Das Hubble Ultra Deep Field ist da - mit Galaxien bis z=12?

400 Orbits des Weltraumteleskops lang wurde im Zeitraum 24.9.2003 bis 16.1.2004 immer wieder dasselbe Himmelsfeld im Fornax belichtet, insgesamt 11.3 Tage oder fast 1 Mio. Sekunden mit der Kamera ACS in vier Farben und 4.5 Tage mit der IR-Kamera NICMOS. Jetzt ist das Hubble Ultra Deep Field da, das noch tiefer in den Kosmos schaut als die legendären Hubble Deep Fields. Rund 10'000 Galaxien sind auf dem Bild mit 3 Bogenminuten Kantenlänge zu erkennen, und die schwächsten Detektionen durch die ACS sollten Rotverschiebungen um 7 (was 800 Mio. Jahren nach dem Urknall entspricht), die schwächsten NICMOS-Funde gar um 12 haben (400 Mio. Jahre). Die hohen Rotverschiebungen gilt es freilich noch zu beweisen, wobei tausende Spektren, die die ACS mit ihrem »Grism« aufnahm, schon den Weg zu den vielversprechendsten Kandidaten weisen und z.B. rote Sterne gleich ausschließen. [11.3.2004]

[867] Links: Homepages des HUDF bei STScI und ST-ECF, ein HST Press Release, das erste (?) Paper zum HUDF von Bunker & al. und Artikel von BBC, New Scientist, AP, Space.com, Space Today, NetZeitung und Rh. Post.

Modell des "Zwinkersterns" eindrucksvoll bestätigt

Als das in Artikel 854 beschriebene Modell für das seltsamen Stern mit seinen ultralangen Verfinsterungen entwickelt wurde (wie auch ein unabhängiges recht ähnliches Modell), gab es noch keine direkten Hinweise auf einen Doppelstern - aber das ist jetzt anders: Messungen der Radialgeschwindigkeit an KH15D zeigen eine klare Periodizität von 48.38 Tagen, die mit der photometrischen Periode praktisch indentisch ist! Damit ist klar, daß der heute sichtbare Stern - wenn er nicht gerade verdeckt wird - Teil eines Doppelsystems ist, und dessen Parameter stimmen beeindruckend gut mit den vom Modell vorausgesagten überein. Das Rätsel KH 15D ist damit aber nur halb gelöst: Jeder direkte Hinweis auf die postulierte Staubscheibe durch Infrarotbeobachtungen fehlt nach wie vor, könnte aber dem Spitzer Space Telescope gelingen. [11.3.2004]

[866] Link: ein Paper von Johnson & al.

Ein Indiz für wässrige Chemie auch im Krater Gusev

hat Spirit Anfang März bei der Untersuchung des Innenlebens des seltsam geformten vulkanischen 60-cm-Steins »Humphrey« gefunden: Nachdem sich das RAT 2 mm tief hineingegraben hatte, sichtete die Mikroskopkamera helle Kristalle. Die haben sich vermutlich aus einer wässrigen Lösung gebildet, die bereits Teil der Lava war, aus der Humphrey wuchs - und die involvierte Wassermenge war wesentlich geringer als die, die einst Opportunity Ledge durchtränkte. Dort mißlang Opportunity jetzt eine RAT-Aktion - während Spirit bereits 250 m weit gekommen ist! [9.3.2004]

[865] Links: ein MER Press Release und Artikel von AstroBiology, LA Times, BBC, New Scientist, Scient. Am., Space Today, NetZeitung und BdW - außerdem eine (arg verspätete) MPG PM zu den Wasserspuren in der Opportunity Ledge und ein BBC-Artikel mit der Erwartung, daß die MER 240 Tage lang durchhalten werden.

War die Marsatmosphäre zu dünn für Beagle 2? Oder wurde der Lander schon beim Abwurf vom Mars Express beschädigt? Viele Fragen bleiben offen, und die Untersuchung geht weiter: BBC, New Scientist, Space Today, Rh. Post, NetZeitung.

Sonnenfinsternisse durch Deimos & Phobos

können die Mars Exploration Rover derzeit beobachten: Erst zog der kleine Deimos am 4. März für Opportunity vor der Sonnenscheibe her, dann verursachte der viel größere Phobos am 7. März für denselben Rover eine partielle SoFi. Für totale Sonnenfinsternisse sind beide Marsmonde zu klein, aber Phobos kann zumindestens für eindrucksvolle ringförmige SoFis sorgen - damit wird am 10. März gerechnet. Noch nie wurden Sonnenfinsternisse von der Marsoberfläche aus beobachtet; die schon ziemlich dunkle Penumbra von Phobos wurde dagegen schon von diversen Marsorbitern (insbesondere dem MGS) auf der Planetenoberfläche verfolgt. [9.3.2004]

[865] Links: ein JPL Release, die Pancam-Bilder des Deimos-Transits, eine kleine Animation und Artikel von Space.com und NetZeitung.

