Mit Juno zum Jupiter Kosmologie
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Blick in die Forschung: Nachrichten Mit Juno zum Jupiter I m August 2011 soll sich neten. Dazu wird Juno mit erneut eine Raumsonde auf einer Kamera und neun den Weg zum Jupiter machen. weiteren wissenschaftlichen Die US-Raumfahrtbehörde Instrumenten ausgerüstet. NASA beschloss die Verwirk- Juno ist die erste Raum- lichung der »Juno-Mission«. sonde zu einem Gasriesen, die Die Ankunft der Sonde ist für mit Solarzellen ihren Strom Oktober 2016 geplant. Dann erzeugt. Ursprünglich sollte soll Juno in eine elliptische, Juno als Teil des Prometheus- polare Umlaufbahn um Programms mit einem Jupiter eintreten. Geplant ist, Kernreaktor als Energiequelle dass die Sonde den Planeten realisiert werden. Da aber das binnen eines Jahres 32 Mal Prometheus-Programm auf umkreist und sich dabei der unbestimmte Zeit verschoben Wolkenoberfläche bis auf 5000 wurde, reifte bei der NASA Kilometer annähert. der Entschluss, eine neue Die Ziele von Juno sind die Erkundung des inneren Aufbaus von Jupiter, des ex- Jupitermission unter gleichem Namen zu planen. Juno wird im Rahmen des »New Frontiers«-Programms seinen Strahlungsgürteln, der der NASA durchgeführt, chemischen Zusammenset- dessen erstes Projekt die zung der oberen Atmosphäre Raumsonde »New Horizons« sowie die Erforschung der zum Zwergplaneten Pluto ist. Einem Windrad ähnelt wegen ihrer drei großen Solarzellenausleger Polarlichter des Riesenpla- Diese wurde bereits im Januar die neue US-Jupitersonde Juno, die im Jahr 2011 gestartet wird. Kosmologie DPG-Fortbildungskurs für Physiklehrer NASA trem starken Magnetfelds mit 2006 gestartet und wird Pluto Jupiter in seinem Zentrum ei- und seine drei Monde im Juli nen Kern aus Silikatgesteinen 2015 passieren. und Metallen besitzt. Weitere Juno konzentriert sich Einsicht erhoffen sie sich in hauptsächlich auf den Pla- die Wärmebilanz des Planeten, neten Jupiter selbst, wird aber insbesondere soll die Frage ihre Kamera auch auf die vier geklärt werden, warum Jupiter Wissenschaftliche Leitung: großen Galileischen Monde zweieinhalb Mal soviel Wärme Prof. Dr. Mat­thias Bartelmann, Universität Heidelberg richten. Vor allem möchten die abstrahlt, wie er von der Sonne Prof. Dr. Karl-Heinz Lotze, Universität Jena. Forscher endgültig klären, ob empfängt. im Physikzentrum Bad Honnef am 13.– 17. Juli 2009 Die Fortbildung bietet eine Einführung in die Kosmologie und Einblicke in die aktuelle Forschung. Das Programm enthält: Eine umfassende Einführung in die Kosmologie, mit Zu diesem Vorlesungen und Übungen von den beiden wissenschaft- Beitrag stehen lichen Leitern gestaltet. Ihnen didak­ Vorträge eingeladener Referenten zum Stand der tische Materia­ aktuellen Forschung. lien auf unserer Drei Abendvorträge über kosmologie- und astronomie­ Internet­seite www.wissenschaft-schulen.de unter dem geschichtliche Themen: Der Kurs findet im Internationalen Titel »Der Weg zu den Göttern – Wie die Planeten zu ihren Jahr der Astronomie statt, vor genau 400 Jahren begrün- Namen kamen« zur Verfügung. Das Projekt Wissenschaft in deten Galilei und Kepler eine neue Physik des Himmels. die Schulen! führen wir in enger Zusammenarbeit mit der Landes­akademie für Lehrerbildung in Bad Wildbad durch. Weitere Informationen und Anmeldung: Es wird von der Klaus Tschira Stiftung gGmbH großzügig www.pbh.de/aktuelles/LF209.html unterstützt. 18 April 2009 Sterne und Weltraum China baut 500-MeterRadioteleskop E nde Januar 2009 begannen die Arbeiten am »Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST)« in der Provinz Guizhou in China. Die Kosten dieses neuen Radioteleskops liegen bei rund 100 Millionen US-Dollar, die FertigWie beim berühmten 305-Meter- Radioteleskop von Arecibo auf Puerto Rico aus dem Jahr 1963, wird der feststehende Reflektor von FAST in einer natürlichen Mulde in der Karstlandschaft von Guizhou errichtet. Dadurch lassen sich die Trägerstrukturen des Reflektors mit verringertem Aufwand errichten. Mit einem Durchmesser von 500 Metern besitzt FAST annähernd die dreifache NASA/ESA/Hubble Heritage Team/STScI/AURA stellung ist für das Jahr 2014 vorgesehen. 