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Das online-Lexikon der Astronomie von astronomie.info

Buchstabe P

Inhalt:

Abkürzung für Pacific Daylight Saving Time. Sie ist die Zonenzeit (Winterzeit) der amerikanischen Westküste, insbesondere von Kalifornien mit dem NASA-Zentrum JPL, das oft Pressekonferenzen und Livesendungen von Raumfahrtmissionen durchführt. Sie geht der Weltzeit UTC um 7 Stunden nach. Umrechnung gegenüber unserer Sommerzeit (MESZ): MESZ = PDT + 9 Stunden. Wenn somit eine Livesendung (Webcast) des JPL um 9 Uhr a.m. PSD beginnt, beginnt sie um 18 Uhr unserer Zeit (MESZ).

Abkürzung für Pacific Standard Time. Sie ist die Zonenzeit (Winterzeit) der amerikanischen Westküste, insbesondere von Kalifornien mit dem NASA-Zentrum JPL, das oft Pressekonferenzen und Livesendungen von Raumfahrtmissionen durchführt. Die PST geht der Weltzeit UTC um 8 Stunden nach. Umrechnung gegenüber unserer Winterzeit (MEZ): MEZ = EST + 9 Stunden. Wenn somit eine Livesendung (z.B. Webcast) des JPL um 9 Uhr a.m. PSD beginnt, beginnt sie um 18 Uhr unserer Zeit (MEZ).

Es handelt sich um die scheinbare Ortsveränderung eines Gegenstandes gegenüber einem weit entfernten Hintergrund bei einer wirklichen Ortsveränderung des Beobachters (z. B. Sprung des Daumens, wenn man die Augen abwechslungsweise zukneifft). Die jährliche Bewegung der Erde ist eine so grosse Positionsänderung, dass selbst die Sterne eine messbare Parallaxe zeigen. Dies ist nach wie vor die zuverlässigste, weil direkteste Methode der Entfernungsbestimmung von Sternen.

(Parallaxensekunde) Die Distanz in der ein Stern eine Parallaxe von 1" hat, heisst parsec (Parallaxensekunde). Sie entspricht 3.2616 Lichtjahren oder 30.86 Billionen km. Anders ausgedrückt sieht man aus einer Entfernung von einem Parsec den Erdbahnradius unter einem Winkel von 1".

Die Pekuliarbewegung ist die Eigenbewegung der Sterne gegenüber dem Mittelwert der Sonnenumgebung. Beispielsweise bewegt sich die Sonne mit dem Planetensystem mit 20 km/s auf den Punkt 18h04m, 30 Grad Nord zu. Dieser Punkt liegt an der Grenze vom Sternbild Herkules zur Leier.

Das Gebiet des Halbschattens, das bei Beleuchtung mit einer Lichtquelle endlicher Grösse um den Kernschatten entsteht, heisst Penumbra. Bei einer Sonnenfinsternis sieht ein Beobachter im Halbschatten eine partielle Sonnenfinsternis.
Der Ausdruck wird auch für die äusseren Teile von Sonnenflecken verwendet.

Der sonnennächste Punkt einer Bahn eines Himmelskörpers um die Sonne.

Zwischen der Periode des Lichtwechsel der veränderlichen Sterne vom Typ Delta-Cepheii und der absoluten Helligkeit des Sterns gibt es eine um 1912 erstmals von Henrietta S. Leavitt beschriebene Beziehung. D.h. man kann aus der gemessenen Periode der Helligkeitsschwankungen auf die wahre Entfernung dieser Sonne schliessen.

Als Phase wird das Verhältnis der beleuchteten Fläche zur unbeleuchteten Fläche eines als Kreis angenommenen scheinbaren Scheibchens eines Planeten (oder des Mondes) bezeichnet.

Betrachtet man das Dreieck Beobachter-Lichtquelle-Objekt, so ist der Phasenwinkel der Winkel in der Ecke dieses Dreiecks, wo sich das Objekt befindet. Der Winkel in der Ecke des Beobachters heißt Elongation.

Phobos ist der innere der beiden Marsmonde. Er ist ein asteroidenartiger Felsbrocken von 27x22x19 km Ausdehnung. Er umkreist Mars mit einem Bahnradius von 9380 km einmal in 7 Stunden und 39 Minuten. Mit einer Oppositionshelligkeit von 11m7 könnte er durchaus von besser ausgerüsteten Amateurastronomen gesehen werden. Seine Nähe zum Mars macht aber die Beobachtung schwierig. Der andere Marsmond heisst Deimos.