Die große "Kaninchenjagd" auf dem Mars, die sogar in der ZEIT Niederschlag fand, ist zuende - es handelte sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um ein Stückchen Airbag, das vom Wind durch Opportunitys Krater geweht wurde: MER Spotlight.

Die »Opportunity Ledge« wurde einst von Wasser durchtränkt

Ein erster fundamentaler Fund der Marsrover: Zwar ist immer noch nicht klar, wie die auffällige Felsbank in Opportunitys kleinem Krater entstanden ist, aber die intensive Untersuchung des Gesteins hat in den letzten zwei Wochen praktisch den Beweis erbracht, daß irgendwann einmal salziges Wasser in größerer Menge durch diese Sedimente sickerte. Die auffälligen Kügelchen, die in den Gesteinsschichten stecken (siehe Artikel 843 und 847), haben sich inzwischen als Konkretionen entpuppt: Sie wuchsen im Gestein, als im Wasser gelöste Substanzen an Kondensationskeimen ausgefällt wurden. Und diese »Blueberries« (so der Spitzname der Marsforscher) sind nur eines von vier Indizien für eine vorübergehende feuchte Epoche an dieser Stelle auf dem Mars.

Noch vielsagender sind nämlich platte Drusen, typischerweise 1 cm lange aber nur 1-2 mm breite Hohlräume, die kreuz und quer im Felsen El Capitan sitzen, in allen möglichen Winkeln (Bild): So etwas kennt man auch auf der Erde, und es zeigt an, daß dort einmal Kristalle im Gestein gewachsen sind, die danach wieder verschwanden. Das dritte Indiz ist der enorme Schwefelgehalt der Ledge: Als man mit dem RAT die Oberfläche abkratzte und das Mainzer APXS das unverwitterte Gestein messen konnte, schnellten die Meßwerte dramatisch nach oben. Der Felsen ist demnach voller Sulfatsalze und garantiert kein Basalt (wie Adirondack im Gusev-Krater). Die Sulfate bestätigte per IR-Spektroskopie auch Mini-TES, als es in das RAT-Loch schaute. Und Indiz Nr. 4 ist das Mineral Jarosit, das nur in flüssigem Wasser entsteht und vom ebenfalls aus Mainz stammenden Mössbauer-Spektrometer nachgewiesen wurde (das insgesamt vier Mineralien fand).

Bei den Salzen handelt es sich vermutlich um MgSO₄, das in wasserfreier Form als Kieserit (und sonst als Epsom-Salz) bekannt ist. Auch Chloride finden sich in der Opportunity Ledge (und ein paar ppm Bromide): Sie besteht zu 40 Prozent aus Salzen! Und zu einer solchen Konzentration kommt es (jedenfalls auf der Erde) nur, wenn eine größere Menge Salzlösung verdampft ist: Sogar das chemische Muster im Gestein (die »evaporative Sequenz« von Chlor-, Schwefel- und Brom-Verbindungen) paßt dazu, denn verschiedene Salze fallen nacheinander aus. Alle Indizien identifizieren Meridiani Planum also einen Ort, wo sich einst Mineralien aus Wasser niederschlugen - damals könnte der Planet dort durchaus bewohnbar gewesen sein. Wie lange diese interessante Epoche andauerte und wann sie sich - in ferner Vergangenheit - ereignete, darüber sind noch keinerlei Aussagen möglich.

Und auch der geologische Kontext bleibt noch aufzuklären: Nach wie sind mehrere Entstehungsmechanismen für die Opportunity Ledge selbst denkbar, von Sedimentablagerungen in einem Gewässer bis zu angewehtem Sand. Vielleicht werden Detailuntersuchungen einer verdächtigen Stelle binnen einer Woche Klarheit schaffen, denn dort ist das Ablagerungsmuster besonders gut zu erkennen. Wenn sich der Verdacht auf »cross bedding« bestätigt, dann wäre das ein Indiz für Teilchen, die sich in einem fluiden Medium bewegten: Das wäre konsistent mit Wasser, aber es gäbe auch andere Erklärungen. Das salzige Wasser, das in der Ledge seine markanten chemischen Spuren hinterließ, kann jedenfalls auch erst lange nach der Entstehung der Ledge eingesickert sein, Grundwasser z.B. Eine vergleichbare Durchtränkung von Gestein ist auf dem heutigen Mars nirgends mehr denkbar - aber wie verbreitet war sie einst?

