Rasche Bewegungen am Sternenhimmel
Ist der Sternenhimmel ein sich nie änderndes Bild oder gibt es Bewegung am Himmel? Der gestirnte Himmel ist längst nicht so statisch, wie man glauben mag. Vieles ist in Bewegung. Einiges geht so schnell, dass man zuschauen kann. Einige Bewegungen kann man im Laufe von Tagen wahrnehmen und wieder andere brauchen Generationen, um bemerkt zu werden. Den verschiedenen im Laufe von Minuten oder wenigen Stunden beobachtbaren Bewegungen am Himmel sei dieses Monatsthema gewidmet.
Auf- und Untergang
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| Sonnenuntergang | |
Die Drehung der Erde um ihre eigene Achse prägt entscheidend unser Leben. Der Wechsel von Tag und Nacht ist wohl die bedeutendste Bewegung. Deshalb gehen alle (natürlichen) Gestirne im Osten auf und im Westen unter. In mittleren Breiten - wie Europa - bewegen wir uns aufgrund der Erddrehung etwa mit Schallgeschwindigkeit Richtung Osten. Deshalb geraten immer neue Objekte in "Flugrichtung Osten" in unser Blickfeld, d.h. sie gehen auf. Blicken wir nach Westen zurück, so verschwinden sie wieder, etwa so, wie für das Kind auf dem Karussell einmal diese und dann jene Häuser in unser Blickfeld geraten und wieder verschwinden. Die Erde wäre in dieser Vorstellung das Karussell und die Häuser der Umgebung die Gestirne.
Bleiben wir noch bei der Vorstellung, dass wir auf einem Karusell sitzen und zusehen, wie sich die Landschaft um uns dreht. Das Karussell habe kein Dach, so dass wir die Wolken am Himmel sehen können. Im Gegensatz zu den Häusern, die immer wieder vom Karussell selbst abgedeckt werden, und so "auf- und untergehen", bleiben die Wolken selbst immer sichtbar. Sie scheinen sich um einen gemeinsamen Punkt zu drehen, der senkrecht über dem Karussell liegt. Für das Karussell Erde nennt man diesen Punkt, um den sich alles zu drehen scheint, Himmelspol. Alle Sterne scheinen sich scheinbar um den Himmelspol in 23 Stunden und 56 Minuten zu drehen, gerade so, wie sich die vom Karussell aus beobachteten Wolken um einen Punkt zu drehen scheinen.
Künstliche Satelliten
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| Iridium-Flare |
Erstaunlicherweise sind manche Bewegungen so schnell, dass man im wahrsten Sinne des Wortes dabei zusehen kann. Die künstlichen Erdsatelliten gehören dazu. Satelliten beobachtet man in der fortgeschrittenen Dämmerung, wenn es am Boden bereits recht dunkel ist, aber die Satelliten noch vom Sonnenlicht getroffen werden. Der wohl am leichtesten zu beobachtende Satellit ist die internationale Raumstation. Sie zieht als auffälliger Stern in wenigen Minuten über den Himmel. Auch kleinere Satelliten können für kurze Zeit sehr hell werden. Die Antennen der Iridium-Satelliten reflektieren das Sonnenlicht. Wenn ein Beobachter auf der Erde gewissermassen die Sonne sich in einer solchen Antenne spiegeln sieht, so steigt die Helligkeit des vorher beinahe unsichtbaren Satelliten innerhalb weniger Sekunden stark an, um dann gleich wieder abzunehmen. Die ganze Erscheinung - ein sogenannter Iridium-Flare - dauert höchstens eine halbe Minute. Zur erfolgreichen Beobachtung benötigt man Computerprogramme, die täglich aktualisierte Informationen über die Umlaufbahnen verwenden, um damit Prognosen über die Sichtbarkeit von Satelliten an einem bestimmten Ort machen zu können. Hier kann das Internet seine Stärke ausspielen. Über das Netz können diese Bahnelemente der Satelliten automatisch alle paar Stunden abgerufen werden, um die Berechnungen so genau und aktuell wie möglich durchzuführen. CalSKY von astro!nfo aktualisiert seine rund 10'000 Satelliten und Satellitentrümmer umfassende Datenbank alle 6 Stunden automatisch.
Sternschnuppen
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| Sternschnuppe, © Ch. Bosshard. | |
Auch natürliche Phänomene am Himmel können zuweilen sehr rasch ablaufen. Dazu gehören beispielsweise die Sternschnuppen. Diese sind sandkorn- bis selten kieselsteingrosse Körper aus dem Weltraum, die hoch über unseren Köpfen bei ihrem nur wenige Sekunden dauernden Flug durch die Atmosphäre verglühen. In seltenen Fällen kann dies zu einem regelrechten Feuerwerk werden, wie im November 1999, als die Erde von einen besonders dichten Teil des Leoniden-Meteorstroms getroffen wurde. Auch in "normalen" Nächten huscht immer wieder einmal eine Sternschnuppe über den Himmel.
