Monat: Dezember 2023

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Eine Sommernacht im Dezember

Über einem ruhigen Wasser leuchtet ein Südlicht, der Himmel ist von Strichspuren und schillernden Farben überzogen, am Horizont sind die Silhouetten von Bergen.

Bildcredit und Bildrechte: Ian Griffin (Otago Museum)

Diese 8-Minuten-Aufnahme zeigt Farben am ruhigen Abendhimmel. Das Bild entstand im Dezember um die Sonnenwende herum in Neuseeland auf der Südhalbkugel des Planeten Erde. Der Blick nach Süden zeigt die Strichspuren als kurze konzentrische Bögen. Sie verlaufen um den Südhimmelspol des rotierenden Planeten. Der Himmelssüdpol liegt knapp über dem oberen Bildrand.

Links über der Mitte verlaufen die Spuren der Sterne im Kreuz des Südens sowie ein dunkler Fleck. Es ist der Kohlensacknebel in der Milchstraße. Alpha und Beta Centauri ziehen die helleren, gelb und blau gefärbten Spuren. Sie spiegeln sich unten im Wasser. Das Gewässer ist die Hooper-Bucht an der Pazifikküste auf der Halbinsel Otago der Südinsel.

In der kurzen Sommernacht im Dezember leuchteten Südlichter am Himmel über den Hügeln in leuchtend grünen und rötlichen Farben. Das Südlicht wird durch Kollisionen mit energiereichen Teilchen angeregt. In der oberen Atmosphäre ist ein Leuchten, es ist anders als das Polarlicht. Die zarten grünen Bänder des Luftleuchtens entstehen durch eine Folge chemischer Reaktionen. Sie werden von Sonnenlicht ausgelöst. Die diagonalen Bänder verlaufen links oben.

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183 Tage Sonne

Das Bild zeigt Sonnenspuren im Laufe eines Jahres. Im Dezember zog die Sonne die Spuren tief unten, im Sommer den Bogen hoch oben.

Bildcredit und Bildrechte: José Zarcos Palma

Diese Langzeit-Solargraphie entstand mit einer Lochkamera und Fotopapier, das in einem Durchgang 183 Tage belichtet wurde. Die Solargrafie wurde von Sonnenwende zu Sonnenwende (engl. solstice) aufgenommen, und zwar vom 21. Juni bis zum 21. Dezember 2022 in Mertola in Portugal. Die Spuren zeigen den täglichen Weg der Sonne über den Himmel der Erde.

Am 21. Juni erreicht die Sonne den höchsten Punkt und zieht den längsten Bogen. Es ist der längste Tag und der astronomische Beginn des Sommers auf der Nordhalbkugel. Das Datum der Sonnenwende mit den wenigsten Stunden an Tageslicht ist der Beginn des Winters im Norden. Es entspricht auf der Solargraphie 2022 dem kürzesten und niedrigsten Bogen der Sonne.

Im Jahr 2023 war die nördliche Wintersonnenwende am 22. Dezember um 3:27 UTC. Das war in den nordamerikanischen Zeitzonen der 21. Dezember.

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Drei Galaxien und ein Komet

Rechts unten in einem Bildfeld voller Galaxien ist eine Gruppe, die aus einem Kometen und drei Galaxien besteht. Die Galaxien sind schräg von der Seite zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Dan Bartlett

Dieses Sichtfeld im südlichen Sternbild Kranich (Grus) ist ein Grad breit. Es zeigt reichlich weit entfernte Galaxien. Die drei Spiralgalaxien rechts unten sind besonders auffällig. Die drei Galaxien bilden eine Gruppe, die etwa 70 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Manchmal werden sie als Grus-Trio bezeichnet.

Der hübsche Teleskopausschnitt wurde am 13. Dezember aufgenommen. Die Galaxien teilen ihn sich mit dem Kometen C/2020 V2 ZTF. Er reist aus dem inneren Sonnensystem ab und schwingt sich auf einer hyperbolischen Bahn unter die Ebene der Ekliptik. Im Bild war der Komet etwa 29 Lichtminuten von der Erde entfernt.