Einen generellen Schwefelreichtum der Marsoberfläche hatten schon die Viking-Orbiter erkannt, und der Verdacht auf Salze stand seither im Raum; weder der Mars Pathfinder noch Spirit haben aber welche gefunden. Beide MER werden sich im weiteren Missionsverlauf je einem größeren Krater zuwenden, um in die Tiefe zu blicken: Spirit sollte »Bonneville« Mitte des Monats erreichen, Opportunity in ca. 10 Tagen seinen Minikrater verlassen und dann innerhalb weniger Wochen mit 50-100 m/Tag (das Gelände ist ausgesprochen glatt) zum großen »Endurance« fahren. Und es zeichnet sich bereits die Rolle der nachfolgenden NASA-Missionen ab: So wird sich der 2005-er Mars Reconnaissance Orbiter an Opportunitys Landestelle die »ground truth« besorgen und die Verbreitung derartiger Formationen global untersuchen. Und Meridiani-artige Salze stehen ganz oben auf der Wunschliste für die erste Sample Return Mission im nächsten Jahrzehnt. [4.3.2004]

[863] Quelle: eine Pressekonferenz von Squyres & al. vom 2.3.2004, die zum ersten Mal im NASA-HQ in Washington, DC, anstatt am JPL abgehalten wurde, um die Bedeutung der Entdeckungen zu unterstreichen - entsprechend aufgeregt war schon im Vorfeld der PK spekuliert worden. Links: ein MER Press Release, Science@NASA und Artikel von Spacefl. Now, AstroBiology, Sky & Tel., Nature Sci. Update, Astronomy, LA Times, New Scientist, Houston Chronicle, Planetary Soc., UPI, Fla. Today, VOA, Space.com, Space Today, BdW, NetZeitung und Rh. Post.

Rosetta ist auf einer nahezu perfekten Bahn, so daß kaum Treibstoff für Korrekturen benötigt wird und mindestens ein Asteroidenbesuch in Reichweite ist - und auch die Technik der Kometensonde aus Artikel 860 funktioniert einwandfrei: Status. Früher: Rhein. Post.

Eine Galaxie mit spektroskopisch bestimmter Rotverschiebung 10.002

ist mit dem Very Large Telescope hinter dem Galaxienhaufen Abell 1835 aufgespürt worden, der sie dankenswerterweise per Gravitationslinseneffekt um einen Faktor 25 bis 100 heller macht: Die Galaxie mit z=7 aus Artikel 844 scheint damit als Rekordhalter klar abgelöst. Zumal es diesmal nicht nur eine Abschätzung der Rotverschiebung durch Photometrie in verschiedenen Farben gibt, die zur gezielten Suche nach Galaxienkandidaten mit z>7 eingesetzt wurde und auf einen Wert um 10 hindeutet, sondern auch Spektren! Und diese zeigen eine Linie bei 1.337 µm, bei der es sich vermutlich um die Lyman-Alpha-Linie handelt: Daraus folgt eine Rotverschiebung von 10.0018±0.0005, d.h. wir sehen die Galaxie zu einer Zeit, als das Universum (gemäß der Konkordanz-Kosmologie) erst 460 Mio. Jahre alt war.

Alternative Interpretationen des Objekts (mit viel geringerer Rotverschiebung) sind noch nicht ganz auszuschließen: Noch bessere Spektren mit mehr Linien oder räumlich aufgelöste Bilder des Winzlings sind wünschenswert. Relativ zu Abell 1835 liegt er jedenfalls exakt an jener Stelle (»critical line«), wo eine Galaxie mit 9 < z < 11 optimal verstärkt würde. Die Galaxie besitzt - die Rotverschiebung von 10 vorausgesetzt - eine Masse in Form von Sternen von nur etwa 8 Mio. Sonnenmassen, was eher zu einem Kugelsternhaufen paßt (inklusive Dunkler Materie könnten es allerdings > 500 Mio. Sonnenmassen sein). Sie ist offenbar einer der Urbausteine der heutigen Galaxien und zugleich eine wichtige »Lichtquelle« im jungen Kosmos gewesen, der gerade in der Ära der Reionisation den neutralem Wasserstoff beseitigte und allmählich durchsichtig wurde (siehe Kurzmeldung unten): Dank einer hohen Sternbildungsrate brachte sie es auf immerhin 200 Mio. Sonnenleuchtkräfte. [4.3.2004]

[862] Links: ein Paper von Pelló & al., ein ESO Press Release und Artikel von BBC, Rh. Post und NetZeitung.

