Lucitus

Hallo liebe Chooms und herzlich willkommen zu #SPACEFACTS!

Heutiges Thema: Jupiter und seine äußeren Planeten.

Wusstet ihr… dass Jupiter mehr als 2,5 mal so viel Masse hat, wie alle anderen 7 Planeten zusammen? 1,9 * 1027 kg um genau zu sein… oder 318 Erdenmassen. Jupiter ist im Schnitt 778 Millionen km von der Sonne entfernt und hat einen Durchmesser von 143.000 km. Er ist das dritthellste Objekt am Nachthimmel nach dem Mond und Venus und mit einem guten Feldstecher kann man ihn und die 4 Galileischen Monde sehen. Er besitzt mindestens 95 Monde und ein Ringsystem. Sein Magnetfeld ist um ein Vielfaches stärker als das der Erde, dementsprechend stark sind auch die Strahlungsgürtel, die ihn umgeben und einige seiner Monde befinden sich in diesem. Jupiters Atmosphäre, die zum größten Teil aus Wasserstoff besteht, bildet starke farbenprächtige Wolkenbänder aus Ammoniak und Methan. Starke Stürme, verursacht durch die innere Hitze und die schnelle Rotation (10 Stunden), beherrschen das Wetter auf dem Gasriesen. Besonders markant ist der große rote Fleck, ein Megasturm, indem die Erde locker Platz hat.

Noch weiter draußen zieht das „Juwel“ des Sonnensystems seine Bahn. Saturn, durch sein ausgeprägtes Ringsystem ein beeindruckender Anblick, ist der zweitgrößte Planet des Sonnensystems. Gemeinsam mit Jupiter machen sie 90% der planetaren Masse aus. Dabei ist die Dichte von Saturn geringer als Wasser, er würde also schwimmen… wenn wir ein Meer finden, dass groß genug ist. Und groß muss es sein, den Saturn hat einen Durchmesser von 120.536 km am Äquator. Auch er ist gut zu beobachten von der Erde aus und selbst in einem einfachen Teleskop sehen die Ringe beeindruckend aus. Saturn hat bisher die am meisten bekannten Monde, 146, um genau zu sein, wovon Titan der größte und beeindruckendste ist. Saturn wirkt im Vergleich zu Jupiter etwas blasser, hat aber beeindruckende Stürme an Nord- und Südpol. Der Sturm des Nordpols erregte sehr viel Aufmerksamkeit bei seiner Entdeckung, da er eine hexagonale Form hat.

Die beiden äußeren Planeten sind Uranus und Neptun, auch als Eisriesen bekannt. 1,9 Milliarden km trennen Uranus von der Sonne, er braucht 84 Jahre für einen Umlauf, hat einen Durchmesser von 51.000 km und braucht etwas mehr als 17h Stunden für eine Umdrehung. Neptun ist 4,5 Milliarden km weit draußen, braucht fast 165 Jahre für einen Umlauf, hat einen Durchmesser von 49.500 km und braucht 16h Stunden für eine Umdrehung. Die beiden Eisriesen sind sehr ähnlich aufgebaut. Aber Uranus hat 2 Besonderheiten. Er besitzt auch ein Ringsystem, aber er ist der einzige Gasriese, der mehr Energie aufnimmt, als er abgibt. Alle anderen Gasriesen haben eine innere Wärmequelle. Nur Uranus keine, die stark genug wäre, sie zu messen.

Die 4 Gasriesen sind einer der Gründe, warum sich auf der Erde Leben entwickeln konnte. Jupiter stabilisiert den Asteroidengürtel zwischen Mars und ihm und die Gasriesen fungieren als eine Art Staubsauger, die Objekte auffangen, die von außerhalb kommen. Das konnte man 1994 live verfolgen, als der Komet Shoemaker-Levy 9 vom Schwerefeld Jupiters eingefangen wurde. Erst zerbrach er in viele Stücke, dann verschwand er in der Wolkendecke des Jupiters. Monatelang waren noch dunkle Flecke auf seine Wolkendecke zu sehen. Also abgesehen von den faszinierenden Anblicken, die sie uns bieten, bewachen sie uns auch von außen.

Hallo liebe Chooms und herzlich willkommen zu #SPACEFACTS!

Heutiges Thema: Die Inneren Planeten

Wusstet ihr… dass es auf der Oberfläche der Venus heißer ist als auf dem Merkur? 464 °C im Mittel, genug um Blei schmelzen zu lassen. Dazu kommt ein Druck von 92 bar und eine Atmosphäre, die zu 96,5 % aus CO² besteht und eine 20 km dicke Wolkenschicht aus Schwefelsäure hat. Venus ist auch in anderen Belangen ein Planet der Extreme. Mit 12.104 km ist unser Schwesterplanet fast so groß wie die Erde und hat auch fast die gleiche Schwerkraft. Dafür dreht sie sich langsam von West nach Ost, da die Drehachse um 177,36 ° geneigt ist. Und ein Tag dauert 243,7 Tage. Ein Jahr, aber nur 224,7 Tage. Die Venus hat keine Monde und ist am heißen Rand der bewohnbaren Zone, jedoch durch den Treibhauseffekt so unglaublich heiß geworden. Ohne Wolkendecke wäre es aber noch heißer auf der Oberfläche.

