Es ist sicher lustig, das Universum zu färben. Wenn euch das Spaß macht, nehmt fürs Erste diese berühmte astronomische Illustration. Ihr selbst oder eure Freunde, Eltern oder Kinder können es ausdrucken oder sogar digital ausmalen.
Was findet die Raumsonde Juno der NASA, wenn sie nächsten Montag Jupiter erreicht? Sehr wenig, falls Juno das Einschwenken in die Umlaufbahn um Jupiter misslingt. Es ist eine Serie komplexer Abläufe. Sie finden in einer unbekannten Umgebung knapp über der Oberfläche von Jupiters Wolken statt. Wenn die Sache gelingt, schwirrt Juno um Jupiter, wie dieses Video zeigt. Sie kommt ihm näher als je eine Raumsonde zuvor.
Wenn Juno abgebremst hat, tritt sie in einen stark elliptischen Orbit ein und nimmt den wissenschaftlichen Betrieb auf. Der soll zwei Jahre dauern. Juno soll unter anderem Jupiters Tiefenstrukuren kartieren, die Menge an Wasser in Jupiters Atmosphäre messen, sein mächtiges Magnetfeld erforschen und herausfinden, wie die Polarlichter an Jupiters Polen entstehen. Diese Lektionen versprechen auch, dass wir die Geschichte des Sonnensystems und die Dynamik der Erde besser verstehen.
Junos Energie stammt hauptsächlich von drei großen Solarpaneelen. Jedes davon ist so lang wie ein Lieferwagen. Die Sonde startete 2011. Die Mission führt Juno plangemäß 37 Mal um den jovialen Riesen. Damit der Jupitermond Europa nicht mit Mikroben kontaminiert wird, lenkt man die Sonde nach Ende der Mission in Jupiters dichte Atmosphäre. Dort zerbricht sie und schmilzt.
Ein neuer Himmel wird sichtbar. Wenn ihr hinauf blickt, seht ihr Licht am Himmel. Licht ist elektromagnetische Strahlung. Doch seit letztem Jahr können wir Menschen den einst vertrauten Himmel in einer anderen Art von Strahlung sehen. Es ist die Strahlung von Gravitationswellen.
Heute veröffentlichte die LIGO-Arbeitsgruppe die Entdeckung von GW151226. Es ist nach GW150914 der zweite bestätigte Blitz von Gravitationswellen. GW150914 war die historische erste Entdeckung. Sie wurde vor drei Monaten gemeldet. Der Name GW151226 deutet an, dass man das Ereignis Ende Dezember 2015 entdeckte. Der Blitz wurde von beiden LIGO-Anlagen gleichzeitig registriert. Die Detektoren stehen in den US-Bundesstaaten Washington und Louisiana.
Diese Animation zeigt, wie sich die Frequenz von GW151226 während der Messung am Observatorium in Hanford in Washington änderte. Das System, von dem die Gravitationswellen stammen, passt am besten zu zwei verschmelzenden Schwarzen Löchern. Sie haben anfangs etwa 14 und 8 Sonnenmassen. Die Rotverschiebung beträgt ungefähr 0,09. Wenn das stimmt, brauchte diese Strahlung grob geschätzt 1,4 Milliarden Jahre bis zu uns.
Die Stärke und die Frequenz der Gravitationswellen wurden als Ton dargestellt. In der letzten Sekunde, bevor die Schwarzen Löcher verschmelzen, erreicht der Klang den höchsten Ton. LIGO arbeitet weiter, seine Empfindlichkeit steigt und in den nächsten Jahren gehen weitere Messgeräte für Gravitationswellen in Betrieb. Das bietet eine neue Sicht auf den Himmel. Es wird das menschliche Verständnis vom Universum verändern.
Warum flackert der Stern KIC 8462852? Wir wissen es nicht. Der Stern KIC 8462852 ist unserer Sonne entfernt ähnlich. Er ist einer von vielen fernen Sternen, die der NASA-Satellit Kepler überwachte, um nach Planeten zu suchen. Auch Laienforschende durchsuchten die Daten mit Computern auf freiwilliger Basis. Dabei fanden sie diesen ungewöhnlichen Fall. Die Helligkeit des Sterns sank unvorhergesehen monatelang um bis zu 20 Prozent. Dann stieg sie wieder.
