Film: Analemma über New Jersey

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Credit und Bildrechte: Tom Matheson (Guidescope.net)

Beschreibung: Ein Analemma ist jene Achter-Schleife, die entsteht, wenn man die Position der Sonne ein Erdenjahr lang jeden Tag zur selben Zeit festhält. Für das Bild oben wurden 26 Einzelbilder aufgenommen, um die normale Sonnenbewegung darzustellen – ein kompliziertes Projekt, das hauptsächlich im Kalenderjahr 2006 durchgeführt wurde. Die Bilder wurden um 8 Uhr morgens im nördlichen New Jersey in den USA aufgenommen und später digital mit einem einzelnen Vordergrundbild zusammengefügt. Aus den Einzelbildern wurde seither auch ein Film gemacht. Die Sonnenwenden fallen mit dem oberen und dem unteren Ende der Schleife zusammen und markieren den jeweils nördlichsten und südlichten Stand der Sonne am Himmel. Die Neigung der Erdachse und die unterschiedlichen Bahngeschwindigkeiten der Erde ergeben zusammen diese anmutige Analemmakurve.

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Kaguya beobachtet einen Erdaufgang im Mondorbit

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Credit und Bildrechte: SELENE-Team, JAXA, NHK

Beschreibung: Wie sieht die Erde vom Mond aus betrachtet aus? Eine neue Version dieser Perspektive des Raumfahrtzeitalters wurde kürzlich von der robotischen Sonde Kaguya im Mondorbit aufgenommen. Diese Wissenschaftsmission des Selenological and Engineering Explorer (SELENE) mit dem Spitznamen Kaguya, der vor zwei Monaten in Japan gestartet wurde, soll den Ursprung und die Entwicklung des Mondes untersuchen. Im letzten Monat erreichte Kaguya die Mondumlaufbahn und begann Daten und Bilder zu übermitteln. Dieses Bildfeld stammt von der HDTV-Kamera an Bord von Kaguya. Ein Astronaut, der auf der Mondoberfläche steht, würde niemals einen Erdaufgang beobachten können, da der Mond der Erde immer die gleiche Seite zuwendet. Sowohl dieser als auch der berühmte Erdaufgang, der vor 40 Jahren von der Besatzung von Apollo 8 aufgenommen wurde, geschieht nur für Beobachter in der Mondumlaufbahn.

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Tunguska: Der größte Einschlag der jüngeren Vergangenheit

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Credit: Expedition Leonid Krulik, Wikipedia

Beschreibung: Ja, kann denn ein Meteor so etwas verursachen? Die mächtigste natürliche Explosion der jüngsten Erdgeschichte ereignete sich am 30. Juni 1908, als über dem Tunguska-Fluss in Sibirien (Russland) ein Meteor explodierte. Die Energie der Explosion war schätzungsweise 1000 Mal größer als die jener Atombombe, die über Hiroshima abgeworfen wurde. Der Tunguska-Einschlag knickte Bäume in einem Umkreis von mehr als 40 Kilometern und verursachte ein gewaltiges Erdbeben. Die  Berichte von Augenzeugen sind erstaunlich. Das obige Bild wurde bei einer russischen Expedition in die Tunguska aufgenommen, die fast 20 Jahre nach dem Ereignis durchgeführt wurde; dabei fand man Bäume vor, die auf dem Boden verstreut lagen wie Zahnstocker. Schätzungen zur Größe des Meteors reichen von 60 bis mehr als 1000 Meter Durchmesser. Neuere Erkenntnisse lassen vermuten, dass der nahe gelegene Cheko-See sogar durch den Einschlag entstanden sein könnte. Obwohl ein Meteor von der Größe des Tunguska-Meteors eine Stadt einebnen kann, muss man bedenken, dass Großstadt-Areale einen so kleinen Teil der Erdoberfläche einnehmen, dass ein direkter Einschlag auf ein solches relativ unwahrscheinlich ist. Viel wahrscheinlicher ist ein Einschlag auf dem Wasser nahe einer Stadt, der einen gefährlichen Tsunami hervorrufen könnte. Ein Schwerpunkt moderner Astronomie ist, Objekte im Sonnensystem zu finden, die eine solche Verwüstung hervorrufen könnten, bevor sie auf der Erde einschlagen.

