Kategorie: APOD

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Jupiter und die Monde

Über dem riesigen Mond strahlt der helle Jupiter mit seinen vier galileischen Monden. Die Nachtseite des Mondes wird von der Erde beleuchtet, daher erkennt man Meere und Strahlen um den Krater Tycho.
Bildcredit und Bildrechte: Chirag Upreti

Wie viele Monde seht ihr hier? Die Antwort lautet: Fünf. Vier kreisen um Jupiter, und Luna umrundet die Erde. Das Bild mit mehreren Monden gelang, weil sich der Erdmond letzte Woche direkt vor Jupiter schob. Dieses Bild entstand aus einer Serie, die kurz nach der Bedeckung in Westchester fotografiert wurden. Westchester liegt im Bundesstaat New York in den USA.

Links unten strahlt die überbelichtete Sichel des Erdmondes, die von der Sonne beleuchtet wird. Die Nachtseite des Mondes ist rechts oben. Sie ist zart in Erdschein getaucht. Jupiters helle galileische Monde stehen fast senkrecht über dem Mond. Von unten nach oben bilden Ganymed, Io, Kallisto und Europa eine Reihe. Kallisto, Ganymed und Io sind größer als der Mond der Erde, nur Europa ist etwas kleiner.

Derzeit kreist die robotische NASA-Raumsonde Juno um Jupiter. Sie zog an drei dieser Monde in geringem Abstand vorbei.

Portal ins Universum: der APOD-Zufallsgenerator

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Eisfischen nach kosmischen Neutrinos

Blick in ein Bohrloch, in dessen Mitte eine lange Stange verschwindet. Das Schmelzloch führt tief ins Eis und ist oben mit silbrig reflektierendem Material ausgekleidet.
Bildcredit: NSF, B. Gudbjartsson, IceCube Collaboration

Forschende schmelzen Löcher in das Ende der Welt. Es sind fast 100 Löcher nahe dem Südpol. Sie dienen als astronomisches Observatorium. Hier senkt sich gerade ein langes Seil im IceCube Neutrino Observatorium in einen senkrechten See. Es ist mit Detektoren für Licht besetzt, die so groß sind wie Basketbälle. Das Wasser in jedem Loch gefriert schnell wieder.

Die Messgeräte am Seil sind besonders empfindlich für blaues Licht. Es wird im klaren Eis der Umgebung abgestrahlt. Das Licht stammt von Sekundärteilchen, die sich schnell bewegen. Sie werden freigesetzt, wenn sehr ergiereiche Neutrinos mit den Molekülen im Eis kollidieren. Die Neutrinos entstehen bei gewaltigen Vorgängen im Universum. Inzwischen wies IceCube viele dieser erhellenden Neutrinos nach.

Auf diesem Bild wird im Jahr 2010 eine der letzten Detektorketten für den IceCube in den eisigen Abgrund gesenkt. IceCube ist damit der größte Neutrino-Detektor der Welt. Nun werden die beispiellosen Entdeckungen gewürdigt. Diese Woche wurde bekannt gegeben, dass ein Gründungsmitglied der IceCube Collaboration den Nobelpreis in Physik erhält.

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Die Rückseite des Mondes

Foto der gesamten Rückseite des Erdmonds. Sie ist von vielen Kratern zernarbt und besitzt nur eine kleine Stelle, an der Lava aus dem Inneren zur Oberfläche gedrungen ist.
Bildcredit und Bildrechte: NASA / GSFC / Arizona State Univ. / Lunar Reconnaissance Orbiter

Der Mond zeigt uns auf der Erde stets die bekannte erdnahe Seite, weil er gebunden rotiert. Doch aus der Mondumlaufbahn kann man auch die erdferne Seite beobachten. In der Tat zeigt dieses scharfe Bild die Seite, die wir nicht sehen. Es ist ein Mosaik aus Bildern der Weitwinkelkamera des Lunar Reconnaissance Orbiter und Teil eines Mosaiks der gesamten Oberfläche des Monds. Dieses entstand zwischen November 2009 und Februar 2011. In der Version mit der höchsten Auflösung zeigt es Einzelheiten, die gerade einmal 100 Meter groß sind.

Es überrascht vielleicht, dass die raue, von Kratern übersäte Oberfläche der Mondrückseite ganz anders aussieht als die Vorderseite, die von glatten, dunklen Ebenen geprägt ist. Vermutlich liegt das daran, dass die Kruste auf der Rückseite dicker ist. Deswegen konnte geschmolzenes Material aus dem Inneren nicht so leicht zur Oberfläche fließen und die dunklen, glatten Maria bilden.

