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123. Wandernde Sonnenflecken
122. Zum Schwärmen schön
121. Scheinbare Ordnung
120. Orion im Anmarsch
119. Ist da jemand?
118. Bringt EUCLID Licht ins Dunkel?
Donnerstag 01.02.2024
123. Wandernde Sonnenflecken
Bilder
EsWa, Galaxien 225, Digital, 155 x 80, 2024
Das großartige Wintersechseck beherrscht nun schon seit Monaten den nächtlichen Himmel. Nun kann man das riesige geometrische Gebilde, das man durch die gedankliche Verbindung der Hauptsterne der Sternbilder Fuhrmann (Kapella), Zwillinge (Kastor und Pollux), Kleiner Hund (Prokyon), Großer Hund (Sirius), Orion (Rigel) und Stier (Aldebaran) erhält, bereits gegen 20 Uhr bequem im Süden beobachten. Flankiert wird diese Sternenshow durch Jupiter - dem einzigen derzeit beobachtbaren Planeten. Der Gasriese steht dabei westlich vom Stier und dem offenen Sternhaufen der Plejaden, auch Siebengestirn genannt. Er ist durch die Tatsache, dass sein gelbliches Licht - hervorgerufen durch die Reflektion der Sonnenstrahlen - sogar noch heller als die Wintersterne. Die Planeten Merkur, Venus, Mars und Saturn stehen ausnahmslos so ungünstig in Bezug zu unserem Zentralgestirn, dass sie sich über Wochen der Sichtbarkeit entziehen.
Auch die Tage werden nun wieder länger, wobei die Länge des Tages rasant zunimmt: Geht die Sonne zu Beginn des Monats noch um 8.18 Uhr auf und um 17.01 Uhr unter, so hat sich dies bis zum Monatsende zeitlich so weit verschoben, dass der Sonnenaufgang am Schalttag um 7.18 Uhr und der Sonnenuntergang um 17.59 Uhr ist.

Derzeit werden von unserem Stern Sonne ungewöhnlich starke Aktivitäten gemeldet. Ein deutlicher Indikator dafür sind die Sonnenflecken, die schon im Altertum von Anaxagoras beschrieben worden sind. Obwohl man aber bei besonderer Nebelbildung oder während des Sonnenuntergangs tatsächlich große Sonnenflecken mit dem bloßem Auge beobachten kann, wurden diesen Meldungen damals kaum große Beachtung geschenkt, denn die Sonne sollte als ungetrübte, klare Scheibe das Ideal der reinen Vollkommenheit widerspiegeln.
In vielen Staatsreligionen, wie dem Aton-Kult im alten Ägypten oder die Inti-Verehrung bei den Inkas, wurde die Sonne als Gottheit verehrt. 1854 wurde mit dem Nisshöki - Symbol in Japans Nationalflagge die Sonnenscheibe verewigt. Es stellt Amaterasu dar, die als Sonnengöttin des Shintu - Glaubens gilt.
Erst die Erfindung des Fernrohrs führte zu neuen Erkenntnissen der „Sunspots“. Die Gefahr der Erblindung bei direkter Sicht durch das Fernrohr wurde den beobachtenden Astronomen der damaligen Zeit sehr schnell bewusst. Johann Fabricius, ein 1587 geborener Pastorensohn aus dem ostfriesischen Resterhafe, bemerkte, dass die direkte Beobachtung mit der Optik selbst zu Zeiten der Morgen- und Abenddämmerung das Augenlicht schwächte. Seine Überlegungen führten dazu, dass er eine Projektionsmethode entwickelte, die es ihm möglich machte, den dunklen Flecken indirekt auf die Spur zu kommen. Dabei sucht man den bestmöglichen Abstand zum Okular und macht so die Projektion auf weißem Papier möglich.
Sein reger Briefaustausch mit großen Astronomen seiner Zeit wie Tycho Brahe, Galileo Galilei oder Johannes Keppler brachten ihm wenig Anerkennung. Nichtsdestotrotz gilt Fabricius heute als der Entdecker der Sonnenflecken. Zu Lebzeiten erlangte er diesen Ruf allerdings nicht, denn der talentierte Astronom starb sehr jung, nur zwei Tage nach seinem 30.Geburtstag. Johannes Kepler bedauerte sehr den frühen Tod des nach seinen Worten „begabten und eifrigen jungen Mannes, der durch seine Schrift über die Sonnenflecken weiterlebt“.
Die Projektionsmethode entwickelte der Jesuitenpater Atanasius Kircher weiter, wobei er das Abzeichnen der Fleckenpunkte durch minutiöse und saubere Arbeitsweise perfektioniert. Seine 1646 erfolgten Veröffentlichungen zeigten dies eindrucksvoll.
Andere kontinuierliche Beobachter fanden schnell heraus, dass die Flecken bzw. Fleckengruppen über die Oberfläche der Sonne zu wandern scheinen.
Heute wissen wir, dass Sonnenflecken von einem Sonnenrand zum anderen in rund 14 Tagen wandern. Dies geschieht entweder oberhalb oder unterhalb des Äquators.
Die Entdeckung der Zyklizität der Sonnenfleckentätigkeit gelang dem anhaltinischen Apotheker und Amateur-Astronomen Samuel Heinrich Schwabe aus Dessau. Aufgrund seiner alltäglichen Beobachtungen im Verlauf von 17 Jahren (1826–1843) bemerkte auch er, dass die Häufigkeit der Sonnenflecken in einem ungefähr 11-jährlichen Rhythmus periodisch schwanken. Schwabe unterbreitete daraufhin seine Aufzeichnungen und Schlussfolgerungen Rudolf Wolf, dem damaligen Direktor der Eidgenössischen Sternwarte in Zürich, der sie bestätigte. Anhand Tausender weiterer Daten von Sonnenflecken aus dem Zeitraum des 17. bis 19. Jahrhunderts begann Wolf damit, die Periodizität der Sonnenflecken von 1826 bis zu Galileis Zeiten zurückzurechnen. Er rekonstruierte dadurch die statistische Entwicklung der Sonnenaktivität von 1749 an, die später dann Züricher Zeitreihe genannt wurde.
