Jung-Mond und Merkur brilliant auf hoher See

Der 33 Stunden junge Mond und unten links davon der Merkur während seiner Abend-Sichtbarkeit waren dank des anhaltend guten Wetters während der Fahrt der MS Polarlys heute ab ~17:30 MEZ zwischen Brønnøysund und Rørvik auf ca. 65°N bestens mit dem bloßen Auge zu sehen – und dank moderner optischer Bildstabilisatoren auch zu fotografieren. Wie stets bei sonnennahen Konstellationen galt es den zeitlichen „sweet spot“ zwischen dunkler werdendem Himmel (hier: in der Mitte der nautischen Dämmerung) und zunehmender Extinktion zu finden, realisiert im Bild oben. Und hier noch mal die Entwicklung in chronologischer Reihenfolge; größere Bilder auch in diesem Album … NACHTRAG: … und noch größere hier und hier (und aus Südeuropa mit zusätzlich Mars hier und hier).

First the annular eclipse, now a partial lunar one – and then the Transit of Venus!

Au weia, da haben sich aber Links angesammelt: zur heutigen engen Venus/Merkur-Konjunktion (auf dem SOHO-Bild von 11:30 MESZ sind sie noch gut getrennt, später am Tag verschmolzen sie zu einem Klecks), der Entwicklung der Venus-Sichel in den letzten drei Mai-Wochen zuvor, dem dicken Vollmond und der Ring-SoFi im Mai sowie der partiellen MoFi am 4. Juni. Dazu noch eine Menge Sonnen-, Kometen- und Kleinkörper-Action und noch einiges mehr verlinkt im neuen Cosmos 4 U!

Ist der Merkur heute noch ein bisschen … aktiv?

Die ersten erstaunlichen Erkenntnisse des MESSENGER aus dem Merkurorbit wurden schon im Juni ausgiebig präsentiert – jetzt haben 7 wissenschaftliche Papers (Science 333 [30.9.2011] 1847-68), zwei Pressekonferenzen und Vorträge und Poster auf einer großen Planetentagung einiges davon vertieft und noch mehr Einsichten hinzu gefügt:

• Es gibt verbreitet auf der ganzen Oberfläche eine bisher im Sonnensystem unbekannte Geländeform, die „Hollows“ getauft wurde – Dutzende Meter bis ein paar Kilometer große Vertiefungen, die innen wie auch drum herum meist ausnehmend hell sind (Bild oben vom Rand des Raditladi-Impaktbeckens; hier markiert: gelb = hollows auf dem Randgebirge, weiß = auf dem Beckenboden). Die beste Erklärung sind aufgeplatzte Hohlräume, in denen sich flüchtige Elemente knapp unter der Merkuroberfläche gehalten haben, bis sie von einem internen oder externen Prozess befreit wurden (wie bei so mancher MESSENGER-Entdeckung gibt es derzeit noch jeweils einen ganzen Katalog von Hypothesen). Und das geschah offenbar auch noch in jüngster Vergangenheit und passiert womöglich auch heute noch.

• Ein weiteres Indiz für den unerwarteten Reichtum Merkurs an flüchtigen Substanzen also, wovon auch der schon berichtete große Schwefelanteil des Gesteins und ein Kalium/Thorium-Verhältnis sprechen, das zu den anderen terrestrischen Planeten aber nicht dem Erdmond passt. Der beste kosmochemische Verwandte Merkurs wäre nach den MESSENGER-Erkenntnissen ein teilweise geschmolzener Enstatit-Chondrit – aber wo kommt dann der gewaltige Eisenkern her, den die Masse des Planeten erfordert, und warum ist Merkur so klein? Praktisch alle populären Entstehungsmodelle des Planeten – schwerer Impaktschaden, massiv Oberfläche von der Sonne weggebrannt etc. – sind vermutlich hinfällig, obwohl nicht im Detail klar ist, wie gründlich bei solch heißen Prozessen dabei eigentlich flüchtige Substanzen ausgetrieben werden.

