Der Tod Offener Sternhaufen Gesteinsproben von Phobos Acht

Der Tod Offener Sternhaufen
2000 Lichtjahre
30 Bogensekunden
Gesteinsproben von Phobos
Russland möchte nach langer
Pause wieder ein Raumsondenprogramm zur Erforschung
des Sonnensystems auflegen.
Als erstes Projekt auf der Liste steht die Raumsonde PHOBOS-GRUNT, deren Vorstudien
noch zu sowjetischer Zeit
begannen. Der Missionsplan
sieht vor, im Verlaufe des
Fluges etwa 200 Gramm Gesteinsproben vom Marsmond
Phobos zur Erde zu transportieren. Die zwei Tonnen
schwere Raumsonde soll sich
schon im Oktober 2009 an
Bord einer SOJUS-Rakete auf
den Weg machen und nach
elf Monaten Flug zunächst
in eine Marsumlaufbahn einschwenken. Nach einigen Wochen nähert sich PHOBOS-GRUNT
dann dem Marsmond an, erkundet ihn aus der Nähe und
sucht nach einem geeigneten
Landeplatz. Ist dieser gefunden, manövriert sich die
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STERNE UND WELTRAUM
Sonde dicht an Phobos heran
und setzt sanft auf. Um bei
der schwachen Schwerkraft
von Phobos (nur ein zehntausendstel der Erdschwerkraft) nicht gleich wieder ins
All zu treiben, schießt die
Sonde Harpunen zur Verankerung in den Mondboden.
Wenn sie sicher vertäut ist,
wird der Landeplatz mit mehr
als 20 wissenschaftlichen
Geräten erkundet. Unter anderem setzt die Sonde einen
Kernbohrer ein, der bis einen
Meter tief in den Phobosboden eindringt. Nachdem die
Proben gesammelt sind, werden sie im Probenbehälter
der Rückkehrsonde verstaut.
Bald darauf startet diese
mit einem kurzen Raketenschub und verlässt danach
die Marsumlaufbahn in Richtung Erde, wo sie schließlich
nach elf Monaten Flugzeit
eintrifft. (Lavochkin/TA)
Juni 2007
Eine Forschergruppe um Anne Pellerin am Space Telescope
Science Institute (STScI) in Baltimore untersuchte mit dem
Weltraumteleskop HUBBLE die Galaxie NGC 1313 im südlichen
Sternbild Netz (Reticulum). Das Team bestimmte die Verteilung massereicher Sterne des Spektraltyps B in dieser Galaxie, um daraus Rückschlüsse auf die Lebensdauer von Offenen
Sternhaufen zu ziehen. Dabei stellte sich heraus, dass die
B-Sterne fast homogen über NGC 1313 verteilt sind und sich
nicht in der Nähe von kompakten Offenen Sternhaufen befinden. Dies ist überraschend, da diese Sterne nur eine recht kurze Lebensdauer von wenigen zehn Millionen Jahren aufweisen,
bevor sie als Supernovae explodieren. Offenbar zerfallen Offene Sternhaufen recht schnell, wahrscheinlich in weniger als
25 Millionen Jahren. Ihr Zerfall wird durch Schwerkraftwechselwirkungen mit benachbarten Sternen verursacht, die mit
ihrer Schwerkraft Sterne aus dem Haufen herausziehen und auf
andere Umlaufbahnen um das galaktische Zentrum bringen.
Eine weitere Beobachtung des Teams stützt diese Vorstellung,
denn gleichzeitig wurde nach den noch massereicheren Sternen der Spektralklasse O gesucht. Diese haben eine so kurze
Lebensdauer (wenige Millionen Jahre), dass sie bereits als Supernova vergehen, bevor sie sich vom Sternhaufen ihrer Geburt
entfernen konnten. Sie fanden sich tatsächlich nur in der Nähe
aktiver Sternentstehungsgebiete. Die von ihnen verursachten
Supernovaexplosionen blasen durch die Strahlung und die enormen Stoßwellen Gas und Staub aus dem Sternhaufen heraus
und senken dabei seine Masse drastisch. Damit verliert der
Sternhaufen sehr rasch den durch die Schwerkraft seiner Sterne und Gaswolken aufrechterhaltenen inneren Zusammenhang.
Acht neue Nachbarn ...
...des Milchstraßensystems
stellten Vasily Belokurov et
al. von der Universität Cambridge auf der Tagung der
American Astronomical Society (AAS) in Seattle (USA) vor.
Es handelt sich um Zwerggalaxien des Typs dSph, von denen sieben gravitativ an unsere Galaxis gebunden sind.
Die acht Galaxien wurden in
den vergangenen Monaten
in einem vom Sloan Digital
Sky Survey (SDSS) erfassten
Bereich rund um den Galaktischen Nordpol entdeckt.
