Autor: Maria Pflug-Hofmayr

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Nordlichter aus der Stratosphäre

Rechts im Bild über dem Horizont leuchten Polarlichter, unten grün und darüber dunkelrot. Über dem Horizont sind zart gesprenkelte Sterne, unten auf der Erde sind zahlreiche Lichtspuren.

Bildcredit und Bildrechte: Ralf Rohner

Nordlichter leuchten auf diesem Nachthimmel, der am 15. Jänner aus der Stratosphäre des Planeten Erde fotografiert wurde. Das 5 Sekunden belichtete Einzelbild entstand an Bord eines Flugzeugs über dem kanadischen Winnipeg. Die Kamera wurde von Hand gehaltenen. Während der Aufnahme zogen die Lichter unten auf der Erde bunte Spuren in Flugrichtung.

Über dem fernen Horizont regten energiereiche Teilchen, die an den Linien des Erdmagnetfeldes in die Polarregionen des Planeten gelenkt wurden, atomaren Sauerstoff an und rufen die schimmernde Nordlichtschau hervor. Der typische grünliche Farbton der Polarlichter entsteht in einer Höhe von 100 bis 300 Kilometern. Rot leuchtet in noch größerer Höhe und bei dünner Atmosphäre.

Die blassen Sterne in der Ebene unserer Milchstraße wölben sich am Nachthimmel, und die Andromedagalaxie erweitert den Nordhimmel in den extragalaktischen Weltraum. Die Andromedagalaxie ist die Spirale, die unserer Milchstraße am nächsten liegt. Eine diffuse Andeutung davon erkennt ihr links oben.

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Amerika und das Meer der Heiterkeit

Das Bild zeigt den Erdmond aus der Nähe, der Blick fällt seitlich darauf, rechts hinten ist der Mondrand und dahinter das Weltall. Das Bild ist eine rot-cyanfarbige Anaglyphe. Mit farbigen Brillen wirkt es dreidimensional.

Bildcredit und Bildrechte: Gene Cernan, Apollo 17, NASA; Anaglyphe: Patrick Vantuyne

Holt eure rot-blauen Brillen und seht euch dieses Stereobild von einer anderen Welt an. Am 11. Dezember 1972 fotografierte Eugene Cernan, der Missionskommandanten von Apollo 17, einen Umlauf vor dem Abstieg zur Landung auf dem Mond diese Szene.

Die Stereoanaglyphe entstand aus zwei Fotos (AS17-147-22465, AS17-147-22466). Cernan fotografierte sie an Bord des Mondmodules Challenger, als er und Dr. Harrison Schmitt über den Landeplatz von Apollo 17 im Taurus-Littrow-Tal flogen.

Die breite, sonnenbeleuchtete Vorderseite des Südmassivs erhebt sich mitten im Bild über dem dunklen Boden von Taurus-Littrow links daneben. Das von Ron Evans gesteuerte Kommandomodul America ist im Orbit vor dem Gipfel des Südmassivs erkennbar. Hinter den Bergen liegt am Mondrand das Mare Serenitatis (Meer der Heiterkeit).

Mit der Mission Artemis II, deren Start für frühestens September 2025 geplant ist, sollen vier Astronauten den Mond umrunden und wieder zurückkehren.

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Rakete passiert den gekräuselten Mond

Vor einem riesengroßen Mond startet eine Rakete mit zwei Boostern. Der untere Rand des Mondes sieht aus, als wäre er geschmolzen und würde hinuntertropfen.

Bildcredit und Bildrechte: Steven Madow

Kann eine Rakete den Mond kräuseln? Nein, aber sie kann den Mond im Hintergrund wellig erscheinen lassen. Die Rakete war in diesem Fall eine Falcon Heavy von SpaceX, die letzte Woche vom Kennedy-Raumfahrtzentrum der NASA abhob.

