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 Astronomiekurs für Anfänger Stuttgart

Hier fängt Ihr kostenloser Astronomiekurs an. Lernen Sie etwas über Sonnenzeit und Sternzeit, Zeitzonen, Sterne, den Mond, Planeten, Finsternisse, Wie stehen Planeten zueinander? Wie bewegt sich der Mond über den Himmel.  Schwarze Löcher, Neutronensterne, die Eigenbewegung der Sterne, Meteoriten, Mikrometeoriten. 

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 Sonne und Mond gehen im Osten auf - Tag- und Nachtgleiche

Die Sonne geht zu Frühlingsbeginn am 21. März im Osten auf und am Abend im Westen unter. An diesen Tagen haben wir Tag- und Nachtgleiche. Die Sonne geht um 6 Uhr auf und um 18 Uhr unter. Zu Herbstanfang passiert dasselbe. Im Winter geht die Sonne morgens im Südosten auf, im Südwesten unter und im Sommer geht sie im Nordosten auf und im Nordwesten unter. Die Sonne geht jeden Tag in einem anderen Tagbogen über den Himmel.

Im Sommer macht der Mond nachts den Bogen, den die Sonne im Winter am Tag geht

Nach Neumond sehen wir die schmale Sichel des Mondes am Abend im Westen aufgehen. Bald darauf geht er unter. Wenn der Mond im Ersten Viertel ist, steht er am Abend im Süden. Am Tag des Vollmondes geht der Mond am Osthorizont, genau gegenüber der Sonne auf, wenn diese am Westhorizont untergeht. Im März geht er so um den Ostpunkt herum auf, im Sommer geht der Vollmond so zwischen Osten und Süden auf und im Winter zwischen Osten und Nordosten.

Der Mond und seine Masse und sein Alter

Der Mond umrundet seit über 4 Milliarden Jahre unsere Erde. Mit seinen 3476 Kilometern Durchmesser ist er mehr als ein Viertel größer als die Erde. Sein Volumen entspricht 1/50 des Erdvolumens. Seine Masse nur 1/81 der Erdmasse. Was auf eine geringere Dichte des Mondes schließen lässt.

Aufgangspunkt des Mondes

Haben Sie schon einmal gesehen, dass der Vollmond sich genau dann über den Horizont erhebt, wenn die  Sonne auf der anderen Seite untergeht? Das ist ganz einfach: Bei Vollmond wird der gesamte Mond von der Sonne angestrahlt.

Entstehung der Mondphasen

Wenn die Sonne dem Mond in einem Winkel von 180 Grad gegenüber steht, dann ist Vollmond. 2 Wochen später steht der Mond hinter der Sonne. Er wandert  mit der Sonne über den Taghimmel und ist in der Nacht nicht sichtbar.

 Am nächsten Tag steht der Mond ein paar Grad neben der Sonne.

Am Abend steht die ganz schmale Mondsichel wieder im Westen. An jedem Abend geht der Mond weiter östlich auf, bis er nach einer Woche mit der Sonne einen Winkel von 90 Grad einschließt. Der Mond ist dann im Ersten Viertel. Wir sehen den Mond schon am Nachmittag. Zu Vollmond geht der Mond, auf wenn die Sonne untergeht. Er steht im Osten, Nordosten oder Südosten, je nach Jahreszeit. 

Nach Vollmond geht der Mond immer später auf, bis er dann im Letzten Viertel erst nach 24 Uhr aufgeht. Er kann dann am Morgen gesehen werden, auch wenn die Sonne schon aufgegangen ist.

Wie lange braucht der Mond für eine Umrundung der Erde

Für eine Umrundung des Mondes um die  Erde vergehen 27,3 Tage. Man nennt diese Zeit den siderischen Monat (von Stern zu Stern). Damit die

Von Vollmond zu Vollmond - Synodischer Monat

Synode bedeutet Zusammenkunft. Von Vollmond zu Vollmond vergehen 29.5 Tage.  Das ist der synodische Monat.  Da die Erde schon weiter auf ihrer Bahn um die Sonne gelaufen ist, dauert es noch zwei Tage, bis wieder Vollmond ist. Wenn der Mond wieder im selben Stern in der Ekliptik steht, so ist die Sonne um ca. 27 Grad ostwärts gelaufen. Da der Mond am Tag ca.  13 Grad am Himmel zurücklegt, dauert es noch 2 Tage länger bis wieder Vollmond oder Neumond ist. Unser Kalender richtet sich nach dem synodischen Monat.

Sonne, Mond und Planeten laufen durch den Tierkreis

Der Mond läuft in einem Monat durch den Tierkreis, durch die Tierkreissternbilder.  So wie die Sonne im Jahreslauf jeden Monat das Sternbild des Tierkreises wechselt. Man nennt ihn auch Zodiak oder Ekliptik.   Der Tierkreis besteht aus 12 Tierkreiszeichen. Jeden Monat steht die Sonne in einem anderen Sternbild.  Die Tierkreiszeichen der Astrologie und die, in der die Sonne steht, stehen stimmen nicht mehr überein. Auch der Frühlingspunkt, der  Widderpunkt genannt wird, steht nicht mehr im Widder.  Das wird weiter unten genauer erklärt, warum das so ist. Der Mond und die Planeten entfernen sich nie weiter als 5 Grad von der Ekliptik.

Wie weit läuft der Mond an einem Tag

 Der Mond läuft an einem Tag um 13 Grad  am Himmel weiter (von West nach Ost läuft er durch die Sternbilder). An zwei Tagen kommt er 26 Grad weiter. Jedes Sternbild steht etwa 30 Grad von dem nächsten Sternbild entfernt. Nach etwa zwei Tagen steht der Mond in einem anderen Sternbild. Der Tierkreis besteht aus zwölf Sternbildern: 360 Grad durch 12 Sternbilder ergibt 30 Grad pro Sternbild.  

Die Mondknoten

Die Knoten der Mondbahn sind die Schnittpunkte zwischen der Bahn des Mondes und der Ekliptik. An diesen Knoten überschreit er die Ekliptik vom südlichen Teil zum nördlichen.  Es gibt einen absteigenden Knoten und einen aufsteigenden, je nach dem ob der Mond die Ekliptik von Süden nach Norden überschreitet oder umgekehrt. 

 Knoten der Sonnenbahn

Die Sonnenbahn hat auch Knoten. Dort nennt man diese Knoten den Frühlingspunkt und den Herbstpunkt. An diesen Knoten steigt die Sonne über den Himmelsäquator. Sie steigt zu Frühlingsbeginn, am 21. März, über den Frühlingspunkt,  dem Schnittpunkt zwischen Himmelsäquator und Ekliptik nach oben. Die Sonne steigt immer weiter nach oben, zu Herbstbeginn am Herbstpunkt wieder hinab. 

