zusammengestellt von Daniel Fischer
Ausgabe 4
21.12.2005

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Die erste (Amateur-)Marskarte dieser Opposition!

„Die komplette Marskarte zusammenzubringen, war wirklich stressig,“ erzählt Bernd Gährken über die Auswertung seiner Webcam-Aufnahmen mit dem 10-Zoll-Refraktor der VSW München: „Es war ein 6 Wochen lang dauerndes Lauern auf jedes Wolkenloch. Wenn es dann doch mal klar war, kam die Angst vor dem Nebel dazu. Es gab zwar mehrfach gutes Wetter, aber nicht immer war das Seeing ausreichend. Doch nun sind Blut, Schweiß und Tränen vergessen, und ich bin froh, dass es doch noch so gut geklappt hat.“ Das Ergebnis kann sich wirklich sehen und gut mit einer entsprechenden Karte von der Superopposition 2003 vergleichen lassen. „In Äquatornähe sind kaum Änderungen zu sehen,“ analysiert Gährken, „doch in den polnahen Regionen scheint es im Vergleich zu 2003 einige Veränderungen gegeben zu haben. Auffällig ist der dunkle Bogen oberhalb des Hellas-Beckens. Trotz Unterschieden in der Bildverarbeitung ist es eher unwahrscheinlich, dass es sich um ein Artefakt handelt.“ Auch als sich drehenden Globus – sogar in 3D – kann Gährken seine Karte präsentieren. „Ich bin tief beeindruckt!“, schwärmt da selbst der erfahrene Astrofotograf Werner Celnik: „Einfach fantastisch, was du da erreicht hast!“

„Lucky Imaging“: Videoastronomie für Profis

Eine Technik, die sich in den letzten Jahren Amateurastronomen zu eigen gemacht haben, um perfekte Bilder von Planeten und Mond- und Sonnendetails zu erzeugen, hat auch in der professionellen Astronomie eine Berechtigung – und kann mitunter bessere Resultate liefern als die um ein Vielfaches teurere Adaptive Optik: Videoastronomie, bei der dutzende kurzbelichtete Aufnahmen in jeder Sekunde gemacht und die besten aufaddiert werden. Die Luftunruhe verringert fast immer die Bildschärfe drastisch: Auch an guten Standorten von Profiobservatorien hat man häufig mit Sternscheibchen von einer Bogensekunde und größer zu kämpfen, wenn man lange belichtet. Kurzbelichtete Einzelbilder frieren dieses „Seeing“ ein und liefern statt eines großen verwaschenen Sternflecks ein sogenanntes Speckle-Muster, ein bizarr geformtes Gebilde mit einem oder mehreren Helligkeitsmaxima, das von Bild zu Bild anders aussieht.

Bei kleinen Teleskopen – wie in der Amateurastronomie die Regel – liegt oft nur eine Turbulenzzelle gleichzeitig vor der Optik, und es gibt einen markanten Speckle, der gelegentlich auch sehr scharf definiert ist: Pickt man nur diese Aufnahmen heraus und addiert sie genau übereinander, lässt sich ein nahezu beugungsbegrenztes Bild zurückgewinnen. Das ist das Geheimnis hinter den superscharfen Planetenaufnahmen mit Webcams oder Camcordern, die in den letzten Jahren allerorten gewonnen werden. Bei modernen Großteleskopen klappt diese Technik aber nicht, weil hier immer viele Turbulenzzellen gleichzeitig vor den viele Meter großen Spiegeln sitzen: Es ist beliebig unwahrscheinlich, dass sich alle einmal gleichzeitig optimal verhalten, weshalb stets ein komplexes Specklemuster zu sehen ist. Aufaddieren hilft da kaum, und viel aufwändigere mathematische Verfahren sind vonnöten, um die volle Winkelauflösung beugungsbegrenzt zurückzugewinnen. Oder man setzt die hardwareintensive Adaptive Optik ein, die aber nur im nahen Infraroten funktioniert.