Schon diese erste Langzeitstudie offenbarte, dass die Sonne alle 11,2 Jahre eine besondere Aktivitätsstufe erreicht, die man als Sonnenfleckenmaximum bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt kann man bis zu 200 Sonnenflecken zählen, während im Sonnenfleckenminimum die Oberfläche fast makellos fleckenfrei ist.
Über die Entstehung der Sonnenflecken wurde auch lange gerätselt. Heute geht man davon aus, dass sich diese unter riesigen, omegaförmigen Bündeln von starken Magnetfeldlinien bilden. Da diese „Loops“ extrem stabil sein können, verändern sich die darunter befindlichen Sonnenflecken auch nur wenig. Allerdings können sie dann nach wochen- oder auch monatelanger Anwesenheit genauso schnell verschwinden, wie sie gekommen sind.
Die heutige Erforschung der Sonnenflecken kann inzwischen jedermann in Echtzeit miterleben. Das SDO (Solar Dynamics Observatory) der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA umrundet nunmehr seit fast 14 Jahren unser Zentralgestirn und gehört damit schon längst zu den erfolgreichsten Raumfahrtmissionen bisher, denn eigentlich sollte sie nur fünf Jahre im Sonnenorbit verweilen. Inzwischen haben die Ingenieure vom Goddard Space Flight Center in Greenbelt / Maryland ein so ausgefeiltes Treibstoff-Management entwickelt, dass die Raumsonde möglicherweise die dreifache Einsatzzeit erreichen kann.
Wer sich also über den aktuellen Status der Sonnenaktivität informieren möchte, kann dies problemlos über „The Sun now“ tun. Besonders interessant sind auf dieser Website die Aufnahmen der Kategorie HMI Intensitygram. Deutlich kann man hier die Entwicklung von einzelnen Sonnenflecken und Fleckengruppen verfolgen. Letztlich zeigen aber alle aktuellen Statusbilder die ungeheure Dynamik unseres Sterns äußerst eindrucksvoll. Direkt vor unserer Haustür geschieht Unglaubliches, währenddessen wir dies im sicheren Abstand vom häuslichen Sessel aus live verfolgen können.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Montag 01.01.2024
122. Zum Schwärmen schön
Bilder
EsWa, Galaxien 220, Digital, 150 x 140, 2023
Zu Beginn des neuen Jahres machen sich die Planeten rar: Sowohl Mars als auch Merkur können nicht beobachtet werden, da sie zu sehr in der Nähe der gleißend hellen Sonne stehen. Am frühen Abend wandert Saturn der untergehenden Sonne hinterher und ist bei guter Sicht tief am westlichen Horizont bis 20 Uhr erkennbar - bevor auch er untergeht. Die Venus verabschiedet sich mehr und mehr als Morgenstern. Sie ist kurz vor Sonnenaufgang im Osten für knapp eine Stunde aufgrund ihrer großen Helligkeit in Horizontnähe auszumachen, wird aber dann schon bald von der aufgehenden Sonne überstrahlt. Einzig Jupiter ist deutlich bis nach Mitternacht sichtbar und läuft dabei den prachtvollen Sternen des Wintersechsecks (Kapella im Fuhrmann, Kastor und Pollux in den Zwillingen, Prokyon im Kleinen Hund, Beteigeuze und Rigel im Orion sowie Sirius im Großen Hund) voran. Er steht im Sternbild der Fische und ist aufgrund der hohen Position der Ekliptik teilweise in über 50 Grad Höhe auszumachen. Besonders interessant wird es, wenn der zunehmende Mond am 18.Januar dicht neben dem Gasriesen steht.

Das James Webb Space Telescope arbeitet nun schon seit gut eineinhalb Jahren nahezu fehlerfrei und es vergeht keine Woche, in der nicht das internationale Forscherteam über die Plattform „Inbox Astronomy“ neueste Aufnahmen des Weltraumteleskops veröffentlicht. Sicherlich sind darunter auch viele Aufnahmen, die uns in die tiefsten Fernen des Universums entführen, aber wie einst schon Goethe sagte: „Warum in die Ferne schweifen, wenn das Gute liegt so nah.“ Daher ist es auch nicht verwunderlich, dass vor allem Planetenforscher immer wieder gespannt sind, wenn Webbs fotografische Augen (die Infrarot –Kameras NIR Cam und MIRI) auf ein Objekt unseres Sonnensystems gerichtet werden. Von den sonnennahen Planeten Merkur und Venus gibt es allerdings keine Aufnahmen. Ihr Winkelabstand zu unserem Zentralgestirn ist oft so knapp, dass es viel zu gefährlich wäre, die empfindliche Optik aufgrund der thermischen Belastung auch nur annähernd in Richtung der Sonne auszurichten.
Dafür entschädigen aber die Veröffentlichungen, die vor allem die sonnenfernen Körper betreffen. Gerade die zuletzt präsentierten Aufnahmen des 1781 von Wilhelm Herschel entdeckten Uranus (siehe Kosmos 111) sind von einer ästhetischen Schönheit geprägt, dass man darüber den wissenschaftlichen Wert schnell vergessen kann.
Noch nie waren so viele Monde des Gasriesen, der viermal so groß und 17 mal so schwer wie die Erde ist, auf einer einzigen Aufnahme zu sehen. Beim genaueren Betrachten der Namen der Uranustrabanten kommt einem natürlich William Shakespeares „Sommernachtstraum“ in den Sinn. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der aus Niedersachsen stammende Wilhelm Herschel als Entdecker und Namensgeber der Monde zugleich gilt, denn er selbst war hauptberuflich Musiker, lebte im englischen Bath und war ein großer Fan des britischen Autors. So bezeichnete er die von ihm entdeckten Monde kurzerhand nach den Protagonisten des Theaterstücks. Bei allen später entdeckten Monden wurde diese Tradition dann einfach beibehalten.