• Die nördlichen hohen Breiten Merkurs werden von einem riesigen Feld Flutbasalt bedeckt, der 6% der Planetenoberfläche ausmacht und lokal bis zu 2 km dick ist: Diese Natur der schon von Mariner 10 entdeckten „smooth plains“ haben die detailreichen Aufnahmen MESSENGERs nun anhand vieler geologischer Details bestätigt und auch einige der möglichen Öffnungen gefunden, aus denen die Lava vor 3.5 bis 4 Mrd. Jahren heraus geschossen sein dürfte. Eine derartig gewaltige Überflutung weiter Landstriche durch Lava – es hätte für 60% der Fläche der USA gereicht – gibt es auf der heutigen Erde bei weitem nicht, aber es war offenbar ein wichtiger Prozess im jungen Sonnensystem.

Seit der Ankunft MESSENGERs ist übrigens gerade ein Merkurtag (der länger als ein Merkurjahr dauert) vorüber: Die Kameras der Sonde haben damit die gesamte Oberfläche einmal unter identischer Beleuchtung gesehen und in Schwarzweiß mit 250 m und in 8 Farben mit 1 km Auflösung im Kasten. Das Mosaik ist zu 99% komplett: Nur wenige Lücken müssen im weiteren Verlauf der Mission geschlossen werden, deren Entdeckungs-Serie sicher noch nicht zuende ist. Johns Hopkins, Brown, Carnegie Releases, Nature News 29.9., S&T 3., EPSC Release, Planetary Society Blog 5.10.2011

Verblüffende Merkur-Erkenntnisse aus dem Orbit: der Planet ist voller flüchtiger Elemente – und sein Magnetfeld um 1/5 nach Norden verrutscht

Außer einem Pretty Picture pro Tag mit karger Unterschrift waren seit dem Orbit-Einschuss von MESSENGER am 18. März keine neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse über den Merkur in die Welt gelangt – aber das hat sich heute Nachmittag mit einer Pressekonferenz gründlich geändert: Chemie wie Physik des innersten Planeten sind ganz anders als gedacht, er wird dem Mond, dem er nur sehr oberflächlich zu gleichen scheint, immer unähnlicher, und in seiner Komplexität ist er den anderen drei terrestrischen Planeten des Sonnensystems ebenbürtig. All dies Erkenntnisse der sieben Instrumente an Bord des NASA-Orbiters, der jetzt 1/4 seiner 1-Erd-jährigen Mission hinter sich hat und bereits ein Merkur-Jahr, ein Perihel und eine Sonnenkonjunktion (von der Erde aus gesehen) überstanden und gerade seine erste Bahnkorrektur absolviert hat, die die Apoapsis wieder auf 200 km absenkte. Alle Instrumente trotzen den extremen Bedingungen in der Merkur-Umlaufbahn, und die Fülle der neuen Erkenntnisse umfasst insbesondere dies:

• Der Merkur enthält erstaunlich viel flüchtige Elemente, die ihm bei einer vielfach vermuteten heißen Entstehungsgeschichte eigentlich gründlich ausgetrieben worden sein müssten. So ist sein Verhältnis des flüchtigen Kaliums zum nichtflüchtigen Thorium größer als bei den anderen terrestrischen Planeten (Grafik oben) und erst recht beim per Impakt entstandenen Erdmond. Ebenso enthält der Merkur mindestens 10-mal mehr Schwefel als Erde und Mond, was ebenso (wie auch die berühmte Natrium-Atmosphäre des Planeten, siehe ISAN 54-5) für eine Welt spricht, die keine heiße Vergangenheit hatte. Auch in seiner Chemie insgesamt liegt der Merkur isoliert im inneren Sonnensystem (Grafik Mitte): Entstand er aus anderen Bausteinen? Ging es im inneren solaren Urnebel anders zu? Hat seine Evolution seither (z.B. exotischer Vulkanismus, der besonders viel Schwefel förderte) die Chemie seiner Oberfläche markant verändert?

