Neptun im Visier: James Webb fotografiert Ringe des Planeten

Neptun-Foto vom James-Webb-Teleskop

Da erblasst selbst Sauron vor Neid: Das James-Webb-Teleskop hat spektakuläre Fotos von allen Ringen des Planeten Neptun geschossen. Das erste Mal seit 30 Jahren bekommen wir wieder einen Einblick in die Eiswelt des achten Planeten: Und der lässt euch vor Aufregung das Blut in den Adern gefrieren. 

Der Neptun ist eine eisige Welt in den äußeren Bereichen unseres Sonnensystems. In einer unfassbaren Entfernung von 4,5 Milliarden Kilometern zur Sonne – also rund 30 mal weiter weg als die Erde – zieht er seit Milliarden von Jahren seine Bahnen. Der achte Planet wurde erst im Jahr 1848 von dem französischen Mathematiker Urbain Le Verrier und dem deutschen Astronomen Johann Gottfried Galle entdeckt. Von Ringen war damals noch nicht so viel zu sehen, man kann den Planeten ja noch nicht mal mit bloßem Auge am Himmel erkennen. 

Wird verarbeitet …
Erledigt! Sie sind auf der Liste.

Erst in den 80er Jahren entdeckte das Team um den Astrophysiker Edward Guinan das Ringsystem mittels Sternverdunkelungen und Sternverdeckungen. Das könnt ihr euch so vorstellen: Der Neptun wandert auf seiner Bahn immer weiter. Im Hintergrund verdeckt er dabei immer mal wieder Sterne. Ein plötzliches Aufblinken eines Sterns, kurz bevor oder nachdem der Neptun vor ihm vorbeigewandert ist, stellte einen Hinweis auf einen Ring dar, da die Staubteilchen im Ring das Licht des Sterns dann kurz verdunkelten. Rund 50 solcher Verdunkelungen wurden beobachtet, aber nur fünf ließen wirklich auf die Existenz von Ringen schließen. 

Neptun-Foto von Voyager-2

Die Sonde Voyager-2 stattete dem Eisriesen dann in den 80er Jahren einen Besuch ab und versorgte uns 1989 mit erstaunlichen Fotos von den Ringen, die ihr unten seht. Ohne Frage, allein dieses Foto von Voyager ist ein riesengroßer Erfolg und absolut erstaunlich. 

Die Ringe des Neptuns, aufgenommen von Voyager-2
Foto von Voyager-2: Die Ringe des Neptun

Aber: Spätestens jetzt sind die Aufnahmen veraltet. James Webb liefert uns jetzt den detailliertesten Einblick in die Welt der Ringe des Neptuns, wie wir ihn noch nie zuvor gesehen haben. Dank der fantastischen Infrarot-Augen von James Webb erhalten wir die klarsten Bilder von Neptun seit 30 Jahren. 

Neptun-Foto von James Webb

Schauen wir uns einmal unten dieses spektakuläre Foto an, das James Webb geschossen hat. Wir blicken schräg auf den Südpol des Planeten. Der Nordpol ist nicht zu sehen. Auf dem Bild sehen wir den Planeten Neptun mit seinem Ringsystem, wir sehen Wolkenbänder, Methaneiswolken und ganze sieben von seinen insgesamt 14 Monden. Wir sehen den Planeten hier in wirklich außergewöhnlicher Klarheit. 

Foto von Ringen des Neptun von James-Webb-Teleskop
James-Webb-Teleskop fotografiert die Ringe des Planeten Neptun

James Webb nimmt die Bilder im nahen Infrarotspektrum mit der sogenannten Nahinfrarotkamera (NIRCam) auf. Dadurch, dass James Webb im Infrarotbereich in den Weltraum blickt, kann das Teleskop viel weiter gucken. Es frisst sich im Grunde durch Staub und Gas einfach hindurch. So ein bisschen wie ein gewaltiger Pac Man, der sich durch die Nebelwolken des Alls frisst.

