Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NAG. Vertont von Peter Rittinger.

Bei der mehrfach dokumentierten Beobachtung der vier großen Jupitermonde handelt es sich um einen in der Wissenschaftsgeschichte immer wieder aufgetretenen Fall einer identischen Entdeckung an unterschiedlichen Orten.

Simon Marius, eigentlich Simon Mayr, wurde am 10. Januar 1573 in Gunzenhausen in der damaligen Markgrafschaft Ansbach als Sohn des Fassbinders und Bürgermeisters von 1576, Reichart Mayr, geboren. Förderung durch den Ansbacher Fürsten Joachim Ernst von Brandenburg-Ansbach gab Simon Marius Gelegenheit zum Besuch der Fürstenschule Heilsbronn, wo sein Talent für Mathematik und Astronomie zu Tage kam.

Astronomische Arbeiten führten zu einer steigenden Bekanntheit Simon Marius´ und ermöglichten ihm Reisen, auf denen er Theorien, praktische Beobachtungstechniken und Geräte anderer Astronomen studieren konnte.

Aufzeichnungen von Simon Marius legen nahe, dass er am 8. Januar 1610 von einem Schlossturm in Ansbach aus zum ersten Mal die Monde um Jupiter registrierte – nur einen Tag nach Galilei. Die von Simon Marius in „Mundus Iovialis“ später veröffentlichen Umlaufzeiten der Monde um Jupiter weichen von den heute als verlässlich betrachteten Daten nur um maximal 0,3 Promille ab.

Trotz der exzellenten Genauigkeit der Arbeit Marius´ erreicht der Astronom aus Franken zu Lebzeiten keine allgemeine überregionale Anerkennung. Dabei spielte möglicherweise eine Rolle, dass sein Zeitgenosse Galilei Plagiatsvorwürfe erhob.

Der Nürnberger Astronomischen Gesellschaft (NAG) ist es ein Anliegen, die Arbeit von Simon Marius im Jubiläumsjahr besonders zu würdigen. Zusammen mit einer Reihe von Partnern und Unterstützern hat die NAG das „Simon-Marius-Jubiläum 2014“ ausgerufen.

Ein umfangreiches Vortrags- und Tagungsprogramm wurde vorbereitet. Ein 16-sprachiges Internetportal namens Marius-Portal, in dem Literatur von und über Simon Marius gesammelt und präsentiert wird, steht für die Nutzung durch Wissenschaftler und Interessierte aus aller Welt bereit.

Die offizielle Eröffnung des Marius-Portal findet am 18. Februar 2014 im Rahmen eines Festakts im Staatsarchiv Nürnberg statt. Erreichbar ist das Portal unter der Adresse http://www.simon-marius.net/.

Der Beitrag Jupitermonde entdeckt-Veröffentlichung vor 400 Jahren erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: Raumfahrer.net, Institut für Astronomie der Universität Wien, ArXiv, Wikipedia.

Bei einem Trojaner-Asteroiden handelt es sich um einen Vertreter einer speziellen Klasse von Asteroiden, welche einem Planeten auf dessen Bahn um die Sonne vorauseilen beziehungsweise folgen. Die Trojaner bewegen sich dabei auf der gleichen Umlaufbahn wie ihr jeweiliger Planet, befinden sich dabei aber immer im Bereich der 60 Grad vor beziehungsweise hinter dem Planeten gelegenen Lagrange-Punkte L4 und L5. Diese Lagrange-Punkte, welche auch als Librations-Punkte bezeichnet werden, stellen die nach dem italienischen Astronomen und Mathematiker Joseph-Louis Lagrange benannten Gleichgewichtspunkte des eingeschränkten Dreikörperproblems der Himmelsmechanik dar.

An diesen Punkten heben sich die Gravitationskräfte benachbarter Himmelskörper und die Zentrifugalkraft ihrer Bewegung gegenseitig auf, so dass jeder der drei beteiligten Körper (Sonne, Planet und Asteroid) in seinem Bezugssystem kräftefrei ist und bezüglich der anderen beiden Körper immer denselben Ort einnimmt. Auf diese Weise entstehen an den Lagrange-Punkten Zonen mit einem niedrigen Gravitationspotenzial. Drei der Lagrange-Punkte, nämlich L1, L2 und L3 sind dabei unstabil, so dass bereits leichte gravitative Wechselwirkungen zu einem Entweichen von eventuell dort befindlichen Objekten führen können.

