Astronomie

Hat die Sonne ein Merkmal wie den roten Fleck auf Jupiter?

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Hat die Sonne ein Merkmal oder eine Hervorhebung wie der rote Fleck auf Jupiter? Gibt es ein Feature, das so lange bestehen bleibt wie der rote Fleck? Vielleicht unter der Oberfläche?


Die Sonne hat viele Merkmale "wie den roten Fleck", aber sie sind auch unähnlich.

Ähnlichkeiten: Die Photosphäre der Sonne - das, was wir sehen können - ist vollständig gasförmig; die Photosphäre dreht sich unterschiedlich mit der Sonnenbreite; das Gas ist turbulent. Es gibt Merkmale, die recht leicht zu erkennen sind – dies sind die dunklen magnetischen Sonnenflecken, die typischerweise eine Größe von einigen tausend Kilometern haben; und das Muster heller Punkte, umgeben von dunklen Gassen, bekannt als Granulation, typische Größen in der Größenordnung von 100 km.

Diese Merkmale sind mit dem konvektiven Auftrieb von heißem Material von unten verbunden. Bei Sonnenflecken wird dieser Prozess durch Magnetfelder gehemmt, so dass die Oberflächentemperatur niedriger ist und dieser Bereich im Vergleich zum Rest der Photosphäre dunkel aussieht. Granulation ist das sichtbare Erscheinungsbild der Spitzen der aufsteigenden Konvektionszellen.

Diese Phänomene sind jedoch im Vergleich zur GRS auf Jupiter nur von kurzer Dauer. Sonnenflecken haben eine Lebensdauer von vielleicht einem oder zwei Monaten und dann werden die Magnetfelder durch die unterschiedliche Rotation der Sonne neu geordnet und auseinander geschert. Granulation ist allgegenwärtig, aber das detaillierte Muster verschiebt sich auf Zeitskalen von Stunden, wenn verschiedene konvektive Zellen steigen und fallen.


Warum hat Jupiter den Großen Roten Fleck?

Häufig senden uns Leser hier zu Universe Today Fragen. Eine sehr gute Frage lautet: „Warum hat Jupiter den Großen Roten Fleck?“ Die kurze Antwort ist, dass der Große Rote Fleck ein Sturm ist, der seit dem 17. Jahrhundert tobt, aber eine kurze Antwort sagt nicht die ganze Geschichte. Lesen Sie weiter für eine viel detailliertere Buchhaltung.

Der Große Rote Fleck (GRS) ist ein antizyklonischer (rotiert gegen den Uhrzeigersinn) Sturm, der sich 22° südlich des Äquators des Jupiter befindet. Der Sturm hat schätzungsweise 346 Jahre gedauert, aber viele Wissenschaftler glauben, dass er viel älter ist. Es ist bekannt, dass der Sturm auf einmal einen Durchmesser von mehr als 40.000 km hatte und mit großen Hinterhofteleskopen leicht beobachtet werden kann. Derzeit misst es etwa 24–40.000 km von Ost nach West und 12–14.000 km von Nord nach Süd. Das GRS ist groß genug, um zwei bis drei Erden zu umhüllen. Trotz der enormen Größe des GRS schrumpft es. Im Jahr 2004 hatte es etwa die Hälfte der Längsgröße wie vor einem Jahrhundert. Einige Wissenschaftler schätzen, dass sie, wenn sie mit ihrer derzeitigen Geschwindigkeit weiter schrumpft, bis 2040 kreisförmig werden könnte. Eine Studie von Wissenschaftlern der University of California in Berkeley zeigte, dass die GRS zwischen 1996 und 2006 15 Prozent ihres Durchmessers entlang ihrer Hauptachse verlor Xylar Asay-Davis, ein Teammitglied der Studie, stellte fest, dass der Fleck nicht verschwindet, weil ”[v]elocity eine robustere Messung ist, da die mit dem roten Fleck verbundenen Wolken auch von zahlreichen anderen Phänomenen stark beeinflusst werden die umgebende Atmosphäre.”

