Merkur und die ruhige Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: John Chumack

Beschreibung: Am 11. November 2019 war die Sonne großteils ruhig, sie verzeichnete ein Minimum in ihrem 11-jährigen Aktivitätszyklus. Der einzige sichtbare Fleck war eigentlich ein Planet, nämlich Merkur, der fünfeinhalb Stunden lang gemächlich vor der ruhigen Sonnenscheibe vorbeizog.

Die Silhouette des innersten Planeten im Sonnensystem maß etwa 1/200stel des scheinbaren Sonnendurchmessers, sie befindet sich auf diesem scharfen, vollständigen Schnappschuss der Sonne fast in der Mitte. Das Bild wurde mit einem H-alpha-Filter und einem sicheren Sonnenteleskop aufgenommen. Es zeigt auch Protuberanzen am Sonnenrand – leuchtendes Plasma, das in gebogenen Magnetfeldern gefangen ist.

Natürlich können – von der Erde aus gesehen – nur die inneren Planeten Merkur und Venus vor der Sonne vorbeiziehen und als Silhouette erscheinen. Dieser Merkurtransit folgte auf den Transit von 2016, es war der 4. von 14 Transiten vor der Sonnenscheibe im 21. Jahrhundert. Der nächste Merkurtransit findet am 13. November 2032 statt.

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Merkurs Silhouette

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Bildcredit und Bildrechte: Martin Wise

Beschreibung: Der kleine dunkle runde Fleck auf dieser Nahaufnahme der Sonne ist der Planet Merkur. Dieses hochaufgelöste Teleskopbild wurde aus 61 scharfen, kolorierten Video-Einzelbildern kombiniert – es ist eine turbulente Anordnung von Konvektionszellen in der Photosphäre, welche die helle Sonnenoberfläche bedecken.

Doch Merkurs regelmäßigere Silhouette fällt auf. Natürlich können – vom Planeten Erde aus betrachtet – nur die inneren Planeten Merkur und Venus vor der Sonne vorbeiziehen und als Silhouette sichtbar sein. Beim Merkurtransit am 11. November 2019 maß die Silhouette des innersten Planeten nur 1/200stel des Sonnendurchmessers. Daher war es sogar bei klarem Tageshimmel schwierig, ihn ohne die Hilfe eines sicheren Sonnenteleskops zu sehen.

Dieser Merkurtransit, der auf den Transit von 2016 folgte, war der 4. von insgesamt 14 Transiten vor der Sonne im 21. Jahrhundert. Der nächste Merkurtransit findet am 13. November 2032 statt.

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Ein Merkur-Transit-Ablauf

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Bildcredit und Bildrechte: Dominique Dierick

Beschreibung: Morgen Montag kreuzt Merkur – von der Erde aus gesehen – die Vorderseite der Sonne. Das Ereignis wird als Transit bezeichnet. Zum letzten Mal geschah das 2016. Weil die Ebene der Merkurbahn nicht exakt in der gleichen Ebene wie die Erdbahn liegt, zieht Merkur für gewöhnlich scheinbar über oder unter der Sonne durch.

Dieser Zeitrafferablauf wurde über ein Einzelbild gelegt. Er wurde auf einem Balkon in Belgien fotografiert und zeigt den ganzen Transit vom 7. Mai 2003. Diese Sonnenüberquerung dauerte länger als fünf Stunden, sodass die oben gezeigten 23 Bilder in Zeitabständen von ungefähr  15 Minuten fotografiert wurden. Der Nordpol der Sonne, die Erdbahn und die Merkurbahn liegen, obwohl sie unterschiedlich sind, links im oberen Teil des Bildes. In der Mitte und ganz rechts sind Sonnenflecken zu sehen. Der nächste Merkurtransit nach Montag findet 2032 statt.

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Interplanetare Erde

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Bildcredit: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA und NASA/JHU Applied Physics Lab/Carnegie Inst. Washington

Beschreibung: Am 19. Juli 2013 wurde die Erde an einem Tag von zwei verschiedenen Welten des Sonnensystems fotografiert – dem innersten Planeten Merkur und dem beringten Gasriesen Saturn – es war eine interplanetare Premiere. Auf dem linken Bild ist die Erde der blasse blaue Punkt unter den Saturnringen, fotografiert von der Roboter-Raumsonde Cassini, die damals den äußeren Gasriesen umkreiste. Am gleichen Tag schossen Menschen auf der ganzen Erde viele eigene Bilder von Saturn.

Im rechten Bild ist das Erde-Mond-System vor dem dunklen Hintergrund des Weltraums zu sehen, fotografiert von der Roboter-Raumsonde MESSENGER, die sich damals im Merkurorbit befand. MESSENGER fotografierte seine Bilder bei der Suche nach kleinen natürlichen Begleitern Merkurs. Diese Monde wären erwartungsgemäß ziemlich blass gewesen. Auf dem MESSENGER-Bild sind die Erde (links) und der Mond (rechts) überbelichtet und leuchten hell im reflektierten Sonnenlicht.