Häufige Gründe für so eine Verdunkelung sind Bedeckungen durch umkreisende Planeten oder Sternbegleiter. Das passt aber nicht zu diesem Muster, das sich nicht wiederholt. Derzeit wird eine Theorie diskutiert. Sie vermutet eine Abdunklung durch eine Wolke, die aus Kometen oder den Überresten eines zerstörten Planeten besteht. Doch das passt nicht zu den Hinweisen, dass der Stern selbst in den letzten 125 Jahre etwas dunkler wurde.
Der Beginn läuft glatt. Dann verwandeln sich Klumpen aus Materie durch die Gravitation in Galaxien. Die Galaxien bewegen sich sofort aufeinander zu. Bald kondensieren viele davon zu langen Fasern. Andere verschmelzen zu einem großen, heißen Galaxienhaufen. Solche Simulationen untersuchen mögliche Eigenschaften des Universums. Das hilft bei der Entwicklung der Konstruktion des Weltraumteleskops James Webb. Sein Start ist derzeit für Ende 2018 geplant.
Der Zwergstern TRAPPIST-1 ist etwa 40 Lichtjahre von uns entfernt. Um den sehr kühlen Stern kreisen drei neu entdeckte Welten. Ihre Transite wurden mit dem belgischenTRAnsiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) am chilenischen La-Silla-Observatorium der ESO beobachtet.
Alle drei neu entdeckten Exoplaneten sind ungefähr so groß wie die Erde. Sie kreisen in sehr geringer Entfernung um ihren dämmrigen, winzigen Stern. Daher gibt es dort vielleicht Regionen, wo es auf der Oberfläche warm genug ist für flüssiges Wasser. Das wäre eine Schlüsselzutat für Leben. Die Planeten sind relativ nahe bei der Erde. Das macht sie zu interessanten Kandidaten für künftige Forschung mit Teleskopen. Dabei soll die Atmosphäre von Planeten untersucht werden, die vielleicht bewohnbar sind.
Diese Illustration zeigt alle drei Welten. Die erdachte Szene zeigt den Horizont des äußersten Planeten im System. Der innerste Planet quert gerade den dämmrigen roten Heimatstern, der etwa so groß ist wie Jupiter.
Makemake ist der zweithellste Zwergplanet im Kuipergürtel. Er hat einen Mond, der als MK2 bezeichnet wird. Die kohlschwarze Oberfläche von MK2 reflektiert zwar Sonnenlicht. Doch der Mond ist etwa 1300 Mal dunkler als der Körper, um den er kreist. Trotzdem wurde er entdeckt, als man Makemake mit dem Weltraumteleskop Hubble beobachtete.
Die Technik, mit der man nach Begleitern suchte, war dieselbe, mit der man Plutos kleine Begleiter fand, die kaum zu sehen waren. Wie bei Pluto und seinen Monden wird bei weiteren Beobachtungen von Makemake und seinem Mond die Masse und Dichte des ganzen Sonnensystems gemessen. So wollen wir die fernen Welten besser verstehen.
Diese Illustration zeigt Größe und Kontrast von MK2 im Vergleich zu Makemake. MK2 ist etwa 160 km groß, Makemake misst 1400 km. Die Szene liegt am unerforschten Rand des Sonnensystems. So eine Ansicht könnte eine Raumsonde beobachten, die zum Licht der blassen Sonne in der Milchstraße zurückblickt. Die Sonne ist mehr als 50 Mal weiter von Makemake entfernt als vom Planeten Erde.
Die Reise wäre weiter als 100 Astronomische Einheiten (AE), das sind 15 Mrd. km und würde etwa 10 bis 15 Jahren dauern. Das ist schnell, wenn man es mit der Reisezeit der aktuell fernsten Raumsonde der Menschheit vergleicht. Die Raumsonde ist Voyager 1, sie brauchte 35 Jahre bis zur Heliopause, das ist die äußere Grenze, wo der Einfluss des Sonnenwindes endet.
HERTS verwendet ein modernes elektrisches Sonnensegel. Es hat mehrere positiv geladene Drähte, die etwa 20 km lang und 1 mm dünn sind. Sie sind von einer rotierenden Raumsonde ausgebreitet. Dabei wird eine elektrostatische Kraft erzeugt, die schnelle Protonen im Sonnenwind abstößt. So entsteht Schub.
Ein Sonnenlichtsegel ist ein weiteres treibstoffloses Antriebssystem für den fernen Weltraum. Anders als ein reflektierendes Sonnenlichtsegel könnte das elektrische Sonnenwindsegel auch in größerer Entfernung zur Sonne weiter beschleunigen und immer noch Schub generieren, während es zu den äußeren Planeten reist.
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