Die Punkte L4 und L5, welche sich 60 Grad vor beziehungsweise hinter dem Planeten befinden, sind dagegen relativ stabil, so dass sich dort kleinere Himmelskörper sammeln und anschließend theoretisch über einen fast unbegrenzt langen Zeitraum aufhalten können. Da die Trojaner-Asteroiden dabei genauso lange für einen Sonnenumlauf benötigen wie der Planet, dem sie folgen beziehungsweise vorauseilen, nähern sie sich diesem nie an und können somit auch nicht mit ihm kollidieren.

Bisher konnten in unserem Sonnensystem lediglich bei vier Planeten solche „Trojaner-Asteroiden“ nachgewiesen werden. Das erste nachgewiesene Objekt dieser Klasse von Kleinkörpern in unserem Sonnensystem war der im Jahr 1906 von dem deutschen Astronomen Max Wolf in Heidelberg entdeckte Asteroid (588) Achilles, welcher die Sonne auf der gleichen Umlaufbahn wie der Jupiter, dem größten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems, umrundet. Derzeit sind den Astronomen 5.846 Jupiter-Trojaner bekannt, von denen sich 3.848 am Lagrange-Punkt L4 befinden und dem Riesenplaneten somit vorauslaufen. Weitere 1.998 Trojaner befinden sich dagegen im Bereich des Lagrange-Punktes L5 und folgen dem Jupiter auf dessen Umlaufbahn um die Sonne (Stand vom 6. April 2013).

Seit dem Jahr 1990 gelang zudem der gesicherte Nachweis von bisher drei Mars-Trojanern, von denen sich zwei am Lagrange-Punkt L5 und einer am Lagrange-Punkt L4 befinden. Der äußerste Planet unseres Sonnensystems, der Gasplanet Neptun wird ebenfalls von mehreren kleinen Himmelskörpern begleitet. Seit dem Jahr 2001 konnten auf dessen Umlaufbahn neun Trojaner-Asteroiden nachgewiesen werden. Und seit dem Jahr 2011 ist zudem bekannt, dass auch unser Heimatplanet von mindestens einem Trojaner-Asteroiden begleitet wird (Raumfahrer.net berichtete). Bei den verbleibenden vier Planeten unseres Sonnensystems – Merkur, Venus, Saturn und Uranus – verlief die Suche nach Trojaner-Asteroiden dagegen bis vor Kurzem ergebnislos.

In einer im Jahr 2010 veröffentlichten Publikation stellten die Astronomen Rudolf Dvorak, A. Blazsò (beide von der Universität Wien) und L.-Y. Zhou (Departement of Astronomy der Universität Nanjing/China) ein Modell vor, welches zeigte, dass die auf den Umlaufbahnen der Planeten Saturn und Uranus gelegenen Lagrange-Punkte L4 und L5 überwiegend instabil sind, was das dortige Verbleiben von eventuell vorhandenen Trojaner-Asteroiden über längere Zeiträume hinweg ausschließt. Allerdings, so die Wissenschaftler, existieren demzufolge im Bereich der Umlaufbahn des Uranus sehr wohl einige Nischen, welche die dortige Existenz von Trojaner-Asteroiden über kürzere Zeiträume zulassen.

Diese Vermutung scheint sich jetzt zu bestätigen: In einer demnächst erscheinenden Publikation wird ein aus fünf kanadischen und französischen Astronomen bestehendes Team mit Mike Alexandersen von der University of British Columbia/Kanada als Erstautor von der Entdeckung eines Kleinplaneten namens 2011 QF99 berichten, bei dem es sich anscheinend tatsächlich um den ersten bekannten Trojaner des Uranus handelt. Die Auswertungen von 29 astrometrischen Messungen ergaben, dass sich der Asteroid in einer 1:1-Resonanz mit dem Planeten Uranus befindet.

