Sternegucken für Dummies
von: Steve Owens
Wiley-VCH, 2014
ISBN: 9783527685264
Sprache: Deutsch
327 Seiten, Download: 3881 KB
Format: EPUB, auch als Online-Lesen
Wieder verfügbar ab: 21.04.2024 08:02
1
Der bewegte Himmel
In diesem Kapitel
Den sich ständig verändernden Himmel kennenlernen
Die Lichtphasen des Mondes beobachten
Der Lauf der Gestirne während eines Tages, eines Monats und eines Jahres
Keine Frage – als Sterngucker verbringen Sie viel Zeit unter freiem Himmel. Die vielen Tausend Sterne mögen zunächst überwältigend und verwirrend wirken, aber keine Sorge: Sie werden sich schnell an den sich verändernden Himmel gewöhnen.
Nacht und Tag
Eine der wichtigsten Herausforderungen für den angehenden Sterngucker ist es, zu verstehen, wie sich der Anblick des Himmels im Laufe der Zeit verändert. Tatsächlich entstand die Astronomie aus dem Wunsch, den Fluss der Zeit zu messen. Stellen Sie sich vor, Sie wären einer der allerersten »Astronomen«, Tausende Jahre vor unserer Zeit: Welche Veränderungen würden Sie am Himmel beobachten und wie würden Sie diese zu erklären versuchen?
Die auffälligsten Veränderungen sind sicherlich die Momente des Sonnenaufgangs und -untergangs. Mithilfe einer Uhr können Sie leicht feststellen, dass die Länge eines Tages – also die Tages- plus die Nachtdauer – stets gleich ist. Die Zeiten, die die Sonne über und unter dem Horizont verbringt, ergeben zusammen immer 24 Stunden.
Der rotierende Planet
Selbst unsere Sprache greift auf die Zeit zurück, in der die Astronomen noch nicht wussten, dass sich die Erde um ihre Achse dreht und dabei die Sonne umkreist. Es heißt schließlich, dass die Sonne über den Himmel »wandert« und dabei täglich »auf- und untergeht« – dabei ist es die Erde, die sich um sich selbst dreht und den Menschen diesen irrtümlichen Eindruck vermittelt. Die Sonne steht still – was sich bewegt, sind Sie!
Ein Tag dauert 24 Stunden, denn so lange benötigt die Erde für eine volle Drehung um ihre Achse. Würde sie sich langsamer drehen, dauerten die Tage länger; würde sie sich schneller drehen, wären die Tage kürzer. (Auf der sich langsamer drehenden Venus dauert ein Tag beispielsweise 5832 Stunden, auf dem schnell wirbelnden Jupiter nicht einmal zehn Stunden!)
Der »Lauf« der Sonne
Unser Heimatstern, die Sonne, sorgt für den Unterschied zwischen hellem Tag und dunkler Nacht. Von »oben« betrachtet (also vom Nordpol der Erde), dreht sich unser Planet entgegen dem Uhrzeigersinn (siehe Abb. 1.1). Deshalb sieht man die Sonne nur in ganz bestimmten Richtungen auf- und untergehen.
Sonnenaufgang: Weil sich die Erde entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, geht die Sonne stets im Osten auf. Anders ausgedrückt: Wenn es an Ihrem Standort gerade hell wird, ist die Sonne für Beobachter einige Hundert Kilometer östlich von Ihnen bereits aufgegangen. Sterngucker westlich von Ihnen genießen dagegen noch den dunklen Nachthimmel.
Mittag: Einmal über dem Horizont, steigt die Sonne langsam höher, bis sie genau zu Mittag ihren höchsten Stand am Himmel erreicht. Für Beobachter auf der Nordhalbkugel der Erde steht sie in diesem Moment genau im Süden, für die Menschen auf der Südhalbkugel genau im Norden.
Sonnenuntergang: Am Nachmittag sinkt die Sonne langsam Richtung Westhorizont. Genauso wie Beobachter östlich von Ihnen die Sonne früher aufgehen sehen, beobachten sie auch den Sonnenuntergang früher.
Mitternacht: Nach Sonnenuntergang erhellt das Sonnenlicht den Himmel noch eine Weile, bevor die dunkle Nacht hereinbricht. Die Sonne sinkt immer tiefer unter den Horizont, bis sie genau um Mitternacht ihren tiefsten Punkt erreicht. Anschließend steigt sie wieder auf – um abermals im Osten aufzugehen.
In der Nähe des Äquators sieht man die Sonne nahezu senkrecht auf- und untergehen, während sie sich für Beobachter weiter nördlich und südlich unter flacheren Winkeln bewegt.
Die Dämmerung
Kurz nach Sonnenuntergang und vor Sonnenaufgang ist der Himmel noch nicht völlig dunkel – diesen Zeitraum bezeichnet man als die Dämmerung. Die Dämmerung kommt durch das Sonnenlicht zustande, das die Atmosphäre über Ihnen erhellt, auch wenn die Sonne selbst bereits unter dem Horizont steht. Die Dauer der Morgen- und Abenddämmerung hängt davon ab, wo Sie sind: In der Nähe des Äquators ist die Dämmerung sehr viel kürzer als in nördlichen und südlichen Breiten.
