Familienporträt des Sonnensystems

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Bildcredit: Voyager-Projekt, NASA

Beschreibung: Die Raumsonde Voyager 1 blickte am Valentinstag 1990, als sie 6,4 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt war, ein letztes Mal zurück, um dieses allererste Familienporträt des Sonnensystems zu fotografieren. Das vollständige Porträit ist ein Mosaik aus 60 Einzelbildern, die an einem Aussichtspunkt fotografiert wurden, der 32 Grad über der Ebene der Ekliptik lag.

Die Einzelbilder von Voyagers Weitwinkelkamera tasten links das innere Sonnensystem ab und schaffen eine Verbindung nach rechts zum Gasriesen Neptun, dem äußersten Planeten des Sonnensystems. Die Positionen von Venus, Erde, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun sind mit Buchstaben markiert, die Sonne ist der helle Punkt nahe der Mitte des Bilderbogens. Die eingefügten Bildfelder für jeden Planeten stammen von Voyagers Telekamera. Merkur, der zu nahe an der Sonne steht, um ihn aufzuspüren, ist auf diesem Porträit unsichtbar, ebenso der Mars, der leider hinter Sonnenlicht verborgen ist, das ins optische System der Kamera gestreut wurde. Die Postition des kleinen, blassen Pluto, der damals der Sonne näher stand als Neptun, wurde nicht einbezogen.

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Europa und Jupiter von Voyager 1

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Bildcredit: NASA, Voyager 1, JPL, Caltech; Bearbeitung und Lizenz: Alexis Tranchandon / Solaris

Beschreibung: Was sind diese Flecken auf Jupiter? Der größte und fernste ist der große Rote Fleck rechts neben der Mitte – ein riesiges Sturmsystem, das vielleicht seit seiner wahrscheinlichen Beschreibung durch Giovanni Cassini vor 352 Jahren auf Jupiter wütet. Noch ist nicht bekannt, warum dieser große Fleck rot ist. Der Fleck links unten ist einer von Jupiters größten Monden: Europa. Bilder von Voyager aus dem Jahr 1979 stützen die aktuelle Hypothese, dass Europa unter der Oberfläche einen Ozean besitzt und somit ein guter Ort ist, um nach außerirdischem Leben zu suchen. Doch was ist mit dem dunklen Fleck rechts oben? Das ist der Schatten eines anderen großen Jupitermondes: Io. Voyager 1 entdeckte, dass Io vulkanisch so aktiv ist, dass keine Einschlagkrater zu finden waren. Sechzehn Bilder des Vorbeifluges von Voyager 1 an Jupiter im Jahr 1979 wurden kürzlich überarbeitet und zu diesem Bild kombiniert. Heute vor vierzig Jahren startete Voyager 1 von der Erde zu einer der bisher interessantesten Forschungsreisen im Sonnensystem.

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Porträt des Sonnensystems

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Bildcredit: Voyager Project, NASA

Beschreibung: Am Valentinstag 1990 blickte die Raumsonde Voyager 1, die damals 6,4 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt war, ein letztes Mal zurück, um dieses erste Familienporträt des Sonnensystems zu fotografieren. Das vollständige Porträt, ein Mosaik aus 60 Bildern, entstand aus einem Blickwinkel 32 Grad über der Ebene der Ekliptik. Die Bilder von Voyagers Weitwinkelkamera streifen links durch das innere Sonnensystem und verbinden dieses nach rechts mit dem Gasriesen Neptun, dem äußersten Planeten des Sonnensystems. Die Positionen von Venus, Erde, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun sind durch Buchstaben gekennzeichnet, die Sonne ist der helle Fleck in der Mitte des Bildkreises. Die Bildeinschübe der Planeten stammen von Voyagers Teleobjektivkamera. Im Porträt unsichtbar sind Merkur, welcher der Sonne zu nahe steht, und Mars, der leider im Sonnenlicht verborgen ist, das vom Optiksystem der Kamera gestreut wird. Die Position des kleinen blassen Pluto, der damals der Sonne näher war als Neptun, wurde nicht erfasst.

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Verona Rupes – die höchste bekannte Klippe im Sonnensystem

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Bildcredit: Voyager 2, NASA

Beschreibung: Kann man einen Sprung von der höchsten Klippe im Sonnensystem überleben? Ziemlich wahrscheinlich. Verona Rupes auf dem Uranusmond Miranda ist schätzungsweise 20 Kilometer tief – zehnmal so tief wie der Grand Canyon auf der Erde.

Wegen Mirandas geringer Gravitation würde es etwa 12 Minuten dauern, bis ein abenteuerlustiger Glücksritter, der von oben hinunterfällt, den Boden erreicht. Er hätte unten die Geschwindigkeit eines Rennautos – ungefähr 200 Kilometer pro Stunde. Trotzdem könnte man den Sturz mit einem geeigneten Schutz durch ein Prallkissen überleben.

