Sensation: Haben wir Anzeichen für Leben in der Venusatmosphäre entdeckt?

Am 14.09.2020 gegen 16 Uhr, genaue Uhrzeit weiß ich nicht mehr, schrieb ich als Kurznews in die Seitenleiste von GSA:

Neueste Entwicklungen in der Astronomie zeigen, dass es große Mengen an Phosphane in der Venusatmosphäre gibt, das hat man durch spektrografische Analysen herausgefunden. Jetzt ist es so, dass es nicht viele Wege gibt, wie das Phosphan entstehen können. Das einfachste Molekül (Monophosphan) aus der Reihe der Phosphane ist eine Verbindung aus 3 Wasserstoffatomen und einem Phosphoratom und kann im Grunde nur biologisch oder im Labor entstehen. Die Zeichen auf Leben in der Venusatmosphäre waren schon gegeben. Während es auf der Oberfläche der Venus um die 450 °C bei ca. 91,5 Bar herrschen, gibt es in 40 bis 50 km Höhe angenehmere Werte. Die darüberliegenden Wolkenschichten schützen diesen Bereich vor harter UV-Strahlung und immer wieder auftauchende Verfärbungen der dichten Wolkenschicht zu sehen. Die russischen Venera-Raumsonden versuchten in den 70ern und frühe 80er die Venus zu erreichen, jedoch ohne großen Erfolg. Den gewaltigen Druck, Hitze und auch Schwefelsäure in der Venusluft hielten sie nicht lange aus. Über dieses Thema gibt es von der Royal Astronomical Society um 17:00 am 14.09 eine Pressekonferenz (und mit deutschsprachigen Kommentaren hier) und es folgt auch noch ein Beitrag auf GSA.

Genau! Und die Royal Astronomical Society (RAS) hat gemäß der Ankündigung ihre Pressekonferenz gegeben. Bereits einige Stunden vorher wurde von Presseleuten, die nicht unter einem „Embargo“ bis zur Pressekonferenz standen, „geleakt“. Einige Informationen mussten dann doch wieder gelöscht werden und so konnte eine zusätzliche Aufgeregtheit verbreitet werden. In der deutschen Astronomie-Szene auf YouTube haben dazu viele YouTube-Kanäle darauf aufmerksam gemacht und die Pressekonferenz, die ebenfalls auf YouTube veröffentlicht wurde, aber fand in einer Schaltung von dem mittlerweile gut bekannten Anbieter „Zoom“ statt. Was gibt es also über diese Ereignisse zu berichten?

Bevor wir die Pressekonferenz genau analysieren, werfen wir einen kurzen Blick auf die Zusammenfassung der in Nature Astronomy veröffentlichten Studie über dieses brisante Thema.

Measurements of trace gases in planetary atmospheres help us explore chemical conditions different to those on Earth. Our nearest neighbour, Venus, has cloud decks that are temperate but hyperacidic. Here we report the apparent presence of phosphine (PH3) gas in Venus’s atmosphere, where any phosphorus should be in oxidized forms. Single-line millimetre-waveband spectral detections (quality up to ~15σ) from the JCMT and ALMA telescopes have no other plausible identification. Atmospheric PH3 at ~20 ppb abundance is inferred. The presence of PH3 is unexplained after exhaustive study of steady-state chemistry and photochemical pathways, with no currently known abiotic production routes in Venus’s atmosphere, clouds, surface and subsurface, or from lightning, volcanic or meteoritic delivery. PH3 could originate from unknown photochemistry or geochemistry, or, by analogy with biological production of PH3 on Earth, from the presence of life. Other PH3 spectral features should be sought, while in situ cloud and surface sampling could examine sources of this gas.

Nature Astronomy / Jane S. Greaves, 
Anita M. S. Richards, 
William Bains et al. (https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4)

Was der Google Übersetzer übersetzt als:

Messungen von Spurengasen in Planetenatmosphären helfen uns, andere chemische Bedingungen als auf der Erde zu untersuchen. Unser nächster Nachbar, Venus, hat Wolkendecks, die gemäßigt, aber hyperazid sind. Hier berichten wir über das offensichtliche Vorhandensein von Phosphingas (PH3) in der Venusatmosphäre, wo Phosphor in oxidierter Form vorliegen sollte. Einzeilige Millimeterwellenband-Spektraldetektionen (Qualität bis zu ~ 15σ) (Anm. von mir: 15 Sigma ist eine äußerst hohe Wahrscheinlichkeit) von JCMT- und ALMA-Teleskopen haben keine andere plausible Identifizierung. Atmosphärisches PH3 bei einer Häufigkeit von ~ 20 ppb wird abgeleitet. Das Vorhandensein von PH3 ist nach eingehender Untersuchung der Steady-State-Chemie und der photochemischen Pfade ungeklärt. Derzeit sind keine abiotischen Produktionswege in der Atmosphäre, den Wolken, der Oberfläche und dem Untergrund der Venus oder durch Blitz-, Vulkan- oder Meteoritenabgabe bekannt. PH3 könnte aus unbekannter Photochemie oder Geochemie oder in Analogie zur biologischen Produktion von PH3 auf der Erde aus dem Vorhandensein von Leben stammen. Andere spektrale PH3-Merkmale sollten gesucht werden, während in situ Wolken- und Oberflächenproben die Quellen dieses Gases untersuchen könnten.

Philip Diamond, der Direktor der RAS, beginnt mit einer knappen Begrüßung und Einleitung (z.B., dass sie 4 000 Astrophysiker und Geophysiker in der ganzen Welt beherbergen und betont die Internationalität der Organisation) und stellt die Teilnehmer der Videokonferenz vor. Da gäbe es die Prof. Jane Greaves von der Cardiff University, außerdem noch Cesaro Seeger und Dr. William Baines der MIT (Massachusetts Institute of Technology). Die Veröffentlichung der Studie hat insgesamt auch 19 Autoren von z.B. der East Asian Observatory, Cambridge Imperial College, The Open University, Royal Observatory Greenwich, vom ALMA in der chilenischen Wüste und der Kyoto Sango University. Abschließend stellt er den knappen Aufbau der Videokonferenz: es gibt kleine Präsentationen von den Teilnehmern der Pressekonferenz und hinterher die Pressefragen aus der Zoom-Schaltung.

Als die Jane Greaves beginnt ihre kleine Präsentation zu beginnen, haben sie ihre Studie in Nature Astronomy veröffentlicht. Sie fängt an von ihrer Beobachtung zu sprechen. Sie hätten Phosphan in der Venusatmosphäre entdeckt. Sie erklärt, dass die Aufregung der Wissenschaft daherkomme, dass Phosphan auf der Erde von Kleinstlebewesen ausgeschieden werde, welche in Sauerstoffatmosphären leben und dass man das auf die Wolken der Venus übertragen könne. Die Oberfläche der Venus wäre in Vergangenheit kühler als die heute sehr heiße Venus und dass dann daher möglicherweise die theoretischen Lebensformen herkämen. Allerdings wären die Lebensbedingungen heute in der Atmosphäre der Venus auf der Höhe von 40 bis 50 Kilometer wegen starkem währendem Wind und hochsauren Wolken ebenfalls unfreundlich, abgesehen davon, dass die Temperaturen von ungefähr 30 Grad Celsius dann doch erdähnlich seien.

Sie hätte bereits 2016 ihr Projekt gestartet in den Wolken der Venusatmosphäre nach Phosphan als Lebensanzeichen zu suchen. Sie habe es mit dem James Clerk Maxwell Teleskop der East Asia Observatory in Hawai’i versucht, welche gewisse Verbindungen zu der RAS habe. Gleichwohl mit dem ALMA (Atacama Large Millimeter/Submilimeter Array) in Chile.

Image of the James Clerk Maxwell Telescope against a starry background
Das James Clerk Maxwell Teleskop der East Asia Observatory auf dem Mauna Kea in Hawai’i als einer der größten Submilimeter-Teleskope der Welt. Will Montgomerie / EAO / JCMT Bildquelle: https://ras.ac.uk/sites/default/files/2020-09/Image-JCMT-Credit-Will_Montgomerie_EAO-JCMT.JPG

Okay, was heißt das? Nun, die Venus sei eine natürliche Radioquelle und die Gruppe hätte nach Radiosignale um die 1,123-Millimeterwellenlänge geschaut und kämen wohl von der mittleren Wolkenschicht. Das Phosphan könne jetzt die Radiowellen zum Teil absorbieren, sodass man im Spektrum Einschneidungen sehe. Die Absorption passiere bei einer sehr einzigartigen Wellenlänge und es hätte mit der Quantenrotation des Moleküls zu tun. Diese Berechnungen, wieviel an Phosphan es in der Venusatmosphäre, gemessen durch den Einschnitt des Phosphans in das empfangene Spektrum, gibt, habe Hideo Sagawa von der Kyoto Sangio University getätigt. Die Daten des Radioteleskopverbunds ALMA hätten dann nochmal die Existenz des Phosphans im Spektrum der Venus mit Zufriedenheit, allerdings auch unerwartet bestätigt. Hideos Model ergab eine Ansammlung von Phosphan-Molekülen in der Venusatmosphäre von ungefähr 20 ppb (parts per billion/Teile je Milliarden).

Einige Sekunden später bestätigt sie, dass diese Radiowellen von der Wellenlänge um den Einschnitt verursacht vom Phosphan aus der moderaten Zone der Venusatmosphäre komme. In dieser Zone (ca. 50 bis 60 km Höhe) ist der Druck bei etwa 1 Bar und etwas niedriger und bei ca. 20 bis 60 °C, also ziemlich lebensfreundlich, wenn da nicht die Schwefelsäure in den Wolken der Venus gäbe. Falls es dort tatsächlich Lebensformen gäbe, die das Phosphan produzierten, dann trieben sie sich in den „Hadley-Zellen“ herum, es sind großräumige Wettersituationen und in der Höhe, von der das Phosphan komme, würde es in einer dieser Hadley-Zellen sich bewegen. Die Hadley-Zellen wälzen die (Venus-)Luftmassen in der mittleren Schicht um und lassen die Luft zu den Polen treiben und wegen der dort kühleren Bedingungen abfallen und wieder zum Äquator wandern. Jetzt teilte sie mit, dass ihre Gruppe nur in der Nordhalbkugel der Venus Spuren von Phosphan entdeckt hätte.
Paul Rimmer von der Cambrigde University soll versucht haben mit einer Computersimulation der „Chemie“ der Venusatmosphäre den Ursprung des Phosphans zu ergründen. Mit Lebensformen, die nur ein Zehntel der Effizienz der irdischen Organismen aufweisen, könnte es dort Lebens geben. Dann wurde sie nochmal vorsichtig und sagte, dass sie vorsichtig seien, diese Entdeckung als den Beweis für Leben in der Venusatmosphäre anzuführen. Um zu zeigen, wie man theoretisch Phosphan sonst erklären könnte, gibt sie an Dr. William Bains weiter.

Er macht gleich weiter mit ein paar technischen Schwierigkeiten und erzählt, dass sie ein paar Jahre an einer Datenbank an möglichen chemischen Reaktionen in der Atmosphäre der Venus gearbeitet hätten. Er stellt ein Diagramm vor über den schematischen Aufbau der Venusatmosphäre und ein Model für die chemischen Vorgänge für die verschiedenen Atmosphärenschichten. Er erklärt einen möglichen Erklärungsansatz, dass Phosphan dort über einen ähnlichen Zyklus entsteht, wie die harte UV-Strahlung der Sonne aus Luftsauerstoffmolekülen Ozon entstehen lässt und so diese „freie Radikale“ entstehen lasse. Er zerschlägt dies jedoch und sagt, dass dieser Prozess zu wenig Phosphan hervorbringen könne. Er geht weiter zu spontanen Reaktionen und sagt, dass sie für diese Angelegenheiten zur Thermodynamik gehe und für jede mögliche Reaktion thermodynamische Berechnung laufen ließe. Sie hätten über 70 Reaktionen überprüft und dies alles könne nicht den einigermaßen hohen Phosphan-Gehalt von 20 ppb verursachen. Die dritte Überlegung war, dass die Steine und Felsen unter der Venusatmosphäre soviel Phosphan produzieren könne. Dazu benützten sie wieder die thermodynamischen Berechnungen und die Antwort viel wieder viel zu gering aus. Die Felsen und Vulkane und alles unter dem Boden könne so nach den Forschern auch nicht genügend Phosphan produzieren. Danach hätten sie mit weniger konventionellen Ideen versucht, inklusive Gewitter, Meteoriten und so weiter, doch auch dies könne die 20 ppb Phosphan nicht erzeugen. Aus diesem Grund hätten sie nur 2 mögliche Ideen für weitergehende Untersuchung dahingehend. Zum einen könnte es dort – in den Venuswolken, im Venusboden, in der Atmosphäre, egal wo – noch unbekannte chemische Vorgänge stattfinden, oder welche, die sie nicht bedachten, oder zum anderen die Existenz von Leben.

