Autor: Maria Pflug-Hofmayr

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Böenwalze über Uruguay

Links ist ein Sandstrand, von dem aus nach rechts ein unruhiges Meer bis zum Horizont reicht. Über dem Horizont reicht eine walzenförmige Wolke quer durch das ganze Bild.

Credit und Bildrechte: Daniela Mirner Eberl

Beschreibung: Welche Art von Wolke ist das? Eine Roll Cloud. Diese seltenen langen Wolken könnten sich in der Nähe von vorrückenden Kaltfronten bilden. Speziell Gewitterfronten, die eine fortschreitende Sturmfront bilden, können bewirken, dass feuchte, warme Luft aufsteigt, unter den Taupunkt abkühlt und so eine Wolke bilden. Wenn das gleichmäßig entlang einer ausgedehnten Front geschieht, kann sich eine Roll Cloud bilden. In Roll Clouds kann Luft sogar entlang der langen horizontalen Wolkenachse zirkulieren. Eine Roll Cloud kann sich wahrscheinlich nicht in einen Tornado verwandeln. Anders als die ähnliche Shelf Cloud ist eine Roll Cloud – eine Wolke vom Typ Arcus – gänzlich von ihrer Herkunftsgewitterwolke abgelöst. Oben ist eine Roll Cloud zu sehen, die sich am 29. Januar 2009 über Las Olas Beach in Maldonado (Uruguay) in weite Ferne erstreckte.

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Der Kern des Kometen Halley: ein Eisberg in der Umlaufbahn

Rechts ist der Kern des Kometen Hally, sein großer, weiß leuchtender Schweif breitet sich nach links aus.

Credit und Bildrechte: Halley- Mehrfarbkamera-Team, Giotto-Projekt, ESA

Wie sieht ein Kometenkern aus? Kometenkerne bestehen aus Ursprungsmaterie des Sonnensystems. Früher vermutete man, dass sie sehr schmutzigen Eisbergen ähneln. Doch erdgebundene Teleskope zeigten nur die Wolken aus Gas und Staub, die aktive Kometen umgeben, wenn sie sich der Sonne näheren. Sie konnten nur die Koma von Kometen und die charakteristischen Kometenschweife auflösen.

1986 passierte die europäische Raumsonde Giotto Halleys Kern bei seiner Annäherung an die Sonne und schickte Bilder. Sie war eine der ersten einer Gruppe von Raumsonden, die den Kern eines Kometen besuchten und fotografierten. Aus Daten von Giottos Kamera entstand dieses überarbeitete Bild des kartoffelförmigen Kerns.

Der dunkle Kern ist etwa 15 Kilometer groß. Rechts sind einige Oberflächendetails des Kerns zu sehen, links ist die Koma aus fließendem Gas und Staub. Alle 76 Jahre gelangt Komet Halley ins innere Sonnensystem. Dabei verliert der Kern jedes Mal eine etwa 6 Meter dicke Schicht aus Eis und Gestein, die ins All verschwindet.

Die Ablagerungen, die von Halleys Kern wegströmen, werden in seinem Schweif verteilt. Daraus entstehen die Meteorströme der Orioniden und der Eta-Aquariiden. Die Orioniden sind jedes Jahr im Oktober zu sehen, jeden Mai tritt der Meteorschauer der Eta-Aquariiden auf.

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Eine Kraft aus dem leeren Raum: der Casimir-Effekt

Mitten im Bild ist eine fast perfekt glatte Kugel abgebildet. Links ist eine gezähnte Kante einer Platte, unter der Kugel sind weich wirkende Wellen mit Löchern.

Credit und Bildrechte: Umar Mohideen (U. California at Riverside)

Beschreibung: Diese winzige Kugel liefert den Hinweis, dass das Universum ewig expandieren wird. Die Kugel mit einem Durchmesser von wenig mehr als einem Zehntelmillimeter bewegt sich auf eine glatte Platte zu – als Reaktion auf Energieschwankungen im Vakuum des leeren Raumes.