• Das Magnetfeld Merkurs ist um 1/5 nach Norden verrutscht, d.h. der magnetische Äquator des Planeten liegt 480 km nördlich des geografischen: Der Dynamo im Inneren muss ganz anders gestrickt sein als bei der Erde. Kurioserweise ist auch das Feld des Gasplaneten Saturn in ähnlicher Weise (aber nicht so stark) versetzt, was nun immerhin kein Alleinstellungsmerkmal im Sonnensystem mehr ist. Das verrutschte Merkurfeld führt dazu, dass eine viel größere Fläche um den Süd- als um den Nordpol dem Sonnenwind direkt ausgesetzt ist und „Weltraumverwitterung“ erleben sollte: Das werden entsprechende MESSENGER-Instrumente noch überprüfen. In der Folge der Magnetfeldstruktur treten auch nur in mittleren Nordbreiten große Ausbrüche energiereicher Elektronen auf (Grafik unten), die bei den drei äquatornahen Vorbeiflügen MESSENGERs mithin nicht registriert werden konnten. Dafür aber einst von Mariner 10 – und nun regelmäßig „wie ein Uhrwerk“, und das von einem Instrument, das dafür gar nicht gedacht war: Wenn die Elektronen die Hülle des Orbiters treffen, erzeugen sie charakteristische Röntgenstrahlung.

• Finstere Merkurkrater könnten Riesenmengen Wassereis enthalten, sogar mehr als in stets schattigen polaren Kratern auf dem Erdmond geparkt ist: Noch ist dies eine kühne Extrapolation, aber nicht mehr lange. Vor 20 Jahren waren per irdischem Radar stark reflektierende Zonen an den Merkurpolen entdeckt worden, die zu Kratern passten – und in einem Fall hat der Laserhöhenmesser MESSENGERs bereits zeigen können, dass dieser 25-m-Krater tatsächlich tief genug ist, dass auf seinen Boden nie die Sonne scheint. Der erste Test der Eis-Hypothese wurde also „mit wehenden Fahnen“ passiert, aber viele werden noch folgen: nicht nur bei anderen Kratern sondern auch mit MESSENGER-Instrumenten, die das Eis direkt(er) nachweisen können sollten, namentlich durch erhöhten Wasserstoffgehalt. Derweil hat der Höhenmesser schon über 2 Mio. Messungen geliefert (die Höhenunterschiede auf dem Merkur übersteigen 9 km; besonders tief liegt der Norden), während die Kamera mehr als 20’000 Bilder machte und die Merkurkarte gerade an den Polen dank direkter Überflüge schon stark verbessert hat.

Der Merkur hat sich in den ersten Monaten von MESSENGER (siehe Artikel 938b) im Orbit – mehr noch als nach dem ersten, zweiten und dritten Flyby auf dem langen Hinweg – als ein „Planet mit eigener Persönlichkeit“ entpuppt: Das „hat uns etwas zu sagen“ über die Zustände bei der Bildung des inneren Sonnensystems. Und sogar noch mehr: In vielen Exoplaneten-Systemen ist man auf (zuweilen nur wenige Erden große) Planeten gestoßen, die ähnlich nahe um ihre Sonnen kreisen wie der Merkur um unsere. Die Vielfalt der vier inneren Planeten des Sonnensystems, die sich durch die Merkur-Erkenntnisse erneut vergrößert hat, läßt da einiges an Möglichkeiten erwarten.

Zwei – sehr verschiedene – Cassini-Videoclips

aus den Unmengen von Rohbildern der schon fast sieben Jahre im Orbit befindlichen Sonde sind von Fans der Mission produziert worden: Der obere, das gerade einiges Aufsehen erregt, montiert Rohbilder – inklusive aller Artefakte – aneinander, das untere basiert ebenfalls ausschließlich auf Originalbildern der Sonde, die aber mit großem Aufwand bereinigt und in fließende Bewegung versetzt wurden. Hat beides was …

Nachruf auf Spirit – und Opportunity hat 30 km geschafft! Am 8. Juni wird zum allerletzten Mal nach einem Signal des Marsrovers Spirit gelauscht, der schon keine Kommandos mehr erhält – seinem Andenken dient auch obiges JPL-Video. Derweil hat Opportunity am 1. Juni die 30-km-Marke seiner Mars-Rundfahrt passiert, nach 88 Monaten auf dem Planeten: Dabei kam er im Mai auch an einem kleinen, jungen (<100'000 Jahre) 9-m-Krater vorbei (unten) der "Skylab" getauft wurde.

Drei MESSENGER-Bilder aus dem Merkur-Orbit, die schräge Kraterlandschaften, ein Stück Oberfläche in Falschfarben (Bilder mit 1000, 750 und 430 nm wurden RGB zugewiesen) und den 100-km-Krater Atget zeigen.

