Image Archive: Solar System

Die einzigartigen Eigenschaften des SPHERE-Instruments am Very Large Telescope der ESO haben es möglich gemacht, die schärfsten Aufnahmen eines Doppelasteroiden zu gewinnen, der am 25. Mai an der Erde vorbeigezogen ist. Auch wenn dieser Doppelasteroid selbst kein bedrohliches Objekt gewesen ist, konnten die Wissenschaftler die Gelegenheit nutzen, um die Vorgehensweise beim Auftauchen eines gefährlichen erdnahen Objekts (engl. Near-Earth Object, kurz NEO) zu üben und haben zeigen können, dass die Spitzentechnologie der ESO für die planetare Abwehr entscheidend sein könnte.

Das linke Bild zeigt die SPHERE-Beobachtungen von Asteroid 1999 KW4. Die Winkelauflösung in dieser Aufnahme entspricht der Betrachtung eines einzelnen Gebäudes in New York – von Paris aus. Rechts ist zum Vergleich eine künstlerische Darstellung gezeigt.

Mit der hereinbrechenden Dämmerung tauchen Straßenlaternen die Rundungen und Ecken des ESO Supernova Planetarium und Besucherzentrums in ein weiches Licht. Die Schatten der Baumwipfel verdunkeln das letzte schwache Abendrot am Horizont und künstliche Lichter erzeugen ein Spiel aus Licht und Schatten am Boden und lassen uns so noch schwach das Gebäude des Hauptsitzes der ESO in Garching erkennen.

Die schräge Linie von Lichtpunkten am Himmel zeigt den Planeten Merkur, der nach dem römischen Götterboten benannt ist. Seine Himmelsbahn erkennen wir durch die Mehrfachbelichtung: über 60 Bilder, die im Laufe einer Stunde aufgenommen wurden. Merkur ist normalerweise aufgrund seiner Nähe zur Sonne, die ihn meist überstrahlt, sehr schwer zu beobachten. An einem hell erleuchteten Stadthimmel ist dies besonders schwierig.

In diesem Fall jedoch haben mehrere Faktoren zum Gelingen beigetragen und ESO-Fotobotschafter Petr Horálek diesen Schnappschuss ermöglicht: Die Nacht war besonders klar; es war nur zwei Nächte vor Erreichen der größten östlichen Elongation – also der größte Winkelabstand zur Sonne aus Sicht der Erde – und der Planet stand bei Sonnenuntergang hoch am Himmel.

Eine andere Art den sonnennächsten Planeten zu beobachten, ist ein Transit. Der nächste wird am 11. November 2019 stattfinden. Dies ist ein sehr seltenes Ereignis und der übernächste wird dann erst wieder 2032 stattfinden!

Beobachtungen von Shoemaker-Levy 9, der auf Jupiter einschlägt.

Illustration explaining what a total solar eclipse is.

This clear-weather simulation timeline shows how the phases of the total solar eclipse 2019 could look at La Silla if there are no clouds. More information about the event is available on https://www.eso.org/public/events/astro-evt/solareclipse2019/

Im Dezember 2018 passierte der Komet 46P/Wirtanen die Erde in einem Abstand von 11,6 Millionen Kilometern – etwa die 30-fache Entfernung Erde-Mond. Dieser relativ nahe Vorbeiflug eröffnete den Astronomen die Gelegenheit, ihn im Detail zu untersuchen, und davon machte ALMA (the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in vollem Umfang Gebrauch. Die Spezialität von ALMA sind die kälteren Komponenten des Universums, also Gas und Staub, und seine Antennen nehmen oft bestimmte Moleküle aufs Korn. Genau wie in diesem Bild, das sich auf eine solche Substanz konzentriert: Das Blausäuregas in der Koma um den Kometenkern.

