Autor: Susanne M. Hoffmann

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Pluto in Echtfarben

Pluto schwebt bildfüllend im Raum, links unten ist dunkles Gelände. Von der Mitte ausgehend verläuft sehr glattes Gel#nde nach rechts unten, sie erinnert an ein Herz. Die Farbe des Planeten ist beige.

Bildcredit: NASA, JHU APL, SwRI; Bearbeitung: Alex Parker

Welche Farbe at Pluto wirklich? Es war eine große Mühe, dies herauszufinden. Sogar mit all den Bildern, die von der robotischen Raumsonde New Horizons zur Erde zurückgefunkt wurden, als sie im Jahr 2015 den Pluto überflog. Diese multispektralen Aufnahmen so zu prozessieren (nachzubearbeiten), dass sie zeigen, was das menschliche Auge etwa sehen würde, war eine Herausforderung.

Das Ergebnis, das wir hier zeigen wurde erst drei Jahre später veröffentlicht, lange nachdem die Rohdaten von New Horizons aufgenommen worden waren. Dies ist das höchstaufgelöste Echtfarbenbild, das jemals von Pluto aufgenommen wurde. Auffallend ist auch die helle, herzförmige Tombaugh Region mit der ungewöhnlich glatten Ebene namens Sputnik Planitia. Die Oberfläche besteht aus gefrorenem Stickstoff, der die westlichen Ausläufer füllt. New Horizons entdeckte auf dem Zwergplaneten überraschend komplexe Oberflächenstrukturen bestehend aus zahlreichen Regionen mit auffallend verschiedenen Farbtönen. Trotzdem ist Pluto insgesamt überwiegend braun. Der Löwenanteil seiner gedeckten Farben stammt von Methan an der Oberfläche, das von der ultravioletten Strahlung der Sonne energetisch angeregt wird.

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Der Schneesturm 1938 von Upper Michigan

Der obere Teil einer Stomleitung ist fast zur Gänze von Schnee bedeckt.

Bildcredit: Bill Brinkman; Danksagung: Paula Rocco

Ja, aber kann man das auch während Blizzard (ein starker Schneesturm) machen? Während des Jahrhundertsturms 1938 erreichten manche Schneewehen auf der Oberen Halbinsel von Michigan die Höhe der Telefonleitungsmasten.

Fast ein Meter Neuschnee fiel überraschend im Zeitraum von zwei Tagen in einem Sturm, der diese Woche vor 86 Jahren startete. Während der Schnee fiel und Orkanböen den Schnee zu surrealen Höhen auftürmten, waren viele Straßen nicht nur unpassierbar, sondern es war auch unmöglich, sie zu räumen. Leute strandeten, Autos, Schulbusse und Züge blieben im Schnee stecken und es brach sogar ein gefährliches Feuer aus. Glücklicherweise sind nur zwei Menschen gestorben, obwohl z.B. manche Schüler gezwungen waren, mehrere aufeinanderfolgende Tage die Schule nicht zu verlassen.

Das oben gezeigte Bild ist von einem Anwohner kurz nach dem Sturm aufgenommen worden. Obwohl der ganze Schnee schließlich geschmolzen ist, tragen wiederholte Schneestürmw wie dieser dazu bei, permanente Gletscher in eisigen Regionen unseres Planeten Erde zu bilden.

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Drachen-Polarlicht über Island

In einer verschneiten, grün beleuchteten Landschaft steht in der Mitte in einiger Entfernung eine Person. Am Himmel strahlt ein Polarlicht, das an einen Drachen erinnert.

Bildcredit und Bildrechte: Jingyi Zhang und Wang Zheng

Manchmal leuchten Drachen am Himmel. Es gibt zwar keine fliegenden Drachen, doch 2019 baute sich ein Polarlicht am Himmel über Island auf, das wie ein Drache geformt war. Das Polarlicht entstand durch ein Loch in der Sonnenkorona, durch das geladene Teilchen als Sonnenwind strömten. Diese Teilchen folgen den wechselnden interplanetaren Magnetfeldern zur Magnetosphäre der Erde.

