Lesermeinung - Sterne und Weltraum

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  • und jetzt fahren wir dort hin?

    26.08.2016, R. R. Nötzelmann
    Soll das eine Hoffnung für die Menschheit sein?

    Gelächter!

    Zitat Anfang
    "Edelstein's work showed that a starship traveling at just 99 percent of the speed of light would get a radiation dose from hydrogen of 61 sieverts per second, when just one tenth of that number of sieverts would deliver a fatal dose for humans. And that's not even the 99.999998 percent of light-speed necessary to make the journey to the center of the Milky Way in 10 years." -Zitat Ende

    Das findet man unter http://www.space.com/8011-warp-speed-kill.html
  • Re: Regenbögen auf fremden Planeten/Monden

    21.08.2016, Alexander Haußmann, Institut für Angewandte Physik, Techn. Univ. Dresden

    Hallo SuW-Redaktion,

    Herr Sandkühler hat in seinem Leserbrief (Ausgabe 9/2016) einige interessante Fragen zu Regenbögen auf anderen Planeten oder Monden aufgeworfen. Wie er schon sehr richtig bemerkt, ist es erforderlich, dass direktes Sonnenlicht die entsprechenden Flüssigkeitstropfen überhaupt erreicht. Über die meteorologischen Verhältnisse auf anderen Himmelskörpern ließe sich weitläufig spekulieren, aber bereits in unserer gewohnten irdischen Umgebung sind aus diesem Grund Regenbögen eher eine Seltenheit.

    Außerdem ist es erforderlich, dass die Streupartikel (zumindest näherungsweise) eine Kugelform aufweisen, d.h. sehr wahrscheinlich flüssig sein müssen. Ansonsten würden an festen Kristallen Haloerscheinungen entstehen, über deren Aussehen auf fremden Welten auch schon spekuliert wurde (http://www.atoptics.co.uk/halo/oworld.htm) und die in ihrer einfachsten Form als Untersonne schon vom Satelliten „Mars Global Surveyor“ außerhalb der Erdatmosphäre beobachtet wurden (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1256/wea.46.06/pdf). Zudem müssen die Tropfen für den fraglichen Lichtwellenlängenbereich transparent sein, was im Sichtbaren jedoch wahrscheinlich ist. Anders sähe es schon aus, wenn man sich für Regenbögen im Infrarot interessiert. Schließlich kommt es neben der Dispersion noch auf die Größe der Tropfen an: Bei Wasser spricht man erst ab Durchmessern > 0,1 mm von echten Regenbögen, kleinere Tropfen führen zu den weißen Nebel- oder Wolkenbögen (http://www.meteoros.de/bildergalerie/cat/91). Der größenabhängige Farbverlauf lässt sich mit der Mie-Theorie sehr genau berechnen, auch für die erwähnten Kohlenwasserstoffe und anderen Verbindungen, sofern der Brechungsindexverlauf unter den herrschenden Temperatur- und Druckbedingungen bekannt ist.

    Bei kleinen Tropfen tritt nahe der Rückstreurichtung zusätzlich noch ein Farbringsystem, die sogenannte Glorie, auf. Diese wird von Flugreisenden häufig in irdischen Wasserwolken um den Flugzeugschatten gesehen, ist aber auch schon von der Sonde Venus Express in der Venusatmosphäre nachgewiesen worden (http://www.nature.com/news/why-the-venus-rainbow-is-actually-a-glory-1.14869). Unabhängig von ihrer Zusammensetzung dürften die dortigen Partikel mit ihren Größen um 2,5 µm aber zu klein sein, um einen ausgeprägten Wolkenbogen zu erzeugen – dieser müsste nach Mie sehr breit und diffus ausfallen.

    Wie schon von Herrn Sandkühler bemerkt, sind natürlich auch der Brechungsindex und das Ausmaß der Dispersion entscheidend für die Größe und Farbenpracht der resultierenden Regenbögen. Für flüssiges Methan bei 111 K habe ich bei http://refractiveindex.info die Werte n = 1,271 (bei 700 nm) und n = 1,280 (400 nm) gefunden. Für Wasser bei 20 °C sind die entsprechenden Werte n = 1,330 und n = 1,343. Man kann damit den Winkelradius der resultierenden Regenbögen berechnen. Am einfachsten geht das mit der Theorie von Descartes, die bei hinreichend großen Tropfen (d. h. bei vernachlässigbarer wellenoptischer "Verwischung") zutreffende Ergebnisse liefert. Da der Unterschied der Brechungsindizes von Wasser und flüssigem Methan nicht sehr groß ist, weichen die Ergebnisse auch nur um einige Grad voneinander ab, wobei der Hauptregenbogen anwächst und der Nebenregenbogen schrumpft. Dadurch liegt nun der schwächere Nebenbogen innerhalb des Hauptbogens, und beide wenden sich nicht mehr wie bei Wasser das Rot zu (siehe das Foto von Herrn Ziegler), sondern das Blau. Übrigens würde die etwas geringere Dispersion von Methan auf Titan nicht unbedingt zu weniger farbkräftigen Regenbögen führen, denn der Winkeldurchmesser der Sonne, welcher auf der Erde die Farben des Regenbogens immerhin über einen Bereich von ca. 0,5° ausschmiert, fiele dort "draußen" entsprechend kleiner aus.

