Astronomie in der Stadt
Ist der Titel meines ersten Buches. Astronomie der Jahrhunderte - mein zweites Buch.

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Astronomisches Wissen

Wie finden  Astronomen die Sterne ?

Der Zusammenhang zwischen Sternzeit, Stundenwinkel und Rektaszension


Zusammenhang zwischen Rektaszension, Stundenwinkel und Sternzeit









Am Himmel sind Winkel und Positionen wichtig. Mit den Winkeln bestimmen wir die vergangene Zeit. Den Winkel eines Sterns, der zur Beobachtung bei dem Fernrohr eingestellt wird, ist der Stundenwinkel ( hour angel) des Sterns.

Der Stundenwinkel wird vom Meridian des Beobachters in Richtung Westen gemessen.

Die Sternzeit

Hier kommt die Sternzeit (sideral time) ins Spiel. Die Erde dreht sich in 23 h 56m und 3s einmal um sich selbst. Damit sie wieder auf denselben Stern zeigt, wie am Vortag vergeht noch die Zeitspanne bis zu den 24 Stunden. Denn die Erde hat sich ein Stück auf ihrer Bahn um die Sonne weiterbewegt.

Der Sonnentag dauert 24 Stunden. Nach dem Sonnentag richten wir unsere Bürgerliche Zeit aus. Der Sternentag ist um 3min 57s kürzer.  Es ist 0 Uhr Sternzeit, wenn der Frühlingspunkt (point of aries) mit dem Meridian des Beobachters zusammenfällt. Dies geschieht jeden Tag nach der Sonnenzeit zu einem anderen Zeitpunkt. So erhalten wir eine Ortssternzeit und eine bürgerliche Ortszeit.

 Zeitzonen

Seit in den letzten zwei Jahrhunderten sich die Reisegeschwindigkeiten vergrößerten, mussten Zeitzonen eingerichtet werden. In der Postkutschenzeit war es nicht so wichtig, ob in Berlin oder München die Uhren eine andere Zeit anzeigten. Das änderte sich seit der Erfindung der Telegrafie und der Eisenbahn. Die in den Städten ausgehängten Fahrpläne wiesen dieselbe Zeit auf. Eine Zeitzone umfasst auf der Erde eine Länge von 15 Grad.

Festlegung eines Nullmeridians auf der Erde

1884 wurde auf der Erde der Meridian, der durch Greenwich geht als Nullmeridian festgelegt. Die Zeitzone für die Mitteleuropäische Zeit, kurz MEZ, geht von Greenwich bis nach Görlitz. Wenn es in Greenwich 12 Uhr ist, so ist es in der Zone der Mitteleuropäischen Zeit 13 Uhr. Die Sonne ist dann schon über den Meridian hinweggegangen.

Bestimmung der Sternzeit mit Hilfe von Tabellen

In Tabellen können wir ablesen, wann, für unseren Meridian null Uhr Sternzeit ist. Geschickter ist es, wenn die Sternzeit zu einer Zeit in die Tabelle eingetragen wird, zu der wir normalerweise beobachten, meistens am Abend.

Wenn der Frühlingspunkt mit dem Ortsmeridian kulminiert, ist es O Uhr (Orts)sternzeit.

Die Rektaszension und die Deklination eines Sternes veränderns sich nicht. Die Rektaszension wird vom Frühlingspunkt aus nach Osten im Gegenzeigersinn in Stunden oder Grad gemessen. Für die astronomischen Anwendungen sind die Stunden und Minuten und Sekunden wichtig.

Bestimmung des Stundenwinkels

Der Stundenwinkel wird vom Ortsmeridian (dem Südmeridian des Ortes des Beobachters) nach Westen gemessen.

Die Sternzeit entnehmen wir der Tabelle für unseren Meridian. In der Tabelle steht, welche Sternzeit wir zu einem bestimmten Zeitpunkt haben. Wir zählen die Stunden dazu, bis zu dem Zeitpunkt, an dem wir den Stern beobachten wollen.

Dann rechnen wir:

Stundenwinkel = Sternzeit - Rektaszension







Je nachdem, ob der Stundenwinkel (hour angel) größer oder kleiner als die Rektaszension (right ascention) ist, steht der Stern östlich, wenn der Stundenwinkel größer als die Rektaszension ist) oder westlich (wenn der Stundenwinkel kleiner ist).

Planeten

Phasen der Venus

Wussten Sie, dass die Venus Phasen aufweist wie der Mond?