Infrarotdaten weisen darauf hin, dass die GRS kälter ist und sich in einer höheren Höhe befindet als die meisten anderen Wolken des Jupiter. Die Wolkengipfel des GRS befinden sich etwa 8 km über den umgebenden Wolken. Der Sturm wird von einem ostwärts gerichteten Jetstream im Süden und einem sehr starken westwärts gerichteten Jetstream im Norden gehalten. Winde um den Rand des GRS-Gipfels mit 432 km/h, aber Winde innerhalb des Sturms scheinen fast nicht vorhanden zu sein, mit wenig Zufluss oder Abfluss. Im Jahr 2010 haben Astronomen die GRS im fernen Infrarot abgebildet und festgestellt, dass ihre zentrale (rötste) Region um etwa 4 K wärmer ist als ihre Umgebung. Die warme Luftmasse befindet sich in der oberen Troposphäre. Dieser warme zentrale Punkt dreht sich langsam in die entgegengesetzte Richtung des restlichen Sturms und könnte ein Überbleibsel des Luftstroms in der Mitte sein.

Okay, warum ist der Sturm rot? Die genaue Ursache der Färbung ist nicht bewiesen, aber …Lab-Experimente stützen die Theorie, dass die Farbe durch komplexe organische Moleküle, roten Phosphor oder eine andere Schwefelverbindung verursacht wird, die aus dem Inneren des Jupiter gezogen werden. Die Farbe des GRS variiert. Manchmal ist es ziegelrot, verblasst zu einem blassen Lachs und sogar weiß. Der Fleck verschwindet gelegentlich aus dem sichtbaren Spektrum und kann nur als Roter Fleck gesehen werden, der seine Nische im Südäquatorialgürtel (SEB) aushöhlen. Die Sichtbarkeit der GRS ist offenbar an das Erscheinungsbild der SEB gekoppelt. Wenn der SEB hellweiß ist, neigt der Fleck dazu, dunkel zu sein. Wenn es dunkel ist, ist das GRS normalerweise hell. Die Zeiträume, in denen sich die Farbe ändert, dauern an und treten nach einem unvorhersehbaren Zeitplan auf.

Wie Sie sehen können, wurde die Antwort auf die Frage ”warum hat Jupiter den Großen Roten Fleck?” von der NASA und anderen Weltraumbehörden gut recherchiert. Obwohl die Antwort derzeit nicht kristallklar ist, sollen zukünftige Missionen zum Planeten hoffentlich die Atmosphäre besser untersuchen und die Antworten liefern, die Wissenschaftler suchen.

Wir haben viele Artikel über Jupiter für Universe Today geschrieben. Hier sind einige interessante Fakten über Jupiter und hier ein Artikel über die Farbe von Jupiter.

Wenn Sie weitere Informationen zu Jupiter wünschen, lesen Sie die Pressemitteilungen von Hubblesite über Jupiter und hier einen Link zum NASA-Leitfaden zur Erforschung des Sonnensystems zu Jupiter.

Wir haben auch eine Episode von Astronomy Cast über Jupiter aufgenommen. Hören Sie hier, Folge 56: Jupiter.


Der große rote Fleck des Jupiter erhält seine Farbe vom Sonnenlicht, schlägt eine Studie vor

Wenn die Sonne nicht wäre, wäre Jupiters Great Red Spot ein viel langweiligeres Merkmal des Gasriesen, zeigt eine neue Studie. Dies unterscheidet sich von dem, was die meisten Wissenschaftler darüber denken, warum der Fleck so bunt aussieht: dass es Merkmale in den Wolken gibt, die ihm seinen unverwechselbaren Farbton verleihen.

Die neuen Daten stammen aus Beobachtungen mit der Raumsonde Cassini, kombiniert mit Experimenten im Labor. Sie kommen zu dem Schluss, dass die immense Höhe des Roten Flecks in Kombination mit dem Sonnenlicht, das die Atmosphäre dort in bestimmte Chemikalien zerlegt, das Merkmal Rot macht, das sogar in kleinen Teleskopen sichtbar ist.

“Unsere Modelle legen nahe, dass der größte Teil des Großen Roten Flecks unter der oberen Wolkenschicht aus rötlichem Material tatsächlich ziemlich farblos ist,”, sagte Kevin Baines, ein Wissenschaftler des Cassini-Teams am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien, in eine Erklärung. “Unter dem rötlichen ‘Sonnenbrand’ sind die Wolken wahrscheinlich weißlich oder gräulich.”