Der Asteroid 2011 QF99 verfügt bei der Zugrundelegung einer Albedo von fünf Prozent über einen Durchmesser von etwa 60 Kilometern. Die Berechnungen der Astronomen ergaben, dass der Asteroid den Uranus allerdings erst seit wenigen Dutzend Millionen Jahren begleiten kann. Seine vorherige Umlaufbahn um die Sonne befand sich zwischen den Orbitbahnen der Planeten Jupiter und Neptun, was ihn zu einem sogenannten Zentauren machte. Dabei gelangte er vor in kosmischen Maßstäben betrachtet erst kurzer Zeit in den Einflussbereich des Uranus und wurde schließlich an dessen L4-Punkt „gefangen“. Der dortige Aufenthalt wird jedoch nur von relativ kurzer Dauer sein. Bereits in wenigen hunderttausend Jahren wird 2011 QF99 den Einflussbereich des L4-Punktes wieder verlassen und die Sonne anschließend erneut als Centaur-Asteroid umkreisen.

Die hier kurz vorgestellte Entdeckung gelang den beteiligten Astronomen in den Jahren 2011 und 2012 unter Verwendung des auf Hawaii befindlichen Canada-France-Hawaii Telescope (kurz „CFHT“). Das eigentliche Ziel der Astronomen bestand dabei in der Suche und Erforschung von bisher noch nicht bekannten Asteroiden, deren Umlaufbahnen sich jenseits der Umlaufbahn des Jupiters befinden. Durch diese Arbeit konnte jetzt auch nachgewiesen werden, dass auch der Uranus gegenwärtig von mindestens einem Trojaner begleitet wird.

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• Planet Uranus
• Asteroidengürtel
• Trojanischer Asteroid in Erdbahn entdeckt

Fachartikel von Mike Alexandersen et al.:

• The first known Uranian Trojan and the frequenzy of temporary giant-planet co-orbitals (engl.)

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: University of Hawaii (Pan-STARRS).

Dabei könnte er einen so großen Schweif entwickeln, dass er mit bloßem Auge von der Erde aus sichtbar ist. Gegenwärtig befindet sich der Kleinkörper noch 1,2 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt. Er nähert sich auf beinahe parabolischer Bahn und wird nach seinem Kurzbesuch im inneren Sonnensystem wahrscheinlich für immer in den Tiefen des Alls verschwinden.

Identifiziert werden konnte der neue Komet, der die Bezeichnung C/2011 L4 und mittlerweile den Namen PANSTARRS trägt, auf mehreren im Rahmen des Programms Pan-STARRS nacheinander gemachten Aufnahmen. Pan-STARRS steht für Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System (Panorama-Überblicksteleskop und schnelles Rücklaufsystem), mit dem der Nachthimmel routinemäßig nach potenziell gefährlichen Kleinkörpern abgesucht wird. Dabei handelt es sich um ein Projekt des Institute for Astronomy der Universität Hawaii.

Raumcon:

• Kometen-Thema ab 17.06.2011

Verwandte Seite:

• Pan-STARRS

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Ein Beitrag von Kirsten Müller. Quelle: NASA JPL.

Beim Auswerten von Aufnahmen der Region um die Saturnmonde Methone und Pallene fiel dem Cassini-Wissenschaftler Carl Murray von der Queen-Mary-Universität London etwas ins Auge, das er auf den ersten Blick nicht zu deuten wusste.
Der neu entdeckte Mond erschien zunächst als sehr schwacher Punkt in einer Reihe von Bildern, die Cassini am 30. Mai 2007 von Saturns Ringsystem gemacht hatte. Nachdem sie ihn entdeckt hatten, spielten Murray und seine Kollegen interplanetare Detektive und durchsuchten die gesamte, große Sammlung von Cassini-Bildern nach weiteren Hinweisen auf den neuen Mond.

Das intensive „Durchflöhen“ hat sich gelohnt. Der Mond ist auf Bildern vom Juni 2004 bis Juni 2007 eine Vielzahl weitere Male aufgenommen worden. „Mit diesen neuen Daten sind wir in der Lage, für den Mond einen Orbit zu berechnen“, sagt Murray. „Es ist aus verschiedenen Gründen wichtig, jederzeit zu wissen, wo sich die Monde befinden.“

Einer der wichtigsten Gründe für Cassini, diese bisher unbekannten Himmelskörper zu fotografieren und ihre Bahn vorauszusagen, ist die Vermeidung einer eventuellen Kollision. Außerdem hilft jede neue Entdeckung, das Saturn-Ringsystem und die Wechselwirkungen seiner Milliarden und Abermilliarden Bestandteile miteinander besser zu verstehen. Zudem können die Cassini-Wissenschaftler mit jedem neu entdeckten Mond zukünftige wissenschaftliche Experimente besser planen, sobald sich die Gelegenheit bietet.

