Schlagwort: Ringe

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Monde, Ringe, Schatten, Wolken: Saturn (Cassini)

Auf dem Schwarz-Weiß-Bild ragt Saturn von links riesig ins Bild. Seine Ringe sind nur ein dunkler Streifen, doch ihre Schatten fallen auf die ganze obere Hälfte des Planeten. Über und unter den Ringen sind die Monde Mimas und Tethys.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute

Auf einer Reise um Saturn sollte man Ausschau halten nach bildgewaltigen Anordnungen von Monden, Ringen und Schatten. 2005 gab es eine malerische Anordnung. Sie wurde von der Raumsonde Cassini fotografiert, die damals um Saturn kreiste.

Dieses Bild zeigt die Monde Tethys und Mimas auf beiden Seiten der dünnen Saturnringe. Diese sehen wir fast genau von der Kante. Die eindrucksvoll komplexen dunklen Schatten der breiten Ringe fächern sich über die Oberseite von Saturn auf. Das Bild wurde in violettem Licht aufgenommen. Es zeigt die Struktur von Saturns Wolken im Hintergrund. Cassini umrundete Saturn von 2004 bis September letzten Jahres. Dann wurde die robotische Raumsonde auf Tauchgang in Saturn gelenkt. Das sollte verhindern, dass Monde kontaminiert werden.

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Glücks-Wagenrad

Die drei Galaxien im Bild wirken verzerrt. Rechts ist eine Galaxie, die im inneren Kern gelb leuchtet und sehr eng gewickelte Spiralarme hat. Außen herum verläuft ein blauer heller Kreis aus Sternen. Zwischen dem Kern und dem Ring verlaufen zarte Speichen. Links sind zwei viel kleinere Galaxien, die untere leuchtet gelblich und wirkt strukturiert, die obere ist verzerrt und leuchtet blau.

Bildcredit: ESA, NASA

Als zwei Galaxien kollidierten, entstand eine Form in kosmischem Maßstab, die man überraschend gut erkennt: die Wagenradgalaxie. Sie gehört zu einer Gruppe an Galaxien im Sternbild Bildhauer, die etwa 500 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Links leuchten zwei kleinere Galaxien der Gruppe.

Der Radkranz der Wagenradgalaxie ist eine gewaltige Struktur und hat die Form eines Ringes. Er ist etwa 150.000 Lichtjahre breit und besteht aus neuen, extrem hellen Sternen, die viel Masse besitzen. Wenn Galaxien kollidieren, dringt eine Galaxie durch die andere. Doch ihre einzelnen Sterne berühren sich nur selten. Die Kollision verzerrt die Gravitationsfelder der Galaxie.

Die Ringform entstand durch die gravitative Erschütterung. Wie wurde von einer kleinen Galaxie verursacht, die in eine große Galaxie eindrang. Sie komprimierte interstellares Gas und Staub und löste eine Welle an Sternbildung aus, die vom Punkt des Aufschlags nach außen wanderte. Es war wie eine Welle auf der Oberfläche eines Teiches. Hier war die große Galaxie vielleicht ursprünglich eine Spirale, ähnlich wie unsere Milchstraße. Durch die Kollision erhielt sie die Form eines Rades. Doch was geschah mit dem kleinen Eindringling in die Galaxie?

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Bänder und Perlen der Spiralgalaxie NGC 1398

Um das Zentrum der Spiralgalaxie NGC 1398 im Sternbild Chemischer Ofen verläuft ein Ring. Auch sonst wirkt die Spiralgalaxie ungewöhnlich.

Bildcredit: Europäische Südsternwarte ESO

Warum läuft um das Zentrum mancher Spiralgalaxien ein Ring? Die Mitte der Spiralgalaxie NGC 1398 ist nicht nur von einem perlenartiger Ring aus Sternen, Gas und Staub umgeben. Es verläuft auch ein Balken aus Sternen und Gas durch das Zentrum. Die Spiralarme weiter außen wirken wie Bänder.