Schraubenbewegung des Mondes am Himmel

In manchen Jahren steht der Mond höher am Himmel und in manchen tiefer. Der Mond vollführt eine Schraubenbewegung am Himmel. Dieses Auf- und Absteigen geschieht innerhalb einer Periode von 18 1/2 Jahren. Der Grund für diese Veränderung: Die Knoten des Mondes wandern ebenfalls. Der Aufgangspunkt des Mondes verschiebt sich in dieser Zeit von Südsüdosten bis Nordnordosten. Man spricht von der kleine Mondwende und der großen Mondwende. Bei der kleinen geht der Mond im Südsüdosten auf und im Südsüdwesten unter. Bei der großen Mondwende geht seine Bahn vom Nordosten bis zum Nordwesten. Dann dreht er wieder um und wandert in einer Schraube den Himmel wieder hinab. Dies war in der Steinzeit schon bekannt. Man richtete sehr große Steine auf diese beiden extremen Punkte aus. Diese Steine sind heute noch zu finden. Einige dieser Kultstätten dienten zu Totenkulten. 

Entstehung einer Mondfinsternis oder einer Sonnenfinsternis

Mondfinsternisse entstehen, wenn der Mond in der Nähe eines Mondknoten steht. Während einer Mondfinsternis geht der Mond  durch den Schatten  der Erde. Der Erdschatten besteht aus einem helleren Schatten, dem Halbschatten, der Penumbra oder dem dunkleren Schatten, dem Kernschatten, der Umbra. Ist der Mond im Kernschatten, leuchtet er Kupferrot. Das Kupferrot kann bei jeder Finsternis heller oder dunkler sein, von einem ganz dunklen Kupferrot bis zu einem hellen Orange. Mondfinsternisse entstehen nur bei Vollmond, so wie Sonnenfinsternisse nur bei Neumond entstehen. Normalerweise geht der Erdschatten bei Vollmond oberhalb oder unterhalb des Mondes vorbei und es entsteht keine Finsternis. 


Helle Mondfinsternisse und dunkle Mondfinsternisse

2015 September Mond kupferrot

Manche Mondfinsternis ist sehr dunkel und andere Finsternisse sind sehr hell. Der Mond war bei  der Mondfinsternis 2015 zur Totalität rötlich bis orange. 2018 war der Mond so dunkel, dass man ihn am Himmel kaum sah. Vor einem Sonnenminimum ist der Mond besonders dunkel. 2019 gab es auf der Sonne schon sehr wenige Flecken und im Jahre 2020 und 2021 waren es auch nicht viele. Erst 2022 werden es wieder mehr. Das Minimum scheint durchschritten zu sein. Dieses Minimum trug auch dazu bei, dass die Sommer nicht ganz so heiß waren. 

Bei Vollmond geht  der Erdschatten am Mond vorbei

Meistens geht bei Vollmond der Erdschatten am Mond vorbei. Der Mond verfinstert sich nicht. Tritt der Mond teilweise in den Erdschatten, ist der Mond nur teilweise verfinstert. Wird er vom Erdschatten getroffen, sehen wir einen total verfinsterten Mond.  Wenn der Mond weiter weg ist, kann es vorkommen, dass eine ringförmige Mondfinsternis entsteht, da er die Sonne nicht ganz bedecken kann. 

Schatten der Erde ist auch ohne Mondfinsternis auf dem Mond sichtbar

Man sieht das aschfahle Mondlicht - die unbeleuchtet Mondseite ist sichtbar. Die helle Sichel wird von der Sonne angestrahlt. Auf die unbeleuchtete Seite fällt der Schatten, den die Erde auf die sonnenabgewandten Seite, der noch unbeleuchteten, auf den Mond wirft. Man kann die Mare auf dem dunklen Mond in den ersten Tagen der Mondphase mit dem Fernrohr erkennen. 

Gezeiten und der Mond

Der Mond beeinflusst Ebbe und Flut. Galilei und Kepler haben sich damit befasst. Der Mond geht jeden Tag 50 Minuten später auf. Ebbe und Flut treten jeden Tag später auf. Galilei hatte nicht nur über die Gezeiten geschrieben. Durch seine Beobachten mit dem Fernrohr hat er die Libration entdeckt. Wir sehen manchmal ein Stück hinter den Mond. Die Mare an der West- und Ostseite werden sichtbar. Der Mond nickt aber auch. Wir können ein Stück mehr vom Norden oder Süden sehen. Doch Kepler sah den Zusammenhang zwischen dem späteren Aufgehen des Mondes und des Vorrückens von Ebbe und Flut.

Erdmeteorit auf dem Mond

In einem neune Kilo schweren Mondgestein, dass die Apollomission 14 1973 auf die Erde zurück gebracht hat wurde ein Einschluss gefunden, der auf irdische Kristalle hinweist. Sie sollen von dem Asteroideneinschlag auf der Erde vor 4 Milliarden Jahren stammen. Das Gestein ging auf dem Mond nieder und wurde bei Asteroideneinschlägen im Mare Imbrium wohl wieder freigelegt. 

Die hellsten Sterne am Himmel 

Der hellste Stern am Himmel ist die Venus. Sie taucht oft in der Morgen- oder Abenddämmerung auf und wird Morgen- oder Abendstern genannt. Der nächste hellere Stern ist der Planet Jupiter, dann der kommt der Mars und dann der Saturn. Uranus ist gerade noch mit bloßem Auge zu sehen. Unter den Fixsternen ist die weiße Wega der nächst hellere Stern, dann Deneb im Schwan, Sirius im Großen Hund, Riegel im Orion, Beteigeuze und die gelbe Kapella.

Planet oder Fixstern 

Planeten leuchten, weil sie von der Sonne beleuchtet werden.  Das Licht eines Fixstern flackert. Ein Planet wird von der Sonne angestrahlt. Somit flackert sein Licht nicht wie das eines Sternes, auch wenn dessen Licht genauso durch die Schichten der Atmosphäre hindurch muss, wie das Licht eines Sterns.  

Helligkeit der Sterne

Für die Helligkeit gibt es eine Größenskala, die in Magnituden angegeben wird. Die Skala geht in den positiven Bereich sowie in den negativen. Deneb ist ein Stern 0ter Größe, Wega -1 mag, Venus kann bis - 4,5 mag hell werden. Die Helligkeit des Mondes beträgt minus 12,5 mag und die Sonne hat eine Größe von - 26 mag. Die mit bloßem Auge unter einen sehr dunklen Himmel noch sichtbaren Sterne haben die Größenordnung 6, geschrieben, 6 mag. Darunter sind der Uranus, mit 5,9 mag. Die Sterne der Kassiopeia sind 2 mag hell.

Sterne können ihre Helligkeit verändern

Manche Sterne verändern ihre Helligkeit. Sie werden Veränderliche genannt. Warum das geschieht, kann verschiedenen Gründe haben: ein Begleiter in einem Doppelsternsystem zieht am anderen Stern vorbei und verdunkelt ihn. Oder Sterne entlassen ihre oberen Schichten ins Weltall, wie der Stern Beteigeuze im Orion, weil er die äußere Hülle abstößt. Diese Gas verdunkelt dann den Stern. Dies geschieht meist bei alten Sternen am Ende ihres Lebens. 

