Juno zeigt Jupiters Wolken in Bewegung

Videocredit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS; Bearbeitung: Gerald Eichstädt

Wie bewegen sich Jupiters Wolken? Um das herauszufinden, analysierte man Bilder der NASA-Sonde Juno von ihrem letzten Vorbeiflug an Jupiter und kombinierte sie digital zu einem Zeitraffervideo. Es dauert acht Sekunden. Die Bilder entstanden im Abstand von neun Minuten. Sie wurden digital extrapoliert. Das Video zeigt die Bewegung von Jupiters Wolken in 29 Stunden.

Die Animation entstand mit Computern. Sie erinnert an ein psychedelisches Paisleymuster und zeigt den Forschenden, dass runde Stürme wirbeln. Die Bänder und Zonen hingegen fließen. Diese Bewegung ist nicht überraschend. Schon zuvor konnte man sie auf Zeitraffervideos von Jupiter zu beobachten, aber noch nie so detailreich wie hier.

Die Region ist etwa viermal so breit wie Jupiters großer Roter Fleck. Junos Ergebnisse zeigen, dass Wetterphänomene auf Jupiter bis tief unter die Oberfläche der Wolken reichen können. Diese Erkenntnis ist neu und anders als erwartet.

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Im Zentrum des Tarantelnebels

Wild verschlungene Staubfasern füllen das Sichtfeld. In der Mitte leuchten sie hell, weiter außen sind sie rötlich gefärbt. Außen sind teilweise Sterne sichtbar.

Bildcredit: ESA, NASA, Hubble, ESO; Bearbeitung: Danny LaCrue

Im Tarantelnebel gibt es riesige Blasen aus angeregtem Gas, lange Fasern aus dunklem Staub und ungewöhnlich massereiche Sterne. Mitten im Nebel leuchtet ein Knoten aus Sternen. Er ist so dicht, dass man ihn früher für einen einzigen Stern hielt. Dieser Sternhaufen wird heute als R136 oder NGC 2070 bezeichnet. Er liegt über der Mitte dieses Bildes und enthält viele heiße junge Sterne. Ihr energiereiches Licht ionisiert laufend das Gas im Nebel. Zugleich höhlt ihr starker Teilchenwind Blasen aus und formt verschlungene Fasern.

Dieses Bild ist charakteristisch eingefärbt. Es entstand aus Bildern des Weltraumteleskops Hubble* und des New Technology Telescope NTT der ESO in Chile, die digital kombiniert wurden. Es zeigt viele Details im turbulenten Zentrum des Nebels in der Großen Magellanschen Wolke GMW. Der Tarantelnebel wird auch 30 Doradus genannt. Er ist eine der größten Sternbildungsregionen, die wir kennen. Alle paar Millionen Jahre kam es phasenweise darin zu ungewöhnlich starker Sternbildung.

*Das Weltraumteleskop Hubble ist ein gemeinsames Projekt von NASA und ESA.

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Reflexionen von Venus und Mond

Über dem Meer stehen die Mondsichel mit beleuchteter Nachtseite und der gleißende Planet Venus am Abendhimmel. Sie spiegeln sich an der Küste bei Santa Marinella nahe bei Rom im Meer.

Bildcredit und Bildrechte: Filippo Curti (Sanderphil Urban Observatory)

Der gleißende Abendstern und die schmale junge Mondsichel posierten letzten Donnerstag nach Sonnenuntergang im Westen am Horizont. Ihr Licht spiegelte sich im ruhigen Meer. Der Schnappschuss entstand an der Küste bei Santa Marinella nahe bei Rom.

Auf der ganzen Welt war zu sehen, wie die beiden hellsten Lichter am Nachthimmel einander begegneten. Ihr Licht spiegelte sich im Meer auf den sanften Wellen. Es bildet die schimmernden Säulen auf dem Wasser. Ähnliche Reflexionen an Eiskristallen, die in der Atmosphäre flattern, bilden manchmal rätselhafte Säulen aus Licht. Das Erdlicht, das der Mond reflektiert, beleuchtet die dunkle Nachtseite des Mondes.

