Astronomie am Kepler

Ein Regenbogen ist nicht nur eine faszinierende Himmelserscheinung, sondern liefert uns auch Informationen über das Sonnenlicht: weißes Licht besteht aus der Mischung eben aller dieser Regenbogenfarben. Und die Farben des Sonnenlichts (und des Lichts der Sterne und Objekte im Universum) können uns viel über die Zusammensetzung Sonne bzw. der leuchtenden Objekte im Weltraum geben: aus der Astronomie wird die Astrophysik. Darum reden wir in dieser Folge über die Analyse des Lichts der Sterne: die Spektroskopie.

Davor sprechen wir in den Space News über aktuelle Forschung aus Graz: eine Forschungsgruppe rund um Helmut Lammer vom IWF hat durch eine neue Art der Auswertung von Daten des Magnetometers auf Galileo, einer 2003 beendeten Jupitermission, in der Umlaufbahn des Vulkanmondes Io das lebenswichtige Element Phosphor nachweisen können. Wenn Io Phosphor ausstößt, kann dieser Phosphor auch von den anderen Monden aufgesammelt werden – und die haben unterirdische Ozeane aus flüssigem Wasser, die potenziell Leben enthalten könnten.

Gustav Kirchhoff und Robert Bunsen haben die schon seit Icaak Newton bekannte Zerlegung des weißen Lichts in seine Spektralfarben durch ein Prisma zur wissenschaftlichen Methode der Spektroskopie ausgebaut: das Spektrum eines Sterns erzählt uns etwas über seine Temperatur, seine chemische Zusammensetzung, seine Leuchtkraft, und über den Dopplereffekt auch über seinen Bewegungszustand. So konnte nun erforscht werden, was zuvor als unerreichbar galt: aus welchen Elementen Sterne, Staub- und Gaswolken und andere Objekte im All bestehen, welche Temperaturen sie haben, welche Leuchtkraft und sogar welchen Bewegungszustand: über den optischen Dopplereffekt, der vom Salzburger Mathematiker und Physiker Christian Doppler entdeckt wurde, können wir bestimmen, wie Sterne rotieren und ob sie sich uns nähern oder sich von uns entfernen. Mit dieser Methode kann man sogar die Geschwindigkeit von Sonnenausbrüchen messen, die Rotationsgeschwindigkeit von Sternen bestimmen und sogar Exoplaneten entdecken.

Mit welchen Methoden beobachten wir eigentlich den Weltraum? Wir starten eine Themenreihe in unserem Podcast und sehen uns die Werkzeuge der Astronomie an. Davor sprechen wir in den Astronews über die zum Aufnahmezeitpunkt laufende Artemis 2 – Mission, die mit der Rückkehr der Astronaut:innen am 10. April 2026 nun auch erfolgreich zu Ende gegangen ist.

Die längste Zeit der Menschheitsgeschichte bis zum Ende des 16. Jahrhunderts konnte man den (allerdings perfekt dunklen) Nachthimmel nur mit freiem Auge beobachten. Trotzdem gab es ganze Observatorien wie Stonehenge, das jahrtausendealte Sonnenobservatorium von Goseck und – als letztes seiner Art – Sternjeborg mit seinen astrometrischen Präzsesionsinstrumenten, dass sich der berühmte Astronom Tycho Brahe gegen Ende des 16. Jahrhunderts erbauen ließ. Mit Instrumenten wie dem Quadrant, dem Sextant oder der Amillarsphäre (Astrolabium) wurden die Positionen der Sterne bestimmt und vermessen.

Anfang des 17 Jahrhunderts wurde dann das Fernrohr erfunden, Galileo Galilei verbesserte es und war der erste, der damit die Krater des Mondes, die 4 großen Jupitermonde und die „mondartigen“ Phasen der Venus entdeckte – und dass die Milchstraße aus unzähligen Sternen besteht. Fernrohre und Ferngläser eröffneten der Astronomie einen völlig neuen Blick auf das Universum – auf Objekte, die ohne optische Hilfsmittel unsichtbar blieben. Später entwickelten auch Johannes Kepler, Isaak Newton und viele weitere immer bessere Versionen von Teleskopen, und die Instrumente wurden immer größer.

Die Erfindung der Fotografie revolutionierte nochmals die Himmelsbeobachtung: nicht nur, dass man nun die Beobachtungen objektiv festhalten konnte, durch Langzeitbelichtung war es nun möglich, bisher unsichtbar bleibende lichtschwache Objekte abzubilden: die Grenzen der menschlichen Sehkraft wurden damit überschritten, und auch heute noch zeigen Fotos mit selbst einfachen Kameras (wie Smartphonekameras) viel mehr, als das menschliche Auge sehen kann.