Als einige der Teilchen auf die Atmosphäre der Erde trafen, regten sie Atome an, die daraufhin Licht aussendeten. So entstand das Polarlicht. Die ikonische Erscheinung fesselte sosehr, dass die Mutter des Fotografen während der Aufnahme herauslief und aufs Bild gebannt wurde.

Unsere aktive Sonne ist auch weiterhin ungewöhnlich aktiv. Dies macht sich bemerkbar durch Protuberanzen, Filamente auf der Oberfläche der Sonne, Sonnenflecken und große aktive Regionen. Es dauert so lange an wie das Maximum an Aktivität auf der Sonne, also bis etwa 2025.

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Illustris simuliert das Universum

Videocredit: Illustris-Arbeitsgemeinschaft, NASA, PRACE, XSEDE, MIT, Harvard CfA; Musik: Die vergiftete Prinzessin (Media Right Productions)

Wie sind wir hier gelandet? Klickt auf „Play“ klicken, lehnt euch zurück und genießt! Das Video ist eine Computer-Simulation. Sie zeigt die Entwicklung des Universums, die Entstehung von Galaxien und des Orts der Menschen im Universum. Das Illustris-Projekt brauchte 20 Millionen CPU-Stunden. Im Jahr 2014 wurden damit 12 Milliarden Elemente berechnet, die einen Würfel mit der Kantenlänge von 35 Millionen Lichtjahren auflösen. Die Simulation zeigt, wie sich diese Elemente im Raum in 13 Milliarden Jahren entwickelt. Sie folgt der Materie zurück bis zu ihrer Entstehung. Man sieht viele verschiedene Typen von Galaxien.

Im Video entwickelt sich das virtuelle Universum. Ein Teil der Materie, die sich mit dem Universum ausdehnt, wird schnell durch Gravitation gebunden. So entstehen Fasern mit Galaxien und Galaxienhaufen. Das Video zeigt den Blickwinkel einer fiktiven Kamera. Sie kreist um Teile des Universums, die sich verändern. Erst zeigt sie, wie sich Dunkle Materie entwickelt. Später sieht man Wasserstoff, bei dem seine Temperatur mitläuft (0:45). Dann folgen schwerere Elemente wie Helium und Kohlenstoff (1:30) und schließlich Dunkle Materie (2:07).

Links unten läuft die Zeit seit dem Urknall. Rechts oben ist abzulesen, welche Art von Materie gerade gezeigt wird. Explosionen (0:50) in den Zentren von Galaxien stammen von den extrem massereichen Schwarzen Löchern. Sie stoßen Blasen aus heißem Gas aus.

Es gibt interessante Abweichungen der Illustris-Simulation vom realen Universum. Dazu zählt unter anderem, dass bei der Simulation eine größere Häufigkeit alter Sterne entsteht. Die Abweichungen werden untersucht.

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NGC 2440: Kokon eines neuen Weißen Zwergs

Vor einem dunklen Hintergrund leuchtet ein runder Nebel, der entfernt an das Innere einer Iris im Auge erinnert.
Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: H. Bond (STScI), R. Ciardullo (PSU), Forrest Hamilton (STScI)

Was ist da im Zentrum? Wie ein Schmetterling beginnt ein weißer Zwergstern seine Existenz in einer Art Kokon. Dieser besteht aus dem Gas seines früheren Selbst, das sich allmählich verflüchtigt, nachdem der einstige Stern es ausstieß. In dieser Analogie wäre die Sonne eine Raupe und die abgestoßene Gashülle wird der schönste Kokon.

Dieser Kokon ist ein planetarischer Nebel mit der Bezeichnung NGC 2440. Er birgt einen der heißesten Weißen Zwerge, die wir kennen. Es ist der helle orangefarbene Punkt mitten im Bild. Auch unsere Sonne wird eines Tages ein Weißer Zwerg in einem Schmetterling, aber nicht in den nächsten 5 Milliarden Jahren.