Bei kleineren Profiteleskopen der 1 bis 3 Meter-Klasse, das haben britische Astronomen mit dem 2,5-Meter-Nordic Optical Telescope auf La Palma eingehend demonstriert, klappt die Technik des Aussortierens und Aufaddierens von Videobildern aber doch: Es sind immer nur ein paar Turbulenzzellen gleichzeitig vor der Optik, und mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit wird man immer wieder einmal ein wirklich gutes Einzelbild einfangen, das praktisch die volle Teleskopauflösung realisiert, nur ziemlich unterbelichtet ist. Die besten werden aufaddiert: „Lucky Imaging“ haben sie diese Technik getauft – die erst mit einer neuen Generation von CCD-Kameras möglich wurde, die durch spezielle Verschaltung ein extrem reduziertes Ausleserauschen haben. Das NOT schafft per Lucky Imaging stellare Grenzgrößen von fast 20 mag. und gleichzeitig (bei gnädigem Seeing) eine Auflösung von 0,15 Bogensekunden. Und das über ein Bildfeld von einer Bogenminute: Bei Adaptiver Optik sind die geschärften Felder nur ein paar Bogensekunden groß. Speziell für bestimmte Himmelsdurchmusterungen ist Lucky Imaging demnach klar vorzuziehen – so wurden prompt eine Menge neue Doppelsterne entdeckt. Und selbst bei miesem Seeing verbessert es die Bildschärfe immer noch um einen typischen Faktor 5.

Blitz mit -7m: Impakt auf dem Mond gefilmt

Nur eine Nacht lang hatten Astronomen des Meteoroid Environment Office des NASA Marshall Space Flight Center in Alabama einen 10 Zoll-Newton mit einer Videokamera vor die Tür gestellt: Sie wollten testen, ob man mit solch einem Aufbau den Mond auf kosmische Einschläge hin überwachen kann. Man kann: In den Daten jener Nacht – es war der 7. November 2005 – wurde ein Blitz –7. Größe auf der dunklen Seite des Mondes entdeckt! Hier ist offenbar ein Meteoroid von der Größe eines amerikanischen Softballs (was laut einschlägigen Webseiten 10 cm entspricht), und einer Masse von knapp 4 kg eingeschlagen, was eine Explosionsenergie von 600 bis 700 Tonnen TNT-Äquivalent entfaltet haben dürfte. Dabei müßte auch ein 3 Meter großer; Krater entstanden sein, leider selbst für Hubble zu klein. Aktuelle Meldungen aus der Welt der Meteore und Meteorite gibt es auch aus Australien und Deutschland, wo am 3. und 4. Dezember gewaltige Feuerkugeln für Aufsehen sorgten, aus Kansas, wo ein professioneller Meteoritensucher auf einen 640-kg-Brocken stiess, der ihm Millionen einbringen dürfte, und aus Kanada, wo sich die Provinz Manitoba als wahre Meteoriten-Fundgrube erwiesen hat.

Neues Objekt im Kuiper-Gürtel auf „unmöglicher“ Bahn

Schon wieder eine neue Art von Himmelskörper am Rande des Sonnensystems, jedenfalls was die Bahn betrifft: Der mit dem Canada France Hawaii Telescope entdeckte 2004 XR190 läuft auf einer um 47° geneigten Kreisbahn weit jenseits des Neptun-Orbits um die Sonne – und niemand vermag bisher zu sagen, wie er dorthin gekommen ist. Kuiper-Gürtel-Bewohner, deren Perihel viel weiter von der Sonne entfernt ist als der sonnenfernste richtige Planet je kommt, sind bereits eine Handvoll bekannt, die eine „Extended Scattered Disk“ bilden: 2000 CR105 war der erste, Sedna ist der berühmteste. Aber stets waren ihre Bahnen stark elliptisch: Das deutet für viele Theoretiker darauf hin, dass sie wohl erst von Neptun und danach von einem weiteren Himmelskörper – z.B. einem vorbeiziehenden Stern – einen Gravitationstritt bekommen haben, der sie auf ihre entlegenen Ellipsen schleuderte. Doch der Sonnenabstand des mit 500 bis 1000 km ziemlich großen 2004 XR190 schwankt nur zwischen 52 und 62 AU (derzeit sind es 58 AU), bei gleichzeitig enormer Bahnneigung: Das kann so nicht erklärt werden. Daß der Himmelskörper überhaupt gefunden wurde, lässt vermuten, dass es noch jede Menge mehr derartige Exoten geben dürfte. Und deren schiere Existenz dürfte zu neuen Überlegungen zur Entstehung des Sonnensystems Anlaß geben – im Augenblick tragen sie eher zur Verwirrung bei...