    Die angesprochenen "verschachtelten" Regenbögen gibt es übrigens im kleinen Maßstab auch schon auf der Erde, wenn nämlich das Sonnenlicht an einer Wasserfläche gespiegelt wird, bevor es die Regentropfen erreicht (http://www.meteoros.de/bildergalerie/cat/87). Damit „sieht“ ein Regentropfen effektiv zwei Sonnen. Eine davon liegt allerdings unter dem Horizont, was in einem Doppelsternsystem so nicht möglich wäre – beide Lichtquellen müssen über dem Horizont stehen, wenn keine Spiegelflächen im Spiel sind. Infolgedessen würden dann die Kreuzungspunkte der Regenbögen an anderen Stellen entlang ihres Umfanges liegen. Übrigens lassen sich auch verschachtelte Haloerscheinungen im winterlichen Eisnebel erzeugen, wenn zum Mond noch eine irdische Lichtquelle hinzukommt. Dies wurde in Finnland und auch im deutsch/tschechischen Fichtelberg-Keilberg-Gebiet im Erzgebirge demonstriert (http://www.meteoros.de/akm/halotreffen/2015/).

    Schließlich möchte ich noch anmerken, dass bereits vorgeschlagen wurde, die starke Polarisation des Regenbogenlichts als Indikator für das Vorhandensein von Wassertropfen in der Atmosphäre von Exoplaneten zu nutzen (http://web.gps.caltech.edu/~vijay/Papers/Polarisation/Planetary%20Atmospheres/bailey-07.pdf).

    Viele Grüße,
    Alexander Haußmann

    PS: Zum Thema Regenbögen wird in der kommenden Woche im "European Journal of Physics" ein Review-Artikel von mir erscheinen, allerdings mit dem Schwerpunkt auf der irdischen Atmosphäre.
  • Der galaktische Halo rotiert rasend schnell

    29.07.2016, Rainer Bruhn, Hamburg
    Sehr geehrte Damen und Herren,
    In diesem Artikel geben Sie die Rotationsgeschwindigkeit des Halos als lineare Geschwindigkeit (km/s) an. Bei einem Massepunkt, der einer Kreisbahn folgt, ist die Umrechnung zwischen Drehgeschwindigkeit und Bahngeschwindigkeit wohldefiniert; was aber bedeutet hier "mittlere Rotationsgeschwindigkeit"? Ist das Mittel bezüglich der Geometrie (= halber Radius) gemeint oder bezüglich der Massenverteilung?
    Antwort der Redaktion:
    Es ist die durchschnittliche Geschwindigkeit von Sternen bzw. heißem Gas in der Umgebung der Sonne, also bei rund 25 000 Lichtjahren Abstand vom Zentrum der Milchstraße, gemeint.
  • Ein Buch, das es braucht: The Astronomer & the Witch

    10.07.2016, Karl Mistelberger, Erlangen
    Umso betrüblicher ist die Tatsache, dass sich hierzulande niemand gefunden hat, es zu schreiben. Wie so oft kam die Idee dazu aus dem englischen Sprachraum.

    Auch die Rezension durch Dietrich Lemke ist durchaus gelungen. Zu kritisieren ist allerdings die Passage über die Religionszugehörigkeit und Hexenverfolgung:

    "... Die größten Opferzahlen gab es in den katholisch regierten Ländern, aber auch in den reformierten Ländern bestand Gefahr. ..."

    Verglichen mit den Opferzahlen in den protestantischen Gebieten des Heiligen Römischen Reiches sind die Zahlen aus Spanien, Italien und Österreich tatsächlich äußerst marginal, wie ein Artikel von National Geographic Deutschland im Dezemberheft 2006 überzeugend darlegt.

    Hexerei war eher ein deutsches Problem als eine Sache der Religionszugehörigkeit.

