(CNN) Dieses Jahr war ein hartes Jahr, egal wo auf der Welt man lebt, aber Entdeckungen jenseits unseres Planeten und schillernde Bilder aus dem Kosmos sorgten für einen Lichtblick im Jahr 2020.
Astronauten sind trotz der Pandemie weiterhin sicher ins All gereist und haben sogar historische Starts unternommen. Und sie lehrten uns, wie man mit Isolation umgeht.
Wir lernten mehr über unsere kleine Ecke des Universums sowie über die riesigen Weiten jenseits davon, die mit seltsamen Sternen gespickt sind – und noch seltsameren Exoplaneten.
Hubbles 30-jähriges Jubiläum
Das Hubble-Weltraumteleskop startete im April vor 30 Jahren und veränderte für immer die Art, wie wir das Universum sehen. Die ätherischen, verträumten und fast phantasievollen Ansichten des Teleskops auf das Weltall haben die Menschen jahrzehntelang inspiriert und zu einigen der wichtigsten astronomischen Entdeckungen geführt.
Hubble hat es Astronomen auf der ganzen Welt ermöglicht, schwarze Löcher, mysteriöse dunkle Energie, ferne Galaxien und galaktische Verschmelzungen zu untersuchen. Dieses lebenswichtige Forschungsinstrument hat Planeten außerhalb unseres Sonnensystems beobachtet und wo sie sich um Sterne herum bilden, sowie Sternentstehung und -tod; und es hat 97 % des Universums überblickt, quasi in die Vergangenheit geschaut.
Hubble hat dieses Bild eines riesigen roten Nebels und eines kleineren blauen Nachbarnebels aufgenommen, um sein 30-jähriges Jubiläum im April zu feiern. Die Hubble-Teams im Jahr 2020 haben weiterhin neue Bilder veröffentlicht und zu einer Fülle von Entdeckungen beigetragen. Die Hubble-Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Teleskop mindestens bis 2025 in Betrieb bleiben wird, wenn nicht sogar länger.
Menschen im All
Dieses Jahr markierte 20 Jahre kontinuierlicher menschlicher Präsenz auf der Internationalen Raumstation.
Zu den Experimenten, die in diesem Jahr auf der Raumstation gestartet wurden, gehören genetisch verbesserte „Mighty Mice“ und Nickelodeons Schleim. Darüber hinaus haben Astronauten sogar das Backen von Keksen und den Anbau eigener Salatzutaten im Weltraum getestet.
Astronauten lernten auch mehr darüber, wie sich ihr Körper an den Weltraum anpasst. Eine Reihe von Studien enthüllte einige der genetischen Veränderungen, die Astronauten während eines Langzeit-Raumflugs erfahren, eine Crew musste mit einem Blutgerinnsel im Weltraum umgehen, und die NASA-Astronautin Christina Koch stellte einen neuen Weltraumflug-Rekord für Frauen auf.
Kommerzielle Frachtfahrzeuge und Crew-Transporte, die von SpaceX zur Verfügung gestellt werden, ermöglichen es mehr Experimenten und Astronauten, zur und von der Raumstation zu reisen – was bedeutet, dass in Zukunft noch mehr wissenschaftliche Entdeckungen auf der Raumstation möglich sind. Und die aktuelle Crew hat kürzlich eine VR-Kamera und eine neue Toilette erhalten, die auf dem Feedback der Astronauten basiert.
Ein lange verschollener Komet
Comet NEOWISE sorgte für Begeisterung, als er über unseren Himmel zog. Er ist benannt nach der NASA-Mission Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer, auch bekannt als NEOWISE, die ihn Ende März entdeckte.
Ein Storch steht auf einer Stromsäule, als der Komet NEOWISE am frühen Morgen des 13. Juli 2020 am Himmel über dem Dorf Kreva, etwa 100 km nordwestlich von Minsk, zu sehen ist. Durch die Beobachtung des Kometen haben die Forscher herausgefunden, dass er einen Durchmesser von etwa 3 Meilen hat, die durchschnittliche Größe für einen Kometen mit einer langen Umlaufbahn. Und er ist unglaublich hell, auch wenn er nicht so spektakulär ist wie der Komet Hale-Bopp, der 1997 beobachtet wurde.
Nachdem er aus dem Blickfeld verschwunden war, setzte der Komet seine sehr lange Umlaufbahn bis zum Rand des Sonnensystems fort.