Daraufhin hätten sie erste Rechnungen für jene Kleinstlebewesen durchgeführt. Natürlich vorausgesetzt, dort gibt es Leben, welches biochemisch mit den irdischen Lebensformen kompatibel ist. Jedoch wären die Lebensbedingungen in den Wolken der Venus soweit ungemütlich, weil die Wolken dort aus mehr als 80 % aus Schwefelsäure bestünden. Schwefelsäure sei sehr aggressiv gegen viele Materialien, so etwa tausendmal saurer als Batteriesäure. Unter diesen Umständen haben sie sich viele Gedanken zu möglichen Leben gemacht. Er moderiert ab und gibt an Prof. Sarah Seeger weiter.

Artist's impression of Venus, with an inset showing a representation of phospine molecules
Eine künstlerische Darstellung der Venus mit einer eingebundenen Darstellung, welche Phosphanmoleküle schematisch zeigt, die in den hohen Atmosphärenschichten in den Wolken nachgewiesen wurden. ESO / M. Kornmesser / L. Calçada & NASA / JPL / Caltech (CC BY 4.0) Bildquelle: https://ras.ac.uk/sites/default/files/2020-09/eso-venusa.jpg; bzw.: https://www.youtube.com/watch?v=00hUbT6pbYY

Prof. Sarah Seeger fängt gleich damit an, dass sie nicht behaupten, dass es in der Venusatmosphäre gäbe, dass sie allerdings mithilfe ihrer Daten mit großer Sicherheit sagen können, dass auf der Venus Monophosphan gäbe und die Herkunft noch unklar sei. Sie wiederholt, was schon William Bains zuvor gesagt hat, dass die bisherigen Erklärungen die große Anzahl an Monophosphan-Partikeln in der Venusatmosphäre nicht ausreichend erklären könne. Phosphan sei auf der Erde eigentlich nur von anaeroben Bakterien und von Menschen bekannt. Auch hätten Jupiter und Saturn in ihren Atmosphären viel Phosphan, doch dort sei die Temperatur und der Druck, wie das Phosphan dort hätte entstehen können. Außerdem sei dort auch genug Wasserstoff dafür. Sie meint, dass ihr Team die Entdeckung des Phosphans in der Venusatmosphäre auch durch einen Einbruch im Infrarotbereich mithilfe von Spektroskopen auf der Erde bestätigen wolle. Sie erwähnt, dass schon einige Menschen vor tatsächlich bereits 50 Jahren wie Carl Sagan Lebens in der Venusatmosphäre vermutet haben wollen und sie spekuliert, dass mögliches Lebens in der Zeit, als die Ozeane von der Venus vor einigen Milliarden Jahren ins Weltraum entwichen sind, teilweise in die Wolkenschicht der Venus geraten sind und einige andere Lebewesen an der Oberfläche wegen der Hitze sich aufgelöst haben.

Danach zeigte sie wieder das Diagramm, welches schon William Bains gezeigt hat. Es stellt die Zonen in der Atmosphäre dar und wie Lebewesen mit dem Klimasystem der Temperatur-moderaten Wolkenschicht mitzirkulierten, also die Zone, aus der die Informationen wegen dem Phosphan kämen. Sie vermutet, dass eventuelle Lebensformen sich in den Wolken in den Tröpfchen ansammelten und wenn mit der Zeit in einigen Monaten die Tröpfchen schwerer werden, dass ein Teil der Tropfen abdampfe und die Tröpfchen wieder langsam nach oben gelänge und wieder in Tröpfchen gelangen würden.

Sie holt aus und erzählt zum Beispiel, dass fast jedes Sternsystem einen Planeten hätte und wie neue Generationen von Astronomen mit neuen Teleskope nach Lebenszeichen auf Exoplaneten suchen würden. Venus würde auf der Liste von astrobiologischem Interesse, in der sich neben der Erde der Mars, Jupiters Eismond Europa, Saturns Mond Titan und Saturns Eismond Europa befänden, deutlich nach oben steigen. Das Forscherteam hoffe nun auf mehr Motivation für zukünftige Venus-Raumfahrtmissionen, damit sie nach mehr und besseren Lebenszeichen oder sogar Leben selbst auf und in der Venus suchen.

Die Pressekonferenz geht nun über zu einer Art digitalen Fragerunde für Journalisten. Zuerst fragt Chris Linton William Bains nach genaueren Informationen über seine Erkenntnisse, dass das Phosphan auf jeden Fall nicht ausschließlich von herkömmlichen „natürlichen“ Prozessen kommen könne. Er erklärt, dass mögliche Reaktionen mit Säuren aus Phosphor und derartige Verbindungen nur 44 Milligramm Phosphor in der ganzen Venusatmosphäre erklären würden.

Ein nächster Fragesteller, dessen Name ich nicht wirklich verstanden habe, fragt, wie dieses Forscherteam zusammenkam und die Frage wurde von Prof. Sara Seeger damit beantwortet, dass William Baines und Prof. Jane Greaves schon einander etwas kennen, geschuldet zur Affinität zu Phosphan und sie hätten sich bereits 2015 gefragt, wie Phosphan mit Leben zusammenhängen könnte.

Kimberley Cartier fragt, wie lange Phosphan in der Atmosphäre der Venus, besonders bei der Höhe und in dieser Wolkenschicht sich hebt und ob es ständig oder sporadisch produziert wird. Dr. William Bains merkt an, dass dies eine wirklich tolle Frage sei und erklärt, dass in der obersten Wolkenschicht oder auf der Wolkenschicht Phosphan sich nur um die Dutzend Minuten hält, diese Details allerdings nur ungenau bekannt sind, weil noch einiges Wissen aber die Physik hinter der Venusatmosphäre unbekannt sei. Allerdings weiter tiefer in der Wolkenschicht halte sich das Phosphan „sehr lange“. Der zweite Teil der Frage ließe sich weniger gut antworten, weil es schwierig herauszufinden ist. Nach seinen Angaben würde es nicht in kurzen Schüben produziert, aber wahrscheinlicher in zum Beispiel einem Zyklus von einer Stunde, aber das sehr ungewiss sei. Prof. Jane Greaves fügt hinzu, dass die Rotation der Venusatmosphäre selbst etwa vier Tage daure und so eventuelle lokale Venusbakterienkolonien schnell verstreue.

Die nächste Frage von Matt Kaplan, welche der Host des Radios der „Planetary Society“ sei, ist, wie das Team um Prof. Jane Greaves sich eine neue Venusraumfahrtmission vorstelle. Prof. Sara Seager meinte, dass es im Moment einen aktiven japanischen Orbiter um Venus gäbe und Indien und die ESA Venusmissionen geplant haben und dass sie hoffen, dass private Raumfahrtorganisationen diese Ideen ebenso aufnehmen würden und dass dann vielleicht ein sogenannter Massenspektrometer nach schwereren Molekülen suchen würde. Matt Kaplan fragte dann noch, ob sie sich eine Ballonflug-Mission für die Venus vorstellen und wünschen würden. Prof. Sara Seager denkt, dass ein Ballon die beste Idee wäre und er in diesen Höhen mit einer Masse von vielleicht einem Menschenkind selbst einige Jahre in der Venusatmosphäre bleiben könnte und wertvolle Daten liefern würde, sowie bereits die sowjetischen Vega-Ballons von 1984, welche bereits eine breite internationale Kooperation hatte, die ähnliche Flüge in Vergangenheit gemacht haben.

Die Frage des nächsten Fragestellers Clive Cookson ging um die Rate der Phosphanproduktion, wenn es sich hier tatsächlich um Organismen handelt. Sie wurde beantwortet damit, dass entweder die Effizienz der Organismen dort ist nur bei 10 % oder dass es dort nicht viele Organismen gibt, aber dennoch einiges an Phosphan produzieren. Auch an dieser Stelle können sie nicht viel genaues sagen und Prof. Bains verweist wieder auf viele Unbekannte in der Venusatmosphäre hin.

Ethan Siegel fragt, ob sie sich sicher sein können, dass das Monophosphan doch nicht irgendwie abiotisch, also nicht im Sinne von Kleinstlebewesen, erklärt werden können und ob das Phosphan nicht irgendwie wie in den dichten Atmosphären des Jupiters und Saturns entstehen könne, die ja ohnehin schon Gasplaneten sind. Er leitet seine Frage mit einigem Einleiten und Wiederholen des Gesagten ein und bekommt öfters ein Nicken der Wissenschaftler. Prof. Sara Seeger bestätigt nochmal, dass die Venus wirklich nicht gut mit Jupiter und Saturn vergleichbar sei, da die Mengen an Gas und der Druck und die Temperatur in den Tiefen des Jupiters und Saturns und die großen Mengen an Wasserstoff die Produktion des Phosphans in den Gasplaneten verglichen mit der Venus zufriedenstellend erklärt werden könne. Sie will aber eine Ähnlichkeit in der Produktion mit den beiden Gasriesen nicht ausschließen und wiederholt, dass mehr Gewissheit eine Raumfahrtmission bringe, damit man vor Ort die Sachlage genau untersuchen kann. Dr. William Bains bestätigt das Gesagte der Prof. Sara Seager und betont wiederholt, dass Kleinstlebewesen nur einer der Möglichkeiten seien. Er findet die Frage von Ethan Siegel sehr berechtigt und wiederholt, dass für die Jupiter-Phosphan-Prozesse ein Druck von Hunderten an Atmosphären (=Hunderte Bar) und dann noch viel oder fast alles mit Wasserstoff für dasselbe Prinzip notwendig seien, erwähnt aber, dass die Venusatmosphäre nur eine vernachlässigbare Menge an Wasserstoff aufweise. Für jede nur erdenkliche Art von Mechanismus für die Menge an Phosphan hätten sie zu vielen anderen Experten gesprochen und sie hätten äußerst viele Möglichkeiten mit ihren thermodynamischen Berechnungen überprüft.

Nikolai Garonny, ein Wissenschaftsjournalist von BBC in Russland fragt, ob die Wissenschaftler mit Roskosmos und ihrer aktuellen Venusmission „Venera D“ Kontakt haben, da sehr viele Daten von der Venusatmosphäre von dem u.a. Ballonflug-Teil der Vega-Sowjetmission zur Venus 1985 gesammelt wurden. Dies verneint die Prof. Jane Greaves und meint, dass alles so schnell ging, mit den Berechnungen, dass man daran nicht wirklich nachgedacht hätte.

Der freiberufliche Rick Lovett schreibt für das australische Cosmos-Magazin und sagt, dass viele Fragen für ihn beantwortet wurden, aber wie die irdischen Lebensformen Phosphan produzieren. Seine Frage wurde von Prof. Sara Seager wieder mit einem „wir wissen es ehrlich gesagt noch nicht genau“ beantwortet. Also sie scheinen zwar überzeugt zu sein, dass sie auch Phosphan produzierten, aber nicht genau über welche biochemischen Reaktionen, aber dass sie hoffen, dass sie damit andere Wissenschaftler dazu motivieren, in diese Richtung zu forschen.

Jemand, der nur als „Christian“ erwähnt wird, fragt was für andere Arten das Forscherteam von Bestätigungen der Sache des Phosphans in der Venusatmosphäre gerne sehen würden. Das Team hofft so zum Beispiel auf noch weitere Biomarker um die Theorie um anaeroben Organismen zu erhärten.

Ein anderer Fragesteller, dessen Name offenbar nicht genannt wurde, wollte wissen, wie der Prozess von 2016 bis zu dem Zeitpunkt der Pressekonferenz am 14.09.2020 aussah und ob sie wüssten, dass Peter Beck, der CEO von Rocket Lab eine Raumfahrtmission zur Venus plant. Prof. Jane Greaves kam mit der Idee, weil sie eine Astrobiologin und eine Milimeterwellen-Astronomin ist. Im Januar 2016 kam sie mit der Idee, die ihr aufgesprungen ist und sie brauchte nach eigenen Angaben viel Zeit, um Teleskope für Observation zu bekommen. Sie hat dann im Juni 2017 Zeit vom JCMT-Observatorium bekommen und viel Hilfe von deren Leitung, welche sogar in einer Liste am Ende des Papers stehen. Sie hätten angeblich auch 18 Monate gebraucht, um sich selbst zu überzeugen, dass es da ein Signal gab. Damit seien sie dann zu ALMA gegangen, welches ihnen dann speziell Beobachtungszeit dafür gab, was allerdings riskant war, denn sie mussten es in wenigen Wochen schaffen und zwischendrin gab es auch noch schlechtes Wetter, welches die Beobachtungen verhinderte und dann war bereits März 2019. In der Zeit danach haben sie überwiegend ihre Berechnungen getan. Prof. Sara Seager sprach, dass sie zwei Jahre bereits zusammen mit Dr. William Bains und ein paar anderen bei den Berechnungen geholfen haben und ihre Expertise mitbrachten und dass es letztendlich zu deren Erfolg geführt hat.