Wolken-Effekte von zwei Inseln vor Chile auf einem Bild des Aqua-Satelliten – Verwandte der von-Kármán-Wirbel.

Die Sonne im „Golden Tor der Ekliptik zwischen Hy- und Plejaden auf einem SOHO-Bild vom 28. Mai. Jede Menge mehr aktuelle Pretty Pictures aus dem Sonnensystem gibt’s übrigens im Großformat in The Atlantic zu bestaunen.

Feuchter Auftakt zum vorletzten Shuttle-Start

Frühestens übermorgen soll die Endeavour zu ihrem letzten Flug – und dem vermutlich vorletzten des gesamten Shuttle-Programms – aufbrechen, nachdem der eigentlich für heute vorgesehene Start wegen Problemen mit den Heizern der APUs gerade um 48 Stunden, vielleicht aber auch 5 Tage, verschoben wurde. In der vergangenen Nacht war das Wetter am Cape so schlecht gewesen, dass sich das Zurückfahren der Service-Struktur (RSS) um etliche Stunden verschob: oben der nun freigelegte Shuttle, gespiegelt in einer Pfütze, in der Mitte ein heftiges Gewitter, das unten gerade anrollte (mehr NASA-Fotos). Auch sonst wird die Berichterstattung über STS-134 vor allem von Weltuntergangsstimmung angesichts der unsicheren Zukunft der ‚Space Coast‘ Floridas dominiert, etwa im Spiegel, bei der SZ und sogar im DLR-Blog. NACHTRAG: warum es schon mindestens 3 Tage sind.

Immer neue Ansichten des Mondes vom Lunar Reconnaissance Orbiter und seiner superscharfen Kamera LROC: oben ein typischer „Dom“, 1.5 km im Durchmesser, bei dem nicht klar ist, ob es sich um eine vulkanische Struktur handelt, in der Mitte eine – geometrisch nicht korrekte, aber was soll’s – Schrägsicht, die beim Moon Zoo-Projekt abgefallen ist, und unten die Ejekta eines frischen Impaktkraters.

Jeden Tag ein neues Merkur-Bild vom MESSENGER wird veröffentlicht, im April 2011 derer 31, wobei es sich auch um Mosaike aus mehreren Bildern handeln kann: oben kreuzen sich zwei Kraterketten (aus Sekundär-Ejekta zweier Impakte) auf dem Boden eines dritten Kraters, in der Mitte die Krater Spitteler und Holberg und unten ein Krater, der Merkur-typisch von einer Verwerfung (scarp) durchzogen wird.

Bewegendes zum Schluss: oben eine Animation von VIMS-Daten der Saturnatmosphäre. die im IR meist mehr hermacht als im sichtbaren Licht, unten der erste simultane Einsatz von Adaptiv-Optik-Lasern mit beiden Keck-Teleskopen am 24. April im Zeitraffer.

NASA steigt aus LISA, IXO aus – ESA allein gelassen

Noch sind die Quellen allein Blog-Stories, die auf einem internen Rundschreiben und einzelnen Interviews basieren, aber das Bild ist eindeutig: Die NASA hat alle Arbeit an den großen Weltraumastronomie-Projekten LISA (Gravitationswellen-Nachweis durch mehrere Satelliten) und IXO (großes Röntgenobservatorium) abgebrochen. Beide gehören auch zu den 3 Finalisten für das erste Großprojekt der Cosmic Vision der ESA („Erste Riesenforschungsmission …“); der dritte wäre eine Mission zum Jupiter ebenfalls mit der NASA zusammen. Angesichts der Unwägbarkeiten der NASA-Politik war die ESA-Auswahl bereits verschoben worden („NASA zu verwirrt …“): Da nunmehr allen drei Kandidaten der NASA-Beitrag abhanden gekommen ist, wird diesseits des Atlantuik ein gewaltiges Umdenken nötig, die bisherigen Missionskonzepte sind allesamt Geschichte und müssen deutlich vereinfacht werden. Und jenseits des Teichs? Dort werden die Karten erst recht neu gemischt werden müssen (womöglich mit gleich einer neuen Decadal Review für die Astrophysik) – und schon munkeln manche, das viel zu teuer geratene JWST könnte doch noch dran glauben müssen … Cat Dynamics, Cosmic Variance 6., BBC Blog, Living LIGO, Nature Blog [NACHTRAG: mit einem Update vom 11.4.] 7.4.2011. NACHTRAG: ein offizielles Wort zu LISA. NACHTRAG 2: ein Statement des AEI Hannover zum Weiterleben von LISA … NACHTRAG 3: … und ein Statement der NASA (in einem Update vom 13.4.)