39,5 Bogensekunden 2 Lichtjahre Antennenfläche von Arecibo. Der Reflektor besteht aus 4600 Metall- Eine sterbende Sonne im Sternbild Kompass erzeugte diesen farbigen Nebel. paneelen, die sich motorisch entweder zu einer sphärischen Fläche oder zu einem Paraboloid zusammenschalten lassen. So kann das Teleskop einen breiteren Himmelsstreifen von 40 Grad um den Zenit abdecken, das Doppelte von Arecibo. Bei der Konstruktion orientierten sich die Chinesen stark am puertoricanischen Der Planetarische Nebel NGC 2818 E inem farbenprächtigen Juwel ähnelt der Planetarische Nebel NGC 2818 im südlichen Sternbild Kompass in dieser Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble. Er befindet sich im offenen Sternhaufen NGC 2818A in rund 10 000 Lichtjahren Entfernung zu uns. NGC 2818 ist einer der wenigen Planetarischen Nebel, die in einem offenen Vorbild. Wie bei Arecibo werden der Sub- Sternhaufen entdeckt wurden. Derartige Sternhaufen werden nur durch die recht reflektor und die Empfangsanlagen an schwachen Gravitationskräfte ihrer Mitgliedssterne zusammengehalten und Seilen von Pylonen aus über der Mitte des lösen sich durch Schwerkraftwechselwirkungen mit benachbarten Milchstraßen- Hauptreflektors positioniert. regionen meist innerhalb weniger hundert Millionen Jahre auf. Zu Anfang wird FAST im Bereich von Planetarische Nebel entstehen, wenn Sterne zwischen ein und drei Son- Frequenzen unterhalb von drei Gigahertz nenmassen ihre äußeren Schichten in ihre Umgebung abblasen und zu einem (1 GHz = 1 Gigahertz = 1 Milliarde Hertz) Weißen Zwerg schrumpfen. Diese Sterne haben jedoch Lebensdauern von bis zu empfindlich sein, später soll FAST auch mehreren Milliarden Jahren. Meist ist aber nach so langer Zeit der offene Stern- Radiowellen bis zu fünf Gigahertz emp­ haufen, in dem sich die Sterne einst bildeten, längst zerfallen. fangen können. Nach mehreren Moder- Das Alter von NGC 2818A wird auf rund eine Milliarde Jahre geschätzt, er ist nisierungen kann das 305-Meter-Teleskop damit einer der ältesten bekannten offenen Sternhaufen in unserem Milchstra- von Arecibo Frequenzen von bis zu zehn ßensystem. Gigahertz empfangen (siehe S. 42 ff.). Der Weiße Zwerg im Inneren des Planetarischen Nebels ist sehr heiß und sendet daher große Mengen an ultravioletter Strahlung aus. Diese ist energiereich genug, verschiedene Gase in der Hülle zu ionisieren und zum Leuchten im sichtbaren Licht anzuregen. Stickstoff leuchtet rot, Wasserstoff grün und Sauerstoff blau. Die Formen Planetarischer Nebel sind sehr unterschiedlich und insgesamt noch wenig verstanden. Pulsare sind Überreste massereicher 2014 wird FAST für Radioastronomen Sterne, die zuvor als Supernovae explo- aus aller Welt zugänglich sein, deren diert sind. Es handelt sich um Neutro- Forschungsprogramme eine besonders nensterne, die nur etwa zehn bis zwanzig empfindliche Antenne erfordern. FAST Kilometer groß sind, aber bis zum 1,4-Fa- soll unter anderem nach schwach strah- chen der Masse unserer Sonne enthalten. 500 Meter im Durchmesser misst der Re- lenden, schnell rotierenden Pulsaren Sie bestehen aus entarteter Materie, einem flektor des neuen Radioteleskops FAST, das Ausschau halten, die mit den bisherigen Brei aus Neutronen, und können auch als derzeit in China errichtet wird. Instrumenten nicht nachzuweisen sind. riesige Atomkerne aufgefasst werden. Physicsworld.com Nach seiner Fertigstellung im Jahr www.astronomie-heute.de April 2009 19 kurz & bündig Studenten entdecken Exoplaneten Dawn beim Mars Am 17. Februar 2009 näherte sich die US-Raumsonde Dawn dem Roten Planeten bis auf 550 Kilometer, um Schwung zu holen für ihren Flug zum Asteroiden Vesta, den