Der Komet ZTF war viel heller, als er letzten Mai die größte Annäherung an die Sonne erreichte. Im September 2023 kam er der Erde am nächsten. Doch er leuchtet in Teleskopen, die zum südlichen Nachthimmel zeigen, immer noch hell, fast so hell wie die Galaxien im Grus-Trio.

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Eishalos über Bayern

In der Ferne steht ein Gebäude auf weißem Schnee mit Bergen im Hintergrund. Darüber ist ein Himmel voller Eiskristalle. Der Nachthimmel wird von zahlreichen geschwungenen Eiskristallen überlagert, die das Mondlicht im Hintergrund reflektieren.

Bildcredit und Bildrechte: Bastian Werner

Wie entstehen diese ungewöhnlichen Himmelsbögen? Durch Eiskristalle. Anfang des Monats überquerte der Fotograf bei Füssen in Bayern ein frisch verschneites Feld. Dabei merkte er, dass er in einen Eisnebel geraten war. Damit Wasserdunst zu einem Eisnebel gefriert, muss die Temperatur ziemlich tief sein. An diesem Tag wurde tatsächlich eine Lufttemperatur weit unter Null gemessen.

Der Eisnebel reflektierte das Licht der Sonne, die hinter der Colomanskirche unterging. Das führte zu einem der schönsten Schauspiele, die der Fotograf je gesehen hatte. Die Punkte im Bild sind keine Sterne im Hintergrund, sondern schwebendes Eis und Schnee.

Als nächstes seht ihr zwei markante Eishalos, einen 22-Grad-Halo und einen 46-Grad–Halo. Weitere Bögen sind – von oben nach unten – ein Gegensonnenbogen, ein Zirkumzenitalbogen, ein Parrybogen, ein Tangentenbogen und ein Horizontalkreis, der waagrecht verläuft.

Eine ballonförmige Kurve verbindet den obersten Bogen mit der Sonne. Sie ist die seltenste von allen: ein Sonnenbogen. Er entsteht durch Reflexion an den Seiten von sechseckigen Eiskristallen, die flach zu Boden flattern.

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NGC 1499: Der Kaliforniennebel

Hinter einem Vorhang aus fein verteilten Sternen leuchtet ein roter, länglicher Nebel, der wenig gefastert und eher flächig ist und diagonal im Bild liegt. Rechts neben der Mitte leuchtet ein etwas hellerer Stern.

Bildcredit und Bildrechte: Steven Powell


Liegt die mythische Insel von Königin Calafia im All? Das vielleicht nicht, aber zufällig erinnert der Umriss dieser Molekülwolke an den des Bundesstaates Kalifornien in den USA. Unsere Sonne liegt im Orionarm der Milchstraße – nur etwa 1000 Lichtjahre vom Kaliforniennebel entfernt. Der Emissionsnebel wird auch als NGC 1499 bezeichnet. Er hat einen Durchmesser von circa 100 Lichtjahren.

Das Bild zeigt das typisch rote Leuchten im Kaliforniennebel. Es entsteht, wenn Wasserstoffatome mit Elektronen rekombinieren, die zuvor durch sehr energiereiches Sternenlicht aus ihrem Wasserstoffatom herausgelöst (ionisiert) wurden. Die Strahlung, die so viel Gas im Kaliforniennebel ionisiert, stammt wahrscheinlich vom hellen Stern Xi Persei. Der heiße, bläuliche Stern steht rechts neben dem Nebel.

In dunklen Nächten sieht man den Kaliforniennebel mit einem Teleskop, das ein großes Gesichtsfeld haben sollte, im Sternbild Perseus nahe bei den Plejaden. Dieser Rotlicht-Nebel ist ein beliebtes Motiv in der Astrofotografie.