Nur ein gemeinsamer Marsrover von ESA & NASA 2018

Auch das gemeinsame Marsprogramm von ESA und NASA („Grünes Licht …“) wird abspecken müssen: Eigentlich sollten 2018 gemeinsam ein ESA- und ein NASA-Rover starten, der erste zu intensiven astrobiologischen Forschungen, der andere zum Probensammeln für einen Transport irgendwann zur Erde, aber beide (ExoMars bzw. MAX-C) werden nun zu einem Fahrzeug vereinigt, größer als die beiden gewesen wären. Viele Details müssen noch ausgehandelt werden, aber der Rover wird vermutlich in Europa gebaut und mit europäischen und amerikanischen Instrumenten bestückt, und die USA sorgen auch für Verpackung und Start – und die Landung, mit genau derselben Skycrane-Technik, die erstmals beim MSL (s.u.) zum Einsatz kommt: Deren exakte Wiederverwendung soll entscheidend zum Geldsparen beitragen. (BBC 7.4.2011) NACHTRAG: Die ESA soll sich Ende Mai entscheiden, ob das was wird.

Erste Spektren des deutschen GREAT-Instruments auf der fliegenden Sternwarte SOFIA, aus der Sternentstehungsregion M17SW im Terahertz-Bereich, die beim ersten Wissenschaftsflug in der Nacht 5./6. April aufgenommen wurden, auch die Galaxie IC342 war beobachtet worden. Auf dem Jungfern-Flug wurden mit GREAT die stärksten Emissionslinien beobachtet, über die eine Kühlung des interstellaren Mediums erfolgt: Pressemitteilungen von MPG, MPIfR und DLR und den Universitäten Stuttgart und Köln und NASA und USRA Press Releases 7.4.2011.

Soyuz TMA-21 im Anflug auf die ISS heute morgen, knapp 49 Stunden nach dem Start und 10 Minuten zu früh: Man sah die Chance, schneller zum Ziel zu kommen und dabei etwas Sprit zu sparen und nutzte sie. Und nun? Die ‚Abschaltung‘ der US-Regierung ist immer noch nicht abgewendet und hätte z.B. gravierende Folgen am KSC für die Vorbereitung von STS-134, z.Z. für den 29.4. geplant. Und noch schlimmer: Es gäbe dann kein NASA-Fernsehen mehr …

So „sieht“ das Laseraltimeter LOLA auf dem LRO den Mond: von links ein Höhen-, ein Neigungs- und ein Rauigkeitsbild, das aus den Höhenmessungen aus dem Orbit abgeleitet wurde, alle auf den jungen Krater Tycho zentriert – alle 192 Terabyte Daten der ersten Missionsphase (die einer längst nicht mehr existierenden bemannten Mission zuarbeiten sollte) sind inzwischen öffentlich, darunter auch eine 1.1 GB große Höhenkarte mit 100 m Netzweite. Der LRO betätigt sich weiterhin, nun rein wissenschaftlich; derweil hat der zweite chinesische Orbiter Chang’e 2 seine Primärmission abgeschlossen und wendet sich weiteren Aufgaben zu – während es bereits Pläne bis Chang’e 5 gibt.

So weit ist der nächste Marsrover schon gediehen: das Mars Science Laboratory der NASA alias „Curiosity“ (allmählich wird der, äh, kuriose Name etwas populärer). Gestartet werden soll zwischen dem 25.11. und 18.12., und wo gelandet werden soll, wird auch bald entschieden. Das Bild des 3-m-Rovers enstand am 4. April im Rahmen einer Pressevorführung, von der Fotografen reichlich Gebrauch machten.

Eine Merkuraufnahme vom ersten Wissenschaftsorbit MESSENGERs von 80°S: Wie angekündigt, gibt es seither genau einen Bild-Happen pro Tag in der Galerie, während der Planet systematisch fotografiert wird: Die morphologische Basiskarte soll 90% der Oberfläche mit 250 Metern pro Pixel Auflösung zeigen, überwiegend mit schrägem Sonnenstand.

