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Nachrichten aus der Astronomie kompakt

1. Mai 2011

Flut von Papers zu einer Dauer-Explosion ganz neuen Typs in einer fernen Galaxie

GRB 110328A heißt er oder besser Sw 1644+57, denn ein Gamma-ray Burst ist es aller Wahrscheinlichkeit nach nicht, was sich da seit dem 28. März im Draco abspielt und von zahlreichen Teleskopen im Weltraum und auf der Erde verfolgt wird (siehe ISAN 134-11): Nach dem ersten Hochenergie-Strahlungsausbruch, der durchaus bestimmten GRBs ähnelte, flammte die Röntgenquelle noch tagelang immer wieder auf und triggerte dabei mehrfach das Burst Alert Telescope des Swift-Satelliten. Und auch drei Wochen später war das Objekt, das im gesamten Spektralbereich bis hin zum Radio erstrahlte, im Röntgenlicht immer noch erkennbar. Einen entscheidenden Hinweis lieferten Beobachtungen im Sichtbaren, wo Sw 1644+57 zwar keine große Leuchte ist, dafür aber klar wird, dass sie genau im (Helligkeits-)Zentrum einer Galaxie mit z=0.353 sitzt. Da heutzutage im Zentrum praktisch jeder Galaxie ein Schwarzes Loch mit Millionen Sonnenmassen vermutet wird, ist daher die Hypothese am populärsten, dass hier ein Stern einem zu nahe gekommen und von Gezeitenkräften zerrissen worden ist: Zwei besonders hohe Strahlungsausbrüche zu Anfang des Ereignisses lassen sich dann als Perinigricons-Durchgänge des Sterns deuten, von dem jeweils in SL-Nähe besonders viel Masse hinein stürzt, das Flackern an den späteren Tagen könnte dann von den Resten des Sterns stammen, die im SL verschwinden.

Insgesamt 10^53 erg Energie sind in den ersten zwei Wochen frei geworden, wenn man eine isotrope Abstrahlung annimmt – es gibt aber auch Hinweise auf eine stark gebündelte Emission Richtung Erde. Alternative Szenarien wie eine exotische Abart eines langen GRB – dem Sw 1644+57 in den ersten Stunden in vieler Beziehung ähnelte – oder ein frisch entstandener Millisekundenpulsar passen kaum. (Aus Russland kommt allerdings ein völlig anderer Vorschlag, nach dem hier im Zentrum der Galaxie ein Haufen aus stellaren Schwarzen Löchern und Neutronensternen zu einem großen SL kollabiert ist …) Auf jeden Fall ist so etwas trotz intensiver Überwachung des Hochenergie-Himmels seit Jahrzehnten noch nie beobachtet worden – und auch Sw 1644+57 wäre ohne die heftigen Ausschläge am Anfang wohl übersehen worden: Vielleicht ist dieser ’neue‘ Typ kosmischer Ausbrüche verbreiteter als man denkt. (Bloom & al., Preprint 16., Levan & al., Preprint, Dokuchaev & Eroshenko, Preprint 17., Shao & al., Preprint 25., Almeida & Angelis, Preprint 28.4.2011) NACHTRAG: In gewohnter Kompetenz wird die Story nach dem Erscheinen zweier der Papers allerorten als tolle Neuigkeit verkauft, sei es in der New York Times, BdW, dem DLF oder dem Spiegel … NACHTRAG 2: Die NASA verweist immerhin auf eine zeitgenössische PM.

Die stärksten Supernova-Explosionen gibt es in Zwerggalaxien, zeigt eine Statistik von GALEX-Beobachtungen: Offenbar sorgt die geringere Metallizität dort für geringere Windverluste, so daß massereiche Sterne eher dicker als großen Galaxien ihren Kernkollaps erleben. (Neill & al., Preprint 19.11.2010, JPL Release 21.4.2011. Und Hjorth & Bloom, Preprint 12.4.2011 über die GRB/Supernova-Connection)

Steht die Sonne vor einem neuen Dalton-Minimum?

Dieser Phase verringerter Sonnenaktivität von 1790 bis 1830 – nicht mit dem weit dramatischeren Maunder-Minimum zu vergleichen – war ein bestimmtes Muster gänzlicher sonnenfleckenfreier Tage vorausgegangen, das sich im Vorfeld des nun laufenden 24. Sonnenzyklus wiederholt hat: Konkret handelt es sich um die Geschwindigkeit, mit der sich die fleckenfreien Tage ansammeln. Auch aus dieser – angeblich völlig neuen – Methode folgt kraft Parallele mit dem 5. ein schlapper 24. Zyklus, wie er heute auch von meisten anderen Vorhersagetechniken erwartet wird. Und wenn die Vergangenheit generell eine Richtschnur für die Sonnenaktivität ist, dann wird das 25. Maximum sogar noch kleiner. (Nielsen & Kjeldsen, Preprint 26.4.2011. Und Nandy & al., Nature 471 [3.3.2011] 80-2 [auch NASA Briefing Materials, Science@NASA], zu Dynamo-Simulationen, die das lange Minimum nach dem 23. Maximum erklären könnten, aber – S&T, Scientific American, Discovery – nicht recht zu tatsächlichen Beobachtungen passen …)