Der 24-Stunden-Tag
Genau genommen dauert eine volle Umdrehung der Erde um sich selbst nicht 24 Stunden, sondern 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden. Was also passiert mit den fehlenden 3 Minuten und 56 Sekunden? Sie fehlen nicht wirklich – denn in den 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden, in denen sich die Erde einmal um sich selbst dreht, wandert sie auch ein Stück weiter auf ihrer Bahn um die Sonne.
Auf der Erde dauert ein Tag aber genau so lange, wie die Sonne für eine scheinbare Umrundung am Himmel benötigt, zum Beispiel gemessen von heute Mittag zur exakt gleichen Position am Himmel morgen Mittag. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mittagspositionen hat sich die Erde einmal um sich selbst gedreht – und sich auch ein Stück auf ihrer Bahn bewegt. Damit die Sonne wieder auf ihre Mittagsposition kommt, muss sich unser Planet also ein Stückchen weiterdrehen, 3 Minuten und 56 Sekunden genau – und der Tag dauert, wie wir es gewohnt sind, 24 Stunden.
Abbildung 1.1: Die Erde dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn.
Genauer unterscheidet man drei Arten der Dämmerung:
Bürgerliche Dämmerung: Die bürgerliche Dämmerung ist das, was man gemeinhin unter Dämmerung versteht: Sie beginnt am frühen Morgen, wenn die Sonne genau sechs Grad unterhalb des Horizonts steht, und endet bei Sonnenaufgang. Abends beginnt die bürgerliche Dämmerung bei Sonnenuntergang und endet, wenn die Sonne wiederum sechs Grad unter dem Horizont steht. Während der bürgerlichen Dämmerung ist der Himmel noch so hell, dass man draußen in der Regel noch kein Licht benötigt.
Nautische Dämmerung: Während der nautischen Dämmerung steht die Sonne zwischen sechs und 12 Grad unter dem Horizont. In diesem Zeitraum kann man noch den Horizont auf hoher See erkennen – also die Linie zwischen Meer und Himmel (daher auch der Name). Für die meisten Menschen ist der Himmel während der nautischen Dämmerung schon »dunkel«, nicht so für Astronomen.
Astronomische Dämmerung: Befindet sich die Sonne zwischen 12 und 18 Grad unter dem Horizont, spricht man von der astronomischen Dämmerung. Während der astronomischen Dämmerung kann man den Horizont auf hoher See nicht mehr erkennen, doch für Astronomen ist der Himmel immer noch nicht wirklich dunkel. Auch wenn der Himmel schon fast schwarz wirkt – die schwächsten Objekte am Himmel, etwa Gasnebel oder sehr schwache Sterne, sind erst nach Ende der astronomischen Dämmerung sichtbar. Für die Augen praktisch unsichtbar, zeigen lang belichtete Fotografien das schwache Licht der astronomischen Dämmerung sehr wohl.
Im fahlen Mondlicht
Nachdem Sie den Wechsel von Tag und Nacht bemerkt haben, wird Ihnen als Nächstes sicherlich auffallen, dass der Mond nie völlig gleich aussieht. Selbst für jemanden ohne besonderes Interesse für die Dinge »dort oben« ist offensichtlich, dass sich der Anblick des Mondes von Nacht zu Nacht ändert: Manchmal erscheint er rund und voll, manchmal dagegen nur als eine schmale Sichel.
Die Mondphasen
Machen Sie einmal folgendes Experiment: Merken Sie sich die Form des Mondes Nacht für Nacht und zeichnen Sie den Mond auf ein Blatt Papier. Achten Sie dabei weniger auf die Details, sondern auf die generelle Form des Mondes. Nach ein paar Wochen sollte Ihre Zeichnung in etwa so aussehen wie die Abbildung 1.2.
Abbildung 1.2: Von der Erde betrachtet sehen die Mondphasen etwa so aus.
Was Sie beobachtet haben, sind die sich ändernden Lichtphasen des Mondes. Sie wiederholen sich in einem regelmäßigen Muster, ungefähr alle 29,5 Tage.
Jede Mondphase hat einen eigenen Namen:
Neumond (zunehmende Mondsichel)
erstes Viertel (zunehmender Halbmond, etwa eine Woche nach Neumond)
Vollmond (etwa zwei Wochen nach Neumond)
letztes Viertel (abnehmender Halbmond, etwa drei Wochen nach Neumond)
Neumond
Diese Namen klingen vielleicht ein wenig altertümlich. Damit Sie wissen, was mit »Neumond«, »zunehmendem Mond« und »erstem Viertel« gemeint ist, hier ein paar Erklärungen dazu:
Zunehmend: Das Adjektiv »zunehmend« beschreibt den Zeitraum, in dem die Mondphase – also der von der Erde sichtbare beleuchtete Teil der Mondoberfläche –...