Abenteuer Astronomie

Unglaublich aber wahr: Obwohl der Planet 19,6AE oder 2,9 Mrd. km von der Erde entfernt war, sind US-Astronomen mit einem der Keck-Teleskope auf dem Mauna Kea in Hawaii diesen Juli wesentlich detailreichere Aufnahmen der Wolkenstrukturen des Uranus gelungen als 1986 der Raumsonde Voyager 2 bei ihrem Vorbeiflug. Der Planet war der Röhrenkamera Voyagers im Wesentlichen als matt grünliche Kugel fast ohne Einzelheiten und nur mit einer matten Bänderstruktur erschienen, da half alle Bildbearbeitung nichts. Der Grund dafür ist das viele Methan in der Atmosphäre des eisigen Gasplaneten, das im sichtbaren Licht kaum einen Blick in seine Wetterküche zulässt. Anders im nahen Infraroten, das Voyagers Kamera-Technologie der 1970er-Jahre nicht zugänglich war, wohl aber der modernen erdgebundenen Astronomie. Denn bei 1,6µm Wellenlänge, dem H-Band, funktioniert auch die Adaptive Optik hervorragend, bei der ein rasant verformter Spiegel die Luftunruhe weitgehend ausgleicht. Großteleskope können dann ihre prinzipielle Winkelauflösung von Bruchteilen einer Bogensekunde ausspielen, vor allem wenn auch noch die besten Bilder »gestackt« werden: Diese Standardtechnik von Amateur-Planetenbeobachtern kam auch für diesen 350 Pixel breiten Uranus zum Einsatz.

Konkret wurden für das erste Bild 117 und für das zweite 118 kurz belichtete Einzelaufnahmen passgenau aufaddiert. Aber bei der schnellen Rotation des Planeten war das gar nicht so leicht: Zum einen wurden die Einzelbilder auf einen Globus umgerechnet, sodass sie gegeneinander korrekt verdreht werden konnten. Und weil die Wolken der Gasplaneten auch noch in unterschiedlichen Breiten unterschiedlich schnell rotieren, wurde diese Korrektur für jede Zone anders durchgeführt. Das Helligkeitsmuster des Uranus wird von einer großräumigen Bänderstruktur dominiert, die heutzutage auch regelmäßig von Amateurastronomen erfasst wird, hier aber gestört hätte: Durch Hochpass-Filterung – Subtraktion eines künstlich unscharf gerechneten Bildes – wurden die Bänder entfernt, sodass nur noch kleinskalige Details übrig blieben. Die ganze Prozedur wurde für beide Nächte zweimal durchgeführt, mit einem breitbandigen H-Band-Filter, wo Methan stark absorbiert (diesen Ergebnissen wurden die Farben Blau und Grün zugeordnet), und einem engbandigen für schwache Methan-Absorption. Diesen Bildern wurde der Rot-Kanal zugeordnet, sodass man in rötlich schimmernden Bereichen tiefer in die Wolken hineinschaut. Und was bedeuten nun all die überraschend komplizierten Wolkenmuster? Da müssen die Uranusforscher – noch – passen, waren die Daten doch bei der Präsentation dieser Bilder auf einer Tagung diesen Monat noch kein Vierteljahr alt.

Daniel Fischer