Es tritt aber auch ein unerwarteter Nebeneffekt auf: Durch die lange Belichtungszeit werden im Hintergrund Galaxien sichtbar, welche dem menschlichen Auge bisher verborgen geblieben waren. Etliche ferne Welteninseln, jede mindestens so groß und mit ebenso vielen Sternen wie unsere Milchstraße versehen, stehen hier in kleinen, sogenannten lokalen Gruppen beieinander. Dabei lüftet das James Webb Space Telescope in grandioser Art und Weise den Schleier, der unserer erdgebundenen Beobachtung durch die uns umgebende Atmosphäre auferlegt ist.
Aber auch die Veröffentlichungen zu den anderen Gasplaneten sind erwähnenswert: Da ist zum einen der noch weiter entfernte und 1846 von Johann Gottfried Galle entdeckte Neptun. Hier sieht man deutlich die Ähnlichkeit zum Nachbarplaneten Uranus, denn auch Neptun besitzt ein ausgeprägtes Ringsystem, wird von etlichen Monden umrundet und ist darüber hinaus ebenfalls vier Mal so groß wie die Erde und 14 mal so schwer.
In Kosmos 120 war bereits eine Aufnahmeserie des Jupiters erwähnt, doch erst das komplette Bild zeigt die Schönheit des Planetengiganten. Unumstritten die Nummer Eins ist aber noch immer Saturn mit seinem ausgeprägten Ringsystem. Im Sommer veröffentlichte das JWST-Team ein sehr schönes Bild mit dem leicht gekippten Ringsystem und einigen seiner Monde.
Im Bild ist auch der 1789 ebenfalls von Wilhelm Herschel entdeckte Saturnmond Enceladus zu sehen. Obwohl dieser Begleiter des Saturns mit 500 Kilometern Durchmesser eher zu den kleinen Monden des Sonnensystems gehört, ist er doch einer der zugleich aktivsten Planeten-Trabanten. Der auf Enceladus entdeckte Kryovulkanismus stellt eine völlig neue Art der vulkanischen Aktivität dar.
Nur ganz selten bietet sich für Webb auch die Möglichkeit, den Mars zu beobachten, denn dafür muss unsere roter Nachbarplanet sehr weit von der Sonne entfernt sein. Trotzdem ist ein großer Detailreichtum erkennbar.
Eine weitere Tatsache ist erwähnenswert: Bei den inzwischen mehr als 1300 Bildern, die die Wissenschaftler vom STScI (Space Telescope Science Institute) in Baltimore bereits auf der Website (https://webbtelescope.org/images) veröffentlichten, sind korrespondierende Aufnahmen anderer wissenschaftlicher Einrichtungen herzlich willkommen. So findet man zum Beispiel eine detaillierte Darstellung des fernen Zwergplaneten-Systems Pluto-Charon.
Aber auch andere Highlights der Astronomie wie zum Beispiel der große Komet Hale-Bopp des Jahres 1997, der nach seinen Entdeckern Alan Hale und Thomas Bopp benannt wurde, sind in der Datei zu finden.
Natürlich befindet auch sich unser blauer Planet in der Kollektion, wobei man einen fantastischen Schnappschuss des LRO (Lunar Reconnaiscence Orbiter) einstellte.

Man kommt also schlichtweg ins Schwärmen, wenn man anhand dieser Bildergalerie sieht, wie facettenreich unser Sonnensystem ist. Trotzdem sei abschließend auf das auf Anregung des berühmten amerikanischen Astronomen Carl Sagan entstandene Mosaik „Familienporträt“ unseres Planetensystems durch Aufnahmen der Raumsonde Voyager 1. hinzuweisen. Nachdem die Sonne ausgeblendet wurde, entstand dieses „Abschiedsbild“ aus einer Entfernung von 6 Milliarden Kilometern. Eindringlich zeigt sich hier, wie klein und eher doch unbedeutend unsere kosmische Heimat ist. Und wie unbedeutend dann erst die Bewohner des kleinen blauen, nur schwer auszumachenden Punktes sind, mag man sich kaum vorstellen.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Freitag 01.12.2023
121. Scheinbare Ordnung
Bilder
EsWa, Galaxien 218, Digital, 160 x 60, 2023
Im Weihnachtsmonat Dezember wird uns die strahlend helle Venus leider nur den Morgenhimmel erhellen. Gegen 6 Uhr ist sie hoch im Südosten auszumachen. Saturn taugt auch nicht so recht zum Weihnachtsstern, denn gegen 21 Uhr verschwindet er in der Dämmerung am westlichen Himmel. Somit bleibt der Planetenriese Jupiter das hellste Objekt am nächtlichen Himmel. Gegen 21.30 Uhr steht er hoch im Süden und bleibt bis gegen 3 Uhr früh sichtbar.
Das Wintersechseck, das durch die Verbindung der Hauptsterne der Sternbilder Fuhrmann, Zwillinge, Kleiner Hund, Großer Hund, Orion und Stier zu Stande kommt, ist nun bereits um 22 Uhr vollständig sichtbar und damit für den Beobachter fast die ganze Nacht deutlich zu erkennen.
Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unsere neun Planeten“ - diesen Satz hat vielleicht jeder schon einmal in seinem Leben gehört. Von Merkur bis Pluto konnte man sich so anhand der Anfangsbuchstaben die Reihenfolge der die Sonne umlaufenden Wanderer (so die Bedeutung des namens Planet) gut einprägen. In unserem Sonnensystem schien Ordnung eingezogen zu sein. Als dann aber Pluto im Jahre 2006 durch einen Beschluss der IAU (Internationale Astronomische Union) seinen Planetenstatus verlor, gab es plötzlich eine strukturierte Reihung, die mit der Zahl 4 einherging: Die vier Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars bewegen sich auf elliptischen Bahnen in Sonnennähe und werden Gesteinsplaneten genannt. Die vier wesentlichen größeren Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun brauchen auf ihren sonnenfernen Bahnen viele Jahre oder gar Jahrhunderte, ehe sie unser Zentralgestirn einmal umlaufen haben. Unter den vier Zwergplaneten war Pluto plötzlich sogar die Nummer Eins. Haumea, Makemake und Eris sind die weiteren Mitglieder dieser illustren Gesellschaft.