Dieses Bild wurde mit dem Very Large Telescope VLT der ESO am Paranal-Observatorium in Chile fotografiert. Die prächtige Spirale NGC 1398 ist sehr detailreich aufgelöst. Ihre Distanz beträgt etwa 65 Millionen Lichtjahre. Das bedeutet: Das Licht der Galaxie, das wir heute sehen, entstand, als die Dinosaurier von der Erde verschwanden.

Die fotogene Galaxie NGC 1398 sieht man mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Chemischer Ofen (Fornax). Der Ring um das Zentrum ist wahrscheinlich eine Dichtewelle aus Sternbildung, die sich ausdehnt. Ausgelöst wurde sie wohl durch eine gravitative Begegnung mit einer weiteren Galaxie oder durch Asymmetrien der Gravitation in der Galaxie.

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Haumea im äußeren Sonnensystem

Die unregelmäßig geformte Haumea ist von Kratern übersät und hat einen Ring.

Illustrationscredit: Andalusisches Institut für Astrophysik

Hier ist eines der seltsamsten Objekte im äußeren Sonnensystem. Bei diesem wurde kürzlich ein Ring entdeckt. Das Objekt hat die Bezeichnung Haumea. Es ist der fünfte anerkannte Zwergplanet nach Pluto, Ceres, Eris und Makemake. Haumea hat eine längliche Form, was ziemlich ungewöhnlich ist. In einer Dimension ist Haumea deutlich länger als Pluto, in der zweiten ist sie ähnlich groß wie Pluto und in der dritten viel kleiner. Haumeas Bahn läuft manchmal näher an der Sonne als Pluto. Doch meist ist die ungewöhnliche Haumea weiter entfernt.

Oben visualisierte ein Künstler Haumea als ein Ellipsoid, das mit Kratern übersät ist. Es ist von einem einheitlichen Ring umgeben. Haumea wurde 2003 entdeckt. Sie erhielt die vorläufige Bezeichnung 2003 EL61. 2008 benannte die IAU sie nach einer hawaiianischen Göttin. Neben dem dieses Jahr entdeckten Ring besitzt Haumea zwei kleine Monde – die 2005 entdeckten und nach den Töchtern der Gottheit benannten Hi’iaka und Namaka.

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Eisring um den nahen Stern Fomalhaut

Mitten im Bild leuchtet ein gelber Stern. Er ist von einem blauen Kranz aus Strahlen umgeben. Ein gelb-rosaroter Ring läuft als Ellipse ebenfalls um den Stern.

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. MacGregor; NASA/ESA Hubble, P. Kalas; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Warum läuft um Fomalhaut ein großer Eisring? Dieser interessante Stern ist am Nachthimmel leicht sichtbar. Er ist nur etwa 25 Lichtjahre entfernt. Mindestens ein Planet – Dagon – und mehrere innere Staubscheiben kreisen um ihn. Vor etwa 20 Jahren entdeckte man einen äußeren Ring, der vielleicht noch faszinierender ist. Er besitzt eine ungewöhnlich scharfe Innengrenze.

Dieses aktuelle Bild entstand mit dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA). Es zeigt den ganzen äußeren Ring in Rosarot beispiellos detailreich. Der Ring liegt über einem Hubble-Bild des Systems um Fomalhaut. Es ist blau dargestellt. Eine führende Theorie besagt, dass dieser Ring durch viele gewaltige Kollisionen entstand. Daran waren eisige Kometen und Planetesimale (Bauteile für Planeten) beteiligt.

Die Grenzen des Rings werden durch die Gravitation eines Planeten gezogen, der noch unsichtbar ist. Falls das stimmt, fallen wahrscheinlich ständig große Meteore und Kometen auf die inneren Planeten im System von Fomalhaut. So ein Ansturm fand vor vier Milliarden Jahren auch im Sonnensystem statt. Diese Periode wird als spätes schweres Bombardement bezeichnet.