Auf diesem Bild vom Start leuchtet die Abgasfahne der Rakete weiter als bis zur Projektion auf den fast vollen Mond, der in der Ferne aufging. Am unteren Rand des Mondes hängen seltsame tropfenähnliche Wellen. Der Mond selbst war weit entfernt und unverändert.

Die physikalische Ursache dieser scheinbaren Wellen waren Taschen aus relativ heißer, verdünnter Luft, die Mondlicht weniger stark brachen sowie Taschen mit relativ kühler, komprimierter Luft: Brechung. Der Schnappschuss war zwar geplant, doch die zeitliche Planung des Starts musste genau passen, damit der Vorbeiflug am Mond genau während dieser einzigen Aufnahme stattfand.

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NGC 1232: Eine prachtvolle Spiralgalaxie

Bildfüllend ist eine Spiralgalaxie dargestellt, die wir direkt von oben sehen. In der Mitte leuchtet ein hellgelbes Zentrum, außen herum verlaufen stark strukturierte Spiralarme. Am rechten Bildrand ist eine kleine Galaxie.

Bildcredit: FORS, 8,2-Meter VLT Antu, ESO

Galaxien faszinieren – nicht nur wegen dem, was man sieht, sondern auch wegen dem, was man nicht sieht. Die prachtvolle Spiralgalaxie NGC 1232 ist ein gutes Beispiel, sie wurde mit einem der Very Large Telescopes detailreich abgebildet.

Das Sichtbare stammt von Millionen heller Sterne und dunklem Staub. Diese sind in einem Gravitationswirbel von Spiralarmen gefangen, die um das Zentrum rotieren. Offene Haufen mit hellen, blauen Sternen sind entlang dieser Spiralarme verteilt, dazwischen befinden sich dunkle Bahnen aus dichtem interstellarem Staub.

Weniger sichtbar, aber dennoch nachweisbar sind Milliarden blasser, normaler Sterne und riesige Mengen an interstellarem Gas. Sie enthalten zusammen so viel Masse, dass sie die Dynamik der inneren Galaxie prägen.

Die gängigsten Theorien lassen vermuten, dass noch es größere Mengen an unsichtbarer Materie in einer Form gibt, die wir noch nicht kennen. Diese Dunkle Materie, die alles durchdringt, soll zum Teil die Bewegungen der sichtbaren Materie in den äußeren Bereichen von Galaxien erklären.

Freier APOD-Vortrag am 9. Januar 2024 vor der Vereinigung der Amateurastronomen in New York (online)

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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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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

In diesem ein Grad breiten Sichtfeld im südlichen Sternbild Kranich (Grus) gibt es reichlich weit entfernte Galaxien. Die drei Spiralgalaxien rechts unten sind besonders auffällig. Alle drei Galaxien bilden eine etwa 70 Millionen Lichtjahre entfernte Gruppe, 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. Der Komet 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 unserem Planeten entfernt.

Der Komet ZTF war zwar viel heller, als er letzten Mai die größte Annäherung an die Sonne erreichte und im September 2023 der Erde am nächsten kam, 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. Als der Fotograf Anfang des Monats in der Nähe von Füssen in Bayern ein frisch verschneites Feld überquerte, merkte er, dass er in einen Eisnebel geraten war. Damit verdunstetes Wasser zu einem Eisnebel gefriert, müssen die Temperaturen ziemlich tief sein. Tatsächlich wurde an diesem Tag eine Lufttemperatur weit unter Null gemessen.

Der Eisnebel reflektierte das Licht der Sonne, die hinter der Colomanskirche unterging. Das Ergebnis war eines 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. Weiters seht ihr mehrere Bögen, unter anderem – von oben nach unten – einen Gegensonnenbogen, einen Zirkumzenitalbogen, einen Parrybogen, ein Tangentenbogen und ein Horizontalkreis (waagrecht).

Die ballonförmige Kurve, die den obersten Bogen mit der Sonne verbindet, ist die seltenste von allen: Es ist ein Sonnenbogen, der durch Reflexion an den Seiten von waagrecht ausgerichteten, sechseckigen Eiskristallen entsteht.

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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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