Quelle: ESA/Applications/Observing the Earth/Copernicus/Sentinel-4, 21. Oktober 2025

Das im Juli 2025 gestartete Ultraviolett-Sichtbar-Nahinfrarot-Spektrometer Sentinel-4 ist auf dem ersten Meteosat-Satelliten der dritten Generation untergebracht. Diese Dual-Mission-Architektur ermöglicht eine effiziente Nutzung des Satelliten, indem sie meteorologische und atmosphärische Zusammensetzungsüberwachungsfunktionen auf einer einzigen Plattform kombiniert.
Das Sentinel-4-Spektrometer befindet sich noch in der Inbetriebnahmephase für seine Betriebsdauer – daher sind die ersten Bilder, die unten zu sehen sind, nur ein erster Vorgeschmack auf das, was noch kommen wird. Sentinel-4 misst das von der Erdoberfläche und der Atmosphäre reflektierte Sonnenlicht und ermittelt dabei die spektralen Signaturen oder „Fingerabdrücke“ von Spurengasen und Aerosolen in der Atmosphäre. Im Gegensatz zu anderen Satellitensensoren, die die Erde in geringerer Höhe von Pol zu Pol umkreisen, arbeitet Sentinel-4 in einer geostationären Umlaufbahn und beobachtet kontinuierlich dieselbe Region – Europa und Nordafrika – von einer festen Position aus.

Diese Animation zeigt, wie das Ultraviolett-, Sichtbar- und Nahinfrarot-Spektrometer (UVN) von Copernicus Sentinel-4, das auf dem Satelliten Meteosat Third Generation Sounder (MTG-S1) montiert ist, Stickstoffdioxid über Europa und Nordafrika beobachten kann (NO2-Daten freundlicherweise zur Verfügung gestellt von CAMS). Stickstoffdioxid ist ein Spurengas, das in unserer Atmosphäre entsteht, wenn fossile Brennstoffe verbrannt werden. Das UVN-Spektrometer an Bord von MTG-S1 umkreist die Erde in einer geostationären Umlaufbahn. Es ist die erste Mission zur Überwachung der Luftqualität in Europa aus dieser Umlaufbahn, was bedeutet, dass es seine Position – 36 000 km von der Erdoberfläche entfernt – über dem Äquator beibehält, während sich die Erde dreht. Das Instrument misst das von der Erdoberfläche und der Atmosphäre reflektierte Sonnenlicht sowie das direkt von der Sonne kommende Licht. Wenn Licht durch die Atmosphäre dringt, hinterlassen Spurengase eine Signatur oder einen „Fingerabdruck“ auf dem Licht, das den Satelliten erreicht. Diese Signaturen werden vom UVN-Spektrometer aufgelöst und zur Abschätzung der Menge der in der Atmosphäre vorhandenen Spurengase genutzt.

Von diesem Beobachtungspunkt aus kann Sentinel-4 jede Stunde dieselbe Region scannen und nahezu in Echtzeit Aktualisierungen zu wichtigen Bestandteilen der Atmosphäre liefern.
Ben Veihelmann, Wissenschaftler der Sentinel-4-Mission der ESA, sagte: „Sentinel-4 ist die erste europäische Mission, die stündliche Beobachtungen der Luftqualität liefern wird. Durch die Erfassung schneller Veränderungen der Luftverschmutzung ist Sentinel-4 ein Meilenstein für die Überwachung und Vorhersage der Luftqualität über Europa.“
Sobald das Instrument betriebsbereit ist, wird es regelmäßig die Konzentrationen von Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid, Ozon, Formaldehyd, Glyoxal und Aerosolen kartieren. Diese Daten werden in den Copernicus-Atmosphärenüberwachungsdienst eingespeist.
In der Zwischenzeit hat die Mission bereits einige Datensätze geliefert, die alle auf den ersten Messungen vom 8. Oktober basieren.

Didier Martin, Projektleiter für Sentinel-4 bei der ESA, sagte: „Wir sind sehr glücklich über diese ersten vorläufigen Ergebnisse, und mein Dank gilt allen, die an dieser Mission beteiligt sind.
„Zunächst einmal, und das ist wohl das Wichtigste, bestätigen sie, dass Sentinel-4 in gutem Zustand ist und dass die Kalibrierung und die Datenverarbeitungsketten auf dem richtigen Weg sind. Das bedeutet im Wesentlichen, dass es auf dem besten Weg ist, Europas erste Mission zu werden, die sich der stündlichen Messung von Luftschadstoffen auf dem gesamten Kontinent widmet.“
Das erste Bild (im Banner und oben) zeigt troposphärisches Stickstoffdioxid mit deutlichen Verschmutzungs-Hotspots entlang der Mittelmeerküste und über der italienischen Poebene.
Es ist zu beachten, dass Sentinel-4 kein Stickstoffdioxid über bewölkten Gebieten messen kann, weshalb das Bild in bestimmten Bereichen der Karte keine Konzentrationen anzeigt. Das Bild auf der rechten Seite zeigt die Wolkenbedeckung zum Zeitpunkt der Aufnahme.
Als wichtiger Luftschadstoff, der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe, beispielsweise in Fahrzeugmotoren, Kraftwerken und Heizungsanlagen, freigesetzt wird, kann sich die Konzentration von Stickstoffdioxid schnell ändern. Es ist nicht nur selbst giftig, sondern trägt auch zur Bildung sekundärer Schadstoffe wie Ozon und Feinstaub bei, die beide schwerwiegende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt haben.
Dieses Bild wurde mit Beiträgen des Instituts für Umweltphysik der Universität Bremen und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt erstellt.

Das zweite Bild zeigt die vertikale Säulendichte von Schwefeldioxid. Eine deutliche Wolke ist zu sehen, die aus dem Ätna in Italien aufsteigt und über das Meer in südöstlicher Richtung driftet. Während der Ätna derzeit relativ ruhig ist, werden in Zeiten erhöhter vulkanischer Aktivität in der Regel viel größere Wolken beobachtet.
Neben den natürlichen Emissionen von Vulkanen wird Schwefeldioxid auch durch menschliche Aktivitäten freigesetzt, insbesondere durch Schiffe, die hochschwefelhaltige Kraftstoffe verbrennen, und durch Kraftwerke, die Braunkohle verwenden. Schwefeldioxid ist an sich giftig und trägt zur Bildung sekundärer Schadstoffe wie Feinstaub bei, die erhebliche Gesundheits- und Umweltrisiken darstellen.
Dieses Bild wurde mit Beiträgen des Königlich-Belgischen Instituts für Weltraum-Aeronomie und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt bearbeitet.

