Das Wasser unserer Erde

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Illustrationscredit: Jack Cook, Adam Nieman, Ozeanographisches Institut Woods Hole; Datenquelle: Igor Shiklomanov

Wie viel des Planeten Erde besteht aus Wasser? Eigentlich nur sehr wenig. Ozeane aus Wasser bedecken zwar etwa 70 Prozent der Erdoberfläche, doch diese Meere sind im Vergleich zum Erdradius sehr seicht.

Diese Illustration zeigt, was passieret, wenn man alles Wasser auf oder nahe der Erdoberfläche in einer Kugel sammeln würde. Der Radius dieser Kugel beträgt nur etwa 700 Kilometer, das ist weniger als ein Viertel des Monddurchmessers, aber etwas mehr als der Radius des Saturnmondes Rhea, der – wie viele Monde im äußeren Sonnensystem – großteils aus Wassereis besteht.

Die nächstkleinere Kugel zeigt das flüssige Süßwasser der Erde, und die kleinste Kugel zeigt das Volumen aller Süßwasserseen und Flüsse der Erde. Wie all dieses Wasser auf die Erde gelangte und ob weit unter der Erdoberfläche eine wesentliche Menge an Wasser verborgen ist, wird weiterhin erforscht.

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Die Fee des Adlernebels

Die Fee des Adlernebels ist 10 Lichtjahre lang und verströmt starke Strahlung.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnis-Team (STScI/AURA)

Die Staubskulpturen im Adlernebel verdampfen. Kraftvolles Sternenlicht trägt die kühlen kosmischen Berge ab. Die übrig gebliebenen statuenartigen Säulen erinnern an mythische Fabelwesen.

Das Bild zeigt eine von mehreren markanten Staubsäulen im Adlernebel, man könnte sie als riesige außerirdische Fee beschreiben. Diese Fee ist jedoch zehn Lichtjahre groß, und die von ihr ausgesendete Strahlung ist viel heißer als gewöhnliches Feuer. Der größere Adlernebel wird auch als M16 bezeichnet. Er ist eine riesige, verdampfende Gas- und Staubhülle. In deren Inneren wächst ein Hohlraum mit einer faszinierenden Sternkrippe, in der ein offener Sternhaufen entsteht.

Diese große Säule ist etwa 7000 Lichtjahre entfernt und verdampft wahrscheinlich in etwa 100.000 Jahren. Das Bild wurde vom Weltraumteleskop Hubble in der Erdumlaufbahn aufgenommen, es ist in wissenschaftlich neu zugeordneten Farben dargestellt.

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Sonnenaufgang mit Schatten im September

Strahlenbüschel vom 15. September bei Petacciato in Italien über dem Meer.

Bildcredit und Bildrechte: Donato Lioce

Der Augenblick des astronomischen Äquinoktiums war am Freitag, dem 23. September 2022, um 01:03 UTC, als die Sonne den Himmelsäquator kreuzte und auf ihrer jährlichen Reise über den Himmel Erde nach Süden wanderte. Damit begann auf der Nordhalbkugel der Herbst und auf der Südhalbkugel der Frühling. Tag und Nacht waren an diesem Tag auf dem ganzen Planeten fast gleich lang.

Wenn ihr zur Feier des astronomischen Wechsels der Jahreszeiten einen Sonnenaufgang beobachtet, haltet Ausschau nach Strahlenbüscheln. Wolkenschatten wirken bei Sonnenaufgang oder -untergang manchmal dramatisch. Wegen der Perspektive zeigen die parallelen Schatten zur Sonne am Horizont, diese geht zum Äquinoktium im Osten auf und im Westen unter.

Diese Landschaft mit Himmel und Mee vom am 15. September entstand an der Mittelmeerküste in der Nähe des italienischen Dorfes Petacciato. Sie zeigt einen Sonnenaufgang mit Strahlenbüscheln und die Spiegelung im Wasser.