Zodiakallicht

Das Zodiakallicht ist  ein lichtschwacher Kegel, der nach Sonnenuntergang am westlichen und vor Sonnenaufgang am östlichen Himmel sichtbar wird. Das Zodiakallicht erstreckt sich entlang der Ekliptik. Das Zodiakallicht wird durch Sonnenlicht verursacht, das am interplanetaren Staub gestreut wird. Die spektrale Charakteristik des Zodiakallichts zeigt, dass die streuenden Partikel eine Größe von bis zu 300 μm besitzen. Da es sich um gestreutes Sonnenlicht handelt, ließen sich auch Variationen in der Sonnenstrahlung, beispielsweise Flares im Zodiakallicht nachweisen. Das Zodiakallicht ist in den Tropen am hellsten und erreicht dort etwa die Helligkeit der Milchstraße.

In sehr dunklen Gegenden der Erde sieht man das Zodiakallist im Frühjahr in den Monaten Februar und März nach Sonnenuntergang über dem Westhorizont und im September und Oktober vor Sonnenaufgang am Osthorizont. Das Zodiakallicht  ist dort zu sehen, wo die Ekliptik den Horizont trifft. Es ist als Pyramide oder Streifen am Himmel zu sehen, bis zu einer Höhe von 30 Grad und an sehr klaren Tagen zu 60 Grad.

Sonnenfinsternisse

Eine Sonnenfinsternis kann nur bei Neumond auftreten. Der dunkle Mond schiebt sich vor die Sonne. Dann sieht man Strahlen, die von der Sonne ausgehen. Es gibt wie beim Mond auch ringförmige Finsternisse und partielle. Bei den partiellen Sonnenfinsternissen schiebt sich nur ein Teil der Mondscheibe über die Sonne. Bei der ringförmigen Sonnenfinsternis ist der Mond auf seiner elliptischen Bahne weiter weg. Er kann die Sonne nicht vollständig bedecken. Der Mond entfernt sich jedes Jahr ein wenig von der Erde. In ferner Zukunft kann der Mond die Sonne nicht mehr ganz bedecken. Wir werden dann nur noch ringförmige Sonnenfinsternisse sehen können. 

Wie sieht die Sonne aus


Die Sonne zeigt auf ihrer Oberfläche heisses Gas, das herausschiesst. Dies sind die Protuberanzen. 

Protuberanzen im H-alpha Licht

Protuberanzen im H-Alpha-Licht






Sonnenflecken im Weißlicht


Sonnenflecken im Weißlicht

An der Oberfläche der Sonne gibt es dunkle Flecken. Diese bestehen aus einer dunklen Umbra und einer helleren Penumbra (die Farbe Umbra gibt es im Malkasten. Es ist das dunkelste Braun). Sonnenflecken sind wie Röhren, die "in das Innere der Sonne" blicken lassen. Durch diese Flecken gehen Magnetfelder, deren Linien in geschlossenen Linien wieder auf die Sonnenoberfläche in einem geschlossenen Kreis zurückgehen. 


Planeten am Himmel

Wann sehen wir den Merkur und die Venus besonders gut

Wenn die Ekliptik zum Horizont einen steileren Winkel aufweist, können wir den Merkur oder die Venus besser sehen, als wenn die Ekliptik einen flacheren Winkel zum Horizont aufweist. Im Herbst und im Frühling ragt die Ekliptik steiler auf. Dann können sich die beiden inneren Planeten nicht aus den Dunstschichten erheben. Merkur und Venus sind als Morgenstern, oder Abendstern sichtbar und sind im Osten oder Westen zu sehen. Venus und Merkur sind vor Sonnenaufgang am Osthimmel zu sehen und am Abend am Westhimmel vor dem Sonnenuntergang. Beim Merkur ist es nicht so einfach: mit den bloßen Auge kann man ihn oft nicht ausmachen, wenn er in den Strahlen der Sonne steht und sich wegen seiner Nähe zur Sonne nur knapp über den Horizont erhebt. Venus ist der hellste Stern am Himmel. Die Venus kann sich bis zu 20 Grad vom Horizont erheben. Der Winkel, den beiden inneren Planeten mit der Sonne einschließen wird Elongation genannt.

 Obere und untere Konjunktion der inneren Planeten

Die beiden inneren Planeten Venus und Merkur (innen weil sie näher zur Sonne sind als die Erde) stehen nicht einfach wie die äußeren  Planeten (die Planeten, die weiter als die Erde von der Sonne weg sind) in Konjunktion zur Sonne.  Sie stehen in unterer und oberer Konjunktion. Während die äußeren Planeten in Konjunktion sind, wenn sie hinter der Sonne stehen, können die inneren Planeten Merkur und Venus hinter der Sonne, sowohl auch zwischen Erde und Sonne stehen. Stehen diese beiden Planeten hinter der Sonne, spricht man von oberer Konjunktion, stehen sie zwischen Erde und Sonne, dann spricht man von unterer Konjunktion.

Opposition und Konjunktion der äußeren Planeten

Die äußeren Planten, von Mars bis Neptun, stehen in Opposition und in Konjunktion. Das geschieht bis auf den Mars einmal im Jahr. Der Mars kommt nur alle zwei Jahre in Opposition und Konjunktion. Wenn ein Planet in Opposition ist, ist er die ganze Nacht hindurch sichtbar. Danach wird seine Bahn am Himmel wieder kürzer, bis er zu Einbruch der Dunkelheit so weit im Westen steht und nur kurz sichtbar ist. Damit steht der Planet von uns aufgesehen sehr nahe zur Sonne.  Er steuert dann auf seine Konjunktion zu und läuft dann mit der Sonne über den Taghimmel, bis er sich aus den Strahlen der Sonne befreien kann und  zum Morgenstern wird.  Seine Aufgänge verführen sich dann immer weiter. Der Morgenstern geht dann bald zu Mitternacht auf und wird langsam zum Abendstern. Ist der Planet am Abendhimmel zu sehen strebt er wieder seiner Opposition zu, ist die ganze Nacht sichtbar und alles geht rückwärts. Wie lange ein Planet in einem Sternbild bleibt hängt natürlich von seiner Umlaufzeit ab. Uranus steht schon eine ganze Weile im Widder und Neptun im Wassermann, da ihre Umlaufzeiten so lang sind. 

Die Ekliptik - der Tierkreis

Die Ekliptik wird auch als Tierkreis oder Zodiak bezeichnet. Die Sternbilder, die unsere Vorfahren sahen, gehen auf die griechische Sagenwelt zurück. So stehen dort die Fische, der Widder, der Wassermann, der Steinbock, der Schütze, die Waage, die Jungfrau, der Löwe, der Krebs, die Zwillinge und der Stier. Sie sind aus der Astrologie bekannt. Bei den Chinesen gibt es 28 Tierzeichen. Sie werden als Häuser eingeteilt. Die Chinesen sehen darin Ratten, Schweine usw.

