnenlicht, das vom Staub in der ekliptischen Ebene reflektiert wird. Ganz rechts strömt die Milchstraße scheinbar aus einem Berggipfel, wo sich die Magellan-Teleskope befinden. Links seht ihr die Kuppeln des OGLE-Projekts und des du Pont-Teleskops.

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Nachts über die Erde fliegen

Videocredit: Gateway to Astronaut Photography, NASA; Zusammenstellung: David Peterson (YouTube); Musik: Freedom Fighters (Two Steps from Hell)

Wenn man nachts über die Erde fliegt, sieht man viele interessante Dinge. Einige davon wurden unlängst auf der Internationalen Raumstation ISS aufgenommen und mit Musik untermalt. Unten ziehen weiße Wolken, orangefarbene Stadtlichter, Blitze in Gewittern und dunkelblaue Meere vorbei.

Am Horizont sieht man den goldenen Dunst der dünnen Erdatmosphäre. Im Video ist sie häufig mit tanzenden Polarlichtern geschmückt. Die grünen Teile der Polarlichter bleiben meist unter der Raumstation, doch die Station fliegt mitten durch die roten und violetten Spitzen der Polarlichter.

An den Bildrändern sind die Solarpaneele der ISS. Die Welle an Helligkeit am Ende jedes heranrückt, ist die Dämmerung der sonnenbeleuchteten Erdhälfte. Dieses Morgenrot wiederholt sich alle 90 Minuten.

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Zodiakallicht und Milchstraße

Das Bild zeigt den ganzen Himmel. Zu den auffälligen Erscheinungen zählt die Milchstraße, das Zodiakallicht mit Gegenschein und Nachthimmellicht. Der Jäger Orion mit seinen hellen Gürtelsternen spiegelt sich im Wasser des Sees.

Bildcredit und Bildrechte: Babak Tafreshi (TWAN)

Die geisterhafte Erscheinung zweier wichtiger Ebenen am Himmel umspannen diese Ansicht des ganzen Himmels. Die Szenerie wurde im Oktober auf einem Campingplatz fotografiert. Der Himmel an einem Seeufer im Norden des US-Bundesstaates Maine war sehr dunkel.

Über einem blassen Luftleuchten am Horizont wölbt sich die Ebene unserer Milchstraße. Zodiakallicht reicht fast waagrecht über das Weitwinkelbild. Es ist ein Band aus Sonnenlicht, das von Staub in der Ekliptik des Sonnensystems gestreut wird. Das Zodiakallicht schneidet die Milchstraße bei einem Punkt, der vom hellen Planeten Jupiter markiert wird.

Rechts neben Jupiter und nach dem Sternhaufen der Plejaden befindet sich eine Aufhellung des Zodiakalbandes, die als Gegenschein bezeichnet wird. Der Gegenschein war in dieser dunklen Nacht gut zu sehen. Über den fernen Bergen ging der Jäger Orion mit seinem Gürtel aus hell leuchtenden Sternen auf. Er spiegelt sich im ruhigen Wasser des Sees.

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Nachthimmelsleuchten über Italien

Über den Drei Zinnen bei Lavaredo in den italienischen Alpen in Südtirol wölbt sich die Milchstraße.

Bildcredit und Bildrechte: Tamas Ladanyi (TWAN)

Auf dieser Nachthimmelslandschaft wölbt sich der Bogen der Milchstraße über drei markanten Gipfeln der italienischen Alpen. Sie sind als Drei Zinnen bekannt (Tre Cime di Lavaredo). Das 180-Grad-Weitwinkelpanorama entstand aus vier Aufnahmen vom 24. August. Die Szenerie blickt nach Norden.

Ein grünes Leuchten durchflutet den Himmel. Die unergründlichen Bänder sind keine Polarlichter, sondern Nachthimmellicht. Polarlichter entstehen durch Kollisionen mit energiereichen geladenen Teilchen und treten in hohen geografischen Breiten auf.

Nachthimmellicht entsteht jedoch durch Chemilumineszenz. Dabei entsteht Licht durch eine chemische Reaktion. Es ist auf der ganzen Erde zu beobachten. Die chemische Energie stammt von der extremen Ultraviolettstrahlung der Sonne tagsüber.

Wie auch Polarlichter entsteht Nachthimmellicht in einer Höhe von etwa 100 Kilometern. Sein grünlicher Farbton stammt von den Emissionen angeregter Sauerstoffatome. Airglow ist in Horizontnähe leichter zu sehen. Es sorgt dafür, dass der Nachthimmel niemals ganz dunkel ist.

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Nachthimmellicht über Deutschland

Der Himmel wird von Nachthimmellicht grün gestreift. In der Mitte zieht ein Flugzeug eine gerade Spur, links sind der große und der kleine Wagen, rechts die Andromedagalaxie M31.

Bildcredit und Bildrechte: Jens Hackmann

Kann Luft leuchten? Ja, aber normalerweise ist das schwierig zu erkennen. Doch wenn die Bedingungen günstig sind, beobachten wir ab einer Höhe von etwa 90 Kilometern ein zartes Leuchten. Am besten erkennt man es auf einer Langzeitbelichtung, die mit einem Weitwinkelobjektiv fotografiert wurde.

Nachthimmellicht sieht man häufig, wenn man nach unten blickt, und zwar auf Bildern der Erde, die im Orbit fotografiert wurden. Es bildet einen zarten Bogen über dem Erdrand.

Das Bild zeigt hinter einem Flugzeug, das eine rote Spur zieht, beigefarbene Wolken über der gekrümmten Erde. Vor den funkelnden Sternen verlaufen einige grüne Bänder an Nachthimmellicht. Das Leuchten stammt von Atomen, die von ultraviolettem Sonnenlicht angeregt wurden. Die Streifen entstehen durch Dichteschwankungen von atmosphärischen Schwerewellen, die sich hinauf bewegen.

Das Bild entstand Mitte Juli über der deutschen Stadt Weikersheim. Auch Blitze und Polarlichter können die Luft zum Leuchten bringen. In diesem Fall entsteht das Licht durch Teilchenkollision und ist flüchtiger.

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