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Eisriese Neptun mit Ringen

Das Bild zeigt eine Aufnahme des Webb-Weltraumteleskops von Neptun mit seinen Ringen und mehreren seiner Monde.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, NIRCam

Nahe der Mitte dieses scharfen Bildes im nahen Infrarot, das mit dem James-Webb-Weltraumteleskop aufgenommen wurde, seht ihr den Eisriesen Neptun mit seinen Ringen. Die schwach leuchtende, ferne Welt ist der am weitesten von der Sonne entfernte Planet, er ist ungefähr 30 Mal weiter von draußen als der Planet Erde.

Die dunkle, geisterhafte Erscheinung des Planeten auf der atemberaubenden Ansicht von Webb ist auf Methan in der Atmosphäre zurückzuführen, das Infrarotlicht absorbiert. Wolken in großer Höhe, die über den Großteil von Neptuns absorbierendem Methan hinaufreichen, sind im Bild leicht erkennbar.

Neptuns größter Mond Triton, der mit gefrorenem Stickstoff überzogen ist, leuchtet im reflektierten Sonnenlicht heller als Neptun, er ist links oben mit Webbs charakteristischen Beugungsspitzen zu sehen. Zusammen mit Triton sind sieben von Neptuns 14 bekannten Monden im Sichtfeld erkennbar.

Neptuns blasse Ringe treten auf diesem neuen Planetenporträt aus dem Weltraum markant hervor. Details des komplexen Ringsystems sind hier seit dem Besuch der Raumsonde Voyager 2 im August 1989 bei Neptun erstmals wieder zu sehen.

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Nahaufnahme von NGC 7331

Das Bild zeigt eine Nahaufnahme der Spiralgalaxie NGC 7331 im Sternbild Pegasus, aufgenommen mit dem Weltraumteleskop Hubble.

Bildcredit und Lizenz: ESA/Hubble und NASA/D. Milisavljevic (Purdue-Universität)

Die große, schöne Spiralgalaxie NGC 7331 gilt oft als Pendant unserer Milchstraße. NGC 7331 liegt etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Pegasus und wurde schon früh als Spiralnebel erkannt. Sie ist jedoch eine der helleren Galaxien, die nicht in Charles Messiers berühmtem Katalog aus dem 18. Jahrhundert enthalten sind.

Da die Scheibe der Galaxie zu unserer Sichtlinie geneigt ist, führen lang belichtete Teleskopaufnahmen häufig zu Bildern mit einer starken Tiefenwirkung. Diese Nahaufnahme des Weltraumteleskops Hubble umfasst etwa 40.000 Lichtjahre.

Die prächtigen Spiralarme der Galaxie besitzen dunkle, undurchsichtige Staubbahnen, helle, bläuliche Haufen massereicher junger Sterne und das vielsagende rötliche Leuchten aktiver Sternbildungsregionen. Die gelblichen Zentralregionen enthalten Populationen älterer, kühlerer Sterne. Wie in der Milchstraße liegt auch im Kern der Spiralgalaxie NGC 7331 ein sehr massereiches Schwarzes Loch.

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Der Pferdekopfnebel in Infrarot von Hubble

Das Bild zeigt den normalerweise dunklen Pferdekopfnebel in hell leuchtendem Infrarotlicht.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: Alexandra Nachman

Während diese prächtige interstellare Staubwolke durch den Kosmos trieb, wurde sie von den Winden und der Strahlung von Sternen geformt, bis sie eine erkennbare Form annahm. Passenderweise wird sie Pferdekopfnebel genannt und ist in den riesigen, komplexen Orionnebel M42 eingebettet. Das Objekt ist lohnend, aber mit einem kleinen Teleskop schwierig zu beobachten. Dieses prachtvolle, detailreiche Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble in Infrarotlicht fotografiert.

Die dunkle Molekülwolke ist ungefähr 1500 Lichtjahre entfernt und als Barnard 33 katalogisiert. Sie ist oben vorwiegend deshalb zu sehen, weil sie der nahe massereiche Stern Sigma Orionis von hinten beleuchtet. Die Erscheinung des Pferdekopfnebels ändert sich langsam im Lauf der nächsten Millionen Jahre, bis er schlussendlich vom energiereichen Sternenlicht zerstört wird.

Himmelsüberraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (Ab 1995)
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Das Sternentstehungsgebiet NGC 3582 ohne Sterne

Dieses Bild zeigt den Sternentstehungsnebel NGC 3576 in mehreren Falschfarben. Eine der zentralen Staubstrukturen ähnelt ein wenig der der Freiheitsstatue.

Bildcredit und Bildrechte: Chris Willocks

Was passiert im Nebel der Freiheitsstatue? Es entstehen helle Sterne und interessante Moleküle, die freigesetzt werden. Der komplexe Nebel liegt in einer Sternbildungsregion mit der Bezeichnung RCW 57 und erinnert an das kultige Denkmal, aber auch an eine fliegende Superheldin oder einen weinenden Engel.

Auf diesem Bild mit neu zugewiesenen Farben wurden die Sterne digital entfernt. Es zeigt dichte Knoten aus dunklem, interstellarem Staub, Felder aus leuchtendem Wasserstoff, die von diesen Sternen ionisiert werden, und prächtige Schleifen aus Gas, das von verglühenden Sternen ausgestoßen wurde.

Die detaillierte Studie von NGC 3576 – auch bekannt als NGC 3582 und NGC 3584 – zeigte zumindest 33 massereiche Sterne im Endstadium der Sternentwicklung und eindeutige Vorkommen komplexer Kohlenstoffmoleküle, die als polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) bekannt sind.

PAK entstehen vermutlich im abkühlenden Gas von Sternbildungsregionen. Ihre Entstehung in dem Nebel, in dem die Sonne vor fünf Milliarden Jahren entstand, war vermutlich ein wichtiger Schritt bei der Entstehung von Leben auf der Erde.

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Strichspuren und Blitze über den Pyrenäen

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Bildcredit und Bildrechte: Marc Sellés Llimós

Die Schönheit in diesem Bild entfaltet sich Schicht für Schicht. Auf der untersten Ebene seht ihr das malerische Dorf Manlleu im spanischen Barcelona. Durch die sechs Minuten belichtete Aufnahme werden die Scheinwerfer zu Streifen.

Die nächste Ebene ist ein Berg – der Serra de Bellmunt in den berühmten Pyrenäen. Als Nächstes folgt ein gewaltiges Gewitter, das von einer klassisch geformten Ambosswolke ausgeht. Die lange Belichtung ermöglichte die Aufnahme vieler verschlungener Blitze.

Ganz oben und am weitesten entfernt leuchten schließlich die Sterne. Hier wurden die Sterne durch die mehrminütige Belichtung zu Strichspuren. Der Nachzieheffekt entsteht durch die Erdrotation, und die Krümmung der Strichspuren zeigt ihre Entfernung vom nördlichen Rotationspol der Erde.

Das Gewitter wurde Anfang Juni nach Sonnenuntergang aufgenommen und zog bald danach ab. Doch die Sterne kreisen weiterhin um den Pol, solange die Erde sich dreht – sicherlich noch Milliarden Jahre in der Zukunft.

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Äquinoktium: Analemma über den Steinen von Callanish

Das Bild zeigt die Sonne in vielen Positionen über den Steinen von Callanish.

Bildcredit und Bildrechte: Giuseppe Petricca

Wie ändert sich die Position der Sonne, wenn man jeden Tag zur selben Zeit hinausgeht und ein Foto von der Sonne macht? Eine visuelle Antwort auf diese Frage ist ein Analemma – das ist ein Komposit aus Bildern, die im Laufe eines Jahres regelmäßig zur selben Zeit am selben Ort fotografiert wurden.

Die Bilder für dieses Analemma wurden alle paar Tage zu Mittag in der Nähe des Dorfes Callanish auf den Äußeren Hebriden in Schottland im Vereinigten Königreich fotografiert. Im Vordergrund stehen die Steine von Callanish. Dieser Steinkreis wurde etwa um 2700 v. Chr. in der Bronzezeit errichtet. Es ist nicht bekannt, ob die Steine von Callanish astronomisch ausgerichtet sind oder waren.