Doch warum suchen Wissenschaftler nach dem berüchtigten Gift? Nun, Blausäure kommt so häufig vor, wie uns Krimis glauben machen wollen – zumindest im Kosmos! Da es ein recht einfaches organisches Molekül ist, das sich leicht bildet, wurde es schon in Kometen, Sternatmosphären und interstellaren Wolken aus Gas und Staub beobachtet. Dieses Bild reiht sich in diese Beobachtungen ein und zeigt deutlich, wie Blausäure vom Kern dieses Kometen ausströmt. Weitere Beobachtungen mit ALMA haben gezeigt, dass auch weitere, komplexere organische Moleküle anwesend sind.

Das ist bedeutsam, da Blausäure zwar für viele Organismen auf der heutigen Erde giftig ist, sie jedoch möglicherweise eine wichtige Rolle bei der Entstehung des ersten Lebens auf der Erde gespielt haben könnte. Sie ist sehr reaktionsfreudig und bildet daher gerne mit weiteren anwesenden Stoffen neue Verbindungen – einschließlich solcher, die für das Leben wichtig sind, wie zum Beispiel Aminosäuren. Eine Theorie besagt, dass Blausäure, die teilweise von Kometen hergebracht wurde, die Bildung organischer Verbindungen hier auf der Erde ausgelöst hat, was letztlich zur Entstehung des Lebens führte. ALMAs Bilder von 46P/Wirtanen stützen also die Vermutung, dass Kometen diese lebensspendende Substanz auf die Erde gebracht haben.

This zoomable image shows the Vaca Muerta (Dead Cow) meteorite preserved at the ESO Headquarters in Garching bei München, Germany, to minute detail. This rare stony-iron (mesosiderite) meteorite originates from the Chilean region of the dry riverbed Quebrada Vaca Muerta in Chile, and the combined mass of all the collected material belonging to the meteor that fell in the Atacama Desert about 3500 years ago exceeds 3400 kg, but only rare specimens had not been disturbed before collection in the late 1980s.

Images of Psyche from the HARISSA survey

SPHERE image of Vesta, produced using the MISTRAL algorithm, with a synthetic view derived from space-based data. This is part of the ESO Picture of the Week potw1826a.

A collage of photographs taken during the solar eclipse that took place on 21 August 2017.

Dieses Bild des Planeten Neptun wurde während der Tests des Narrow-Field-Modus der Adaptiven Optik des MUSE/GALACSI-Instruments am Very Large Telescope der ESO aufgenommen. Das korrigierte Bild ist schärfer als ein vergleichbares Bild vom NASA/ESA Hubble Space Telescope.

Dieses Bild des Planeten Neptun wurde während der Tests des Narrow-Field-Modus der Adaptiven Optik des MUSE/GALACSI-Instruments am Very Large Telescope der ESO aufgenommen. Das Bild rechts ist ohne Adaptive Optik und das Bild links nach dem Einschalten der Adaptiven Optik aufgenommen worden.

Das linke Bild des Planeten Neptun wurde während der Tests des Narrow-Field-Modus der Adaptiven Optik des MUSE/GALACSI-Instruments am Very Large Telescope der ESO aufgenommen. Das rechte Bild ist eine vergleichbare Aufnahme vom NASA/ESA Hubble Space Telescope. Wichtig: Die Bilder sind nicht zum selben Zeitpunkt entstanden und zeigen daher nicht dieselben Oberflächenstrukturen.

This image of the planet Neptune was obtained during the testing of the Narrow-Field adaptive optics mode of the MUSE instrument on ESO’s Very Large Telescope. This image is without the adaptive optics system. The image with the adaptive optics system can be seen in the ESO press release eso1824.

This image shows the Moon at various stages during a total lunar eclipse in January 2018. The Moon turns red during a lunar eclipse because it is illuminated by light that has passed through the Earth's atmosphere. This reddish colour has therefore led to a lunar eclipse being known as a "Blood Moon".

This image shows the Moon at the beginning and the end of a total lunar eclipse in January 2018. The Moon turns red during a lunar eclipse because it is illuminated by light that has passed through the Earth's atmosphere. This reddish colour has therefore led to a lunar eclipse being known as a "Blood Moon".