Alle elektromagnetische Strahlung, also auch das Licht, breitet sich nicht kontinuierlich, sondern in Form von Energiequanten, den sogenannten Photonen aus. Die Energie eines Photons hängt von seiner Frequenz f ab. Es gilt: Energie eines Photons = hf, wobei h eine Naturkonstante, das Plancksche Wirkungsquantum ist. h= 6.62618E-34 Js.

Die Photosphäre ist die hell leuchtende, 5770 Grad K heisse, nur wenige hundert km dicke Schicht der Sonne, die fast alles sichtbare Licht der Sonne ausstrahlt. Diese Gasschicht wird auch als Oberfläche der Sonne bezeichnet. Auch bei den Sternen (=fremde Sonnen) wird analog zur unseren die Licht emittierende Schicht als Photosphäre bezeichnet. Je nach Sterntyp kann sie sich aber in Dicke und Temperatur stark von der Photosphäre unserer Sonne unterscheiden.

Ein Plage ist ein helles Gebiet der Chromosphäre der Sonne in Aktivitätsgebieten ( Sonnenfleckengruppen), das den Fackeln der Photosphäre entspricht.

Aus grundsätzlichen quantenmechanischen Überlegungen macht es keinen Sinn, Zeitintervalle kürzer als 1E-43 beim Ablauf des Urknalls zu unterscheiden. Als Planck Ära wird die Zeit vor 1E-43 Sekunden nach dem Urknall bezeichnet, obwohl bei so kurzen Zeitintervallen die Begriffe vorher und nachher bedeutungslos werden. Auch wird die Anzahl Dimensionen unbestimmt. Man kann sich als Nicht-Theoretiker vielleicht vorstellen, dass die Planckära eine Art Schwebezustand zwischen Sein und Nichtsein des Weltraums war.

Planet

In der Antike war mit Planet ein wandernder, d.h. im Laufe der Tage merklich seine Position zu den Fixsternen ändernder Stern gemeint. Damals waren Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter und Saturn bekannt. Genau genommen müsste man nach der antiken Definition auch die Sonne und der Mond mitzählen.

Nach der Erfindung des Fernrohrs (um 1608) entdeckte William Herschel am 13. März 1781 den siebten Planeten unseres Sonnensystems: Uranus, der außerhalb des Saturns die Sonne umkreist. Am 1. Januar 1801 entdeckte Giuseppe Piazzi die Ceres, die nur mit kleinen Teleskopen beobachtbare Ceres. Kurz darauf gab es weitere Enteckungen von ähnlichen Objekten zwischen Mars und Jupiter. So dass im Jahre 1846, als Johann Gottfried Galle am 23. September den ausserhalb Uranus kreisenden Neptun die Anzahl Planeten auf 13 angestiegen war. Weil sich die Neuentdeckungen von Objekten zwischen der Mars- und Jupiterbahn nach der Neptunentdeckung zu sehr häuften und die Objekteywischen Mars und Jupiter um Grössenordnungen kleiner waren als alle klassischen Planeten wurde diesen der Planetenstatus wieder aberkannt. Nur noch Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun galten als Planeten.

Am 13. März 1930 entdeckte Clyde W. Tombaugh ein Objekt, das sich meistens ausserhalb der Neptunbahn befindet, den Pluto. Da zuerst seine grösse überschätzt wurde, sah man in ihm bis zum Jahre 2006 den 9. Planeten. Es zeigte sich jedoch Ende des 20. Jahrhunderts, dass er nur ein Objekt unter vielen ist, die sich (meist) ausserhalb der Neptunbahn befinden. Als mit 2003 UB313 (heute: Eris) sogar ein Objekt ausserhalb der Neptunbahn gefunden wurde, das größer ist als Pluto selbst, musste der Begriff Planet neu definiert werden. So wurde in der Entschliessung der Internationalen Astronomischen Union vom 24. August 2006 der Begriff Planet so formuliert, dass nur noch Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun als Planeten gelten.

Auf der 26. Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union (IAU) in Prag wurde am 24. August 2006 wie folgt definiert: Demnach ist ein Himmelskörper ein Planet, wenn er …

• … sich auf einer Bahn um die Sonne befindet und
• … über eine ausreichende Masse verfügt, um durch seine Eigengravitation eine annähernd runde Form (hydrostatisches Gleichgewicht) zu bilden und
• … die Umgebung seiner Bahn bereinigt hat und
• … kein Mond ist.