Bis sich ein passenderer Name findet, trägt der Mond den eher unromantischen Arbeitstitel „Frank“. Er ist etwa 2 km breit und besteht, wie viele seiner Nachbarn, größtenteils aus Eis und Fels. Seine Umlaufbahn liegt zwischen denen von Methone und Pallene, sein Orbit ist in Resonanz mit dem des Mondes Mimas. Möglicherweise gehören „Frank“ und seine Nachbarn zu einer größeren Gruppe von Monden in dieser Region.

„Als Cassini 1997 gestartet wurde, kannten wir erst 18 Saturnmonde“, so Murray. „Inzwischen hat sich diese Zahl mithilfe von Cassini und von irdischen Teleskopen mehr als verdreifacht. Jede neue Entdeckung ist ein weiteres neues Puzzlestück und eine weitere neue Welt zum Erforschen.“

Eine Möglichkeit, „Frank“ genauer unter die Lupe zu nehmen, wird sich Murray und seinen Kollegen im Dezember 2009 bieten, wenn sich Cassini dem 60. Mond auf bis zu 11 700 km nähert.

Der Beitrag Saturnmond Nr. 60 entdeckt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: ESA. Vertont von Julian Schlund.

Das unerwartet hohe Niveau der Rohdaten ist vielversprechend und bestätigt die Hoffnungen, dass die Wissenschaft mit Corot nun endlich ein Instrument hat, mit dem man auch felsige Exoplaneten aufspüren kann. Mit den bisherigen nicht-spezialisierten Teleskopen wie etwa Hubble war dies sehr unwahrscheinlich, da felsige Planeten für sie normalerweise zu klein sind. Folglich wurden praktisch nur Gasriesen á la Jupiter und Saturn entdeckt. Gerade vor einigen Tagen meldete allerdings die ESO-Südsternwarte die Entdeckung eines Felsplaneten in einer Entfernung von nur etwa 20 Lichtjahren mit dem erdgebundenen Teleskop in La Silla – eine sensationelle Entdeckung, die man noch vor einigen Jahren für unmöglich gehalten hätte und die im Nu die Runde in allen Medien machte.

Denn das wahre Interesse der Wissenschaftler wie der Öffentlichkeit gilt natürlich eben solchen kleineren, festen Planeten wie Erde, Mars und Venus, da man auf diesen Planeten am ehesten mit einer Oberfläche und vor allem mit Leben rechnen kann, oder zumindest mit Leben, das uns ähnlich sein könnte. Corot mit seiner spezialisierten Ausstattung dürfte in Zukunft nicht nur serienweise Felsplaneten bis hinunter zu Erdgröße entdecken, sondern soll mit etwas Glück auch Hinweise auf ihre chemische Beschaffenheit liefern.

Jener erste Planet, den Corot nun entdeckt hat und der provisorisch „COROT-Exo-1b“ genannt wird, ist ein sehr heißer Gasriese von der 1,78-fachen Größe des Jupiters. Er umkreist einen gelben Zwergstern, der unserer Sonne ähnelt, wobei er für eine Umrundung nur 1,5 Tage braucht! „COROT-Exo-1b“ befindet sich etwa 1.500 Lichtjahre von uns, in der Konstellation Einhorn. Erdgestützte spektroskopische Beobachtungen führten zusätzlich zur Bestimmung der Masse des Planeten, sie beträgt das 1,3fache der Jupitermasse.

Corot, eine Mission der französischen Weltraumbehörde CNES mit Unterstützung der ESA unter Beteiligung aus Österreich, Belgien, Brasilien, Deutschland und Spanien, ist eine Mission mit einem doppelten Ziel. Es ist die erste Weltraummission, die sich ganz und gar der Suche nach extrasolaren Planeten widmet. Außerdem soll sie auch Daten sammeln, die Aufschlüsse über das Innere der extrasolaren Sterne gestatten. Beide Ziele werden durch Analyse des Lichts von den fremden Sonnensystemen erreicht. Corot misst längere Zeit das Licht von Sternen, und wenn es eine plötzliche, wenn auch kleine Veränderung in der Helligkeitskurve des Lichts feststellt, wird es sozusagen aufmerksam, denn dies könnte ein Hinweis auf einen Planeten sein, der diesen Stern umkreist, sich gerade genau zwischen seinem Heimatstern und der Erde befindet und somit einen kleinen Teil des Sternenlicht abblockt. „Transitierend“ nennt man solche Exoplaneten.