Die Fragerunde und somit die Pressekonferenz neigt sich dem Ende zu und die nächste Fragestellerin namens Jennifer Millard, welche unter anderem zu einem astronomischen Podcast gehört, fragt aufgeregt darüber, woher die Venus als „natürliche Radioquelle“ ihre Radiostrahlung her hat und ob es von diesem theoretisch möglichem Leben eine Verbindung zum Leben auf der Erde gibt und wäre sich bewusst, dass diese Frage natürlich höchst spekulativ sei. Prof. Jane Greaves beantwortet die Frage damit, dass es eine Mischung aus vielen verschiedenen Emissionen aus der Venusatmosphäre sei, so macht z.B. das Kohlenstoffdioxid den Großteil des Spektrums aus, mit seinen typischen Linien. Prof. Sara Seager fügt noch hinzu, dass die Sonne in die Venusatmosphäre scheint und auch ein Teil der inneren Energie aus dem Kern der Venus auf die Venusatmosphäre fällt und dort in dieses Spektrum „uminterpretiert“ wird, welches in den Radiowellen auf die Teleskope der Erde fällt. Zur zweiten Frage vermuten Prof. Sara Seager und Dr. William Bains hinter dem Leben in den Wolken der Venus eine möglicherweise ganz neue Lebensform, welche im Grundsatz zu den Lebensformen der Erde unterschiedlich sind. Aber sie schließen auch die Möglichkeit nicht aus, dass die Lebensformen in einer Weise Kontakt mit der Erde hatten und meinen dasselbe für den Mars.

Prof. Sara Seager will an der Stelle noch hinzufügen, dass zum einen Biosagnaturen tatsächlich auch u.a. Methan, Lachgas, Ammoniak, Methylchlorid, allerdings seien diese Gase schwieriger in der Venusatmosphäre auszumachen, weil sie theoretisch zusammen verwickelt sein können oder dass Kohlenstoffdioxid ihre Spektren blockiert, oder zur rar in der Atmosphäre verstreut sind. Ein Gerät nahe der Venus könnte jedoch die Signale verstärken. Sie erzählt dann über Rocket Labs neuste Ideen, sie würden ein Gerät mit nur 15 Kilogramm und davon nur 3 Kilogramm für eine Art von Nutzlast zur Venus schicken, da ihre Raketen ja wirklich nur Kleinraketen sind.

Sie haben nur noch zwei Minuten Zeit und könnten eine weitere Frage beantworten. Als letzte kommt somit Pamela Gay von Daily Space des Planetary Science Institute fragt, ob es Unterschiede von der Nachtseite der Venus und der Tagseite der Venus im Bezug zur Entdeckung gibt. Prof. Jane Greaves denkt, dass es in der Tat einen natürlichen Unterschied gibt, besonders im Infrarotbereich, aber weniger im Radiobereich des Spektrums.

Nun kommt schon die Abmoderation und der Hinweis, wo mehr Informationen gefunden werden kann, z.B. gibt es Erklärvideos auf der Webseite der Royal Astronomical Society und auch die ESO hat einiges an Material. Eine Fragerunde auf Twitter wurde ein Tag später abgehalten und ein „Ask Me Anything“ (zu Deutsch: Frag mich alles) auf Reddit zwei Tage später.

Weblinks / Quellen:

GSA-Beitrag über die Venus: Die Venus
Aktuell laufende Venusmission: https://de.wikipedia.org/wiki/Akatsuki

Die Geschichte der Astronomie, Teil 31

Späteres Leben von Galileo Galilei

Beim letzten Mal, vor über einem Monat, haben wir recht detailliert uns den Galileo angesehen. Heute versuche ich den Rest von diesem sehr umfangreichen Thema abzukürzen. Auch versuche ich wieder, regelmäßig zwei bis dreimal die Woche einen Beitrag hochzuladen.

Ein Portrait des Galileo Galilei von Justus Sustermans, 1636. Bildquelle: https://en.wikipedia.org/wiki/File%3AJustus_Sustermans_-_Portrait_of_Galileo_Galilei%2C_1636.jpg

Aus seinen Erfahrungen mit dem Pendel, entdeckte er das Prinzip der Beschleunigung. Er ließ viele Kugeln aus einer schiefen Ebene runterrollen lassen und entdeckte, dass die Geschwindigkeit der Kugeln etwa gleichmäßig zunahm. Bei diesem Versuch war die Zeitmessung en großes Problem. Es gab nur ungenaue, primitive Uhren und Galileo musste dann die Zeit der Schwingung aus seinem Pendelgesetz für eine gute Messung benutzen.

Der finanzielle Umschwung kam von Galileo während seiner Zeit als Lehrstuhlinhaber für Mathematik an der Universität von Genua. Er bekam 1608/09 von der Erfindung des Teleskops mit. Der Erfinder des Teleskops waren vier Leute, die zu ungefähr derselben Zeit (1604-1608) unabhängig voneinander ähnliche Modelle gebaut haben, aber grundsätzlich geht man meist von dem niederländischen Brillenhersteller und -händler Hans Lipperhey aus, welcher sein Teleskop erfolgreich präsentierte. Einer Legende zufolge soll sein Kind mit den Linsen herumgespielt haben und so den Vergrößerungseffekt herbeigeführt. Galileo wollte herausfinden, wie es arbeitet. Er fand es schnell heraus und überlegte sich, wie man es verbessern kann und entschied sich für eine konkave Linse mit einer ganz anderen Brennweite als die konvexe Linse. Zuerst kaufte er sich immer die Linsen selbst, aber später schliff er sich die Linsen sogar selbst. Galileo begann zunächst seine Teleskope für Interessenten herzustellen und zu verkaufen.

Doch finanziellen Erfolg allein machte ihn nicht glücklich. Er bekam die Idee sein Teleskop für astronomische Beobachtungszwecke zu verbessern. Ihm gelang es, sein Teleskop so zu perfektionieren, dass es das von Kepler zu dieser Zeit überholt. Er benutzte für seine Zwecke zwei konvexe Linsen, die das Bild dazu noch umdrehten. Konkav bedeutet nach innen gewölbt und konvex nach außen, also das Gegenteil. Ende 1609 vergrößerte sein bestes Teleskop schon damals den Himmel um etwa das Zwanzigfache. Lichtschwächere Sterne der Helligkeitsgröße 8 und 9 konnte er nun beobachten. Durch die starke Vergrößerung hatte er auch gleichzeitig eine bessere Auflösung als mit dem bloßen Auge. Sein Teleskop benutzte er für seine Beobachtungen und entdeckte damit schon gleich viele neue Objekte des Himmels.

Er beobachtete mit dem Teleskop den Mond und sah ihn in einer Qualität, wie niemand zuvor. Das Teleskop konnte bereits die Krater gut auflösen und die Gebirge sehen lassen, die dunkle Flecken, die Galileo für Meere hielt. Auch die anderen Planeten hielten ihre Überraschungen bereit.
Der Mars erschien weiterhin rötlich, allerdings auch als kleine Scheibe, so wie alle anderen Planeten auch. Der Saturn hatte eigenartige Ausbuchtungen, die innerhalb von 14,8 Jahren verschwanden und nach nochmals 14,8 Jahren wiederkamen, sie sollten später als die Ringe vom Saturn bekannt werden. Die Venus schien im Laufe von etwa 7 Monaten ihren Zyklus zu haben, sie zeigte durch das Teleskop wie der Mond ihre Phasen. Wenn sie weit von der Erde weg zu sein schien, dann war die Venus eher wie der Mars, doch wenn die Venus in ihren Phasen der Erde angezischt kam, dann vergrößerte sie ihre Kugel und erfährt dabei ihre Phasen in Form der schon beim Mond bekannten Sicheln. Dieses Verhalten, der Fakt, dass die Venus immer bei der Sonne am Himmel zu sein schien (wie der Merkur). Galileo stellte sich deswegen vor, dass die Sonne sich zwischen der Sonne und der Erde befanden müsse und manchmal sogar hinter der Sonne, dass die Venus die Sonne umkreist und die Erde dann scheinbar auch.

Das Beste für Galileo kam mit der Observierung des Jupiters durch das Teleskop. Zum ersten Mal hat er sein Teleskop am 07.01.1610 auf den Jupiter gehalten. Er bemerkte drei Fixsterne, welche sich in einer Reihe um den Jupiter tummeln. Jupiter selbst erschien als eine große, leicht ovale Kugel. In der nächsten Nacht haben sich die Fixsterne weiterbewegt und ein vierte kam dazu. In den darauffolgenden Nächten beobachtete er sie immer wieder erneut und Galileo erschien bald eine Regelmäßigkeit erkannt zu haben. Diese vier Fixsterne um Jupiter waren in Wahrheit vier Monde, die den Jupiter umkreisten. Das war für Galileo einer der eindeutigsten Beweise für ein nicht-geozentrisches Weltbild. Diese Monde sind gemeinhin als die galileïschen Monde bekannt und sind nach einem Vorschlag von Simon MArius, welcher sie kurz vor Galileo bereits gesehen haben will, nach den griechischen Gottheiten, die mit Zeus in einer gewissen Weise zu tun hatten. Diese Benennung, Io, Europa, Ganymed und Kallisto setzte sich erst im 20. Jahrhundert durch, Galileo selbst z.B. tendierte dazu, sie einfach von I bis IV durchzunummerieren.

Diese Erkenntnisse veröffentlichte er noch im Jahr 1610 in einer kleinen Schrift namens Sidereus Nuncius und auch andere Astronomen mit einem Teleskop bestätigten seine Arbeit und setzten dessen Werk fort. Sein Werk soll als einer der Eckpunkte für die wissenschaftlichen Revolution gesehen werden. Allerdings bekam auch die Kirche davon mit und Galileo erntete bereits seine erste Kritik gegen die christlichen Dogmen zu verstoßen. Die tatsächliche Lage um Galileo war jedoch etwas komplizierte, denn er hatte einige einflussreiche Gönner in der kirchlichen Welt und Galileo blieb über die ganze Zeit deutlich verschonter, als der 1600 von der Inquisition verbrannte Giordano Bruno, einer der futuristischsten Träumer der damaligen Zeit und kritisierte offen die Methoden der Kirche und glaubte an ein pantheistisches göttliches Modell, also dass der Gott in allen Gegenständen inne lebt. Ein Inquisition-nahes Verfahren wurde 1616 dann doch eröffnet. In diesem Verfahren wurde ein Verbot vieler (post-)kopernikanischen Lehren und setzte sie auf den verbotenen Index. Das De Revolutionibus Orbium Coelestium des Kopernikus wurde bloß „suspendiert“ und kann nur in abgeänderten Versionen verwendet werden. Galileo kam mit der dringenden Aufforderung in der Form eines Briefes von Bellarmin, die heliozentrischen Weltbilder als maximal eine Hypothese, und nicht die Wahrheit, anzusehen, davon.

In der Zeit danach ist das Werk Saggiatore von ihm erschienen. Sein einstiger Förderer Kardinal Barberini wurde 1623 zur Rechten Hand etwa zeitgleich mit seinem Onkel Maffei Barberini und als Papst mit dem Namen Urban VIII. gewählt worden. Galileo widmete ihm seine Schrift. In diesem Werk gab er nochmal Nachdruck, dass er der Überzeugung sei, dass die Philosophie (zu der Zeit noch äußerst mit der Naturwissenschaft vermischt) in der mathematischen Sprache geschrieben sei und die Natur mithilfe von der Geometrie nur verstehen werden könne. Er erteilte der Alchemie und der Astrologie eine klare Absage. Einer der Hauptthemen in diesem Buch war jedoch die Kometenerscheinungen und die allerdings nicht empirisch gestützte Überzeugung von Galileo, dass die Kometen atmosphärischen oder erdnahen optischen Phänomene seien.