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Der Krater Stickney

Ein asteroidenähnlicher Körper ragt ins Bild. Oben ist ein riesiger Krater, halb so breit wie der Mond Phobos. Links oben ist ein kleinerer Krater, der trichterförmig wirkt. Kleine Krater und viele Rillen überziehen den Mond. Rechts ist eine Kante, über die Geröll gerutscht ist. Dort befinden sich keine Krater. Unten ist helles Material, das von Kratern und Rillen überzogen ist. Vermutlich wurde dort kürzlich eine tiefer gelegene Schicht freigelegt.
Bildcredit und Bildrechte: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA

Stickney ist der größte Krater auf dem Marsmond Phobos. Benannt wurde er nach der Mathematikerin Chloe Angeline Stickney Hall. Ihr Mann war der Astronom Asaph Hall, der im Jahr 1877 beide Monde des Roten Planeten entdeckte. Stickney ist mehr als 9 Kilometer breit, also fast halb so groß wie Phobos. Der Einschlag, der den Krater schlug, hätte den winzigen Mond wahrscheinlich fast gesprengt.

Dieses Bild zeigt Stickney und seine Umgebung in kontrastverstärkten Farben. Es stammt von der Kamera HiRISE. Sie befindet sich an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter. Die Sonde flog im März 2008 in einer Distanz von nur 6000 km an Phobos vorbei.

Der Mond hat eine Ähnlichkeit mit Asteroiden. An der Oberfläche von Phobos ist die Gravitation 1000-mal geringer als auf der Erde. Dennoch lassen die Streifen im Bild vermuten, dass loses Material mit der Zeit die Wände im Krater hinabgerutscht ist. Helle, bläuliche Regionen nahe am Kraterrand zeigen eine Oberfläche, die vielleicht relativ frisch freigelegt ist.

Der Ursprung der seltsamen Rillen, die außen an der Oberfläche verlaufen, ist rätselhaft. Eine mögliche Ursache sind starke Gezeitenkräfte, denen Phobos auf seiner Bahn nahe am Planeten ausgesetzt ist. Vielleicht entstanden sie aber auch schon bei dem Einschlag, der den Krater schuf.

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Smörgåsbord mit Saturn-System

Saturn liegt schräg im Bild, umgeben von vielen seiner größeren Monde, die beschriftet sind.
Bildcredit und Bildrechte: Tom Williams

Wie wurde das Saturn-System so detailreich abgebildet? Der Astrofotograf Tom Williams bannte die feinen Details, weil die Bedingungen der Atmosphäre fast perfekt waren. Das bedeutet mehr, als der Himmel wolkenlos war. Luftschichten können unterschiedliche Temperatur und Dichte haben. Wenn sie in Bewegung geraten, brechen sie das Licht auf dem Weg durch die Atmosphäre der Erde. Das verzerrt astronomische Fotos. Die Qualität der Durchsicht nennt man Seeing (astronomische Luftruhe). Wenn in der Luft weniger Bewegung ist, sorgt das für schärfere Bilder.

Wenn das Seeing das Licht verzerrt, fällt das bei Objekten im Sonnensystem wie dem Saturn besonders ins Gewicht. Am Nachthimmel erscheinen diese Körper kleiner als Nebel und Galaxien. Daher brauchen wir eine stärkere Vergrößerung, um sie im Detail zu beobachten. Das vergrößert gleichzeitig auch die Störeffekte des Seeings.

Der Astrofotograf verringerte den Einfluss des Seeings mit der Methode des Lucky Imagings. Dabei nimmt eine Hochgeschwindigkeits-Kamera nacheinander sehr viele Bilder auf, die nur sehr kurz belichtet werden. Davon werden nur die schärfsten Einzelbilder gestapelt und kombiniert. Das nennt man Stacking.

Welches Objekt in diesem bunten Smörgåsbord fasziniert dich am meisten? Sind es die Seen auf Titan oder die eisigen Streifen auf Enceladus? Oder sind es eher die Lücken und Speichen in Saturns Ringen?

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Supernova-Überrest Pa 30

Der Nebel im Bild erinnert an ein Feuerwerk zwischen hell leuchtenden Sternen. Die größeren Sterne wirken wie von Nebeln umhüllt. Der rötliche Nebel hat Speichen, die vom Zentrum nach außen gehen. Sie sind von Perlen gesäumt, die jeweils 4 Lichttage lang sind.
Bildcredit und Bildrechte: Internationales Gemini-Observatorim/NOIRLab/NSF/AURA. Danksagung: PI: T. Cunningham (Zentrum für Astrophysik – Harvard und Smithsonian). Bildbearbeitung: J. Miller und M. Rodriguez (Internationales Gemini-Observatorium/NSF NOIRLab), T.A. Rector (Universität von Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), D. de Martin und M. Zamani (NSF NOIRLab).