Rekonstruktion der Sonnenleuchtkraft bleibt schwierig

Wie kann man der Sonne die „Kleine Eiszeit“ während des Maunder-Minimums in die Schuhe schieben, wo die die Leuchtkraft der Sonne zwischen den heutigen Maxima und Minima nur um Promille schwankt und ein entsprechend winziges Signal im Klima hinterlässt? Da fehlt ein Faktor von 3 bis 5 – vielleicht ändert sich ja bei der Sonne etwas, wenn sie in einen anhaltend inaktiven Zustand fällt? Während des tiefen Minimum 2007-9 z.B. hat sich offenbar die Struktur der Sonnenfackeln auf subtile Weise geändert, so dass ihr Anteil an der Gesamtstrahlung stärker abnahm als in einfachen Modellen. (Foukal & al., Preprint 27.4.2011. Eine andere Analyse – AGU Journal Highlights 13.4.2011 – kommt dagegen zu dem Schluss, dass die Sonne auch im Maunderminimum kaum schwächer strahlte und etwas anderes die Kleine Eiszeit ausgelöst haben muss. Während Shapiro & al., Preprint 23.2.2011 bei einer weiteren Rekonstruktion der Sonnenstrahlung wiederum eine deutliche Abnahme zu dieser Zeit finden und so zumindest die Bandbreite der Möglichkeiten aufzeigen …)

Eine neue Art von magneto-thermischer Konvektion in der Sonnenatmosphäre

legen simultane EUV- und optische Beobachtungen mit dem Hinode-Satelliten an einer ruhenden Protuberanz am 22.6.2010 nahe: Sie war von einer Coronal Cavity mit 25- bis 120-mal höherer Plasmatemperatur umgeben. Das dürfte für den nötigen Auftrieb sorgen, um solcherlei Cavities ‚abheben‘ zu lassen. (Berger & al., Nature 472 [14.4.2011] 197-200) Der SDO-Satellit hat derweil – zusammen mit Hinode – einen ständigen Massentransport in die Sonnenkorona aufgespürt, bestehend aus chromosphärischen Spikulen mit heißem Plasma von teilweise 1 Mio. K: Das könnte bei der mysteriösen Heizung der Korona zumindest eine Rolle spielen. (De Pontieu & al., Science 331 [7.1.2011] 55-8) Und wiederum vom SDO stammt auch ein „instant paper“ zum ersten Flare der X-Klasse des neuen Zyklus, das ein von ihm ausgelöstes „Sonnenbeben“ dokumentiert (Kosovichev, Preprint 19.2.2011), und eine Untersuchung zu seinem Trigger durch gleich fünf Sonnenflecken. (R.A.S. Press Release 20.4.2011)

Hauptgürtel-Kometen sind exotische Asteroiden

und nicht etwa normale Kometen, die aus dem Außenbereich des Sonnensystems irgendwie in den Asteroidengürtel verfrachtet wurden („„Hauptgürtel-Kometen“ alles Verwandte …“): Das zeigen Spektren von 133P/Elst-Pizarro und 176P/LINEAR, die diese viel eher als Verwandte der Asteroiden der Themis-Familie („Auch organische …“) denn von gewöhnlichen Kometen ausweisen. Und ein paar ‚aktive‘ Near Earth Asteroids, namentlich der Geminiden-Produzent Phaethon (siehe ISAN 120-9), der allerdings zur Pallas-Familie gehört, scheinen aus dem Hauptgürtel entlaufende Vertreter dieser Klasse von Asteroiden mit Vorräten an flüchtigen Substanzen zu sein. Von denen der Asteroidengürtel mithin mehr enthält als man einst dachte (Licandro & al., Preprint 5.4.2011. Und Durech & al., Preprint 21.4.2011 zur Gestaltbestimmung von Asteroiden mit Lichtkurven und Sternbedeckungen)

Gleich zwei unabhängige Entdeckungen von Kohlenmonoxid in der Atmosphäre des Pluto sind in 6 Tagen Abstand publiziert worden – und passen trotzdem nicht recht zusammen: Nach der einen Entdeckung durch Emission im Radiobereich hat das Gas nur 50 K Temperatur befindet sich das CO in einer bisher unbekannten Hochatmosphäre, nach deren anderen – Absorption im Nah-IR – hat es 90 K und ist mit dem in der Atmosphäre dominanten Stickstoff vermischt. Jedenfalls dürfte New Horizons rund um den Zwergplaneten auch 2015 noch einiges erwarten – nach der 1. Analyse hat die CO-Konzentration in den letzten Jahren trotz wachsenden Sonnenabstands des Zwergs erheblich zugenommen. (Greaves & al., Preprint 15., R.A.S. Press Release 19., Lellouch & al., Preprint 21.4.2011)