Das dritte Bild zeigt eine vertikale Ozonsäule. Während Ozon in der Stratosphäre eine wichtige Rolle beim Schutz des Lebens auf der Erde vor schädlicher UV-Strahlung spielt, wirkt Ozon in der unteren Atmosphäre als Schadstoff, der zu schlechter Luftqualität und Atemwegsproblemen beiträgt.
Die Ozonwerte liegen hier insgesamt im erwarteten Bereich. Die großräumige Verteilung mit einem Maximum über dem Balkan und Griechenland und einem Minimum über dem Baltikum stimmt mit den Mustern überein, die am selben Tag von älteren Instrumenten wie GOME-2 auf den MetOp-Satelliten und Tropomi auf dem Sentinel-5-Precursor-Satelliten erfasst wurden.
Dieses Bild wurde mit Beiträgen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt verarbeitet.

Das letzte Bild, das Europa und einen Teil Nordafrikas zeigt, basiert auf den ersten von Sentinel-4 gemessenen Strahlungsspektren der Erde. Die Messungen wurden in Falschfarben verarbeitet, wobei Rot, Grün und Blau zugewiesen wurden, und zeigen wie erwartet Land, Ozeane und Wolken.
Simonetta Cheli, Direktorin der Erdbeobachtungsprogramme der ESA, sagte: „Wir sind sehr stolz darauf, gemeinsam mit unseren wichtigsten Partnern – der Europäischen Kommission und Eumetsat – sowie unseren engagierten Teams aus der Industrie zu dieser wichtigen Mission beitragen zu können. Dies ist ein eindrucksvoller Beweis für die Kraft der Zusammenarbeit.
Die Mission befindet sich noch in der Inbetriebnahmephase, aber diese ersten Ergebnisse zeigen deutlich, dass alles gut funktioniert. Diese ersten Einblicke sind äußerst ermutigend.
Wir freuen uns nun darauf, dass Copernicus Sentinel-4 in den kommenden Monaten voll einsatzfähig wird und dass seine Daten die Bewertung der Luftqualität verbessern und wichtige Informationen für die Vorhersage von Umweltverschmutzungen liefern werden.“

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• MTG-S1 mit Sentinel-4 auf Falcon 9 (B1085.9)

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Quelle: Universität Wien 15. November 2023.

Wien, 15. November 2023 – Ein Team europäischer Astronom*innen hat unter Mitwirkung von Forscher*innen der Universität Wien die Atmosphäre des nahen Exoplaneten WASP-107b mit dem James-Webb-Weltraumteleskop untersucht. Ein Exoplanet ist ein Planet, der einen anderen Stern als unsere Sonne umkreist. Beim tiefen Blick in die flauschige Atmosphäre von WASP-107b entdeckten sie nicht nur Wasserdampf und Schwefeldioxid, sondern sogar Silikatsandwolken. Diese Entdeckung stellt einen bedeutenden Meilenstein in der Erforschung von Exoplaneten dar, da sie das komplizierte Zusammenspiel von Chemikalien und klimatischen Bedingungen auf diesen fernen Welten offenbart. Außerdem: Zum ersten Mal konnten Astronom*innen die Zusammensetzung von Wolken auf einem Exoplaneten definitiv bestimmen. Die Ergebnisse der Studie sind heute in der renommierten Fachzeitschrift Nature erschienen.

Astronom*innen auf der ganzen Welt nutzen die fortschrittlichen Möglichkeiten des Mid-Infrared Instrument (MIRI) an Bord des James Webb Space Telescope (JWST), um bahnbrechende Beobachtungen von Exoplaneten durchzuführen. Manuel Güdel, Astrophysiker der Universität Wien, ist einer der Entwickler von MIRI. Auch sein Doktorand Gwenaël van Looveren ist einer der Mitautoren der neuen Studie. „JWST revolutioniert die Charakterisierung von Exoplaneten und liefert in bemerkenswerter Geschwindigkeit noch nie dagewesene Erkenntnisse“, so Güdel, ein Co-Principal Investigator des MIRI-Instruments. Eine der faszinierenden Welten, die so untersucht werden können, ist WASP-107b, ein einzigartiger gasförmiger Exoplanet, der einen Stern umkreist, der etwas kühler und weniger massiv ist als unsere Sonne. Der Planet hat eine ähnliche Masse wie Neptun, ist aber viel größer als dieser und erreicht fast die Größe des Jupiters. Diese Eigenschaft macht WASP-107b im Vergleich zu den Gasriesenplaneten in unserem Sonnensystem eher „flauschig“.

Die Flauschigkeit dieses Exoplaneten ermöglicht es den Astronom*innen, etwa 50 Mal tiefer in seine Atmosphäre zu blicken, als dies bei einem Riesen des Sonnensystems wie Jupiter möglich ist. Diese Gelegenheit eröffnete ein Fenster zur Entschlüsselung der komplexen chemischen Zusammensetzung seiner Atmosphäre. Der Grund dafür ist ganz einfach: Die Signale oder spektralen Merkmale sind in einer weniger dichten Atmosphäre viel ausgeprägter als in einer kompakteren Atmosphäre. In der nun als „Fast Track“ in Nature veröffentlichte Studie konnte das Team Wasserdampf, Schwefeldioxid (SO₂) und Silikatwolken nachweisen. Bemerkenswert ist, dass dabei aber keine Spur des Treibhausgases Methan (CH₄) nachweisen konnten. Diese Entdeckungen liefern entscheidende Einblicke in die Dynamik und Chemie dieses faszinierenden Exoplaneten.

Manuel Güdel von der Universität Wien erklärt: „Erstens deutet das Fehlen von Methan auf ein möglicherweise warmes Inneres hin und bietet einen spannenden Einblick in die Bewegung von Wärmeenergie in der Atmosphäre des Planeten. Zweitens war die Entdeckung von Schwefeldioxid (bekannt durch den Geruch von verbrannten Streichhölzern) eine große Überraschung.“ Frühere Modelle hatten dessen Abwesenheit vorhergesagt, aber neuartige Klimamodelle der Atmosphäre von WASP-107b zeigen nun, dass gerade die Flauschigkeit von WASP-107b die Bildung von Schwefeldioxid in seiner Atmosphäre begünstigt. Obwohl sein Wirtsstern aufgrund seiner kühleren Natur nur einen relativ geringen Anteil an hochenergetischen Photonen aussendet, können diese Photonen dank seiner flauschigen Beschaffenheit tief in die Atmosphäre des Planeten eindringen. Dadurch werden die chemischen Reaktionen ermöglicht, die für die Bildung von Schwefeldioxid erforderlich sind.