Doch Galileo kam mit seinem „Dialog über die zwei wichtigsten Weltsysteme, das ptolemäische und das kopernikanische“ erneut in Konflikt mit der Kirche. In diesem Werk ließ er drei Personen über die zwei Weltbilder diskutieren. Aus diesen drei Personen waren zwei jeweils für ihr Weltbild und eine Dritte als eine Art Vermittler. Der Fürsprecher für das heliozentrische Weltbild wurde nach dem Vorbild eines alten Freundes von Galileo geschaffen, Filippo Salviati, welcher bereits 1614 als 31-jähriger verstarb. Der Vermittler war ebenfalls ein Freund des Galileis, Giovanni Francesco Sagredo, welcher ebenfalls vor der Ausarbeitung seines Werkes verstarb. Der Verfechter des geozentrischen Weltbilds nannte er einfach „Simplicio“ und Galileo war der Ansicht, dass nur ein „Simplicio“ das „närrische“ und mehrfach widerlegte Weltbild noch vertreten könne. Galileo lässt den Simplicio intelligente Argumente hervorbringen, wird jedoch jedes Mal von einem besser informierten Salviati widerlegt. Galileo machte sich durch seine Figuren als Sprachrohr über die Haltung der altgriechischen Gelehrte lustig, in dem er ihre Abneigung, Experimente durchzuführen um die eigenen Thesen zu belegen, scharf kritisiert.

Der Dialog wurde 1632 veröffentlicht und hatte in Florenz keine Probleme damit, sein Buch über die florentinische Zensur zu bringen. Die eigentlichen Probleme mit diesem Werk tauchten erst auf, als man die Schrift in Rom vorlegte. In Rom hatte er zwar viele Feinde, aber auch einige Gleichgesinnte. Sein einstiger Förderer Kardinal Barberini wurde 1623 zur Rechten Hand etwa zeitgleich mit Papst Urban VIII. gewählt worden. Da er die Kirche vertreten muss, konnte und wollte er in dieser Hinsicht ihn nicht unterstützen. Durch die Figur des Simplicios hatte der Papst den Eindruck, als ob die Position der Kirche verhöhnt wird. Die Zensurbehörde stellte Galileo die Auflage, dass das Werk mit einer Schlussrede zugunsten des geozentrischen Weltbilds beendet werden muss. Das hat er zwar gemacht, ließ jedoch die Rede dem einfältigem Simplicio ihn in den Mund legen.

Im September 1632 wurde Galileo wegen der „Verbreitung der sich bewegenden Erde“ vom Heiligen Offizium angeklagt und später für schuldig empfunden. Durch eine Pestepidemie und damit verbundener Quarantäne, anderen ärztlichen Attesten und anderen Aufschüben insbesondere von Galileo, konnte die erste offizielle Vernehmung erst Anfang April 1633 geschehen. 22 Tage lang bis zu einer zweiten Anhörung am 30. April 1633 musste er in einer Unterkunft der Inquisition verharren und er gab dann bekannt sich in dem Buch geirrt zu haben. 11 Tage später reichte er eine Bitte um Gnade ein. Am 22. Juni 1633 fragte der Prozess ein neues Mal und Galileo leugnete das kopernikanische Weltbild gelehrt zu haben und verwies auf seien Dialogform. Der Bellarmin-Brief wurde ihm vorgelegt und dem Ungehorsam beschuldigt.

Sein Urteil war die lebenslange Kerkerhaft. Jedoch blieb es auch dabei, denn er blieb unter Arrest in der Botschaft vom Herzogtums Toskana in Rom und er wurde demnächst unter die Aufsicht des Erzbischofs von Siena gestellt, der allerdings Galileos Bewunderer war. Nach fünf Monaten bereits durfte Galileo in seine Villa in Arcetri zurückkehren, blieb aber unter Hausarrest. Lehrtätigkeiten waren ihm untersagt. Ein schmerzhafter Leistenbruch durfte nicht von Ärzten behandelt werden. Er durfte keine Veröffentlichungen machen. Jedoch zählten zu seinen gebliebenen Privilegien den Briefwechsel mit Freunden im In- und Ausland, seine Töchter im Kloster zu besuchen und an seinen weniger kontroversen Themen weiterzuforschen. Später durfte er sogar Besucher empfangen, ab 1641 z.B. seinen ehemaligen Schüler Benedetto Castelli.

Noch in Siena ab Juli 1633 schrieb Galilei an einem weiteren Werk Discorsi e Dimostrazioni Matematiche intorno a due nuove scienze. Er konnte es arrangieren, dass sein Werk außerhalb des Einflussgebiets 1638 gedruckt werden konnte. Matthias Berneggers übersetzte seine Schrift ins Lateinische unter dem Titel Systema cosmicum und konnte es bereits 1635 drucken. Der Inhalt bestand aus Ansätzen früherer Arbeiten. Er begründete die „neuen Wissenschaften“ der Festigkeitslehre und der Kinematik. Er wies nach, u.a. dass die Bewegung eines Geschosses aus zweierlei Bewegungen bestand. Die horizontale, gleichmäßige Bewegung im Sinne der Trägheit und die nach unten gerichtete Bewegung mit einer zunehmenden Geschwindigkeit, welche gemeinsam eine parabelförmige Flugbahn verursachen.

Galileo erblindete 1638 vollständig. Als Ursachen werden viele angeführt: Schlechte Vorkehrungen bei der Sonnenbeobachtung, genetische Veranlagungen oder eine zusätzliche Entzündung. Die Libration des Mondes konnte er als Letztes mithilfe seiner noch bis dato verbliebende Sehkraft entdecken. Er verbrachte seine letzten Jahre in seinem Landhaus in Arcetri. Ein Gesuch auf Freilassung wurde abgelehnt. Er starb am 08. Januar 1642 und angemessene Grabstätten wurden erst nach Jahrzehnten seines Todes errichtet. Galileo markiert einen Beginn der wissenschaftlichen Revolution.

Jedoch verblieb Galileo selbst zu seiner Zeit nicht ganz wissenschaftlich akkurat. Bereits den Griechen war schon klar, dass die Bahnen der Planeten nicht wie Kopernikus beschrieb rund sind, sondern leicht elliptisch. Das nahm Kepler in seinen Werken auf. Auch hielt er an ptolemäischen Aussagen über die Kometen fest, obwohl bereits Tycho sie richtig als Körper des Sonnensystems erkannte.

Quellen:

  • Galileo Galilei – Eine Biographie, Autor: James Reston, Wilhelm Goldmann Verlag, ISBN 978-3-442-12744-0, erstmals erschienen 1994 in englischer Sprache.
  • https://de.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei
  • Die Geschichte der Astronomie – Von Kopernikus bis Stephen Hawking, Peter Aughton, ISBN 978-3-86690-113-1, National Geographic Deutschland

h und χ Persei (NGC 869 + 884)

Bekannter technischer Doppelsternhaufen im Sternbild des Perseus

File:NGC869NGC884.jpg
Dieses Foto von beiden Sternhaufen wurde 2006 erstellt. Bildquelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:NGC869NGC884.jpg; Andrew Cooper

Viele Sternfreunde, welche schon etwas erfahrener sind und eine Möglichkeit haben den Nachthimmel zu durchleuchten, entweder mit den eigenen Augen oder mit Hilfsmitteln, wie einer Kamera, sollte diesen Doppelsternhaufen kennen. Man findet ihn auf der Hälfte der Strecke zwischen dem Teil des Perseus, das nach Kassiopeia zeigt und dem Teil von Kassiopeia, das „Himmels-W“, welches nach Perseus zeigt. Sie sehen aus wie zwei Sternenansammlungen direkt nebeneinander, aber noch so, dass man sie klar voneinander trennen kann. Sie heißen h und χ (altgr.: „Chi“) Persei oder haben nach dem Neu General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars eine Nummer von 869 (h) und 884 (χ) und sind damit schon in der ersten Ausgabe dieses Katalogs erschienen.

Hier daraufklicken, um zu erfahren, was die Trumpler-Klassifikation ist.

Beobachtung

Da der Doppelsternhaufen relativ weit nördlich am Himmel liegt, ist er in großen Gebieten zirkumpolar, d.h. über das ganze Jahr zu sehen. Aus demselben Grund kann er aber oft dann durchaus nur horizontnah auftreten. Die beiden Sternhaufen sind in der Größe am Himmel so groß wie der Vollmond und könnte auch mit dem bloßen Auge mit geringerer Lichtverschmutzung betrachtet werden.

Der Doppelsternhaufen. Bildquelle: Ausschnitt aus https://cdn.eso.org/images/large/b02.jpg; ESO/S. Brunier

Wenn wir am Äquator stehen, sehen wir rein theoretisch ganz tief im Norden den Polarstern, am Nordpol dagegen stehen alle Objekte nahe des Himmelsäquators tief über dem Horizont, aber nur nach Norden hin, denn südlich vom Himmelsäquator sieht man nichts mehr, da diese Objekte dauerhaft dem Beobachter am Nordpol verschollen bleiben. Dort sieht man also immer denselben Sternhimmel. Das hat mit der Erdrotation zu tun. Daraus kann man eine Regel ableiten: Der umgekehrte Wert des Breitengrades, in dem wir uns befinden, ist die größte Deklination, abgekürzt mit , an dem ein Objekt noch zirkumpolar sein kann, das ist das „Breitengrad“ des Himmels (Himmelsnordpol +90°; Himmelsäquator 0°). Das bedeutet, dass ein Beobachter auf 50° Nord der Bereich des Himmels über +40° zirkumpolar ist. Bei diesem Doppelsternhaufen liegt er bei ungefähr +57°, d.h das für jeden Punkt der Erde über dem Breitengrad 33° Nord der Doppelsternhaufen h+χ Perseus sichtbar ist.

Eine Aufsuchkarte für h und Chi Perseus. Der Doppelsternhaufen liegt ziemlich genau in der Mitte des Bildes und ist grün markiert. Bildquelle: SpaceEngine 0.990

Die Rektaszension, in dem Fall um die (ca. 2h20min), bedeutet, dass man den Doppelsternhaufen „2 Stunden 20“ nach Null Uhr am höchsten Punkt sehen kann. Da es insgesamt bis 24 Stunden geht, was 1440 Minuten sind und 2 Stunden 20 als Minutenzahl 140 ist. Das Verhältnis von 140/1440 muss man jetzt mit der Zahl im Jahr multiplizieren. Herauskommen etwa 35 Tage, das sind etwa 5 Wochen.

Die beiden Sternhaufen in der Perseus-OB1-Sternenassoziation. Bildquelle: https://www.astroshop.de/magazin/praxis/beobachtung/deep-sky-land/der-doppelsternhaufen-h-und-c-persei/i,1246; Fabian Neyer

Die Null-Rektaszension schneidet die Ekliptik genau am Himmelsäquator, diesen Punkt nennt man den Frühlingspunkt. Wenn die Sonne in Frühlingspunkt ist, dann haben wir den Frühlingsbeginn (für die Nordhalbkugel der Erde), bzw. die Tagundnachtgleiche im Frühling.

Herkunft und Geschichte

Die verhältnismäßig jungen Sternhaufen gehören einer Sternenregion an, die alle ungefähr ähnliches Alter und Bewegungsmuster aufweisen. Das bedeutet auch, dass die beiden Sternhaufen in gewisser Maßen gravitativ aneinandergekoppelt sind. Diese Sternen-Assoziation nennt man auch Perseus OB1. Sie dürften ihren Ursprung in einem riesigen H-II-Sternentstehungsgebiet gehabt haben.

Bereits Hipparchos dürfte im Jahr 130 v.Chr. diesen Doppelsternhaufen aufgezeichnet haben und Ptolemäus später seine Daten übernommen haben.

Die Namen h und χ Perseus stammen von der Bayer-Bezeichnung. Sie bezeichnet normalerweise Sterne mit einem kleinen griechischem Buchstaben und danach der lateinische Genetiv von dem Sternbild.

h und χ Perseus durch ein 80/600 mm Refraktor. Bildquelle: https://wolfgangs-gartensternwarte.de/wp-content/uploads/h-chi_Persei_ED80_500Da.jpg; Wolfgang Fürstenhöfer

Anmerkung:
Zu h und χ Perseus habe ich leider meist nur ungenaue Angaben gefunden, Angaben mit hoher Fehlerspanne und teilweise sogar verschiedene Angaben. In diesem Bericht habe ich die meiner Meinung nach besten Angaben herausgenommen.
Außerdem stellt meine Webseite das Chi (χ) sehr merkwürdig dar.

Quellen:

Wow, echt stark, dass wir den einzig bekannten Doppelsternhaufen der Milchstraße mit dem bloßen Auge sehen könnten, ich habe ihn bisher noch nicht mit dem bloßen Auge gesehen, das wird wohl mit dem Thema der Lichtverschmutzung zu tun haben.

Das Giant Magellan Telescope (GMT)

Ein Teleskop der Superlative mit sieben großen Hauptspiegeln zu je 8,4 Meter

Eine künstlerische Darstellung des GMTs. Bildquelle: https://www.gmto.org/Resources/Still-GMT-S21-hi-res.jpg; Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation.