Untersuchungen des Inneren von Sternen – ein besserer Name wäre vielleicht „Astroseismologie“ – wird durch Analyse feiner Schwingungen in der Lichtkurve extrasolarer Sterne durchgeführt. Diese Schwingungen entstehen durch seismische Wellen, die den Stern ebenso durchlaufen wie einen Planeten, und geben Hinweise auf die innere Struktur des Sterns.

Corots Stärke liegt also in der hoch genauen Langzeitbeobachtung ausgewählter Zielsterne in einem gegebenen Bereich des Himmels. Das Teleskop startete Ende 2006 in einen polaren Erdorbit und ist erst seit 60 Tagen wissenschaftlich aktiv.

„Die Daten, die wir jetzt präsentieren, sind noch Rohdaten, aber schon sehr bemerkenswert“, sagte Malcolm Fridlund, Corot-Projektwissenschaftler der ESA. „Es zeigt, dass die Bordsysteme in einigen Fällen besser als erwartet funktionieren – bis zu 10 mal so gut wie erwartet.“
Die Fehlergröße der Helligkeitskurve dieses ersten Exoplaneten liegt bei einem Verhältnis von 5 zu 100.000 bei einer Beobachtungsdauer von einer Stunde. Wenn Korrekturen aller Störquellen einbezogen sind, wird sich der Fehler auf nur noch 1 zu 100.000 reduzieren lassen.

Corots jetzt entdeckter erster Exoplanet ist an sich nichts Besonderes mehr, verglichen mit manch anderen Vertretern seiner Gattung. Die Besonderheit der Entdeckung liegt in der erzielten Genauigkeit: Ursprünglich ging man davon aus, dass man mit Corot Felsplaneten bis zur dreifachen Größe der Erde sicher nachweisen könne. Nun, wo erstmals der „Ernstfall“ eingetreten ist, hoffen die Wissenschaftler aber, selbst noch Planeten von Erdgröße zu entdecken. Ja, unter besonders günstigen Umständen soll es sogar möglich sein, von Planeten reflektiertes Licht direkt zu messen, woraus man dann auf deren chemische Zusammensetzung schließen könnte.

Die Qualität der „astroseismologischen“ Daten ist ebenfalls beeindruckend. Während der ersten 60 Tage wurden exzellente „Sternbebendaten“ aufgenommen, mit einer Fehlerquote von nur 1 zu 1 Million.

„Corot, ein Gemeinschaftsprojekt von Frankreich, Europa und Brasilien unter Führung der CNES, muss unter einem glücklichen Stern geboren worden sein“, sagte Fridlund. „Nach einem perfekten Start und einem früher als erwarteten Start der wissenschaftlichen Phase konnten wir kaum die ersten Daten erwarten. Jetzt ist es so weit, und ihre Qualität lässt für die Zukunft große Entdeckungen erwarten.“

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Ein Beitrag von rainergerhards. Quelle: NASA (JPL/SSI).

Diese Entdeckung hilft, das Verständnis von der Entstehung des Ringsystems zu verbessern. Wissenschaftler hatten bereits erwartet, dass Meteoriteneinschläge auf Janus und Epimetheus Material von diesen Monden absprengen und in eine Umlaufbahn um Saturn bringen. Sie waren aber überrascht, eine solch wohl definierte Ringstruktur vorzufinden.
Die Beobachtung wurde möglich durch eine ungewöhnlich lange Verdeckung der Sonne durch Saturn. Dabei steht der Saturn zwischen Cassini und der Sonne. Cassini befindet sich somit im Saturn-Schatten. Die Ringe werden von hinten beleuchtet, was die Wahrnehmung von feineren Details ermöglicht. Cassini führt regelmäßig Beobachtungen während solcher Verdeckungen durch. Diese dauern normalerweise ca. eine Stunde. Diesmal war es ein zwölfstündiger Verdeckungsmarathon.

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