Sowohl Cassini als auch MESSENGER haben inzwischen ihre Missionen zur Erforschung des Sonnensystems beendet.

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Der ganze Merkur


Bildcredit: NASA/JHU Applied Physics Lab/Carnegie Inst. Washington

Beschreibung: Vor erst sechs Jahren wurde endlich die ganze Oberfläche des Planeten Merkur kartiert. Gründliche Beobachtungen der ungewöhnlichen Kruste des innersten Planeten wurden robotisch durchgeführt – ab dem ersten Vorbeiflug der Raumsonde MESSENGER im Jahr 2008 bis zu ihrer kontrollierten Bruchlandung 2015. Davor war ein Großteil der Merkuroberfläche unbekannt, da sie für einen detaillierten Blick mit erdgebundenen Teleskopen zu weit entfernt ist, und die Mariner-10-Vorbeiflüge in den 1970er Jahren beobachteten nur etwa die Hälfte der Oberfläche.

Dieses Video ist ein Zusammenschnitt Tausender Merkurbilder, die in verstärkten Farben wiedergegeben wurden, um den Kontrast zwischen unterschiedlichen Oberflächenstrukturen besser zur Geltung zu bringen. Auf der rotierenden Welt entspringen Strahlen bei einem nördlichen Einschlag und breiten sich über einen Großteil des Planeten aus. Etwa zur Hälfte des Videos rotiert das helle Caloris-Becken ins Sichtfeld. Es ist eine nördliche urzeitliche Einschlagsstruktur, die sich mit Lava füllte. Aktuelle Untersuchungen der Daten von MESSENGER lassen vermuten, dass Merkurs innerer Kern fest ist.

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Merkur, visualisiert von MESSENGER


Videocredit: NASA, JHUAPL, CIW; Bearbeitung: Roman Tkachenko; Musik: Open Sea Morning von Puddle of Infinity

Beschreibung: Wie wäre es, über den Planeten Merkur zu fliegen? Bilder und Daten der NASA-Robotersonde MESSENGER, die Merkur von 2011 bis 2015 umkreiste, wurden digital zu einem virtuellen Flug kombiniert, der einen Großteil der Oberfläche des heißen Planeten zeigt.

Die innerste Welt des Sonnensystems sieht so ähnlich aus wie der Erdmond, weil sie von grauem, kraterübersätem Gelände bedeckt ist. MESSENGER fand viel über Merkur heraus, etwa, dass Schatten nahe seinen Polen wahrscheinlich Wassereis enthalten.

Zu Beginn dieses Video ist Merkurs zur Sonne gerichtete Seite zu sehen, am Ende verschwindet die virtuelle Raumsonde in der Merkurnacht. Merkur dreht sich so langsam, dass er bei zwei Wanderungen um die Sonnen nur dreimal um sich selbst rotiert. Europa und Japan planen, 2018 BepiColombo zu starten, um Merkurs Oberfläche besser zu kartieren und sein Magnetfeld zu sondieren.

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Ein Septembermorgenhimmel

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Bildcredit und Bildrechte: Tamas Ladanyi (TWAN)

Beschreibung: Der Mond, drei Planeten und ein heller Stern versammelten sich am 18. September am Morgenhimmel über Schloss Veszprém in Ungarn um die Ekliptik. Auf dieser Himmelslandschaft leuchten Merkur und Mars in der Dämmerung nahe am östlichen Horizont, verschwanden aber bald im Glanz der Sonne. Regulus, der Alphastern im Sternbild Löwe, ist der helle Punkt beim abnehmenden Sichelmond, die gleißende Venus steht am oberen Bildrand. Frühaufsteher auf dem ganzen Planeten Erde konnten die schöne Morgenkonjunktion von Mond, Planeten und dem hellen Stern verfolgen. Interessanterweise bedeckte der Mond Regulus – er wanderte am 18. September innerhalb von 24 Stunden genau vor Regulus und jedem der drei Planeten vorbei. Die zeitliche Planung und Beobachtung der an unterschiedlichen Orten sichtbaren Mondbedeckungen war jedoch sehr schwierig und meist nur am Tageshimmel möglich.