Deshalb werden wir den Kometen zu unseren Lebzeiten nicht mehr sehen – er braucht Tausende von Jahren, um das äußere Sonnensystem zu durchqueren, bevor er in das innere Sonnensystem zurückkehrt. Aber, so betonen die Wissenschaftler, das bedeutet, dass der Komet nicht wirklich neu ist, nur neu für uns, weil er schon einmal den Himmel der Erde passierte, als die Menschen vor etwa 6.800 Jahren anwesend waren.
Unsere merkwürdigen Nachbarn
Der Mond, die Venus, der Mars und der Jupiter haben alle mit neuen Entdeckungen auf jedem Planeten, die die Forscher faszinieren, Schlagzeilen gemacht.
Neue Forschungen haben ergeben, dass es auf dem Mond möglicherweise mehr Wasser gibt als bisher angenommen, auch auf seiner sonnenbeschienenen Oberfläche. Dieses Wasser könnte als Ressource für kommende Missionen genutzt werden – wie die Rückkehr von Menschen auf die Mondoberfläche durch das Artemis-Programm der NASA.
Die ersten Ergebnisse der NASA-Landeeinheit InSight zeigten, dass der Mars seismisch aktiv ist und regelmäßig Marsbeben erlebt.
Venus könnte die Fähigkeit haben, Leben in seinen Wolken zu beherbergen. Ein Gas, das auf der Erde vorkommt, wurde auch in der Venusatmosphäre nachgewiesen. Die Entdeckung von Phosphin könnte ein Hinweis auf unbekannte Prozesse sein, die auf dem „Zwilling“ der Erde ablaufen. Phosphin deutet auf das Vorhandensein von Leben auf der Erde hin. Und die Vorstellung von Leben in der Luft in den Wolken der Venus ist faszinierend. Auch wenn es unwahrscheinlich ist, wollen die Forscher diese Idee in Zukunft genauer untersuchen.
Das als Sprite bekannte Blitzphänomen, das in dieser Illustration auf dem Jupiter abgebildet ist. Die Juno-Mission auf dem Jupiter untersuchte nicht nur das Wasser auf dem größten Planeten unseres Sonnensystems, sondern beobachtete auch blaue Sprites und Elfen, die in der oberen Atmosphäre des Jupiters herumwirbeln. Auch wenn es sich wie etwas aus einem Fantasy-Roman anhört, handelt es sich bei Kobolden und Elfen tatsächlich um zwei Arten von schnellen, hellen Lichtblitzen oder flüchtigen Leuchtereignissen. Juno und Hubble entdeckten auch monströse Stürme und das Laternenlicht des Planeten.
Asteroidenproben für die Erde abgestempelt
Im Oktober landete die NASA-Mission OSIRIS-REx kurz auf dem erdnahen Asteroiden Bennu und sammelte erfolgreich eine große Probe von der Oberfläche des Asteroiden, die bis 2023 zur Erde zurückkehren wird.
Es war die erste Mission der Agentur, die auf einem Asteroiden landete und eine Probe sammelte, und die Raumsonde schickte einige großartige Bilder von diesem historischen Moment zurück.
Kameras der Raumsonde fingen den Moment ein, als OSIRIS-REx auf Bennu landete. Die Hayabusa2-Mission der Japan Aerospace Exploration Agency setzte im Dezember ihre Probenkapsel mit Proben des erdnahen Asteroiden Ryugu ab, bevor sie zu weiteren Asteroiden weiterzog. Bei den Proben handelt es sich um einige der ersten unterirdischen Materialien, die jemals von einem Asteroiden gesammelt wurden.
Die Proben von beiden Asteroiden könnten uns mehr darüber verraten, wie sich das Sonnensystem gebildet hat und wie Elemente wie Wasser früh in seiner Geschichte auf die Erde gelangt sind.
Betelgeuse, Betelgeuse, Betelgeuse
Dieses Jahr stand ganz im Zeichen von Betelgeuse, einem roten Riesenstern im Sternbild Orion, von dem man annimmt, dass er kurz vor einer Supernova-Explosion steht.
Der Stern begann 2019 zu verdunkeln und setzte dies 2020 fort, was Astronomen zu der Annahme veranlasste, dass er explodieren könnte.