In dieser Folge geht es um Planeten, die um andere Sterne kreisen – extrasolare Planeten oder Exoplaneten genannt (wir haben überspitzt formuliert, dass „Planet“ laut der IAU (Internationale Astronomische Union) nur Objekte heißen, die um die Sonne kreisen – aber bei dieser Definition im Jahr 2006 ging es genaugenommen nur um unser Sonnensystem).

Davor sehen wir uns in den Spacenews eine interessante aktuelle Forschungsarbeit an, in der es um die nötigen Lebensbausteine auf habitablen Planeten geht, um CHNOPS (Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor, Schwefel). Ohne diese 6 Elemente kann es kein Leben geben, so wie wir es kennen („Lawki“, live as we know it). Im Speziellen hat sich die Forschungsgruppe angesehen, was nötig ist, damit Stickstoff und Phosphor auf der Oberfläche eines Planeten verfügbar ist. Dazu braucht es eine ganz bestimmte Sauerstoffkonzentration, sonst gehen diese Elemente in Richtung Planetenkern oder Atmosphäre verloren – was bedeutet, dass es vermutlich nur wenige Planeten geben kann, auf denen eben auch alle sechs Lebensbausteine so vorhanden sind, dass sich daraus Leben bilden kann.

Draugr, Phobetor und Poltergeist - die ersten „Planeten“, die man entdeckt hat, umkreisen keinen echten Stern, sondern den Pulsar Lich – und gelten darum nur als „Quasiplaneten“, da sie wohl nur aus den Resten einer Supernova entstanden sind. Pegasi 51b war der erste „echte“ Exoplanet, entdeckt mit der Radialgeschwindigkeitsmethode – und auch das war ein eigenartiges Objekt, ein Hot Jupiter, der seinen Stern in einer sehr engen Bahn umkreist. Dort kann er nicht entstanden sein, und seither wissen wir, dass Planeten anfangs ihre Position sehr stark verändern können – sie migrieren durch das Sternsystem.

Exoplanetensysteme haben viele Objekte, die es so in unserem Sonnensystem nicht gibt – Supererden, Minineptune, vielleicht sogar Ozeanplaneten oder Eisenplaneten und viele andere hypothetische Exoplanetenarten, über die wir derzeit nur spekulieren können.

Dank der ESA-Mission PLATO, die im September 2026 starten sollte, sollten wir bald auch mehr über erdähnliche Planeten und ihre Sterne herausfinden.

Im Astrolexikon geht es diesmal um Kometen! Im Herbst 2025 war mit C2025 A6 Lemmon ein recht schönes Exemplar zu sehen – auch wir haben damals eine gute Aufnahme gemacht.

In dieser Folge reden wir über die geglückten und weniger geglückten Versuche der Menschheit, zum Mond zu reisen, und über die Zukunft der bemannten Mondraumfahrt. Davor werfen wir in den Space News ein Blitzlicht auf die geplante rein europäische Mondmission Twardowski, bei der unter anderem das polnische Raumfahrtunternehmen Creotech und die Abteilung für Planetologie der Universität Münster miteinander kooperieren und die nützliche Rohstoffe auf dem Mond mit Infrarotspektroskopie ausfindig machen wird. Schon auf normalen Mondfotos zeigen sich Farben, wenn man die Farbsättigung des Bildes stark erhöht – Gebiete mit Titan- und Eisenmineralien erscheinen Blau, Eisenoxide (also praktisch Rost) ist rötlich, Thoriummineralien haben einen blauvioletten Ton.

Und schließlich im Astrolexikon sprechen wir über Galaxienhaufen und was sie so besonders macht!

Die Artemis II – Mission steht vor der Tür, im April 2026 sollten zum ersten Mal nach 44 Jahren wieder Menschen zum Mond fliegen und ihn dabei zumindest umrunden – und sich dabei sogar weiter von der Erde entfernen als jemals irgendein Mensch zuvor.

Darum nehmen wir in dieser und der kommenden Folge den Mond in den Blick. Wie ist er überhaupt entstanden? Wir machen einen kleinen Streifzug durch die Entstehungstheorien des Mondes und ihre Geschichte. In unserem Astrolexikon fragen wir uns: was genau ist eigentlich die Milchstraße?