Kategorie: Best of

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Staubstrahl von der Oberfläche des Kometen 67P

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Bildcredit und Bildrechte: ESA, Rosetta, MPS, OSIRIS; UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Beschreibung: Woher stammen Kometenschweife? Es gibt keine Orte auf Kometenkernen, an denen ganz offensichtlich die Strahlen entstehen, die Kometenschweife bilden.

Letztes Jahr jedoch fotografierte die ESA-Raumsonde Rosetta nicht nur einen vom Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko aufsteigenden Strahl, sondern flog auch hindurch. Dieses aufschlussreiche Bild zeigt eine helle Schwade, die aus einer kleinen runden Senke aufsteigt, welche auf einer Seite von einer zehn Meter hohen Wand begrenzt ist. Analysen der Rosettadaten zeigen, dass der Strahl aus Staub und Wassereis bestand. Das öde Gelände lässt vermuten, dass wahrscheinlich tief unter der porösen Oberfläche etwas geschah, das die Schwade erzeugte.

Dieses Bild wurde letzten Juli fotografiert, etwa zwei Monate vor Rosettas Missionsende bei einem kontrollierten Einschlag auf der Oberfläche des Kometen 67P.

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A/2017 U1: ein interstellarer Besucher

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Bildcredit: Alan Fitzsimmons (ARC, Queen’s University Belfast), Isaac Newton Group

Beschreibung: Mit hoher Geschwindigkeit reist er auf einer extrem hyperbolischen Bahn und zog eine Haarnadelkurve, als er an der Sonne vorbeisauste. Er wird nun als A/2017 U1 bezeichnet und ist der erste bekannte kleine Körper aus dem interstellaren Weltraum.

Der interstellare Besucher ist der Lichtpunkt in der Mitte dieser 5-Minuten-Belichtung, die am 28. Oktober mit dem William-Herschel-Teleskop auf den Kanarischen Inseln aufgenommen wurde. Er ist asteroidenähnlich ohne Anzeichen kometenartiger Aktivität. Die blassen Sterne im Hintergrund ziehen Streifen, weil das wuchtige Teleskop mit einem Durchmesser von 4,2 Metern dem schnell wandernden A/2017 U1 im Sichtfeld folgt.

Der Astronom Rob Weryk (IfA) entdeckte am 19. Oktober das bewegte Objekt erstmals auf nächtlichen Pan-STARRS-Himmelsdurchmusterungsdaten. A/2017 zieht derzeit aus dem Sonnensystem hinaus, kehrt niemals zurück und ist vom Planeten Erde aus nur nochmit großen optischen Teleskopen sichtbar.

Anhand seiner Bahn wurde zwar der interstellarere Ursprung festgestellt, aber noch ist nicht bekannt, wie lange das Objekt zwischen den Sternen der Milchstraße getrieben haben könnte. Seine interstellare Reisegeschwindigkeit beträgt etwa 26 Kilometer pro Sekunde. Die Raumsonde Voyager 1 der Menschheit reist im Vergleich dazu mit 17 Kilometern pro Sekunde durch den interstellaren Raum.

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Dunkle Materie in einem simulierten Universum

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Illustrationscredit und Bildrechte: Tom Abel und Ralf Kaehler (KIPAC, SLAC), AMNH

Spukt es in unserem Universum? Auf dieser Karte der Dunklen Materie scheint es so. Die Gravitation unsichtbarer Dunkler Materie ist die beste Erklärung dafür, warum Galaxien so schnell rotieren, warum Galaxien so schnell um Haufen kreisen, warum Gravitationslinsen Licht so stark ablenken und warum sichtbare Materie so verteilt ist, wie sie ist – sowohl im lokalen Universum als auch im kosmischen Mikrowellenhintergrund.

Dieses Bild aus der Weltraumschau „Das dunkle Universum“ des Hayden-Planetariums im Amerikanischen Museum für Naturgeschichte zeigt, wie die allgegenwärtige Dunkle Materie in unserem Universum vielleicht spukt. Dieses Bild stammt aus einer detailreichen Computersimulation. Schwarze, komplexe Fasern aus alles durchdringender Dunkler Materie sind hier wie Spinnennweben im Universum verteilt. Die relativ wenigen Klumpen aus bekannter baryonischer Materie sind orange gefärbt.