Dieses Bild zeigt den roten Überriesenstern Betelgeuse, wie er im Dezember 2019 verdunkelt wurde. Aber mit Hilfe von Hubble konnten die Astronomen feststellen, dass der Stern einen Teil seines Materials ausstößt, der das Licht des Sterns blockiert. Der Stern ist normalerweise einer der hellsten an unserem Himmel. Allerdings sind nicht alle Forscher mit diesem Szenario einverstanden und beobachten Betelgeuse weiter.
Schwarze Löcher im Rampenlicht
Es ist irgendwie passend, dass 2020 in die Geschichte der Weltraumentdeckungen als das Jahr des schwarzen Lochs eingehen könnte – wenn man bedenkt, dass alle unsere Pläne für dieses Jahr in einem eigenen schwarzen Loch zu verschwinden schienen.
Der Physik-Nobelpreis 2020 wurde für Entdeckungen von Schwarzen Löchern verliehen, die die „dunkelsten Geheimnisse des Universums“ enthüllten.
Eine rekordverdächtige Explosion, die von einem 390 Millionen Lichtjahre entfernten Schwarzen Loch verursacht wurde, wurde von Astronomen entdeckt. Die Forscher verglichen die größte im Universum entdeckte Explosion mit dem Ausbruch des Mount St. Helens 1980. St. Helens-Ausbruch – außer, dass „man fünfzehn Milchstraßen-Galaxien in einer Reihe in den Krater passen könnte, den diese Eruption durch einen Gashaufen im Weltraum geschlagen hat“, sagten sie.
Diese Illustration zeigt einen Stern, der eine Spaghettifizierung erfährt, während er von einem supermassiven schwarzen Loch angesaugt wird. Astronomen entdeckten das lange gesuchte mittelschwere Schwarze Loch, dessen Größe zwischen der von supermassereichen Schwarzen Löchern und kleineren Schwarzen Löchern liegt. Dieser Fund wird Wissenschaftlern helfen zu verstehen, wie sich Schwarze Löcher entwickeln. Das Forscherteam konnte die Beobachtung eines mittelschweren Schwarzen Lochs, auch IMBH genannt, im Inneren eines dichten Sternhaufens bestätigen.
Auch Gravitationswellen aus der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, die ein mittelschweres Schwarzes Loch einschlossen, wurden nachgewiesen.
Forscher fanden außerdem das der Erde am nächsten gelegene Schwarze Loch in 1.000 Lichtjahren Entfernung, beobachteten das schlagende Herz eines supermassereichen Schwarzen Lochs und entdeckten zum ersten Mal Licht von zwei kollidierenden Schwarzen Löchern. Und Astronomen wurden Zeuge der „Spaghettifizierung“ eines Sterns, als dieser von einem supermassiven Schwarzen Loch zerfetzt und verschlungen wurde.
Kuriose Exoplaneten und Schurkenplaneten
Astronomen fanden Baby-Exoplaneten, die sich um Sterne bilden, dem Untergang geweihte Exoplaneten, skurril benannte Zuckerwatte-Exoplaneten, Star Wars-esque Planeten, Planeten aus Diamanten und den heißesten Exoplaneten.
Erstmals fanden die Forscher auch einen Exoplaneten, der einen Weißen Zwerg, also einen toten Stern, umkreist, sowie einen freigelegten Planetenkern, der einen fernen Stern umkreist. Zum ersten Mal gelang ihnen ein Bild von zwei riesigen Exoplaneten, die einen jungen, sonnenähnlichen Stern umkreisen.
Allerdings dreht sich ein Großteil der Aufregung um Schurkenplaneten, also Planeten, die durchs All reisen und keine Sterne umkreisen. Astronomen entdeckten Anfang dieses Jahres den kleinsten Schurkenplaneten in unserer Milchstraßengalaxie, der zwischen der Größe von Mars und Erde liegt.
Da Schurkenplaneten kein Licht wie Sterne aussenden und nicht einmal genug Wärme abgeben, um im Infrarotlicht sichtbar zu sein, sind diese sonst unsichtbaren Welten schwer zu entdecken. Aber das Nancy Grace Roman Weltraumteleskop der NASA, das Mitte der 2020er Jahre starten soll, könnte eine Vielzahl von Schurkenplaneten in unserer Milchstraßengalaxie aufspüren.
