Schlagwort: Südpol

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Juno zeigt Wolken um Jupiters Südpol

Jupiters Südpol ist unten an der Grenze zur Dunkelheit. An der Schattengrenze sind einige kleine weiße Ovale verteilt. Um den Südpol sind die Wirbelstürme klarer ausgeprägt als weiter oben zum Äquator hin.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SwRI, MSSS; Bearbeitung und CC: Alex Mai

Was passiert bei Jupiters Südpol? Die Roboter-Raumsonde Juno der NASA schickte Bilder mit einer interessanten Ansammlung wirbelnder Wolken und weißer Ovale. Juno kam im Juli bei Jupiter an. Die Sonde wird nun in einem weiten, schleifenförmigen Orbit geführt. Er bringt sie nahe an den Gasriesen und seine Pole heran. Etwa zweimal pro Monat nähert sich Juno dem Planeten.

Dieses Bild ist ein Komposit. Es wurde mit JunoCam aufgenommen und von einem digital begabten Laienwissenschaftler bearbeit. Weiße Ovale gibt es auch anderswo auf Jupiter. Es sind vermutlich gewaltige Sturmsysteme. Beobachtungen zeigten, dass sie Jahre bestehen bleiben. Die Windgeschwindigkeit darin gehört meist zur Kategorie 5. Das sind etwa 350 km/h.

Bei Zyklonen und Wirbelstürmen auf der Erde kreisen starke Winde um Regionen mit niedrigem Druck. Im Gegensatz dazu gibt es Hinweise, dass die weißen Ovale auf Jupiter Antizyklone sind. Das sind Wirbel mit umgekehrter Rotationsrichtung. Sie sind auf Hochdruckregionen zentriert.

Juno umkreist Jupiter noch mehr als dreißig Mal. Dabei zeichnet sie optische, spektrale und gravitative Daten auf. Sie sollen helfen, Jupiters Aufbau und Entwicklung zu bestimmen.

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Norden und Süden auf Jupiter

Zwei Bilder zeigen Jupiters Nordpol (links) und Südpol je zur Hälfte beleuchtet. Andere Raumsonden und Teleskope auf der Erde können die Polregionen von Jupiter nicht abbilden.

Bildcredit: NASA, JPL, Mission Juno

Am 27. August kam Juno dem Planeten Jupiter auf einer stark elliptischen Umlaufbahn sehr nahe. Die Raumsonde flog über die Pole des Riesenplaneten. Dabei nahm JunoCam diese direkten Ansichten der Pole auf. Sie unterscheiden sich von den Bildern, die wir von anderen Raumsonden erhalten, die das Sonnensystem verlassen, aber auch von den Aufnahmen erdgebundener Teleskope. Diese zeigen nur den üblichen Blick auf den Äquator.

Links ist Jupiters Nordpolregion von der Sonne beleuchtet. Sie wurde zwei Stunden vor Junos größter Annäherung aufgenommen. Die Sonde befand sich etwa 125.000 km über den Wolkenoberflächen.

Eine Stunde nach der Annäherung an Jupiter bildete Juno die Südpolregion ab. Dabei war sie 94.500 km entfernt. Die Wolken der Polregion wirken auffallend anders als die hellen Zonen um die vertraute Äquatorregion. Sie wechseln sich mit dunkleren Gürteln ab. Die Wolken an den Polen wirken verschlungener. Viele rotierende Sturmsysteme sind dort verteilt, die sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn rotieren.

Für die Mission Juno sind noch weitere 35 nahe Vorbeiflüge im Orbit geplant.

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Antarktisches Analemma

Am blauen Himmel über der Antarktis zieht die Sonne eine Schleife. Die Einzelbilder wurden in Abständen von je 1 Woche immer zur selben Zeit fotografiert.

Bildcredit und Bildrechte: Adrianos Golemis

Kehrt die Sonne jeden Tag zum selben Punkt am Himmel zurück? Nein. Eine bessere, anschaulichere Antwort auf diese Frage ist ein Analemma. Das ist ein Kompositbild, für das ein Jahr lang in gleichmäßigen Abständen immer am selben Ort und zur gleichen Uhrzeit fotografiert wird.