Die 1994-er Impaktflecken auf dem Jupiter bestanden zu 99.9% aus … Jupiter

und enthielten so gut wie gar nichts von dem Material der Trümmer des Kometen Shoemaker-Levy 9: Das zeigen die neuesten Modellrechnungen zu den Impakten. Danach schoss nach jedem Einschlag eine Art Projektil wieder nach oben aus der Atmosphäre hinaus, mit der doppelten Masse des verantwortlichen Kometenstücks aber ohne dessen Material, das quasi im Planeten stecken blieb. Die dunklen Flecken erzählen uns mithin nichts vom Wesen der Kometen sondern sind – natürlich im Gefolge der Impakte chemisch veränderte Jupiter-Luft. (Palotai & al., Preprint 15.2.2011)

Jede Menge Ammoniak in primitiven Asteroiden legen Untersuchungen am Meteoriten GRA 95229 der Renazzo-Familie nahe, der bei Erhitzung massig davon abgab: Impakte solcherlei angereicherter Asteroiden auf der jungen Erde könnten entscheidende Vorstufen der Biochemie beigesteuert haben. (Pizzarello & al., PNAS 1014961108 28.2., ASU Press Release, Physics World 2.3.2011. Und Simon & al., Science 331 [4.3.2011] 1175-8, Berkeley, LLNL Releases 3.3.2011 zur komplexen Geschichte der CAIs in einem alten Meteoriten)

Die Erde ist im Sonnensystem farblich gesehen einzigartig … sagt eine Raumsonde

Den sie ist – nach Messungen des alten Deep Impact-Mutterschiffs während der EPOXI-Missionsverlängerung – der einzige größere Körper hier mit einer wolkigen, rayleigh-streuenden Atmosphäre, was sie in einem Farb-Farb-Diagramm in einen isolierten Quadranten stellt. Dass dies die Kamera Deep Impacts bereits mit ihren vergleichsweise primitiven Filtern so klar bestimmen konnte, gilt als interessanter Test für die dereinst mögliche & nötige Charakterisierung von erdähnlichen Exoplaneten: Man braucht womöglich keinen aufwändigen Spektrographen, um fundamentale Aussagen machen zu können. (Crow & al., Astrophys. J. 729 [10.3.2011] 130ff)

„Kondensstreifen-Zirren“ könnten der zentrale Klima-Effekt der Luftfahrt sein, legt eine Modellrechung nahe: Danach ist der Effekt (Forcing) der von Contrails ausgelösten Zirren neunmal größer als die direkte Wirkung der Kondensstreifen. Und die künstlichen Zirren führen ihrerseits zu einer Abnahme der natürlichen Bewölkung, in dem sie der Atmosphäre Wasserdampf entziehen: jede Menge Rückkopplungen, die in künftige Klimamodelle eingebaut werden sollten. (Burkhardt & Kärcher, Nature Climate Change 1 [April 2011] 54-7; DLR Feature, Welt der Physik 1.4.2011)

Wie vor 15 Jahren: ein Impakt auf dem Jupiter!

27. Juli 2009

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Fast auf den Tag genau 15 Jahre nach dem Bombardement des Planeten Jupiter durch Fragmente des Kometen Shoemaker-Levy 9 hat sich das scheinbar so seltene Phänomen wiederholt: In hoher Südbreite hat ein australischer Amateur am 19. Juli einen neuen dunklen Fleck entdeckt, der sich bei Beobachtung mit Großteleskopen als exaktes Duplikat einer typischen SL9-Impaktwolke von 1994 entpuppte. Farbe und Morphologie im Visuellen passen (oben: HST), und im nahen IR ist der Fleck hell (unten: Gemini), schwebt also in der Hochatmosphäre über Jupiters Methan. Einziger Unterschied. Diesmal wusste man vorher nicht, dass etwas auf den Planeten zu raste. Nun fragen sich Profis wie Amateure gleichermassen: Wie oft kommt das wohl vor – und welcher vermeintliche jupitereigene dunkle Atmosphärenfleck war ebenfalls ein Impakt?

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„Homepages“ des Flecks bei den Profis und seinem Entdecker, Amateurbilder vom 27. Juli, 23. Juli, 21. Juli (Animation!) und 19. Juli, Pressemitteilungen von ST-ECF, NASA, Berkeley, Gemini, SAAO, JPL, Keck und NASA (auch ein Blog) und weiterführende Artikel vom 27., 25., 22. und 21. Juli.