Wolken aus Sand, Wasser und Schwefeldioxid entdeckt
Eine weitere Entdeckung der neuen Studie: Wolken in großer Höhe verdecken teilweise den Wasserdampf und das Schwefeldioxid in der Atmosphäre. Während Wolken auf anderen Exoplaneten bereits vermutet wurden, ist den Astronom*innen in diesem Fall zum ersten Mal gelungen, die chemische Zusammensetzung dieser Wolken definitiv zu bestimmen. Die Wolken von WASP-107b bestehen demnach aus kleinen Silikatpartikeln, einer dem Menschen vertrauten Substanz, die in vielen Teilen der Welt als Hauptbestandteil von Sand vorkommt.

„Die Entdeckung von Wolken aus Sand, Wasser und Schwefeldioxid auf diesem flauschigen Exoplaneten durch das MIRI-Instrument von JWST ist ein entscheidender Meilenstein. Sie verändert unser Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Planeten und wirft ein neues Licht auf unser eigenes Sonnensystem“, sagt Güdel.

Im Gegensatz zur Erdatmosphäre, in der Wasser bei niedrigen Temperaturen gefriert, können bei Gasplaneten mit Temperaturen um 1000 Grad Celsius Silikatpartikel ausfrieren und Wolken bilden. Im Fall von WASP-107b mit einer Temperatur von rund 500 Grad Celsius in der äußeren Atmosphäre sollten sich diese Silikatwolken nach herkömmlichen Modellen jedoch tiefer in der Atmosphäre bilden, wo die Temperaturen wesentlich höher sind. Außerdem regnen Sandwolken hoch oben in der Atmosphäre ab. Wie ist es dann möglich, dass diese Sandwolken in großen Höhen existieren und fortbestehen?

Michiel Min, Hauptautor der Studie, vom SRON Netherlands Institute for Space Research erklärt: „Die Tatsache, dass wir diese Sandwolken hoch oben in der Atmosphäre sehen, muss bedeuten, dass die Sandregentropfen in tieferen, sehr heißen Schichten verdampfen und der dabei entstehende Silikatdampf effizient wieder nach oben transportiert wird, wo er sich erneut zu Silikatwolken verdichtet. Dies ist dem Wasserdampf- und Wolkenzyklus auf unserer Erde sehr ähnlich, allerdings mit Tröpfchen aus Sand.“ Dieser kontinuierliche Zyklus von Sublimation und Kondensation durch vertikalen Transport ist verantwortlich für die dauerhafte Präsenz von Sandwolken in der Atmosphäre von WASP-107b.

Über die Studie
„Diese Studie vereint die Ergebnisse mehrerer unabhängiger Analysen der JWST-Beobachtungen und spiegelt die jahrelange Arbeit wieder, die nicht nur in den Bau des MIRI-Instruments, sondern auch in die Kalibrierung und die Analysewerkzeuge für die mit MIRI gewonnenen Beobachtungsdaten investiert wurde“, sagt Jeroen Bouwman vom Max-Planck-Institut für Astronomie, Deutschland.

Diese Beobachtungen wurden im Rahmen des Programms 1280 für garantierte Zeitbeobachtungen durchgeführt. Dieses Ergebnis wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht: ‚SO2, silicate clouds, but no CH4 detected in a warm Neptune‘, von Dyrek, Min, Decin et al, 2023, Nature
DOI 10.1038/s41586-023-06849-0
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06849-0

Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit bedeutendste Observatorium für Weltraumforschung. Webb löst Rätsel in unserem Sonnensystem, blickt zu fernen Welten um andere Sterne und erforscht die geheimnisvollen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA und ihrer Partner, der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der Kanadischen Weltraumorganisation.

Das europäische Konsortiumsteam besteht aus 46 Astronom*innen von 29 Forschungseinrichtungen aus 12 Ländern. Von der Universität Wien gehören Manuel Güdel, Nicole Pawellek und die Doktoranden Gwenaël van Looveren und Rodrigo Guadarrama zum Team. „Gemeinsam mit Kollegen aus Europa und den Vereinigten Staaten haben wir das MIRI-Instrument seit fast 20 Jahren gebaut und getestet. Es ist lohnend zu sehen, wie unser Instrument die Atmosphäre dieses faszinierenden Exoplaneten entschlüsselt“, sagt der Instrumentenspezialist Bart Vandenbussche von der KU Leuven.

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• JWST – James Webb Space Telescope

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Quelle: Max-Planck-Institut für Astronomie 22. November 2022.

22. November 2022 – Die detaillierten Infrarotspektren, die mit drei der vier JWST-Instrumente aufgenommen wurden, enthüllen die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre so detailliert wie nie zuvor, geben erste Anzeichen von Photochemie, liefern Informationen über die Wolkendecke des Planeten und erlauben sogar Rückschlüsse auf die Entstehung des Himmelskörpers. Die Ergebnisse zeigen ganz allgemein die Leistungsfähigkeit dieser Art von Beobachtungen mit dem JWST auf. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Informationen über Wolken, ein nahezu vollständiges chemisches Inventar, das Hinweise auf die Entstehungsgeschichte des Planeten gibt, erstmals Daten zur Photochemie – und das sind nur einige der Highlights der jetzt veröffentlichten Beobachtungen des Exoplaneten WASP-39b mit dem James Webb Teleskop (JWST). „Daten wie diese sind ein Wendepunkt“, urteilt Natalia Batalha (University of California in Santa Cruz), die das Beobachtungsprogramm koordinierte, das zu den neuen Ergebnissen führte. Die neuen Ergebnisse einer Gruppe von Astronom*innen, zu der auch MPIA-Direktorin Laura Kreidberg gehört, sind eine Art Testlauf für jene Methoden, mit denen Astronom*innen hoffen, in Zukunft auch einmal Leben auf fernen Planeten nachweisen zu können – eine Aufgabe für einen Nachfolger des JWST.