Dieses wöchentliche Analemma entstand bei der Station Dome Concordia in der Antarktis trotz niedriger Temperaturen und großer Windstärke. Das digitale Kompositbild ist vermutlich das erste Analemma aus der Antarktis. An mehreren Tagen wurde die 16-Uhr-Position der Sonne fotografiert. Das Bild zeigt die Sonne nur von September bis März, weil sie den Rest des Jahres unter dem Horizont stand.

Heute ist Äquinoktium. Die Sonne geht nach sechs Monaten Dunkelheit am Südpol auf und bleibt bis zum nächsten Äquinoktium im März 2016 über dem Horizont. Die Lichtbrechung der Atmosphäre ist dort stark. Umgekehrt geht die Sonne heute am Nordpol nach einem halben Jahr Tageslicht unter. Für den Rest der Erde dauern heute am Äquinoktium Tag und Nacht 12 Stunden (es gibt Abweichungen).

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Ferne Neutrinos unter dem Eis der Antarktis aufgespürt

Oben ist ein Bild des IceCube-Observatoriums im Eis der Antarktis. Darunter ist eine Illustration der Detektoren, die Teilchen messen. Sie sind im Eis eingefroren.

Bildcredit: IceCube-Arbeitsgemeinschaft, U. Wisconsin, NSF

Woher kommen diese Neutrinos? Das Neutrino-Observatorium IceCube befindet sich in der Nähe des Südpols der Erde. Es begann, fast unsichtbare Teilchen mit sehr hoher Energie aufzuspüren. Diese Teilchen sind Neutrinos, die kaum mit Materie wechselwirken. Sie durchdringen kurz vor ihrer Ortung fast die ganze Erde. Es ist ein Rätsel, woher sie stammen.

Hier ist das antarktische Labor IceCube abgebildet. Die Skizze unter dem Foto zeigt lange Detektorstränge. Sie sind im kristallklaren Eis darunter eingefroren.

Mögliche Quellen der kosmischen Neutrinos sind die stürmische Umgebung sehr massereicher Schwarzer Löcher. Sie befinden sich in den Zentren ferner Galaxien. Vielleicht stammen die Neutrinos auch von gewaltigen Sternexplosionen wie Supernovae oder Gammablitzen im fernen Universum, die ihren Höhepunkt erreichen. Wenn IceCube künftig immer mehr energiereiche Neutrinos aufspürt, lösen wohl Übereinstimmungen mit bekannten Objekten dieses kosmische Rätsel. Vielleicht erfahren wir es aber auch nie.

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Südlicht

Sechs kreisförmige Bildfelder zeigen Polarlichter in einer Polarnacht am Südpol. Im Hintergrund schimmert die Milchstraße.

Bildcredit und Bildrechte: Robert Schwarz (Amundsen-Scott-Südpolstation)

Die Lichter, die hier intensiv schillern, sind kein Feuerwerk. Die grünen Schlieren tanzten Ende letzten Monats am Nachthimmel der Erde. Sie waren über dem geografischen Südpol des Planeten zu sehen. Der Auslöser für die faszinierende Polarlichtschau war ein koronaler Massenauswurf. Er wurde ein paar Tage zuvor von der Sonne ausgestoßen und traf auf die Magnetosphäre. Damit begann ein großflächiger geomagnetischer Sturm.

Die sechs Einzelbilder zeigen den ganzen Himmel. Sie wurden mit einem Fischaugenobjektiv aufgenommen. Die Digitalkamera stand in einem beheizten Gehäuse, um ihre Batterie zu schützen. Die Temperatur der Umgebung betrug in der langen Winternacht –70° C. Am Horizont stehen astronomische Südpol-Observatorien. Hinter dem Südlicht schimmern die Sterne der südlichen Milchstraße.

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Dauerhafte Saturn-Polarlichter

Drei Bilder zeigen Saturn schräg von unten, sie sind zu einem Komposit kombiniert. Am Südpol leuchten blaue Polarlichter.