Die Venus können wir als volle Scheibe oder als Sichel sehen. Wir sehen die Venus zurzeit als Morgenstern hoch im Osten. Steht sie so weit oben am Himmel, hat sie die größte westliche Elongation von der Sonne. Elongation bedeutet Auslenkung. Wir sagen auch die Elongation ist der Winkel, den die Venus zur Sonne einnimmt. Wir sehen sie als volle Scheibe, weil sie der Sonne gegenübersteht. Steht sie am Himmel näher zur Sonne, ist die Venus als Sichel zu sehen. Das gleiche gilt, wenn die Sonne als Morgenstern vor der Sonne im Osten aufgeht. Da die Venus so nah zur Sonne steht kann sie sich am Himmel nie weiter von ihr entfernen, während wir die anderen Planeten über den gesamten Himmel laufen sehen.

Opposition und Konjunktion

Wie der Mond in Opposition oder Konjunktion zur Sonne steht, stehen auch die Planeten in Opposition oder Konjunktion zur Sonne. Bei Vollmond steht der Mond der Sonne genau gegenüber, also in Opposition. Steht der Mond zwischen Erde und Sonne, ist er nicht zu sehen. Er steht in Konjunktion mit der Sonne. Die Phase des Mondes nennen wir Neumond.

Steht die Venus in ihrer größten westlichen oder östlichen Elongation, sehen wir sie als volle Scheibe.

Alle anderen Planeten kommen ebenso in Opposition oder Konjunktion zur Sonne. In Opposition scheinen sie besonders hell. In Konjunktion mit der Sonne sind sie am Himmel nicht zu sehen.

Bei der Venus unterscheiben wir die Konjunktion in eine obere Konjunktion und in eine untere Konjunktion.

Wir sprechen von der unteren Konjunktion der Venus, wenn sie der Erde die dunkle Seite zuwendet. Sie steht dann zwischen Erde und Sonne. Von der oberen Konjunktion sprechen wir, wenn die Venus hinter der Sonne steht. Sie ist von der Erde aus nicht sichtbar.

Merkur- oder Venusdurchgang wird auch als Transit bezeichnet

Wenn die Venus oder der Merkur in unterer Konjunktion sind, also zwischen Erde und Sonne, laufen meistens oberhalb oder unterhalb der Sonne vorbei. Wenn die Venus oder der Merkur mit der Erde in einer Linie stehen sieht man, wie sie über die Sonnenscheibe laufen.

Dies ist ein sehr seltenes Ereignis. Es wird dazu verwendet, den Abstand Erde-Sonne zu messen.

Siehe Bild: Merkurdurchgang Schwäbische Sternwarte Stuttgart. Der Durchgang wird auch als Transit bezeichnet. Die Planeten wandern als kleines dunkles Pünktchen über die Sonnenscheibe. Dieser Durchgang dauert mehrer Stunden.

Die Planeten Uranus und Neptun

Der Planet Uranus wurde im Teleskop per Zufall gefunden. Es blieben aber immer noch Bahnabweichungen des Planeten Uranus. Die Astronomen vermuteten, dass weiter draußen noch ein Planet sein müsste. Unabhängig voneinander berechneten dies John Couch Adams (1819-1892) und Urbain Jean Joseph LeVerrier (1811-1877) die Position des hypothetischen Planeten. In Berlin fanden Johann Gottfried Galle (1812-1910) und sein Assistent Heinrich D’Arrest den Planeten an der berechneten Position im Sternbild Wassermann. Er wurde nach langem Streit auf den Namen Neptun getauft.

Neptun läuft in 165 Jahren einmal um die Sonne. Seine Bahn ist fast kreisförmig. Im selben Jahr seiner Entdeckung, nämlich 1846, wurde der größte Mond des Neptun, Triton, gefunden.

Pluto

Im Jahre 1930 wurde am 18. Februar von Clyde William Tombough (1906-1997) zufällig auf einer Aufnahme des Lowell-Observatoiums (Flagstaff, Arizona) der entfernterer Planet Pluto entdeckt. 

Pluto wurde zwischenzeitlich zum Zwergplaneten herabgestuft. Im Kuiper-Gürtel wurden in den letzten Jahren etliche Planetoiden entdeckt. 2006 wurde von der IAU (Internationale Astronomische Union)  2006 in Prag der Begriff des Zwergplaneten eingeführt. Der Zwergplanet kreist um die Sonne. Zwergplaneten und Kleinplaneten gehören zu den Planetoiden. 

Moon eclipses

We have a moon eclipse, when the moon enters into the shadow of the Earth. This happens at full moon. The Earth throws a shadow, because she is illuminated by the sun. When the full moon enters the penumbra of the earth the moon will become a little darker. When the moon moves on, he will get darker. When the moon is covered by the umbra. he shines in a dark copper-colored light. At this moment, the lunar eclipse is at the darkest point. When the moon is not covered totally by the shadow of the Earth, we have a partial lunar eclipse. When the moon is far away from the Earth during a lunar eclipse, he cannot be covered fully by the shadow cone and we see an annular moon eclipse.