Ein Himmelskörper ist ein Zwergplanet, wenn er …

• … sich auf einer Bahn um die Sonne befindet und
• … über eine ausreichende Masse verfügt, um durch seine Eigengravitation eine annähernd runde Form (hydrostatisches Gleichgewicht) zu bilden und
• … die Umgebung seiner Bahn nicht bereinigt hat (d.h. kaum weitere Körper auf einer sehr änlichen Umlaufbahn vorkommen) und
• … kein Mond ist.

Demnach ist Pluto nun ein Zwergplanet, ebenso wie Ceres und Eris.

Wie es zu dieser Definition kam.

Extrasolare Planeten

Die IAU hat die Frage der Planeten anderer Sonnen nicht diskutiert, obwohl bereits über 200 solche Körper entdeckt wurden. Es ist davon auszugehen, dass die obenstehende Definition sinngemäss angewandt werden muss. Sind die extrasolaren Planeten schwerer als 13x die Masse des Jupiters (genauer: Deuteriumfusion kurzzeitig im Inneren des Objekts möglich), so bezeichnet man das Objekt als Brauner Zwerg.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Planeten plus Pluto unseres Sonnensystems: Hier!

Planetarischer Nebel M27. GIF, TXT.
Der Begriff ist historisch entstanden, da viele kleinere planetarische Nebel im Fernrohr dem Anblick eines fahl leuchtenden Planetenscheibchens etwas gleichen. Deshalb hat der Begriff nichts mit Planeten zu tun. Am Ende seines Lebens im Stadium des roten Riesen stösst ein Stern wie z.B. unsere Sonne einen Teil seiner Masse als sich ausdehnende Gashülle ab. Im Innern bleibt ein heisser (100'000 Grad) Weisser Zwerg zurück. Dieser lässt die Gasblase durch sein ultraviolettes Licht fluoreszieren. Die Gashülle leuchtet in einzelnen Emissionslinien, im sichtbaren Licht sind das H-Alpha, H-Beta und eine Linie des zweifach ionisierten Sauerstoffatoms.

Das Planetensystem entstand vor 4.55 Milliarden Jahren aus einer Gas und Staubscheibe, die die noch sehr junge Sonne umgab. Mehr dazu in einem ausfuehrlichen Aufsatz (HIER).

Während der Entstehung der Sonne bildete sich eine flache Gas- und Staubscheibe um die Sonne. Aus dieser Scheibe kondensierten immer grössere Teichen. Durch sanfte Kollisionen bildeten sich aus den Teilchen grössere Brocken, die sogenannten Planetesimale, aus denen wiederum durch Kollisionen untereinander und dem Aufsammeln weiterer Teilchen und Gas schliesslich planetengrosse Körper entstanden.

Planetographische Koordinaten werden zum Zeichnen von Karten verwendet. Sie sehen die Planetenoberfläche als Äquipotentialfläche im Schwerefeld des Planeten. Die Länge wird entgegen der Rotation von der kartographischen Position des Nullmeridian, definiert durch ein klar sichtbares Oberflächenmerkmal, gezählt. Die Breite eines Punktes ist der Winkel zwischen dem planetaren Äquator und der Senkrechten auf die Aquipotentialfläche, die durch diesen Punkt geht. Die Höhe eines Punktes ist die Distanz zwischen dem Punkt und einem Punkt auf der Äquipotentialfläche mit derselben Länge und Breite.

Der Begriff Planetoid wird häufig sinngleich wie Asteroid oder Kleinplanet verwendet.

Planetozentrische Koordinaten sind allgemein gebräuchliche Koordinaten zur Festlegung eines Ortes auf oder einer Umlaufbahn um einen Planeten. Dabei ist die z - Achse identisch mit der Rotationsachse. Die x-Achse steht senkrecht auf der z - Achse und geht durch das Massenzentrum und durch den Schnittpunkt des Äquators mit einem willkürlich gewählten Null - Meridian. Die y-Achse ergänzt x und z zu einem rechtshändigen kartesischen Koordinatensystem. Die Länge und die Breite sind die zu diesem Koordinatensystem gehörenden Polarkoordinaten.

