Eine Sonnenfinsternis auf dem Mond

Das animierte GIF zeigt die erste Beobachtung einer Sonnenfinsternis auf dem Mond. Das Bild ist stark verrauscht, doch man erkennt, wie die Atmosphäre das Sonnenlicht um die ganze Erde verteilt.

Videocredit: NASA, Surveyor 3; Danksagung: R. D. Sampson (ECSU)

Hat man schon einmal eine Sonnenfinsternis auf dem Mond beobachtet? Ja, erstmals 1967. Nächste Woche passiert es vielleicht wieder.

Die Roboter-Mission Surveyor 3 fotografierte 1967 Tausende Weitwinkel-Fernsehbilder der Erde. Auf einigen zog die Erde vor der Sonne vorbei. Ein paar Bilder aus NASA-Archiven wurden zu einem Zeitraffervideo kombiniert. Es ist oben zu sehen. Die Bilder sind zwar stark gekörnt. Aber man erkennt klar, dass die Erdatmosphäre das Sonnenlicht um die Erde herum streute. Einige Strahlen wurden durch Wolken abgedeckt. Das führte zu einem Perleneffekt.

1969, zwei Jahre später, beobachtete die Besatzung von Apollo 12 auf dem Rückweg vom Mond mit eigenen Augen eine Verfinsterung der Sonne durch die Erde. 2009 kreiste die japanische Roboter-Raumsonde Kaguya um den Mond. Dabei fotografierte sie höher aufgelöste Bilder einer ähnlichen Finsternis.

Nächste Woche wird vielleicht die chinesische Mission Chang’e 3 mit ihrem Rover Yutu auf der Mondoberfläche Zeuge einer totalen Verfinsterung der Sonne durch die Erde. Gleichzeitig wird vielleicht auch die NASA-Sonde LADEE im Mondorbit Zeugin des ungewöhnlichen Ereignisses am 15. April. Einen anderen Blickwinkel haben Menschen auf der Erde. Sie sehen eine totale Mondfinsternis.

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Äquinoktium auf einer rotierenden Erde

Bildcredit: NASA, Meteosat, Robert Simmon

Wann verläuft die Linie zwischen Tag und Nacht senkrecht? Morgen. Dann findet auf dem Planeten Erde ein Äquinoktium statt. Zu dieser Zeit im Jahr sind Tag und Nacht etwa gleich lang. Zum Äquinoktium wird der Terminator der Erde senkrecht. Er verbindet Nord– und Südpol. Der Terminator ist die Trennlinie zwischen Tag und Nacht.

Dieses Zeitraffervideo zeigt ein ganzes Jahr auf dem Planeten Erde in zwölf Sekunden. Im geosynchronen Orbit zeichnete der Satellit Meteosat diese Infrarotbilder auf der Erde täglich zur selben Ortszeit auf. Das Video beginnt zum Äquinoktium im September 2010 mit senkrechtem Terminator. Während die Erde um die Sonne rotiert, neigt sich der Terminator. Die Nordhalbkugel erhielt weniger Sonnenlicht pro Tag. Das führte im Norden zum Winter.

Im Lauf des Jahres trat im März 2011 bei der Hälfte des Videos das Äquinoktium ein. Danach neigte sich der Terminator in die andere Richtung. Das führte zum Winter auf der Südhalbkugel und zum Sommer im Norden. Das aufgezeichnete Jahr endet mit dem September-Äquinoktium. Es folgte auf Milliarden Reisen, welche die Erde bereits um die Sonne vollendet hat. Weitere werden folgen.

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Die Sonne rotiert


Videocredit: SDO, NASA; Digitale Anordnung: Kevin Gill (Apoapsys)

Verändert sich die Sonne, während sie rotiert? Ja. Manche Änderungen sind subtil, andere dramatisch. Das Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA bildete unsere Sonne ab. Die Zeitrafferabläufe zeigen ihre Rotation im Jänner.