Von den sieben Zwerggalaxien fanden sich zwei in den
Jagdhunden und je eine im
Bärenhüter, im Löwen, im
Haar der Berenike, im Großen
Bären und im Herkules. Ihre
Durchmesser liegen unterhalb
von 2000 Lichtjahren. Die
Massen betragen nach den
Berechnungen des Astronomenteams zwischen 10 000
Caltech
NASA/ESA/Anne Pellerin
VON TILMANN ALTHAUS
B RE N N P U N K T
N
und 100 000 Sonnenmassen.
Sie sind Überreste aus der
Entstehungsphase des Milchstraßensystems. Ihre Tage
sind jedoch gezählt, denn sie
werden durch das galaktische
Schwerefeld förmlich auseinandergerissen. Die Kleingalaxie im Großen Bären ist
bereits in zwei Teile auseinandergebrochen, und auch
andere zeigen bereits ungewöhnliche, durch Schwereeinwirkungen hervorgerufene
Strukturen. Die achte Galaxie,
NASA-GSFC
Der Mond passiert die Sonne
Ein besonderes Ereignis beobachtete die amerikanische Sonnensonde STEREO–B am 25. Februar 2007: den Durchgang unseres Mondes vor der Sonnenscheibe. Zum Zeitpunkt der Aufnahme befand sich STEREO-B rund 1.6 Millionen Kilometer vom
Mond entfernt. Darum erschien er 4.4 mal kleiner als von der
Erde aus betrachtet und deckte so nur einen kleinen Teil der
hier im extremen Ultravioletten aufgenommenen Sonnenscheibe ab. Vom Erdboden aus gesehen wäre es dagegen bei dieser
Konstellation zu einer Sonnenfinsternis gekommen, da uns die
scheinbaren Durchmesser von Sonne und Mond nahezu gleich
groß erscheinen. Der Mondtransit wurde nicht zufällig aufgenommen. Bereits kurz nach dem Start der beiden Sonden STE-
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REO-A
und -B im Dezember 2006 planten Wissenschaftler der
NASA, den Monddurchgang zur Überprüfung der Fokuslage der
wissenschaftlichen Instrumente Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation (SECCHI), Extreme UltraViolet Imager (LIMSAL) und SECCHI HI (Heliospheric Imager) zu
nutzen und die Geräte damit zu kalibrieren. Die Bilder entstanden zwischen 7:56 und 19:57 Uhr MEZ. Im April 2007
stellte die NASA die ersten dreidimensionalen Bilder der Sonne vor, die von beiden Stereo-Sonden aufgenommen wurden.
Sie lassen sich als so genannte Anaglyphenbilder mit einer
Rot-Grün-Brille betrachten und finden sich im Internet unter:
www.nasa.gov/mission_pages/stereo/main/index.html
Leo T, ist von völlig anderem
Kaliber: Sie steht 1.4 Millionen Lichtjahre tief im Raum
und ist somit eigentlich keine
Satellitengalaxie der Milchstraße mehr. Sie gehört aber
immer noch zur Lokalen Gruppe. Sie beherbergt offenbar
wenigstens zwei verschiedene
Sterntypen, sowohl sehr alte
als auch sehr junge Sterne,
sowie einen gewissen Prozentsatz an gasförmiger Materie. Aus dieser bildeten sich
wohl die jüngeren Sterne,
und es entstehen auch heute
noch neue. Die Wissenschaftler hoffen, mit Hilfe des SDSS
weitere schwache Begleiter
des Milchstraßensystems entdecken zu können. Zwischen
1938 und 1994 wurden insgesamt neun Zwerggalaxien
gefunden, mit den Daten des
SDSS wurde nun ihre Zahl innerhalb von nur zwei Jahren
fast verdoppelt.
M. H.
Die amerikanische Raumsonde MARS RECONNAISSANCE ORBITER
(MRO) kartiert seit September 2006 die Oberfläche des
Roten Planeten. Die dabei
gewonnenen bestechend
scharfen Aufnahmen dienen
zurzeit vor allem der Suche
nach geeigneten Landeplätzen für die NASA-Sonde PHOENIX. Diese soll im August 2007
mit einer DELTA-II-Rakete von
Cape Canaveral in Florida
starten und am 18. Mai 2008
in der nördlichen Polarregion
des Mars weich aufsetzen.
PHOENIX ist die erste der so
genannten SCOUT-Missionen,
die eine besonders preiswerte Serie von Raumsonden
der NASA darstellt. Die Sonde soll mit einem Roboterarm rund dreißig Zentimeter
tief in den Permafrostboden
des Mars eindringen und dabei nach Wasser und anderen
flüchtigen Stoffen suchen.