Der Grund für die Achterform der Schleife eines Analemmas sind die Neigung der Erdachse und die Elliptizität der Erdbahn um die Sonne. Zu den Sonnenwenden steht die Sonne am oberen oder unteren Ende des Analemmas. Doch die Äquinoktien entsprechen den mittleren Punkten des Analemmas – nicht dem Schnittpunkt.

Diesen Freitag um 01:04 Uhr (UT) – auf dem amerikanischen Kontinent ist es der Donnerstag – ist Äquinoktium („gleiche Nacht“). Tag und Nacht sind dann auf dem ganzen Planeten Erde gleich lang. Viele Kulturen feiern zum Äquinoktium den Wechsel der Jahreszeiten.

Erforsche das Universum: APOD-Zufallsgenerator
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Perseverance im Delta des Kraters Jezero

Der Rover Perseverance zeigt seine Aussicht über den Krater Jezero auf dem Planeten Mars.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, MSSS, ASU

Die Mastcam-Z des Rovers Perseverance fotografierte am 4. August 2022 Bilder für dieses Mosaik. Der fahrzeuggroße Roboter setzt seine Erkundung des fächerförmigen Deltas eines Flusses fort, der vor Milliarden Jahren in den Krater Jezero auf dem Mars floss.

Die im Delta von Jezero erhaltenen Sedimentgesteine gelten als einer der besten Orte auf dem Mars, um nach möglichen Anzeichen für urzeitliches mikrobielles Leben zu suchen. Die Stellen, an denen der Rover zuletzt Proben nahm, werden als Wildcat Ridge und Skinner Ridge bezeichnet, sie sind im Bild links unten und rechts oben. Die Proben aus diesen Gebieten wurden in ultrareinen Proberöhrchen versiegelt und sollen bei künftigen Missionen zur Erde gebracht werden.

Beginnend mit der Mission Pathfinder im Jahr 1997 wurde der Rote Planet in den letzten 25 Jahre kontinuierlich mit Robotern erforscht – mit Orbitern, Landersonden, Fahrzeugen und einem Hubschrauber vom Planeten Erde.

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Die Tarantel-Zone

Das Bild ist eine Montage aus Bilddaten von Teleskopen im Weltraum und auf der Erde, es zeigt den Tarantelnebel in der Großen Magellanschen Wolke.

Bildcredit und Bildrechte: Bearbeitung – Robert Gendler; Daten – Hubbles Tarantel-Schatzkammer, Europäische Südsternwarte, James-Webb-Weltraumteleskop, Amateur-Quellen

Der Tarantelnebel ist auch als 30 Doradus bekannt. Die riesige Sternbildungsregion in der Großen Magellanschen Wolke, einer nahen Begleitgalaxie, ist größer als tausend Lichtjahre und ungefähr 180.000 Lichtjahre entfernt. Sie ist die größte und dynamischste Sternbildungsregion, die wir in der gesamten Lokalen Gruppe kennen. Das kosmische Spinnentier nimmt diese prächtige Ansicht ein, es ist eine Montage aus Bilddaten von großen im Weltraum und am Boden stationierten Teleskopen.

Im Inneren der Tarantel (NGC 2070) sorgen intensive Strahlung, Sternwinde und Supernova-Erschütterungen der massereichen Sterne im zentralen jungen Haufen, der als R136 katalogisiert ist, für das Leuchten des Nebels und formen die spinnenartigen Fasern. Um die Tarantel sind weitere Sternbildungsregionen mit jungen Sternhaufen, Fasern und ausgehöhlten blasenförmigen Wolken angeordnet.

Das Bild enthält rechts unten auch den Ort der nächstgelegenen Supernova der Neuzeit, SN 1987A. Das reichhaltige Sichtfeld umfasst ungefähr 2 Grad oder 4 Vollmonde im südlichen Sternbild Schwertfisch. Wenn der Tarantelnebel weniger weit entfernt wäre, zum Beispiel 1500 Lichtjahre wie die Sternbildungsregion Orionnebel in der Milchstraße, würde er den halben Himmel einnehmen.

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