Kategorie: Best of

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Die Rotation von Ultima Thule

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Bildcredit: NASA, Johns Hopkins University APL, Southwest Research Institute Institute

Beschreibung: Ultima Thule ist die fernste Welt, die je von einer Sonde von der Erde erforscht wurde. Im schwachen Licht der 6,5 Milliarden Kilometer entfernten Sonne fotografierte die Raumsonde New Horizons diese beiden Bilder in einem Abstand von 38 Minuten, als sie am 1. Januar mit 51.000 Kilometern pro Stunde zu der Kuipergürtelwelt raste.

Die beiden Lappen der Kontaktzweiheit Ultima Thule rotieren etwa alle 15 Stunden umeinander. Die Rotation zwischen den Aufnahmen ist als flackerndes GIF dargestellt und zeigt eine faszinierende 3D-Ansicht der ursprünglichsten Welt, die je zu sehen war. Die Forschungsgruppe benannte die Lappen getrennt Ultima und Thule. Die größere Keule Ultima hat einen Durchmesser von ungefähr 19 Kilometern, die kleinere Thule ist zirka 14 Kilometer groß.

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Ton und Licht von Mars InSight

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Bildcredit: NASA/JPL-Caltech

Beschreibung: Ihr Arm auf Mars hat ungewöhnliche Macht. Einerseits ist er fast 2 Meter lang, hat an seiner Hand eine Schaufel und einen Haken sowie im Unterarm eine Kamera. Andererseits wird er bald Ihr Ohr einsetzen – ein empfindliches Seismometer, das nach fernem Gepolter lauscht – und zwar auf der Marsoberfläche. Ihr SEISmomet-ohr ist der orangefarbene Kasten im Vordergrund, die graue Kuppel dahinter ist seine Schutzhülle.

Ihr Arm ist an der robotischen Landesonde InSight befestigt, die vor zwei Wochen auf dem Mars aufsetzte. Unerwarteterweise hat Ihr Ohr schon etwas gehört – leichte Vibrationen, die durch den Marswind verursacht werden, wenn er über die Solarpaneele streicht. Die Solarpaneele sammeln Licht von der Sonne, ganz rechts sieht man einen Teil davon.

Eigentlich sind derzeit auf dem Mars zwei Arme im Einsatz, die ungefähr 600 Kilometer voneinander getrennt sind, der andere aktive Arm ist am Rover Curiosity montiert, der einen fernen Krater erforscht. Dieses Bild wurde vor zwei Wochen fotografiert, hinter Insight sieht man rostigen Boden und Steine sowie den orangefarbenen Marshimmel.

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Kleiner Planet in Zeitraffer


Videocredit und –rechte: Brian Haidet – Musikcredit: Space Walk – Silent Partner

Beschreibung: Auf diesem kleinen Planeten ist in 30 Sekunden eine Menge Himmelsbeobachtung untergebracht. Der Zeitrafferfilm wurde als 360-Grad-Vollkugelvideo aufgenommen – natürlich auf dem Planeten Erde am Grande-Pines-Observatorium außerhalb von Pinehurst in North Carolina. Es wurde Anfang September mit einer Kamera und einem kugelförmigen Fischaugenobjektiv gedreht, dazu wurde ein Zeitraum von 24 Stunden mit nach oben gerichteter Kamera und Linse digital mit einer Aufnahme kombiniert, bei der Kamera und Linse nach unten gerichtet waren. Die Ergebnisbilddaten wurden bearbeitet und auf ein flaches Bild projiziert, das auf den Nadir zentriert ist – das ist der Punkt unter der Kamera.

Beobachten Sie, wie Wolken vorbeiziehen, Schatten kriechen, der Himmel von Tag zu Nacht kreist und Sterne um den Horizont wirbeln. Schauen Sie weiter. Im zweiten Abschnitt ist das Zentrum auf den Himmelssüdpol gerichtet, die Rotationsachse des Planeten Erde liegt unter dem Horizont des kleinen Planeten. Die Sterne sind fixiert und der Horizont dreht sich, während der kleine Planet um das Bild rotiert, der halbe Himmel ist Tag und Nacht verborgen.

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Ausblick auf einem kleinen Planeten

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Bildcredit und Bildrechte: Gyorgy Soponyai

Beschreibung: Keine Angst. Diese Projektion eines kleinen Planeten wirkt verwirrend, aber eigentlich ist es nur ein digital verzerrtes und kombiniertes, auf den Nadir zentriertes Bildmosaik, das fast 360×180 Grad abdeckt. Die Bilder wurden am 31. Oktober nachts auf einem 30 Meter hohen Aussichtsturm auf einem Hügel in der Nähe von Tatabánya in Ungarn (Planet Erde) fotografiert.

Die geklammerte Aussichtsturmkonstruktion entstand aus einem umgebauten Minenlift. Da der Planet Erde rotiert, zeigen die 126 Bildfelder, die jeweils 75 Sekunden belichtet wurden, ebenfalls gekrümmte konzentrische Strichspuren. Der Himmelsnordpol steht links, der Himmelssüdpol steht an diesem Ort rechts neben der Mitte, aber unter dem Horizont des kleinen Planeten.