Die Leistungsfähigkeit des JWST auf die Probe stellen
Der Start des JWST am 25. Dezember 2021 hat die Gemeinschaft der Astronom*innen weltweit elektrisiert. Die ersten Bilder und Spektren, die Mitte Juli 2022 veröffentlicht wurden, schraubten die Erwartungen noch zusätzlich in die Höhe. Sie zeigten eindrücklich, um wieviel besser das Leistungsvermögen des JWST im Vergleich zu den bis dahin verfügbaren Teleskopen im gleichen Wellenlängenbereich ist: wie detailliert das Teleskop in der Lage ist, einige der am weitesten entfernten Objekte im Universum abzubilden, und wie hoch die Datenqualität für Helligkeitsmessungen und die Bestimmung astronomischer Spektren ist (also für die regenbogenartigen Zerlegungen des Lichts astronomischer Objekte, die eine Fülle von Informationen über Bewegungen, chemische Zusammensetzung und Temperatur enthalten).

Für Astronom*innen, die ihre eigenen Beobachtungen planen, waren die in diesen ersten Bildern enthaltenen Informationen natürlich nicht annähernd ausreichend. Für sie wurde JWST unmittelbar danach auf Herz und Nieren geprüft, und zwar in den ersten fünf Monaten des wissenschaftlichen Betriebs von JWST in Form der „Early Release Science Programs“. Das sind 13 Beobachtungsprogramme, die eine repräsentative Auswahl an Zielen von Objekten des Sonnensystems bis hin zu den entferntesten Galaxien abdecken und speziell so ausgewählt wurden, dass sie beobachtenden Astronomen alle Informationen liefern, die sie benötigen, um für spätere eigene Beobachtungsvorhaben die Instrumente von JWST optimal zu nutzen. Die Daten werden dementsprechend direkt nach Abschluss der Beobachtungen an die astronomische Gemeinschaft weitergegeben. Ergänzt werden sie durch „Rezeptbücher“ und gezielte Auswertungen, die zukünftige Beobachtungsplanung erleichtern sollen.

Mit allen Instrumenten auf WASP-39b
In einer Reihe von fünf Artikeln, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurden, können sich Astronom*innen im Rahmen dieses Programms jetzt von der Leistungsfähigkeit des JWST bei der Untersuchung der Atmosphären von Exoplaneten überzeugen – Planeten also, die um andere Sterne kreisen als um die Sonne. Die Beobachtungen sind Teil des von Batalha geleiteten Transiting Exoplanet Community Early Release Science Program und konzentrieren sich auf den Planeten WASP-39b. Der Planet ähnelt von der Masse her dem Saturn in unserem Sonnensystem (ob er Ringe besitzt, wissen wir freilich nicht), wenn auch mit aufgeblähterer Atmosphäre; er umkreist einen Stern, der nur etwas weniger Masse hat als die Sonne. Das gesamte System befindet sich in einer Entfernung von etwa 700 Lichtjahren von der Erde.

Für die jetzt veröffentlichten Beobachtungen sind sogenannte Exoplanetentransits entscheidend. Ein solcher Transit findet statt, wenn ein Planet, der einen fernen Stern umkreist, aus der Sicht von Beobachter*innen hier auf der Erde genau zwischen jenem Stern und uns vorbeizieht. Exoplaneten sind normalerweise zu weit entfernt, als dass wir bei solcher Gelegenheit im Detail sehen könnten, wie die kleine dunkle Scheibe des Planeten vor der hellen Scheibe des Sterns vorbeizieht. Was man jedoch beobachten kann, sind Helligkeitsveränderungen. Schließlich bewegt sich der Planet ja beim Transit vor seinen Stern und schattet damit einen Teil des Sternenlichts ab. Die Astronom*innen nutzten das JWST, um von Mitte bis Ende Juli 2022 vier verschiedene Transits von WASP-39b zu beobachten. Dabei kamen drei der vier wissenschaftlichen Instrumente des Weltraumteleskops zum Einsatz: NIRCam und NIRISS für jeweils einen Transit, und außerdem noch zwei Transits, die mit zwei verschiedenen Betriebsarten von NIRSpec beobachtet wurden. Als Teil eines europäischen Konsortiums hat das MPIA in Heidelberg einen direkten Bezug zu der Hardware, die hier zum Einsatz kam: die Mechanismen der Filter- und Gitterräder, mit denen NIRSpec das Licht in die verschiedenen Wellenlängen aufteilt, wurden am MPIA gefertigt.

Transit-Spektroskopie
Bei den Helligkeitsschwankungen gibt es eine zusätzliche Besonderheit. WASP-39 b besitzt eine vergleichsweise dichte Atmosphäre. Könnte man die Details der Planetenscheibe während eines Transits vor dem Hintergrund der Sternscheibe sehen, würde man deswegen die dunkle Planetenscheibe sehen, umgeben von einem dünnen farbigen Ring, mit dem sich das durch die Planetenatmosphäre gefilterte Sternenlicht bemerkbar macht.

In der farbigen Zone ist die Abschwächung des Sternenlichts farbabhängig, oder physikalisch ausgedrückt: Sie hängt von der Wellenlänge des Lichts ab, bei der wir das System beobachten. Würde die Detailaufnahme (die wir in Wirklichkeit wie gesagt nicht zur Verfügung haben) beispielsweise eine dunkle Scheibe zeigen, die von einem dünnen blauen Ring der Planetenatmosphäre umgeben ist, würde das schließlich bedeuten, dass blaues Licht die Atmosphäre durchdringen könnte, rotes Licht aber nicht so gut – und entsprechend wäre die Abschwächung des Sternenlichts bei der Beobachtung durch einen Rotfilter stärker ausgeprägt als durch einen Blaufilter.

In Studien wie den hier beschriebenen beobachtet JWST den Transit nicht durch Filter, sondern setzt stattdessen Spektroskopie ein, um den Transit gleich in jeder „Elementarfarbe“, anders gesagt: in jedem Wellenlängenbereich separat zu beobachten. Dabei wird für einen breiten Bereich von Infrarot-Wellenlängen dokumentiert, wie stark die Helligkeit bei jeder Wellenlänge während des Transits zurückgeht („Transittiefen“).

