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Gewitterforschung: Kosmische Teilchen – irdische Blitze

Mit dem Radioteleskop LOFAR messen Physiker neuerdings auch elektrische Felder in Gewitterwolken. Mit dieser Methode lässt sich vielleicht künftig die Frage beantworten, wie Gewitterblitze eigentlich entstehen.
Blitze in den Rincon Mountains

Spätestens seit jenem berühmten, Benjamin Franklin zugeschriebenen Experiment haben Blitz und Donner viel von ihrer Mystik verloren. Der amerikanische Naturforscher, Diplomat und Gründervater der Vereinigten Staaten zeigte 1752 mit einem metallenen Flugdrachen, dass Gewitterblitze nichts weiter sind als sichtbare Elektrizität – und damit keine Manifestation göttlichen Zorns, sondern ein mit den Gesetzen der Physik erklärbares Naturphänomen. Allerdings wissen Franklins Nachfolger auch fast drei Jahrhunderte später noch nicht, wie die energiereichen Entladungen in der Atmosphäre eigentlich entstehen. Das könnte sich nun ändern – dank des neuesten Lieblingsspielzeugs der Radioastronomen: Eher zufällig entdeckten Wissenschaftler in den Niederlanden, dass man mit den Antennen des Low Frequency Array (LOFAR) nicht nur in die Tiefen des Weltalls blicken, sondern auch den Anregungszustand von Gewitterwolken messen kann.

Blitze bilden sich tief im Innern von gewaltigen Wolken, und in die lässt sich äußerst schwer hineinschauen. Zwar haben Meteorologen heute eine ungefähre Vorstellung davon, wie sich elektrische Ladungen in Gewitterwolken trennen. Unklar ist aber, durch welche Prozesse die für eine Blitzentladung erforderlichen hohen elektrischen Feldstärken zu Stande kommen. "Auf rund drei Millionen Volt pro Meter müsste sich die elektrische Energie zur klassischen Zündung einer Blitzentladung konzentrieren", sagt Ute Ebert, Gewitterforscherin am Centrum Wiskunde & Informatica in Amsterdam. Doch in Wolken fand man höchstens ein Zehntel dieses Werts. Wie also entstehen jene mindestens vier Millionen Blitze, die Schätzungen zufolge täglich in Gewittern auf der Erde niedergehen? ...

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Sterne und Weltraum – Explosion in Andromeda – Die Supernova von 1885

Die Supernova S Andromedae, die sich außerhalb unserer Galaxis in einer Entfernung von rund 2,5 Millionen Lichtjahren in der Andromedagalaxie ereignete, wurde von dem Astronomen Ernst Hartwig schon im Jahr 1885 entdeckt. Er schrieb damit Astronomiegeschichte. Heute setzen Instrumente wie das neue 4MOST Maßstäbe für die Forschung. Es kann mehr als 2000 Objekte am Himmel gleichzeitig ins Visier nehmen – Sternbeobachtung von den Anfängen bis ins digitale Zeitalter. Darüber hinaus: Schwarze Löcher, die nach dem Verschlingen eines Sterns nach einiger Zeit im Radiobereich wieder aufleuchten, die Geburt eines weißen Zwerges durch eine Sternkollision sowie unser Praxistipp zur Beobachtung des Südhimmels mit Remote-Teleskopen von zu Hause aus.

Sterne und Weltraum – Swing-by – Raumsonde JUICE im Billardspiel mit Mond und Erde

Die europäische Raumsonde JUICE führte ein wichtiges Swing-by-Manöver am Erde-Mond-System durch, um mittels der Schwerkraft zu beschleunigen. Dabei half erstmals auch der Mond mit. Bis 2029 folgen drei weitere Planetenvorbeiflüge, um 2031 dann Jupiter und seine Galileischen Monde zu erreichen. Wir informieren Sie über die Details der Mission. Im zweiten Teil unserer Serie über Observatorien berichten wir über das Extremely Large Telescope (ELT) der ESO, das in der chilenischen Atacama-Wüste gebaut wird. Ein langjähriger ESO-Mitarbeiter beschreibt uns den Fortschritt des Großprojekts. Das ELT soll ähnliche Durchbrüche wie die Weltraumteleskope Hubble und James Webb ermöglichen. Darüber hinaus beleuchten wir die wissenschaftshistorische Bedeutung der Werke des Philosophen Immanuel Kant, der dieses Jahr 300 Jahre alt geworden wäre, und zeigen in unserem Praxisbericht, wie Sie vom Boden aus mit amateurastronomischen Mitteln Raumstationen am Himmel fotografieren können.

Sterne und Weltraum – Supernovae Ia: Wie schnell expandiert das Universum?

Ein »Jugend forscht«-Gewinner stellt sein Projekt vor, in dem er mit mehreren Supernovae Ia die Hubble-Konstante berechnet. Wir berichten über eine neue Hypothese zu schnellen Radioblitzen und präsentieren das Wendelstein-Observatorium in den Bayerischen Alpen. Woran wäre die Landung der Raumsonde SLIM fast gescheitert? Und wie baut man sich eine Ministernwarte im Garten?

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