Das neue Jahrbuch ist da: Das astronomische Jahr 2008

Wie lange dauert es, alle relevanten Informationen für einen Beobachtungsabend zusammenzustellen?

Das Astronomische Jahr ist ein Jahrbuch der neuen Generation, das Astronomie-Interessierten hilft, sich in der Flut der heute vorhandenen Daten zurechtzufinden, indem es die wesentlichen Informationen herausfiltert und gleichzeitig praxisorientiert aufbereitet:

  • Alle Himmelsdaten einer Kalenderwoche sind übersichtlich auf zwei gegenüberliegenden Seiten dargestellt.
  • Blättern und zeitintensives Zusammensuchen von Informationen für einen Beobachtungsabend entfallen.
  • Wichtige Ereignisse sind thematisch gruppiert und auf einen Blick zu erkennen.
  • Alle Informationen sind in leicht verständlichen Grafiken umgesetzt.
  • Auf Wunsch können auch alle Daten ganz genau in der umfassenden Tabelle nachgeschlagen werden.
  • Die dort aufgelisteten Ephemeriden können Dank Farbcodierung besonders schnell erfasst werden.

Besonderer Wert wurde darauf gelegt, dem Beobachter alle notwendigen astronomischen Größen an die Hand zu geben, die für die eigene Beobachtung entscheidend sind. Mehr noch: Im Astronomischen Jahr sind erstmals bisher nur schwer verfügbare Daten zu finden, wie beispielsweise die grafische Darstellung der Uranus-, Neptun und Marsmonde. Darüber hinaus soll eine Auswahl ungewöhnlicher Himmelsereignisse neue Anregungen für eigene Beobachtungen geben, so wie es aus der Zeitschrift interstellarum bereits bekannt ist.

In der Ausgabe für 2008 wurden gegenüber dem Vorjahr verbessert:

  • größere Schrift, einfacher lesbare Tabellen
  • ausführliche Beschreibung eines Wochenereignisses in Wort und Bild
  • Jahresübersicht der wichtigsten Ereignisse
  • optimiert für die Lesbarkeit mit roten Taschenlampen

Friedrich, Susanne, Friedrich, Peter, Schurig, Stephan: Das Astronomische Jahr 2008 – Woche für Woche Daten und Grafiken zur eigenen Beobachtung der Gestirne. Oculum-Verlag, Erlangen, September 2008. 128 Seiten, 13 Karten, wasserabweisende Oberfläche, kartoniert 30cm×21cm, durchgehend farbig. ISBN 978-3-938469-19-4, 9,90 EUR + Porto/Versand

Inhaltsverzeichnis und Beispielkarten unter http://www.oculum.de/oculum/titel.asp?Nr=33

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Hermione liess Stern 6 Sekunden lang verschwinden

Die Sichtzone zog sich quer über die britischen Inseln und Mitteleuropa, und wetterhalber gingen viele Beobachter leider leer aus. Aber in Irland, England, Frankreich und Süddeutschland (insbesondere Stuttgart) konnte man doch verfolgen, wie am Morgen des 12. Dezember ein Stern 10. Größe jeweils 5 bis 6 Sekunden lange „ausgeknipst“ wurde, als der Kleinplanet (121) Hermione vor ihn trat. Hermione ist extrem länglich und besteht vielleicht aus zwei Körpern in Kontakt – und hat überdies noch einen kleinen Mond: Mehrfache Bedeckungen des Sterns hat diesmal gleichwohl niemand bemerkt. Weitere brauchbare Sternbedeckungen durch Hermione sind in Europa in den kommenden Jahren rar, aber in Brasilien wird es im Oktober 2007 gleich zwei innerhalb von 10 Tagen geben. Und am 14. November 2009 bedeckt Hermione einen Stern 9. Größe bis zu 20 Sekunden lang, was tief am Himmel ist Osteuropa zu sehen sein wird.