Weitere größere Artikel – MESSENGER inklusive!

Der erste Orbiter kreist um Merkur – MESSENGER am Ziel! (Oben eine Auswahl erster Bilder aus dem Orbit: der Rand in Farbe, der Krater Boccaccio und nordpolares Terrain in schrägem Licht.)

Hubble-Konstante auf drei Prozent genau bestimmt: neuer Meilenstein von SH0ES.

Braune Zwerge so warm wie Kaffee, frisch gebrühter jedenfalls – und die ersten Y-Objekte?

Kürzere Artikel

Epsilon Aurigae wird bereits wieder heller: Die große Finsternis scheint vorbei.

Meteore vom Příbram/Neuschwanstein-Mutterkörper? Könnte in den ersten April-Wochen passieren.

Deutsches Instrument bereit für SOFIA: GREAT darf abheben!

Hat jeder Sonnenzyklus zwei separate Maxima? Manchmal fallen sie halt zusammen …

Ein Asteroid, zwei Kometen: Stardust im Ruhestand nach gut 12 Jahren im All.

Das erste Bild von einer Raumsonde im Orbit um den Planeten Merkur

hat MESSENGER heute – 11 Tage nach dem Eintritt in die Umlaufbahn – aufgenommen, gefolgt von 363 weiteren, denen in den nächsten drei Tagen im Rahmen der Inbetriebnahme der Instrumente 1185 weitere folgen sollen – und gut 75’000 im Rahmen der Primärmission ab dem 4. April. Morgen werden weitere Schnappschüsse präsentiert.

Opportunitys Blick zurück auf dem Marskrater Santa Maria, den der Rover nach eingehender Untersuchung wieder verlassen hat, um die Reise zum Großkrater Endeavour fortzusetzen – der noch dieses Jahr erreicht werden könnte. Während Spirit seit einem Jahr schweigt und eine Kontaktaufnahmen nun nicht mehr lange versucht werden wird.

Ein Hubble-Bild des großen Sturms auf dem Saturn vom 12. März: Die Bilddaten sind – eine Rarität! – sogleich allgemein verfügbar geworden und bereits Gegenstand von allerlei Weiterverarbeitung durch Planetenfans.

Einschuss perfekt gelungen: Wir haben einen Orbiter um den Planeten Merkur!!!

Vor 1 1/2 Stunden ist der Einschuss der Raumsonde MESSENGER in eine Umlaufbahn um den Merkur („MESSENGER …“) allen Indizien nach mit absoluter Perfektion geglückt – begleitet von einem lebhaften gut zweistündigen Webcast aus dem zuständigen Applied Physics Lab der Johns Hopkins University und begeisterter Anteilnahme auf Twitter. Kurioserweise feierte man dort die Meilensteine der Orbit Insertion in Spacecraft Event Time, d.h. die Triebwerkszündung von 1:45-2:00 MEZ, während man am APL – wie in der interplanetaren Raumfahrt üblich – die 9 Minuten Signallaufzeit addierte und Ereignisse erst in Earth Received Time zur Kenntnis nahm. Was ja auch Sinn macht: Als der Dopplereffekt auf das Funkträgersignal (Plot ganz oben) jene Marke passierte, ab der ein gebundener Orbit erreicht sein musste, wurde zum ersten Mal heftig applaudiert (2. Bild: die „zwei Mikes“ mit dem Kommentar), und als der Burn korrekt geendet hatte, wurde auch in der Mission Control gefeiert (Mitte). Der Kontrollraum leerte sich danach verblüffend schnell (4. Bild), aber nochmal richtig applaudiert werden konnte keine Stunde nach dem Einschuss (unten), als MESSENGER wieder mit hoher Datenrate funkte – aus einer offenbar perfekten Umlaufbahn und ohne jede Störung während des Burns oder danach. (Da hat dann auch der Chef gratuliert.) Die Sonne, der Merkur, die Venus, die Erde, ihr Mond und mehrere Lagrangepunkte, der Mars, mehrere Asteroiden, der Jupiter und der Saturn haben oder hatten damit künstliche Satelliten: eigentlich nicht schlecht für ein halbes Jahrhundert Raumfahrt …