Dieses Fotomosaik zeigt einen ganz vertrauten Himmelskörper – den Mond – in einer ganz unvertrauten Art und Weise.

ESO-Fotobotschafter Petr Horálek hat diese Serie aufgenommen, während er am hochgelegenen Paranal Observatorium der ESO in Chile arbeitete, wo der Himmel erstaunlich klar ist. Die Aufnahmen dieses verblüffenden Monduntergangs entstanden dabei in Abständen von je fünf Sekunden und zeigen wie der Mond langsam unter den Horizont sinkt (die Aufnahmen sind chronologisch angeordnet von links nach rechts und oben nach unten).

Die tiefrote Farbe dieser Bild rührt vom Phänomen der atmosphärischen Extinktion. Während sich der Mond dem Horizont nähert, muss sein Licht immer längere Distanzen durch die Atmosphäre zurücklegen, bevor es unser Auge erreicht. Dadurch wird immer mehr Licht gestreut – mit anderen Worten: Das Licht muss durch immer mehr Luft hindurch dringen und wird so immer stärker gestreut. Von allen Farben des sichtbaren Spektrums streut die Atmosphäre rotes Licht wegen seiner größeren Wellenlänge am wenigsten, was Sonnen- und Monduntergängen die charakteristische orangerote Färbung verleiht.

Neben der Farbe fällt in diesen Bildern auch eine deutliche Kräuselung auf – der Mond scheint zu schmelzen! Dies ist wiederum ein atmosphärischer Effekt: Die Lichtstrahlen werden hier von Luftschichten mit unterschiedlicher Dichte, Temperatur, Druck und Feuchtigkeit ungewöhnlich und ungleichmäßig gebeugt. Die Form des Mondes erscheint auch abgeflacht durch die Linsenwirkung der Atmosphäre, welche die unteren Details nach oben zu drücken scheint und so eine ovale Form erzeugt. Diese Phänomene werden alle durch differentielle Refraktion hervorgerufen — im Prinzip wirkt jede Schicht der Erdatmosphäre unterschiedlich auf das Mondlicht ein und dadurch entsteht diese verzerrte Abbildung.

Diese Montage zeigt die Sonnenfinsternis vom 13. November 2012 von Australien aus gesehen. Insgesamt wurden 19 Bilder kombiniert, die alle Stadien der Finsternis zeigen, wobei die Totalität im Mittelpunkt steht. Die erste, unten, wurde durch Wolken und Bäume aufgenommen, als die Sonne schon teilweise verdunkelt aufging.

Dieses Bild kombiniert viele Aufnahmen unterschiedlicher Belichtungszeit, um Strukturen der von vielen beobachteten totalen Sonnenfinsternis vom 21. August 2017 sichtbar zu machen, die von den Vereinigten Staaten aus sichtbar war. In der Mitte ist der schwache Kreis des Mondes zu sehen, dessen Oberflächendetails im von der Erde reflektierten Licht schwach ausgeleuchtet sind. Um den Rand herum sind rote Protuberanzen zu sehen, weiter außen wird das weißliche Leuchten der Korona durch das Magnetfeld der Sonne strukturiert.

Foto der totalen Sonnenfinsternis am 9. März 2016, aufgenommen in Maba auf Halmahera von ESO-Fotobotschafter Petr Horálek. Weitere Informationen über dieses Bild auf der Webseite des Bildautors.

Dieses zusammengesetzte Bild zeigt die Sonnenfinsternis vom 3. November 2013 kurz vor, während und nach der gesamten Phase. Am Anfang und am Ende der totalen Phase kann Licht durch die Mondtäler scheinen, um den Diamantringeffekt zu erzeugen. Während der totalen Phase sind viele rote Protuberanzen und die Chromosphäre der Sonne sichtbar.

Dieses Bild zeigt die total verfinsterte Sonne während der Sonnenfinsternis vom 9. März 2016.