Wanderung der Magnetpole: Bald mehr Polarlichter in Europa?

„Alaska could lose its northern lights!“ barmten sie auf CNN, aber was des einen Leid, könnte zu unserer Freude gereichen: Der magnetische Nordpol der Erde – und mit ihm das Polarlichtoval – wird nämlich immer schneller auf seiner „Reise“ von Kanada in Richtung Sibirien. Nach 400 Jahren der Stabilität hat er im vergangenen Jahrhundert fast 1100 km zurückgelegt, und schon in 50 Jahren könnte er in Sibirien angekommen sein. Damit würde sich auch die Lage des nördlichen Polarlichtovals verschieben: Alaska und Nordkanada könnten tatsächlich der Aurorae verlustig gehen, während sie in südlicheren Regionen Sibiriens aber auch Europas häufiger würden. Die Analyse der Magnetpolwanderung basiert auf Magnetit-Partikeln in Sedimenten mehrerer Seen in der Arktis, die die Feldlage aufzeichneten, wobei sich die einzelnen Schichten mit der C-14- und anderen Methoden datieren lassen. Der Pol hat in den letzten paar tausend Jahren bereits große Wanderungen unternommen, und etwa alle 500 Jahre macht er regelrechte Sprünge. Der Vorbote einer völligen Umkehr des Erdmagnetfelds, wie sie zuletzt vor 780'000 Jahren geschah, ist die gegenwärtige Hektik des Pols also nicht unbedingt.

Wenn sich Sonnenfinsternisse an einem Ort häufen

Mit diesem Thema hat sich die Astromathematik scheint’s noch nicht genug beschäftigt: Wie viele (partielle) Sonnenfinsternisse sind in einem kurzen Zeitraum an einem bestimmten Ort auf diesem Planeten möglich? Dieser Frage sind kürzlich der New Yorker Wettermann und Amateurastronom Joe Rao und der belgische Mathematiker Jean Meeus nachgegangen: So werden z.B. vom 23. August 2044 bis 5. Februar 2046 gleich vier Sofis in Los Angeles zu sehen sein. Im Zeitraum 1600 bis 3000 wiederholt sich solch eine Häufung am selben Ort noch einmal, in Kalkutta gibt es sogar drei und in Miami (und auch am Südpol) vier derartige SoFi-Quadrupel – aber in Berlin, Moskau oder Tokio keine einzige Serie von vier Sonnenfinsternissen innerhalb von 18 Monaten. Fünf SoFis innerhalb von 24 Monaten scheinen unmöglich zu sein, jedenfalls kommt es im betrachteten Zeitraum und bei den 50 Städten, die geprüft wurden, nicht vor. Auf ganze Regionen bezogen sind Finsternishäufungen natürlich viel häufiger, z.B. wird Südostasien von August 2008 bis Februar 2010 besonders häufig getroffen.