Neptun: Im blauen Gewand

Zwar erhalten wir mit der NIRCam klarere Aufnahmen der Objekte, aber ein bisschen Schwund ist immer. Denn dafür erscheint der Neptun in den Augen von James Webb nicht so schön blau, wie wenn etwa Hubble den Planeten fotografieren würde. Durch den Infrarotbereich wirkt der Neptun tatsächlich etwas fade. Das Methangas – Neptun besteht zu relevanten Teil aus dem Gas Methan – absorbiert den roten und infraroten Wellenbereich. Der Planet wird nur in Grauschattierungen sichtbar wird. Könnte James Webb den Neptun im sichtbaren Licht fotografieren, würde er in einem fantastischen blau strahlen.

Die ESA sagt dazu: „Tatsächlich ist das Methangas so stark absorbierend, dass der Planet bei Webb-Wellenlängen ziemlich dunkel ist, außer dort, wo hoch gelegene Wolken vorhanden sind. Solche Methaneiswolken sind als helle Streifen und Flecken zu erkennen, die das Sonnenlicht reflektieren, bevor es vom Methangas absorbiert wird.” Aber um die Farben soll es ja auch gar nicht gehen, sondern um das, was James Webb detailliert fotografiert hat. 

Foto des Planeten Neptun von Hubble aufgenommen
Hubble fotografiert den blauen Neptun

Neptunringe: Das erste Mal im Infrarotbereich

Die Ringe des Neptuns bestehen aus Staub, Steinen und Eis. Die Ringe sind auf der Aufnahme sehr gut zu erkennen, nicht nur die großen, auch die feineren Ringe sind zu erahnen. Heidi Hammel, Mitglied des James-Webb-Teleskop-Teams und Neptun-Expertin sagt dazu: „Es ist drei Jahrzehnte her, dass wir diese schwachen, staubigen Ringe das letzte Mal gesehen haben. Und das ist das erste Mal, dass wir sie im Infrarotbereich gesehen haben. Die extrem präzise Bildqualität von Webb ermöglicht es, diese sehr schwachen Ringe zu erkennen, obwohl sie sich so nah am Neptun befinden.“

Nochmal kurz 30 Jahre zurück. Der Vorbeiflug von Voyager bescherte den Forschern damals schon ohne Frage wertvolle Einblicke in das Ringsystem. Man fing an, mehr über die Ringe und ihren Aufbau zu verstehen. Unten sehen wir auf dem Foto von Voyager zum Beispiel, dass das Ringsystem aus mehreren, dünnen Ringen besteht. Sie sind zwar sehr lichtschwach, aber die Voyager-Sonde war ja nah genug dran und konnte entsprechend Bilder liefern. Die Kamera entdeckte noch viele weitere Ringe. Erwähnenswert sind vor allem der Adams-Ring, der sich über 60.000 Kilometer vom Zentrum des Neptuns entfernt befindet, der LeVerrier-Ring und der Arago-Ring – alle benannt nach berühmten Astronomen. 

Plüsch Saturn

Hat auch tolle Ringe: Der Plüsch-Saturn!

Hol dir jetzt den knuddeligen Planeten nach Hause!

Ringbögen in den Ringen des Neptuns

Der Adams-Ring bringt die Forscher aber manchmal noch an den Rande des Wahnsinns. In dieser Aufnahme könnt ihr sehen warum: Es gibt helle sogenannte Bogensegmente in dem Ring. Die lassen sich nicht mit den Bewegungsgesetzen der Himmelsmechanik erklären. Diese Ringbögen bestehen aus Staubklumpen und wurden ganz pathetisch nach den Schlagworten der Französischen Revolution benannt: Liberté, Egalité, Fraternité und Courage. Eigentlich hätten sich diese Klumpen mehr verteilen müssen auf dem Ring. Voyager-2 hatte schon erkannt, dass es in diesen Bereichen mehr Staub gibt, weshalb sie mehr Sonnenlicht reflektieren, als die anderen Bereiche des Adams-Rings. 

Die Ringbögen von Neptun, aufgenommen von der Voyager-Sonde
Voyager-Sonde: Die Ringbögen des Neptun

Die Forscher gehen davon aus, dass der Mond Galatea eine wichtige Rolle spielt bei der Entstehung der Ringbögen. Der Mond ist nur 1.000 Kilometer entfernt und dementsprechend übt er eine gewaltige Anziehungskraft auf die Ringe aus. Neben den Ringen können wir auf dem neuen Foto auch die faszinierenden Monde des Neptuns erkennen. Insgesamt sieben der 14 Monde hat James Webb fotografiert: Triton ist der größte Mond des Neptun und strahlt in der Aufnahme im oberen Bildbereich. Was außerdem gut zu erkennen ist, ist ein dünnes Band, das sich um den Äquator schlängelt. Die Forscher bezeichnen das als globales atmosphärisches Zirkulationssystem, das die Bewegungen in der Atmosphäre beeinflusst. 