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Merkurtransit in 3D

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Bildcredit und Bildrechte: Stefan Seip (TWAN)

Beschreibung: Am 9. Mai kreuzte der innerste Planet Merkur VOR der Sonne. Obwohl die Bilder das Ereignis in nur zwei Dimensionen festhalten, ist mit diesem Stereopaar ein interessanter dreidimensionaler Blickwinkel des Transits freisichtig möglich. Die Bilder wurden in einem zeitlichen Abstand von 23 Minuten fotografiert und gedreht, sodass Merkurs Position auf den beiden Bildern horizontal versetzt ist. So entstand durch die Bahnbewegung Merkurs eine übertriebene Parallaxe, die den Blick durch ein Fernglas simuliert. Zwischen den beiden Aufnahmen hatte die passenderweise als flott bezeichnete Bahngeschwindigkeit des Planeten von 47,4 Kilometern pro Sekunde diesen immerhin mehr als 65.000 Kilometer weiterbewegt. Das zuerst fotografierte linke Bild ist für das rechte Auge gedacht; wenn man schielt, sieht man Merkurs winzige Silhouette nach vorne gerückt. Probieren Sie es! Es hilft, wenn man den Text unter dem Bild in Deckung bringt.

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Ein Transit Merkurs

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Bildcredit und Bildrechte: Howard Brown-Greaves

Beschreibung: Am 9. Mai kreuzte die zierliche Merkurscheibe – von der Erdumgebung aus gesehen – etwa siebeneinhalb Stunden vor der Sonne. Es war der dritte von 14 Transiten des innersten Planeten im Sonnensystem, die im 21. Jahrhundert stattfinden. Die winzige Silhouette wurde in Fulham (London, England, Planet Erde) fotografiert, auf diesem scharfen Bild teilt sie die gewaltige Sonnenscheibe mit Protuberanzen, Filamenten und aktiven Regionen. Merkurs runde Scheibe (links neben der Mitte) scheint der einzige dunkle Fleck zu sein, obwohl planetengroße Sonnenflecke auf der Sonne verteilt sind. Das Bild wurde mit H-alpha-Filter fotografiert, der nur für den schmalen Bereich des roten Lichts von Wasserstoffatomen durchlässig ist, was die Chromosphäre betont, die über die Photosphäre – die normalerweise sichtbare Sonnenoberfläche – hinausreicht. Auf H-alpha-Bildern der Chromosphäre werden Sonnenfleckenregionen, die normalerweise dunkel erscheinen, von hellen Klecksen dominiert, die als Sonnenfackeln, aber auch als Faculae oder Plages bezeichnet werden.

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Merkurtransit-Musikvideo von SDO


Videocredit: NASAs Goddard Space Flight Center, Genna Duberstein; Musik: Encompass von Mark Petrie

Beschreibung: Was ist dieser kleine schwarze Punkt, der über die Sonne wandert? Merkur. Die vielleicht klarste Sicht auf Merkur, der zu Beginn der Woche vor der Sonne vorbeizog, bot der Erdorbit. Das Solar Dynamics Observatory hatte einen ununterbrochenen Ausblick bei der Aufnahme, nicht nur in sichtbarem Licht, sondern auch im Spektrum des Ultraviolettlichtes. Hier ist ein vertonter Kompositfilm der Querung zu sehen. Das Ereignis war wohl wissenschaftlich erfolgreich, weil man die Bestandteile von Merkurs ultradünner Atmosphäre besser bestimmen konnte, doch es war sicherlich kulturell erfolgreich, weil Menschen auf der ganzen Welt ein seltenes astronomisches Phänomen beobachteten. Viele eindrucksvolle Bilder dieses Merkurtransits aus (und über) der ganzen Welt werden stolz gezeigt.

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MESSENGERs letzter Tag auf Merkur

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Bildcredit: NASA, Johns Hopkins Univ. APL, Arizona State Univ., CIW

Beschreibung: MESSENGER, die erste Raumsonde im Orbit um Merkur, kam gestern in dieser Region der Merkuroberfläche zur Ruhe. Die Ansicht wurde aus MESSENGER-Bildern und Daten des Laserhöhenmessers konstruiert und zeigt den Blick nach Norden über den nordöstlichen Rand des großen, lavagefüllten Kraters Shakespeare. Der 48 Kilometer große Krater Janáček befindet sich links oben beim Bildrand. Die Geländehöhe ist farbcodiert, rot gefärbte Bereiche liegen zirka 3 Kilometer über den blauen. MESSENGERs letzter Umlauf sollte laut Berechnung in der Mitte enden und die Raumsonde mit fast 4 Kilometern pro Sekunde auf der Oberfläche einschlagen, wobei ein neuer, etwa 16 Meter großen Krater entstehen sollte. Der Einschlag auf der anderen Seite Merkurs wurde nicht mit Teleskopen beobachtet, aber bestätigt, da zu der Zeit, als das Signal der Raumsonde hinter dem Planeten wieder auftauchen sollte, kein Signal mehr empfangen wurde. Die Raumsonde „MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemisty and Ranging“ wurde 2004 gestartet und absolvierte, nachdem sie 2011 den innersten Planeten des Sonnensystems erreicht hatte, mehr als 4000 Umläufe.

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