Das Giant Magellan Telescope (GMT) soll einer der aktuell größten Teleskope überhaupt sein. Sein Standort wird in der chilenischen Atacama-Wüste sein, genauer gesagt am Las-Campanas-Observatorium. Seine sieben Primärspiegeln haben je einen Durchmesser von 8,4 Metern und das ergibt einen Gesamtspiegeldurchmesser von 24,5 Metern. Die daraus resultierende Spiegelfläche beträgt 368 m². Seine aktuelle geplante Inbetriebnahme soll im Jahr 2029 stattfinden, im Dezember 2019 vor der SARS-Cov-2-Pandemie war das Jahr 2027 noch geplant. Durch seine großen Spiegel dürfte das Teleskop zehnmal schärfer als das im April 1990 gestartete Hubble-Weltraumteleskop (HST) sehen können, sowie rund 2700mal schärfer als das Auge.

Nicht nur die Größe der Spiegel machen das GMT zu etwas Besonderem, sondern auch die Spiegel an sich. Diese sind aus einer besonderen Technik hergestellt und werden in diesen Wochen auch weiter hergestellt. Die Technik hinter den Spiegeln wird nun erklärt.

Die Technologie hinter den Spiegeln

Die Größe der Spiegel im Vergleich zu einem Menschen. Bildquelle: https://www.gmto.org/wp-content/uploads/resources-primary_mirror.jpg; Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation.

2005 wurde das Glas für die ganzen Spiegel in einem japanischen Glaswerk hergestellt. In einem Tongefäß hat betrug die Temperatur der Boroxid und Silizium enthaltenden Mischung für zwei Tage lang 1 500 °C, weitere 13 Tage hat das Spezialglas in dem Glaswerk der Ohara Corporation geruht. Diese Firma stellt Spezialglas für „optische“ Anwendungen her. Dann wurde mit weiteren Hammerschlägen einer der reinsten Gläser der Welt enthüllt. Das Glas wurde in vier bis fünf Kilogramm Stückchen zerschlagen und in Karton verpackt. Die insgesamt 160 Tonnen Glas reisten in das Richard F. Carris Mirror Lab der University of Arizona, welches sich unter dem Football-Stadion desselbigen befindet. Es ist eine Spezialanlage zur Herstellung von astronomischen Spiegeln. Die Anlage beherbergt einen Schmelzofen, der sich fünfmal pro Minute rotiert, sodass das Borosilikatglas schon beim Schmelzen eine nach außen gedrückte, konkave Form. Nachdem der Schmelzvorgang bei 1 165 °C und die Abkühlung drei Monate dauert, dauert die Phase des Schleifens und des Polierens des Glases vier Jahre bis die endgültige Genauigkeit des Schliffs 25 Millionstel eines Millimeters beträgt (2,5 × 10-8 m; 25 Nanometer).

Die einzelnen Glasfragmente, die zu dem Spiegelglas werden sollen. Bildquelle: https://www.gmto.org/wp-content/uploads/GMT-S5MC-171023-15.jpg; Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation.

Die sieben Spiegel kosten ungefähr allein 140 Millionen Dollar zusammen, das machen etwa 125 Millionen Euro. So kostet ein Spezialcontainer allein 400 000 $, da jeder einzelne Spiegel in einen Spezialcontainer kommt, auf dem Flughafengelände von Tucson zwischengelagert wird und dann nach Chile transportiert wird. Sie reisen allerdings per Schiff nach Chile (wahrscheinlich in den Hafen von Antofagasta, weil es von dort aus nur noch ca. 130 km weit zum Las-Campanas-Observatorium sind). Der LKW transportiert die Riesengläser zum späteren Ort des Teleskops mit einer Geschwindigkeit von 3 km/h. Zum Schluss werden die Spiegel in Chile mit wenigen Gramm Aluminium besprüht, sodass die Gläser zu wirklichen Spiegeln werden.

Aktuell sind 5 der 7 Spiegel fertig.

Außerdem von der Technik

Da das GMT in einem erdbebengefährdeten Gebiet steht, gibt es für das gesamte Gebäude Stoßdämpfer „Friction Pendulum Isolators“. Für die volle Beweglichkeit steht es ebenso auf 76 Stahlräder, die das Teleskop super bewegen lassen, sodass die Astronomen weiterhin schicke Bilder machen können.

Das Licht des Universums kommt zu den Primärspiegeln des GMTs, wird von dort aus zu den 7 Sekundärspiegeln gebracht und von dort aus fällt das Licht in die Aussparung des zentralen Hauptspiegels des GMTs. Dort fällt das Licht auf die äußerst lichtempfindlichen CCD-Sensoren der Teleskopkamera

Der Sekundärspiegel des GMTs ist so gebaut, dass er das Flimmern, wenn in der Atmosphäre verschieden warme Schichten interagieren, korrigiert, indem er mit dem Atmosphärenflimmern mitschwingt. Diese Technik nennt man adaptive Optik. Die adaptiven Sekundärspiegel (ASMs) bestehen aus einer dünnen Glasscheibe, die mit mehr als 7000 unabhängig gesteuerten Schwingspulenaktuatoren verbunden ist. Diese Aktuatoren können mehr als 1000 Mal pro Sekunde auf die Spiegel drücken und ziehen, um das flimmernde Bild zu korrigieren, die durch Turbulenzen in der Erdatmosphäre verursacht werden.

Wer sind die Betreiber des Teleskops?

Das Giant Magellan Telescope wird von einer deswegen gegründeten Organisation entwickelt, gebaut/bauen lassen. Es ist eine von der chilenischen Regierung anerkannte „internationale Sonderorganisation“. Im Rahmen des Baus und Planung des GMTs wurden weitere Flächen ausgewiesen, in denen Lichtverschmutzung äußerst begrenzt wird. Der Luftverkehr wurde stark beschränkt. Das sind alles Maßnahmen, um die Sichtqualität zu verbessern.

Die Baustelle vom Giant Magellan Telescope. Bild vom 26. Februar 2020. Bildquelle: https://www.gmto.org/wp-content/uploads/20200226-DJI_0599.jpg; Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation.

Die Mitglieder der „Giant Magellan Telescope Organization“ sind:

  • Observatorien der Carnegie Institution of Washington (OCIW)
  • Harvard University
  • Smithsonian Astrophysical Observatory
  • Texas A&M University
  • University of Arizona
  • University of Chicago
  • University of Texas at Austin
  • Australian National University
  • Astronomy Australia Limited
  • Korea Astronomy and Space Science Institute
  • Universität von São Paulo

Wissenschaftliche Experimente

Das GMT hat auch noch wissenschaftliche Instrumente an Bord, um mit dem ankommenden Licht noch mehr Daten zu bekommen.

Ein Konstruktionsschema des GMTNIRS. Bildquelle: https://www.gmto.org/wp-content/uploads/GMTNIRS.jpg; Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation.
  • G-CLEF (GMT-Consortium Large Earth Finder): Ein hochauflösender, hochstabiler, fasergespeister Echelle-Spektrograph im sichtbarem Licht, der sich gut für präzise Radialgeschwindigkeitsbeobachtungen, Untersuchungen in der Sternastrophysik und Untersuchungen des intergalaktischen Mediums eignet. G-CLEF wird von 350 nm bis 950 nm mit spektralen Auflösungen von 25.000 bis 120.000 betrieben.
  • GMACS (GMT Multi-object Astronomical and Cosmological Spectrograph): Ein hoher Durchsatz, allzweck-Multiobjekt-Spektrograph optimiert für Beobachtungen von sehr schwachen Objekten. Er arbeitet in einem Sichtfeld von 7,4 Bogenminuten und deckt die Wellenlängen von 320 nm (leichtes ultraviolett) bis 1000 nm (Nahes Infrarot). GMACS wird unter anderem für Studien zur Entwicklung des intergalaktischen Mediums, der Galaxie und der umlaufenden Materie und Studien von gelösten Sternenpopulationen verwendet.
  • GMTIFS (GMT Integral-Field Spectrograph): Das Instrument baut auf dem Erbe des NIFS-Instruments bei den älteren Gemini-Teleskopen auf. Es verwendet ein Bildschnitt-Mikrospiegelsystem, um die Brennebene auf dem Detektor neu zu formatieren. Spaxel-Skalen von 8 bis 50 m werden bereitgestellt und alle speisen einen R = 5000-Spektrographen, der jedes der J-, H- oder K-Bänder in einer einzigen Einstellung abdecken kann. Das Instrument verfügt außerdem über einen Bildgebungskanal, der das Feld der Lasertomographie AO (LTAO) abdeckt und gleichzeitig die PSF im J-Band kritisch abtastet. Kurz: Es ist ein Integral-Feld-Spektrograf im Infraroten.
  • GMTNIRS (GMT Near-IR Spectrograph): Dieses wissenschaftlische Instrument ist ein Echelle-Spektrograf, welcher im Infrarot arbeitet, welcher für Untersuchungen junger Sternobjekte, Trümmerscheiben und protoplanetarer Systeme optimiert ist. Es werden Silizium-Immersionsgitter verwendet, um eine hohe spektrale Auflösung in einem kompakten Format zu erzielen. Unter Verwendung von Schlitzen, die gut auf die beugungsbegrenzte Bildgröße eines einzelnen Segments abgestimmt sind, liefert GMTNIRS in einer einzigen Beobachtung R = 50 – 100k Spektren über 5 (JHKLM) atmosphärische Fenster. Dies stellt einen enormen Gewinn bei der Beobachtung der Effizienz im Vergleich zu aktuellen Spektrographen dar, bei denen nur ein Bruchteil einer Bande in einer einzigen Einstellung abgetastet wird. Seine Wellenlängen-Reichweite beträgt 1,1 µm bis 5,4 µm.
  • MANIFEST (Many Instrument Fiber System): Es ist ein Facility Fibre System. Die GMT hat ein ungewöhnlich großes Sichtfeld für eine ELT. Während einige der vorgeschlagenen Instrumente einen erheblichen Teil des Feldes nutzen, nutzt keines den 20-Bogenminuten-Durchmesser voll aus (314 Quadratbogenminuten). MANIFEST bietet die Möglichkeit, mehrere Ziele über das gesamte Sichtfeld mit einem oder mehreren der Spektrographen, einschließlich GMACS und G-CLEF, zu beobachten. Die genauen Mehrfachverstärkungen variieren für jeden Spektrographen in Abhängigkeit von der verfügbaren Spaltlänge und der Art der verwendeten Fasereingänge, sie funktionieren bei Wellenlängen von 360 nm bis 1 600 nm. Das MANIFEST-Konzept verwendet „Starbugs“ – selbstbewegliche Faserköpfe, die auf einer Glasplatte eingesetzt werden. MANIFEST bietet ein Mittel, mit dem GMT für Vermessungswissenschaften mit hohem AΩ optimiert werden kann, ohne die gesamte Fokusebene neu abzubilden.
  • ComCam (Commissioning Camera): ComCam wird verwendet, um die Leistung der Ground Layer Adaptive Optics (GLAO) des Adaptive Optics System der GMT-Einrichtung zu validieren. Es wird auch für die anfängliche Ausrichtung des Teleskops und zur Überprüfung der natürlichen optischen Sehleistung im DGNF-Modus (Direct Gregorian Narrow Field) gebraucht.
Es gibt viele andere große Teleskope und eine Übersicht findet ihr hier oben. Bildquelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Comparison_optical_telescope_primary_mirrors.svg; https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Cmglee

Es gibt allerdings noch so viele andere Teleskope und teilweise auch welche, die größere Spiegelflächen haben, als das GMT, ein anderes, aber viel kleineres Teleskop, welches vor Wochen schon abgeschalten wurde und dazu noch im Weltraum herumschwirrt ist das Spitzer-Weltraumteleskop und dazu habe ich auch schon ein Beitrag gemacht.

Quellen:

Lich – die erste und merkwürdigste Exoplanetenstube

…und das noch bei einem Pulsar!

Lich, oder mit den zwei Bezeichnungen PSR B1257+12 und PSR J1300+1240, ist ein durchschnittlicher Neutronenstern mit einer Masse von ungefähr 1,4 bis 1,5 Sonnenmassen. Damit wurde Lich wahrscheinlich bei einer Fusion zweier Weißer Zwerge gebildet, welche inzwischen schon seit mindestens einer Milliarden Jahre ein Neutronenstern ist. Das Besondere an ihm ist, dass bereits 1992 um ihn herum zwei Exoplaneten gesichtet wurden, ein weiterer Exoplanet noch nachträglich. Damit waren sie bevor 51 Pegasi, der später Helvetios genannt wurde, die ersten entdeckten Planeten um einen anderen Stern. Verrückter dennoch ist die Tatsache, dass es dort Planeten um einen Pulsar gibt, wobei man lange annahm, dass es keine Planeten um Pulsare geben könnte. Einer der Lich-Planeten ist ein Spezialfall: Lich b, Draugr, besitzt nur die doppelte Masse des Mondes ungefähr und ist damit immer noch der leichteste aller Exoplaneten. Willkommen bei diesem Betrag, es geht nun um Lich und seine Planeten!