Sonnenaufgang auf dem Mond
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| Voranschreiten des Sonnenaufgangs auf dem Mond. Das obere Bild ist
drei Stunden
älter als das untere. Die beiden Bilder wurden vom Autor an der Urania-Sternwarte Zürich gemacht. |
Ein Tag- Nacht Zyklus auf dem Mond dauert 29.5 irdische Tage. Am Mondäquator kommt die Tag- Nacht-Grenze (der sogenannte Terminator) in 24 Stunden etwa 370 Kilometer voran. Dies entspricht einer Geschwindigkeit von 15.4 Kilometern pro Stunde. Ein mittleres Amateurteleskop kann auf dem Mond Details erkennen, die ca. 2 Kilometer gross oder grösser sind. Das Voranschreiten des Terminators mit der Geschwindigkeit eines Fahrradfahrers kann der Amateurastronom durchaus mit etwas Geduld im Laufe eines Abends beobachten. Am Besten dazu geeignet ist der zunehmende Halbmond. Man kann dann den Mond bequem in den Abendstunden beobachten. Ein langer Schatten eines freistehenden Berges, der gerade den Sonnenaufgang erlebt, zeigt die Veränderung mit zunehmendem Sonnenstand am schnellsten. Einfach zu beobachten ist die Veränderung der Schatten besonders beim so gennanten "Goldenen Henkel". Der Mond ist dabei im Bereich von Sinus Iridum so beleuchtet, dass das Ringgebirge im Alter von 10 Tagen während gut 6 Stunden wie einen Henkel bildet.
Sterne verschwinden hinter dem Mond
Der Mond kommt auf seiner Bahn um die Erde jeden Tag durchschnittlich 13.2 Grad vorwärts. Das bedeutet, dass er relativ zu den Sternbildern im Hintergrund knapp zwei ausgestreckte Fäuste weit läuft. Auf diesem Weg bedeckt er auch manchmal einen Stern oder selten sogar einen Planeten. Da sich der Mond relativ zu den Sternen von Westen nach Osten bewegt, nähert er sich einem Stern für einen Beobachter auf der Nordhalbkugel von rechts. Der Stern steht vor der Bedeckung links vom Mond. Dann verschwindet der Stern plötzlich hinter dem Mond. Be zunehmender Mondphase kann dies für den nicht gut vorbereiteten Beobachter sehr überraschend geschehen, da der Stern hinter der dunklen Seite des Mondes verschwindet. Nach maximal einer Stunde taucht der Stern wieder rechts vom Mond auf.
Für den etwas ehrgeizigeren Amateurastronom sind die streifenden Sternbedeckung von besonderer Bedeutung. Streifend bedeutet, dass für den Beobachter der Mond den Stern gerade noch berührt. Da nun die Topographie (Landschaft) auf dem Mond nun eine Wesentliche Rolle spielt kann es sein, dass der Stern hinter einem Berg verschwindet, nach ein paar Sekunden nochmals durch ein Tal kurz aufblitzt um dann nochmals für kurze Zeit von einem Mondgebirge zu verschwinden. Um dieses Phänomen zu sehen muss der Beobachtungsort sorgfältig ausgewählt werden. Wenn die Beobachtung nachträglich auch noch wissenschaftlich ausgewertet werden soll, muss der Beobachtungsort global auf ein paar Meter genau angegeben werden, sowie die Zeiten des Verschwindens und Auftauchens des Sterns möglichst auf Bruchteile von Sekunden. Mit GPS (Global Positioning System, Satellitennavigation) ist beides heute kein Problem mehr.
Bewegung der Körper im Planetensystem
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Bewegung des Kometen 1999 S4 (LINEAR) in 1.5 Stunden. Das Bild wurde mit
CCD durch ein
20 cm | |
Wenn man die Vorstellung vom Karussell nochmals bemüht, so sind die umstehenden Häuser die Sternbilder. Sie ändern ihre Position nicht. Auf dem Marktplatz gibt es aber auch Leute und Fahrzeuge. Wenn jemand einen Schaufensterbummel macht, so sehen wir sie vom Karussell aus zunächst vor dem Schaufenster, bei der nächsten Umdrehung vor der Türe des Ladens und dann nach noch eine Drehung des Karussells vor einem weiteren Schaufenster. Dies entspricht der Bewegung eines Planeten vor dem Hintergrund der Sternbilder. An einem Abend ist die Bewegung zu gering um bemerkt zu werden, jedoch wird sie im Laufe der Tage und Wochen deutlich. In speziellen Fällen kann man auch mit einem Fernrohr dabei zusehen.
Dies ist der Fall, wenn die Distanz besonders gering ist oder die Relativgeschwindigkeit zur Erde ungewöhnlich hoch ist. Zuweilen kommt ein Komet oder Asteroid (so etwas wie ein grosser Felsbrocken im Weltall) der Erde näher als alle Planeten. Der Komet Hyakutake war wohl der berühmteste Fall der vergangenen Jahre. In der Nacht seiner Erdnähe bemerkte man beim Beobachten schon nach kurzer Zeit, dass er sich durch die Sternbilder bewegte. Die nebenstehende Animation zeigt den Kometen 1999 S4 (LINEAR), wie er sich im Laufe von Stunden vor dem Hintergrund der Fixsterne vorwärts bewegte.
Auch etliche andere Vorgänge im Sonnensystem zeigen schon innert sehr kurzer Zeit Veränderungen. So lässt sich die Bewegung des Mondes vor dem Hintergrund der Fixsterne bei einer Sonnen- oder Mondfinsternis gut verfolgen. Auch wenn ein Stern oder Planet hinter ihm verschwindet, um nach vielleicht einer Stunde wieder zum Vorschein zu kommen, zeigt sich die Bewegung unseres Begleiters. Auch die Bewegung der Monde der anderen Planeten kann durchaus im Laufe einer Beobachtungsnacht gesehen werden. Besonders gut geht das mit den Monden des Jupiters. Auch die Vorübergänge der inneren Planeten vor der Sonne würde in diese Klasse von Himmelsereignissen fallen.
Somit ist die Bewegung der Himmelskörper nicht immer etwas, das sich erst im Laufe von Zeitaltern zeigt oder nur mit grossen technischen Aufwand messbar ist. Die Beispiele zeigen, dass der Himmel durchaus auch aus der Perspektive des Menschen mit endlicher Geduld dauernd in Bewegung ist.