sie im Jahr 2011 erreichen soll. D rei Studenten der insgesamt 15 700 Sternen wortlich ist, beobachteten Universität Leiden in im Sternbild Carina. Die die drei Jungforscher den den Niederlanden gelang Daten waren in den Jahren Stern mit dem 2,2-Meter- der Nachweis eines Exopla- 1997 bis 2000 aufgenom- Teleskop der Europäischen neten beim Stern OGLE2- men worden und stehen Südsternwarte ESO auf TR-L9 im südlichen Stern- den Forschern im Internet dem Berg La Silla in Chile. bild Carina. Eigentlich weltweit zur Verfügung. Klimaforschungssatellit fällt ins Wasser waren die Studenten dabei, Das »Orbiting Carbon Observatory« der US-Raumfahrtbehörde NASA, das die Kohlendioxid-Konzentration in der Erdatmosphäre erkunden sollte, stürzte kurz nach dem Start am 24. Februar 2009 bei der Antarktis ins Meer. Das zweite ATV heißt »Johannes Kepler« Dabei fiel der Stern Ergebnisse belegen, dass Suchalgorithmen zu ent- OGLE2-TR-L9 auf, dessen die Masse des Begleiters wickeln, die den riesigen Helligkeit regelmäßig OGLE2-TR-L9b etwa fünf Datenbestand des Optical alle zweieinhalb Tage für Jupitermassen beträgt und Gravitational Lensing zwei Stunden um etwa er deshalb tatsächlich ein Experiments 2 durchfors­ ein Prozent abnahm. Um Planet ist. Weitere Daten ten sollten. Der von ihnen festzustellen, dass nicht des Very Large Telescope geschaffene Algorithmus etwa ein Brauner Zwerg der ESO bestätigten die suchte nach geringfügigen oder ein massearmer 4,5-fache Jupitermasse und kurzzeitigen Hellig- Begleitstern für die Hel- und aus der während der keitsschwankungen bei ligkeitsänderung verant- Bedeckung gewonnenen Lichtkurve ergab sich der 1,6-fache Durchmesser Mitte 2010 soll das zweite »Automated Transfer Vehicle (ATV)« der Europäi­ schen Weltraumbehörde ESA, mit Namen Johannes Kepler, zur Internatio­ nalen Raumstation ISS starten. Das erste ATV hieß »Jules Verne« und flog im Jahr 2008 erfolgreich zur ISS. Nach Jahrzehnten der Abwesenheit der USA vom Erdtrabanten sollen Ende Mai 2009 die beiden Raumsonden »Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)« und »Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS)« zum Mond aufbrechen. Starke UV-Strahlung bei jungen Galaxien Mit dem 8,2-Meter-Teleskop Subaru auf dem Mauna Kea (Hawaii) hat ein internationales Forscherteam starke Ultraviolett-Strahlung von bis zu zwölf Milliarden Lichtjahre von uns entfernten Galaxien nachgewiesen. Die Forscher vermuten, dass diese Strahlung das Ende des »Dunklen Zeitalters« im frühen Universum einläutete. Der Stern OGLE2- von Jupiter. Er umkreist TR-L9 mit seinem seinen Mutterstern in Begleiter einem Abstand von nur 4,6 Millionen Kilometern. Bei diesem handelt es sich um einen Stern des Spektraltyps F3. Der Planet OGLE2TR-L9b dürfte wegen der ESO/H. Zodet Neue Mondsonden der NASA starten im Mai 2009 Die spektroskopischen großen Nähe zu seinem Stern zu den heißesten Exoplaneten gehören. Massereicher Galaxienhaufen im frühen Universum entdeckt G alaxienhaufen sind die größten J083026,2+524133 so, wie es vor 7,7 Milliar- Strukturen im Universum. Sie kön- nen in unserer kosmischen Umgebung den Jahren aussah, und dennoch enthält es 1015 Sonnenmassen, so viel wie die bis zu 1015 Sonnenmassen enthalten, das größten heutigen Galaxienhaufen. entspricht der tausendfachen Masse un- Die in den ersten sieben Jahren der seres Milchstraßensystems. Diese Struk- Mission XMM-Newton gefundenen Rönt- turen entwickelten sich im Laufe langer genquellen sind in einem Katalog zusam- Zeiträume aus kleinsten Materiedichteschwankungen kurz nach dem Urknall. Galaxienhaufen wachsen kontinuierlich, daher sollten sie im frühen Universum deutlich kleiner und masseärmer sein als XMMU J083026,2+524133 die im Umfeld unserer Galaxis sichtbaren www.astronomie-heute.de 20 April 2009 Nun spürte mit Hilfe des Röntgensatelliten XMM-Newton und des Large AIP/LBT/ESA Objekte. Weitere aktuelle Meldungen aus