Der Große Rote Fleck des Jupiter ist ein Zyklon, der größer als zwei Erden ist. (Fotomontage ©Michael Carroll)

Die Laborexperimente kombinierten Ammoniak- und Acetylengase (atmosphärische Komponenten von Jupiter) mit ultraviolettem Licht (das simulierte, was die Sonne produziert), wodurch eine rötliche Substanz entstand, die den Beobachtungen der Raumsonde Cassini im Jahr 2000 entsprach. Sie versuchten auch, Ammoniumhydrogensulfid aufzubrechen, ein häufiges Element in den hohen Wolken des Jupiter, aber die erzeugte Farbe war tatsächlich ein helles Grün.

Der Große Rote Fleck ist ein Sturm, der auf dem Jupiter mindestens seit dem ersten Einsatz von Teleskopen im 17. Jahrhundert wütet. In den letzten Jahrzehnten ist seine Größe erheblich geschrumpft – es ist jetzt die Hälfte dessen, was historische Messungen zeigten –, aber es ist immer noch viel größer als die Erde. Wissenschaftler hoffen, dass die bevorstehende Juno-Mission, die 2016 auf dem Jupiter eintreffen wird, dazu beitragen wird, mehr über die Vorgänge zu erfahren.

Die Ergebnisse wurden diese Woche auf der Jahrestagung der Division for Planetary Science der American Astronomical Society in Tucson, Arizona, vorgestellt. In einer Pressemitteilung wurden keine Veröffentlichungspläne bekannt gegeben oder ob die Forschung einem Peer-Review unterzogen wurde.


Was sind die einzigartigen Eigenschaften von Jupiter?

Ein einzigartiges Merkmal von Jupiter ist, dass er der größte Planet im Sonnensystem ist. Es enthält den Großen Roten Fleck, einen Sturm, der seit Hunderten von Jahren beobachtet wird. Einige Wissenschaftler glauben, dass der Sturm dauerhaft ist.

Jupiter ist etwa 318 mal so massiv wie die Erde. Sogar der Große Rote Fleck ist etwa zwei- oder dreimal größer als die Erde. Astronomen glauben, dass Jupiter, wenn er massereicher gewesen wäre, sich entzündet und selbst ein Stern geworden wäre.

Jupiter ist seit seiner Entstehung tatsächlich geschrumpft. Wissenschaftler glauben, dass der Planet mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,8 Zoll pro Jahr schrumpft. Es war auch viel heißer, als es zum ersten Mal gebildet wurde als im Jahr 2014.

Außer dem Großen Roten Fleck hat Jupiter Bänder aus wirbelnden Wolkenschichten. Der Große Rote Fleck dreht sich auch gegen den Uhrzeigersinn und braucht sechs Tage, um den Planeten zu umrunden.

Jupiter hat ein System schwacher Ringe. Die Magnetosphäre des Planeten ist etwa 14-mal stärker als die der Erde.

Jupiter hat eine große Anzahl von Monden. Wissenschaftler glauben, dass es etwa 67 sind. Fünfzig von ihnen wurden bestätigt. Der Jupitertag dauert 10 Erdenstunden, während das Jubeljahr 12 Erdenjahre dauert. Jupiter wurde nach dem römischen Hauptgott benannt.


Jupiter in wahrer und falscher Farbe

Diese farbigen zusammengesetzten Rahmen des mittleren Abschnitts des Jupiter waren Engwinkelaufnahmen, die am 31. Dezember 2000, einen Tag nach Cassinis nächster Annäherung an den Planeten, aufgenommen wurden. Die kleinsten Merkmale in diesen Rahmen sind ungefähr