Die Anziehungskraft wird als Casimir-Effekt bezeichnet. Sie ist nach ihrem Entdecker benannt, der vor 55 Jahren zu verstehen versuchte, warum sich zähe Flüssigkeiten wie Mayonnaise so langsam bewegen.

Heute gibt es Hinweise, dass ein Großteil der Energiedichte im Universum eine unbekannte Form hat, die als Dunkle Energie bezeichnet wird. Form und Entstehung der Dunklen Energie sind fast gänzlich unbekannt. Die Dunkle Energie wurde im Zusammenhang mit Vakuumfluktuation vorhergesagt, ähnlich wie der Casimir-Effekt. Dunkle Energie entsteht durch den Raum selbst.

Die gewaltige geheimnisvolle Dunkle Energie treibt anscheinend die gesamte Materie durch Gravitation auseinander. Daher dehnt sich das Universum vermutlich bis in alle Ewigkeit aus. Ein Hauptziel der Forschung ist, die Vakuumfluktuation zu verstehen, nicht nur um unser Universum besser erklären zu können, sondern auch um zu verhindern, dass mechanische Mikro-Maschinenteile aneinander kleben.

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Blauer Mond und Finsternis

An einem wolkig wirkenden Himmel schwebt ein sehr plastischer Mond mit dunklen Meeren, der rechts unten einen dunklen Schatten hat.

Credit und Bildrechte: Jean Paul Roux

Beschreibung: Das Internationale Jahr der Astronomie 2009 endete mit einem Blue Moon und einer partiellen Mondfinsternis, da der zweite Dezember-Vollmond am 31. Dezember den Erdschatten streifte. Die Silvester-Blue-Moon-Finsternis war in Europa, Asien, Afrika und Teilen Alaskas sichtbar. Dieses Komposit aus zwei Aufnahmen wurde bei wolkigem Himmel über Saint Bonnet de Mure in Frankreich aufgenommen. Über die südlichen Mondregionen spielt der Rand des Erdschattens, der dunkle Kernschatten, und erscheint rechts zusammen mit dem markanten Strahlenkrater Tycho. Während des Finsternismaximums bedeckte der Schatten etzwa 8 Prozent des Durchmessers der Mondscheibe.

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Kein blauer Mond

Hinter dem italienischen Fluss Po ragt ein Berg auf, oben steht die Kirche von Turin, darüber leuchtet der Mond, der sich weiß und blau im Wasser spiegelt.

Credit und Bildrechte: Stefano De Rosa

Beschreibung: Dieser helle Vollmond wurde am 2. Dezember fotografiert, als er über einer Kirche im italienischen Turin mit Blick über den Po schien. Es war der erste Vollmond im Dezember. Der Vollmond von letzter Nacht, der die Silvesterfeierlichkeiten beleuchtete, war der zweite Vollmond im Dezember, daher passt für ihn die moderne Definition des Blue Moon – der zweite Vollmond in einem Monat.

Da der Mondzyklus von Vollmond zu Vollmond 29,5 Tage dauert, ist etwa alle 2,5 Jahre in einem beliebigen Monat ein Blue Moon zu beobachten. Rechts über dem Glanz des ersten Vollmondes im Dezember steht der Sternhaufen der Plejaden.

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Staub und der Helixnebel

Ein grün leuchtender Nebel mit einem rot leuchtenden Stern in der Mitte erinnert an ein Auge.

NASA, JPL-Caltech, Kate Su (Steward Obs, U. Arizona) et al.