Doch gerade mit der Benennung des Kleinkörpers Eris, der nach der griechischen Göttin der Zwietracht benannt ist, begann der große Krach unter den Astronomen selbst: Welche Kriterien setzt man bei diesen kleinen Körpern nun an? Für Zwergplaneten galt zumindest bis auf weiteres, dass ein Durchmesser von mindestens 1000 km Voraussetzung für die Aufnahme sei.
Genau dieses Kriterium wurde mit dem fünften Zwergplaneten Ceres im Nachgang wieder aufgeweicht, denn mit 973 km ist er um 27 km zu klein. Doch der IAU war es wichtig, einen Zwergplaneten in relativer Sonnennähe zu haben. Übrigens wurde Ceres nach seiner Entdeckung durch Giuseppe Piazzi am 1.Januar des Jahres 1801 für kurze Zeit als Planet betrachtet. Doch die schon kurze Zeit später von den deutschen Astronomen Olbers und Harding entdeckten Asteroiden Pallas, Juno und Vesta zeigten auf, dass es keine neuen Planeten, sondern eben Asteroiden sind.
Noch heute streiten die Astronomen ziemlich verbittert um die genaue Nomenklatur ihrer kleinen Körper. Eines ist aber gewiss: Ihre Erforschung ist in den letzten Jahrzehnten entscheidend vorangetrieben worden und es vergeht kaum ein Jahr ohne sensationelle Entdeckungen, denn gerade die Asteroiden (auch Planetoiden oder Kleinkörper genannt) sind die meistbereisten „Spezies“ des Sonnensystems.
Für die Astronomen sind diese „small bodies“ so außerordentlich interessant, weil diese Körper so etwas wie Urstoff darstellen. Seit den Frühzeiten der Sonnenentstehung hat sich das Material, aus dem sie bestehen, nicht mehr verändert.
Daher war es auch nicht verwunderlich, dass die NASA unlängst sogar eine Sondersendung auf den Weg brachte, als ihre Sonde OSIRIS Rex praktisch im Vorbeiflug eine Materialprobe vom Asteroiden Bennu sicher auf der Erde absetzte. Seither werden die knapp 250 Gramm Gestein genausten Prüfungen in den verschiedensten Laboren der Welt unterzogen.
Eine weitere NASA-Sonde namens Lucy hat auf ihrem Weg zu insgesamt sechs Asteroiden aus der Gruppe der Jupiter-Trojaner, unlängst den Asteroiden Dinkinesh fotografiert. Die Sensation war perfekt, als die Bilder plötzlich einen Zwillingskörper zeigten. Hinter dem Hauptkörper Dinkinesh verbarg sich ein Asteroidenmond. „Dinkinesh hat seinem Namen wirklich alle Ehre gemacht; das ist wunderbar“, freut sich der leitende Forscher der „Lucy“-Mission, Hal Levison. Er bezieht sich dabei auf die Bedeutung von Dinkinesh in der amharischen Sprache: „wunderbar“. Dinkinesh ist ein kleiner Asteroid, der bis zu „Lucys“ kurzem Besuch nur ein verschwommener Fleck in den Teleskopen von Astronomen war.
Aber auch andere Raumfahrtnationen haben in der Erforschung der Körper des Hauptgürtels große Erfolge aufzuweisen. Allen voran die japanische Raumfahrtbehörde JAXA, die mit den beiden Hayabusa-Missionen Neuland betrat, denn auch sie schafften es, Probenmaterial von Asteroiden zur Erde zu bringen. Vor allem aber gelang es, die ungewöhnliche Form des angesteuerten Asteroiden Ryugu durch dessen Rotation besonders deutlich zu machen.
Abschließend sei die NASA-Mission DART (Double Asteroid Redirection Test, englisch für „Doppelasteroiden-Umleitungstest“) erwähnt. Sie hat mit all dem Unfug um die Bekämpfung von Asteroiden, die sich der Erde auf Kollisionskurs nähern und sie vielleicht sogar stark in Mitleidenschaft ziehen könnten, erfolgreich aufgeräumt. Ihre Aufgabe bestand 2021 darin, bei einem Zwillingsasteroiden die Flugbahn des kleineren der beiden Körper durch ein gezieltes Anstoßen zu verändern. Dies gelang großartig, denn Dimorphos umrundet seine Hauptkörper Dydimos nun auf einer viel größeren Bahn.
Somit wird es zukünftig durch den Erfolg von DART weder einen „Deep Impact“ oder ein „Armageddon“ a la Hollywood geben. Heute wissen die Raumfahrtingenieure, dass ein kleiner Anstoß reicht, um ein großes Unglück zu vermeiden. Einmal mehr zeigte sich dabei, dass seriöse Wissenschaft doch besser ist, als blühende Phantasie.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Mittwoch 01.11.2023
120. Orion im Anmarsch
Bilder
EsWa, Galaxien 211, Digital, 150 x 70, 2023
Im Monat November gibt es die Möglichkeit, drei Planeten unseres Sonnensystems ausgiebig zu beobachten. Als „Abendplanet“ präsentiert sich Saturn. Der Ringplanet ist im Südwesten bis 23 Uhr deutlich zu erkennen, da er alle umliegenden Sterne überstrahlt. Eine Aufnahme des James-Webb-Space-Telescopes zeigt die eindrucksvolle Schönheit des Gasriesen, der die 95fache Masse unserer Erde besitzt und auf diesem Bild von einigen seiner 145 Monde flankiert wird.