 Der Mond und die Planeten wandern durch die Ekliptik

  • Die Ekliptik ist 23 1/2 Grad gegenüber dem Äquator geneigt.
  • Der Mond und die Planeten wandern durch die Ekliptik. Die Planeten und der Mond entfernen sich nie weiter als 5 Grad von der Ekliptik. Sie ist die Sichtlinie auf die Planeten in unserem Sonnensystem. Einen Planeten sucht man im Tierkreis. Diese Sternbilder liegen in der Ekliptikebene. Die Sonne wandert am Tag durch die Ekliptik. Wenn wir in einem bestimmten Monat in einem bestimmten Sternbild sind, wie im Kalender angegeben, können wir das Sternbild nicht am Abendhimmel sehen.

Sonnenzeit - Sternzeit

Die Sonnenzeit ist die bürgerliche Zeit. Die bürgerliche Zeit beginnt um 12 Uhr in der Nacht und dauert genau 24 Stunden. Bis zu Jahre 1925 ließen die Astronomen den Tag am Mittag beginne, damit sie bei ihrer Arbeit in der Nacht nicht das Datum wechseln müssen. Die Sternzeit ist für die Astronomie. Sie wird zum Auffinden von Sternen gebraucht, zur Angabe deren Koordinaten. Es gibt nicht nur eine Ortszeit nach der Sonnenzeit, sondern auch eine Ortssternzeit. Wie das alles zusammenhängt, wird weiter unten im Kapitel Koordinaten erklärt.

Wieso brauchen wir Zeitzonen

Zeitzonen brauchen wir, weil wir verreisen. Zur Postkutschenzeit hat man wirklich die Uhren von Stuttgart nach Dresden umgestellt. Mit der Eisenbahn ging das nicht mehr. Die Mitteleuropäische Zeit geht von Greenwich in England bis nach Görlitz. Ab Greenwich gilt die Western Zeit. Wenn bei uns 12 Uhr Mittag ist, ist es in Greenwich erst eine Stunde früher, also 11 Uhr. Die Sonne ist an diesem Punkt noch nicht kulminiert. Das kann man sich ganz einfach merken: Die Sonne geht im Osten auf. Dort, wo sie schon aufgegangen ist, ist es eine Stunde später. Fliegen wir nach Japan, ist es schon Nacht, fliegen wir nach Amerika fängt der Tag  noch einmal an.

In der Astronomie verwendete Punkte  und Winkel zur Orientierung am Himmel

Der Zenit ist der höchste  Punkt über unseren Köpfen. Seine Höhe beträgt 90 Grad.

Die Höhe des Poles entspricht der geografischen Breite. Im Norden ist der Pol durch einen Stern im Kleinen Bären gekennzeichnet. Auf der Südhalbkugel vom Kreuz des Südens, dass aber nicht genau auf der südlichen Achse steht.

Das Sternbild Oktans steht näher  zum Südpol, weswegen bei einem Polsucher für das Fernrohr die Kassiopeia, der Kleine Wagen und das Sternbild Oktans eingeritzt sind, um den Pol zu finden. Damit sind die Polsucher für den Nord- und den Südhimmel verwendbar. 

Die in der Astronomie am häufigsten verwendeten Koordinatensysteme

Winkelgrade im azimutalen Koordinatensystem

Die Koordinaten werden im azimutalen Koordinatensystem in Winkelgraden angegeben. Für jeden Punkt ist sofort auch die Uhrzeit anzugeben. Die Sterne bewegen sich ja. Der Geometer auf der Erde muss keine Zeit angeben.

 

Azimutales Koordinatensystem

 Höhe und Azimut eines Sterns

Der Ort eine Sterns wird als Schnittpunkt zwischen seiner Höhe und seinem Azimut angegeben.

Die Höhe eines Sterns wird vom Horizont aus gemessen bis zum Stern.  Die Höhenkreise, Almukanterate genannt, zerschneiden die Himmelskugel wie eine Apfelsine. Die Almukanterate gehen vom Zenit aus und schneiden den Horizont.  Die zweite Koordinate ist der Azimut. Er wird am Horizont vom Südmeridian  aus nach Westen gemessen. Das ist so in der Astronomie üblich. Man gibt den Azimut und die Höhe in Winkelgraden an.

Südpunkt und Nordpunkt am Horizont

Am Horizont liegen im Norden der Nordpunkt, im Süden der Südpunkt. Der Südpunkt wird vom Südmeridian am Horizont geschnitten, der Nordpunkt vom Meridian am Nordpunkt.

Das äquatoriale Koordinatensystem


Äquatoriales Koordinatensystem

Da die Erde um 23 1/2 Grad geneigt ist, gibt es noch das äquatoriale Koordinatensystem. Die Koordinaten des Sterns werden als Deklination, vom Äquator aus gemessen zum Himmelspol. Die andere Koordinate, die beim horizontale Äquatorsystem dem Azimut entspricht ist die Rektaszension. Die Rektaszension wird in Winkelgraden oder Stunden angegeben. Da die Erde sich in 60 Minuten um 15 Grad weiterdreht, können wir so den Sternen folgen. Früher brachte man an einem Fernrohr, dessen eine Achse auf den Polarstern ausgerichtet war, eine Uhr an, die dann mit der anderen Achse in der gleichen Geschwindigkeit folgen konnte. Unsere früheren Pendeluhren waren auf die Geschwindigkeit der Erde eingestellt. 

Wie verändern sich die Sternbilder, wenn wir nach Süden fahren?

Fahren wir nach Süden, sinkt der Polarstern herab. Auf der anderen Seite des Himmels, im Süden, steigt der Himmelsäquator an.  Die Sternbilder verändern sich. Vom Skorpion, der bei uns nur knapp über dem Horizont steht, sieht man in südlicheren  geografischen Breiten, wie in Italien, den ganzen Stachel, bei uns nur die Scheren und den hellen roten Stern Antares, der auch Gegenmars genannt wird. Den Orion sieht man am Südhimmel, dort steht er noch höher. Die Planeten stehen im Süden höher. 

Der Südmeridian

Ein Meridian , der in der Astronomie wichtig ist, ist der Südmeridian. Dort erreichen die Sterne ihren Höhepunkt auf ihrem Weg über den Himmel. Dort kulminieren die Sterne. Planten, Sonne und Mond kulminieren ebenso in diesem Meridian. 