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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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Der Große Wagen über dem Pyramidenberg

Eine Landschaft mit hohen Bergen in der Ferne und immergrünen Bäume in der Nähe. Oben ist ein sternenklarer Himmel, an dem die Sterne des Großen Wagens leicht erkennbar sind. Ein Rollover-Bild beschriftet die Namen der Sterne des Großen Wagens.

Bildcredit und Bildrechte: Steve Cullen

Seit wann kennt ihr diese Sterngruppe? Sie ist zwar in vielen Kulturen auf der ganzen Erde als Sternbild bekannt. Doch sie verbinden den Asterismus mit ganz verschiedenen Merkhilfen oder folkloristischen Geschichten: In den USA ist er als Große Schöpfkelle bekannt. In Großbritannien nennt man ihn Pflug, in Frankreich Kasserolle und im deutschen Sprachraum Großer Wagen.

Die sieben Sterne sind allerdings kein offizielles Sternbild. Sie gehören zu einer viel größeren Figur. Der Name, der 1922 von der Internationalen Astronomischen Union festgelegt wurde, ist Große Bärin (Ursa Major; Anmerkung zur deutschen Übersetzung: „Der Bär“ wäre im Lateinischen „ursus“). Die anerkannten Namen der Sterne sind von links nach rechts: Alkaid, Mizar und Alkor, Alioth, Megrez, Phecda, Merak und Dubhe.

Selbstredend sind die Sterne in jedem denkbaren Sternbild in den meisten Fällen nicht physisch miteinander verbunden. Daher überrascht es, dass die meisten Sterne des Großen Wagens anscheinend in dieselbe Richtung durchs All pflügen. Diese Eigenschaft teilen sie sogar mit weiteren Sternen in einem noch größeren Feld am Himmel.

Die gemessene gemeinsame Bewegung (als Sternstrom) legt nahe, dass sie doch lose zusammengehören und einen nahen Sternhaufen bilden. Man schätzt, dass dieser Sternhaufen nur ungefähr 75 Lichtjahre entfernt ist. Sein Durchmesser beträgt bis zu 30 Lichtjahre. Der Haufen ist als Ursa-Major-Gruppe bekannt. Mit „Gruppe“ ist „gemeinsame Bewegung“ gemeint. Dieses Bild zeigt die ikonische Sternformation über dem Pyramidenberg im kanadischen Alberta.

Webseminar – Netzwerk für den Nachthimmel: APOD-Herausgeber zeigt die besten Weltraumbilder 2023

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Ein Staubstrahl auf der Oberfläche des Kometen 67P

Auf der rauen Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko ist im Vordergrund ein heller Ausbruch an Staub und Gas zu sehen.

Bildcredit: ESA, Rosetta, MPS, OSIRIS; UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Woher kommen Komentenschweife? Nichts in einem Kometenkern erscheint als denknotweniger Entstehungsort für die Strahlströme, die die Kometenschweife generieren. Dennoch gelang der ESA-Raumsonde Rosetta 2016 nicht nur die Aufnahme eines solchen Jets aus dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko, sondern auch ein Durchflug.

Das heutige Weltraumbild ist das sagenhafte Foto, das die helle Rauchfahne zeigt, die an einer kleinen runden Klippe entsteht. Sie wird auf einer Seite von einer 10 Meter hohen Wand an der Ausdehnung in einer Richtung gehindert. Analysen der Rosetta-Daten zeigen, dass der Strahl aus Staub und Wassereis bestand. Das schroffe, aber sonst eher unauffällige Terrain zeigt, dass dort wahrscheinlich tief unter der porösen Oberfläche die Rauchfahne entstand.

Das Bild entstand etwa zwei Monate vor Ende der Rosetta-Mission. Das war zwei Monate, bevor die Sonde zum kontrollierten Absturz auf die Kometenoberfläche gebracht wurde.

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