Die Reionisation des Alls erfolgte in zwei Schüben und dauerte insgesamt rund 1 Mrd. Jahre - das ergibt eine neue Modellierung der Wasserstoff-Absorption in den Spektren der fernsten Quasare: ein CfA Press Release und ein BdW-Artikel.

Wortgefechte um den Asteroiden-Zwischenfall vom 13. Januar

toben im Internet, seit am 23. Februar auf einer Tagung über die Vorgänge rund um die Entdeckung und »Entschärfung« von AL00667 berichtet wurde - die praktisch ausschließlich amerikanische Gemeinde der professionellen Experten für erdnahe Objekte (NEOs) ist winzig und zerfällt doch in mehrere Fraktionen, die sich nicht ausstehen können. Auf der einen Seite stehen das nach wie vor für die Katalogisierung sämtlicher Asteroidenentdeckungen und -positionsmessungen zuständige Minor Planet Center (MPC) in Cambridge, Massachussets, und die Handvoll Profi- wie Amateurastronomen, die emsig entdecken und vermessen, auf der anderen einige überwiegend NASA-nahe Astronomen, die weniger nahe an den eigentlichen Daten operieren, dafür aber gerne vermeintliche Fehlleistungen des MPC öffentlich anprangern.

Beim aktuellen Fall (siehe Artikel 848) war eigentlich alles glimpflich ausgegangen, ohne daß eine vorschnelle Warnung vor einem drohenden Impakt an die breite Öffentlichkeit gelangt war. Aber weil das MPC nicht auf den - extrem unwahrscheinlichen - Fall vorbereitet war, daß die automatisch erstellte Bahnrechnung für einen neuentdeckten Asteroiden geradewegs in die Erde hinein führte, gab es Grund zu Nachbesserungen (die längst geschehen sind: Die MPC-Software ist inzwischen um eine autonome Impaktprognose erweitert worden). Die reißerische Darstellung der Ereignisse durch einen Astronomen der zweiten Fraktion auf einer großen Tagung über Asteroidenabwehr, die jetzt zu noch übertriebeneren Meldungen in manchen Zeitungen führte, hat nun ebenfalls harsche Kritik provoziert.

In den Stunden bis zur entwarnenden Beobachtung (die übrigens schon Stunden vor dem vielzitierten Amerikaner dem britischen Amateur Richard Miles gelang) waren nämlich einige emsige Bahnrechner außerhalb des MPC auf Impaktwahrscheinlichkeiten zwischen 10 und 40 Prozent gekommen - und es wurde zumindest erwogen, im Falle anhaltener Unsicherheit das Weiße Haus zu alarmieren. Das war einfach absurd, sagt nun wieder die erste Fraktion, denn die bedrohliche Bahn beruhte auf exakt vier gemessenen Positionen, was schon aus mathematischen Gründen nicht einmal dann zu einer eindeutigen Bahn führen würde, wenn die Messungen alle präzise gewesen wären. Die Wahrscheinlichkeitsrechnungen waren demnach Unfug. Eine der vier Positionen stellte sich am Schluß als ziemlich falsch heraus, und der Asteroid (der jetzt 2004 AS1 heißt) kam nur auf 12 Mio. km an die Erde heran, ist dafür aber rund 500 m groß. [4.3.2004]

[861] Quellen: CC Net vom 25.2. bis 2.3.2004. Links: ein quasi offizielles Statement der Arbeitsgruppe für NEOs (das aber nicht mit allen Mitgliedern abgesprochen war) und Artikel von AstroBio, TIME, SF Gate, Guardian, ORF und Hamburger Abendblatt.

Amateurastronomen werden für NEO-Arbeiten belohnt - der Pete Conrad Act hat das amerikanische Abgeordnetenhaus passiert: House Press Release, AP, Space Today.

Amateur-Meteoritensucher warfen eine Bowling-Kugel aus einem Flugzeug, um das Impaktverhalten zu untersuchen - und zum Spaß: Bilder des kuriosen Experiments und Artikel von AP und Space.com.

Eine ungewöhnliche Störung auf dem Jupiter ist am besten am Rand des Planeten zu sehen: Sky & Tel. Jupiter in Opposition: Science@NASA.