NASA/University of Arizona
Auf der Suche nach Landeplätzen für PHOENIX
MRO erkundet auch die bisher
vorgesehenen Landeplätze im
Detail, um festzustellen, ob
sie sich für die geplante Mission überhaupt eignen. Sie
dürfen nicht zu steil abfallen und zu viel grobes Geröll
enthalten. Einige der bisher
vorgesehenen Landeplätze
erwiesen sich schon als zu
rauh für PHOENIX, sodass nun
nach neuen besser geeigneten Regionen gesucht wird.
M. H.
STERNE UND WELTRAUM
Juni 2007
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ATF beobachtet Saturn
ESO
Das Projekt »Atacama Large Millimeter Array (ALMA)«
ist wieder einen wichtigen
Schritt weiter gekommen: Am
2. März 2007 beobachteten
die beiden Zwölf-Meter-Antennen der ALMA Test Facility
(ATF) in Socorro (New Mexico) den Planeten Saturn bei
der Frequenz 104 Gigahertz.
Die Radiowellen stammen von
der Oberfläche des –150 Grad
Celsius kalten Ringplaneten.
Dabei gelang es erstmals, die
beiden Antennen zu einem
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STERNE UND WELTRAUM
Interferometer zusammenzuschalten und Interferenzstreifen eines astronomischen
Objekts aufzunehmen. Beide
Antennen in New Mexico sind
reine Prototypen zur Erprobung des Konzepts, denn wie
der Name schon andeutet,
soll ALMA selbst in der Atacama-Wüste im nördlichen
Chile errichtet werden. Diese Region gehört zu den
trockensten unserer Erde,
sodass die Beobachtungen
von ALMA kaum durch den
Wasserdampfgehalt unserer
Atmosphäre beeinträchtigt
werden. ALMA wird im Endausbau im Jahre 2012 aus
66 Einzelantennen bestehen,
die zu einem leistungsstarken
Interferometer zusammengeschaltet werden. Mit der gelungenen Zusammenschaltung
der beiden Testantennen wurde bewiesen, dass das Konzept wie erhofft funktioniert.
Juni 2007
Die beiden Exoplaneten HD 209458b und HD 189733b enthalten in ihren Atmosphären große Mengen an Silikatstaub,
die dort sehr dichte Wolken bilden. Das Weltraumteleskop
SPITZER beobachtete die beiden Exoplaneten im Infraroten,
um mehr über ihre chemische Zusammensetzung herauszufinden. Beide Planeten sind so genannte Heiße Jupiter und
umrunden ihre sonnenähnlichen Muttersterne in sehr geringem Abstand. Daher liegen ihre Oberflächentemperaturen
im Bereich von 1000 Grad Celsius. In ihrer Größe und Masse
ähneln sie sehr dem Planeten Jupiter in unserem Sonnensystem und sollten ihm auch in der chemischen Zusammensetzung gleichen. Das Forscherteam um Jeremy Richardson
vom Goddard Space Flight Center der NASA untersuchte HD
209458b, während eine Gruppe um Mark Swain vom Jet Propulsion Laboratory sich HD 189733b annahm. Beide Teams
verwendeten das gleiche Messverfahren und kamen bei den
weit voneinander entfernten Exoplaneten zu sehr ähnlichen
Ergebnissen. Bereits im Jahre 2005 konnten mit SPITZER bei
HD 209458b die Elemente Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Natrium in der Atmosphäre nachgewiesen werden.
Gleichzeitig beobachtete man, dass dieser Exoplanet aufgrund
der großen Hitze pro Sekunde etwa 10 000 Tonnen Wasserstoff verliert. Nun gelang es aber erstmals, auch Verbindungen
aus mehreren Atomen, also Moleküle, bei Exoplaneten nachzuweisen. Neben den stark dominanten Silikatmineralen ließen sich auch Spuren von Wasserdampf in den Atmosphären
nachweisen. Sie bestätigten damit die bisherigen theoretischen Vorhersagen und Modelle der chemischen Zusammensetzung von Exoplaneten des Typs »Heiße Jupiter«.
Rätselhafter Gasstreifen
Bei einer Beobachtung des
Koma-Galaxienhaufens im
Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices) stieß
eine Forschergruppe um Masafumi Yagi vom Nationalen
Optischen Observatorium
von Japan (NAOJ) auf einen eigenartigen Strich am
Himmel. Er befindet sich in
der Nähe der 300 Millionen
Lichtjahre entfernten Galaxie D 100. Der Strich entpuppte sich als ein Streifen
ionisierten Wasserstoffs und
ist etwa 200 000 Lichtjahre
lang, aber nur 6000 Lichtjahre breit. Ein derart langer
und eng begrenzter Gasstrom
war bislang nicht bekannt.