60 Kilometer. Die linke ist natürliche Farbe, zusammengesetzt, um die Farbe zu ergeben, die Jupiter hätte, wenn er mit bloßem Auge gesehen würde. Der rechte Rahmen besteht aus 3 Bildern: zwei wurden durch Schmalbandfilter aufgenommen, die auf Bereiche des Spektrums zentriert sind, in denen das gasförmige Methan in der Atmosphäre des Jupiter Licht absorbiert, und das dritte wurde in einem roten Kontinuumsbereich des Spektrums aufgenommen, in dem Jupiter hat keine Absorptionen. Die Kombination ergibt ein Bild, dessen Farben die Höhe der Wolken angeben. Rote Regionen sind tiefe Wasserwolken, hellblaue Regionen sind hoher Dunst (wie das Blau, das den Großen Roten Fleck bedeckt). Kleine, intensiv helle weiße Flecken sind energetische Gewitter, die hoch in die Atmosphäre eingedrungen sind, wo es keine Möglichkeit zur Lichtabsorption gibt: Diese hohen Wolkensysteme reflektieren alles Licht gleichermaßen. Die dunkelsten blauen Regionen – zum Beispiel die langen linearen Regionen, die den nördlichen Teil der äquatorialen Zone begrenzen, sind die sehr tiefen "hot spots", die in früheren Bildern zu sehen waren und aus denen die Wärmeemission von Jupiter ungehindert in den Weltraum entweichen kann. Dies ist das erste Mal, dass ein Raumfahrzeug globale Bilder von Jupiter in allen Methan- und zugehörigen Kontinuumsfiltern aufgenommen hat. Aus Bildern wie diesen wird die Stratigraphie der dynamischen Atmosphäre des Jupiter bestimmt.


Atemberaubendes neues Jupiter-Foto zeigt einen 9.800-Meilen-MEGA-Sturm, der größer ist als die Erde

Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA machte eine Nahaufnahme des neuen Sturms, als er Jupiter und seinen eisigen Mond Europa aufnahm.

Der neu entdeckte Sturm ist eine helle weiße Welle oben links auf dem Planeten.

Stürme kommen und gehen auf Jupiter, aber dieser ist wegen seiner Größe und der Tatsache, dass er zwei dunkle Wirbelstürme zu haben scheint, von besonderem Interesse.

Sie scheinen sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen und wurden bisher auf Jupiter nicht beobachtet.

Sie können auch Jupiters ikonische Region des Großen Roten Flecks auf der verkleinerten Version des Fotos sehen.

Der Große Rote Fleck ist selbst ein Sturm.

Es ist eines der am meisten diskutierten Features von Jupiter und erstreckt sich von Ende zu Ende über 9.800 Meilen.

Im Vergleich dazu hat die Erde einen Durchmesser von etwa 8.000 Meilen.

Wissenschaftler behalten den Großen Roten Fleck im Auge, weil er schrumpft und sie nicht wissen, warum.

Die Nasa glaubt, dass der neue Sturm und seine Zyklone mit 350 Meilen pro Stunde über die Oberfläche fliegen.

Es soll im August ausgebrochen sein.

Die Nasa erklärte: „Dieses neueste Bild von Jupiter, das am 25. August 2020 vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA aufgenommen wurde, wurde aufgenommen, als der Planet 406 Millionen Meilen von der Erde entfernt war.

"Hubbles scharfer Blick liefert den Forschern einen aktualisierten Wetterbericht über die turbulente Atmosphäre des Monsterplaneten, einschließlich eines bemerkenswerten neuen Sturms, der sich zusammenbraut, und eines Cousins ​​der berühmten Region des Großen Roten Flecks, der sich auf einen Farbwechsel vorbereitet – wieder.

"Ein einzigartiges und aufregendes Detail von Hubbles Schnappschuss erscheint in den mittleren nördlichen Breiten als heller, weißer, ausgedehnter Sturm, der mit 350 Meilen pro Stunde (560 Kilometer pro Stunde) um den Planeten reist.

„Diese einzelne Wolke brach am 18. August 2020 aus – und bodengebundene Beobachter haben zwei weitere entdeckt, die später auf demselben Breitengrad erschienen.“


Jupiter ist der größte Planet unseres Sonnensystems und hat auch eine große Präsenz in der Popkultur, darunter viele Filme, Fernsehsendungen, Videospiele und Comics. Jupiter war ein bemerkenswertes Ziel im Science-Fiction-Spektakel der Wachowski-Geschwister Jupiter Aufsteigend, während verschiedene Jupitermonde Einstellungen für Wolkenatlas, Futurama, Power Rangers, und Heiligenschein, unter vielen anderen. Im Männer in Schwarz Als Agent J&mdash von Will Smith gespielt wurde, dachte er, einer seiner Lehrer aus Kindertagen stamme von der Venus, Agent K&mdash, gespielt von Tommy Lee Jones&mdash erwidert, dass sie tatsächlich von einem der Jupitermonde stammt.