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Mars in der Kurve

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Bildcredit und Bildrechte: Tunc Tezel (TWAN)

Beschreibung: Diese Komposition aus Bildern, die zwischen Ende April (rechts unten) und 5. November (links oben) im Abstand von ungefähr 5 bis 9 Tagen fotografiert wurden, folgt der rückläufigen Bewegung des rötlich gefärbten Mars am Nachthimmel des Planeten Erde. Um die Punkte und Daten der rückläufigen Planetenschleife des Mars von 2018 zu verbinden, schieben Sie den Mauspfeil über das Bild (und betrachten Sie diese Animation).

Der Mars hat seine Laufrichtung entlang seiner Bahn jedoch nicht geändert. Die scheinbare Rückwärtsbewegung vor dem Sternenhintergrund entsteht vielmehr durch die Bewegung der Erde. Eine rückläufige Bewegung ist immer dann zu sehen, wenn die Erde einen Planeten überholt, der weiter von der Sonne entfernt kreist, da die Erde auf ihrer sonnennäheren Bahn schneller wandert.

Am 27. Juli erreichte Mars seine günstige Perihel-Opposition von 2018, er stand am sonnennächsten Punkt seiner Bahn und zugleich am Erdhimmel gegenüber der Sonne. Das Bild dieses Tages, das in diesem Komposit verwendet wurde, entstand während der totalen Mondfinsternis.

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Observatorium auf dem Mond zeigt die Erde in UV-Licht

Das Bild wirkt abstrakt, weil es in kräftigen Farben gehalten ist - Blau, Rot, Grün und Gelb. Die rechte Seite zeigt die Tagseite der Erde, links auf der Nachtseite sind Polarlichter zu erkennen. Das Bild entstand auf der Oberfläche des Mondes bei der Mission Apollo 16.

Bildcredit: G. Carruthers (NRL) et al., Far UV Camera, Apollo 16, NASA

Welcher Planet ist das? Es ist die Erde. Diese Falschfarben zeigen, wie die Erde in Ultraviolettlicht (UV) aussieht. Das Bild ist historisch, denn es wurde auf der Oberfläche des Mondes vom einzigen Mondobservatorium der Menschheit aufgenommen.

Es gelangt zwar nur sehr wenig UV-Licht durch die Erdatmosphäre, doch das wenige durchdringende Sonnenlicht kann einen Sonnenbrand verursachen. Der Teil der Erde, der zur Sonne zeigt, reflektiert viel UV-Licht.

Aber noch interessanter ist die Seite, die von der Sonne wegweist. Die Bänder an UV-Emissionen, die man hier sieht, stammen von Polarlichtern. Diese werden von geladenen Teilchen verursacht, die die Sonne ausstößt. Auch auf anderen Planeten sieht man Polarlichter in UV-Licht, zum Beispiel auf Mars, Saturn, Jupiter und Uranus.

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Der nahe veränderliche Cepheid RS Pup

Der Stern RS Puppis ist von einem Nebel umgeben, der fast bildfüllend dargestellt wurde. Die Helligkeitsschwankungen des Sterns breiten sich im Nebel aus. Weil man die Lichtgeschwindigkeit kennt, kann man berechnen, wie weit der Nebel entfernt ist, indem man seine Winkelbreite misst.
Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Kulturerbe-Team; Danksagung: Howard Bond (STScI und Penn State U.)

Der pulsierende Stern RS Puppis leuchtet mitten im Bild. Er ist einer der wichtigsten Sterne am Himmel. Zufällig umgibt ihn ein markanter Reflexionsnebel. RS Puppis hat vermutlich zehnmal mehr Masse als unsere Sonne und leuchtet etwa 15.000 Mal heller.

RS Pup ist ein veränderlicher Stern vom Typ der Cepheiden. Cepheiden sind eine Klasse pulsierender Sterne, deren Helligkeit die Entfernung naher Galaxien verrät. Sie sind die erste Stufe der Skala kosmischer Distenzen. RS Pup pulsiert mit einer Periode von etwa 40 Tagen. Die regelmäßigen Schwankungen seiner Helligkeit sieht man mit einer Zeitverzögerung als Lichtecho im Nebel. Man misst nun die Zeitverzögerung und die Winkelbreite des Nebels. Außerdem kennen wir die Geschwindigkeit des Lichts. Daher konnten Astronomys mithilfe der Geometrie die Entfernung zu RS Pup auf 6500 Lichtjahre bestimmen. Die mögliche Abweichung beträgt ±90 Lichtjahre – das ist bemerkenswert wenig.

Dass man die Entfernung anhand des Echos ermittelt hat, ist eine tolle Leistung der Stellarastronomie. Damit lässt sich auch die absolute Helligkeit von RS Pup und die absolute Helligkeit anderer Cepheiden genau bestimmen. Das verbessert die Kenntnis der Distanzen zu Galaxien außerhalb der Milchstraße. Das Bild stammt vom Weltraumteleskop Hubble.

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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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