Jedes Koordinatensystem hat seinen Nullpunkt

Der Nullpunkt des äquatorialen Koordinatensystem ist der Frühlingspunkt. Der Frühlingspunkt liegt im Widder. Diesen Nullpunkt können wir wie bei einem Ziffernblatt auf einer Uhr als 0 Uhr ansehen. Diese Scheibe ist feststehend und die Stunden der Rektaszension werden vom Widderpunkt nach Osten gemessen. Da dieser Punkt über den Himmel wandert, brauchen wir, wenn wir die Koordinaten für einen Stern zu einer bestimmten Stunde angeben wollen, den Stundenwinkel. Dieser Stundenwinkel wird vom Südmeridian nach Westen gemessen. Dieser Stundenwinkel hat mit der Zeit zu tun. Diesen Stundenwinkel stellen wir bei einem Fernrohr mit einer äquatorialen Montierung ein. 

 Der Stundenwinkel


Der StundenwinkelDer Stundenwinkel

Wie hoch steht der Äquator am Himmel

Die Höhe des Polarsterns entspricht der geografischen Breite.  Wenn wir nach Süden schauen, und die geografische Breite vom Zenit abziehen: 90 Grad - geografische Breite, dann erhalten wir die Höhe des Himmelsäquators.

Einstellen der Sterne nach Koordinaten

Um einen Stern oder einen Planeten nach Koordinaten einzustellen, brauchen wir noch die  Zeit, zu der wir den Stern oder den Planeten einstellen wollen. Wir wollen zu einer bestimmten bürgerlichen Zeit unseren Stern beobachten. Hier wird aber mit der Sternzeit, besser gesagt, mit der der Ortszeitsternzeit gearbeitet. Den Winkel, den wir am Fernrohr, nach einer kleinen Rechnung einstellen, ist der Stundenwinkel.

Der Stundenwinkel des Sterns

Der Stundenwinkel wird vom Südmeridian nach Westen gemessen.  Den Winkel, den wir an der Rektaszensionsachse unseres Fernrohrs ablesen zu einem bestimmten Zeitpunkt, ist der Stundenwinkel und nicht die Rektaszension.

 Zeiten in der Astronomie

Da der Stundenwinkel mit der Zeit verbunden ist, kommt noch die Sternzeit mit ins Spiel.

Die Sternzeit

Die Erde braucht für eine Umdrehung 23h56min4s. Sie rückt jeden Tag ein Stück auf ihrer Bahn um die Sonne weiter. Dies ist die bürgerliche Zeit, die 24 Stunden beträgt. An jedem Tag ist zur gleichen bürgerlichen Zeit eine andere Sternzeit.  

Ermittlung der Sternzeit

Diese findet man in Tabellen zu einer Stunden eines Tages. Die Sternzeit wird vom Frühlingspunkt zum Südmeridian  nach Westen hin gemessen. Diese verändert sich jeden Tag gegenüber der bürgerlichen Zeit um die Differenz von 3 Minuten und 56 Sekunden.

 Wann beginnt der Sterntag

Der Sternentag beginnt, wenn der Frühlingspunkt im Südmeridian kulminiert. Dann ist 0 Uhr Sternzeit.

 Wie ermitteln wir aus einer Tabelle die Sternzeit

 In den Tabellen steht, wann es bei uns z.B. um 21 Uhr bürgerlicher Ortszeit eine bestimmte Sternzeit ist. Man  Die Sternzeit ist an jedem Tag um 21 Uhr bürgerlicher Zeit eine andere. Der Meridian ist in den Tabellen angeben, z.B. 10 Grad östlicher Länge) für den die Sternzeit an jedem Tag gilt.  Wir müssen diese angegebenen Zeit korrigieren für unseren Längengrad. Ein Grad bedeutet ca. 4 Minuten Zeitkorrektur. Jede Zeitzone umfasst  15 Grad oder 1 Stunde. Zu dieser Zeitkorrektur (jetzt haben wir die Ortssternzeit)  werden noch die Stunden hinzugezählt, wann wir beobachten wollen.

Ortssternzeit = Sternzeit plus oder minus der Zeitkorrektor

Sind wir westlich, müssen wir die Korrektur abziehen, östlich dazuzählen

Errechnung des Stundenwinkels - Einstellung am Fernrohr

Stundenwinkel = Rektaszension - Sternzeit

Wir stellen nun den Stundenwinkel am eingesüdeten Fernrohr ein. Eingesüdet oder eingenordet ist das Gleiche.

 Steht die Ekliptik über dem Äquator oder unterhalb des Äquators?

Die Sonne geht durch die Ekliptik. Die Ekliptik schneidet den Himmelsäquator am Frühlings- und am Herbstpunkt. Das heißt, die Sonne steht im Sommer über dem Äquator und im Winter unterhalb des Äquators. Im Winter steht sie im Schützen. Der Schütze ist ein Sternbild, dass am Horizont im Sommer nicht so hoch steht. Wenn die Sonne im Schützen ist, geht sie mit dem Schützen über den Taghimmel. Wir sehen den Schützen am nächtlichen Himmel tief am Horizont. Die Zwillinge hingegen stehen höher am Himmel. Da steht die Ekliptik über dem Äquator. Das erklärt auch, wieso die Planeten in manchen Jahren sehr tief am Himmel stehen und in anderen sehr hoch. Das kommt darauf an, in welchem Sternbild sie stehen. Im Herbst und im Frühjahr steht die Ekliptik flacher zum Horizont.

Im Englischen heissen  die beiden Punkte Points of Aries

 Der Frühlingspunkt, engl. vernal equinox, wird als Widderpunkt bezeichnet und trägt das Zeichen des Widders, dass an ein Horn erinnert.  Vor 2000 Jahren stand der Frühlingspunkt im Widder und ist zwischenzeitlich in die Fische gewandert.  Das ist der Grund, warum die Sternbilder, die in der Astrologie und der Astronomie verwendet werden, nicht mehr übereinstimmen. Diese Punkte wandern wie die Knoten der Mondbahn. 

Die Kreiselbewegung der Erdachse - oder der Globus quietscht und eiert

Die gedachte Achse durch den Pol der Erde vollführt einen Vollkreis. Dafür braucht es ca. 26.000 Jahre. Zurzeit ist der unscheinbare Stern im Kleinen Bären der Polarstern, der fast auf dem Nordpol steht. Zur Zeit Columbus stand er ein halbes Grad davon weg. 

 In 11.000 Jahren wird die helle Wega unser Polarstern sein. 

Der Pol wandert auf dem soeben beschriebenen Kreis entlang. Bei der Erforschung der Pyramiden stellte man fest, dass in antiker Zeit, der Stern Thuban im Drachen Polarstern gewesen war. Diese Wanderungsbewegung nennt man Präzession. 

Präzession - Wanderung der Äquinoktien und Wanderung des Polarsternes

Die Frühlings- und Herbstpunkte nennt man die Äquinoktien. So wie die Achse des Polarsternes im Laufe der Zeit auf einen anderen Stern zeigt, durch die Kreiselbewegung der Erde, so wandert der Frühlingspunkt ebenso durch die Ekliptik. Diese Bewegung wird Präzession genannt.  Stand der Frühlingpunkt vor 2000 Jahren im Widder, ist er in der Zwischenzeit  in die Fische gewandert. Doch der Frühlingspunkt trägt immer noch das Widderzeichen.  Demnächst wird der Frühlingspunkt in den Wassermann wandern. Wir sprechen dann vom Wassermannzeitalter. Der Frühlingspunkt wandert von Ost nach West durch den Tierkreis.