Astronomie und Raumfahrt finden Sie auf 5 Bogenminuten Binocular Telescope (LBT) in Arizona eine Forschergruppe einen sehr massereichen Galaxienhaufen im jungen Universum Ein Röntgenbild des massereichen Galaxi- auf: Wir sehen das Objekt XMMU enhaufens XMMU J083026.2+524133 Sterne und Weltraum Mangala Fossae S üdwestlich vom Riesenvulkan Olympus Mons fotografierte die europäische Wassererosion und Raumsonde Mars Express Lavafluten prägten die Ausläufer der Mangala diesen Bereich der Fossae, eines etwa 1000 Mangala Fossae auf Kilometer langen, von Süd dem Mars. nach Nord verlaufenden Grabensystems. Auffällig ist auf diesem Bild besonders die östliche Region, wo sich eine fast ebene Fläche, vermutlich aus Basaltlava, erESA/DLR/FU Berlin/Gerhard Neukum streckt. Diese etwa 100 Meter dicke Schicht überflutete zwei ältere Krater teilweise (Bild rechts). Hier befindet sich möglicherweise auch das Quellgebiet der Mangala Valles. Wahrscheinlich entstanden diese Täler, als heißes Magma in die Kruste vorstieß. Die dabei freige- tief in die Struktur ein. Die rer heutigen Form erstarrten. größerer Krater weist auf setzte Wärme schmolz dicke Wassermassen rissen dabei Gegenüber dem chaotisch ein vergleichsweise geringes Schichten von Permafrost große Mengen an Gestein erscheinenden Gebiet im geologisches Alter hin; in in der Kruste auf, wodurch und Sand mit sich, die sich Westen ist der Osten der jüngerer Vergangenheit wur- enorme Mengen an flüs- als Schlamm in den tieferen Struktur sehr eben und zeigt de das Gebiet offenbar von sigem Wasser frei wurden. Gebieten ansammelten und nur einige wenige kleine basaltischer Lava überflutet. Dieses grub sich als Sturzflut später durch Gefrieren zu ih- Einschlagkrater. Das Fehlen mengestellt, den die Forschergruppe um Georg Lamer am Astrophysikalischen Institut Potsdam gezielt nach diffus leuchtenden Objekten durchforschte. Der Katalog enthält rund 190 000 Röntgenquellen verschiedener Art. Im Röntgenlicht verrät sich eine Ansammlung von Galaxien durch das rund hundert Millionen Grad heiße Gas, das im Raum zwischen den einzelnen Galaxien des Haufens verteilt ist. Im Katalog fiel den Forschern die helle Röntgenquelle XMMU J083026,2+524133 besonders auf. Sie verglichen die Positio­nen der ausgewählten Kandidaten mit den Himmelsdurchmusterungen des Sloan Digital Sky Survey im sichtbaren Licht. Dort, wo die Astronomen kein optisches Gegenstück zur Röntgenquelle fanden, planten sie neue Beobachtungen. Mit dem LBT wurden schließlich auch die extrem schwachen Galaxien von XMMU Manfred Holl Ausschreibung Auf der Jahrestagung der Astronomischen Gesellschaft in Potsdam, im September 2009, wird der Hanno und Ruth Roelin-Preis für Wissenschaftspublizistik zum dritten Mal vergeben. Mit diesem Preis wird ein(e) Wissenschaftler(in) oder ein(e) Wissenschaftspublizist(in) ausgezeichnet, der/die neue Erkenntnisse aus der Astronomie und Weltraumforschung einer breiteren Öffentlichkeit besonders erfolgreich vermittelt hat. Es können auch in didaktisch-pädagogischer Absicht verfasste Darstellungen ausgezeichnet werden. Es sind Publikationen aller Art zugelassen (Druck, Rundfunk, Fernsehen, Internet…). Der Preis wird vom Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, etwa alle zwei Jahre vergeben. In der Jury, die zu jeder Preisverleihung neu einberufen wird, sind sowohl Wissenschaftler als auch Wissenschaftspublizisten vertreten. Im Jahr 2009 beträgt das Preisgeld 3000 Euro. Die Arbeit des (der) Preisträger(in) wird den Lesern unserer Zeitschrift »Sterne und Weltraum« in angemessener Form vorgestellt werden. Es sind sowohl Eigenbewerbungen als auch Vorschläge von Dritten möglich. Bitte senden Sie Ihre Bewerbung bzw. Ihren begründeten Vorschlag an: Dr. Jakob Staude, Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, D-69117 Heidelberg. Einsendeschluss: 15. April 2009. J083026,2+524133 sichtbar. www.astronomie-heute.de April 2009 21