Merkur, der sonnennächste Planet, ist auch der kleinste Planet des Sonnensystems. Mit 4881 km ist er kleiner als der Jupitermond Ganymed. Aber dafür um einiges heißer an der Oberfläche. Durchschnittlich hat es 167° C, kann aber auf 427° C in der Sonne klettern. Er besitzt keine nennenswerte Atmosphäre, hat aber eine höhere Dichte als alle anderen Planeten (mit Ausnahme der Erde), was auf einen großen Eisenkern schließen lässt. Spannend ist das Verhältnis von Umlaufzeit, Tageslänge und einer Drehung um seine Achse. Der Planet benötigt 88 Tage für einen Umlauf und dreht sich in 58 Tagen um seine Achse. Dadurch gibt es eine 2–3 Kopplung – bei 2 Umläufen um die Sonne dreht sich Merkur dreimal um sich selbst. Dadurch werden die Tage länger als ein Umlauf, 176 Tage für einen Merkurtag. Diese Besonderheit geht auf die exzentrische Umlaufbahn zurück. Der sonnennächste Punkt liegt bei 0,307 AE, der sonnenfernste bei 0,467 AE – das ist ein Unterschied von über 20 Millionen km.

Mars ist der äußerste der 4 Gesteinsplaneten und auch der 4. im Sonnensystem, bevor der Asteroidengürtel uns von den äußeren Gasriesen trennt. Der Mars ist halb so groß wie die Erde und verdankt seiner roten Färbung dem Eisenoxid (Rost) auf seiner Oberfläche. Über diesen Planeten gibt es so viel zu erzählen – es gab bereits einen eigenen Beitrag bei den #SPACEFACTS über ihn.

Aber der wichtigste Gesteinsplanet – Sol III (Erde) – weist eine Besonderheit auf, die ihn von allen anderen Planeten unterscheidet: Er ist der einzige Planet, von dem wir wissen, auf dem es Leben gibt.

So sehr der Weltraum und alles darin faszinierend ist, sollten wir nie vergessen, wie faszinierend unsere Heimat ist.

Hallo liebe Chooms und herzlich willkommen zu #SPACEFACTS!

Heutiges Thema: Die Sonne

Wusstet ihr… dass die Sonne ein gigantischer Plasmaball mit einem Durchmesser von 696.342 km ist, in dem unkontrollierte Kernfusion stattfindet? Der Druck und die Hitze im Inneren der Sonne sind so stark, dass Wasserstoff zu Helium verschmilzt. Und zwar ca. 600 Millionen Tonnen Wasserstoff zu 596 Millionen Tonnen Helium – pro Sekunde. Somit werden 4 Millionen Tonnen Masse pro Sekunde zu Energie. Diese Energie sorgt dafür, dass die Sonne nicht in sich zusammen fällt und wir hier auf der Erde nicht im Dunkeln sitzen, während wir erfrieren.

Natürlich sorgt so eine gewaltige Energie auch für allerhand Unruhe auf der Oberfläche der Sonne. Sonnenflecken, die durch starke Magnetfelder etwas abkühlen und deswegen dunkler erscheinen, bilden mächtige Korona – bogenförmige Ansammlung von Plasma – und Protuberanzen, mächtige Strahlen- und Teilchenexplosionen – erheben sich tausende von Kilometern in den Raum. Sind diese Ausbrüche besonders heftig, bilden sie Nordlichter an den Polen. Oder wie vor wenigen Wochen bei besonders heftigen „Weltraumwetter“ sogar in unseren Breitengraden.

Solche geomagnetischen Stürme können aber auch elektronische Bauteile durch Überspannung lahmlegen. Starlink hat dadurch 2022 z.B. 40 Satelliten verloren – 1989 gab es einen mehrstündigen Stromausfall bei Montreal, Quebec. Aber die Erde hat ihre eigenen Schutzmechanismen dagegen. Unser Magnetfeld fängt einen Großteil der geladenen Teilchen ab. Und wir werden permanent mit Sonnenwind bombardiert, nicht nur bei geomagnetischen Stürmen. Das schützt sowohl das Leben als auch unsere Atmosphäre, die durch die Ozonschicht vor UV-Strahlung schützt. Mars hat durch den Verlust seines Magnetfeldes auch eine so dünne Atmosphäre… es wurde alles „weggepustet“ von der Sonne.

Der Sonnenwind ist sogar so stark, dass es Ideen für Segelantriebe bei Raumschiffen gibt. Diese Schiffe könnten praktisch bis an die Grenzen des Sonnensystems fliegen, ohne Treibstoff. Und dabei schneller werden als die Voyager Sonden.