Jupiter hingegen ist als „Nachtplanet“ zu bezeichnen. Über viele Stunden zieht er seine hohe Bahn in südlicher Richtung und läuft den Wintersternbildern voran. Auch hier zeigt eine grandiose Aufnahme des Webb-Telescopes die ganze Pracht des größten Planeten, der fast 318mal schwerer als unsere Erde ist.
Der „Morgenstern“ Venus überstrahlt natürlich alles. Er läuft der Sonne voraus und ist ab 5 Uhr früh nicht zu übersehen. Venus wird auch als Schwesterplanet der Erde bezeichnet und bringt 82% der Masse unseres Heimatplaneten auf die Waage.
Ende des Monats lösen die Wintersternbilder die Konstellationen des Herbstes nach und nach ab. Besonders das Sternbild Orion ist ein deutlich sichtbares Zeichen für diesen Wechsel. Im Laufe des Monats ist der Himmelsjäger immer besser zu sehen, wenn es die Wetterverhältnisse erlauben. Durch seine markanten Gürtelsterne Alnitak, Alnilam und Mintanka fällt er schnell ins Auge. Die Bedeutung dieser fremdländisch klingenden Namen ist recht einfach erklärt. In alten arabischen Sternkarten waren sie linke und rechte Seite des Gürtels bzw. als Gürtelschnalle bekannt. Am gesamten Sternhimmel ist keine weitere Konstellation von drei Sternen zu finden, die sowohl die gleiche Helligkeit als auch den gleichen Abstand zum mittleren Stern haben. Unter Ihnen ist das Schwertgehänge deutlich zu erkennen. Es beinhaltet den berühmten Orionnebel, ein weitläufig als Sternentstehungsgebiet bekannter Bereich mit hoher Gasdichte.
Mit Rigel, was soviel wie Fuß des Kriegers heißt, ist der hellste Stern des Orion gleich unterhalb der Gürtelsterne leicht zu erkennen. Für viel Furore sorgte in der Vergangenheit immer wieder Beteigeuze. Dieser Stern, dessen ebenfalls arabischer Name soviel wie die verletzte Schulter des Kriegers bedeutet, hat mit vielen Auswirkungen seines fortgeschrittenen Alters zu kämpfen.
Sie resultieren aus dem fehlenden Gleichgewicht zwischen der zum Kern hin wirkenden Gravitation und dem nach außen gerichteten Strahlungsdruck. Ist dieses Gleichgewicht vorhanden, leuchtet ein Stern gleichmäßig, ist es gestört, kommt es zu Helligkeitsschwankungen. Darüber hinaus scheint er aber auch Phasen zu haben, in der eine übermäßige Teilchenstrahlung – vergleichbar mit einem Sonnensturm, nur um ein Vieltausendfaches stärker – Gase vom Stern wegtreiben. So geschah es, dass vor gut zwei Jahren genau ein solcher Gasausstoß in Richtung Erde passierte. Als Resultat verdunkelte sich Beteigeuze deutlich sichtbar. Erstmalig seit langer Zeit war dies mit bloßem Auge zu erkennen.
Unlängst konnte ein Forschungsteam um Matthew Kenworthy von der Universität Leiden sogar nachweisen, dass der Stern ASASSN-21qj im Sternbild Achterdeck (Lat. Puppis) ebenfalls stark abdunkelte. Hier war der Grund übrigens ein völlig anderer: Zwei noch junge Planeten stießen in der Nähe des Sterns zusammen. Dies galt bisher nach den Gesetzen der Planetenbewegung als nahezu unmöglich. Der Zusammenstoß zerstörte beide noch junge Himmelskörper vollständig und die sich ausbreitende Trümmerwolke „knippste“ das Licht des Zentralsterns aus.
Doch zurück zu den Strahlungsausbrüchen. Die sogenannten CME´s (Coronal Mass Ejection) gehören auch bei unserer Sonne zu den markantesten Ereignissen. In den vergangenen 15.000 Jahren sind insgesamt drei ganz große Ausbrüche nachweisbar.
Der wohl gewaltigste koronale Massenauswurf konnte durch die Dendrochronologie jetzt auf 12200 Jahre vor unserer Zeitrechnung datiert werden. Altholzforschern gelang dies mit Hilfe einer Holzprobe aus dem französischen Fluss Drouzet.
Damals prasselten hochenergetische Teilchen mit rund 500 Stundenkilometern direkt auf die Erdoberfläche, da sie aufgrund ihrer übergroßen Stärke nicht wie sonst von dem uns umgebenden Magnetfeld aufgehalten werden konnten. Das sogenannte Myake-Ereignis war 10mal stärker als alle bisher bekannten Sonnenstürme. Das Resultat dieser kosmischen Verstrahlung wäre heute fatal, denn es würde unser Leben auf der Erde für mindestens drei Jahre extrem erschweren, da viele fragile elektronische Netzwerke komplett erneuert werden müssten. Wir würden also die Abhängigkeit von diesen Netzwerken buchstäblich am eigenen Leib erfahren.
Nach kosmischen Maßstäben ist dies allerdings nur ein recht unbedeutender Zwischenfall auf einem Gesteinsplaneten am Rande der Galaxis.
Ein deutsch-französisches Forscherteam konnte unlängst nachweisen, dass auch Sterne, die ihre Endphase erreicht haben, noch ungeheure Mengen von Energie abstrahlen können. Ein solches Strahlungsmonster ist der sogenannte Vela–Pulsar. Dieser Neutronenstern ist das Resultat einer Supernova und dreht sich für einen „Leuchtturmstern“ sehr langsam. Nur elf Mal pro Sekunde blitzt er auf. Im Vergleich dazu sei erläutert, dass diese schnell rotierenden Objekte bis zu 800mal pro Sekunde aufflackern können.