Hat die Sonne ein Merkmal wie den roten Fleck auf Jupiter? - Astronomie

  • Jupiter ist der fünfte Planet von der Sonne. Seine durchschnittliche Entfernung von der Sonne beträgt etwa 484 Millionen Meilen (779 Millionen km), mehr als das Fünffache der Entfernung der Erde.
  • Der Gasriese ist mit einem Durchmesser von rund 143.000 km der größte Planet des Sonnensystems.
  • Jupiter ist im Durchmesser 11-mal größer als die Erde und etwa 10 % so groß wie die Sonne.
  • Über 1.000 Erden könnten in das Volumen von Jupiter passen.
  • Unter der dicken Atmosphäre des Jupiter befindet sich vermutlich ein großer Ozean aus metallischem Wasserstoff, der möglicherweise einen kleinen felsigen Kern umgibt.
  • Das herausragende atmosphärische Merkmal, bekannt als der Große Rote Fleck, ist ein massiver Sturm, der seit Jahrhunderten wütet.
  • 1973 war Pioneer 10 die erste Raumsonde, die den Planeten besuchte.
  • Im Juli 1994 nahm die Galileo-Raumsonde der NASA Bilder des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf, der in die obere Atmosphäre des Jupiter einschlug.
  • Jupiter ist eines der hellsten Objekte am Nachthimmel und kann leicht mit bloßem Auge betrachtet werden.

Was Jupiters Magnetosphäre auszeichnet, ist die enorme Kraft und Größe, sie ist bei weitem die größte Einheit im Sonnensystem. Wenn es sichtbar wäre, wäre es am Nachthimmel um ein Vielfaches größer als der Mond. Es ist so gewaltig, dass es die äußere Umlaufbahn des Saturns in einer Entfernung von 724 Millionen Kilometern erreicht. Es erzeugt 10 Millionen Ampere Strom, der jede Sekunde 1000 Kilogramm Material von einem seiner nächsten Monde, Io, entfernt. Das Magnetfeld des Jupiter fängt Sonnenwinde von der Sonne ein und erzeugt eine der stärksten Strahlungsumgebungen im Sonnensystem. Ein Mensch, der dieser Strahlung ausgesetzt ist, würde innerhalb von Minuten sterben.

Wenn geladene Teilchen von der Sonne durch ihr Magnetfeld geleitet werden und auf die obere Atmosphäre treffen, entstehen Aurora, wie man sie am Nord- und Südpol der Erde sieht, nur auf Jupiter sind sie tausendmal stärker. Aus der Magnetosphäre des Jupiter werden auch Funksignale erzeugt, die mit gewöhnlichen AM-Radios auf der Erde aufgenommen werden können.

Durchmesser: 89.000 Meilen (143.000 km)
Durchschnittliche Entfernung von der Sonne: 484 Millionen Meilen (779 Millionen km)
Umlaufzeit: 12 Jahre
Rotationsdauer: 9,93 Stunden
Monde: 63

Maximale Temperaturen: 24.000 °C (43.000 °F) (Kern)
Mindesttemperaturen: -145C (-230F) (Wolkenspitzen)

Schwere: 20,87 m/s 2 (2,14 x Erdanziehung)
Dichte: 1,33 g/cm3 (24% Erddichte)
Masse: 1,8987 x 10 27 kg (318 x Erdmasse)
Volumen: 1.4255 x 10 15 km 3 (1316 x Erdvolumen)

Atmosphäre: 90% Wasserstoff, 9,5% Helium, 0,3% Methan, 0,026% Ammoniak, 0,003% Wasserstoffdeuterid, 0,0006% Ethan, 0,0004% Wasser.