    Kurzfassung: http://www.nationalgeographic.de/reportagen/topthemen/2006/hexenjagd
  • Eine Bereicherung

    08.07.2016, Reinhard Pankrath
    Hallo Herr Trolldenier,

    genau diese Bilder sind für mich eine Bereicherung und ergänzen das Repertoire schöner Aufnahmen der Himmelsobjekte. Jetzt noch etwas bearbeitet und heller wäre nach meinem Geschmack. Damit wird deutlich, was möglich ist - und das als Einzelaufnahme - allerdings sind 1900 Millimeter Brennweite schon ein enormer Wert. Danke für das Einstellen des Fotos, das macht bestimmt auch anderen Mut zu zeigen, was mit relativ einfachen Mitteln geht! Bleiben Sie dran :-)

    Liebe Grüße
    Reinhard Pankrath
  • Regenbögen auf fremden Planeten/Monden

    08.07.2016, Ulrich Sandkühler, Hagen
    Mir stellt sich die Frage, ob es auf anderen Welten vergleichbare Wetterphänomene wie den irdischen Regenbogen gibt und wie sie aussehen könnten. In unserem Sonnensystem ist Titan wohl der einzige Himmelskörper mit einem komplexen Wettergeschehen, bei dem sich grundsätzlich ein Regenbogen ausbilden könnte, wenn denn ein Sonnenstrahl die dichte Atmosphäre durchdringen und an einer Regenwand aus Methan oder Ethan gebrochen und reflektiert würde. Allerdings haben diese Kohlenwasserstoffe auch in flüssiger Form eine geringere Dichte als Wasser, so dass der Brechungskoeffizient wahrscheinlich kleiner ist. Auch die Dispersion, also die Änderung des Brechungskoeffizienten mit der Wellenlänge des Lichts, ist mir unbekannt, so dass solche Regenbögen vermutlich weniger kräftig als auf der Erde ausfielen, von der schwachen Sonneneinstrahlung ganz abgesehen.

    Aber bei der Fülle neu entdeckter Exoplaneten mag es Welten mit anderen Kohlenwasserstoffen, Regen aus Ammoniak- oder Schwefelwasserstoffwolken oder eisigem Niederschlag aus flüssigem Stickstoff in einer Helium-/Wasserstoff-Atmosphäre geben. Nach den sensationellen und überraschenden Entdeckungen schon im unseren kleinen Sonnensystem ist der Phantasie kaum eine Grenze gesetzt, außer durch die physikalischen Gesetze, so dass ich mich frage: Mag es Welten mit eindrucksvolleren Regenbögen als auf der Erde geben? Oder können andere Niederschläge als Wasser auf diesen Welten der unsrigen einfach nicht „das Wasser reichen“ und sind somit weniger eindrucksvoll? Dann blieben „nur noch“ Wasserwelten wie unsere Erde, die um Mehrfachsonnen kreisen und dadurch mehrere „verschachtelte“ Regenbögen aufweisen könnten.

    Vielleicht motivieren Sie meine „spinnerten Ideen“ zu einem Artikel über solche exotischen Wetterphänomene auf fremden Welten, ergänzt durch spektakuläre aber realistische künstlerische Darstellungen. Ich würde mich sehr freuen.

  • Planetenbedeckungen

    28.06.2016, Michael Groepper
    Sehr geehrte Damen und Herren,

    die schönen Bilder der letzten Merkurpassage vom 9. Mai 2016 (SuW 7/2016 S. 82-83) veranlassen mich zu einer Frage:

    Kommt es vor, dass Merkur und Venus zur selben Zeit die Sonne passieren? Falls ja: Ist das bereits beobachtet und dokumentiert worden? Und könnte es sein, dass dabei Venus zeitweise Merkur verdeckt? Allgemeiner: kommt es vor, dass Planeten einander bedecken? Gibt es entsprechende Beobachtungen?

    Da die Bahnebenen aller Planeten nicht besonders stark gegeneinander geneigt sind, müsste es eigentlich immer wieder zu solchen Phänomenen kommen.

    Mit freundlichen Grüßen

    Michael Groepper, Berlin
    28. Juni 2016
    Antwort der Redaktion:
    Sehr geehrter Herr Groepper,

    tatsächlich können Merkur und Venus gleichzeitig vor der Sonnenscheibe durchlaufen, allerdings müssen Sie darauf noch sehr lange warten, denn erst am 26. Juli 69163 wird es wieder so weit sein. In den letzten 280000 Jahren vor unserer Zeit gab es keinen gemeinsamen Transit von Venus und Merkur vor der Sonne, so dass es keinerlei Beobachtungen eines solchen Ereignisses gibt. Quelle: Meeus, J., Vitagliano, A.: Simultaneous Transits. In: Journal of the British Astronomical Association 114, S. 132 - 135, 2004.