Wie der Jupiter zu seiner Bänderstruktur kommt

Neben den Saturnringen und Venusphasen sind sie jenes Planetendetail, das am leichtesten zu sehen ist: die Wolkenbänder des Jupiter. Aber wie ihr Muster eigentlich zustande kommt, mit breiten Jets nach Osten am Äquator und zahlreichen schmaleren Strömungen in beide Richtungen in hohen Breiten, ist lange ein Rätsel geblieben. Nun aber gibt es die wohl erste erfolgreiche Simulation Jupiters im Computer, bei der die komplette Bänderstrukur entsteht – bisher waren im Rechner immer nur entweder die eine oder die andere Art Jets herausgekommen. Heimpel & al. (Nature 438 [2005] 193) steckten rasch rotierende turbulente Konvektion in einer (relativ zu irdischen Atmosphärenmodellen dicken, aber verglichen mit dem Jupiterradius dünnen) 7000-km-Kugelschale in das numerische Modell, und heraus kam ein Strömungsmuster in der Jupiteratmosphäre, das bis ins Detail den Messungen entspricht. Die Energiequelle ist dabei die Hitze aus dem Jupiterinneren, die eine dreidimensionale Konvektion antreibt – nach einer anderen aktuellen Simulation reichen allerdings bereits die Sonneneinstrahlung und Gewitter, um die nötigen Turbulenzen auszulösen.

Komet Blanpain nach 185 Jahren wieder „an“

Das Vergnügen war damals kurz gewesen: Nur zwei Monate lang, in den Jahren 1819/20 war der Komet D/1819 W1 (Blanpain) zu sehen und danach spurlos verschwunden – daher auch das „D“ vor seiner Nummer, das für defunct, deceased oder disappeared steht. Vermutlich war der Kern kurz vorher zerbrochen, und nur der resultierende kurzlebige Helligkeitssprung hatte die Entdeckung überhaupt möglich gemacht. Interessant blieb der verschwundene Komet auch deshalb, weil er (oder ein anderer Körper auf derselben Bahn) als Quelle des Meteorstroms der Phoeniciden in Frage kam, der 1956 einen gewissen Ausbruch erlebte. Und schließlich wurde am 22.11.2003 mit 2003 WY25 ein vermeintlicher Asteroid auf der Bahn Blanpains entdeckt, bei dem es sich um den gänzlich ausgebrannten Kern des Kometen oder eher ein Bruchstück davon zu handeln schien: Das gab der Hypothese Nahrung, dass mancher Meteorstrom auf die Fragmentation von Kometenkernen zurückgeht (Jenniskens & Lyytinen, Astron.J. 130 [2005] 1286). 2003 WY25 ist aber doch noch ein Komet: Mit dem 2,2-Meter-Teleskop auf dem Mauna Kea ist es im März 2004 gelungen, eine eindeutige Koma von 2003 WY25 nachzuweisen! Blanpain ist also noch in der Lage, eine gewisse Aktivität zu entfalten.

Zieht man die Koma ab, dann bleibt eine damalige scheinbare Rot-Helligkeit des Kerns von 22,4 mag. übrig bzw. eine Absoluthelligkeit (für 1 AU Abstand von Sonne und Erde und Phasenwinkel Null) von 21 mag.: Das entspricht (bei einer angenommenen Albedo von 4%) einem Kerndurchmesser von 320 Metern. Dies ist der kleinste Kometenkern mit Aktivität und direkt bestimmtem Durchmesser: Typische Werte liegen bei 2 bis 20 km. Aus der schwachen Koma von 2004 lässt sich ferner ein damaliger bescheidener Massenverlust von wenigen zehn Gramm pro Sekunde berechnen: So kann Blanpain die Phoeniciden nicht produziert haben. Denn in diesem Strom stecken rund 100 Megatonnen Masse, die der Komet mit heutiger Rate erst in 300000 Jahren ausstoßen könnte – aber seine Jupiter-ähnliche Bahn ist nur etwa ein Jahrhundert lang stabil. Die Phoeniciden-Teilchen muß also entweder dieser Kern bei großen Ausbrüchen oder ein größerer Körper auf dieser Bahn – der dann der „wahre“ Blanpain wäre – in den letzten paar Jahrhunderten ausgestoßen haben. Das Objekt 2003 WY25 im gegenwärtigen Zustand ist jedenfalls keine Augenweide: Nur in kurzen Intervallen dürfte dieser Komet überhaupt heller als 23 mag. werden – und selbst bei einer Erdnähe Ende 2019/Anfang 2020 wird er kaum mehr als 18 mag. erreichen.


Clear skies wünscht,
Ihr Daniel Fischer
 
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