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Die Sloan Great Wall: Das größte bekannte Gebilde?

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Credit und Bildrechte: W. Schaap (Kapteyn Institute, U. Groningen) et al., 2dF Galaxy Redshift Survey

Beschreibung: Was ist das größte uns bekannte Gebilde? Die Antwort könnte davon abhängen, wie man „Gebilde“ definiert. Eine Gruppierung von Galaxien, bekannt als die Sloan Great Wall, wurde im Zuge der Sloan Digital Sky Survey entdeckt und ist ein viel versprechender Kandidat. Die Sloan Great Wall ist auf dieser digital umgestalteten Umrisskarte von Galaxien auf der Zwei-Grad-Feld-Galaxien-Durchmusterung zu sehen. Dargestellt sind Galaxien, die weniger als eine Milliarde Lichtjahre entfernt sind, mit einer Rotverschiebung von etwa 0.1. Die etikettierte Sloan Great Wall erstreckt sich über eine Milliarde Lichtjahre, weiter als jedes Gefüge, das je vermessen wurde. Kritiker merken besorgt an, dass die Sloan Great Wall nicht als zusammenhängendes Gefüge bezeichnet werden sollte, weil es derzeit nicht gravitativ aneinander gebunden ist. Teile davon könnten niemals gravitativ gebunden werden. Ungeachtet dessen ist die Schönheit des örtlichen Universums von Galaxien auf dem Bild offensichtlich, wo auch mehrere riesige Superhaufen von Galaxien – das sind Anhäufungen von Galaxienhaufen – zu sehen sind. Darin enthalten sind der Shapley-Superhaufen aus Galaxien, ein Teil des Pisces-Cetus-Superhaufens und ein Teil des Horologium-Reticulum-Superhaufen.

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Apogäum-Mond, Perigäum-Mond

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Credit und Bildrechte: Anthony Ayiomamitis

Beschreibung: Heute Nacht können jene, die mit einem klaren Himmel gesegnet sind, einen herrlichen Vollmond genießen (die Vollmondphase ist am 26. Oktober exakt um 0452 UT). Seine volle Phase wird der Mond wenige Stunden vor dem Perigäum erreichen, das ist der erdnächste Punkt seiner elliptischen Bahn; der Vollmond wird somit der größte des Jahres 2007 sein. Am 3. April fand der Vollmond nur wenige Stunden vom Aporäum entfernt statt, das ist der von der Erde am weitesten entfernte Punkt der Mondbahn, und zeigte damit den kleinsten Vollmond von 2007. Der Unterschied an scheinbarer Größe zwischen größtem und kleinstem Vollmond ist ziemlich drastisch und diesem Seite-an-Seite-Vergleich der Apogäum-Perigäum-Erscheinung des Mondes aus dem Jahr 2006 ziemlich ähnlich. Doch diese Veränderung ist, in einem Abstand von vielen Monaten am Himmel gesehen, ziemlich schwierig wahrzunehmen. Himmelsbeobachter sollten also den Mond am Samstag, dem 27. Oktober, genießen, wenn er dem bezaubernden Sternhaufen der Plejaden begegnet. Da der Mond sehr hell scheinen wird, ist es am besten die Plejadensterne nahe dem Mond mit einem Fernglas oder einem kleinen Teleskop zu beobachten.

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Endet das Universum mit einem großen Riss?