    Dr. Tilmann Althaus

    Redaktion "Sterne und Weltraum"
  • Welche App?

    27.06.2016, Thorsten
    Mit welcher App wurde das Foto geschossen? Mit den herstellereigenen Fotoapps kann man nur bis zu 30 Sekunden belichten. Die Apps, die ich bisher ausprobiert habe (LenX, LE Cam) haben nicht wirklich überzeugt. Ein ratloser Xperia Z5 Compact Besitzer...
  • Sternbeobachtung mit Nachtsichtgerät möglich

    27.06.2016, Ronald
    Hallo zusammen,

    hat schon mal jemand versucht, bei Nacht die Sterne mit einem Nachtsichtgerät zu beobachten? Angeblich soll das sehr interessant sein. Um es zu probieren, würde ich mir gerne auf www.nachtsichtgeraetkaufen.de das Bestguarder 6 x 50 holen. Gibt es hierzu schon erste Erfahrungen?
  • Wahrscheinlichkeit für 3 heiße Jupiter

    21.06.2016, Friedrich Gebhardt, Bonn
    Wenn die Wahrscheinlichkeit, dass ein heißer Jupiter einen Stern umkreist, 0,012 beträgt, dann ist die Wahrscheinlichkeit für drei heiße Jupiter bei 66 Sternen ungefähr 0,08, also m.E. ist die Überhäufigkeit in dem Sternhaufen mathematisch-statistisch nicht überzeugend.
  • Messung der tiefen Mondwende auf der Halbinsel Stralau

    21.06.2016, Hartmut Kaschub, Berlin
    Auf Facebook unter ,,HARTMUT KASCHUB,, mache ich meine Messungen öffentlich.
    Mein Antrieb ist folgender - bei den Messungen handelt es sich um null-Euro-Astronomie.

    Bin der Meinung - unsere Altvorderen sind über diese einfachen Messungen
    auf den Metonzyklus gestossen.
  • Eisengehalt

    15.06.2016, Friedrich Gebhardt, Bonn
    Ich kann mir vorstellen, dass der ehemalige Gesteinsplanet einen Eisenkern und einen eisenärmeren Mantel hatte und dass die Reste dieser Schichten zu ganz unterschiedlichen Zeiten auf den Weißen Zwerg stürzen, zur Zeit vorwiegend der Mantel. Könnte das den niedrigen Eisengehalt erklären?
    Antwort der Redaktion:
    Das ist ein guter Gedanke. Der Eisenkern hält wegen seiner hohen Dichte den Gezeitenkräften des Weißen Zwergs länger stand als die äußeren Bereiche eines Planeten. Es könnte also durchaus sein, dass er in einigen hundert oder tausend Jahren der Kalkkruste folgt.

    Umgekehrt könnte es auch sein, dass der Eisenkern schon vor einiger Zeit mit dem Weißen Zwerg verschmolzen ist und all seine schweren Elemente durch die starke Schwerkraft schon ins Innere des Zwergs abgesunken sind. Dann wäre das System derzeit in einer Art Müllsammelphase.

    Als dritte Möglichkeit sehe ich, dass der Weiße Zwerg gar nicht den ganzen Planeten aufsammelt, sondern nur Trümmer aus einer großen Kollision zweier Planeten, die zuvor um ihn umgelaufen waren. Solche Trümmer würden - wie bei der Entstehung des irdischen Mondes - mit großer Wahrscheinlichkeit in erster Linie aus Mantel- und Krustenmaterial bestehen. Bei den meisten Kollisions-Geometrien würden die Kerne der beteiligten Planeten nicht zerrissen, sondern würden verschmelzen.

    U.B.
  • ISS Überflug vom 8.6.2016

    12.06.2016, Roby Kieffer, Luxemburg
    Hut ab... beachtlich gute Bildqualität mit doch eigentlich einfachen Mitteln !
    Thierry Legault könnte neidisch werden. BRAVO
  • Massenpositionierung

    07.06.2016, Hannes Partsch
    Im Beitrag geht es um Meßgrößenänderungen im Femtometerbereich.
    Zwei Fragen hätte ich dazu:

    1.) Mit welcher Methode lassen sich die beiden, in ihrem Vakuumgehäuse frei schwebenden Massen so genau und vor allem ruhig positionieren, daß Meßgrößenänderungen im Pikometerbereich möglich sind?