Dieses Bild von James Webb ist mal wieder absolut atemberaubend. Solche Fotos sind von absoluter Relevanz, da sie uns daran erinnern, dass wir gar nicht so weit nach draußen vorrücken müssen im Universum. Es gibt in unserem Sonnensystem einfach noch so viele Geheimnisse, die es zu entdecken gilt. Wir müssen gar nicht Milliarden Lichtjahre entfernt blicken, um bahnbrechende Erkenntnisse zu gewinnen. In unserem direkten galaktischen Vorgarten tummeln sich noch so viele Geheimnisse und James Webb wird mit Sicherheit noch weitere in den nächsten Monaten lüften.

Ihr wollt mehr über dieses Thema erfahren? Dann schaut direkt mal in das Video von Astro-Tim rein:

Astronautennahrung, Eisenmeteorite und Plüschplaneten: In unserem Weltraum-Shop bleibt kein Wunsch offen. Kommt vorbei und stöbert in unseren Weltraum-Produkten.

Impressum und Datenschutz

Mond-Rätsel gelöst: Warum die Seiten des Trabanten so anders aussehen

Kollisionen, riesige Krater und Seen aus flüssiger Lava – all das gab es auf unserem Mond, wie Wissenschaftler nun in einer spektakulären Entdeckung herausgefunden haben.

Wir schreiben das Jahr 1959. Eine Raumsonde der Sowjets ist auf einer absolut historischen Mission, vermutlich eine der historischsten der gesamten Menschheitsgeschichte. Lunik 3 soll das erste Mal die Rückseite, also die erdabgewandte Seite des Mondes erkunden. Der Mond rotiert um die Erde mit einer sogenannten gebundenen Rotation. Das bedeutet, wir sehen immer nur dieselbe Seite. 

Wird verarbeitet …
Erledigt! Sie sind auf der Liste.

Was ist auf der anderen Seite des Mondes?

Seit Anbeginn der Menschheit haben unsere Vorfahren hoch zum Mond gesehen und sich gefragt: Was ist eigentlich auf der anderen Seite? Dieses Menschheitsrätsel sollte nun Lunik 3 lösen. Und tatsächlich: Lunik schickte das untenstehende Foto zurück. Das erste Mal, das die Menschheit die andere Seite des Mondes zu Gesicht bekam. Was für ein unglaublicher Meilenstein.

Lunik 3: Foto von der Rückseite des Mondes

Seit den Anfängen der Monderforschung steht die Wissenschaft vor einem großen Rätsel: Die erdabgewandte Seite des Mondes besitzt mehr Krater als die erdzugewandte Seite, die eher von riesigen gleichmäßigen Tiefebenen durchzogen ist, den sogenannten Mond-Maren. Auf der Darstellung unten seht Ihr die Unterschiede zwischen den beiden Seiten. 

Deutlich sichtbarer Unterschied zwischen den beiden Mondseiten

Weshalb es so große Unterschiede zwischen Vorder- und Rückseite gibt, war lange Zeit ungeklärt. Denn mit der frühen Entstehungsgeschichte des Mondes an sich ist es nicht zu erklären. Nach allgemein anerkannter Theorie entstand der Mond vor knapp viereinhalb Milliarden Jahren, als ein anderer Planet namens Theia die noch junge Erde gerammt hat. In diesem kolossalen Planeten-Crash ist ein riesiges Stück der Erde abgebrochen, Theia wurde komplett zerstört und aus den Überresten von Theia und den Stücken der Erde formte sich der Mond. Da er sich aus einer heißen Masse von planetarem Material formte, ist nicht wirklich ersichtlich, weshalb die beiden Seiten sich unterscheiden sollten. Vielmehr müssten sie relativ gleichmäßig aussehen. Irgendwas scheint also nach der Entstehung des Mondes noch passiert zu sein. 