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Illustrationscredit und Bildrechte: Lynette Cook

Beschreibung: Wie endet unser Universum? Eine der neuesten Vermutungen enthält ein alles durchdringendes wachsendes Feld geheimnisvoller abstoßender Phantomenergie, die nahezu alles auseinanderreißt. Obwohl das Universum mit einem Urknall begann, lässt die Analyse kosmologischer Messungen die Möglichkeit zu, dass es mit einem großen Riss endet. In nur wenigen Milliarden Jahren, so das kontroversielle Szenario, wird die Dunkle Energie zu einer solchen Größe anwachsen, dass unsere Galaxis nicht mehr länger zusammenhält. Danach könnten auch Sterne, Planeten und sogar die Atome der ausdehnenden Kraft im Inneren nicht mehr widerstehen. In der Vergangenheit beliefen sich die Vermutungen zum finalen Schicksal des Universums entweder auf einen großen Zusammenbruch, bei dem das Universum kollabiert, oder ein großes Einfrieren. Zwar ist das Schicksal des Universums nach wie vor ein Rätsel, doch die Lösung desselben erfolgt wahrscheinlich aus einem wachsenden Verständnis der Natur der Dunklen Materie und der Dunklen Energie heraus.

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Tutulemma: Sonnenfinsternis-Analemma

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Credit und Bildrechte: Tunc Tezel und Cenk E. Tezel

Beschreibung: Wenn Sie täglich genau zur gleichen Zeit nach draußen gingen und ein Foto von Himmel und Sonne machten, welche Bahn würde die Sonne ziehen? Solche Bildserien erfordern viel Planung und Aufwand. Die 8er-Schleife, der die Sonne im Laufe eines Jahres folgt, wird Analemma genannt. Mit noch mehr Planung und Aufwand können solche Serien das Bild einer totalen Sonnenfinsternis enthalten. Oben sehen Sie ein solches Analemma mit totaler Sonnenfinsternis, auch Tutulemma genannt – ein Ausdruck, den die Fotografen vom türkischen Begriff für Finsternis abgeleitet haben. Die Komposit-Bildfolge wurde ab 2005 in der Türkei aufgenommen. Das Basisbild für die Serie stammt von der totalen Phase einer Sonnenfinsternis, die am 29. März 2006 in Side in der Türkei zu beobachten war. Rechts unten war während der Totalität auch die Venus zu sehen.

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Großaufnahme eines Lochs im Mars

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Credit: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA

Beschreibung: Diese Nahaufnahme des Instruments HiRISE an Bord des Mars Reconnaissance Orbiters zeigt eine geheimnisvolle dunkle Grube mit einem Durchmesser von etwa 150 Metern auf dem nördlichen Abhang des alten Marsvulkans Arsia Mons. Diese und ähnliche weitere Gruben weisen keine aufragenden Kanten oder andere Charakteristika eines Einschlagskraters auf, sie wurden in sichtbarem Licht und auf Infrarot-Bildern der Raumsonden Mars Odyssey und Mars Global Surveyor  entdeckt. Die Bilder im sichtbaren Licht zeigen nur die Dunkelheit darin, die Infrarotaufnahmen weisen thermale Merkmale darauf hin, dass die Öffnungen tief unter die Oberfläche des Mars reichen und vielleicht in unterirdische Höhlen sind. Auf dem später entstandenen Bild ist die Grubenwand von Sonnenlicht beleuchtet und offenbar fast senkrecht, obwohl der Grund, der mindestens 78 Meter tiefer liegt, nicht sichtbar ist. Die dunklen marsianischen Gruben sind vermutlich Einsturzschächte im Lavafluss, ähnlich vulkanischen Grubenkratern auf Hawaii.

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Pangäa Ultima: Die Erde in 250 Millionen Jahren?