Diese Simulationen stimmen statistisch gesehen gut mit astronomischen Beobachtungen überein. Etwas unheimlicher ist, dass Dunkle Materie – obwohl sie ziemlich seltsam ist und einer unbekannte Form hat – nicht mehr die seltsamste vermutete Quelle der Gravitation im Universum ist. Diese Ehre hat nun die Dunkle Energie, eine homogenere Quelle abstoßender Gravitation, die anscheinend die Ausdehnung des ganzen Universums bestimmt.

Nicht nur Halloween: Heute ist Tag der Dunklen Materie
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Marius Hills und ein Loch im Mond

Die Ebene auf dem Mond ist schräg von der Seite zu sehen. Die Oberfläche ist teilweise sehr glatt und von kleinen Kratern gespickt. Einige Hügel im Bild sind vielleicht Lavakuppen. Links unten ist ein Bildeinschub. Er zeigt ein Loch, das vielleicht in ein unterlunares Höhlensystem aus Lavaröhren führt.

Bildcredit: NASA, Lunar Orbiter 2; Einschub: Lunar Reconnaissance Orbiter

Können Menschen unter der Mondoberfläche leben? Diese faszinierende Idee stieß 2009 auf Interesse. Damals umkreiste die japanische Raumsonde SELENE den Mond. Sie fand ein seltsames Loch unter der Marius-Hügelregion. Es könnte eine Öffnung in eine Lavahöhle sein, die unter der Oberfläche liegt.

Spätere Beobachtungen mit dem Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA zeigten, dass Marius Hills Hole visuell fast 100 Meter unter die Oberfläche reicht. Es ist mehrere Hundert Meter breit. Die Raumsonde SELENE durchdringt mit Radar den Boden. Ihre Daten wurden neu ausgewertet und zeigen eine Reihe verblüffender Zweitechos. Sie sind Hinweise, dass die Lavaröhren unter den Mariushügeln vielleicht kilometerweit hinabreichen. Sie sind vielleicht sogar groß genug für ganze Städte.

Solche Röhren könnten eine künftige Mondkolonie schützen. Auf dem Mond schwankt nämlich die Temperatur sehr stark. Mikrometeorite schlagen ein, auch die Sonnenstrahlung ist sehr schädlich. Man könnte solche Lavaröhren im Boden sogar verschließen und mit Luft füllen, die man atmen kann. Die Lavahöhlen entstanden wahrscheinlich vor Milliarden Jahren durch aktive Mondvulkane.

Dieses Bild zeigt die Oberfläche bei der Marius-Hügelregion. Es wurde in den 1960er-Jahren von der NASA-Mission Lunar Orbiter 2 fotografiert. Der Bildeinschub des Marius Hills Hole stammt vom LRO. Er ist noch in Betrieb. Das Bild zeigt auch mehrere Lavakuppeln. Der Krater Marius befindet sich rechts oben.

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GW170817: Spektakuläre Verschmelzung in mehreren Wellenlängen entdeckt

Erklärungsvideo-Credit: Bildgebungslabor der NASA

Bei einer explosiven Verschmelzung wurden erstmals kurz nacheinander Gravitationswellen und elektromagnetische Strahlung gemessen. Die Daten des Ausbruchs passen zur finalen Spirale, auf der zwei Neutronensterne in einem Binärsystem verschmelzen. Der explosionsartige Vorgang wurde am 17. August in der elliptischen Galaxie NGC 4993 beobachtet. Sie ist nur 130 Millionen Lichtjahre entfernt.

Erst wurden die Gravitationswellen beobachtet. Dabei kamen erstmals die Observatorien LIGO und Virgo auf der Erde zusammen zum Einsatz. Sekunden später maß das Fermi-Teleskop im Orbit Gammastrahlen. Ein paar Stunden später beobachteten Hubble und andere Observatorien Licht im ganzen elektromagnetischen Spektrum.

Dieses Erklärvideo zeigt den wahrscheinlichen Ablauf. Heiße Neutronensterne nähern sich auf spiralförmigen Bahnen. Dabei senden sie Gravitationswellen aus. Beim Verschmelzen bricht ein mächtiger Strahl hervor. Er stößt den kurzen Gammablitz aus. Dann werden Wolken ausgeworfen. Später folgt eine optische Art von Supernovae, die als Kilonova bezeichnet wird.