Bildcredit: J. Clarke (Boston U.) und Z. Levay (STScI), ESA, NASA

Sind Saturns Polarlichter ähnlich wie jene auf der Erde? Um diese Frage zu beantworten, beobachteten das Weltraumteleskop Hubble und die Raumsonde Cassini gleichzeitig Saturns Südpol, als sich Cassini im Jänner 2004 dem Gasriesen näherte. Hubble fotografierte Bilder im Ultraviolettlicht. Gleichzeitig zeichnete Cassini Radio-Emissionen auf und beobachtete den Sonnenwind.

Wie auf der Erde bilden Saturns Polarlichter ganze oder unvollständige Ringe um die Magnetpole. Doch anders als auf der Erde bestehen Saturns Polarlichter nicht nur Minuten, sondern Tage. Sie entstehen, wenn geladene Teilchen in die Atmosphäre eintreten. Doch Saturns Polarlichter werden anscheinend stärker vom Sonnenwind moduliert als die Polarlichter auf Jupiter oder auf der Erde.

Die Bildfolge zeigt drei Hubblebilder von Saturn, die im Abstand von je drei Tagen fotografiert wurden.

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Äquinoktium auf einer rotierenden Erde

Bildcredit: NASA, Meteosat, Robert Simmon

Wann verläuft die Linie zwischen Tag und Nacht senkrecht? Morgen. Dann findet auf dem Planeten Erde ein Äquinoktium statt. Zu dieser Zeit im Jahr sind Tag und Nacht etwa gleich lang. Zum Äquinoktium wird der Terminator der Erde senkrecht. Er verbindet Nord– und Südpol. Der Terminator ist die Trennlinie zwischen Tag und Nacht.

Dieses Zeitraffervideo zeigt ein ganzes Jahr auf dem Planeten Erde in zwölf Sekunden. Im geosynchronen Orbit zeichnete der Satellit Meteosat diese Infrarotbilder auf der Erde täglich zur selben Ortszeit auf. Das Video beginnt zum Äquinoktium im September 2010 mit senkrechtem Terminator. Während die Erde um die Sonne rotiert, neigt sich der Terminator. Die Nordhalbkugel erhielt weniger Sonnenlicht pro Tag. Das führte im Norden zum Winter.

Im Lauf des Jahres trat im März 2011 bei der Hälfte des Videos das Äquinoktium ein. Danach neigte sich der Terminator in die andere Richtung. Das führte zum Winter auf der Südhalbkugel und zum Sommer im Norden. Das aufgezeichnete Jahr endet mit dem September-Äquinoktium. Es folgte auf Milliarden Reisen, welche die Erde bereits um die Sonne vollendet hat. Weitere werden folgen.

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Südpolstrichspuren

Um den Himmelssüdpol verlaufen vollständig kreisförmite Strichspuren. Links schimmert über dem Horizont ein grünes Polarlicht. Rechts oben sind Teile der Südpolstation als Silhouetten und einige rote Lichter zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Robert Schwarz (Südpolstation)

Kein Stern sinkt unter dem Horizont, und die Sonne steigt auf diesem interessanten Bild für Lewins Challenge nicht darüber. Die Strichspur-Aufnahme wurde 24 Stunden durchgehend belichtet. Es gibt auf dem Planeten Erde nur zwei Orte, an denen so ein Bild aufgenommen werden kann, das alle Strichspuren als vollständige Kreise zeigt.

Dieses Beispiel wurde am 1. Mai 2012 aufgenommen. Die Kamera stand in einem geheizten Gehäuse auf dem Dach des Martin A. Pomerantz Observatory MAPO am Südpol. Oben in der Mitte dieser Strichspurkreise befindet sich im blassen Sternbild Oktant die Projektion der Erdrotationsachse. Dort ist der Himmelssüdpol.

Ein Stern zieht einen kleinen, relativ hellen Kreis um den Himmelssüdpol. Es ist Beta Hydri, er ist nicht so gut platziert wie der Polarstern beim nördlichen Himmelspol. Auch ein schimmerndes Südlicht war in dieser 24 Stunden dauernden Nacht zu Besuch.

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