    2.) Spielen bei so kleinen Messgrößen nicht auch schon Schwerkrafteffekte zwischen den Massen und dem Satelliten eine Rolle? Wie beherrscht man diesen Fehlereinfluss?
    Antwort der Redaktion:
    zu 1.) Ich empfehle Ihnen zur näheren Information die Seite der ESA zu LISA Pathfinder. Unter "The Mission" gibt es einiges an Hintergrund zur Technik http://www.cosmos.esa.int/web/lisa-pathfinder/the-lisa-technology-package

    Außerdem gibt es eine gründliche Darstellung der Messweise in Sterne und Weltraum 7/2014, S. 34ff

    zu 2.) Ob die Frage nach den Gravitationseffekten dort beantwortet wird, weiß ich allerdings nicht. Ich gehe davon aus, dass die Effekte innerhalb der Sonde zu klein sind, als dass sie stören würden, siehe auch: http://www.spektrum.de/news/enthuellt-mechanische-praezision-die-quantengravitation/1405326

    Äußere Schwerkrafteinflüsse sind jedenfalls der Grund dafür, dass derartige Messungen nicht auf einer erdnahen Umlaufbahn stattfinden können.
  • Was tun denn die Testmassen wirklich?

    31.05.2016, Georg Tatzel, Winnenden
    Ich habe eine Frage zu SuW 4/2016, S.30 im Unterschied zu S. 27:
    Auf S.30 wird erklärt, dass sich die "Lage der Testmassen" nicht ändert, wenn eine Gravitationswelle durch die Anlage läuft, "sondern ihr Eigenabstand".

    Auf S.27 ändert sich aber die Lage der Testmassen, aus dem Kreiss wird ein Oval.
    Oder kann man es sich so vorstellen: Die Orte der Testmassen werden auf einem Blatt Papier markiert, das ja die "Kräuselung" des Raums nicht mitmacht. Wenn eine GW durch sie durchläuft bleiben die Testmassen genau bei ihren Markierungen, aber ihre "Eigenabstände" ändern sich. So würde aber aus dem Kreis kein Oval, es bliebe beim Kreis, zumindest optisch.

    Noch eine Frage zum Interferometer von S.30: Wenn eine GW durch das Instrument läuft werden, so glaube ich, nicht nur die Schenkel des Interferometers gestreckt bzw. gestaucht, sondern auch die Wellenlängen des Lichts in dem jeweiligen Schenkel. Wenn das aber so ist, kommen die Lichtwellen wieder in gleicher Phase wie vorher am Detektor an. Es bliebe also bei der Auslöschung. Was ist da falsch gedacht?
    Antwort der Redaktion:
    Ganz kurz: Die beiden Darstellungen auf S. 27 und S. 30 widersprechen sich nicht. Die Abbildung auf S. 27 darf nicht so verstanden werden, dass sich die Orte der Punkte des Kreises/Ovals in einem konstanten Raum verändern. Das Diagramm veranschaulicht die Variation der räumlichen Abstände zwischen den Teilchen durch die Deformation des Raumes selbst.

    Eine etwas ausführlichere Antwort ist in SuW 7/2012, S. 8-10 auf den Leserbriefseiten zu finden. Noch ausführlichere Erklärungen finden Sie im SuW-Dossier "Einsteins Kosmos" von 2015, mehrere Artikel ab S.66. Einzelaspekte sind in den "Expertenantworten" jeweils auf S. 8 des Märzhefts und Aprilhefts 2016 diskutiert.

    Und hier eine ganz neue (2016) sehr anschauliche Beschreibung der Funktion von Markus Poessel: http://www.scilogs.de/relativ-einfach/gravitationswellendetektoren-wie-sie-funktionieren-gw-teil-2/
    Diese geht aber auf die kritischen Details, wie das Wechselspiel von Raum und Zeit und Licht die Messung möglich macht, nicht ein.

    Und hier eine äußerst unterhaltsame und dennoch äußerst gute 8-Minuten-Show zu dem Thema „was sind Gravitationswellen und wie weist man sie nach“ – samt eines echten Laser-Interferometers. Physiker und Moderator haben Spass und bringen Physik rüber. US-Ferneh-Sender CBS, „Late Show“ Beitrag:
    http://fivethirtyeight.com/features/a-statistical-analysis-of-stephen-colberts-first-100-episodes-of-the-late-show/?ex_cid=story-twitter

    Und ein angeblich (ich hab’s nicht angehört) ebenfalls unterhaltsames älteres Interviev mit Herrn Danzmann (deutsch)
    http://www.hannover.de/Wirtschaft-Wissenschaft/Wissenschaft/Initiative-Wissenschaft-Hannover/Multimediaportal/Einrichtungen/VolkswagenStiftung/In-space-no-one-can-hear-you-scream/Wie-Spitzenforscher-ins-All-lauschen

    U. Bastian
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