Blickpunkt:
Kosmos
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Inhaltsverzeichnis
„Im Anfang war die Kraft“

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Prinz gesucht

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Von Sonnenhunden, Grünen Blitzen und Roten Kobolden

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Blue Moon, Blutmond, Supermond - Finsternis

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Ein Meilenstein in der kosmischen Fernerkundung

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Exoplaneten - Ferne Welten

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Montag 30.11.2015
„Im Anfang war die Kraft“
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Schon in den ersten Dezembertagen regiert nun wieder das riesige Wintersechseck mit seinen Sternbildern Zwillinge, Fuhrmann, Stier, Orion, Großer und Kleiner Hund den winterlichen Abendhimmel. Vor allem Sirius im Großen Hund ist als hellster aller Fixsterne nun schon vor Mitternacht deutlich in südlicher Richtung sichtbar.
Den Morgenhimmel bestimmen nach wie vor die strahlende Venus und der helle Jupiter. Mars als Dritter im Bunde fällt von der Helligkeit her deutlich ab und ist nicht allzu schwer zwischen den beiden Planeten zu finden.
Vor genau einhundert Jahren wurden die Naturwissenschaften Astronomie und Physik durch eine bahnbrechende Theorie in ihren Grundfesten erschüttert. Albert Einstein hatte soeben seine allgemeine Relativitätstheorie vorgestellt. Fast wie einst Goethes Faust schon formuliert hatte, stand nun fest, „...im Anfang war die Kraft“. Eine Kraft, die durch ihre Allgegenwärtigkeit sogar Raum und Zeit beeinflussen konnte, eine Kraft, die sowohl in irdischen Alltagssituationen wirkt, wie auch in den fernsten Regionen des Kosmos. Damit war einer der größten Forschungserfolge in der Menschheitsgeschichte gelungen. Eine Theorie, die auch noch ein Jahrhundert später Bestand haben sollte, übrigens ganz im Gegensatz zum Kopernikanischen Weltbild: Seine Anerkennung zog sich über mehrere Jahrhunderte und ihre Vertreter hatten im Extremfall sogar mit dem Zorn und der Verfolgung durch die Inquisition zu rechnen. Einsteins Theorie wurde hingegen schon bald akzeptiert und vor allem durch verschiedenste astronomische Beobachtungen untermauert: Die Ablenkung des Lichts ferner Sterne durch das Schwerefeld der Sonne - wie von Einstein vorausgesagt - wurde erstmals von Arthur Eddington bei einer totalen Sonnenfinsternis im Mai 1919 beobachtet. Wenn wir heute über die Entwicklung des Universums sprechen, bilden die Gedanken des genialen Theoretikers ebenso die Grundlage wie für die Beschreibung der kosmischen Singularität, des Anfangs aller Dinge schlechthin.
Natürlich fehlen in diesem kosmischen Grundgefüge noch einige kleine Puzzle-Teile. Doch nach und nach werden auch diese Lücken geschlossen werden, wie der Nachweis des Higgs-Teilchens durch die Wissenschaftler des Kernforschungszentrums CERN in Genf unlängst verdeutlichte. Gigantische Apparaturen sind hierfür nötig und auch der Aufwand an geistigen Kräften ist enorm. Momentan konzentrieren sich die Forscher auf ein anderes „missing link“, denn wenn die Gravitation allgegenwärtig ist, muss auch noch der direkte Nachweis von Gravitationswellen erbracht werden. Die Suche nach der berühmten Stecknadel im Heuhaufen ist im vollen Gange. Sicherlich geben die ausgestrahlten Wellen von pulsierenden Sternen (siehe Kosmos 4/14) erste Hinweise auf die Existenz dieser Schwingungen der Raumzeit. Der direkte Nachweis steht allerdings noch aus. Doch genau das ist es ja auch, was eine spannende Wissenschaft ausmacht: Selbst 400 Jahre nach Galilei und Kepler schaut man fragend nach vorn und versucht den Geheimnissen des nahen und des fernen Kosmos auf die Spur zu kommen. Die Astronomie bleibt somit eine Wissenschaft, die nach 100 Jahren Relativitätstheorie spannender und dynamischer kaum sein kann.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Sonntag 01.11.2015
Prinz gesucht
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Sternwarte Sonneberg
Gleich zu Monatsbeginn lohnt sich der Blick zum südöstlichen Morgenhimmel, denn mit der engen Begegnung des Morgensterns Venus und des roten Planeten Mars ist eine ungewöhnliche Planetenkonstellation kurz vor Sonnenaufgang zu beobachten. Dies wird besonders deutlich, wenn sich am 3.November noch der abnehmende Mond hinzugesellt. Sehr auffällig ist auch, dass neben dem Herbstviereck im Süden (die Sterne Algenib, Scheat, Markab und Sirrah) noch immer das Sommerdreieck im Südwesten (die Sterne Wega, Atair und Deneb) zu sehen ist, was auf den immer früheren Sonnenuntergang zurückzuführen ist. Wenn dann vor Mitternacht der Himmelsjäger Orion und der helle Stern Kapella aus dem Sternbild Fuhrmann in östlicher Richtung aufsteigen, sind die ersten Wintersternbilder sichtbar.
