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

Planeten

Die Bahnen der Planeten sind Ellipsen, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht. So steht es im ersten Keplerischen Gesetz.  Ein Planet umkreist die Sonne in einer Ellipse. Eine Ellipse wird durch zwei Brennpunkte bestimmt. Hier sind es die Punkte A und B. Bei einem Kreis gibt es nur einen Brennpunkt, den Mittelpunkt.

Alle Punkte des Kreises sind von dem Mittelpunkt gleichweit entfernt. Bei einer Ellipse sind die Punkte der Ellipsenbahn nicht gleichweit von ihrem Mittelpunkt entfernt. Eine Ellipse  wird von den beiden Brennpunkten und ihrer Exzentrität bestimmt. Die Exzentrität einer Ellipse wird durch das

Verhältnis der Strecken Brennpunkt zum Mittelpunkt im Verhältnis zur halben Hauptachse bestimmt.

Da die Längen der Halbachsen der einzelnen Planeten sind sehr unterschiedlich sind, sind ihre Bahnen mehr oder weniger elliptisch. Bei der Venus ist die halbe Hauptachse am kleinsten, sie nähert sich der halben Nebenachse an. So ist ihre Bahne einem Kreis am ähnlichsten. Ihre Exzentrität beträgt nur 0,008.


Ellipse








Berechnung der Position eines Planeten am Himmel

Planetenberechnungen habe ich in meiner Jugend geometrisch gemacht.

Das heißt, zuerst schreibt man das Datum nieder für das man die Koordinaten berechnen will. Dann schaut man in die Tabelle. Ganz oben steht die Epoche. Man verwendet nun die Epoche für das Jahr 2000, damals war es die Epoche für das Jahr 1959. Nun werden mit Hilfe der Tabelle die Zahlen zusammengezählt: Für die Jahre, die nach der Epoche vergangen sind. In einer anderen Tabelle stehen die Monate, in einer anderen dien Tage und zuletzt die Stunden. Ergeben die Grade mehr als 360 Grad, so zieht man von dem Betrag 360 Grad ab. Dieser Betrag ist die ekliptikale Länge. Eine Korrektur wird angebracht, die Mittelpunktsgleichung, die in einer Grafik abgelesen wird. Wir erhalten dann die wahre Länge.

Die Breite ist der Winkel, den die Verbindungslinie Sonne – Planet mit der Ekliptik einnimmt. Die Planeten entfernen sich nie weit von der Ekliptik. Sie sind etwas oberhalb oder unterhalb der Ekliptik zu finden. Mit der wahren Länge lesen wir in zwei weiteren Grafiken einmal die Breite des Planeten ab und einmal die astronomische Einheit. Das ist der Abstand des Planeten von der Sonne (zu dieser Zeit).

Wir müssen aber noch wissen, welche Länge die Erde hat und machen für die Erde dieselbe Prozedur. Um zu wissen, wo wir den Planeten finden, muss bei dieser Methode eine Zeichnung angefertigt werden. Wir zeichnen einen Kreis. Rechts ist der Frühlingspunkt mit 0 Grad. Wir zeichnen im Gegenzeigersinn die Grade auf. In der Mitte ist die Sonne. Nun zeichnen wir die beiden Planeten, die Erde und den gesuchten Planeten, in unseren Kreis nach ihren Gradzahlen ein, und ihren Abständen in astronomischen Einheiten. Die Sonne in der Mitte und die beiden Planeten ergeben ein Dreieck mit unterschiedlichen Seitenlängen, da die astronomischen Einheiten unterschiedlich sind. Damit wissen wir nun, wo wir am Himmel suchen müssen. Naja, nicht ganz. Dies sind die ekliptischen Koordinaten. Mit diesen Koordinaten gehen wir wieder in eine Tabelle, um die Rektaszension und die Deklination zu erfahren. Heutzutage wird dies mit Zahlen gerechnet, mit Koordinatentranslationen. Das ist aber Mathematik der Oberstufe.

Die Planeten unseres Sonnensystems mit Oort'scher Wolke und Meteoridengürtel zwischen Mars und Jupiter

Unser Sonnensystem besteht nun aus 8 Planeten. Pluto wurde sein Planetenstatus 2006 aberkannt.

Weiter draußen soll nochmal ein Planet sein. So wäre es wieder neun Planeten. Nach Pluto kommt der Kuipergürtel. Um 90 Grad versetzt befindet sich die Oort'sche Wolke.

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

In der Ebene der Planeten weit draußen befindet sich die Oort'sche Wolke. Sie besteht aus zahlreichen Trümmern.  Aus der  Oort'schen kommten die meisten Kometen. Zwischen Mars und Jupiter liegt der Asteroidengürtel. Der erste Asteroid wurde in der Silvesternacht zum Jahr 1800 entdeckt.

 

Unser Planetensystem












Gelenktes Abstürzen der Sonde Cassini am 15. Septembter 2017
Die Sonde Cassini wird am 11. September nach 13 Jahren ihren letzten Vorbeiflug an dem größten Saturnmond, Titan, vollführen. Nachdem Cassini Titan passiert hat, fliegt sie rückwärts auf Saturn zu, doch die Sonde Cassini wird von Saturn nicht mehr zurückkehren. Am 15. September um 1 Uhr nachmittags Londoner Zeit wird Cassini die äußeren Schichten des Planeten Saturn berühren und ins trudeln kommen. Bald darauf hat sie keinen Kontakt mehr zur Erde und versinkt in den Gasschichten des Planeten Saturn.

Wo sind die Voyager und Pioneer Sonden?

Vor 40 Jahren starteten die beiden Voyager Sonden. Am 20. August brach Voyager II auf ins äußerste Sonnensystem. Schon in den Jahren 1973 und 1974 besuchten Pioneer 10 und 11 die beiden größten Planeten des Sonnensystems besucht. Man hatte zuerst nicht gedacht, weiter hinaus zu kommen. Die galt Anfang der sechziger Jahre noch unmöglich. 1962 fand der Mathematikstudent Michael Minovitch heraus, dass im Schwerefeld eines Planeten eine Sonde beschleunigt werden kann, um eine Sonde weiter hinaus ins All zu bringen. Dies wurde später wieder von einem Ingenieur aufgegriffen, der erkannte, dass man an allen inneren Planeten vorbei bis zu Uranus, Neptun und Pluto vordringen könne. Dies wäre in nur 12 Jahren möglich, wegen einer Konstellation, die nur alle 176 Jahre vorkommt. Dann stehen die innen Planeten praktisch in einer Reihe und man kann mit wenig Energie in kurzer Zeit weit hinaus gelangen. Diese Möglichkeit bestand durch die Grand Tour im Jahre 1977.  Es war Eile geboten. Diese Methode wird auch swing-by genannt. 

Im Augenblick haben sie das Sonnensystem verlassen und ziehen in einer Region ihre Runden, in der der nur noh sehr wenige Teilchen sie beeinflussen. Sie sind durch die Oort'sche Wolke geflogen, haben pechschwarze Kometenkerne gesehen. Sie durchflogen die Teilchen und Magnetfelder der Heliosphäre. Der Teilchen, die von der Sonne als Sonnenwind ins All abgestrahlt werden. Nach durchqueren des Termination Shock, dort wo der Sonnenwind plötzlich abgebremst wird, sind sie nun durch die Heliopause in das interstellare Medium eingetreten.