Arache Djannati Atai von der Universite Paris Cite bringt den Strahlungsrekord auf den Punkt, wenn sie erläutert, dass der Neutronenstern im Sternbild Segel (lat. Vela) 20 Tera-Elektronenvolt (TeV), also etwa das Zehnbillionenfache der Energie des sichtbaren Lichts, abstrahlt. Koautorin Emma de Ona Wilhelmi vom deutschen Institut DESY (Deutsches Elektronen Synchroton) sagt dazu, dass nur extrem dichte Pulsare in der Lage seien, solche Energiemengen zu produzieren. Zum Vergleich: Ein Teelöffel Materie des Vela-Pulsars wiegt mit ungefähr 5 Milliarden Tonnen soviel wie 900 Gizeh-Pyramiden.
Am bekanntesten ist der Krebsnebel-Pulsar, da er als erster der neuen Klasse der schnellrotierende Neutronensterne 1968 durch David H. Staelin und Edward C. Reifenstein entdeckt wurde. Ein aktuelles und besonders hochauflösendes Bild des Webb Telescopes vom 30.10. zeigt die Umgebung des Pulsars.
Doch abschließend sei das wohl energiereichste Ereignis, das jemals stattgefunden hat, vorgestellt. Es fand allerdings bereits vor 8 Mrd. Jahren statt. Zu dieser Zeit hätte man in unserer Region noch 3,35 Milliarden Jahren bis zur Bildung des Sterns Sonne warten müssen. Die erste Sichtung geht auf den 13.April 2021 zurück. Philip Wiseman von der University of Southampton entdeckte am altehrwürdigem Mount Palomar Observatorium in Kalifornien als erster Astronom diese energetische Anomalie.
Normalerweise dauern die Helligkeitsausbrüche beispielsweise von einer Supernova, bei der ein Stern in einer gewaltigen Explosion seine Existenz beendet, nur wenige Tage oder Wochen.
Doch bei AT2021lw - wie das Ereignis inzwischen genannt wird - erreicht uns die Strahlung ununterbrochen seit mehr als zweieinhalb Jahren. Bisher ist die unvorstellbare Energiemenge von 2,5 x 10 hoch 45 Joule abgegeben worden. Das ist einhundert Mal mehr Energie als bei allen bisher bekannten Ereignissen dieser Art.
Was hinter diesem so rätselhaft langanhaltenden Mega-Ausbruch steckt, ist noch immer in der ausgiebigen Diskussion der Astrophysiker und zeigt somit einmal mehr, dass unser Universum noch immer voller Geheimnisse steckt.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Autor: Siehe Artikel
Sonntag 01.10.2023
119. Ist da jemand?
Bilder
Im Monat Oktober merken wir nun deutlich, dass die Tage wieder kürzer werden.
Am 23. September hatten wir Tagundnachtgleiche. Zugleich ist dies der astronomische Herbstanfang und der Einstieg in das Winterhalbjahr. Auch am Sternhimmel vollzieht sich ein deutlicher Wandel und wir können am frühen Abend die verschiedensten Konstellationen bewundern. So sind im Südwesten mit den Sternbildern Leier, Adler und Schwan noch die Sternbilder des Sommerdreiecks gut zu erkennen. Im Süden wiederum steht das aus Andromeda und Pegasus bestehende Herbstviereck sichtbar in mittlerer Höhe. Aber auch die ersten Wintersternbilder schauen am frühen Morgen in nordöstlicher Richtung über den Horizont. Allen voran der Fuhrmann mit seinem leuchtend hellen Stern Kapella, seines Zeichens dritthellster Stern am Nordhimmel.
In der morgendlichen Dämmerung ist sogar der hellste der nächtlichen Sterne gut zu erkennen. Es ist Sirius aus dem Sternbild Großer Hund. Allerdings zeigt sich hier deutlich, wie stark die Planeten das Sonnenlicht reflektieren, denn in südlicher Richtung überstrahlt der Planetengigant Jupiter deutlich das Licht des Sterns Sirius. Wenn man dann auch noch gute Sicht in Richtung Osten hat, fällt der Planet Venus als „Morgenstern“ sofort ins Auge. Seine Helligkeit stellt alle anderen Himmelsobjekte in den Schatten.
Vor gut 40 Jahren begann mit der Entdeckung des Planeten 51 Pegasi b auf einer nachweisbaren Umlaufbahn um den Katalogstern 51 im Sternbild Pegasus das Zeitalter eines neuen Forschungsgebietes der Astronomie: Das Aufspüren von fernen Exoplaneten. Seither sind mehr als 5300 dieser extrasolaren Himmelskörper identifiziert worden. Die meisten von ihnen gerieten natürlich aufgrund ihres großen Abstandes zu ihrer Exosonne und ihrer gigantischen Größe recht bald in die Fänge der Detektoren der Exoplaneten-Jäger. Es sind die sogenannten „Super Jupiters“, die zum Teil den bis zu zehnfachen Durchmesser unseres Planetenriesen Jupiter aufweisen. (https://www.nasa.gov/topics/universe/features/super-jupiter.html)
Doch die Suche sollte sich schon bald auf die Planeten konzentrieren, die ihren Hauptstern auf einer engeren, der Erde ähnlichen Bahn umlaufen. Sie wird habitable Zone genannt und in unserem Planetensystem hat nur die Erde diese ideale Position inne. Selbst unser Nachbarplanet Mars liegt am äußersten Rand dieses Areals. Es ist somit nur eine schmale Zone, in der sich Lebensformen nach Ansicht der Astronomen entwickeln können. Nur hier ist der optimale Abstand zum wärmenden Stern gegeben und die Möglichkeit der Existenz von Wasser unter einer Atmosphäre, die außerdem noch vor den gefährlichen Strahlungsarten des Zentralsterns schützt, vorhanden.