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Cassinis letztes Ringporträt von Saturn

Wir blicken schräg von oben auf Saturn und seine Ringe. Der Planet wirft einen Schatten auf das Ringsystem. Die Sonne liegt hinter Saturn. So ein Bild kann nur eine Raumsonde machen.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Institut für Weltraumforschung, Mindaugas Macijauskas

Wie lautet Cassinis Abschied an Saturn? Die robotische Raumsonde Cassini tauchte auf Saturns Sonnenseite in den Planeten ein. Drei Tage zuvor zischte sie mit klickenden Kameras hinter Saturns Nachtseite vorbei. Ein erfahrener Laienforscher verarbeitete 36 Bilder zu einem letzten Porträt des Planeten mit ganzen Ringen. Dort hielt sich Cassini in den letzten 13 Jahren auf.

Die Sonne steht genau über dem Bild. Daher wirft Saturn einen dunklen Schatten auf die gewaltigen Ringe. Diese Schattenposition kann man von der Erde aus nicht abbilden. Wir sehen sie nicht mehr, bis wieder ein Raumschiff von der Erde den Ringriesen besucht. Cassinis Tauchgang in Saturns Atmosphäre am 15. September beendete die Mission. Die Daten und Bilder davon werden weiterhin analysiert.

Portal ins Universum: APOD-Zufallsgenerator

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Cassinis letztes Bild

Das letzte Bild der Raumsonde Cassini zeigt ihren Einschlagsort, als er noch auf der Nachtseite des Planeten lag. Saturns Oberfläche wurde dort von den Ringen beleuchtet, die Sonnenlicht reflektieren.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute

Wie geplant tauchte die Raumsonde Cassini am 15. September in die obere Atmosphäre von Saturn. Davor erforschte sie 13 Jahre lang das Saturnsystem. Die Schubdüsen der Raumsonde feuerten bis zum Ende. Nach dem großen Finale – das war beispiellosen Serie von 22 Tauchgängen zwischen Saturn und den Ringen – stürzte die Sonde in die Atmosphäre.

Cassinis letztes Signal erreichte nach 83 Minuten den Planeten Erde und den Antennenkomplex Deep Space Network im australischen Canberra. Dort verlor man um 11:55 UT den Kontakt mit der Raumsonde. Für die Raumsonde war Saturn hell. Die Sonne stand oben, als Cassini mit 113.000 km/h in die wirbelnden Wolkenoberflächen des Gasriesen pflügte.

Cassinis letztes Bild zeigt den Ort des Einschlags Stunden früher, als er noch auf der Nachtseite des Planeten lag. Die Oberflächen der Wolken werden von den Ringen beleuchtet. Es ist Sonnenlicht, das von den Saturnringen reflektiert wird.

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Cassini nähert sich Saturn

Videocredit und -rechte: Cassini-Bildgebungsteam, ISS, JPL, ESA, NASA, S. Van Vuuren et al.; Musik: Adagio for Strings (New Yorker Philharmoniker)

Wie sieht es aus, wenn man in einem Raumschiff zu Saturn fliegt? Das muss man sich nicht bloß vorstellen. Die Raumsonde Cassini tat das 2004. Sie machte unterwegs Tausende Bilder. Seit sie in die Umlaufbahn eingetreten ist, entstanden Hunderttausende weitere.

Einige von Cassinis frühen Bildern wurden digital justiert, beschnitten und zu diesem eindrucksvollen Video verarbeitet. Es gehört zu einem größeren IMAX-Filmprojekt. Es trägt den Namen Outside In und entsteht gerade. Im ersten Abschnitt wird Saturn beim Anflug immer größer. Unten zischt der bewölkte Titan vorbei.

Als Nächstes fliegt Cassini über Mimas. Darauf ist der riesige Krater Herschel gut sichtbar, während Saturn im Hintergrund rotiert. Dann bieten Saturns majestätische Ringe eine Schau, wenn Cassini die dünne Ringebene kreuzt. Die dunklen Schatten der Ringe fallen auf Saturn. Schließlich taucht in der Ferne der rätselhafte Mond Enceladus mit seinen Eisgeysiren auf. Das ist das Ende des Kurzfilms.

Die Raumsonde Cassini hat nur noch wenig Treibstoff. Am Freitag bringt sie ihre Mission zu Ende. Dann wird sie so nahe an Saturn gelenkt, dass sie hineinfällt und schmilzt.

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