Die Entwicklung der modernen Astronomie wird immer stärker von Großteleskopen geprägt. Galt noch vor wenigen Jahrzehnten die Konstruktion von Teleskopen mit Spiegeldurchmessern jenseits von fünf Metern als unmöglich, so sind heute Einzelspiegeloptiken von mehr als acht Metern oder Segmentspiegel mit bis zu zehn Metern Durchmesser Realität geworden. Man setzt in der Wissenschaft zusätzlich noch auf eine weitere geniale Idee, denn die Zusammenschaltung solcher Riesenteleskope zum Verbund erhöht das Auflösungsvermögen und die damit verbundene Vergrößerung erheblich. Hier sind die beiden Keck-Teleskope auf dem Mauna Kea in Hawaii und das Vierfachsystem der Europäischen Südsternwarte ESO auf dem Cerro Paranal in Chile die führenden Einrichtungen. Solche Teleskope auf Bergspitzen anzusiedeln, macht insofern Sinn, da die besten Beobachtungsbedingungen fernab der Großstädte existieren.
Sogar mitten in Deutschland gibt es mit dem 638m hohen Erbisbühl einen solchen Teleskop-Berg. Unweit vom bayrischen Coburg steht dort  im benachbarten Thüringen die ehemalige Landessternwarte Sonneberg. Bereits im Jahr 1925 vom legendären Astro-Pionier Prof. Cuno Hoffmeister gegründet, verfiel das einstige Prestigeobjekt der sozialistischen Forschung noch zu Zeiten der DDR in einen Dornröschenschlaf, weil der international anerkannte Wissenschaftler politisch in Ungnade geriet und die Forschungsmittel drastisch gekürzt wurden. Leider hat sich bis heute kein finanzkräftiger Prinz gefunden, der den entscheidenden Kuss des Erwachens geben konnte. So bleiben die sinnvollen Pläne für die Nutzung der sieben Sternwarten durch interessierte  Bürger und Familien weiterhin in der Schublade. Und dies, obwohl hier die größte Sammlung analoger fotografischer Himmelsaufnahmen der Welt existiert.
Zum Glück sind die langjährigen Renovierungsarbeiten in der bayrischen Landeshauptstadt sowohl an den Fernrohrkuppeln und als auch am Planetarium des Deutschen Museums erfolgreich abgeschlossen. Übrigens, ein Besuch lohnt sich!
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Donnerstag 01.10.2015
Von Sonnenhunden, Grünen Blitzen und Roten Kobolden
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Fotos: NASA und ISUAL Project
Nachdem bereits am 23.9. die zweite Tagundnachtgleiche des Jahres stattfand (die erste war am 20. März), sind ab Oktober die Nächte bereits wieder länger als die Tage. Durch die frühere Dunkelheit ergeben sich nun wieder bessere Möglichkeiten der nächtlichen Himmelsbeobachtung. Saturn zeigt sich jetzt viel höher stehend im Südwesten, ganz in der Nähe des Sternbildes Skorpion und seines Hauptsterns Antares. Sein Namensursprung, in der Übersetzung „Gegenmars“, wird momentan sehr plausibel. Denn der „echte“ Mars steht ihm am frühen Morgen im Osten genau gegenüber und wird derzeit in seinem Glanz von Venus und Jupiter flankiert. Diese „Planetenparade“ findet  direkt unterhalb des Sternbildes Löwe mit seinem hellen Hauptstern Regulus statt. Die Namensgebung von Regulus (lat. „Kleiner König“ oder „Prinz“) ist der Tatsache geschuldet, dass dieser Stern, der genau auf der scheinbaren Planetenbahn (Ekliptik) liegt, oft „hohen Besuch“ von vorbeiziehenden Planeten bekommt. Auch Bedeckungen durch Planeten, die Wanderer unseres Sonnensystems, gab es, doch diese sind sehr selten: So wird erst am 1.Oktober 2044 die helle Venus den Regulus bedecken.