T-Shirt: Realistische Darstellung der Mondlandung

Die Mondlandung war ein Fake? Von wegen! Dieses Shirt zeigt Originalaufnahmen der Landung auf dem Mond! Holt euch jetzt euer Mond-Shirt!

Einschlag ist Schuld für die unterschiedlich aussehenden Mondseiten

Der Planetenforscher Matt Jones von der Brown University ist dem Rätsel nun auf die Schliche gekommen und hat herausgefunden, was unserem Mond wahrscheinlich zugestoßen ist. Die Antwort ist, wie fast immer im Weltraum, eine Kollision. Scheinbar erlitt der Mond einige Zeit nach seiner Entstehung einen heftigen Einschlag. Das führte dazu, dass die erdzugewandte Seite sich in einen riesigen Lavaozean verwandelte. Die Unterschiede, die dadurch entstanden, sind mehr als nur oberflächlich, denn sie spiegeln sich auch in den geologischen Zusammensetzungen der beiden Seiten des Mondes wider. Der Einschlagsort ist das Südpol-Aitken-Becken, ein gigantischer Krater am Südpol des Mondes mit mehr als 1000 Kilometer Durchmesser. Und wenn Ihr euch diese Darstellung des Südpol-Aitken-Becken mal anschaut, stellt Ihr fest, dass es nicht genau am Südpol liegt sondern leicht in Richtung einer der Seiten des Mondes verschoben ist. 

Bild des Südpol-Aitken-Beckens auf dem Mond

Simulationen haben gezeigt, dass das der Einschlag, das sogenannte Südpol-Aitken-Becken-Ereignis, kurz SAB-Ereignis, das sich vor etwa 4,3 Milliarden Jahren ereignete, genau zur richtigen Zeit und am richtigen Ort stattfand, um Veränderungen auf nur einer Seite des Mondmantels auszulösen. Die durch den Einschlag erzeugte enorme Hitze hat den oberen Mantel auf der erdzugewandten Seite so stark erwärmt, dass es nach Ansicht des Forscherteams auf dieser Seite zu einer Konzentration von Kalium, Seltenen Erden, Phosphor und wärmeerzeugenden Elementen wie Thorium gekommen wäre. Und genau diese Elementmischung, die die Forscher in ihrer Simulation ausgerechnet haben, hat man auch in Bodenproben der erdzugewandten Seite des Mondes entdeckt, vor allem im sogenannten Procellarum KREEP Terrane, einer großen Anomalie auf der Mondoberfläche, die bekannt ist für ihren hohen Anteil an den eben genannten Elementen. 

Auf der Darstellung unten seht Ihr den Thorium-Gehalt der Mondoberfläche, wobei das Procellarum KREEP Terrane deutlich hervorsticht, und wir auf der erdabgewandten Seite des Mondes (rechts) kaum Thoriumvorkommen sehen. Das Szenario passt also perfekt: Durch das SAB-Ereignis wurde die erdzugewandte Seite des Mondes in eine gigantische heiße Lava-Hölle verwandelt, die wärmeproduzierenden Elemente wurden dort konzentriert und als die Oberfläche wieder fest wurde, verwandelte sie sich in die uns heute bekannten Mare, also in glatte ebene Strukturen.

Darstellung des Thorium-Gehalts auf dem Mond

Da es auf der erdabgewandten Seite keinen Lava-Ozean gab, hat der Mond dort kein solches Facelifting erhalten und die wärmebildenden Elemente fehlen fast komplett. Matt Jones beschreibt es so: “Wir zeigen, dass unter allen plausiblen Bedingungen, die zur Zeit der Entstehung vom Südpol-Aitken-Becken herrschten, diese wärmeproduzierenden Elemente auf der Nahseite konzentriert wurden. Wir gehen davon aus, dass dies zur Mantelschmelze beigetragen hat, die zu den Lavaströmen geführt hat, die wir an der Oberfläche sehen.”

Ihr wollt mehr über unseren Mond erfahren? Dann schaut euch das neue Video von Astro-Tim an:

Astronautennahrung, Eisenmeteorite und Plüschplaneten: In unserem Weltraum-Shop bleibt kein Wunsch offen. Kommt vorbei und stöbert in unseren Weltraum-Produkten.

Impressum und Datenschutz