Eine Fülle von Informationen über die Atmosphäre
Durch den Vergleich solcher spektroskopischen Beobachtungen mit Modellen der Planetenatmosphäre gewannen die Astronom*innen eine Fülle von Informationen. Die erste war eine detaillierte Auflistung bestimmter Moleküle, die in der Atmosphäre vorhanden sind. Im August hatte das Team bereits den Nachweis von Kohlendioxid in der Atmosphäre von WASP-39b veröffentlicht, den ersten sicheren Nachweis dieses Moleküls in einer Exoplanetenatmosphäre.

Die jetzt veröffentlichten Arbeiten fügen eine Reihe von entscheidenden weiteren Informationen hinzu. Eine damals noch rätselhafte Auffälligkeit im Spektrum entpuppte sich als Schwefeldioxid – wiederum der erste Nachweis dieser Art in einer Exoplanetenatmosphäre. Damit lässt sich erstmals die Photochemie von Exoplaneten beobachten: Schwefeldioxidmoleküle, analog zum Ozon in der Erdatmosphäre, bilden sich, wenn die Außenbereiche der Exoplanetenatmosphäre mit hochenergetischen Photonen des Sternes wechselwirken. Dass WASP-39b so nahe an seinem Stern liegt (ein Achtel der Entfernung von Merkur zu unserer Sonne!), macht ihn zu einem idealen Labor zur Erforschung dieser Art von Reaktionen.

Hinweise auf die Planetenentstehung
Einige der Informationen lassen sogar Rückschlüsse auf die Entstehung des Planeten zu. Insbesondere das Verhältnis von Kohlenstoff zu Sauerstoff, Kalium zu Sauerstoff und Schwefel zu Wasserstoff deuten auf eine Entstehungsgeschichte hin, bei der kleinere Planetenvorstufen („Planetesimale“) miteinander kollidiert sind und sich letztlich zu dem heutigen, recht großen Planeten zusammengefunden haben. Insbesondere das Kohlenstoff-Sauerstoff-Verhältnis, konkret dass Sauerstoff viel häufiger vorkommt als Kohlenstoff, deutet darauf hin, dass WASP-39b viel weiter entfernt von seinem Stern entstand und erst später auf seine jetzige, viel kleinere Umlaufbahn umgezogen ist.

Der Vergleich von Beobachtungen und Modellen gibt außerdem Aufschluss über die Wolken des Planeten: Es handelt sich um eine aufgelockerte Ansammlung von Wolken – die freilich bei den auf WASP-39b herrschenden hohen Temperaturen nicht aus Wasser, sondern aus Substanzen wie Sulfiden und Silikaten bestehen – und nicht um eine geschlossene Wolkendecke.

Hilfestellung für zukünftige Beobachtungen
Die Beobachtungen haben den Astronomen bereits einen detaillierteren Blick auf die Atmosphäre eines Exoplaneten ermöglicht als je zuvor. Das weckt Erwartungen auf viele weitere, zukünftige Entdeckungen mit ähnlichen Beobachtungen. Und genau solche Entdeckungen soll das hier durchgeführte Programm schließlich auch fördern. Deswegen stellen die Astronomen ein Rezept für die Datenanalyse ihres Datensatzes zur Verfügung und dokumentieren ausführlich ihre Erfahrungen mit dem JWST in diesem speziellen Beobachtungsmodus. Das sollte es anderen Beobachtern ermöglichen, das JWST ebenfalls für Transitbeobachtungen dieser Art zu nutzen.

MPIA-Direktorin Laura Kreidberg, die Mitglied des Transiting Exoplanet Community Early Release Science Program ist, betont, dass dies tatsächlich erst der Anfang ist: „Diese frühen Beobachtungen sind ein Vorgeschmack auf all die weiteren erstaunlichen wissenschaftlichen Ergebnisse, die mit dem JWST zu erwarten sind. Wir haben das Teleskop auf Herz und Nieren geprüft und seine Leistungsfähigkeit genau getestet. Die Beobachtungen liefen nahezu fehlerfrei – noch besser als wir gehofft hatten.“

Auf lange Sicht: Die Suche nach Leben auf anderen Planeten
Die aktuellen Beobachtungen sind außerdem für eines der größten zukünftigen Ziele der beobachtenden Astronomie von Bedeutung: den Nachweis von Spuren von Leben auf Exoplaneten. Den derzeitigen Planungen nach dürfte die Entdeckung von Leben auf einem Exoplaneten vom Nachweisprinzip her sehr ähnlich ablaufen wie die hier beschriebene Forschung: Detaillierte Transitbeobachtungen durch ein Weltraumteleskop, das ein Nachfolger von JWST ist, würden genutzt, um Daten über die Atmosphäre des Exoplaneten zu gewinnen. Ein Vergleich mit Atmosphärenmodellen würde schließlich zeigen, dass eine bestimmte Kombination von Eigenschaften – z. B. ein Überschuss an atmosphärischem Sauerstoff – auf das Vorhandensein bestimmter Arten von Lebewesen auf diesem Planeten hinweist.

Die hier beschriebenen Beobachtungen sind damit zum einen ein Testlauf für die Beobachtungstechniken, die bei dieser Art der Suche nach Leben auf anderen Planeten genutzt werden würden. Darüber hinaus liefern sie aber auch wichtige Informationen für ein umfassenderes Verständnis der Atmosphären von Exoplaneten, und ein solches deutlich besseres Verständnis wird dringend notwendig sein, um bei der Suche nach Leben zwischen der Chemie von Exoplaneten mit und ohne Beteiligung lebender Organismen unterscheiden zu können.

Hintergrundinformationen
Die hier beschriebene Arbeit wurde in der Zeitschrift Nature als fünfteilige Artikelserie veröffentlicht: Eva-Maria Ahrer et al., „JWST Early Release Science: Exoplanet transit spectroscopy with NIRCam“; Lili Alderson et al., „JWST Early Release Science: Exoplanet Transit Spectroscopy with NIRSpec“; Zafar Rustamkulov et al., „The Broadband Transmission Spectrum of WASP-39b from JWST NIRSpec PRISM Observations“; Adina D. Feinstein et al., „JWST Early Release Science: Exoplanet transit spectroscopy with NIRISS-SOSS“; Shang-Min Tsai et al., „Direct Evidence of Photochemistry in an Exoplanet Atmosphere“.

Die beteiligten MPIA-Forscher*innen sind Laura Kreidberg, Maria Steinrück, Sebastian Zieba und Thomas Mikal-Evans, als Teil des Teams für das Transiting Exoplanet Community Early Release Science Program.