Wie entsteht eine Mondfinsternis ?

Wie entsteht eine Mondfinsternis?

Totale Mondfinsternis










Eine Mondfinsternis entsteht, wenn bei Vollmond der Mond, der gegenüber der Sonne steht, in den Schatten der Erde tritt.

Tritt er in den vollen Schatten des Kegels, entsteht eine totale Mondfinsternis.

Wird er nur von den Rändern des Schattenkegels getroffen, so sehen wir eine partielle Mondfinsternis. Wenn der Mond zur Zeit der Finsternis sehr weit von der Erde entfernt ist und nur in die Spitze des Schattenkegels tritt, so sehen wir eine ringförmige Mondfinsternis.

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.

Weg des Mondes am Himmel
Nach Vollmond geht der Mond am Abend immer später auf. Wenn dann wieder Neumond ist, können wir den Mond am Himmel nicht sehen. Er kehrt uns die dunkle Seite zu. Die andere Seite wird von der Sonne erleuchtet. Bei Neumond steht der Mond genau zwischen Erde und Sonne in einer Linie.

Die Sichel des Mondes nach dem Neumond
Hat er sich ein wenig weiterbewegt, erscheint er am Abend des nächsten Tages im Westen  als ganz schmale Sichel. Die Sonne steht nicht weit vom Mond weg. Die Sonne ist soeben am Westhimmel untergegangen. Die schmale Mondsichel steht tief am Westhorizont. Nach einer kurzen Zeit wird die schmale Mondsichel untergehen. Einen Tag später steht die Mondsichel  weiter weg vom Westhorizont. Die Bahn des Mondes bis er im  Westen untergeht, ist ein wenig länger geworden. 

Der Halbmond steht bei Einbruch der Dunkelheit im Süden
Nach einer Woche sehen wir abends, wenn es dunkel, wird eine Mondkugel am Himmel hängen, die  nur zur Hälfte beleuchtet ist. Der Mond steht nun im Süden. Eine Woche später ist wieder Vollmond und der Mond steigt im Osten auf. Er scheint uns zuzulächeln, da wir die größten der dunklen Mare gerne als lachendes Gesicht sehen.  Oft sieht man am Taghimmel am Nachmittag einen hellen Mond am noch blauen Himmel. Das geschieht zu Zeiten, in denen der Mond zunimmt, nach dem Ersten Viertel. Den abnehmenden Mond sehen wir am Morgenhimmel. Wenn die Sonne aufgegangen ist, steht der verblassende Mond am Himmel.

Die Sternhelligkeiten
Die Helligkeiten der Sterne wird in der Einheit Magnitude angegeben, abgekürzt mag. Es gibt negative Zahlen und positive. Die Sonne hat die Magnitude -27, der Vollmond -12. Der Planet, der die größte Helligkeit erreichten kann ist die Venus. Ihre maximale Helligkeit kann bis zu -4,4 mag betragen. Die Wega in der Leier hat die Helligkeit 0, Sirius -1,5 mag.
Die Sterne, die wir gerade noch unter guten Bedingungen mit dem bloßen Auge sehen können, haben die Helligkeit +6.

Erklärung  Sternkarte und zur Ekliptik

 

Erklärung der Ekliptik

Erklärung der Ekliptik

 

 

 










Der Tierkreis und die Ekliptik

Die rote Linie auf der Sternkarte stellt die Ekliptik dar. Auf ihr sind die Sternbilder des Tierkreises aufgefädelt. Die Sonne, der Mond und die Planeten wandern auf dieser gedachten Linie entlang. Der Mond entfernt sich nie weiter als 5 Grad von der Ekliptik.

Der Frühlingspunkt

Unterhalb des Dreieicks liegt der Widder. Der Widder ist ein unscheinbares Sternbild unterhalb der Andromeda.  Man spricht von dem Widderpunkt. Im Widder lag vor 2000 Jahren der Frühlingspunkt. Zu Frühlingsanfang am 21. März überschreitet die Sonne diesen Punkt auf der Ekliptik auf ihren Weg von der Südhalbkugel zur Nordhalbkugel. Der Nullpunkt der Ekliptik ist in der Zwischenzeit in die Fische gewandert.   Der Tierkreis, auf der Ekliptik  hat einen Nullpunkt, den Frühlingspunkt.

Die Erdachse beschreibt einen Kreisel in 25 800 Jahren. So wandert der Frühlingspunkt durch die Ekliptik. Diese Bewegung nennt man Präzession.....mehr davon  Buch Astronomie der Jahrhunderte

Astronomische Einheit

Die Entfernung zwischen der Sonne und der Erde beträgt 150 Millionen Kilometer. Sie wird als astronomische Einheit bezeichnet, abgekürzt 1 AU.