Schnelle Radiobursts aus dem All
Mysteriöse Radiosignale aus dem All sind dafür bekannt, dass sie sich wiederholen, aber zum ersten Mal in diesem Jahr bemerkten Forscher ein Muster in zwei separaten Serien von Bursts, die von weit entfernten Quellen im Universum stammen.
Fast Radio Bursts, oder FRBs, sind millisekundenlange Ausbrüche von Radiowellen im Weltraum. Es ist bekannt, dass die schnellen Radiobursts ein sich wiederholendes Muster haben, das alle 16 Tage auftritt, während der andere alle 157 Tage auftritt.
Astronomen haben noch nicht herausgefunden, was diese schnellen Radiobursts verursacht, die unvorhersehbar sind, aber mit empfindlichen Teleskopen entdeckt und zu ihrem Ursprung zurückverfolgt werden können. Die Ausbrüche werden verwendet, um „fehlende Materie“ im Universum zu finden.
Im letzten Monat entdeckten Astrophysiker erstmals einen schnellen Radioausbruch, der wahrscheinlich von einem bestimmten Typ eines Neutronensterns in unserer Milchstraßengalaxie zur Erde kam und von Röntgenemissionen begleitet wurde.
Ein neuer Blick auf unsere Sonne
Nachdem die Mission Solar Orbiter in diesem Jahr zum ersten Mal nahe an der Sonne vorbeigeflogen ist, hat sie die nahesten Bilder aufgenommen, die je von der Sonne gemacht wurden. Auf den Bildern sind kleine Sonneneruptionen, sogenannte „Lagerfeuer“, in der Nähe der Sonnenoberfläche zu sehen. Die Wissenschaftler wissen noch nicht, was genau die Lagerfeuer sind, aber sie glauben, dass es sich um „Nanoflares“ handeln könnte, also um winzige Funken, die helfen, die äußere Atmosphäre der Sonne aufzuheizen.
Die ersten Bilder, die vom Daniel K. Inouye Solar Telescope der National Science Foundation aufgenommen wurden, zeigen, dass die Oberfläche unserer Sonne ein wilder, gewalttätiger Ort ist. Details auf den Bildern zeigen Plasma, das die Sonne bedeckt und zu kochen scheint.
Das Daniel K. Inouye Solar Telescope hat das höchstauflösende Bild der Sonnenoberfläche produziert, das jemals aufgenommen wurde. Alle 11 Jahre schließt die Sonne einen Sonnenzyklus mit ruhiger und stürmischer Aktivität ab und beginnt einen neuen. Die Sonne hat gerade das erste Jahr eines neuen Zyklus abgeschlossen.
Der neue Sonnenzyklus, der Solarzyklus 25, begann offiziell im Dezember 2019. Der Solarzyklus 25 wird dem, den wir gerade in den letzten 11 Jahren erlebt haben, sehr ähnlich sein. Das nächste solare Maximum, wenn die Sonne ihre höchste Aktivität erlebt, wird für Juli 2025 vorhergesagt. Während dieser Zeit ist es möglich, dass Sonneneruptionen oder andere Ausbrüche der Sonne die Kommunikation auf der Erde stören.
Ein Blick auf den Weltraum im Jahr 2021
Wenn 2020 das Jahr war, in dem mehrere Missionen zum Mars gestartet sind – Chinas Tianwen-1, die Hope-Sonde der Vereinigten Arabischen Emirate und der Perseverance-Rover der NASA – dann wird 2021 wahrscheinlich das Jahr der neuen Entdeckungen auf dem Mars sein.
Das Jahr 2021 könnte auch die ersten Beobachtungen des James Webb Space Telescope der NASA nach seinem Start im Oktober und das „erste Licht“ des Vera C. Rubin Observatoriums in Chile bringen. Das erste Licht ist das erste astronomische Bild, das von einem Teleskop nach seiner Fertigstellung aufgenommen wird.
Und das Artemis-Programm der NASA wird voraussichtlich hochgefahren. Die wissenschaftlichen Ziele für die Mission und das erste Team von 18 Artemis-Astronauten wurden für 2020 angekündigt.
Das Artemis-Programm zielt darauf ab, die erste Frau und den nächsten Mann im Jahr 2024 auf dem Mond zu landen, daher werden im Laufe des Jahres 2021 Updates zu den Zielen, dem Training und der Vorbereitung für Artemis erwartet.