Originalpublikationen:
Eva-Maria Ahrer et al., „JWST Early Release Science: Exoplanet transit spectroscopy with NIRCam“
Lili Alderson et al., „JWST Early Release Science: Exoplanet Transit Spectroscopy with NIRSpec“
Zafar Rustamkulov et al., „The Broadband Transmission Spectrum of WASP-39b from JWST NIRSpec PRISM Observations“
Adina D. Feinstein et al., „JWST Early Release Science: Exoplanet transit spectroscopy with NIRISS-SOSS“
Shang-Min Tsai et al., „Direct Evidence of Photochemistry in an Exoplanet Atmosphere“
alle: Nature (2022)

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• JWST – James Webb Space Telescope

Der Beitrag Meilenstein für Weltraumteleskop JWST: bessere Exoplaneten-Atmosphären-Beobachtungen als je zuvor erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA.

Die dichte Atmosphäre der Venus enthält über eine Millionen mal mehr Schwefeldioxid als die der Erde, auf welcher der Großteil des giftigen, stechend riechenden Gases aus vulkanischer Aktivität stammt.

Auf der Venus findet sich das Schwefeldioxid (SO₂) fast vollständig unterhalb der sehr dichten oberen Wolkendecke, was dadurch erklärbar ist, dass das Gas unter der Einwirkung von Sonnenlicht innerhalb weniger Tage gespalten wird.
Alle Spuren von Schwefeldioxid, die in höher gelegen Atmosphärenschichten beobachtet werden können, müssen ihre Quelle unterhalb der Wolkendecke haben.

Die Venusoberfläche ist bedeckt von hunderten Vulkanen. Wie es um ihre Aktivität bestellt ist, wird in der Wissenschaftsgemeinschaft intensiv diskutiert, es herauszufinden, gehört zu den wissenschaftlichen Aufgaben der seit dem 11. April 2006 um den Planeten kreisenden Sonde Venus Express der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA).

Im Rahmen des Betriebs von Venus Express wurden bereits zahlreiche Hinweise vulkanischer Aktivität auf der Venus in vergangenen geologischen Zeitaltern – innerhalb eines Zeitraums zwischen mehreren hunderttausend und Millionen von Jahren – gefunden.

Zusätzlich sprach eine vor einiger Zeit vorgenommene Analyse von Infrarotstrahlung von der Venusoberfläche bereits für das Vorhandensein von Lavaströmen an den Flanken eines Vulkans, und dafür, dass dieser Vulkan in der jüngsten Vergangenheit ausgebrochen sein muss.

Jetzt lieferte die Untersuchung der Schwefeldioxid-Konzentration in höheren Atmosphärenschichten der Venus mit Daten für einen Zeitraum von rund sechs Jahren weitere Hinweise auf vulkanische Aktivität an der Oberfläche der Venus.

Unmittelbar nach der Ankunft an der Venus begann Venus Express einen signifikanten Anstieg des durchschnittlichen Gehalts von Schwefeldioxid in den oberen Atmosphärenschichten aufzuzeichnen. Anschließend lieferte die Sonde Daten zu einem erheblichen Abfall des Schwefeldioxidvorkommens, das zuletzt bei einem etwa um den Faktor 10 geringeren Wert lag.

Eine ähnliche Dynamik in den Werten zum Gehalt von Schwefeldioxid fanden Wissenschaftler in den Daten der US-amerikanischen Sonde Pioneer Venus 1. Die US-amerikanische Raumfahrtagentur hatte die Sonde am 20. Mai 1978 gestartet, sie umkreiste unseren Nachbarplaneten bis zum 8. Oktober 1992.

Als Pioneer Venus 1 ihre Messungen durch führte, tat sie das, nachdem das Schwefeldioxid in hohe Atmosphärenschichten eingebracht worden war, und konnte mittelbar die zu erwartende Aufspaltung des Schwefeldioxid beobachten.

Hinsichtlich der Injektion des Schwefeldioxids in die hohen Atmosphärenschichten ging man bereits damals davon aus, dass sie Ergebnis des Ausbruchs eines oder mehrerer Vulkane sei.

Vulkanexplosionen können Gasmoleküle bis in höchste Atmosphärenschichten schleudern, versiegt der Nachschub, schrumpft das Vorkommen dort unter der Einwirkung des Sonnenlichts zusammen.

Weil das Wettergeschehen auf der Venus ausgesprochen dynamisch ist, und man die Eigentümlichkeiten der Strömungen um den Planeten noch nicht vollständig versteht, ist nicht auszuschließen, dass das sich verändernde Schwefeldioxidvorkommen in den oberen Atmosphärenschichten seine Ursache in einer wetterbedingt wechselnden Gasdurchmischung hat.

Die Hochatmosphäre der Venus umrundet den Planeten in rund vier Erdtagen, der Planet selbst benötigt rund 243 Tage für eine einzige Drehung um sich selbst. Bezogen auf die Atmosphäre spricht man diesbezüglich vom Phänomen der Superrotation.

Weil Schwefeldioxid in den oberen Atmosphärenschichten auf Grund der Superrotation schnell großräumig verteilt wird, ist es schwer, konkreten Quellen des Gases zu ermitteln.

Sofern das Gas durch Vulkaneruptionen in die Atmosphäre eingebracht wurde, sollten eher mehre kleinere Ausbrüche einer Anzahl aktiver Vulkane statt eines großen gewaltsamen Ausbruchs eines einzelnen Vulkans dafür verantwortlich sein, glaubt eine Wissenschaftlergruppe um Emmanuel Marcq vom französischen Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observation Spatiales (LATMOS).

Alternativ, und unter Berücksichtigung der Messungen von Pioneer Venus 1, könnte es laut Marcq jedoch auch möglich sein, dass es Zyklen in der Hochatmosphäre im Bereich von Dekaden gibt, was für eine Komplexität im Rotationsgeschehen der Venusatmosphäre spräche, die man sich bisher nicht vorstellen konnte.

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• Venus Express

Der Beitrag Vulkane auf der Venus: Auf frischer Tat ertappt? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Den Blick auf die Oberfläche der Venus versperren dichte Schwefelsäurewolken. Die Säuretröpfchen bilden sich in Höhen zwischen 50 und 70 Kilometern, wenn Schwefeldioxid aus Vulkanen sich mit Wasserdampf verbindet. Überschüssiges Schwefeldioxid sollte eigentlich schnell durch die in Höhen über 70 Kilometer vorherrschende intensive Sonnenstrahlung zersetzt werden. Deshalb war es eine Überraschung, dass Venus Express im Jahre 2008 in 90 bis 110 Kilometern Höhe über der Venusoberfläche Schichten von Schwefeldioxid feststellte. Niemand wusste zu sagen, woher dieses Schwefeldioxid kommt.