Eine künstlerische Impression wie die Planeten von Lich und Lich selbst aussehen könnten. Bildquelle: https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpegMod/PIA08042_modest.jpg

Namensherkunft

Der Name Lich wurde vom Planetarium Südtirol für den Pulsar PSR J1300+1240 ausgewählt, dies geschah im Rahmen eines öffentlich ausgeschriebenen Wettbewerbs der IAU. Lich bezeichnet eine untote Figur, welche bekannt dafür ist andere Untote mit Magie zu kontrollieren. Der Name, oder der Begriff kommt aus dem Altenglischem líc oder līċ, was für Leiche steht. Die PSR (Pulsating Source of Radio „pulsierende Radioquelle“) Bezeichnung mit dem B nennt im Folgenden die Koordinaten am Himmel mit der Epoche von 1950 und die mit dem J die Epoche von 2000, welche also auch aktueller und akkurater ist.

Die Exoplaneten wurden vor den allgemeinen Bestimmungen, welche den sternnächsten Planeten b plus dem Sternsystem-Namen benennt und dann im Alphabet der Kleinbuchstaben (Minuskeln) hochzählt, dann mit A und alphabetisch so weiter benannt (also A=b, B=c, C=d, …).
Lich b, Draugr, referiert zu einer untoten Kreatur in der nordischen Mythologie.
Lich c, Poltergeist, ist der Name für ein übernatürliches Geschöpf, welches nervende, klappernde Geräusche machen soll und die Dinge in der Nähe magisch manipuliert.
Lich d, Phobetor, der, der einer der Söhne von der mystischen Gestalt des Somnus ist, erscheint in Träumen als Bösewicht oder Biest.

Entdeckung

Der Pulsar wurde am 9. Februar 1990 von Aleksander Wolszczan mit dem Arecibo Radioteleskop entdeckt. Lich wurde als Millisekundenpulsar erkannt, welcher eine Rotation von 6,22 Millisekunden aufweist. Jedoch wurden Schwankungen in der Regelmäßigkeit festgestellt, was zu weiteren Untersuchungen führte.

1992 veröffentlichte er und Dale Frail ein sehr bekannt gewordenes Paper in der Fachzeitschrift Nature in dem die Entdeckung von zwei Planeten bewies.
Mit verbesserten Methoden konnte ein dritter Planet 1994 nachgewiesen worden.

1996 wurde ein 100 Erdmassen großer vierter Planet entdeckt, welcher 40 AE entfernt den Heimatpulsar umkreist, allerdings wurde die Entdeckung nach einer Neuinterpretation im Jahr 2005 widerrufen und nun war von einem Kleinplaneten oder einem Kometen mit 0,2-facher Plutomasse die Rede. 2012 wurde dann gesagt, dass die Anomalien der Rotationsdauer des Lich-Pulsars inzwischen vollkommen mit drei Exopulsarplaneten erklärt werden können.

Es wird angenommen, dass Planeten die Ursache für die Rotationsanomalien sein müssten, denn sie verursachen mit ihrer Gravitationswirkung eine minimale Verlagerung des Schwerpunkts im Lich-System.

Entstehung

Das am weitesten verbreitete Modell für die Planeten um PSR J1300+1240 ist, dass sie das Ergebnis der Verschmelzung zweier weißer Zwerge mittels einer Kilonova waren. Die weißen Zwerge würden sich in einer binären Umlaufbahn befinden, wobei die Umlaufbahn langsam durch Gravitationswellen abfällt, bis der hellere weiße Zwergstern seine Roche-Grenze überschreitet. Als das Massenverhältnis groß genug war, würde der leichtere Begleiter gestört worden sein und eine Scheibe um den massiveren Begleiter gebildet haben. Der Stern würde dieses Material angereichert haben und dazu führen, dass seine Masse zunahm, bis er die Chandrasekhar-Grenze erreichte, in der er einen Kernkollaps erlab und sich in einen schnell rotierenden Neutronenstern, oder genauer gesagt, in einen Pulsar verwandelte. Nach der Explosion wäre die Scheibe um den Pulsar immer noch massiv genug gewesen (etwa 0,1 M (=Sonnenmasse)), um Planeten zu bilden, die wahrscheinlich terrestrisch gewesen wären, da sie aus dem Material eines Weißen Zwergs wie Kohlenstoff und Sauerstoff beständen.

Aus diesem Grund und der Tatsache, dass der Pulsar mit seiner harten Strahlung die Planetenoberfläche über diese Spanne von einer bis der Milliarden Jahre, nehme ich eine geringe Albedo (Rückstrahlvermögen), welche mit Kometen vergleichbar ist, an.

Das System

Lich ist dem Sonnensystem mit etwa 2310 Lichtjahren entfernt. Von der Erde aus gesehen liegt es im Sternbild der Jungfrau (Virgo), nahe des Sterns Vindemiatrix/Almuredin. Es beherbergt ein Millisekundenpulsar und 3 Planeten. Es ist nicht undenkbar, dass dieses System nicht doch noch ein Asteroidengürtel innehält. Die Planeten sind nach Lich, dem Pulsar, in der Reihe aufgelistet, wie nah sie dem Zentralgestirn Lich sind.

*S = SImyon; 92 S = -104,4 °C; 113 S = -80,3 °C

Lich

Lich ist ein gewöhnlicher Millisekundenpulsar mit einer ungefähren Masse von 1,4 Sonnenmasse. Damit liegt er an der Untergrenze der Neutronensterne. Er hat eine Oberflächentemperatur nach der planckschen Schwarzkörperstrahlung von 28 856 K, das ist ein intensives Blau, wobei viel mehr Licht im Ultraviolettem abgegeben wird. Wobei ein Stern mit einem Radius von nur ca. 10 bis 11 Kilometer im Radius nur wenig Licht abstrahlen kann. Das sind alles trotzdem gewöhnliche Werte für einen Neutronenstern, welcher so heißt, weil die Dichte und Druck im Inneren des Stern-Kollapsar so stark ist, dass die Atome und Protonen sich zu Neutronen in einem Prozess auflösen.

Draugr/Lich b

Draugr wurde 1994 am 22. April von Aleksander Wolszczan und Maciej Konacki durch die in diesem Fall vorherrschende „pulsar timing“-Methode, also dass durch die Unregelmäßigkeiten der Signale von den Pulsaren diese Planeten aufgemacht werden können, gefunden. Er hat keine bekannte Exzentrizität und umkreist Lich in einem Abstand von 28,2 Millionen Kilometer. Er besitzt nur eine Masse von 2 % bis 2,2 % der Erde und ist der masseärmste Planet überhaupt (Sonnensystem inkludiert).

Poltergeist/Lich c

Poltergeist ist, außer dass er um einen Pulsar kreist, eine recht gewöhnliche Supererde mit einer Masse von ungefähr 4,3 Erdmassen und umkreist Lich auf einer ziemlich genau bekannten Distanz von 53,7 Millionen Kilometer. Wüsste man die Masse von Lich genauer, so könnte man noch genauer berichten, denn die Umlaufszeit von Poltergeist weiß man zu 66 Tagen 13 Stunden und 0,3 Sekunden mit einer Ungenauigkeit von nur 8,64 Sekunden plus und minus. Poltergeist war zusammen mit Phobetor die ersten beiden jemals entdeckten Exoplaneten und das geschah am 22. Januar 1992. Im Dezember 2015 wurde dieser Planet auf Poltergeist bekannt.

Phobetor/Lich d

Phobetor wurde zusammen mit Poltergeist entdeckt und hat seinen Namen während der öffentlichen Ausschreibung/Wettbewerb durch die IAU (Internationale Astronomische Union) im Dezember 2015 benannt. Phobetor ist auch eine Supererde, jedoch mit etwa 3,9 Erdmassen etwas leichter als Poltergeist. Phobetor umkreist Lich in der Entfernung von etwa 69,7 Millionen Kilometer und hat eine Exzentrizität von 0,0252. Also ist die Apoapsis um 2,52 % größer als die mittlere Entfernung.

Quellen:

Perseiden

Einer der stärksten und zahlreichsten Meteorströme im Jahr

Eine Übersichtstabelle des Meteorstroms Perseiden.

Die Perseiden sind neben den Leoniden die bekanntesten Meteorströme überhaupt. Man findet unzählige wunderschöne und gut getroffene Bilder im Netz mit einem Meteor, der durch die Bildfläche gestreift ist. Eine (wahrscheinlich wegen dem Trema veraltete) Schreibweise ist Perseïden.

Eine Collage vieler Bilder einer Nacht von dem Perseidenstrom aus 2016. Bildquelle: https://heise.cloudimg.io/width/1600/q85.png-lossy-85.webp-lossy-85.foil1/_www-heise-de_/imgs/18/2/9/4/6/6/4/3/Perseiden-Collage_16-9-97930c32a8241f3a.jpeg

Meteorströme

Meteorströme, oder auch mehr bekannt als Sternschnuppenstrom sind einzelne Meteore, also wirklich Kleinstteile von Zentimetergröße aus dem All, welche in die Atmosphäre gelangen. Es treten dennoch immer vereinzelt Meteore in die Atmosphäre (zuvor werden sie Meteoroide genannt). Was sie zu einem regelrechten Strom macht, ist die Rate der beobachteten Meteore. Kommen sie dazu auch noch von etwa einer Richtung am Himmel, haben sie wahrscheinlich denselben Ursprung. Dieser ist wahrscheinlich ein Komet, kann aber durchaus auch ein Asteroid sein. Wenn die Kometen ihr Gas freisetzen und den Schweif erzeugen, werden auch einzelne Partikel frei, die eben diese Zentimetergröße aufweisen.
Im Falle der Perseiden ist das Ursprungsobjekt der Komet 109P (Swift-Tuttle).

Ursprungskomet: 109P/Swift-Tuttle

Einer der Meteore der Perseiden. (Abweichende Flugbahn). Meteore erscheinen wie Satelliten, allerdings sind sie wie im nächsten Absatz erklärt, viel schneller als die Satelliten, damit rasen sie auch viel schneller über den Himmel. Wenn sie tiefer in die Atmosphäre kommen, blitzen sie meist auf und sind bereits nach Sekunden wieder vergangen. Auf Aufnahmen sehen sie streifenförmig aus. Bildquelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/Perseiid.jpg

Im nächsten Moment müssen wir uns den Kometen genauer anschauen, das haben wir bereits bei NEOWISE vergangenen Monats getan. Sein Verhalten verrät viel über das Verhalten der Meteore. Der Kern des Kometen 109P hat laut der Small-Body-Database des JPLs einen Durchmesser von 26 km, ein Aphel (größte Sonnenentfernung) von 51,223 AE und ein Perihel von 0,9595 AE, was bedeutet, dass 109P der Erde sehr nahekommen könnte. (2126 soll 109P bis zu 25 Millionen Kilometer sich der Erde annähern, womit 109P mit der Größe eine Art Jahrhundertkomet werden würde). Eine Inklination von 113,45°, also retrograd (rücklaufend), sowie eine Perihelbahngeschwindigkeit von 42,6 km/s (aus Wikipedia, bestätigt durch meine Rechnung). Bei diesen Daten und der zusätzlichen Bahngeschwindigkeit der Erde kommt man dabei auf eine Geschwindigkeit der entlang dieser Flugbahn ziehenden Meteore für etwa 60 km/s (vgl.: Wikipedia, Stellarium: 59 km/s). Diese Geschwindigkeiten haben die Meteore, bevor sie in die Erdatmosphäre eintreffen. Damit sind die Meteore äußert schnell (vgl. ISS mit durchn. 7,657 6 km/s oder 27 567,37 km/h), aber verglichen mit Meteoren im Allgemeinen schon noch schnell, aber nicht mehr äußerst schnell. Meteore müssen bevor sie die Erdatmosphäre erreichen, die Fluchtgeschwindigkeit der Erde (ca. 11,3 km/s) überbieten, sonst käme sie aus dem Erdorbit und die Fluchtgeschwindigkeit der Sonne in Erdbahnhöhe + Bahngeschwindigkeit der Erde (insgesamt ca. 72,8 km/s) unterbieten, sonst käme es von außerhalb des Sonnensystems, wie der Komet 2I/Borisov.