Doch leider ist es in erster Linie genau die relative Nähe zum Hauptstern, die einen Nachweis sehr schwierig macht. Mit der Zeit aber haben die Astronomen ihre Beobachtungsmethoden verfeinert und so konnte nun erstmals eine Gruppe von Forschern um Nikku Madhusudhan von der Universität Cambridge vermelden, dass der Planet K 2 -18b tatsächlich eine Atmosphäre besitzt und dass die Temperaturen annehmbar sind. Natürlich konnte dies nur mit dem derzeit stärksten Auge der Menschheit, dem James-Webb-Space-Telescope, nachgewiesen werden. Die Astrophysiker haben kohlenstoffhaltige Moleküle wie Methan und Kohlendioxid in der Atmosphäre des Exoplaneten K2-18b nachgewiesen. Außerdem ist dort Dimethylsulfid (DMS) vorhanden, ein Molekül, das zumindest auf der Erde nur von Lebewesen produziert wird. Die weitere Auswertung der Daten verspricht also spannend zu werden.
Mit der Entdeckung ist logischerweise noch keine intelligente Lebensform nachgewiesen, denn die DMS-Spuren deuten eher auf einfachere Bioformen hin. Doch wie wäre es, wenn jemand dort draußen im Abstand von 120 Lichtjahren ganz in der Nähe des Braunen Zwergstern K 2-18 im Sternbild Löwe mit uns Kontakt aufnehmen wollte? Dies wäre ein aufwendiger Prozess, denn aufgrund der Lichtgeschwindigkeit würde eine einzige simple Kommunikation mit Frage und Antwort allein schon 240 Jahre dauern.
Wie schaut es aber mit einem direkten Besuch unserer eventuellen neuen Nachbarn aus? Gelinde gesagt sind unsere derzeit erreichbaren kosmischen Geschwindigkeiten dafür viel zu gering und mit der vielzitierten Schneckenpost vergleichbar. Das derzeit schnellste, von Menschenhand gebaute Raumschiff ist die Parker Probe Sonde. Nach einer letzten Kurskorrektur soll sie mit fast 700.000 Kilometern pro Stunde um die Sonne rasen. Zum Vergleich: Mit dieser Geschwindigkeit würde man von Berlin startend New York in etwa 33 Sekunden erreichen.
Mit 61.500 Kilometern pro Stunde ist die Raumsonde Voyager 1 mehr als zehn Mal langsamer, dafür verlässt sie aber unser Sonnensystem. Da eine Kurskorrektur nach 46 Jahren Flugdauer nicht mehr möglich ist, könnte es nur der Zufall in die Nähe des Planeten K 2-18b bringen. Doch die Reisezeit ist mit mehreren Hunderttausend Jahren unfassbar lang und stellt darüber hinaus nur den Hinflug dar. Allerdings kommt noch ein weiterer, nicht außer Acht zu lassender Fakt dazu: Voyager 1 ist weder für eine Landung noch für ein Abbremsmanöver gebaut. Für ein gesichertes „Abfangen“ müsste direkt vor Ort die außerirdische Lebensform selbst sorgen. Diesen Gedanken griff der berühmte Astronom Carl Sagan bereits bei der Konstruktion der Raumfahrzeuge Voyager 1 und 2 auf, indem er die vergoldeten Laser Discs an die Raumfahrzeuge anbringen ließ.
Er ging davon aus, dass eine Lebensform, die dieses Gefährt entdeckt, so intelligent sein sollte, die Raumsonde abzufangen und zu bergen. Dann sollte es für die extraterrestrischen Wesen ein Leichtes sein, auch ein Abspielgerät für die „Goldene Schallplatte“ zu entwickeln, um dann die dort gespeicherten Informationen über die Spezies Mensch abzurufen. Sagan hat dereinst natürlich nur grundsätzliche Informationen über die Bewohner des dritten Planeten des Sterns Sonne auf die Scheibe bringen lassen. Hätte er auch erwähnt, dass die Geschichte der Menschheit in erster Linie durch Kriege bestimmt wurde und dass sich daran leider bis heute nur wenig geändert hat, würde das Interesse der Außerirdischen an den wohl doch nicht so intelligenten Menschen vom Planeten Erde sicher recht schnell verblassen.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Autor: Siehe Artikel
Dienstag 01.08.2023
118. Bringt EUCLID Licht ins Dunkel?
Bilder
EsWa, Galaxien 201, Digital, 130 x 90, 2023
Der Höhepunkt des Monats August wird die Möglichkeit der Beobachtung von bis zu 100 Sternschnuppen pro Stunde sein. Sie stammen vom bekannten Meteoritenstrom der Geminiden, welcher aus dem Sternbild Zwillinge (lateinisch Gemini) zu kommen scheint. Verfolgt man die Leuchtspur dieser im englischsprachigen Raum auch „Shooting Star“ genannten Leuchterscheinungen auf ihren Ursprung (Radiant) zurück, so scheinen sie aus der Nähe der beiden Hauptsterne Kastor und Pollux zu kommen. Im Mittelalter wurden sie auch Laurentiustränen genannt. Dies ist ein Bezug auf das Martyrium des heiligen Laurentius am 10. August des Jahres 258. An diesem Tag sollen extrem viele Sternschnuppen gefallen sein, die als Schmerzenstränen des Gemarterten gedeutet wurden. In diesem Jahr stört kein Mond, sodass man sich bei guter Sicht am 13. August vor allem in den frühen Abendstunden durchaus auf ein himmlisches Spektakel freuen kann.
Als einziger Planet ist Saturn die ganze Nacht zu sehen, der am 27.August seine beste Beobachtungsmöglichkeit erreicht, da er dann genau gegenüber der Sonne (Opposition) steht. Ein Umstand, der auch das Team des James Webb Space Telescopes dazu bewogen hat, den Ringplanet etwas genauer unter die (Super)-Lupe zu nehmen.