Pluto

Pluto ist ein sogenannter Zwergplanet (kein Planet mehr, siehe Stichwort Planet). Ein etwas mehr als 2000 km grosser, Pluto genannter und ein etwas kleinerer gut 1000 km grosser, auf den Namen Charon hörender Körper umkreisen einander in etwa 20'000 km Distanz einmal in sechs Tagen. Ausser während zweier Jahrzehnten zur Zeit seiner Sonnennähe ist Pluto weiter entfernt von der Sonne als Neptun. Er wurde erst 1930 von C. Tombaugh entdeckt. In den letzten Jahren wurden weitere, wenn auch deutlich kleinere Körper in plutoähnlichen Distanzen gefunden. Auf einen neunten Planeten kann man aber kaum mehr hoffen, da weder die genaustens vermessenen Bahnen der in dieser Distanz fliegenden vier Raumsonden, Pioneer X und XI ,Voyager I und II Anzeichen einer Störung durch Nummer 10 zeigen, noch die immer empfindlicher werdende erdgebundene Beobachtung einen grossen Körper gefunden haben. Pluto wurde im Jahre 1930 durch Clyde W. Tombaugh entdeckt. Sein Mond Charon wurde 1978 von James W. Christy gefunden. Heute sind 3 Monde um Pluto bekannt.
Pluto kann nur vom besser ausgerüsteten und erfahrenen Amateur beobachtet werden. Zwei in einem gewissen zeitlichen Abstand gemachte Aufnahmen zeigen die Bewegung von Pluto vor den Fixsternen ( Beispiel von Fernand Zuber). Selbst das Hubble Weltraumteleskop kann kaum etwas auf Pluto erkennen. Er ist zu klein und zu weit weg.
Siehe auch unter Planeten.

Die Polarisation ist eine Eigenschaft elektromagnetischer Wellen (z.B. Licht). Lineare Polarisation kann man sich so vorstellen, dass das elektrische Feld aller Komponenten eines Lichtstrahls parallel zueinander schwingen.

Das Polarlicht ist eine Leuchterscheinung in den äusseren Schichten der Erdatmosphäre, die in Höhen von 100 bis 300 Kilometer auftritt. Ein Polarlicht ensteht, wenn geladene, von der Sonne kommende Telichen auf die Atmosphäre treffen. Da die Teilchen, Elektronen und Protonen, geladen sind, werden sie vom Magnetfeld der Erde erfasst und zu den Magnetpolen gelenkt. Deshalb treten die Polarlichter bevorzugt in hohen nördlichen oder sehr südlichen geographischen Breiten auf. Bei starker Sonnenaktivität kann für ein paar Stunden sogar in Mitteleuropa ein Polarlicht auftreten.

Damit ist der Stern Alpha-UMi gemeint. Er steht in unserem Zeitalter zufällig nahe am Himmelsnordpol. Er ist aber keinesfalls mit diesem gedachten Koordinatenpunkt an der Himmelskugel gleichzusetzen. Doch kann man mit seiner Hilfe die Nordrichtung etwa auf 1° genau finden.

Das Positron ist das Antiteilchen zum Elektron. Es hat deshalb entgegengesetzt gleiche Eigenschaften, also positive anstatt negative Ladung, Spin 0.5 und die gleiche Masse wie das Elektron. Treffen beide aufeinander, so zerstrahlen sie in zwei Photonen mit je 0.5 MeV Energie. Positronen entstehen bei der Kernfusion, bei radioaktiven Zerfällen und durch spontane Elektron - Positron - Paarbildung in viele Milliarden Grad heissen Gasen. Neue Beobachtungen zeigen, dass Positronen in erheblicher Anzahl im Zentrum der Milchstrasse vorkommen.

Durch die Schwerkraftwirkung von Sonne, Mond und Planeten beschreibt die Achse der als Kreisel aufgefassten Erde einen langsamen Umlauf auf einem Kegelmantel mit Spitze im Erdmittelpunkt. Deshalb umläuft der Himmelsnordpol einmal in 25'800 Jahren einen Kreis um den Nordpol der Ekliptik mit einem Radius von 23.4 Grad. Deshalb wird der Polarstern nicht immer in der Nähe des Pols bleiben. Im Jahr 9000 wird der Pol bis in die Nähe von Deneb im Sternbild Schwan weiter gewandert sein. Eine weitere Bewegung des Himmelspols bzw. der Erdachse ist die Nutation. Der Anteil der Präzession, der auf Sonne und Mond zurückgeht, wird Lunisolarpräzession genannt. Der Anteil der Planeten wird generelle Präzession genannt.