Sichtbarkeit der Perseiden

Mit den Daten von 109P kann man auch leicht die Umlaufzeit feststellen: ca. 133,28 Jahre. Innerhalb eines Jahres nachdem und bevor 109P den erdnächsten Punkt (das ist momentan für die Umlaufbahnen von 109P und der Erde ungefähr der 12. August) passiert hat, ist die Anzahl der Meteore von diesem Meteorstrome am höchsten. Der letzte erdnächster Punkt war Ende 1992 und somit dürfte die Meteorenanzahl auf langer Sicht abnehmen. Hans-Ulrich Keller schreibt in seinem diesjährigen Himmelsjahr (2020) im August-Kapitel, dass Jupiter Einfluss auf den Meteorstrom genommen habe und dass auch die präzise Bahn der Teile, die vor vier Umläufen des 109P (im Jahr 1479) um die Sonne vom Kometen abgesprengt würden, aufgrund vom Jupiter näher an der Erde lägen und somit die diesjährige Rate wahrscheinlich sehr hoch sei, mit mehr als 100 Meteoren pro Stunde (ZHR: 100) solle man rechnen.

Sichtbarkeit der Perseiden in Mitteleuropa

Das ist aber nicht ganz korrekt, bzw. nur eine Halbwahrheit, denn durch die Luft- und Lichtverschmutzung, allgemeine atmosphärische Bedingungen, also horizont- oder sonnennahe Positionen, verhindern, dass man die dunkelsten Meteore wahrnehmen kann. Wenn jetzt eine Angabe der stündlichen Anzahl der beobachtbaren Meteore eine Zahl von 100 gesagt wird, sieht man unter diesen Bedingungen, insbesondere in Mitteleuropa nur vielleicht 10 bis 25 Stück davon und die dunkelsten Meteore, wird wie oben kurz angerissen, durch die Lichtverschmutzung geblockt.

Der Radiant

Die Wanderung des Radiants der Perseiden. Bildquelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3d/PER_2009.png

Mit dem Radianten des Meteorstroms bezeichnet man den scheinbaren Ursprungsort der Gesamtheit der Meteore am Himmel und wandert im Falle von den Perseiden noch im Juli aus der Kassiopeia in das Sternbild des Perseus, woher der Name des Meteorstroms (sowie praktisch alle anderen Meteorströme auch) auch abgeleitet wird (Leoniden, Bootiden, Geminiden, Aquariiden, Tauriden, Orioniden, Lyriden…).

Eine esperantische Ausgabe dieses Artikels ist geplant! Esperanta versiaĵo de tio kontribuaĵo estas planita!

Quellen:

Mars 2020

Rover-Marsmission der NASA von 2020

Wann?                     30.07.2020, 11:50 UTC (12:50 MEZ, 13:50 MESZ)
Wer?                      ULA, NASA (Mars Exploration Program)
Was?                      Mars-Rover u. Helikopter-Mission
Trägerrakete?             Atlas V 541 (ULA; United Launch Alliance)
Von wo aus?               SLC-41, KSC (Cape Canaveral), Florida (USA)
Ziel?                     Jezero-Krater, Mars, 18.02.2021
Besatzung?                Unbemannt
Missionsdauer?            Min. 1 Marsjahr (ca. 687 Erdtage)

Übersicht

Bei der Mars-2020-Mission der NASA handelt es sich hauptsächlich um eine Rover-Expedition. Der Rover Perseverance wird zusammen mit der Helikopterdrohne Ingenuity im Gepäck zum Mars fliegen. Die Aufgabe von Perseverance ist es, mit seinen Bordexperimenten viele wissenschaftliche Daten zu sammeln, Bilder zu machen und nach mikrobiellem Leben in der Frühzeit oder sogar aktuell Ausschau zu halten. Die Ziele der Mars-2020-Mission sind also, zu erfahren, ob jemals etwas auf dem Mars lebte, die Charakterisierung des Marsklimas, Charakterisierung der Marsgeologie durch Proben von Bohrkernen sowie die weitere Vorbereitung für die kommende Präsenz von Menschen auf dem Mars, welche eventuell noch in den 2020ern beginnen wird.

Die Atlas V 541 Rakete mit dem Rover, am 28.07.2020. Bildquelle: https://mars.nasa.gov/system/resources/detail_files/25157_rocket-1000.jpg

Einsatz von neuen Techniken und Technologien

Die Technik des Perseverance-Rovers stützt sich auf die der Vorgänger, insbesondere auf die von Curiosity. Allerdings sind auch viele Neuigkeiten mit in den Rover eingeflossen. Dabei ist besonders die Technik hinter dem Landevorgang interessant.

Das Landesystem vom Mars-2020-Raumschiff besteht aus einem Fallschirm und einem Abstiegsfahrzeug, dem „Skycrane“ (Landedüsen). Nachdem der Atmosphäreneintritt geglückt ist, wird der Fallschirm geöffnet. Die „Range Trigger“-Technologie erlaubt es, den Fallschirm auch noch später zu öffnen, falls das Landeraumschiff im Normalfall zu kurz kommen könnte. Bisher wurde der Fallschirm immer dann geöffnet, sobald er geöffnet werden konnte, also praktisch sofort. Ebenso neu ist die Technik, anhand der Oberflächenmerkmale unter dem Landeraumschiff die relative Position zum Mars zu schätzen. Die Genauigkeit bei dieser Methode beträgt bis zu 60 Meter. Vorher schätzte man die Position über das Deep Space Network per Triangulation mit einer Genauigkeit von 1-2 km vor dem Atmosphäreneintritt. Während des Landevorgangs verschlechterte sich die Genauigkeit auf einen Fehler von um die 3 km. Die steigende Genauigkeit kann die Fläche des Landefensters erheblich senken und damit auch die Zugänglichkeit zu vorher gefährlicheren Gebieten stark vergrößern, was natürlich auch gut für kleinere, dennoch interessante Orte ist. Währenddessen werden die Landedüsen des Skycranes aktiviert. Dieser trägt den Rover und ist mit Gurten befestigt. Bei der Landung lösen sich die Gurte und der Skycrane fliegt vom Rover weg. Die Düsen sind etwas nach außen gerichtet und nicht direkt auf den Rover, sodass die Abgase den Rover nicht beschädigen.

Das Landeraumschiff in der Konstruktion. Bildquelle: https://mars.nasa.gov/system/resources/detail_files/25060_PIA23925-web.jpg

Der Perseverance-Computer weiß durch seine Inertial Measurement Unit, zu deutsch inertiale Messeinheit, genau wie er steht, kann so seine Lage kennen und gezielt darauf reagieren und ausbalancieren. Weiterhin besitzt der Computer ein System, mit dem der Computer sich und den ganzen Rover selbst checkt, z. B. ob die Temperatur stabil bleibt. Dieses System schickt jeden Marstag u.a. auch Daten über den Energiestand zur Erde zur weiteren Einsatzplanung. Die Speichereinheiten des Rovers wurden für die Strahlung auf dem Mars extra angepasst.

Der Perseverance-Rover ist auch dafür ausgelegt, Proben zu sammeln. Diese Proben können zum ersten Mal so vorbereitet werden, dass sie eines Tages von der Marsoberfläche zurückkehren könnten, um angesichts der dort nur begrenzt vorhandenen Ausrüstung stattdessen auf der Erde genauer untersucht zu werden.
Der Prozess der Probenentnahme wird in drei Schritten durchgeführt. Beim ersten Schritt wird die Probe gesammelt, beim zweiten Schritt versiegelt und im Rover gelagert und im letzten Schritt auf der Oberfläche abgelegt. Dabei geht die NASA sehr sorgfältig vor, denn auch wenn der Perseverance-Rover äußerst steril gehalten wurde, sind dort immer noch irdische Kleinstlebewesen, die durch das System der Probenentnahme die Marsoberfläche kontaminieren würden. So wird alles hermetisch abgeschlossen und ganz vorsichtig durchgeführt, sodass nichts passieren kann. Dann wird der Ort, an dem die Probe abgelegt wurde, genau notiert. Perseverance soll mindestens 20 Proben sammeln und so gesondert zurücklassen.

Perseverance

Der Perseverance-Rover ist vom Konzept her eine Kopie von seinen Vorgängern, wie eben Curiosity. Der Rover hat einen Körper, 6 Räder, einen Arm, einen Turm, bzw. einen Mast. Er ist bestückt mit mehreren Kameras ringsherum und hat ein Wettersystem. Perseverance ist ungefähr 3 Meter lang, 2,7 Meter breit, 2,2 Meter hoch und besitzt eine Masse von 1025 Kilogramm, was ausgesprochen wenig ist, aber dennoch 14 % schwerer als Curiosity. Wir wollen uns nun den einzelnen Teilen näher widmen.

Was alles am Rover dran ist.

Perseverance hat 6 Räder mit eigenen Antrieben, was dem Rover erlaubt, sich wendig zu drehen und zu bewegen. Die Aluminium-Räder haben einen Durchmesser von 52,5 Zentimetern und sind mit Titanstreben versehen für bessere Traktion und Stabilität. Der Rover erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von 0,152 km/h, das sind gut 4 cm pro Sekunde. Auf dem Mars geht es eher um Effizienz, als um Geschwindigkeit. Im Betrieb verbraucht der Antrieb rund 200 Watt.

Die Radionuklidbatterie für den Rover. Bildquelle: https://mars.nasa.gov/resources/24773/mars-2020s-mmrtg/

Die Energiequelle des Rovers ist eine Radionuklidbatterie, kurz MMRTG. Sie hat eine Masse von 45 kg (danke an Stella an der Stelle für die Korrektion, siehe Kommentarspalte), davon sind 4,8 kg Plutoniumoxid. Da Radionuklidbatterien ständig Strom aus der entstehenden Wärme des strahlenden Kerns machen, gibt dieses Exemplar für den Rover hier sehr zuverlässig und konstant eine Leistung von 110 Watt ab. Das bedeutet aber auch, dass der Rover nicht durchgängig fahren kann, sondern mal ruhen muss, um seine Lithium-Ionen-Akkus aufzuladen. Die Betriebsdauer der MMRTG dürfte etwa 14 Jahre betragen.

Da Perseverance mit der Erde kommunizieren soll, braucht er auch ein Kommunikationssystem. Dazu hat der Rover 3 verschiedene Antennen bzw. Sender. Einmal seine UHF-Antenne, welche auf einer Frequenz von ca. 400 MHz mit der Erde kommunizieren kann. Die Verbindung ist nicht direkt, sondern das Signal wird vom Rover über einen als Relais fungierenden Orbiter beim Mars an die Erde vermittelt. Die Übertragungsgeschwindigkeit liegt bei durchaus 2 Megabits pro Sekunde und ein Bild wäre demnach in 10 Sekunden verschickt.

Jedoch hat Perseverance noch zwei weitere Antennen, beide arbeiten im X-Band bei 7-8 GHz. Die eine ist eine High-Gain-Antenne mit einem gerichteten Signal, die andere eine Low-Gain-Antenne, welche ihr Signal in allen Richtungen ungefähr gleich gut empfängt und es daher ermöglicht, dem Rover auch unter schwierigen Bedingungen etwas mitteilen zu können. Die Datenempfangsrate liegt bei um die 10 Bits/Sekunde bzw. bis zu 30 Bits bei den 70 Meter Antennen im Deep Space Network (DSN). Im Gegensatz zur Low-Gain-Antenne kann die High-Gain-Antenne auch senden, wobei eine Uploadgeschwindigkeit von 800 Bits pro Sekunde erreicht werden kann, beim Download sogar 3 Kilobits pro Sekunde.

Mikrophone hat Perseverance auch, zwei Stück sogar. Eines im SuperCam-Experiment und das andere für das Landesystem. Sie überprüfen zusätzlich, ob am Rover alles okay arbeitet und hören manchmal auch dem Mars zu, was er zu sagen hat … Wenn er was sagt.

Der Computer des Rovers ist nicht so leistungsfähig wie ein handelsübliches Notebook, oder Handy, aber dennoch gut genug für seine Arbeit. So operiert er bis zu 200 MHz schnell, kann 2 GB Daten speichern und hat 256 MB RAM.

Dem Rover dürfte so und mit seinen Rädern eine Reichweite von locker 20 km aufweisen.