Der Gasriese Jupiter ist in der zweiten Hälfte der Nacht deutlich in südöstlicher Richtung auszumachen. Für Frühaufsteher eignet sich das Aufsuchen der Venus am Morgenhimmel. Nachdem sie über Monate den abendlichen Himmel nach dem Sonnenuntergang dominiert hat, wechselt sie nun zur Sichtbarkeit kurz vor Sonnenaufgang. Allerdings ist ein guter Beobachtungsplatz gefragt, da sie nur wenige Grad über dem Horizont steht und nach knapp einer Stunde von der Sonne überstrahlt wird.
Die vergangenen Wochen standen im Zeichen des Beginns mehrerer wissenschaftlicher Forschungsprojekte, die für die Astronomie von großer Wichtigkeit sein könnten.
Zum einen gab es in den Monaten Mai und Juni den „Restart“ für die Erfassung von Gravitationswellen. Über Jahre waren die beiden amerikanischen Detektoren LIGO 1 und LIGO 2 (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) sowie der Detektor VIRGO des European Gravitational Observatory außer Betrieb, da sie aufwendig überholt und neu kalibriert wurden. Mit verstärkter Aufnahmefähigkeit sollen die 2x4 Kilometer großen Versuchseinrichtungen mit Nanometer-Präzision kleinste Schwankungen der Raumzeit erfassen, die ihrerseits die Grundlage für die Erfassung gigantischer Sternverschmelzungen darstellen. Zukünftig werden sie noch von einem dritten Detektor namens KAGRA unterstützt, der von der Universität von Tokio betrieben wird.
Auch die Erforschung unseres Sonnensystem wird mit der Raumsonde JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) eine völlig neue Qualität erreichen. Der Jupiter wird zwar derzeit von dem Raumfahrzeug JUNO (Jupiter Near-Pole Orbiter) ausgespäht, doch der seit 2016 in einem immer kleiner werdenden Orbit agierende Satellit ist als reine Planetensonde ausgelegt, die unser Wissen um den Gasriesen entscheidend erweitert. Eine Ariane 5 hat nun JUICE am 14.April 2023 ebenfalls auf den Weg zum Jupiter gebracht.
Nach dem Einschwenken in eine Umlaufbahn wird dieser Forschungssatellit allerdings ausschließlich die großen Eismonde Kallisto, Ganymed und Europa untersuchen. Bei letzterem Mond werden riesige Wassermassen unter dem ungefähr 100 km dicken Eispanzer vermutet. Mit JUICE soll diese Theorie, die sogar einen gigantischen unterirdischen Ozean voraussagt, bewiesen werden. Ein erstaunlicher Fakt dieser Unternehmung liegt darin, dass die Leitung der gesamten Forschungsmission nach dem im Jahr 2011 erfolgten Ausstieg der NASA allein in der Hand der europäischen Raumfahrtagentur ESA liegt. Es ist gleichzeitig die erste Gesandtschaft einer ganzen Reihe von äußerst ehrgeizigen Projekten der European Space Agency, die unter der Bezeichnung „Cosmic Vision“ die verschiedensten Forschungsprojekte plant, koordiniert und letztlich auf den interplanetaren Weg führt.
Die ebenfalls zu diesem Programm gehörende Sonnensonde Solar Orbiter erregte aufgrund ihrer Forschungsergebnisse in der Fachwelt große Aufmerksamkeit. Die seit 2020 ohne große Probleme arbeitende Raumsonde liefert immer wieder außerordentliche Bilder. Ein Zusammenschnitt verschiedenster Kameraaufnahmen verdeutlicht dies eindrucksvoll, denn hier kann man erkennen, welche gewaltigen Dimensionen ein sogenannter koronaler Massenauswurf (CME) haben kann. Die dabei innerhalb weniger Stunden von der Sonne abgegebene Strahlungsleistung würde ausreichen, um die Energieprobleme auf der Erde für Jahrtausende zu lösen.
Mit EUCLID hat die ESA am 1.Juli eine weitere Sonde aus dem ambitionierten Programm Cosmic Vision auf den Weg geschickt. Eigentlich sollte eine Sojus ST 2.1b-Trägerrakete das 1,4 Milliarden Euro teure Forschungsgerät in den Erdorbit katapultieren, doch die russische Raumfahrt-Agentur Roskosmos hat sich trotz der hochtrabenden Worte ihres Chefs Dmitri Rogosin aus dem Projekt zurückziehen müssen. Inzwischen ist Rogosin längst gefeuert und Roskosmos kann in den nächsten Jahren aufgrund der Nichtfertigstellung des Kosmodroms Wostotschniy weiterhin nur als geduldete Gäste vom kasachischen Baikonur mit Kosmonauten zur ISS starten.
So musste eine Falcon 9 des US-Unternehmens SpaceX gebucht werden, um EUCLID – benannt zu Ehren des antiken Mathematikers aus dem ägyptischen Alexandria – in eine Erdumlaufbahn zu bringen.
Von dort aus lenkten sie die bordeigenen Aggregate des zwei Tonnen schweren Gefährts zum Lagrange-Punkt L2, in dessen unmittelbarer Nähe schon das James Webb Space Telescope stationiert ist. Hier soll EUCLID die Abgeschiedenheit des kosmischen Vakuums nutzen, um dem wohl größten Geheimnis der modernen Kosmologie auf die Spur zu kommen. Es geht um die sogenannte Dunkle Materie, die von diesem sicheren und ungestörten Ort aus erstmals genauer untersucht werden soll. Wir wissen heute nur, dass gerade einmal fünf Prozent der Materie mit Licht in Verbindung zu bringen sind und somit gerade einmal ein Zwanzigstel des Universums sichtbar ist. Hieraus erklärt sich, dass die anderen 95 % der Materie einen anderen Ursprung und einen bisher völlig unbekannten Aufbau haben müssen. Die beiden Kameras von EUCLID sollen nun in die Vergangenheit des Kosmos eintauchen, um im wahrsten Sinne des Wortes Licht ins Dunkel zu bringen.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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