Auf dem großen Bild links ist die Chromosphäre der Sonne im Ultraviolettlicht abgebildet. Das kleinere, hellere Bild oben in der Mitte zeigt zeitgleich die vertrautere Photosphäre der Sonne in sichtbarem Licht. Die anderen kleinen Sonnenbilder stammen von Röntgenemissionen relativ seltener Eisenatome. Sie treten in unterschiedlicher Höhe der Korona auf. Alle sind in Falschfarben dargestellt, um die Unterschiede zu betonen.

Die Sonne braucht etwas weniger als einen Monat für eine ganze Rotation. Am schnellsten rotiert der Äquator. Kurz nach Beginn des Videos kommt eine große aktive Sonnenfleckenregion in Sicht. Zarte Effekte sind Veränderungen der Oberflächentextur und die Form der aktiven Regionen. Dramatischen Ereignisse sind zahlreiche Blitze in aktiven Regionen und flatternde oder ausbrechende Protuberanzen am ganzen Sonnenrand.

Dieses Jahr nähert sich unsere Sonne ihrer maximalen Sonnenaktivität. Die Aktivität folgt einem magnetischen 11-Jahres-Zyklus. Am Ende des Videos rotiert dieselbe große aktive Sonnenfleckenregion ins Bild zurück, die anfangs erwähnt wurde. Sie sieht nun anders aus.

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Die wolkigen Kerne aktiver Galaxien

Bildcredit: NASA / GSFC, W. Steffen (UNAM)

Wie sieht es aus, wenn man ins Zentrum einer aktiven Galaxie reist? Vermutlich enthalten die meisten Galaxienzentren Schwarze Löcher. Sie sind Millionen Mal massereicher als unsere Sonne. Die Räume um diese sehr massereichen Schwarzen Löcher sind wohl alles andere als ruhig. Sie flackern in vielen Farben. Daher trägt die gesamte Objektklasse die Bezeichnung Aktiver Galaxienkern.

Dieses Video zeigt, wie ein aktiver galaktischer Kern aus der Nähe aussehen könnte. Aktive Galaxienkerne besitzen meist massereiche Akkretionsscheiben, die das zentrale Schwarze Loch speisen. Mächtige Strahlen schießen elektrisch geladene Materie weit hinaus ins umgebende Universum.

Wolken aus Gas und Staub kreisen um die zentralen Schwarzen Löcher. In jüngster Zeit erkannte man, dass die Wolken so dicht sind, dass sie sogar die alles durchdringenden Röntgenstrahlen ausblenden können, sodass sie uns nicht erreichen. Solche Trübungen von Röntgenlicht können Stunden oder Jahre dauern. Das wurden bei der Analyse von Daten entdeckt, die in mehr als einem Jahrzehnt vom RossiX-ray-Timing-Explorer (RXTE) der NASA gewonnen wurden.

Ist eure Postkarte angekommen? Seht nach!

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Zur Erde fallen

Videocredit und -rechte: Red Bull Stratos, GoPro; Musik: Wilderness is Their Home Now und Satellites (East of the River), ExtremeMusic

Wie fühlt es sich an, wenn man aus großer Höhe zur Erde fällt? 2012 stellte Felix Baumgartner einen neuen Rekord für den höchsten Sprung auf. Er brach damit den früheren Sturzflug-Rekord von 31,3 Kilometern. Baumgartner sprang bei einem kommerziell organisierten Projekt von einer Ballonplattform, die 39 Kilometer über New Mexico in den USA schwebte. Er zeichnete den ganzen Sturz auf Video auf.

Baumgartner trug einen Druckanzug, der ihn mit atembarer Luft und Wärme versorgte, während er im Ballon aufstieg. Später kühlte er ihn, als beim Sturz Reibungshitze entstand. Im freien Fall stürzte Baumgartner 36,4 Kilometer tief, ehe er seinen Fallschirm öffnete. Er erreichte dabei eine Geschwindigkeit von über 1000 Kilometern pro Stunde und durchbrach die Schallmauer.

Dieses Video zeigt seinen freien Fall in Echtzeit. Er dauerte vier Minuten und 19 Sekunden. Bei dem waghalsigen Kunststück trat in der zweiten Minute eine etwas unerwartete, potenziell gefährliche Rotation auf. Sie hätte Baumgartner bewusstlos machen oder ihn zumindest desorientieren können. Nach dem packenden Sturz öffnete Baumgartner die Fallschirme und landete sicher.