Dieses Bild wurde während der hybriden Sonnenfinsternis vom 3. November 2013 aufgenommen. Es zeigt den Doppel-Diamantring-Effekt. Dieser Effekt tritt in der Nähe des Beginns oder Endes der totalen Phase auf, wenn strahlendes Sonnenlicht durch Täler auf der Mondoberfläche scheint, während die Sonnenkorona sichtbar ist. Das rote Leuchten aus der Chromosphäre der Sonne und mehrere Protuberanzen sind am Rand der Sonnenscheibe zu erkennen. Diese Sonnenfinsternis war ungewöhnlich, da sie zu Beginn ringförmig war (wenn der Mond zu klein ist, um die Sonne vollständig zu bedecken), dann aber total wurde (wie hier gezeigt), daher die Bezeichnung Hybridfinsternis.

Dieses Bild kombiniert viele Aufnahmen unterschiedlicher Belichtungszeit, um Strukturen der von vielen beobachteten totalen Sonnenfinsternis vom 21. August 2017 sichtbar zu machen, die von den Vereinigten Staaten aus sichtbar war. In der Mitte ist der schwache Kreis des Mondes zu sehen, dessen Oberflächendetails im von der Erde reflektierten Licht schwach ausgeleuchtet sind. Um den Rand herum sind rote Protuberanzen zu sehen, weiter außen wird das weißliche Leuchten der Korona durch das Magnetfeld der Sonne strukturiert.

Zwischen Mars und Jupiter liegt der Torus-förmige Asteroidengürtel, der aus lauter Felsbrocken und kleineren Trümmerteilen besteht. Obwohl er nur aus vielen kleinen Bruchstücken besteht, ist seine Gesamtmasse beträchtlich – immerhin etwa 4 Prozent der Mondmasse! Ein Großteil dieser Masse ist in nur zwei Himmelskörpern konzentriert: (1) Ceres, ein Zwergplanet mit schätzungsweise einem Drittel der Masse des gesamten Asteroidengürtels, und (4) Vesta, die weitere 9 Prozent enthält. Vesta ist hier abgebildet.

Vesta wurde vor Kurzem vom SPHERE/ZIMPOL-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO aufgenommen – links sehen wir das SPHERE-Bild, erstell tmit dem MISTRA-Algorithmus, und rechts zum Vergleich eine synthetische Ansicht, die aus Raumsonden-Aufnahmen zusammengesetzt wurde. SPHERE, das Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument, ist eine leistungsstarkes Gerät zur Suche nach Exoplaneten und zur direkten Fotografie. ZIMPOL ist eines seiner Subsysteme: eine Spezialkamera, die besonders geeignet ist, sehr scharfe Bilder von kleinen Objekten zu liefern – wie zum Beispiel Vesta.

Das synthetische Bild wurde mittels des OASIS-Programms erstellt, das speziell für Weltraummissionen entwickelt wurde. Faktoren wie der Reflektionsgrad der Oberfläche von Vesta und die geometrischen Bedingungen der VLT/SPHERE-Beobachtungen wurden von OASIS berücksichtigt, das dazu ein 3D-Modell von Vesta nutzte, das auf der Basis von Bilder der Dawn-Raumsonde der NASA gewonnen wurde. (Diese absolvierte ein 14-monatiges Beobachtungsprogramm von Vesta in den Jahren 2011 und 2012).

Die Qualität des SPHERE-Bildes ist beeindruckend, wenn man den Abstand zwischen Erde und Vesta und dem kleinen Durchmesser des Asteroiden bedenkt – dieser ist doppelt so weit von der Sonne entfernt wie unser Planet und hat einen mittleren Durchmesser von 525 Kilometern. Das Bild zeigt die Hauptmerkmale von Vesta: Das riesige Einschlagsbecken an ihrem Südpol und einen Berg rechts unten. Dies ist der Zentralberg des Rheasilvia-Beckens und er ist etwa 22 Kilometer hoch – mehr als doppelt so hoch wie der höchste Berg auf der Erde, dem Mauna Kea, der sich rund 10 Kilometer über den umgebenden Meeresboden erhebt und annähernd so hoch wie der gewaltige Vulkan auf dem Mars, dem Olympus Mons.