Wissenschaftliche Experimente

Die Positionen der wissenschaftlichen Experimente bei Perseverance.
  • MASTCAM-Z:
    Eine Reihe fortschrittlicher Kameras und Fähigkeit zu Panoramaaufnahmen und stereoskopische Aufnahmen. MASTCAM-Z liefert auch Hinweise zu der Mineralogie und den Roveroperationen. Das Gerät ist schnell bereit und kann rasch Bilder schießen. MASTCAM-Z befindet sich auf dem Rovermast und die beiden Kameras sind 24,2 cm voneinander getrennt, sie haben eine Masse von 4 kg und verbrauchen 17,4 Watt. Seine Auflösung ist gut: nahe Objekte werden mit 0,15 mm pro Pixel aufgelöst.
  • MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer):
    Er ist die Wetterstation des Rovers und überwacht die Staubmenge in der Marsluft vor Ort. Er misst die Boden- u. Lufttemperatur, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit und Windrichtung, Größe und Menge der Staubpartikel, Sonneneinstrahlung im UV- und IR-Bereich. Mit den Wetterdaten können die Missionsleiter die Mission weiterplanen und hilfreiche Informationen für spätere Astronauten liefern. Es sind insgesamt 14 verschiedene Instrumente und haben zusammen eine Masse von 5,5 kg und verbrauchen bis zu 17 Watt.
  • MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment):
    MOXIE wird während der Mission aus der Marsatmosphäre Sauerstoff gewinnen und damit den Weg ebnen für die Sauerstoffaufbereitung späterer bemannte Marsmissionen, nicht nur als Atemmittel, sondern auch als Treibstoffkomponente. MOXIE wird jeweils immer eine Stunde lang arbeiten und verteilt über die ganze Länge der Mission und erzeugt dann in dieser Stunde bis zu 10 g molekularer Sauerstoff, das sind bei Erddruck und 21 °C 7,5 Liter. Er benötigt 300 Watt und hat eine Masse von 17,1 kg.
  • PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry):
    Das PIXL, das zweifellos an den Pixel, der kleinste Punkt in einem digitalen Bild, erinnert, erfasst die genaue chemische Zusammensetzung von dem Gestein auf dem Mars. Dabei wird ein sehr kleiner Röntgenstrahl auf das Zielgestein gesetzt und geschaut… (hier mehr dazu (engl.), er kann 26 einzelne Elemente feststellen und die Auflösung des Strahls und der Analyse befindet sich im Submilimeterbereich. PIXL hat eine Masse von insgesamt 4,3 Kilogramm und verbraucht eine Leistung von 25 W.
  • RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment):
    Seine Aufgabe ist es, per Radar den Boden genau zu erfassen und auch bis zu 10 Meter tief, je nach Bodenmaterialien, in den Marsboden hineinzublicken. Das hat noch keine Marssonde oder generell ein Experiment auf dem Mars zuvorgetan. Die Radarantenne zeigt zum Boden und könnte Wassermengen aufdecken, sowie Steine, die in der Urzeit des Mars begraben wurden, und diese dann mit einem 3 Kilogramm schwerem Gerät analysieren. Die Frequenzen sind bei 150 MHz bis 1200 MHz und RIMFAX scannt alle 10 cm den Boden. Dabei verbraucht es 5 bis 10 Watt.
  • SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals):
    SHERLOC verwendet eine Kamera, ein Spektrometer und einen Laser, um nach organischen Materialien zu suchen. Sie würden durch das längst vergangene Wasser in der Urzeit verändert worden sein und eventuelle Zeichen primitiven Lebens bedeuten. Die Apparatur wird über einen Punkt am Boden etwa 6 cm hoch gehalten und SHERLOC macht ein Bild von 2,9 × 1,5 cm Größe, dafür aber mit einer Auflösung von 0,03 mm. Der Laser des SHERLOC hat eine Auflösung von 0,05 mm und verwendet ein UV-Licht um organisches Material ähnlich wie in der Forensik zu analysieren. Außerdem wird ein Stück Raumanzugsmaterial mitgeführt, um zu testen, ob es den marsianischen Bedingungen standhält. SHERLOC kann rund um die Uhr arbeiten und benötigt eine insgesamte Leistung von 48,8 Watt und hat eine insgesamte Masse von 4,72 kg.
  • SuperCam:
    Bei der SuperCam ist eine Kamera, ein Laser und mehrere Spektrometer dabei und können ähnlich wie SHERLOC die möglichen organischen Materialien bestimmen. Jedoch ist SHERLOC mehr auf die Nähe als auf die Weite gefixt. Die SuperCam ist also für die Entfernung. Auf 7 Meter Entfernung kann die SuperCam so auf die Größe einer Bleistiftspitze auflösen. Außerdem ist er auch noch dazu da, um den Staub in der Marsatmosphäre genau einzuschätzen. Gibt es Teile im Marsstaub, die gefährlich für Menschen werden können? Die SuperCam wird auch noch die Fähigkeit der Absorption und Reflexion des Marsstaubs und des Wassereis in der Marsatmosphäre ermitteln und so Wettervorhersagen auf dem Mars präziser werden lassen.

Ingenuity

Masse                                  1,8 kg
Flügelspannlänge
           ca. 1,2 m
Energie
                                350 W, 90-Sekunden-Flug pro Marstag
Reichweite
                        300 m weit, 5 m hoch
Betriebsdruck
                   um die 6 hPa, ca. 0,6 % des Erddrucks

Die Helikopterdrohne Ingenuity. Bildquelle: https://mars.nasa.gov/resources/22368/inspecting-mars-helicopter/

Ingenuity ist der kleine Drohnen-Hubschrauer von Mars-2020 und hat eine Masse von gerade mal 1,8 kg. Er ist extra so leicht wie möglich gebaut, um genug Auftrieb in der dünnen Atmosphäre zu fliegen. Wichtig zu wissen, ist, dass er der erste Atmosphärenflugkörper auf einem anderen Planeten ist und die Technologie damit erprobt werden soll. Ingenuity muss ganz allein fliegen und navigieren können, ohne irdische Unterstützung. Die erste Testphase soll im Frühjahr, nur ein paar Wochen nach der Landung von Perseverance für einen Monat getestet werden.

Landeort & Reise

Mars-2020 soll im Jezero-Krater landen und wurde als einer von 3(?) Landeplätzen ausgewählt. Zuvor im Jahr 2015 gab es noch 30 mögliche Kandidaten.

Der Perseverance-Rover wählt natürlich eine Hohmann-Bahn. Bildquelle: https://mars.nasa.gov/system/resources/detail_files/25156_Mars_Perseverance_Trajectory.jpg

Der Jezero-Krater befindet sich in einem Flussdelta und auf der nördlichen Hemisphäre nahe der Syrtis Major. Im Jezero war es mindestens zweimal feucht. Über die höhergelegenen Bergen floss das Wasser mit dem kürzesten Weg in den Krater und formte ein Flussdelta mit der Zeit. Vor 3,5 Milliarden Jahren soll sich da durch das Wasser Ton in den Krater befördert haben, sodass das Flussdelta etwas angehoben und deutlich sichtbar wurde. Möglich ist es, dass dort in einer der feuchten Zeiten mikrobielles Leben sich zuhause fühlte. Wenn das der Fall ist, könnten in den Ton-Sedimenten die Überreste der Marslebewesen gefunden werden.

Der Jezero-Krater und die Landestelle. Bildquelle: https://mars.nasa.gov/system/resources/detail_files/25114_PIA23976-web.jpg

Status: Mars2020 ist nun auf einer Fluchtflugbahn

Der Livestream des Starts

C/2020 F3 (NEOWISE)

NEOWISE ist ein langperiodischer Komet, welcher mit etwas Glück Mitte Juli bis Anfang August mit bloßem Auge abends Richtung NNW zu sehen ist. Er wurde am 27.03.2020 vom Weltraum-Infrarotteleskop WISE entdeckt, welcher auch teilweise namensgebend ist.

Langperiodischer? Komet?

Was ist ein Komet und was bedeutet langperiodisch? Ein nach dem anderem.

Ich schrieb im Artikel „Asteroiden, Planetoiden, Meteore und Meteoriten“ auch einen Absatz über die Kometen:

Kometen kennen die Menschen schon über die Antike hinaus. Oft hat man von dem einen großen Kometen gehört, der alle Menschenleben ungefähr wiederkehrt. Der Halleysche Komet – benannt nach Edmund Halley, der, der seine Flugbahn berechnete – wurde vermutlich überdurchschnittlich oft gesehen. Doch Kometen kommen vielleicht auch nur einmal: Der Komet ISON von 2016 zum Beispiel verging 1,6 Millionen Kilometer nah an der Sonne und löste sich auf.

Dann gibt es langperiodische Kometen wie der McNaught, PanSTARRS-Komet, oder Hale-Bopp und Halleyscher Komet sind langperiodisch. Sie tauchen oft nach Jahrhunderten oder Jahrtausenden wieder auf und kommen aus der Oortschen Wolke, welche Jan Oort zuerst postulierte. Eine unregelmäßige „Kugel“ aus Kometen, die bis zu 1 Lichtjahr von der Sonne entfernt ist.

Es gibt im Gegenzug auch kurzperiodische Kometen, welche u.a. aber durch die Gravitation von Jupiter oder Saturn die Bahn gewechselt haben. Ein Beispiel für einen kurzperiodischen Kometen ist 46P Wirtanen, der Anfang dieses Jahres an uns vorbeizog.
Ein Komet ist also ein eher kleineres Objekt und bestückt mit einem markanten Schweif und bestehen aus viel Eis und Gestein, aber sein Kern ist viel dunkler als sein Schweif.

Ein Komet besteht aus einem Kern, ein Koma und einem, oder auch zwei Schweife. Der Kern ähnelt als bloßer Kern einem Asteroiden, jedoch haben Kometen eine geringe Masse und bestehen aus viel gefrorenem Wasser (Eis) und Kohlenstoffdioxid. Auch andere Kohlen-Wasser-Stick- und Sauerstoffverbindungen können in Kometen gefunden werden, so auch viel Kohlenstoff, oder Cyanidgas, wie bei dem Kometen Borisov.

Die Koma ist wie eine Art Atmosphäre um den Kometen, die der Komet innerhalb von 5 AE, das sind etwa 750 Millionen Kilometer, ausbildet. Dabei handelt es sich um die Sublimation von Eis in die nahe Umgebung des Kerns. Dabei werden auch vereinzelt Staubteilchen des Kerns frei. Laut Informationen der Giotto-Kometensonde zum Halleyschen Komet ist die direkte Sublimation von Eis auf der Oberfläche des Kerns nicht ausschlaggebend, sondern viel mehr die Austritte von flüchtigen Gasen (wie Wasserdampf) aus brüchigen Stellen der sehr dunklen, vermutlich rußigen Oberfläche von Kometen.

Interessant wird es beim Schweif. Es gibt eigentlich zwei verschiedene Schweife, einem Staubschweif und einen Plasmaschweif. Diese Schweife bilden sich etwa erst unter der Marsbahn aus, vorher sind sie kaum vorhanden. Der sehr langgestreckte Plasmaschweif kann bis zu 10 Millionen Kilometer lang erden und geht vom Kometen direkt zum antisolaren Punkt (von der Sonne weg) ab. Er ist aus Molekülionen, welche durch eine starke Beeinflussung der diffundierten Gase mit dem Sonnenwind ionisiert und stark erhitzt wird. Sie werden vom Sonnenwind, sowie von dem Strahlungsdruck der Sonne weggeblasen.
Der andere Schweif ist der Staubschweif und ist mehr diffus und meist weniger gut sichtbar. Er beinhaltet den großen Teil des Materieverlusts durch die u.a. Sublimation und generelle Aufwühlung des oberflächennahen Materials des Kometenkerns.

Sichtbarkeit

Es ist sehr schwierig, eigentlich unmöglich vorauszuberechnen, wie hell NEOWISE Ende Juli tatsächlich wird. Wenn wir Glück haben, wird er schätzungsweise eine maximale Helligkeit von 2 mag erfahren. Das ist so hell, wie der Polaris/Polarstern es ist. Die nächste Annäherung hat er am 22/23.07.2020 mit ungefähr 103,5 Millionen Kilometer.

Um den 06.07.2020: Im Sternbild Fuhrmann, geht eine Stunde nach Sonnenuntergang unter. Beste Beobachtungszeit etwa gegen 5 Uhr morgens, Richtung NO, an diesem Zeitpunkt ca. 11 Grad über dem Horizont. Täglich aktualisierte Sichtbarkeitsdaten ab sofort immer in der Newsleiste links, bzw. Unten auf der Webseite.

Die Position von C/2020 F3 NEOWISE am Nachthimmel. Jeder Punkt macht eine Woche. Bildquelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Comet_2020_F3-skyview.png

Daten, Fakten, Zahlen

Seine Orbitalparameter:

Sein Radius wird auf etwa 10 km geschätzt.

Videogalerie

Quellen: