Schlagwort: Ozean

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Titans Meere reflektieren Sonnenlicht

Ein grüner Himmelskörper wird von oben beleuchtet und füllt das ganze Bild. Es ist Titan in Falschfarben. Vorne in der Mitte leuchten einige helle, gelbe und rote Flecken. Es sind Reflexionen von Sonnenlicht an den glatten Oberflächen von Seen.

Bildcredit: VIMS-Team, U. Arizona, ESA, NASA

Warum leuchtet auf Titans Oberfläche ein gleißend heller Blitz auf? Der Grund ist, dass sich die Sonne sich in flüssigen Ozeanen spiegelt. Saturns Mond Titan hat viele glatte Methanseen. Wenn der Einfallswinkel passt, reflektieren sie das Sonnenlicht wie ein Spiegel.

Die Roboter-Raumsonde Cassini kreist derzeit um Saturn. Sie bildete letzten Sommer den wolkenbedeckten Mond Titan in mehreren Infrarot-Wellenlängen ab, welche die Wolken durchdringen. Das ist hier in Falschfarben dargestellt.

Diese Spiegelung war so hell, dass eine von Cassinis Infrarotkameras überstrahlt wurde. Zwar störte die Sonnenspiegelung. Doch sie war auch nützlich. Die reflektierenden Regionen bestätigen, dass sich auf Titans Norden eine große, komplexe Seenlandschaft befindet. Ihre Geometrie lässt auf Zeiträume starker Verdunstung schließen.

Bei den vielen Vorbeiflügen am rätselhaftesten Mond im Sonnensystem zeigte Cassini, dass Titan eine Welt mit aktivem Wetter ist. Zu gewissen Zeiten regnet eine Art flüssiges Erdgas herab.

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Huygens landet auf Titan

Die vier Bildfelder zeigen die Sicht der Landesonde Huygens, die mit Cassini ins Saturnsystem flog. Die Aufnahmen zeigen den Abstieg zum Saturnmond Titan in vier Bildfeldern.

Bildcredit: ESA / NASA / JPL / Universität Arizona

Die ESA-Sonde Huygens war an der Saturnsonde Cassini befestigt. Sie landete vor zehn Jahren am 14. Jänner 2005 auf Titan. Er ist der größte Mond des Ringplaneten. Diese Bildfelder entstanden beim langsamen Abstieg am Fallschirm durch Titans dichte Atmosphäre mit einem Fischaugenobjektiv. Sie wurden mit dem Descent Imager/Spectral Radiometer (DISR) aufgenommen. Ihre Höhe reicht von 6 Kilometern (links oben) bis 200 Meter (rechts unten).

Die Bilder zeigen die überraschend erdähnliche Oberfläche des Mondes mit dunklen Kanälen, Überschwemmungsebenen und hellen Graten. Doch die Flüssigkeiten auf Titans Oberfläche sind bei Temperaturen um -179 °C eher Kohlenwasserstoffe als Wasser. In diesem Fall sind es Methan und Ethan.

Es war die fernste Landung, die je einer Raumsonde der Erde gelang. Danach schickte Huygens länger als eine Stunde Daten. Die Huygens-Daten und ein Jahrzehnt Forschung mit Cassini zeigen, dass Titan eine interessante Welt ist. Sie birgt eine komplexe Chemie mit organischen Verbindungen und dynamischen Geländeformen, Seen, Meeren und vielleicht Ozeanen unter der Oberfläche, die flüssiges Wasser enthalten könnten.

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Die Potsdamer Schwerekartoffel

Das Bild zeigt eine deformierte Kugel mit den Kontinenten, vorne liegt Afrika. Die Meere sind farbcodiert von rot über orange und gelb bis blau.

Bildcredit: CHAMP, GRACE, GFZ, NASA, DLR

Warum ist das Erdschwerefeld an manchem Orten auf der Erde stärker als an anderen? Manchmal ist der Grund dafür nicht bekannt. Um die Erdoberfläche besser zu verstehen, machten die Satelliten GRACE und CHAMP genaue Messungen. Daraus wurde eine genaue Karte vom Schwerefeld der Erde erstellt.

Nun befindet sich ein Zentrum der Untersuchung dieser Daten in der deutschen Stadt Potsdam. Außerdem sieht die Erde im Ergebnis wie eine Kartoffel aus. Daher wurde das Geoid Potsdamer Schwerekartoffel genannt.

Hohe Gebiete sind auf der Karte rot gefärbt. Sie zeigen Orte, an denen die Gravitation etwas stärker ist als sonst. In blauen Regionen ist die Gravitation etwas geringer als anderswo. Viele Beulen und Täler auf der Potsdamer Gravitationskartoffel gehen mit Strukturen auf der Oberfläche einher. Dazu gehören der Nord- und Mittelatlantische Rücken oder der Himalaja.

An anderen Orten erkennt man keinen Zusammenhang. Diese Strukturen könnten Stellen mit ungewöhnlich hoher oder geringer Dichte unter der Oberfläche sein.

Solche Karten helfen, die Veränderung der Erdoberfläche zu kalibrieren. Man kann so Änderungen der Meeresströmungen und das Schmelzen der Gletscher kartieren. Diese Karte wurde 2005 erstellt. Es gibt auch eine aktuellere, genauere Gravitationskarte der Erde aus dem Jahr 2011.

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Galileos Europa, neu bearbeitet

Der Jupitermond Europa ist etwas mehr als zur Hälfte beleuchtet. Er ist hell und von roten Brüchen überzogen. Die sonnenbeleuchtete Hälfte zeigt im Bild nach oben.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SETI-Institut, Cynthia Phillips, Marty Valenti

Die Raumsonde Galileo zog Ende der 1990er-Jahre im Jupitersystem ihre Schleifen. Sie machte tolle Aufnahmen von Europa. Außerdem schickte sie Hinweise, dass unter der eisigen Oberfläche des Mondes ein tiefer, globaler Ozean sein könnte.

Galileos Bilddaten von Europa wurden mit verbesserter Kalibrierung neu bearbeitet. So entstand dieses Farbbild. Es zeigt etwa das, was ein Menschenauge sehen könnte. Europas lange, krumme Brüche sind ein Hinweis auf flüssiges Wasser unter der Oberfläche. Der große Mond wird auf seiner elliptischen Bahn um Jupiter von den Gezeiten gewalkt. Die Gezeiten liefern genug Energie, um den Ozean flüssig zu halten.

Noch interessanter ist die Idee, dass es ohne Sonnenlicht genug Energie für Leben geben könnte. Damit wäre Europa einer der vielversprechendsten Orte für Leben außerhalb der Erde. Welche Art Leben könnte es in einem tiefen, dunklen Ozean unter der Oberfläche geben? Vielleicht ähnliche Lebewesen wie die Extrem-Krebse auf dem Planeten Erde?

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Mimas: Kleiner Mond mit einem großen Krater

Vor dem ockerfarbenen Saturn, der den halben Hintergrund füllt, ist der Saturnmond Mimas zur Gänze abgebildet. Links ist sein berühmter Krater Herschel mit Zentralberg zu sehen.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, ISS, JPL, ESA, NASA; Digitale Bearbeitung: Supportstorm

Was auch immer Mimas traf, es hätte ihn fast zerstört. Zurück blieb einer der größten Einschlagkrater auf einem von Saturns kleinsten Monden. Der Krater ist oben abgebildet. Er ist zirka 130 Kilometer groß und trägt den Namen Herschel, nach Sir William Herschel, der Mimas 1789 entdeckte.

Mimas‚ geringe Masse erzeugt eine Oberflächengravitation, die gerade für einen kugelförmigen Körper ausreicht. Doch sie ist schwach genug für solche relativ großen Oberflächendetails. Mimas besteht großteils aus Wassereis mit einer Handvoll Gestein. Man kann ihn als großen, schmutzigen Schneeball beschreiben.

Dieses Bild entstand im August 2005 beim Vorbeiflug der Roboter-Raumsonde Cassini. Cassini kreist derzeit um Saturn. Mimas zeigt ein ungewöhnliches Wackeln. Eine aktuelle Analyse zeigt, dass sich in seinem Inneren vielleicht ein Ozean aus flüssigem Wasser befindet.