Untersuchungen mit der SUPRIMECAM des 8.2-Meter-Teleskops
SUBARU auf dem Mauna Kea,
Hawaii, zeigten, dass sich
der Gasstreifen in derselben
Entfernung wie die Galaxie
D 100 befindet und offen-
SUBARU/NAOJ
NASA/JPL-Caltech/T. Pyle
Staubige Exoplaneten
bar von ihr ausgeht. Schon
seit langem sind bei aktiven
Galaxien so genannte Jets
bekannt, die durch ein extrem massereiches Schwarzes
Loch im Zentrum erzeugt
werden. Allerdings besitzt
D 100 keinen aktiven Kern.
Daher ist die Entstehung
dieses Gasstreifens rätselhaft. Möglicherweise entstand er während einer Phase
intensiver Sternentstehung
vor 250 Millionen Jahren,
als D 100 mit einigen Nachbargalaxien im Koma-Haufen
in Wechselwirkung stand.
40 000 Lichtjahre
ESO
1.6 Bogenminuten
Eine Rose in der Jungfrau
Dieser purpurfarbene Sternenwirbel ist die Spiralgalaxie
NGC 5584 im Sternbild Jungfrau. Schön zu erkennen sind zwei
dominante Spiralarme, die direkt vom Zentrum ausgehen. In
ihnen befinden sich Tausende bis Millionen junger, massereicher Sterne. Schon nach wenigen Millionen Jahren blähen
sich die massereichsten von ihnen zu Roten Riesen auf. In
diesem Bild ist ein sterbender Stern zu sehen (Pfeil), es ist
die Supernova SN 2007af. Sie wurde am 1. März 2007 von dem
japanischen Amateurastronomen Koichi Itagaki entdeckt. Es
handelt sich um eine Supernova vom Typ Ia. Diese entstehen
in engen Doppelsternsystemen, in denen eine Komponente
ein Weißer Zwerg ist. Dieser kann durch seine Schwerkraft seinem Begleiter Materie entreißen, wodurch seine Masse langsam aber stetig anwächst. Überschreitet die Masse des Weißen
Zwergs rund 1.4 Sonnenmassen, so kann die entartete Materie (überwiegend Kohlenstoff) im Kern den dort herrschenden
Druck- und Temperaturbedingungen nicht mehr standhalten.
Schlagartig setzen Kernfusionsreaktionen ein, und der ganze Himmelskörper vergeht in einer gigantischen thermonuklearen Explosion. Dabei wird so viel Energie freigesetzt,
dass der explodierende Stern so hell wie die gesamte Galaxie mit ihren mehr als hundert Milliarden Sternen leuchtet.
Im November 2006 verlor die
US-Raumfahrtbehörde NASA
den Kontakt zu ihrer überaus erfolgreichen Raumsonde
MARS GLOBAL SURVEYOR (MGS).
Die Ursache für den Verlust
war ein Batterieausfall, ausgelöst durch eine »komplizierte Abfolge von Ereignissen«, die wiederum durch
eine Softwarepanne hervorgerufen wurde. Dies geht aus
einem vorläufigen Untersuchungsbericht hervor, den die
NASA am 13. April veröffentlichte. Am 2. November 2006
verlor die NASA den Kontakt,
als MARS GLOBAL SURVEYOR ihre
Solarzellenausleger neu ausrichten sollte. Eigentlich ein
Routinevorgang. Doch eine
Reihe von Alarmsignalen war
das letzte, was die Sonde
übermittelte. Offenbar hatte
sich MARS GLOBAL SURVEYOR da-
nach so gedreht, dass eine
der beiden Bordbatterien der
direkten Sonneneinstrahlung
ausgesetzt war. Die Folge:
Die Batterie überhitzte sich,
was innerhalb weniger Stunden zum Ausfall der gesamten Stromversorgung führte.
Wegen einer Missweisung
der Richtantenne konnte die
Raumsonde ihren prekären
Zustand nicht an die Bodenkontrolle übermitteln und
über die Notfall-Rundstrahlantennen wurde kein Signal
ausgesendet. Ohne irdische
Hilfe aber war das Schicksal
der Sonde besiegelt. Denn ihr
automatisches Sicherheitsprogramm an Bord sah keine
Mechanismen vor, die ihre
Ausrichtung auf thermische
Stabilität überwachte. Die
Fehlerkette hatte offenbar
ein falscher Computerbefehl
NASA/JPL
MARS GLOBAL SURVEYOR:
Verlust durch Softwarepanne
ausgelöst, der bereits fünf
Monate vor dem Versagen
der Sonde an diese übermittelt worden war. Der Untersuchungsausschuss der NASA
bereitet nun Empfehlungen
vor, die ähnliche Pannen bei
anderen Missionen verhindern
sollen. Insbesondere sollen
alle nicht-routinemäßigen
Veränderungen der Bordprogramme im Vorfeld intensiver
auf ihre Folgen überprüft
werden.
U. R.
STERNE UND WELTRAUM
Juni 2007
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