Portal ins Universum: APOD-Zufallsgenerator

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Illusion der gleichen Farben

Das Schachbrett im Bild hat hell- und dunkelgraue Quadrate. Eine grüne Röhre, die auf dem Brett steht, wirft einen Schatten. Auf einem dunklen Quadrat ist ein Buchstabe A und im Schatten ein Buchstabe B auf einem hellen Quadrat. Die Frage lautet, ob die beiden Quadrate A und B dieselbe Farbe haben.

Bildcredit: Edward H. Adelson, Wikipedia

Sind die Quadrate A und B gleich gefärbt? Ja! Man sieht das, wenn man entweder den Mauspfeil über das Bild schiebt oder hier klickt. Dann werden die Felder verbunden. Die optische Täuschung ist ein Beispiel für Illusionen der Farbgleichheit. Sie zeigt, dass die menschliche Beobachtung in der Wissenschaft zu nicht eindeutigen oder falschen Ergebnissen führen kann. Das passiert auch bei scheinbar unmittelbaren Dingen, zum Beispiel wie man Farbe wahrnimmt.

Ähnliche optische Täuschungen gibt es auch am Himmel. Ein Beispiel ist die Größe des Mondes am Horizont oder die scheinbare Form astronomischer Objekte. Seit automatische reproduzierbare Messinstrumente wie CCDs aufgekommen sind, sind die Wissenschaft im Allgemeinen und die Astronomie im Besonderen weniger anfällig für – obschon nicht frei von – Täuschungen, die von der menschlichen Wahrnehmung beeinflusst sind.

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Geminiden über dem See Nianhu in China

Über einem See strömen zahllose Meteore der Geminiden vom Himmel. Im Hintergrund ist das Sternbild Orion und die Milchstraße zu erkennen.

Bildcredit und Bildrechte: Hongyang Luo

Woher kommen all diese Meteore? Was die Richtung am Himmel betrifft, lautet die Antwort eindeutig: aus dem Sternbild Zwillinge (Gemini). Daher wird der Hauptmeteorstrom im Dezember als Geminiden bezeichnet, denn all seine Meteore kommen scheinbar vom Radianten in den Zwillingen.

Dreidimensional gesehen stößt der ungewöhnliche Asteroid 3200 Phaethon die sandkorngroßen Stücke aus. Diese Stücke folgen einer klar definierten Bahn um unsere Sonne, und der Teil der Bahn, der sich der Erde nähert, liegt vor dem Sternbild Zwillinge. Wenn also die Erde diese Bahn kreuzt, liegt der Radiant der fallenden Stücke in Gemini.

Hier seht ihr ein Komposit aus vielen Bildern, die vor wenigen Tagen am See Nianhu in China bei dunklem Himmel aufgenommen wurden. Das Bild zeigt mehr als 100 helle Meteorspuren des Geminiden-Meteorstroms.

APOD-Jahresrückblick (2023): Vortrag von RJN bei NSN

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Saturnmond Enceladus als Sichel

Vor dunklem Hintergrund leuchtet rechts die Sichel des Eismondes Enceladus.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, SSI, JPL, ESA, NASA

Die Raumsonde Cassini zeigt, wie die Seite des faszinierenden inneren Mondes Enceladus, die zu Saturn zeigt, aus dem Schatten auftaucht. Norden ist oben. Der dramatische Moment fand im November 2016 statt. Cassini war etwa 130.000 Kilometer von der hellen Sichel des Mondes entfernt und die Kamera war fast zur Sonne gerichtet.

Diese ferne Welt reflektiert über 90 Prozent des einfallenden Sonnenlichts. Ihre Oberfläche reflektiert also in etwa gleich viel Licht wie frischer Schnee. Enceladus ist zwar gerade einmal 500 Kilometer groß, dafür ist er aber ein überraschend aktiver Mond.

Bei ihren Vorbeiflügen sammelte die Sonde Cassini Bilder und Messdaten. Mit diesen Daten wurden Wasserdampf und Eiskörner nachgewiesen. Sie strömen aus Geysiren am Südpol. Außerdem gibt es Hinweise auf einen Ozean aus flüssigem Wasser, der unter der Eiskruste des Mondes verborgen ist.

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