Die Epoche in der Astronomie

Die Epoche ist ein Datum, von dem sämtliche Berechnungen in der Astronomie, ob Planeten oder Sterne, ausgegangen wird. Die Sterne und andere Punkte am Himmel verändern sich doch ein wenig durch die Kreiselbewegung der Erde. Dadurch entsteht eine Veränderung sämtlicher wichtiger Punkte. Das hat nichts mit der Eigenbewegung der Sterne zu tun.  Da für die Berechnung der Gestirne eine gute Genauigkeit erreicht werden soll, muss die Epoche immer wieder an ein neueres Datum angepasst werden. Rechnete man im letzten Jahrhundert mit der Epoche 1. Januar 1950, so wird nun mit der Epoche 1. Januar 2000, 00 Uhr gerechnet, damit die Planeten und Mondberechnungen stimmen, da die Punkte sich am Himmel in dieser kurzen Zeit schon durch die Präzession merklich verschieben können. 

Entfernungsmessung in der Astronomie

Die Entfernung zum Mond wurde mit einer bekannten Strecke auf der Erde als Basisstrecke des Dreiecks Erde – Mond gemessen. Die Grundfläche zum Messen größerer Entfernungen bis zum Ende der Milchstraße und darüber hinaus ist natürlich größer. Dafür wird die Strecke des Durchmessers der Erdbahn verwendet. Die Entfernung zwischen Erde und Sonne beträgt 150.00 Mio. Kilometer. Diese Entfernung hat man bei Venusdurchgängen ermittelt. Die Änderung des Winkels, den ein Stern durch die Bewegung der Erde um die Sonne erfährt, nennt man auch seine jährliche Parallaxe. Himmelskarten wurden immer genauer. Mit dem Satelliten Gaia können wir hochgenaue Positionen der Sterne bekommen. Die Entfernungsmessung von Sternen wird in Lichtjahren angegeben. Es hat sich in der Astronomie aber eingebürgert, die Entfernungen in Parsec, also „Parallaxensekunden“ zu messen. Ein Stern, der sich um 1 Bogensekunde, abgekürzt: 1“ bewegt hat, ist 3,26 Lichtjahre oder 1 Parsec, abgekürzt pc, von der Erde weg. 

Eigenbewegung und Radialbewegung der Sterne

Sterne bewegen sich durch den Raum. Sie kommen auf die Erde zu oder sie bewegen sich von ihr weg. Diese Bewegung wird im Spektrum gemessen. Sind die Spektrallinien zum roten Bereich des Spektrums hin verschoben, rotverschoben, entfernt sich das Objekt von uns, sind sie zum blauen Ende des Spektrums hin verschoben, blauverschoben, kommt der Stern auf uns zu. Bei Galaxien hat man eine sehr große Rotverschiebung gemessen. Galaxien sind sehr weit von uns entfernt und entfernen sich immer schneller. Die Bewegung, die wir mit dieser Methode messen können, ist ihre Radialgeschwindigkeit. Die Radialgeschwindigkeit bezieht sich auf ein Objekt, in unserem Fall ist das die Erde. Die Sterne haben aber noch eine Eigenbewegung. Die Eigenbewegung ist definiert als Koordinatenänderung pro Zeiteinheit auf die Sonne bezogen. Wenn wir wissen, wie weit der Stern weg ist, können wir ausrechnen, wie schnell er sich bewegt. Berühmt für seine schnelle Eigenbewegung ist Bernards Stern, der sich mit 111 km pro Sekunde durch den Raum beweg. Er bewegt sich auf uns zu. Seine Radialgeschwindigkeit beträgt – 111 km pro Sekunde. 

Scheinbare und absolute Helligkeit

Um die Sterne besser miteinander vergleichen zu können, hat man die scheinbare und die absolute Helligkeit eingeführt. Die scheinbare Helligkeit ist jene Helligkeit, mit der wir den Stern am Himmel sehen können. Doch da Sterne nicht gleich weit von uns entfernt sind und nicht alle gleich groß und alle nicht gleich hell leuchten, hat man die absolute Helligkeit eingeführt. Die absolute Helligkeit der Sterne besagt, wie hell die Sterne in einer Entfernung von 10pc wäre. Damit kann man ihre Leuchtkraft untereinander vergleichen. Mit der Leuchtkraft der Sterne können wir eine Aussage treffen, ob wir einen großen oder einen kleinen Stern vor uns haben. 

Das expandierende Universum

Mit dem expandierenden Universum hatte sich in den 20iger Jahren des letzten Jahrhunderts nicht nur Hubble in Amerika beschäftigt, sondern auch LeMaitre. LeMaitre arbeitete zu dieser Zeit in Amerika an verschiedenen Institutionen. Dadurch bekam er Kenntnis der Messungen der Geschwindigkeiten der sich von der Milchstrasse entfernenden Galaxien durch Vesto Sliper. Slipher arbeitete am Lowell Observatorium. Hubble publizierte zu dieser Zeit über die Entfernungen der Andromedagalaxie und der Rotverschiebungen und damit der Ausdehnung des Weltalls. Die Veröffentlichungen LeMaitres wurden in der Wissenschaft nicht so bekannt, wie die von Hubble.

Staub im Weltall sichtbar machen

Mit einem Infrarot-Teleskop kann man den Staub im Weltall gut beobachten. Im sichtbareren Bereich können die  vom Staub verdeckten Sterne nicht gesehen werden. Der Staub schirmt den dahinterliegenden Stern im sichtbaren Licht  ab. Doch im Infraroten können die Stern sichtbar gemacht werden. Als erster entdeckte Wilhelm Herschel ein Loch im Himmel. Das war kein Loch, wo nichts war, sondern Staub. Er verdeckte die Sterne, so kam kein Licht von ihnen bei dem Beobachter an. Später fand man den Staub, der die Sterne bedeckte. In einem Staub- und Gasnebel entstehen Sterne.  

Entstehung von Neutronensternen

Wenn die Kernfusion keine Energie mehr liefert, bricht der Stern zusammen. Es strömt keine Wärme mehr nach außen. Es wird keine Energie mehr von Innen in die äußeren Schichten getragen. Die Materie stürzt auf den Kern des Sterns In Kern bleiben Sauerstoff- und Kohlenstoff übrig. Aus Protonen und Elektronen werden dann Neutronen, die später den nach der Explosion übrigbleibenden Neutronenstern bilden. Die Elektronen und Protonen werden in den Stern gequetscht und bilden Neutronen. Die Neutrinos verlassen in Scharen den Stern und heizen diesen durch ihre Bewegung auf. Der Stern explodiert als Nova oder Supernova. Ein Stern mit ursprünglich mehr als 8 Sonnenmassen ist am Ende nur noch 20 Kilometer groß. Dieser Weiße Zwerg kühlt in langen Zeitraumen aus, bis er nicht mehr sichtbar ist. 