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Die Größe des Universums – interaktiv

Link zur Animation: htwins.net/scale2

Credit und Rechte der Flash-Animation: Cary und Michael Huang

Wie sieht das Universum im kleinen Maßstab aus? Oder im großen? Das Universum sieht in jeder Größenordnung, welche die Menschheit erkundet hat, ganz anders aus. Zum Beispiel ist – unserer Kenntnis nach – jedes winzige Proton genau gleich. Doch jede riesige Galaxie sieht anders aus.

Betrachten wir vertrautere Größenordnungen. Die Oberfläche eines kleinen Glastisches ist für eine Staubmilbe eine gewaltige, seltsam glatte Ebene, manchmal von Zellbrocken übersät. Nicht alle Längenmaßstäbe sind gut untersucht. Zum Beispiel wird erforscht, was mit den winzigen Tröpfchen beim Niesen geschieht. Das Ergebnis hilft vielleicht, die Ausbreitung von Krankheiten einzudämmen.

Diese interaktive Fash-Animation ist eine moderne Version des klassischen Videos Zehn hoch. Es zeigt einen neuen Blick auf viele bekannte Größenordnungen im Universum. Wenn ihr den Scrollbalken am unteren Rand verschiebt, seht ihr eine Vielfalt an Größenordnungen. Ein Klick auf ein einzelnes Objekt zeigt seine Beschreibung.

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Zeitraffer-Polarlichter über Norwegen

Credit und Videorechte: Terje Sørgjerd; Musik: Gladiator Soundtrack: Now we are Free

Wenn sich eure Augen an die Dunkelheit gewöhnt haben, erscheint manchmal ein spektakulärer Himmel. Das geschah zum Beispiel im März 2011. Damals trat eine der größten Polarlichtaktivitäten der letzten Jahre über nördlichen Regionen auf. Sie waren an der Grenze zwischen Norwegen und Russland zu beobachten.

Im oben gezeigten Zeitrafferfilm fließen Polarlichter über schneebedeckte Landschaften, Bäume, Wolken, Berge und Seen in der Nähe der norwegischen Stadt Kirkenes. Oft sind Polarlichter grün. Dann treffen energiereiche Teilchen die Erdatmosphäre, sodass die Luft zu leuchten beginnt. Das geschieht, wenn Elektronen mit ihren Sauerstoffkernen rekombinieren. Wenn Stickstoff in der Atmosphäre betroffen ist, sind gelegentlich auch andere Farben zu beobachten.

In späteren Abschnitten sieht man auch den Mond und aufgehende Sterne. Die Sonne befindet sich derzeit in ihrem Aktivitätsmaximum. Daher gibt es vielleicht weitere Gelegenheiten, um ähnlich spektakuläre Polarlichter zu sehen, sogar an Regionen, die viel näher am Äquator liegen.

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Phobos 360

Bildcredit: Mars Express, ESA

Wie sieht der Marsmond Phobos aus? Um das ungewöhnliche Objekt besser zu visualisieren, wurde aus Bildern des ESA-Orbiters Mars Express ein virtueller Rotationsfilm erstellt. Die Rotation ist eine digitale Illusion. Phobos rotiert gebunden. Er zeigt seinem Heimatplaneten immer die gleiche Seite, wie der Erdmond.

Dieses Video zeigt Phobos‘ grobe Form und seine ungewöhnlich dunkle Oberfläche. Sie ist von Kratern und Rillen bedeckt. Was unter der Oberfläche liegt, bleibt Gegenstand der Forschung. Jedenfalls ist der Mond nicht dicht genug, um mit festem Gestein gefüllt zu sein.

Phobos verliert jedes Jahr etwa zwei Zentimeter an Höhe. Voraussichtlich zerbricht er irgendwann in den nächsten 50 Millionen Jahren und stürzt auf den Mars. Um diese ungewöhnliche Welt besser zu verstehen, fliegt Mars Express am Sonntag so nahe an ihn heran wie noch keine eine Raumsonde zuvor.

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