Atmosphärische Phänomene finden nur in größeren Abständen statt und sind zudem zeitlich sehr kurze Ereignisse. So kann man eine Sternschnuppe oder einen Gewitterblitz oftmals nur für Sekundenbruchteile erkennen. Anders verhält es sich bei Haloerscheinungen (farbige oder weiße Lichtkreise, -bögen und -flecken am Himmel), wenn sich in der Hochatmosphäre bei besonders ruhiger Luft und tiefen Temperaturen Eispartikel so ausrichten, dass ihre Prismenwirkung im Abstand von 22 westlich und östlich der Sonne sogenannte „Sun Dogs“ bilden. Diese Sonnenhunde sind dann teilweise einige Minuten sichtbar.
Für viele Beobachter hat natürlich auch der Sonnenuntergang seinen Reiz. Zum einen kann man dabei ebenfalls durch Lichtbrechung an Eiskristallen Sonnensäulen erkennen, die noch hellrot nachleuchten, wenn die Sonne schon längst untergegangen ist. Ebenso selten ist das „Green Flash“- Phänomen. In den letzten Momenten des Sonnenunterganges zeigt sich dieser grell leuchtende grüne Blitz direkt über der verzerrten Sonnenscheibe.
Auch manche Sommernächte zeigen „himmlische Erleuchtungen“. So haben vor allem in den letzten Jahren in Deutschland „Nachtleuchtende Wolken“ und sogar Polarlichter für Aufsehen gesorgt. Das wohl seltenste atmosphärische Phänomen sind aber die „Red Sprites“. Diese „Roten Kobolde“ wurden 2003 eher zufällig von Kosmonauten der ISS eindeutig nachgewiesen, als sie Gewitter fotografierten. Die in rund 80 km Höhe auftretenden elektrischen Entladungen steigen bis zu 30 km empor, also entgegengesetzt der eigentlichen Blitzausrichtungen. Dieser Erstnachweis der „Roten Kobolde“ aus dem Erdorbit heraus ist allerdings mit einer unglaublichen Tragik verbunden, denn die Astronauten, welche die Fotos zur Erde sandten, stürzten wenig später mit dem Space Shuttle Columbia beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre ab - ein Umstand, der wenig später auch zur Einstellung des Programms des wiederverwendbaren Raumgleiters beitrug.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Samstag 26.09.2015
Blue Moon, Blutmond, Supermond - Finsternis
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Die Tage werden nun deutlich kürzer und so sind bereits in den Abendstunden interessante Beobachtungen am Sternenhimmel möglich. Momentan regiert noch immer deutlich das Sommerdreieck. Deneb im Schwan ist neben Atair (Adler) und Wega (Leier) der lichtschwächste der drei Hauptsterne. Der arabische Namensursprung verweist auf das Hinterteil des Schwanes. Die frühe Astronomie sah in allen drei Sternbildern stymphalische Vögel (kranichgroße Vogelungeheuer) aus der griechischen Mythologie. Deneb selbst ist ein blauer Überriesenstern mit fast 200fachem Sonnendurchmesser. Seine jetzige Position am Abendhimmel zeigt in die Richtung des Herbstvierecks im Osten, das nun unwiderruflich in den nächsten Wochen aufsteigen und zum bestimmenden Blickfang am Firmament werden wird.
Die Planeten haben sich fast komplett in die Nichtsichtbarkeit verabschiedet. Einzig Saturn ist am Abendhimmel tief im Südwesten für knapp eine Stunde nach Sonnenuntergang zu sehen. Venus wird im Südosten zum Morgenstern. Allerdings nur kurz, dann überstrahlt ihn die aufgehende Sonne.
