Vorbeiflug am Asteroiden Arrokoth

Videocredit: NASA, JHU APL, SwRI

Beschreibung: Was könnte man sehen, wenn man an dem Asteroiden Arrokoth vorbeifliegt? Die robotische Raumsonde New Horizons sauste im Januar an Arrokoth vorbei – 3,5 Jahre, nachdem die Raumsonde Pluto passiert hatte. Vielleicht klingt der Name dieses Objektes nicht vertraut, weil das ferne, zweilappige Kuipergürtelobjekt zuvor inoffiziell Ultima Thule genannt wurde, bis es kürzlich seinen offiziellen Namen erhielt: 486958 Arrokoth.

Dieses Schwarz-weiß-Video animiert Bilder von Arrokoth, die von New Horizons aus unterschiedlichen Winkeln aufgenommen wurden, als sie vorbeiraste. Das Video zeigt deutlich die beiden Lappen von Arrokoth und deutet sogar an, dass der größere Lappen stark abgeflacht ist. New Horizons fand heraus, dass Arrokoth anders ist als jeder zuvor bekannte Asteroid im inneren Sonnensystem. Wahrscheinlich besteht er aus zwei verbundenen Planetesimalen – den Bausteinen von Planeten, wie sie vor Milliarden Jahren existierten.

New Horizons rast weiterhin aus unserem Sonnensystem hinaus und legt jedes Jahr etwa drei zusätzliche Erde-Sonne-Distanzen zurück.

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Pluto bei Nacht

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Bildcredit: NASA, Johns Hopkins Univ./APL, Southwest Research Institute

Beschreibung: Diese schattige Szene zeigt die Nachtseite von Pluto. Es ist eine atemberaubende Weltraumansicht, bei der die Sonne hinter der dämmrigen fernen Welt steht. Sie wurde im Juli 2015 von der weit geflogenen Raumsonde New Horizons fotografiert. Die Raumsonde war zu diesem Zeitpunkt – ungefähr 19 Minuten nach ihrer größten Annäherung – etwa 21.000 Kilometer von Pluto entfernt.

Pluto, der sich im Kuipergürtel befindet, ist als dramatische Silhouette zu sehen. Das Bild zeigt auch seine schwachen, überraschend komplexen Schichten der nebeligen Atmosphäre. Die sichelförmige dämmrige Landschaft am oberen Bildrand zeigt eine ebene Region im Süden aus Stickstoffeis, die nun offiziell Sputnik Planitia genannt wird, sowie die zerklüfteten Berge aus Wassereis der Norgay Montes.

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Pluto in Echtfarben

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Bildcredit: NASA, JHU APL, SwRI, Alex Parker

Beschreibung: Welche Farbe hat Pluto wirklich? Es kostete einige Mühe, das herauszufinden. Trotz der vielen Bilder, die zur Erde geschickt wurden, als die Roboter-Raumsonde New Horizons 2015 an Pluto vorbeiraste, war es schwierig, diese Multispektralbilder ungefähr so zu bearbeiten, wie ein menschliches Auge sie sehen würde. Das Ergebnis sieht man hier, es wurde drei Jahre nach Erfassung der Rohdaten durch New Horizons veröffentlicht und ist das höchstaufgelöste Echtfarbbild von Pluto, das je erstellt wurde.

Das Bild zeigt die helle herzförmige Tombaugh Regio mit der unerwartet glatten Sputnik Planitia aus gefrorenem Stickstoff, die ihren Westlappen füllt. New Horizons fand heraus, dass die Oberfläche des Zwergplaneten überraschend komplex ist und aus vielen Regionen besteht, mit merklich unterschiedlichen Farbtönen. Insgesamt ist Pluto jedoch vorwiegend braun, ein Großteil seiner gedämpften Farben stammen von kleinen Mengen Oberflächenmethan, das vom Ultraviolettlicht  der Sonne angeregt wird.

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Urzeitliche Kontakt-Zweiheit 2014 MU69

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

Beschreibung: Die urzeitliche Kontakt-Zweiheit 2014 MU69, auch bekannt als Ultima Thule, ist wirklich sehr rot. Sie ist sogar das röteste Objekt im äußeren Sonnensystem, das je von einer Raumsonde von der Erde besucht wurde. Sein rötlicher Farbton stammt vermutlich von organischem Material auf seiner Oberfläche.

Die rötliche Farbe und die reizvollen Oberflächendetails, die man auf diesem Kompositbild sieht, basieren auf Daten der Raumsonde New Horizons, die bei ihrem Vorbeiflug am 1. Januar an der fernsten je erforschten Welt aufgenommen wurden. Die 8 Kilometer große Struktur im kleineren Lappen Thule (oben) wird Maryland-Krater genannt und ist die größte Vertiefung auf der Oberfläche, die wir kennen.