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Credit und Bildrechte: C. R. Scotese (U. Texas at Arlington), PALEOMAP

Beschreibung: Wird die Oberfläche der Erde dereinst so aussehen? Die Oberfläche der Erde ist in mehrere riesige Platten aufgebrochen, die sich langsam verschieben. Vor etwa 250 Millionen Jahren waren die Platten, auf denen die heutigen Kontinente ruhen, anders platziert, sodass alle Landmassen zu einem Superkontinent zusammengefasst waren, der Pangäa genannt wird. In etwa 250 Millionen Jahren werden sich die Platten Berechnungen zufolge wieder so anordnen, dass eine einzige Landmasse dominiert. Die obige Simulation des PALEAOMAP-Projektes zeigt diese gigantische Landmasse: Pangäa Ultima. Zu der Zeit wird der Atlantische Ozean nur noch eine ferne Erinnerung sein, und welche Wesen auch immer dann die Erde bewohnen, sie werden in der Lage sein, zu Fuß von Nordamerika nach Afrika zu gelangen.

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Hinweise auf einen riesigen Hohlraum im fernen Universum

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Illustrationscredit: Bill Saxton, U. Minnesota, NRAO, AUI, NSF NASA

Beschreibung: Wie entstand diese schier unermessliche Leere im Universum? Niemand weiß das genau, und sogar die Ausdehnung der Leere von schätzungsweise einer Milliarde Lichtjahre wird noch untersucht. Diese Leere ist kein Loch im Raum wie etwa ein Schwarzes Loch, sondern anscheinend eher eine riesige Region im Universum, die weitgehend frei von normaler (baryonscher) Materie und sogar von Dunkler Materie ist. Vermutlich enthält sie jedoch Dunkle Energie und ist offensichtlich lichtdurchlässig.

Die Existenz dieses Hohlraums wurde postuliert, nachdem es Spekulationen darüber gab, warum auf der Karte von WMAP in der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung (CMB) ungewöhnlich kalte Stellen auftreten. Eine Möglichkeit wäre, dass diese CMB-Region nicht wirklich sehr kalt ist, sondern das Licht an dieser Stelle auf irgendeine Weise weniger rotverschoben ist, als es eigentlich sein müsste.

Es sind auch andere Hohlräume im Universum bekannt, doch diese Leere scheint einen ungewöhnlichen Gravitationseinfluss auszuüben und ist daher vermutlich die größte derartige Stelle im gesamten sichtbaren Universum. Weitere Forschungen ergaben kürzlich, dass sich zwischen der Erde und dieser kalten Stelle in der Hintergrundstrahlung ungewöhnlich wenige kosmische Radioquellen befinden, was zur Schlussfolgerung auf diese riesige Leere führte. Oben sehen Sie eine künstlerische Illustration der riesigen kosmischen Leere.

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Schallknall

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Credit: Ensign John Gay, USS Constellation, US Navy

Beschreibung: Was sieht man bei einem Schallknall? Sieht so ein Schallknall aus? Wenn ein Flugzeug mit Überschallgeschwindigkeit fliegt, können die vom Flugzeug ausgesendeten Schallwellen das Flugzeug nicht überholen, daher sammeln sie sich in einem Kegel hinter dem Flugzeug an. Wenn diese Stoßwelle vorbeizieht, hört ein Beobachter in einem einzigen Augenblick den Schall, der in einem längeren Zeitraum erzeugt wurde, als Schallknall.

Wenn ein Flugzeug beschleunigt, um die Schallmauer zu durchbrechen, kann sich – warum auch immer – eine ungewöhnliche Wolke bilden. Der Ursprung einer solchen Wolke ist noch umstritten. Eine der führenden Theorien besagt, dass der Luftdruck fällt, wie in der Prandtl-Glauert-Singularität beschrieben, sodass der Dunst in der Luft dort kondensiert und Wassertröpfchen bildet.

Oben wurde eine F/A-18 Hornet genau in dem Augenblick fotografiert, als sie die Schallmauer durchbrach. Große Meteore und die Raumfähre erzeugen regelmäßig einen Schallknall, bevor sie von der Erdatmosphäre unter die Schallgeschwindigkeit abgebremst werden.

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