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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Apollo 12 besucht Surveyor 3

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Bildcredit: Besatzung Apollo 12, NASA

Apollo 12 war die zweite Mission, bei der Menschen auf dem Mond landeten. Der Landeplatz lag in der Nähe der Raumsonde Surveyor 3, die drei Jahre zuvor auf dem Mond gelandet war. Das Foto wurde von Alan Bean, dem Piloten der Landefähre, fotografiert. Es zeigt, wie Pete Conrad, der Kommandant der Mission, an der Raumsonde Surveyor rüttelt, um zu sehen, wie fest sie steht. Hinten am Horizont steht das Mondlandemodul.

Apollo 12 brachte viele Bilder und Mondgestein zur Erde. Einige der Ziele, die bei Apollo 12 erreicht wurden, zählte die Aufstellung des Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP). Es führte viele Experimente durch. Unter anderem vermaß es den Sonnenwind.

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Äquinoktium: Analemma über den Steinen von Callanish

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Bildcredit und Bildrechte: Giuseppe Petricca

Beschreibung: Kehrt die Sonne jeden Tag zur selben Zeit zum selben Punkt am Himmel zurück? Nein. Eine visuellere Antwort auf diese Frage ist ein Analemma – ein Kompositbild, das im Laufe eines Jahres am selben Ort zur gleichen Zeit fotografiert wird. Dieses Analemma wurde aus Bildern erstellt, die alle paar Tage um 4 Uhr nachmittags nahe dem Dorf Callanish auf den Äußeren Hebriden in Schottland (UK) fotografiert wurden.

Im Vordergrund stehen die Steine von Callanish, dieser Steinkreis wurde um 2700 v. Chr. in der Bronzezeit errichtet. Es ist nicht bekannt, ob die Platzierung der Callanish-Steine eine astronomische Bedeutung hatte oder hat. Die letztgültige Ursachen für die Achterschleife eines Analemmas ist die Neigung der Erdachse sowie die Elliptizität der Erdbahn um die Sonne. Zu den Sonnwenden steht die Sonne am oberen oder unteren Ende des Analemmas. Äquinoktien jedoch entsprechen den Mittelpunkten des Analemmas – nicht der Schnittpunkt. Heute um 3:54 Uhr MESZ (1:54 UT) ist Äquinoktium („gleiche Nacht“), wenn Tag und Nacht auf dem ganzen Planeten Erde gleich sind. Viele Kulturen feiern Jahreszeitenänderungen an einem Äquinoktium.

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Strichspuren und die Bracewell-Radiosonnenuhr

Vorne in der Mitte steht eine Säule mit einer glänzenden metallischen Kugel. Dahinter sind Säulen und Radioteleskope angeordnet. Der Blick geht nach Norden. Am Himmel ziehen die Sterne Bögen um den Polarstern.
Bildcredit und Bildrechte: Miles Lucas am NRAO

Eine Sonnenuhr misst die Rotation der Erde. Dabei wirft die Sonne einen Schatten, der die Tageszeit zeigt. Diese Sonnenuhr am Very Large Array VLA in New Mexico erinnert an die Geschichte der Radio-Astronomie und an den Pionier Ronald Bracewell. Das VLA ist eine Anordnung von Radioteleskopen.

Die Radio-Sonnenuhr entstand aus Teilen einer Anordnung von Radioteleskopen. Damit wurde die Sonne vermessen. Bracewell baute sie zuerst beim Campus der Universität Stanford. Als die erste Mondlandung geplant wurde, kamen auch diese Daten zum Einsatz. Gäste und Forschende der Radio-Astronomie signierten die Säulen. Zwei davon hatten einen Nobelpreis.

Die meisten Sonnenuhren haben in der Mitte einen Gnomon. Sein Schatten fällt auf die Markierungen für die Sonnenzeit des Tages. Manche Uhren zeigen auch die Sonnenwenden und die Tagundnachtgleiche. Die Marken der Radio-Sonnenuhr sind auch nach der lokalen Sternzeit angeordnet. Sie zeigen auch die unsichtbaren Radioschatten von drei hellen Radioquellen am Himmel. Es sind der Supernovaüberrest Cassiopeia A, die aktive Galaxie Cygnus A und die aktive Galaxie Centaurus A.

Die Sternzeit nennt man auch siderische Zeit. Dabei misst man die Rotation der Erde an den Sternen und fernen Galaxien. Dieses Bild zeigt, wie sich die Erde dreht. Es wurde eine Stunde belichtet. Über Bracewells Radio-Sonnenuhr ziehen die Sterne konzentrische Spuren um den Nordpol am Himmel.