Unser Erdmond, Luna wie er astronomisch korrekt genannt wird, ist eigentlich nur einer von über 200 Monden in unserem Sonnensystem, doch für die Menschheit hat er seit Jahrtausenden eine fast mystische Bedeutung. Schon auf der berühmten Himmelsscheibe von Nebra, der ersten bekannten Himmelsdarstellung unserer Vorfahren, ist er als zunehmender Sichelmond und als Vollmond gleich zweifach erkennbar. Auf seiner elliptischen Bahn um die Erde kann er uns im Extremfall auf 356.410 km nahe kommen. Man spricht beim aufgehenden Vollmond auch vom „Supermond“. Die erdzugewandte Seite des Trabanten wirkt dann besonders groß. Geht er hingegen im erdfernsten Punkt von 406.740 km auf, wirkt er deutlich kleiner.
Im Juli dieses Jahres gab es  am 2. und am 31. des Monats einen Vollmond. Dieses seltene Ereignis wird als „Blue Moon“ bezeichnet. Die sich daraus ergebende Anzahl von 13 Vollmonden im Kalenderjahr wurde noch im Mittelalter als Unglückszeichen gedeutet - worauf der bis heute bestehende Mythos dieser Unglückszahl zurückzuführen ist.
Im September ist es nach sieben Jahren des Wartens in unserer Region endlich wieder soweit. Am 28.9. ist zwischen 4:11 Uhr und 5:23 Uhr eine totale Mondfinsternis zu beobachten. Der komplett im Kernschattenkegel der Erde stehende Himmelskörper wird dann in ein rötlich-bräunliches Licht getaucht, welches durch die atmosphärische Brechung des roten Spektralfarbenanteils des Sonnenlichtes hervorgerufen wird. In diesem Fall wird von einem „Blutmond“ gesprochen.
Wer sich also zeitig vor dem Ereignis über die Wetterbedingungen informiert und das frühe Aufstehen nicht scheut, sollte diesen wunderbaren Anblick einer totalen Mondfinsternis nicht verpassen, denn auf die nächste dieser Art müssen wir wieder knapp drei Jahre warten.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Samstag 01.08.2015
Ein Meilenstein in der kosmischen Fernerkundung
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In den Augusttagen tritt neben den zwei hellsten Sternen Arktur im Sternbild Bootes und Wega im Sternbild Leier ein weiterer Stern in den Vordergrund, der wie Wega ebenfalls zum sogenannten Sommerdreieck gehört. Es ist Atair, der Hauptstern des Adlers, der sich bereits in der Abenddämmerung markant vom Himmelshintergrund abhebt. Sein arabischer Name (Atair oder auch Altair) bedeutet soviel wie „der Fliegende“ oder auch „der Flüchtende“. Ein Hinweis auf den Mythos um ein Adlerpaar, das ebenfalls in arabischen Schriften Erwähnung findet. Im Gegensatz zum fallenden (weiblichen) Adler (Wega), der vom tödlichen Pfeil des Schützen (Sagittarius) getroffen wird, verfehlt das für das männliche Tier vorgesehene Bogengeschoss sein Ziel und so steigt der Atair zum Himmelszenit empor. Jener fehlgeschossene Pfeil ist übrigens als Sternbild Pfeil (Sagitta) direkt oberhalb von Atair sichtbar.
Die Planeten spielen im Monat August nur eine Nebenrolle. Einzig Saturn, tief im Südwesten vor dem Sternbild Skorpion stehend, ist eindrucksvoll. Dafür kann man am 12. August in der mondlosen zweiten Nachthälfte innerhalb einer Viertelstunde bis zu 30 Sternschnuppen des Perseidenstromes beobachten.
Zu welchen ingenieurtechnischen Meisterleistungen die Raumfahrt fähig ist, haben die letzten Wochen und Monate verdeutlicht. Nachdem die Mission Rosetta zum Kometen „Tschuri“ bereits ein voller Erfolg war und derzeit die Raumsonde „Dawn“ den ehemals größten Asteroiden und jetzigen Zwergplaneten Ceres untersucht, hat die Hype um die Pluto-Mission „New Horizons“ sämtliche Rekorde der Onlineklicks auf dem Gebiet der Raumforschung gesprengt.