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Angriff der Laserleitsterne

Eine Drohne blickt von oben auf die vier Teleskope des VLT. Dahinter ist braune, öde Gebirgslandschaft. Vom vorderen Teleskop gehen vier Laserstrahlen scheinbar in verschiedene Richtungen, in Wirklichkeit treffen sie weit oben in der Atmosphäre auf einen gemeinsamen Punkt. Dort entsteht ein künstlicher Leitstern für die Korrektur der adaptiven Optik.

Bildcredit und Lizenz: Europäische Südsternwarte / Gerhard Hudepohl (atacamaphoto.com)

Eine Drohne fotografierte dieses faszinierende Bild aus der Luft. Dabei wich sie den mächtigen Laserstrahlen aus. Die Begegnung fand über den Very Large Telescopes des Paranal-Observatoriums auf dem Planeten Erde statt. Jedes davon hat einen 8,2 Meter großen Spiegel.

Bei einem Test der Leitstern-Einrichtung des Observatoriums feuerten 4 Laser. Sie kämpfen gegen die Unschärfe, welche durch Turbulenzen in der Atmosphäre entsteht. Dazu erzeugen die Laser künstliche Leitstern in großer Höhe im Teleskopsichtfeld. Dabei regen die Laserstrahlen Natriumatome an. Diese strahlen dann Licht ab und bilden einen künstlichen Leitstern.

Die Bildschwankungen der Leitsterne werden gemessen. So kann man die Unschärfe in der Atmosphäre in Echtzeit korrigieren, indem ein Spiegel im Strahlengang des Teleskops mit einer Steuerung verformt wird. Diese Technik nennt man adaptive Optik. Damit entstehen Bilder an der Beugungsgrenze des Teleskops. Das entspricht der Schärfe, die man sonst nur mit einem Teleskop im Weltraum erreichen könnte.

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Milchstraße und Nachthimmellicht

Der ganze Himmel über der chilenischen Atacama ist von orange gefärbtem Nachthimmellicht geflutet. Links verläuft die Milchstraße nach oben. Unten steht das Las-Campanas-Observatorium. Der helle Planet Jupiter leuchtet oben. Links sind die Magellanschen Wolken.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las-Campanas-Observatorium, TWAN)

Das Nachthimmellicht war eindrucksvoll. Letzte Woche flutete es nach Sonnenuntergang den ganzen Himmel von Horizont zu Horizont. Es bedeckte in einer Herbstnacht den Himmel über dem Las-Campanas-Observatorium in der chilenischen Atacamawüste. Das Leuchten war so intensiv, dass es sogar Teile der Milchstraße abschwächte.

Nachthimmellicht (Airglow) entsteht, wenn die UV-Strahlung der Sonne Atome in der Luft ionisiert. Es schimmert in ähnlicher Höhe wie Polarlichter. Meist fotografiert man Nachthimmellicht mit empfindlichen Digitalkameras in Farbe. Hier wirkt es fast feurig. Der größte Teil stammt von Sauerstoffatomen, die extrem dünn verteilt sind. In den letzten Jahren trat es häufig nachts auf der Südhalbkugel auf.

In dieser dunklen Nacht sah man außer der Milchstraße auch das starke Nachthimmellicht mit bloßem Auge, nur ohne Farbe. Doch das hellste Himmelslicht ist Jupiter. Er steht gegenüber der Sonne nahe bei der zentralen Wölbung der Milchstraße. Hier strahlt er über dem östlichen Horizont (oben). Die Große und Kleine Magellansche Wolke glänzen links unter der galaktischen Ebene am südlichen Horizont.

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Rotation der Großen Magellanschen Wolke

Die Große Magellansche Wolke im Bild wurde mit überzeichneten Strichspuren versehen. Die Messdaten dafür stammen vom Satelliten Gaia.

Bildcredit und Lizenz: ESA, Gaia, DPAC

Dieses Bild ist nicht verschwommen. Es zeigt sehr detailreich, wie die Große Magellansche Wolke (GMW) rotiert. Die GMW ist die größte Begleitgalaxie unserer Milchstraße. Das Weltraumteleskop Hubble zeigte erstmals ihre Rotation. Hier wurde sie anhand von Feindaten des Satelliten Gaia dargestellt. Gaia zieht auf einer Bahn um die Sonne und vermisst die Positionen der Sterne so genau, dass spätere Messungen leichte Eigenbewegungen von Sternen erkennen lassen, die früher nicht messbar waren.