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Urzeitliches im Meer und am Himmel

Die Milchstraße wölbt sich über runden Gebilden, die im seichten Wasser liegen. Diese sehen aus wie Steine, doch es sind so ziemlich die ältesten Lebewesen der Erde. In der Urzeit reicherten sie die Atmosphäre mit Sauerstoff an.
Bildcredit und Bildrechte: Jingyi Zhang

Stromatolithen sehen zwar wie runde Steine aus, doch sie leben. Sie sind sogar moderne Versionen einer der ältesten Lebensformen, die wir kennen. Aus fossilen Funden vermuten wir, dass Stromatolithen vor etwa 3,7 Milliarden Jahren auf der Erde entstanden sind. Das war, bevor viele der vertrauten Sterne am heutigen Nachthimmel auftauchten.

Dieses Bild entstand in Westaustralien. Nur der urzeitliche Bogen der zentralen Milchstraße ist älter als die Stromatolithen, die vorne wachsen. Sogar die Magellanschen Wolken unter dem Bogen der Milchstraße gab es nicht in ihrer heutigen Form. Sie sind Begleitgalaxien der Milchstraße.

Stromatolithen nehmen Biofilme von Milliarden Mikroorganismen auf. Diese wandern langsam zum Licht. Mit diesem Licht setzten Stromatolithen in der Urzeit Sauerstoff in der Luft frei. So machten sie die Erde für andere Lebensformen bewohnbar, zum Beispiel am Ende auch für Menschen.

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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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Mondhalo über Steinkreis

Am Himmel leuchtet ein heller Kreis um den Mond. Er entsteht durch Eiskristalle in den Wolken, die den Himmel dünn überziehen. Unten sind Steine in einem Kreis um einen Wackelstein angeordnet. Der Wackelstein ist ein Relikt von der letzten Eiszeit.

Bildcredit und Bildrechte: Alyn Wallace Fotografie

Habt ihr schon einmal einen Halo um den Mond gesehen? Das sieht man häufig, wenn hohe dünne Wolken, in denen Millionen winziger Eiskristalle schweben, einen großen Teil des Himmels bedecken. Jeder Eiskristall wirkt wie eine winzige Linse.

Die meisten Kristalle sind länglich und haben eine sechseckige Form. Wenn Licht in eine Kristallfläche eintritt und durch die Fläche gegenüber austritt, wird es um 22 Grad abgelenkt. Das entspricht dem Radius eines Mondhalos. Tagsüber kann ein ähnlicher Halo um die Sonne sichtbar sein. Wie die Eiskristalle in Wolken entstehen, wird noch untersucht.

Das Bild wurde vor etwas mehr als einem Monat im walisischen Pontypridd Common in (GB) fotografiert. Ein Steinkreis am Boden wiederholt den Eiskreis am Himmel. Der Wackelstein in der Mitte stammt aus der letzten Eiszeit. Die Steine im Kreise wurden erst im 19. Jahrhundert außen herum aufgestellt.

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Aufstieg der Raumfähre

Aus einer dicken Wolkendecke steigt eine Raumfähre an einem riesigen Abgasstrahl auf. Oben ist der Feuerschweif der Triebwerke, unten fällt der Schatten der Rauchfahne auf die Wolken. Hinten, wo die Wolken aufhören, ist das blaue Meer.

Bildcredit: NASA

Was steigt da aus den Wolken? Eine Raumfähre. Wenn man zur richtigen Zeit am rechten Ort aus dem Fenster eines Flugzeugs schaut, sieht man manchmal etwas Ungewöhnliches. In diesem Fall ist es eine Raumfähre, die in die Umlaufbahn startet.

Das Bild stammt vom letzten Start der Endeavour im Mai 2011. Es wurde hoch über den Wolken von einem Raumfähren-Schulungsflugzeug der NASA fotografiert. Man kann es mit ähnlichen Bildern der gleichen Abgasfahne der Raumfähre unter den Wolken vergleichen. Unter der aufsteigenden Raumfähre sind heiße, leuchtende Gase, die von den Triebwerken ausgestoßen wurden. Darunter ist eine lange Rauchfahne, deren Schatten auf die Wolkendecke fällt. Er zeigt von der Sonne weg.

Das Programm der US-Raumfähren wurde 2011 beendet. Die Endeavour kann man nun im California Science Center besuchen. Für morgen ist ein anderer Start geplant: Der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) startet an Bord einer Falcon-9-Rakete von Space X.

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