Beschreibung: Staub lässt dieses kosmische Auge rot erscheinen. Das schaurige Bild des Weltraumteleskops Spitzer zeigt Infrarotstrahlung des gut erforschten Helixnebels (NGC 7293), der sich etwa 700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann (Aquarius) befindet. Die zwei Lichtjahre große Hülle aus Staub und Gas um einen zentralen weißen Zwerg wurde lange Zeit für ein typisches Beispiel eines planetarischen Nebels gehalten, der das Endstadium in der Entwicklung eines sonnenähnlichen Sterns repräsentiert. Doch die Spitzer-Daten zeigen, dass der Zentralstern des Nebels selbst in überraschend helles Infrarotleuchten getaucht ist. Modelle lassen darauf schließen, dass das Leuchten durch durch eine Trümmerwolke aus Staub erzeugt wird. Obwohl das Material des Nebels vor vielen tausend Jahren von dem Stern abgestoßen wurde, könnte der nahe am Stern liegende Staub durch Kollisionen in einer Ansammlung von Objekten ähnlich dem Kuipergürtel oder der Oortschen Kometenwolke in unserem Sonnensystem entstehen. Die kometenähnlichen Körper, die in dem fernen planetaren Systemen gebildet wurden, hätten andernfalls sogar die dramatischen späten Stadien der Entwicklung des Sterns überlebt.

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Spitzers M101

Im Bild rotiert eine Galaxie mit rosaroten Spiralarmen, darum herum sind blau gefärbte Sterne verteilt.

NASA, JPL-Caltech, K. Gordon (STScI) et al.

Beschreibung: Die große schöne Spiralgalaxie M101 ist einer der letzten Einträge in Charles Messiers berühmtem Katalog, aber definitiv nicht einer der unscheinbarsten. Diese Galaxie mit einem Durchmesser von etwa 170.000 Lichtjahre n Durchmesser ist gewaltig, fast zweimal so groß wie unsere Galaxis, die Milchstraße. M101 war auch einer jener typischen Spiralnebel, die von Lord Rosse im 19. Jahrhundert mit seinem Teleskop, dem Leviathan von Parsontown, beobachtet wurden. Diese Ansicht aus dem 21. Jahrhundert, die vom Weltraumteleskop Spitzer im infraroten Wellenlängenbereich aufgenommen wurde, zeigt Sternenlicht in blauen Farbtönen, während die Staubwolken der Galaxie rot sind. Bei der Untersuchung der Staubstrukturen im äußeren Rand der Galaxie fanden Astronomen heraus, dass organische Moleküle, die im gesamten Rest von M101 vorhanden sind, dort fehlen. Die organischen Moleküle, die von den Spitzers Instrumenten aufgespürt wurden, werden als polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAHs) bezeichnet. PAHs sind häufige Bestandteile im Staub der Milchstraße, und auf der Erde sind sie in Ruß zu finden. PAHs werden wahrscheinlich nahe dem äußeren Rand von M101 von der energiereichen Strahlung in aktiven Sternbildungsregionen zerstört. M101, auch als Feuerradgalaxie bekannt, liegt etwa 25 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Ursa Major.

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Rigel und der Hexenkopfnebel

Links leuchtet ein Nebel, der an das Gesicht eines Hexers erinnert, der den hellen Stern in der Mitte anblickt. Im Hintergrund sind weitere Nebel verteilt.

Credit und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo (Deep Sky Colors)

Beschreibung: Doppelt plagt euch, mengt und mischt! Kessel brodelt, Feuer zischt. – Vielleicht hätte Macbeth den Hexenkopfnebel befragen sollen. Dieser vielsagend geformte Reflexionsnebel unten links ist mit dem hellen Stern Rigel rechts daneben im Sternbild Orion verbunden. Der Hexenkopfnebel, formeller bekannt als IC 2118, leuchtet, weil er Rigels Licht streut. Feiner Staub im Nebel reflektiert das Licht. Die blaue Farbe des Hexenkopfnebels und des Staubs, der Rigel umgibt, entsteht nicht durch Rigels blaue Farbe, sondern dadurch, dass Staubkörner blaues Licht stärker als rotes Licht reflektieren. Der gleiche physikalische Prozess bewirkt, dass der Tageshimmel der Erde blau erscheint, obwohl die streuenden Moleküle in der Erdatmosphäre Stickstoff und Sauerstoff sind. Rigel, der Hexenkopfnebel sowie das Gas und der Staub, die sie umgeben, sind etwa 800 Lichtjahre entfernt.

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