Pulsare

Pulsare senden Radiowellen mit konstanter Regelmäßigkeit aus. Da Neutronensterne sehr klein sind, können sie sich sehr schnell um sich selbst drehen. Die Impulsrate  kann im Sekunden- oder Millisekundenbereich liegen. Als man die Pulsare in den Sechziger Jahren entdeckte, dachte man an Signale von Außerirdischen, die man mit  Radioteleskopen entdeckt hatte. 

Neutronensterne und Magnetare

Vermutlich gibt es Milliarden von Neutronensternen in unserer Milchstraße. Die meisten sind keine Pulsare mehr, denn sie leuchten nicht mehr. Sie können für eine gewisse Zeit, elektromagnetische Pulse abgeben. Diese liegen im Röntgenbereich. Diese Pulse sind so genau, dass man sie zur Zeitmessung nehmen könnte. Ihre Magnetfelder können bis zu 10 hoch 14 Gs (Gauß) betragen. Darüber gibt es die Magnetare ab einem Magnetfeld von 10 hoch 15 Gs. Bei dieser Energiedichte kann die Entstehung von Elektron-Positronen-Paaren spontan erfolgen. Ist ein Neutronenstern in einem binären System, bläht sich sein Nachbar auf (Sternentwicklung), so kann der Neutronenstern, der seinen Schwung verloren hat durch die Materie, die er bei dem anderen Stern absaugt, wieder anfangen zu rotieren. Magnetare senden die noch energiereichere Gammastrahlung aus.

Welche Nova-Arten gibt es?

Liefert dieses Kohlenstoffbrennen keinen Nachschub mehr, so bricht der Stern zusammen. Anschließend fliegt er auseinander. Nickel, Kobalt und Eisen wird in das Weltall hinausgeschleudert. Ein Riesenstern explodiert in einer Supernova. Am Ende bleibt ein Weißer Zwerg übrig, der aus Sauerstoff und Kohlenstoff besteht. Endet der Stern in einer Ia-Nova, eine Nova, die sehr hell ist und als Standard verwendet werden kann, so zerreißt es den Weißen Zwerg. Dies könnte mit dem Stern Beteigeuze passieren.  Bei anderen Nova-Arten bleibt je nach Größe des Stern ein Neutronenstern oder der beschriebene Weiße Zwerg übrig. Unsere kleine Sonne wird nicht als Weißer Zwerg enden. Nur sehr große Sterne enden als Schwarzes Loch. 

Die Chandrasekhar-Masse

Man nennt diese Masse Chandrasekhar-Masse. Sie wurde von dem Inder Chandrasekhar 1930 berechnet. Übersteigt die Masse das Innern des Sternes, der wie eine Zwiebel aufgebaut wird, explodiert er in einer Supernova. Unsere Sonne wird in einem Weißen Zwerg enden, aber nicht als Supernova explodieren, da sie am Ende eine niedrigere Masse als die Chandrasekhar-Masse haben wird.

Kernfusion durch Massendefekt - Die Anzahl der Einzelteile und deren Summe ist nicht immer das Gleiche.

 Für die Atome bedeutet dies: Zählt man die  Masse der Protonen und Neutronen eines Elements zusammen und vergleicht diese mit der Gesamtmasse, so erhält man eine Differenz. Sie steigt bis zum Eisen steil an, dann flacht die Kurve ab. Diese Massendifferenz kann in Energie umgewandelt werden. Es ist die freigesetzte Bindungsenergie, die in Energie umgesetzt wird.
Bei den höheren Element ist dies schwierig mit der Fusion. Diese höheren Elemente, besonders ab Uran, können zur Kernspaltung verwendet werden.

E = ∆Mc2

Das ist die berühmte Formel: E = M mal C Quadrat.

Lichtablenkung zum ersten Mal bei einer Sonnenfinsternis gemessen

Das Sternenlicht wird von Körpern wie der Sonne abgelenkt. Das konnte man zum Ersten Mal bei einer totalen Sonnenfinsternis 1919 beweisen. Die Sterne, die man am Himmel fotografiert hatte, waren am Tag der Sonnenfinsternis nicht genau an  der gleichen Stelle neben der Sonne. Genauso funktioniert das mit den Gravitationslinsen, die die Galaxien, die dahinter liegen verzerren. Das heißt, vor ihnen muss eine große Masse sein.

Schwarze Löcher strahlen

Die Theorie der Schwarzen Löcher stammt von dem deutschen Physiker Karl Schwarzschild. Er beschrieb diese Theorie 1910. Nach der Theorie konzentriert sich eine nicht rotierende Masse auf einen Punkt unendlicher   Dichte.  Der britische Physiker Stephen Hawking erkannte, dass Schwarze Löcher doch Partikel emittieren können, die heute als Hawking-Strahlung bezeichnet wird.  Einige Teilchen der Antiteilchen-Teilchen-Paare tauchen an Ereignishorizont eines Schwarzen Loches auf.  

 Woher das Gold kommt - wie entsteht ein Gammastrahlenblitz

Die höheren Elemente entstehen erst in größeren Sternen. Für die Fusion sind höhere Temperaturen notwendig, die in kleineren Sternen nicht auftreten können. Um höhere Elemente entstehen zu lassen, muss ein größerer Neutronenfluss vorhanden sein. Diese Neutronen werden in die Kerne eingebaut. Die neu entstandenen Elemente  fliegen auch wieder auseinander. Wenn zwei Neutronensterne verschmelzen, entsteht ein Gammastrahlenblitz. Dabei werden höhere Elemente fusioniert. In den Sternen entsteht unter anderem auch  Gold. Lange Zeit war man sich nicht sicher, über den Mechanismus. 

Die Planeten im Sonnensystem

Unser Sonnensystem besteht aus 8 Planeten. Die Planeten sehen so aus, wie auf der Zeichnung wiedergegeben: Der Mars ist rot, etwas größer als die blaue Erde. Jupiter ist bräunlich, Saturn gelblich, Uranus grün und Neptun blau. Pluto hat irgendeine Farbe.

Kleinplaneten - Pluto kein Planet mehr

Pluto wurde sein Planetenstatus 2006 aberkannt. Pluto zählt zu den Kleinplaneten. Er ist nicht groß genug für einen Planeten, er kreist aber um die Sonne und er ist rund. Doch hat er im Gegensatz zu einem Planeten seine Bahn nicht freigeräumt. Das macht ihm zum Kleinplaneten.  Ursprünglich wurde seine Größe mit 14 000 Kilometer angegeben, neuere Messungen ergaben aber einen Durchmesser von 2300 Kilometer. Der Durchmesser von Venus ist doppelt so groß. Weiter draußen soll der Planet X sein. Nach diesem Planeten wird intensiv geforscht.