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Rätselhaftes Merkmal auf Titan verändert sich

Im Methan- und Ethan-See Ligeia Mare taucht 2013 (mittleres Bild) ein Objekt auf, das 2007 (links) noch nicht zu sehen ist. 2014 (rechtes Bild) hat es sich verändert.

Bildcredit: Cassini-Radar-Kartograph, Cornell, JPL, ESA, NASA

Was ist dieses Objekt in einem kalten Ozean aus Kohlenwasserstoff auf Titan, das sich verändert? Die Roboter-Raumsonde Cassini kreist um Saturn. Ihre Radarbilder erfassten jahrelang die Oberfläche des wolkenbedeckten Mondes Titan. Sie bildete die flache Oberfläche des Methan- und Ethan-Sees Ligeia Mare ab. Flache Oberflächen sind auf Radarbildern dunkel.

2013 erschien ein Objekt, das 2007 noch nicht dort gewesen war. Spätere Beobachtungen zeigten 2014, dass das Objekt geblieben war, sich aber verändert hatte!

Das Bild zeigt, wie das 20 Kilometer lange Objekt auftauchte und sich veränderte. Zu den aktuellen Vermutungen zu seinem Ursprung gehören Schaumbildung und treibende feste Körper. Doch wir wissen es nicht genau. Künftige Beobachtungen lösen entweder das Rätsel oder führen zu neuen Überlegungen.

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Detektor AMS misst rätselhaften Überschuss an Positronen

Mitten im Bild ist der AMS-Detektor an Bord der Internationalen Raumstation ISS. Von der Raumstation sind Paneele und Module zu sehen. Rechts ist eine Raumfähre angedockt, dahinter schimmert die blaue Erde. Links oben strahlt die Sonne im schwarzen Weltraum.

Bildcredit und Lizenz: Ron Garan, Besatzung STS-134, Besatzung Expedition 28, NASA

Woher stammen all diese energiereichen Positronen? Das Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS-02) an Bord der Internationalen Raumstation ISS vermerkte genau, wie oft es seit 2011 von energiereichen Elektronen und Positronen getroffen wurde. Nach jahrelanger Datensammlung ist nun klar, dass es in den höchsten Energieniveaus, die beobachtet wurden, deutlich mehr Positronen als Elektronen gibt.

Der Überschuss hat vielleicht eine sehr aufregende und tiefgründige Ursache: Es könnte sich um Teilchen Dunkler Materie handeln, die zuvor unentdeckt waren, und die zerstrahlten. Möglich ist aber auch, dass die unerklärliche Abweichung von astronomischen Quellen stammt, zum Beispiel Pulsaren. Das Thema wird sehr aktiv beforscht.

Das Bild zeigt das Instrument AMS kurz nach seiner Installation auf der ISS. Rechts ist eine US-Raumfähre angedockt, links eine russische Sojus-Kapsel. Im Hintergrund leuchtet die blaue Erde. Sie ist die Heimat aller Nationen.

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Ein Vollkreis-Regenbogen über Australien

Vor einem Strand mit einer Stadt im Hintergrund leuchtet ein vollständiger 360-Grad-Regenbogen mit einem zweiten Regenbogen außen herum.

Bildcredit und Bildrechte: Colin Leonhardt (Birdseye View Photography)

Habt ihr schon einmal einen ganzen Regenbogen gesehen? Am Boden ist meist nur der obere Teil eines sichtbar. Doch in der Luft kann man einen ganzen 360-Grad-Kreis sehen. Dieser Vollkreis-Regenbogen wurde letztes Jahr über Cottesloe Beach bei Perth (Australien) in einem fliegenden Hubschrauber fotografiert. Er flog zwischen dem Sonnenuntergang und einem Platzregen.

Ein 84-Grad-Regenbogen ist vom Standpunkt des Beobachters abhängig. Es entsteht durch die Reflexion von Sonnenlicht in den Regentropfen. Dieser 84-Grad-Bogen folgte dem Hubschrauber etwa 5 Kilometer weit. Um den ersten verlief ein blasserer zweiter Regenbogen. Seine Farben waren umgekehrt angeordnet.

APOD-Astrofotografie: Führte eure Arbeit schon einmal zu einer wissenschaftlichen Entdeckung?

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