Wusstet ihr… dass die ISS, an der 18 Staaten beteiligt sind, ca. 440 Tonnen wiegt? Sie befindet sich auf einem Erdorbit in einer Höhe von durchschnittlich 400 km und umkreist die Erde in ca. 93 Minuten bei einer Geschwindigkeit von 28.800 km/h. Durch den stabilen Orbit herrscht Mikroschwerkraft, d.h. die Besatzungsmitglieder spüren keine Schwerkraft. Dadurch ist die ISS auch wichtig für die Erforschung von Langzeitauswirkung niedriger Schwerkraft auf Menschen. Der Astronaut Scott Kelly und der Kosmonaut Michail Kornijenko halten den Rekord mit 340 Tagen Weltraumaufenthalt am Stück auf. Dadurch dass Scott Kelly einen Zwillingsbruder hat, der ebenfalls Astronaut war, konnte man die Auswirkungen gut ergründen.

Begonnen hat alles 1998 mit dem russischen Modul Sarja und nach und nach wurde mithilfe russischer Proton Raketen und amerikanischer Shuttles die verschiedenen Module nach oben gebracht. Neben Modulen aus den USA und Russland, haben auch Europäer, Japaner und Kanadier Module und Werkzeuge beigesteuert. Das letzte bisherige Modul wurde 2021 installiert, aber es sind noch einige geplant, die bis 1027 installiert werden.

Die ISS wird regelmäßig von Raumschiffen der verschiedenen Nationen angeflogen, damit sie mit Nahrung, Wasser und Ausrüstung versorgt werden und Müll entsorgt werden kann. Den Rekord halten dabei die russischen Progress Schiffe. Aber auch die Spaceshuttles waren wichtige Arbeitstiere für die ISS. Eine Zeit lang, nach dem Aus der Shuttles, konnten Crew nur mit russischen Sojuz Raumschiffen gebracht werden. Aber dank solcher Schiffe wie die Crew Dragon von Space-X sind jetzt auch andere Möglichkeiten geboten. Dadurch ist man auch sehr viel flexibler geworden, vor allem aufgrund der aktuellen politischen Situation.

Wie lange die ISS noch über unseren Köpfen fliegen wird, ist nicht ganz sicher. Aktuell wird sie bis mindestens 2028 in Betrieb bleiben, aber es ist denkbar, dass der Einsatz bis in die 2030er verlängert wird. Innovationen privater Raumfahrtunternehmen und ein fehlendes Konzept für Alternativen wird uns wohl noch einige Jahre mit unserem größten künstlichen Trabanten geben. Und wenn man weiß, wo man schauen muss, kann man die ISS über uns hinweg fliegen sehen.

PS: Mal ein großes Lob an Lucitus! Der seit Wochen diese fantastischen Beiträge schreibt. Macht echt Laune mit ihm das hier durchzuziehen!

Wusstet ihr… dass für uns alle die Zeit unterschiedlich schnell vergeht? Zeit ist relativ, also immer abhängig vom Beobachter. Wenn sich jemand schneller bewegt als wir, ist seine Zeit für uns langsamer. Bewegen wir uns schneller, vergeht unsere Zeit schneller. Zugegeben, für unseren Alltag ist das nicht wirklich wahrnehmbar, aber für uns Menschen, durchaus messbar. Das Phänomen wurde von Albert Einstein 1905 in seiner „speziellen Relativitätstheorie“ als Zeitdilatation beschrieben. Der Grund für diesen Effekt ist die Lichtgeschwindigkeit, die absolute Höchstgeschwindigkeit im Universum (c = 299.792.458 km/s), und – nichts – darf sich schneller bewegen.

Wir stellen uns vor, wir beobachten ein Raumschiff, das schnell an uns vorbeifliegt. Damit c aber nicht überschritten wird, bewegt sich die Zeit aus unserer Sicht langsamer auf dem Schiff. Und je näher man an die magische Grenze c mit dem Schiff kommt, desto größer ist der Effekt. Schwerkraft verhält sich ähnlich, auch das hat Einfluss auf die Zeit. Je größer die Schwerkraftquelle, desto langsamer verläuft die Zeit für einen selbst. Der Film #Interstellar zeigt das ziemlich gut (der Astrophysiker Kip Thorne war Berater für den Film). Aber bei hoher (relativistischer) Geschwindigkeit passieren noch ganz andere lustige Dinge. So steigt die Masse des Objektes, je näher man der magischen Grenze kommt. Um c zu erreichen, braucht man unendlich Energie. Darum können sich auch nur masselose Objekte (Photonen) so schnell bewegen.

Übrigens muss man bei GPS Satelliten schon den Effekt der Zeitdilatation mit berücksichtigen… sie bewegen sich schnell und sind etwas weniger Schwerkraft ausgesetzt als wir 😉