Staub fällt auf die Erde nieder

Ältestes Material auf der Erde aus dem Sonnensystem

Der Murchison-Meteoriten, der 1969 in Australen niederging enthält Staubkörnchen älter als unser Sonnensystem. 50 nur wenige Mikrometer großen Staubkörnchen bestehen aus SiC (Siliziumcarbid).

Mikometeoriten fallen auf die Erde 

Staubkörnchen in der Größe von Mikrometern fallen ständig auf die Erde herab. Man muss sie nur finden. Nicht nur in entlegenen Gegenden sind sie zu finden, nein, man findet diese kleinen Staubkörner aus dem All auch im Schmutz der Städte. Unter dem Elektronenmikroskop kann ihre kosmische Herkunft geklärt werden.  

In einer chemischen Untersuchung findet man sämtliche Elemente und Verbindungen, die auch auf der Erde vorkommen: Silicium-, Eisen-, Magnesiumverbindungen. Darunter sind Phosphor, Nikel, Chrom, und Sauerstoff, Calcium und Aluminium.

Glas fällt vom Himmel - Tektite

Diese glasartigen Gebilde werden Tektite genannt. Die Meteoriten werden durch die Hitze beim Eintritt in die Erdatmosphäre aufgeschmolzen und kühlen schnell ab. Glas ist eine unterkühlte Schmelze. Man findet solche Tektite in der Antarktis, in Australien, in Südchina - eigentlich sind sie auf der ganzen Welt verstreut. Sie gehen auf einen Meteoriteneinschlag vor 800 000 Jahren zurück.  Der Krater einiger Tektite wurde doch gefunden. Er soll sich in Laos unter dem Vulkanfeld des Bolaven-Plateuas befinden. 

Boliden die Bomben am Himmel

Sternschnuppen sind in der dunklen Jahreszeit etwas, woran wir uns erfreuen. Manche Meteoriten verglühen schnell andere nicht. Eine Sorte- die Boliden - sind sehr hell und leuchten mehrere Sekunden lang. Manche scheinen wie ein Tropfen aus dem Himmel auf einem zu zu fallen.  

Trümmer weit draussen im Weltall

In der Ebene der Planeten weit draußen befindet sich die Oort'sche Wolke. Sie besteht aus zahlreichen Trümmern.  Aus der  Oort'schen Wolke kommen die meisten Kometen. Pluto ist ein Kleinplanet im Kuiper-Gürtel. Kuiper-Gürtel und Oort'sche Wolke stehen im 90-Grad-Winkel zueinander.  

Trümmer zwischen Mars und Jupiter - der Asteroridengürtel

Zwischen Mars und Jupiter liegt der Asteroidengürtel. Der erste Asteroid wurde in der Silvesternacht zum Jahr 1800 entdeckt. Man vermutet, dass ein Planet der Gravitation, die der Jupiter auf ihn ausgeübt hat, nicht Stand hielt. In letzter Zeit wird von der Wissenschaft auch die These vertreten, dass diese Trümmer Reste aus der Zeit der Entstehung des Sonnensystems darstellen. 

Kryovulkanismus - Kalte Geysire auf dem Saturnmond Enceladus

Kryovulkanismus findet man nicht nur auf Enceladus, sondern auch auf anderen Himmelskörpern wie dem Kleinplaneten Ceres. Dort ritt aus dem Krater Occator eisreiches Material aus. Enceladus ist ein Kandidat für die Entstehung von Leben. Dort finden sich Black Smokers, wie auf der Erde. Um die Black Smokers im Ozean und um Geysire entstand das Leben. Auf Enceladus funktioniert das auch. Nur bei tieferen Temperaturen. 

Leben auf anderen Himmelskörpern

Methan und andere organische Verbindungen auf dem Saturnmond Titan entdeckt

Wissenschaftler haben auf dem Saturnmond Titan Methan und andere organische Verbindungen entdeckt,  wie Ethan und noch langkettigere Moleküle, sowie komplexer Ringmoleküle wie Benzol. Bei diesen tiefen Temperaturen auf dem Mond Titan sammeln sich die Hydrocarbone in Seen auf dem Grund. Die in der Atmosphäre befindlichen Wasserstoff- Sauerstoff- und Kohlenstoffmoleküle werden durch energiereiche Strahlung von der Sonne und energiereiche Partikel vom Saturn zu diesen Molekülen geformt. In Wolken des Weltalls fand man schon in früheren Jahren organische Moleküle durch die Radioastronomie. Darunter waren komplizierter Moleküle wie Ammoniak, Alkohole etc., Das Entstehen von Leben im All, scheint nichts Außergewöhnliches zu sein. 

Die Eigenschaften des Umlauf der Planeten und die Keplerschen Gesetzte

Den ungleichen Lauf der Planeten kannte man schon im Altertum. Doch den Grund dafür kannte man noch nicht. Es sollte erst Johannes Kepler gelingen, dies genau zu erforschen und zu beschreiben. Das zweite Kepler'sche Gesetz wurde zuerst postuliert. Lag es doch durch die Messungen auf der Hand. 

Das 2 Kepler'sche Gesetz ist heute in der Raumfahrt wichtig. 

  • Es lautet: Ein Planet überstreicht in gleichen Zeiten gleichgroße Flächen. Bei einer exakten Kreisbahn wären die Kreisabschnitte auf der Kreislinie immer gleich. Der Kreis hat einen Mittelpunkt. Die Verbindungslinie Mittelpunkt Planet würde sich immer gleich schnell bewegen und somit wären die Kreisabschnitte immer gleich lang. Da aber bei einer Ellipse zwei Brennpunkte vorhanden sind, sind die Abschnitte auf der Kreisbahn größer, wenn der Planet ganz nah an dem einen Brennpunkt vorbeiläuft, und weiter, wenn er ganz weit an  dem anderen Brennpunkt vorbeiläuft. Läuft er näher an dem einen Brennpunkt vorbei, so bewegt der Planet sich schneller, ist er sehr weit weg, so läuft der Planet langsam. Da die Bahnen der Planeten einem Kreis sehr nahe kommen, sind die Unterschiede nicht so groß. Die größte Abweichung von einer Kreisbahn hat der Planet Mars. 

Das 1. Keplersche Gesetz besagt: Die Umlaufbahnen der Planeten sind Ellipsen, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht. 

Schwarze Löcher strahlen

Die Theorie der Schwarzen Löcher stammt von dem deutschen Physiker Karl Schwarzschild. Er beschrieb diese Theorie 1910. Nach der Theorie konzentriert sich eine nicht rotierende Masse auf einen Punkt unendlicher   Dichte.  Der britische Physiker Stephen Hawking erkannte, dass Schwarze Löcher doch Partikel emittieren können, die heute als Hawking-Strahlung bezeichnet wird.  Einige Teilchen der Antiteilchen-Teilchen-Paare tauchen an Ereignishorizont eines Schwarzen Loches auf.