Dieses Bild von Verona Rupes wurde 1986 beim Vorbeiflug der Roboterraumsonde Voyager 2 fotografiert. Wie die gewaltige Klippe entstand, ist nicht bekannt – vielleicht bei einem großen Einschlag oder durch tektonische Oberflächenbewegung.

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Io vor Jupiter von Voyager 1

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Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Voyager 1; Bearbeitung: Alexis Tranchandon, Solaris

Beschreibung: 1979 flog die NASA-Raumsonde Voyager 1 an Jupiter und seinen Monden vorbei. Die Bilder auf diesem Mosaik, das den Mond Io vor dem Hintergrund der diffusen wirbelnden Wolkenbänder des Gasriesen Jupiter zeigt, wurden von Voyagers Kamera aus einer Entfernung von ungefähr 8,3 Millionen Kilometern aufgenommen. Das Io-Bild im Mosaik ist vielleicht das erste, das seltsame runde, mehr als 60 Kilometer große Strukturen auf Ios Oberfläche zeigt, die in der Mitte dunkel sind und helle Ränder haben. Diese Strukturen sind, wie nun bekannt ist, vulkanischen Ursprungs, damals hielt man sie für Impaktkrater, die im ganzen Sonnensystem häufig auf Gesteinskörpern vorkommen. Doch als Voyager sich Io weiter näherte, zeigten Nahaufnahmen eine bizarre Welt ohne Einschlagkrater, deren Oberfläche häufig durch Vulkanaktivität erneuert wird. Zu Beginn dieses Jahres begann Juno, eine neue Roboterraumsonde der NASA, Jupiter zu umkreisen, und kam Jupiters Wolken bei einem Vorbeiflug letzte Woche näher als 5000 Kilometer. Während der nächsten zwei Jahre hofft man, dass Juno Neues über Jupiter herausfindet, zum Beispiel was sich in Jupiters Inneren befindet.

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Heliopause Electrostatic Rapid Transit System

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Bildcredit: NASA, Marshall Space Flight Center

Beschreibung: Möchten Sie schnell zum Rand des Sonnensystems reisen? Dann ziehen Sie eine Reise mit einem Heliopause Electrostatic Rapid Transit System (HERTS) in Betracht. Das Konzept wird derzeit getestet, und die mehr als 100 Astronomischen Einheiten (15 Milliarden Kilometer) weite Reise könnte nur 10 bis 15 Jahre dauern. Das ist schnell, wenn man es mit der Reisezeit von 35 Jahren vergleicht, welche die derzeit fernste Raumsonde der Menschheit, Voyager 1, brauchte, um die Heliopause zu erreichen – das ist die äußere Einflussgrenze des Sonnenwindes. HERTS verwendet ein modernes elektrisches Sonnensegel, das mehrere etwa 20 Kilometer lange und 1 Millimeter dünne positiv geladene Drähte von einer rotierenden Raumsonde ausbreitet. Die so erzeugte elektrostatische Kraft stößt schnelle Sonnenwindprotonen ab, um Schub zu erzeugen. Anders als ein reflektierendes Sonnenlichtsegel – ein weiteres treibstofflose Antriebssystem für den fernen Weltraum – könnte das elektrische Sonnenwindsegel in größerer Entfernung zur Sonne weiter beschleunigen und immer noch Schub generieren, während es zu den äußeren Planeten reist.

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Zwei Stunden vor Neptun

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Bildcredit: Voyager 2, NASA

Beschreibung: 1989 fotografierte die Roboter-Raumsonde Voyager 2 zwei Stunden vor der größten Annäherung an Neptun dieses Bild. Erstmals waren lange, helle Federwolken deutlich zu sehen, die hoch in Neptuns Atmosphäre schweben. Die Schatten dieser Wolken sind auf tiefer den liegenden Wolkenoberseiten sichtbar. Der Großteil der Neptunatmosphäre besteht aus Wasserstoff und Helium, die beide unsichtbar sind. Neptuns blaue Farbe stammt daher von kleineren Mengen atmosphärischen Methans, das vorzugsweise rotes Licht absorbiert. Auf Neptun wehen die schnellsten Winde im Sonnensystem, mit Böen von bis zu 2000 Kilometern pro Stunde. Vermutungen zufolge könnten Diamanten in der dichten, heißen Umgebung unter den Wolkenoberflächen von Uranus und Neptun erzeugt werden. 26 Jahre später ist die NASA-Sonde New Horizons bereit, im Juli als erste Raumsonde an Pluto vorbeizurasen.