„Frohes Neues Jahr!“ Moment – nein, das ist kein Feuerwerk! Dieses Bild zeigt den Nebel Pa 30, der hier vom Teleskop Gemini Nord auf Hawaii beobachtet wurde. Er ist wohl ein alter Überrest von der Explosion einer Supernova. Es gibt unabhängige historische Berichte aus China, Japan und dem arabischen Raum von einem „Gaststern„. Er leuchtete im Jahr 1181 ganze 185 Tage lang am Himmel.

Vermutlich stammte der helle neue Lichtpunkt, aus dem das Feuerwerk Pa 30 entstand, von einer ungewöhnlichen Supernova vom Typ Iax. In der Astronomie weiß man nicht genau, was dabei geschah. Doch man vermutet, dass zwei Weiße Zwerge miteinander verschmolzen.

Der rätselhafte Zentralstern im Bild ist extrem heiß und erzeugt einen starken Wind. Dieser schuf möglicherweise die Fasern, die an Speichen erinnern. Seht genau hin: An den Filamenten sind Knoten wie Perlen aufgefädelt. Jede Perle ist etwa 4 Lichttage groß. Wenn wir verstehen, wie eine Supernova diesen erstaunlichen Überrest schuf, lösen wir ein 845 Jahre altes Rätsel, das immer noch besteht.

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SMILE zeigt ein geschlossenes Polarlichtoval

Das animierte GIF kombiniert Bilder der Erde mit Blick auf ihren Nordpol. Dort wirbelt ein geschlossenes Polarlicht, das wir in Zeitraffer beobachten können.
Video-Credit: ESA, CAS, SMILE, UVI

Habt ihr schon einmal ein ganzes ovales Polarlicht gesehen? Vom Boden aus kann man es gar nicht erfassen, denn es beschreibt einen zu großen Bogen um einen der Magnetpole der Erde. Doch Raumfahrzeuge können es hoch über der Erde beobachten. Das Video zeigt ein vollständiges ovales Polarlicht. Es stammt von der Raumsonde SMILE, die von den Weltraumbehörden ESA (Europa) und CAS (China) betrieben wird. Weil die Kamera im ultravioletten Licht filmt, sieht man dieses Polarlicht auch am Tag.

Das Video komprimiert etwa eine Stunde in Zeitraffer. Es wurde Ende Juli aufgenommen und zeigt, wie veränderlich und turbulent Polarlichter sind. Die hellen Punkte an den Seiten sind weit entfernte Sterne. Sie bewegen sich, weil die Kamera von SMILE ihren Blickwinkel verschiebt, während das Raumfahrzeug um die Erde kreist.

Eins von SMILEs Zielen ist, die Wechselwirkung zwischen dem Sonnenwind und der Magnetosphäre der Erde besser zu verstehen. Dabei will man lernen, wie wir Astronautinnen und Astronauten, Raumfahrzeuge und Stromnetze am Boden vor Sonnenstürmen schützen können.

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M104: Die Gezeitenströme der Sombrero-Galaxie

Die Sombrerogalaxie im Bild ist schwer erkennbar, weil so viele blasse Sternströme und der Halo um die Galaxie abgebildet wurden. Doch der markante Staubring am Rand der zentralen Scheibe ist klar in der Mitte erkennbar. Außen ist die Galaxie von Sternen und kleineren Galaxien umgeben.
Bildcredit und Bildrechte: Engelbert Vollmer

Ein detailreiches Bild der Sombrero-Galaxie ist immer für eine Überraschung gut. M104 heißt auch Sombrero-Galaxie, denn auf kurz belichteten Bildern erinnert sie an einen Hut. Ein markantes Merkmal dieser riesigen Galaxie ist eine dunkle Krempe aus Staub, die um das Zentrum ihrer Scheibe läuft.

Doch wenn man die Galaxie viel längere belichtet, kommt ihre stürmische Vergangenheit zum Vorschein, denn sie besitzt einen hellen, dunstigen Hof. Dieser reicht weit über die zentrale Scheibe hinaus und enthält viele Sterne, die man nicht einzeln erkennt. In diesem Dunst aus Sternen verlaufen überraschende Strukturen. Eine davon ist ein diagonaler Ring. Diese Strukturen und Gezeitenströme sind neue Hinweise auf die turbulente Vergangenheit von M104. Sie entstanden, indem die Galaxie mit kleineren Galaxien kollidierte und verschmolz.

Die Sombrero-Galaxie ist insgesamt etwa 150.000 Lichtjahre breit. Ihr Licht braucht etwa 30 Millionen Jahre, um uns von dort zu erreichen. Dieses Bild wurde Mitte 2026 in sieben Tagen in Namibia fotografiert.

Himmlische Überraschung: Was zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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