Die Übertragung der Daten, die beim Vorbeiflug gesammelt wurden, geht weiter und dauert bis zum Spätsommer 2020, während New Horizons tiefer in den dunklen, fernen Kupplergürtel rast.

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Das schärfste Bild von Ultima Thule

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Bildcredit: NASA, Johns Hopkins University APL, Southwest Research Institute, National Optical Astronomy Observatory

Beschreibung: Am 1. Januar sauste New Horizons in einem Abstand von weniger als 3500 Kilometern an der Kuipergürtelwelt, die als Ultima Thule bekannt ist, vorbei, das ist etwa 3-mal näher als ihre größte Annäherung an Pluto im Juli 2015. Diese beispiellose Meisterleistung der Raumsonde an Navigationspräzision wurde durch Daten aus boden- und weltraumgebundenen Beobachtungseinsätzen gestützt und 6,6 Milliarden Kilometer (mehr als 6 Lichtstunden) vom Planeten Erde entfernt durchgeführt.

Sechseinhalb Minuten vor der größten Annäherung an Ultima Thule fotografierte die Sonde neun Bilder, die für dieses Kompositbild verwendet wurden. Dieses detailreichste Bild des fernsten Objekts, das je erforscht wurde, hat eine Auflösung von ungefähr 33 Metern pro Bildpunkt. Es zeigt faszinierende helle Oberflächenstrukturen und dunkle Schatten nahe der Licht-Schattengrenze. Ultima Thule ist ein urzeitliches Objekt des Sonnensystems, seine beiden Lappen sind zusammen nur 30 Kilometer lang. Der größere Lappen wird als Ultima bezeichnet, kürzlich stellte sich heraus, dass er flach ist wie eine flaumige Palatschinke, während die Form des kleineren Thule einer verbeulten Walnuss ähnelt.

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Neue Daten: Ultima Thule ist überraschend flach

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Illustrationscredit: NASA, JHU’s APL, SwRI

Beschreibung: Ultima Thule ist nicht das Objekt, für das es die Menschheit letzten Monat gehalten hat. Als die Roboter-Raumsonde New Horizons Anfang Januar an dem fernen Asteroiden Ultima Thule (offiziell 2014 MU69) vorbeisauste, zeigten frühe Bilder zwei runde Lappen. Als man diese auf einfachstem Weg in ein 3D-Modell umrechnete, hielt man sie für annähernd kugelförmig.

Analysen der neuen zurückgeschickten Bilder – darunter vieler, die kurz nach der größten Annäherung aufgenommen wurden – zeigen jedoch, wie bedeckte Sterne früher als erwartet wieder auftauchen. Die einzige mögliche Erklärung ist, dass dieses 30 Kilometer lange Kuipergürtelobjekt eine andere dreidimensionale Form hat, als man noch vor wenigen Wochen dachte. Wie insbesondere diese Illustration zeigt, scheint es nun, dass der größere Lappen – Ultima – eher einem flaumigen Pfannkuchen gleicht als einer Kugel, der kleinere Lappen – Thule – sieht wie eine verbeulte Walnuss aus. Die gestrichelten blauen Linien zeigen die verbleibende Unsicherheit betreffend der Umrisse.

Die neue Forminformation lässt vermuten, dass Gravitation, die massereichere Körper zu Kugeln formt, beim Anlegen der Lappen von Ultima Thule vielleicht eine geringere Rolle spielte, als man zuvor dachte. Die Raumsonde New Horizons flog weiter zu Ultima Thule, nachdem sie Mitte 2015 Pluto passiert hatte. Immer noch werden neue Daten und Bilder empfangen.

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Ultima Thule von New Horizons

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Bildcredit: NASA, JHU’s APL, SwRI; Farbbearbeitung: Thomas Appéré

Beschreibung: Wie unterscheiden sich ferne Asteroiden von denen in der Nähe der Sonne? Um das herauszufinden, lenkte die NASA die Robotersonde New Horizons auf einen Vorbeiflug zum klassischen Kuipergürtelobjekt 2014 MU69, das informell Ultima Thule genannt wird. Es ist der fernste Asteroid, der bisher von einer irdischen Raumsonde besucht wurde. Sie sauste am 1. Januar an dem 30 km langen Weltraumgestein vorbei.

Dieses ist das am höchsten aufgelöste Bild der Oberfläche von Ultima Thule, das bisher zurückgeschickt wurde. Utima Thule sieht anders aus als früher abgebildete Asteroiden des inneren Sonnensystems. Es weist eine ungewöhnliche Oberflächenstruktur auf, mit relativ wenigen klaren Kratern und fast kugelförmigen Lappen. Man vermutet, dass seine Form durch die Verschmelzung zweier Objekte im Schutt des frühen SonnensystemsUltima und Thule – entstanden ist, die auf einer spiralförmigen Bahn zusammenstießen und haften blieben.