Umwerfender Jupiter: Die Juno-Mission der NASA beäugt den Gasriesen

Hubbles Jupiter-Porträt hebt das berühmteste Merkmal des Planeten hervor. „Der ikonische Große Rote Fleck, ein Sturm, der groß genug ist, um die Erde zu verschlingen, zeigt, dass er in den Hubble-Bildern ein wenig schrumpft, aber er dominiert immer noch die gesamte südliche Atmosphäre und pflügt wie ein Frachtschiff durch die Wolken“, sagte die NASA in einer Pressemitteilung am Donnerstag.

Untersuchungen zeigen, dass der Große Rote Fleck kleiner wird und die Ursache für die Größenänderung unbekannt ist. Wissenschaftler erwarten immer noch, dass es jahrelang herumhängen wird, und hoffentlich für mehr Hubble-Porträts wie dieses. Das Weltraumteleskop hat seinen Anteil an technischen Pannen gesehen, aber nie aufgegeben.


WOLKEN und BLITZ

400 km/h Winde, 15 Meilen breite Blitze und Hurrikane in Planetengröße

Die Bänder aus weißen, orangefarbenen und braunen Wolken, die sich um Jupiter wickeln, sind das Ergebnis einer Vielzahl komplexer Phänomene und chemischer Reaktionen.

Ein Prozess namens Konvektion treibt die Bildung der Wolken an – die gleiche grundlegende Art und Weise, wie Wolken auf der Erde entstehen.

Heißes Material tiefer im Inneren des Jupiter steigt auf, während kühleres Material sinkt. Wenn die heißen Gase aufsteigen, kühlen sie ab und kondensieren zu Flüssigkeitströpfchen oder Eiskristallen, um Wolken zu bilden. Die schnelle Rotation des Jupiter – sich einmal alle 10 Stunden drehend – erzeugt starke Jetstreams, die seine Wolken zu Bändern über den Planeten verschmieren. Jetstreams auf der Erde werden auf ähnliche Weise erzeugt.

Jupiter scheint mindestens drei große Wolkenschichten aus verschiedenen Chemikalien zu haben. Jede Schicht befindet sich in einer Höhe, in der die Temperatur kalt genug ist, damit die jeweiligen Chemikalien kondensieren können.

Die höchste Schicht, wo es am kältesten ist, besteht aus hellen, weißen Wolken von Ammoniakkristallen. Die nächste Schicht besteht aus Ammoniak-Hydrosulfid, das nach faulen Eiern riecht. Weiter unten befinden sich Wasser-Eis-Wolken, die wahrscheinlich auf einer Decke aus Wasser-Ammoniak-Nebel sitzen, die den Planeten bedeckt. Juno bestimmt, wie viel Wasser sich in jeder dieser Schichten befindet.

Niemand weiß wirklich, warum die Wolken des Jupiter so bunt sind, da das Eis, das die Wolken bildet, weiß sein sollte. Ein möglicher Grund ist, dass eine Kombination aus Blitz und Sonnenlicht das Eis in großen Höhen irgendwie verändert und orange und braune Farbtöne erzeugt. Organische Verbindungen – kohlenstoffhaltige Moleküle – und Schwefelverbindungen sind höchstwahrscheinlich die Chemikalien, die den Wolken ihre Farbe verleihen.

Jupiter ist gefüllt mit wirbelnden Stürmen, die ihren Ursprung in der Wasserwolkenschicht haben – oder vielleicht sogar noch tiefer. Diese Stürme haben eine Breite von 200 Kilometern (125 Meilen) bis über 1.000 Kilometern (600 Meilen) und erzeugen Blitze, die 100-mal heller als auf der Erde blitzen.

Diese enormen Stürme setzen riesige Wärmemengen aus dem Inneren des Planeten frei.

Viele Aspekte der Atmosphäre des Jupiter sind noch immer ein Rätsel. Niemand weiß zum Beispiel, wie seine Jetstreams im Laufe der Zeit so stabil bleiben oder was ihre Breiten und Geschwindigkeiten bestimmt. Durch das Studium der Wolken und des Wetters auf Jupiter wird Juno uns helfen, besser zu verstehen, wie Atmosphären im Allgemeinen funktionieren – einschließlich unserer eigenen. Was wir über die Atmosphäre des Jupiter erfahren, wird uns auch helfen, Daten von Teleskopen zu interpretieren, die Gasriesen beobachten, die andere Sterne umkreisen.


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