Erstmals passen die Entdeckungen zusammen. Sie bestätigen, dass LIGO-Ereignisse mit kurzen Gammablitzen einhergehen. Mächtige Verschmelzungen von Neutronensternen versorgten vermutlich das Universum mit vielen schweren Atomkernen. Dazu gehört Jod, das für Leben notwendig ist. Uran und Plutonium brauchen wir für Kernspaltung. Vielleicht habt ihr ein Andenken solcher Explosionen. Sie sind vermutlich auch die ursprüngliche Quelle von Gold.

Artikel von LIGO und LCO

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Ein Tag im Leben einer (großteils) menschlichen Sonnenuhr

Videocredit und Bildrechte: Astronomie-AG, Progymnasium Rosenfeld, Till Credner, AlltheSky.com

Wolltet ihr schon einmal ein Gnomon sein? Ein Gnomon ist der Teil einer Sonnenuhr, der den Schatten wirft. Der Schatten des Schattenzeigers wandert, während die Sonne über den Himmel zieht. Die Position des Schattens zeigt die Zeit auf dem Ziffernblatt.

Am 19. Juli bildete die Astronomiegruppe des Progymnasiums Rosenfeld eine menschliche Sonnenuhr. Jeder Teilnehmer spielte geduldig zehn Minuten lang die Rolle des Schattenzeigers. Für dieses Zeitraffervideo der Entdeckungs-„Zeitreise“ wurde von 8 bis 16 Uhr MESZ alle 20 Sekunden ein Bild fotografiert.

Die berechneten Stundenmarkierungen, welche die Ortszeit an genau diesem Tag zeigen sollten, wurden auf den Boden gezeichnet. Die Turmuhr hinten bietet einen Zeitvergleich.

Erkennt ihr die Ortszeit des Sonnenhöchststandes? (Tipp: Beim Sonnenhöchststand steht die Sonne im Meridian.) Die geduldige Gruppe plant für den Winter eine Wiederholung des Auftritts als menschlichen Sonnenuhr, um die Tageslänge und die Höhe der Sonne zu vergleichen.

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Impression: Die Oberfläche von TRAPPIST-1f

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Illustrationscredit: NASA, JPL-Caltech, Spitzer-Team, T. Pyle (IPAC)

Beschreibung: Wenn Sie auf der Oberfläche des neu entdeckten erdgroßen Exoplaneten TRAPPIST-1f stehen könnten, was würden Sie sehen? Das weiß derzeit kein Erdling so genau, doch diese Illustration zeigt eine begründete Vermutung, die auf Beobachtungsdaten des Weltraumteleskops Spitzer der NASA im Sonnenorbit basiert. 2017 wurden vier erdgroße Planeten von Spitzer entdeckt, darunter TRAPPIST-1f, zuvor wurden 2015 bereits drei von der Erde aus entdeckt.

Auf der Planetenoberfläche sehen Sie nahe der milden Schattengrenze zwischen Tag und Nacht Wasser, Eis und Gestein auf dem Boden, während oben wasserbasierende Wolken schweben könnten. Hinter den Wolken würde der kleine Zentralstern TRAPPIST-1 röter als unsere Sonne erscheinen, und sein Winkeldurchmesser wäre wegen der engen Bahn größer.

Mit sieben bekannten erdgroßen Planeten – viele davon ziehen nahe aneinander vorbei – ist das TRAPPIST-1-System nicht nur ein Kandidat für Leben, sondern auch für miteinander kommunizierendes Leben – obwohl eine vorläufige Suche keine offensichtlichen Übertragungen fand.

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Leuchtende Salar de Uyuni

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Bildcredit und Bildrechte: Stephanie Ziyi Ye

Beschreibung: Diese kontrastreiche, besinnliche Nachthimmelslandschaft ist eine zeitgenössische Komposition. Sie wurde von M. C. Eschers Steindruck „Phosphoreszierendes Meer“ inspiriert. Die hellen, vertrauten Sterne des Jägers Orion und Aldebaran, das Auge des Stiers, hängen am klaren, dunklen Himmel über dem fernen Horizont. Darunter zeichnen blass leuchtende Kanten Muster einer außerirdischen Landschaft in den mineralisch verkrusteten Schlamm der Salzebene Uyuni im Südwesten Boliviens. Die Salar de Uyuni, Überrest eines urzeitlichen Sees, ist die größte Salzebene der Erde und liegt auf der bolivianischen Altiplano in einer Höhe von etwa 3600 Metern. Eschers Lithografie von 1933 zeigt auch vertraute Sterne der Nacht auf dem Planeten Erde, sie bilden den Pflug oder Großen Wagen über Wellen, die sich an einer nördlichen Küste brechen.

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