Fast Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator
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Porträt des Sonnensystems

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Bildcredit: Voyager Project, NASA

Beschreibung: Am Valentinstag vor 25 Jahren blickte die Raumsonde Voyager 1, die 43 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt kreuzte, ein letztes Mal zurück, um dieses allererste Familienporträt des Sonnensystems zu fotografieren. Das vollständige Porträt ist ein Mosaik aus 60 Bildern, die aus einem Winkel von 32 Grad über der Ekliptik fotografiert wurden. Die Bilder von Voyagers Weitwinkelkamera tasten das innere Sonnensystem links ab, bis hin zum Gasriesen Neptun ganz rechts, dem äußersten Planeten des Sonnensystems. Die Buchstaben zeigen die Positionen von Venus, Erde, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, die Sonne ist der helle Fleck etwa in der Mitte des Kreises aus Bildfeldern. Die eingesetzten Bilder für jeden der Planeten stammen von Voyagers Schmalbildkamera. Merkur ist auf diesem Porträt unsichtbar, der für die Beobachtung zu nahe an der Sonne ist, sowie Mars, der leider im Sonnenlicht, das vom optischen System der Kamera gestreut wurde, verborgen ist. Die Position des kleinen, blassen Plutos, der zu dieser Zeit näher an der Sonne war als Neptun, wurde nicht erfasst.

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Vorbeiflug am Neptunmond Triton


Bildcredit: Voyager 2, JPL, NASA; Digitale Zusammenstellung: Paul Schenk (LPI, USRA)

Beschreibung: Wie sieht es aus, wenn man an Triton vorbeifliegt, dem größten Mond des Planeten Neptun? Nur eine Raumsonde hat das je getan – nun wurden erstmals Bilder dieser dramatischen Begegnung zu einem Film kombiniert. Am 25. August 1989 schoss die Raumsonde Voyager 2 mit flackernder Kamera durch das Neptunsystem. Triton ist etwas kleiner als der Erdmond, doch er hat Eisvulkane und eine mit gefrorenem Stickstoff angereicherte Oberfläche. Die erste Bildfolge im Video zeigt Voyagers Annäherung an Triton, der trotz seines ungewöhnlichen grünen Farbtons annähernd in Echtfarben erscheint. Das rätselhafte Gelände unter der Raumsonde wurde bald dunkel, als die Schattenlinie der Nacht unten vorbeizog. Nach der engsten Begegnung schwenkte Voyager, um den sich entfernenden, als schrumpfende Sichel sichtbaren Mond zu sehen. Nächsten Juli, wenn alles gut geht, macht die robotische Raumsonde New Horizons einen ähnlichen Vorbeiflug an Pluto, einer Kugel von ähnlicher Größe wie Triton.

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Jupiters Großer Roter Fleck von Voyager 1

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Bildcredit: NASA, JPL; Digitalbearbeitung: Björn Jónsson (IAAA)

Beschreibung: Was wird aus Jupiters Großem Rotem Fleck? Seit den 1930er Jahren wird das Schrumpfen des Großen Roten Flecks beobachtet, doch das Ausmaß scheint in den letzten Jahren zugenommen zu haben. Der Große Rote Fleck ist ein Wirbelsturm größer als die Erde und besteht schon mindestens so lange, wie er mit Teleskopen beobachtet wird. Wie die meisten astronomischen Phänomene wurde der Große Rote Fleck weder prognostiziert noch gleich nach seiner Entdeckung verstanden. Obwohl kleine Wirbel, die in das Sturmsystem einspeisen, eine Rolle zu spielen scheinen, bleibt eine bessere Erklärung der gewaltigen Sturmwolke Gegenstand andauernder Forschung, was zu einem besseren Verständnis des Wetters hier auf der Erde führen könnte. Das obige Bild ist ein digital kontrastverstärktes Bild von Jupiter, das 1979 mit der Raumsonde Voyager 1 fotografiert wurde, als diese am größten Planeten des Sonnensystems vorbeizog. Die NASA-Raumsonde Juno steuert derzeit in Richtung Jupiter und erreicht diesen 2016.

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Voyagers Neptun

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Kompositbild-Credit und Bildrechte: Montage/Bearbeitung – Rolf Olsen, Daten – Voyager 2, NASA Planetary Data System

Beschreibung: Auf ihrer Reise durch das äußere Sonnensystem erreichte die Raumsonde Voyager 2 am 25. August 1989 ihre größte Annäherung an Neptun. Sie ist die einzige Raumsonde, die je den fernsten Gasriesen besucht hat. Diese inspirierende Kompositszenerie wurde aus Bildern erstellt, die während der Annäherung und an den darauf folgenden Tagen fotografiert wurden. Sie zeigt den blassen äußeren Planeten, seinen größten Mond Triton und das blasse Ringsystem. Die interplanetare Perspektive knapp außerhalb Neptuns Orbit blickt zur Sonne zurück und fotografiert den Planeten und Triton als dünne, sonnenbeleuchtete Sicheln. Federwolken und ein dunkles Band umkreisen Neptuns Südpolregion. Über dem Pol selbst befindet sich ein Wolkenwirbel. Teile des sehr blassen Ringsystems und die drei hellen Ringbögen wurden erstmals von Voyager während ihres Vorbeiflugs fotografiert, doch die blassen Segmente sind in dieses zusammengesetzte Bild hineinmodelliert. Das Sternenfeld im Hintergrund umfasst 7,5 Grad und wurde aus Himmelsdurchmusterungsdaten zusammengesetzt, die auf das Sternbild Giraffe zentriert sind, was dem Blickwinkel der abreisenden Raumsonde Voyager auf das prächtige Neptunsystem entspricht.

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