Die Forschung soll in Erfahrung bringen, welchen Ursprung die verschiedenen Oberflächenregionen auf Ultima Thule haben, ob das Objekt eine dünne Atmosphäre besitzt, wie es zu seiner roten Farbe kam, und was uns dieses neue Wissen über das urzeitliche Sonnensystem über die Entstehung unserer Erde verrät.

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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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Ultima und Thule

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

Beschreibung: Am 1. Januar begegnete New Horizons einem Kuipergürtelobjekt mit dem Spitznamen Ultima Thule. Es ist ungefähr 6,5 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt. Ultima Thule ist die fernste Welt, die je mit einer Raumsonde von der Erde erforscht wurde. Dieses historische Bild – das bestaufgelöste Bild, das bislang veröffentlicht wurde – entstand in einer Entfernung von etwa 28.000 Kilometern, nur 30 Minuten vor New Horizons‘ größter Annäherung.

Ultima Thule ist wahrscheinlich das Ergebnis einer sanften Kollision kurz nach der Entstehung des Sonnensystems. Es stellte sich heraus, dass es ein Kontaktpaar ist, bei dem zwei verbundene Kugelformen durch wechselseitige Gravitation in Kontakt gehalten werden. Das Wissenschaftsteam gab ihnen die Namen Ultima und Thule. Der größere Fortsatz Ultima ist zirka 19 Kilometer groß, der kleinere Thule misst 14 Kilometer.

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New Horizons bei Ultima Thule

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Illustrationscredit: Carlos Hernandez für die NASA, Johns Hopkins Univ./APL, Southwest Research Institute

Beschreibung: Am 1. Januar, wenn wir den Beginn des Jahres 2019 feiern, fliegt die Raumsonde New Horizons an Ultima Thule vorbei, einer Welt des Kuipergürtels. Ultima Thule ist 6,5 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt. Der Spitzname Ultima Thule (Katalogbezeichnung 2014 MU69) bedeutet passenderweise „jenseits der bekannten Welt“. Nach ihrem Vorbeiflug an Pluto im Jahr 2015 wurde New Horizons auf diese Reise geschickt.

Die Sonde versucht nun, den fernsten Vorbeiflug einer irdischen Raumsonde durchzuführen und sich Ultima Thule auf weniger als etwa 3500 Kilometer anzunähern. Die winzige Welt ist ungefähr 30 Kilometer groß. Dieses Jahr wurde bei einem Beobachtungseinsatz mit erdgebundenen Teleskopen ermittelt, dass das Objekt aus zwei in Kontakt stehenden Körpern besteht oder ein enges Binärsystem ist, wie auf dieser Illustration dargestellt. New Horizons wird seine unerforschte Oberfläche im schwachen Licht der fernen Sonne aus der Nähe abbilden.

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Charon, Mond von Pluto

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Bildcredit: NASA, Johns Hopkins Univ./APL, Southwest Research Institute, U.S. Naval Observatory

Beschreibung: Diese erstklassig hoch aufgelöste Ansicht zeigt eine dunkle, rätselhafte Nordpolregion, die manche als Mordor Macula kennen. Die Raumsonde New Horizons fotografierte dieses Porträt von Charon, Plutos größtem Mond, nahe der größten Annäherung am 14. Juli 2015.

Die kombinierten blauen, roten und infraroten Daten wurden bearbeitet, um die Farben zu verstärken und die Vielfalt von Charons unterschiedlichen Oberflächenmerkmalen mit bis zu 2,9 Kilometer großen Details zu zeigen. Dieses atemberaubende Bild von Charons zu Pluto gerichteten Halbkugel bietet auch eine gute Sicht auf einen offenbar mondumspannenden Gürtel aus Verwerfungen und Schluchten, welche scheinbar die glatten südlichen Ebenen von dem vielfältigen nördlichen Gelände trennen.

Charon ist 1,214 Kilometer groß, das ist etwa 1/10tel der Größe des Planeten Erde, aber immerhin die Hälfte von Plutos Durchmesser, damit ist er im Sonnensystem der größte Begleiter im Verhältnis zu seinem Stammkörper. Trotzdem erscheint der Mond im eingeschobenen körnigen Teleskop-Negativbild links oben etwa auf der Einuhrposition der Plutoscheibe nur als kleine Beule. Auf dieser Ansicht vom U.S. Naval Observatory in Flagstaff wurde Charon vor 40 Jahren im Juni 1978 von James Christy und Robert Harrington entdeckt.

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