(Eigenbewegung)
Dieser Fachbegriff aus dem Englischen bedeutet die auf die Himmelskugel projizierte Eigenbewegung eines Sterns relativ zum Zentrum des Sonnensystems. In den Sternatlanten wird sie üblicherweise als Änderung der Koordinaten pro Jahr oder Jahrhundert angegeben. Die schnellste Eigenbewegung beträgt 10 Bogensekunden pro Jahr.

Das Proton ist ein schweres Kernteilchen, das den Kern des (leichten) Wasserstoffatoms darstellt. Es besitzt eine Einheit positiver Elementarladung und Spin 0.5. Mit dem Neutron zusammen baut es die Atomkerne aller Elemente auf. Die Anzahl Protonen in einem Atomkern bestimmt dessen Elementzugehörigkeit. Das Proton ist nicht elementar, es ist selbst aus drei Quarks aufgebaut.

(Kernfusion)
Die Sonne erhält ihre Energie durch Kernfusion via Proton-Proton-Kette (pp-Kette). Vier Kerne des leichten Wasserstoffs ( Protonen) verschmelzen zu einem Helium-4 Atomkern, bestehend aus 2 Protonen und zwei Neutronen. Wegen der enormen elektrischen Abstossung zwischen den Atomkernen kann die Kernfusion nur bei hohen (Millionen Grad) Temperaturen stattfinden.
Die erste Stufe der Proton-Proton-Kette ist auch die schwierigste. Zwei Protonen sollen ein Deuteron aufbauen. Unter den Bedingungen im Sonneninneren muss ein bestimmtes Proton 10 Milliarden Jahre lang mit anderen Protonen zusammenstossen bis die Reaktion
Proton + Proton = Deuteron + Positron + Neutrino + 1.44 M eV Energie
eintritt, wobei das Neutrino mit 0.263 MeV Energie aus der Sonne ungehindert entkommt. Die Lebensdauer des entstandenen Deuterons beträgt im Mittel nur wenige Sekunden bis es in der Reaktion
Deuteron + Proton = Helium-3 + Gammastrahlung + 5.493 MeV Energie
verbraucht wird. Der Helium 3 Kern besteht aus 2 Protonen und einem Neutron. Nun dauert es im Schnitt eine Million Jahre bis unser Helium 3 Kern über
Helium-3 + Helium-3 = Helium-4 + zwei Protonen + 12.859 MeV Energie
mit einem seiner Kollegen reagiert. Es stehen der Sonne also nach Abzug der von den beiden Neutrinos nutzlos wegtransportierten Energie 26.21 MeV Energie pro erzeugten He-Kern zur Verfügung. Umgerechnet kann die Sonne somit aus 1 kg Wasserstoff 632 Terajoule Energie erhalten. Um mit 3.826E26 Watt leuchten zu können, muss sie pro Sekunde 600 Megatonnen Wasserstoff in Helium umwandeln.
Siehe auch CNO-Zyklus.

1967 entdeckte man am Himmel eine Radioquelle, deren Radiostrahlung aus einzelnen Pulsen von 0.3 Sekunden Dauer besteht, die mit einer atomuhrgenau eingehaltenen Periode von 1.3 Sekunden unabhängig von der Wellenlänge aufeinanderfolgen. Heute weiss man, dass es sich dabei um einen Neutronensterne handelte.
Inzwischen kennt man viele dieser Pulsare. Ihre Perioden reichen von Millisekunden bis ein paar Sekunden. Im extrem starken, mit dem Neutronenstern rotierenden Magnetfeld, das z.B. 100 Mio. Tesla stark sein kann, werden Elektronen auf relativistische Geschwindigkeiten beschleunigt. Die Elektronen senden Synchrotronstrahlung in eine bestimmte Richtung aus. Dadurch entsteht an jedem Magnetpol ein Strahlungskegel. Wenn der Magnetpol nicht mit dem Rotationspol zusammenfällt, dreht der Strahlungskegel wie der Scheinwerfer eines Leuchtturm. Wenn der Strahl über die Erde streicht, sehen wir den Pulsar aufblitzen. Siehe auch unter Neutronenstern.

24.03.2008 10:12 Uhr, Dr. Roland Brodbeck

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