Auch wenn bis jetzt aufgrund der riesigen Entfernungen der Raumsonde nur ein Bruchteil der Bildaufnahmen zur Leitstelle der NASA gelangt sind, stellt diese Unternehmung schon jetzt ein Meilenstein in der kosmischen Fernerkundung dar. Amerikanische Raumsonden haben somit alle neun Planeten des Sonnensystems erforscht. Denn als der Raumflugkörper vor fast zehn Jahren gestartet wurde, galt der 1930 von dem US-amerikanischer Astronomen Clyde Tombaugh entdeckte Pluto noch als Planet. Die 2006 erfolgte Herabstufung zum Zwergplaneten konnte den jetzigen Missionserfolg nicht schmälern. Die bei einer Geschwindigkeit von 15 Kilometern pro Sekunde(!) geschossenen Fotos sind einfach sensationell. Riesige Eisgebirgsformationen, mehr als acht Kilometer tiefe Schluchten und dunkle, bis zu -240 C  kalte Polgebiete geben den Forschern schon jetzt Rätsel auf. Die wissenschaftliche Ausbeute scheint immens zu werden, wenn es weiter gelingen sollte, die nunmehr schon über fünf Milliarden Kilometer weit entfernte Raumsonde sowohl auf Kurs zu halten, als auch die Datenspeicher abzurufen. Eines ist allerdings gewiss: Die Mission hat gezeigt, dass in den eisigen Welten des fernen Sonnensystems genügend astronomische Rätsel auf ihre Entschlüsselung warten.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Dienstag 30.06.2015
Exoplaneten - Ferne Welten
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Im Monat Juli werden die Tage kaum merklich länger, die Nächte entsprechend nur wenig kürzer. Dadurch ändert sich die nächtliche Beobachtungszeit des Sternenhimmels kaum.
Die Venus glänzt strahlend im Westen. Ihre Annäherung an Jupiter wird besonders zum Monatsanfang immer deutlicher. Am Abend des 18. Juli gesellt sich tief im Westen stehend noch die Sichel des zunehmenden Mondes zu dem Planetenpaar. Ein wunderbares Schauspiel, dessen gezielte Beobachtung durch ein einfaches Fernglas an Faszination gewinnt.
Zum Monatsende hin werden Venus und Jupiter allerdings schon mit der Sonne untergehen und somit ihre Abendsichtbarkeit beenden. Die Sterne des Sommerdreiecks (Schwan, Adler, Leier) beherrschen nun den Himmel in südlicher Richtung auffällig. Dabei ist die fast im Zenit stehende Wega, Hauptstern in der Leier, das hellste Objekt.
Seit fast zwanzig Jahren forschen Astronomen nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. War die Durchforschung des Alls nach diesen sogenannten „Exoplaneten“ zunächst sehr aufwendig und mit der legendären Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen zu vergleichen, haben mittlerweile innovative Beobachtungsmethoden und ausgefeilte Auswertungssoftware  zur Entdeckung von mehr als 2000 fernen Welten geführt.
Dabei konzentriert sich die Suche auf Planeten, die einerseits die uns bekannte Lebensgrundlage Wasser aufweisen und andererseits ihre Umlaufbahnen um den fernen Mutterstern in der sogenannten habitablen Zone, auch Lebenszone genannt, vollziehen. Diese ist mit der Astronomischen Einheit (AE) dem mittleren Abstandes zwischen Erde und Sonne ungefähr gleichzusetzen.
Was hat diese Suche bisher gebracht? Wir kennen nun etliche ferne Planeten, die dem Giganten Jupiter in vielfacher Hinsicht gleichen, ja zum Teil noch extremere Werte aufweisen. Die Suche nach fernen Planeten mit ähnlichen Grundlagen, wie sie unsere Erde besitzt, verläuft hingegen schleppend. Es ist äußerst schwierig, bei den hohen Entfernungswerten erdähnliche „Exoplaneten“ zu identifizieren. Und wenn doch, handelt es sich häufig um kleinere Gasplaneten.
Es sind daher mit dem Kepler - Weltraumteleskop der NASA nur wenige erdähnlichen Exoplaneten nachgewiesen worden. Das bislang erdähnlichste Objekt ist der „Exoplanet“ Kepler 186-f, in ca. 490 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Schwan, dessen Umlaufbahn nicht zu dicht an seinem Zentralgestirn verläuft. Entdeckt wurde dieser Himmelskörper im Übrigen mit der Transitmethode, wobei das sichtbare Vorbeiziehen eines Planeten vor seinem Stern beobachtet und anhand seiner Helligkeitsverschiebung vermessen wird. Leider konnte auf Kepler 186-f kein Wasser nachgewiesen werden. Ein der Erde ähnlicher Himmelskörper ist somit auch nach zwei Jahrzehnten intensiver Forschung (bisher) nicht nachweisbar. So stellt sich also die Frage weiter: Sind wir allein im All?
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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