Computersimulationen, die Xi Zhang vom Caltec aus den Vereinigten Staaten von Amerika zusammen mit Kollegen aus dem eigenen Land sowie aus Frankreich und Taiwan durchführte, lieferten jetzt eine mögliche Erklärung. Vermutlich verdampft ein Teil der Schwefelsäuretröpfchen in der Hochatmosphäre, und das so entstandene Schwefelsäuregas kann durch die Sonneneinstrahlung so zerstört werden, dass Schwefeldioxid entsteht.

Håkan Svedhem, Venus-Express-Projektwissenschaftler, sagte, eine Schwefelschicht in solch großer Höhe habe man eigentlich nicht erwartet, nun sei man jedoch in der Lage, die Messungen zu erklären. Die neuen Ergebnisse legten außerdem nahe, dass der Schwefelkreislauf in der Atmosphäre der Venus komplizierter ist als zunächst gedacht.

Für das Wissen über den Planeten Venus sind die neuen Erkenntnisse eine willkommene Bereicherung. Darüber hinaus können sie eine Warnung sein, dass sich vorgeschlagene Wege zur Verlangsamung der Klimaveränderungen auf der Erde vielleicht als weniger effektiv erweisen als ursprünglich erwartet.

Der Nobelpreisgewinner Paul Crutzen hatte sich jüngst dafür stark gemacht, große Mengen Schwefeldioxid in rund 20 Kilometern Höhe in die Erdatmosphäre einzubringen, um der globalen, durch Treibhausgase verursachten Klimaerwärmung entgegenzuwirken. Der Vorschlag stützt sich auf die Beobachtung starker Vulkanausbrüche, bei welchen Schwefeldioxid in die Atmosphäre geschleudert wurde. So geschah es insbesondere bei einem Ausbruch des Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991, als das Gas 20 Kilometer Höhe erreichte, und sich dort kleine Tropfen konzentrierter Schwefelsäure bildeten. Diese denjenigen in den Venuswolken gleichenden Tröpfchen verteilten sich anschließend in einer Dunstschicht um die Erde. Weil der Dunst einen Teil der Sonnenstrahlung reflektierte, kühlte sich die gesamte Erde um rund 0,5 Grad Celsius ab.

Das Verdampfen von Schwefelsäure in der Venusatmosphäre ist ein Hinweis darauf, dass ein künstlicher Eintrag von bedeutenden Mengen Schwefeldioxid in die Erdatmosphäre vielleicht nicht zur erwarteten Temperatursenkung führt. Nicht bekannt ist nämlich, wie schnell sich eine teilweise reflektierende Dunstschicht in der Erdatmosphäre in gasförmige Schwefelsäure verwandelt und sich dabei auflöst. Gasförmige Schwefelsäure lässt Sonnenstrahlung ungehindert passieren.

Jean-Loup Bertaux von der französischen Universität Versailles-Saint-Quentin, der den Sensor SPICAV an Bord von Venus Express betreut, ist davon überzeugt, dass es notwendig ist, sehr genau zu prüfen, welche möglichen Folgen eine künstliche Schicht von Schwefelsäuretröpfchen in der Erdatmosphäre haben kann. Für ein derartiges Geo-engineering am eigenen Planeten ist das, was man über die Schwefelsäurewolken in der Venusatmosphäre lernen kann, sicher relevant, glaubt Bertaux.

Venus Express liefert uns auf der Erde Daten von einem Experiment, das die Natur für uns auf der Venus durchführt. Davon können wir lernen, bevor wir Experimente mit unserer eigenen Welt unternehmen.

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Ein Beitrag von dominikpuckert. Quelle: NASA.

Letzten Oktober, als der Ätna, Europas größter und aktivster Vulkan, ausbrach, spuckte er Asche und Schwefeldioxid in die Luft. Ein viertel von NASAs ferngesteuerten Beobachtungssystemen flog über den Ausbruch um das ätzende Gas zu analysieren.
NASAs Atmosphär- und Vulkanforschung kann nun die Entwicklung und Struktur der Gasfahnen des Ätnas so gründlich wie noch nie untersuchen. Dabei verbinden sie den „Multi-angle Imaging SpectroRadiometer“ (Misr), den „Moderate Resolution Imaging SpectroRadiometer (Modis)“ und den amerikanisch/japanischen „Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (Aster)“.

„Die Zusammenarbeit dieser Funktionen helfen uns die Auswirkungen eines Vulkanausbruchs zu verstehen und die Folgen für die Umwelt zu veranschaulichen.“, so Dr. Vince Realmuto, Mitglied der weltweiten Vulkanolgenorganisation und Vorstand der „Visualization and Scientific Animation Group“, Pasadena, Calif. „Durch das Kombinieren von Airs, Aster, Misr und Modis Daten, können wir Vulkanausbrüche und Wolken aus vielen Sichten auf einmal beobachten.“

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Ein Beitrag von meiklampmann. Quelle: ESA.

Seit dem 27. Oktober schleuderte der größte Vulkan Europas riesige Mengen von Asche und Spurengasen in die Atmosphäre.

Die von den Satelliten ERS-2, Envisat und PROBA gelieferten Aufnahmen der Eruptionen geben neue Einblicke in das spektakuläre Ereignis und dessen Folgen für die Umwelt.

Der etwa 3500 Meter hohe Ätna gilt den Sizilianern traditionell als „Volcano buono“, als gutmütiger Vulkan. Der an der Kreuzung von zwei Rissen im Erdmantel gelegene Feuerberg ist ständig aktiv. In regelmäßigen Abständen kommt es auch zu größeren Ausbrüchen. Explosionsartige Eruptionen mit katastrophalen Folgen aber hat es seit Jahrhunderten nicht gegeben. Das Magma des Ätna ist vergleichsweise dünnflüssig, so dass die enthaltenen Gase leicht entweichen können. Magma- oder Gesteinspfropfen, unter denen sich ein enormer Druck aufbauen könnte, waren daher kaum zu erwarten. Eine Untersuchung der Lava nach den Ausbrüchen im Sommer 2001 zeigte jedoch, dass sich das Magma des Ätna verändert, zähflüssiger wird. Und auch die heftigen Ausbrüche Ende Oktober dieses Jahres deuten darauf hin, dass der bislang gutmütige Riese anfängt, gefährlich zu werden. Dr. Werner Thomas vom Institut für Methodik der Fernerkundung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) vertritt die Ansicht, dass die jüngsten Ausbrüche den Beginn einer neuen Phase in der Aktivität des größten europäischen Vulkans markieren. „Wie schon bei den Ausbrüchen des Ätna im Juli und August 2001 registrierten mehrere Satellitensensoren auch diesmal dichte Aschewolken und Gasemissionen“, so Thomas.