Die exakten, überzeichneten Strichspuren im Bild stammen von Millionen blasser Sterne in der GMW. Eine Analyse zeigt auch das Zentrum der Rotation, die im Uhrzeigersinn läuft. Es liegt am oberen Ende des Zentralbalkens. Die GMW leuchtet am Südhimmel sehr markant. Sie ist eine kleine Spiralgalaxie. Begegnungen mit der größeren Milchstraße und der Kleinen Magellanschen Wolke (KMW) haben sie verzerrt.

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Das Keplerhaus in Linz

Das Haus in Linz in der Hofgasse 7 hat eine gelbe Fassade. Darin formulierte der Astronom Johannes Kepler das dritte Keplersche Gesetz. Das Bild erweckt den falschen Eindruck, als stünde das Haus auf einem Platz. In Wirklichkeit ist die Hofgasse sehr schmal, und man sieht das Haus nur steil von unten.

Bildcredit und Bildrechte: Erich Meyer (Linzer Astronomische Gemeinschaft)

Am 15. Mai 1618 – heute vor vierhundert Jahren – entdeckte Johannes Kepler eine einfache mathematische Regel. Sie erklärt die Bahnen der Planeten im Sonnensystem. Heute kennen wir sie als drittes Keplersches Gesetz der Planetenbewegung. Damals lebte Kepler in Linz (Österreich, Planet Erde) in diesem großen Haus in der Hofgasse. Die schmale Gasse führt vom Hauptplatz zum Linzer Schloss.

Dank neuer Erkenntnis konnte man den Wohnsitz in der Hofgasse 7 eindeutig dem Ort zuordnen, wo Kepler das dritte Gesetz entdeckte. Erich Meyer von der Kepler Sternwarte Linz gelang die Lösung des historischen Rätsels. Dazu analysierte er unter anderem, wie Kepler die Beobachtungen einer Mondfinsternis beschrieb.

Kepler war eine Schlüsselfigur der wissenschaftlichen Revolution des 17. Jahrhunderts. Er unterstützte Galileis Entdeckungen und das Kopernikanische System, in dem die Planeten um die Sonne und nicht um die Erde kreisen. Er zeigte, dass Planeten auf Ellipsen um die Sonne wandern (1. Keplersches Gesetz). Planeten bewegen sich auf ihrer Bahn proportional schneller, wenn sie sich der Sonne nähern (2. Keplersches Gesetz). Weiter entfernte Planeten brauchen proportional länger, um die Sonne zu umrunden (3. Keplersches Gesetz).

Nur in Linz: Kepler-Planeten als Pralinen

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Saturnmond Hyperion in natürlichen Farben

Der Mond im Bild erinnert an einen Badeschwamm. Möglich wäre, dass er hohl ist. Am Boden seiner tiefen Krater ist ein rötliches Material.

Bildcredit und Lizenz: NASA/JPL/SSI; Komposit: Gordan Ugarkovic

Was liegt auf dem Grund von Hyperions seltsamen Kratern? Um das herauszufinden, schoss die Roboter-Raumsonde Cassini, die um Saturn kreiste, in den Jahren 2005 und 2010 an dem schwammartigen Mond vorbei. Dabei fotografierte sie beispiellos detailreiche Bilder.

Dieses Mosaik entstand aus sechs Bildern vom Vorbeiflug 2005. Es zeigt die erstaunliche Welt mit seltsamen Kratern und einer merkwürdigen schwammartigen Oberfläche in natürlichen Farben. Am Boden der meisten Krater liegt ein unbekanntes Material, das dunkelrötlich gefärbt ist. Es sieht ähnlich aus wie jenes, das einen Teil von Iapetus bedeckt. Iapetus ist ein anderer Saturnmond. Vielleicht sinkt das Material in den Eismond, weil es wärmendes Sonnenlicht besser absorbiert.

Hyperion ist etwa 250 Kilometer groß. Er rotiert chaotisch. Seine Dichte ist so gering, dass er wahrscheinlich ein ausgedehntes Höhlensystem enthält.

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