Überwachung des unberechenbaren RiesenAufschlussreiche Daten zur Schadstoffbelastung durch den Ausbruch lieferten der Spurengas-Sensor GOME (Global Ozone Monitoring Experiment)an Bord des Erderkunders ERS-2 sowie das abbildende Spektrometer MERIS(Medium Resolution Imaging Spectrometer)des neuen ESA-Umweltsatelliten Envisat. Das GOME-Instrument erlaubt die detaillierte Spektralanalyse des Sonnenlichts, das von Spurenstoffen in der Atmosphäre zurückgestrahlt wird. So kann die Konzentration von Ozon und vielen anderen Spurengasen äußerst genau bestimmt werden. Auch MERIS zerlegt von der Erde zurückgestrahltes Licht in seine spektralen Bestandteile und liefert so detaillierte Daten über Schwebepartikel in der Luft und über die Wolkendecke. Und nicht zuletzt hat auch das Spektrometer CHRIS (Compact High Resolution Imaging Spectrometer) an Bord des Technologiesatelliten PROBA Bilder von der Abgasfahne des Ätna zur Erde übermittelt.
Gewaltige Schwefeldioxid-Schleuder
Nach den Ausbrüchen am 27. und 28. Oktober registrierte der Spurengas-Sensor GOME einen drastischen Anstieg der Schwefeldioxid-Werte in der Atmosphäre. „In der Abgasfahne wurde eine Schwefeldioxid-Konzentration von rund 10 Dobson-Einheiten gemessen, also eine mindestens zwanzigfach höhere Konzentration als üblich“, erläutert Thomas. Die Dobson-Einheit (DU) ist ein Maß für die Konzentration von Gasen in einer Luftsäule von 70 km Höhe über einem bestimmten Punkt der Erdoberfläche. Für Schwefeldioxid SO2 liegt dieser Wert in der Regel bei 0,5 DU. In der 8 bis 17 km breiten Troposphäre – der untersten Schicht der Erdatmosphäre, in der sich das gesamte Wettergeschehen abspielt – ist Schwefeldioxid einer der Hauptverantwortlichen für den so genannten sauren Regen. Und in der Stratosphäre, d.h. in 11 bis 50 km Höhe, bilden sich aus der giftigen Schwefelverbindung extrem stabile Sulfat-Aerosole, die gravierende Folgen für die globale Klimaentwicklung haben können. Der Ätna gilt als eine der größten Schwefeldioxid-Quellen weltweit. Die ersten Daten nach dem aktuellen Ausbruch lieferte GOME am 29. Oktober gegen 10.15 Uhr UTC. Wie die Abbildung zeigt, waren südöstlich von Sizilien eindeutig erhöhte Konzentrationen von Schwefeldioxid in der Troposphäre festzustellen. Das vom Ätna ausgestoßene Spurengas war vom Wind in diese Richtung geweht worden.

Ascheausstoß mit globalen Folgen
Während der Ausbrüche schleuderte der Ätna Lava und Asche mit Geschwindigkeiten bis zu 450 m/s in den Himmel. Neben dem Hauptkrater spien mindestens neun neue Krater Feuer, die sich an den Bergflanken zwischen 2300 und 2700 Metern Höhe geöffnet haben. Wie die Daten des Envisat-Instruments MERIS vom 28. Oktober belegen, gelangten dabei neben Schwefeldioxid große Aschemassen in die Atmosphäre. Die Aufnahme zeigt die Rauchfahne des Vulkans, die sich südlich und westlich von Sizilien bis zur Nordküste Afrikas erstreckt. Während die gröberen Aschepartikel nach kurzer Zeit zur Oberfläche niedersinken, halten sich feine schwefelsaure Schwebstoffe, die durch das Schwefeldioxid entstehen, unter Umständen jahrelang in der Luft. Diese Aerosole beeinflussen den Energiehaushalt der Erde, und zwar nicht nur in der Region des Ausbruchs, sondern weltweit. Atmosphärische Schwebestoffe, die Graphit- und Kohlenstoffpartikel enthalten, sind schwarz und absorbieren dadurch das Sonnenlicht. Damit verringern sie die Sonneneinstrahlung, so dass die Erdoberfläche abkühlt. Die Atmosphäre hingegen heizt sich durch die absorbierte Sonnenenergie auf. Mit dem Spektrometer MERIS lässt sich die räumliche Verteilung der Aerosol-Fahnen genau erfassen. Damit kann die Belastung der Luft mit Schwebepartikeln bestimmt und deren Rolle als Kondensationskerne für die Tropfenbildung in Wolken untersucht werden. Damit wiederum kann man die Auswirkungen auf den globalen Wasserkreislauf genau bestimmen.

Ätna-Bilder vom High-Tech-ZwergAuch der ESA-Technologiesatellit PROBA (PRoject für On-Board Autonomy) lieferte Bilder des Feuerspuckers. Die knapp zwei Zentner schwere und kaum kühlschrankgroße High-Tech-Experimentierplattform ist seit einem Jahr im All und testet neben bordautonomer Steuerungstechnologie auch hochentwickelte Instrumente zur Erkundung von Erde und Weltraum. Die am 30. Oktober aufgenommenen Ätna-Bilder demonstrieren das Leistungsprofil des Hauptinstruments CHRIS. Das hochauflösende bilderzeugende Spektrometer erlaubt eine detaillierte Erd- und Umweltbeobachtung. Die hier gezeigten Bilder des Ätna hat CHRIS in vier Standard-Spektralbändern aufgenommen. Das Instrument ist aber in der Lage, die Erdoberfläche in bis zu 19 Spektralkanälen zu erfassen, vom sichtbaren bis in den nahen Infrarot-Bereich.

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