Schwarze Sonne – Roter Mond - Kleinmaeusiges.de
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Himmelsmechanik Teil 2 - Finsternisse<br />
<strong>Schwarze</strong> <strong>Sonne</strong> <strong>–</strong> <strong>Roter</strong> <strong>Mond</strong><br />
08.07.2009 Folie 1<br />
Ablauf<br />
1. Abend Thema „Bewegungen“<br />
2. Abend Thema „Finsternisse“<br />
3. Abend Thema „Sterne und Sternbil<strong>de</strong>r“<br />
4. Abend Gemeinsame Beobachtung<br />
Achtung!<br />
Treffpunkt an einem gemeinsam abgesprochenen Platz. Absprache am 3. Abend!<br />
Dauer solange Lust und Interesse vorhan<strong>de</strong>n!<br />
Unterstützung mit leistungsfähigen Teleskopen und Kollegen aus Laupheim!<br />
Warme Winterbekleidung ist dringen empfohlen!<br />
Termin fin<strong>de</strong>t nur bei klarem Wetter und gute Sicht statt. Ansonsten Ausweichtermin!<br />
Private Ferngläser, Fernrohre, Teleskope und optische Instrumente können mitgebracht<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
<strong>Mond</strong><br />
08.07.2009 Folie 2
Der <strong>Mond</strong> <strong>–</strong> „die <strong>Sonne</strong> <strong>de</strong>r Nacht“<br />
08.07.2009 Folie 3<br />
Der <strong>Mond</strong> <strong>–</strong> Teil 2<br />
<strong>Mond</strong>bahn<br />
Der <strong>Mond</strong> umkreist die Er<strong>de</strong><br />
auf einer elliptische Bahn<br />
Bahnneigung<br />
Die Ebene <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>bahn ist gegen die<br />
<strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> (Ekliptik) um 5,145° geneigt.<br />
Die Ekliptik ist die Ebene <strong>de</strong>s<br />
<strong>Sonne</strong>nsystems auf <strong>de</strong>r sich auch alle<br />
Bahnen unserer Planeten befin<strong>de</strong>n.<br />
Die Durchgänge <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es durch die<br />
Bahnebene <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> (die Ekliptik) nennt<br />
man <strong>Mond</strong>knoten (o<strong>de</strong>r<br />
Drachenpunkte), wobei <strong>de</strong>r<br />
aufsteigen<strong>de</strong> Knoten <strong>de</strong>n Eintritt in die<br />
Nord-, <strong>de</strong>r absteigen<strong>de</strong> <strong>de</strong>n in die<br />
Südhemisphäre beschreibt.<br />
08.07.2009 Folie 4<br />
Folie 18
Die Entstehung <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>phasen -1/3 -<br />
Als <strong>Mond</strong>phasen bezeichnet man die wechseln<strong>de</strong>n Lichtgestalten <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es auf seiner Bahn um die Er<strong>de</strong>.<br />
Man unterschei<strong>de</strong>t landläufig Vollmond, abnehmen<strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>, Neumond und zunehmen<strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>.<br />
Je nach Stellung <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es, <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> und <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> zueinan<strong>de</strong>r sind von <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> aus verschie<strong>de</strong>ne<br />
Beleuchtungswinkel <strong>de</strong>s Erdtrabanten durch die <strong>Sonne</strong> zu beobachten. Diese verursachen die wechseln<strong>de</strong>n<br />
Gestalten <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es am Himmel.<br />
08.07.2009 Folie 5<br />
Neumond, Vollmond und die bei<strong>de</strong>n Halbmon<strong>de</strong> bezeichnet man als Hauptphasen. -2/3 -<br />
Vollmondstellung <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es<br />
» Der <strong>Mond</strong> ist von <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> aus gesehen hinter<br />
<strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> und von je<strong>de</strong>m Platz auf <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> die<br />
gesamte Nacht zu beobachten.<br />
Wenn die <strong>Sonne</strong> unter geht, geht <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> auf!<br />
Neumondstellung <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es<br />
» Der <strong>Mond</strong> befin<strong>de</strong>t sich von <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> aus<br />
gesehen vor <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> und ist nicht zu<br />
beobachten. Er geht mit <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> auf und unter!<br />
08.07.2009 Folie 6
Die vier Hauptphasen <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es -3/3 -<br />
„1. Viertel“<br />
Wenn die <strong>Sonne</strong> unter geht,<br />
steht <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> im Zenit!<br />
Der <strong>Mond</strong> geht erst 6 Stun<strong>de</strong>n<br />
nach <strong>Sonne</strong>nuntergang auf!<br />
„Vollmond“<br />
„letztes Viertel“ „Neumond“<br />
08.07.2009 Folie 7<br />
Der Erdschein (Aschgraues <strong>Mond</strong>licht)<br />
Erdschein, Erdlicht o<strong>de</strong>r aschgraues <strong>Mond</strong>licht nennt man das <strong>Sonne</strong>nlicht, das von <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> auf die von<br />
<strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> unbeleuchteten Seite <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es reflektiert wird. Dadurch wird <strong>de</strong>ssen dunkle Seite fahl<br />
beleuchtet. Es ist also durch die Er<strong>de</strong> auf <strong>de</strong>n <strong>Mond</strong> reflektiertes <strong>Sonne</strong>nlicht!<br />
Rund um Neumond strahlt auf <strong>de</strong>m <strong>Mond</strong> eine Voller<strong>de</strong> vom Himmel.<br />
Dank dieses Erdscheins ist auf <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> nicht nur die <strong>Mond</strong>sichel zu sehen. Auch die dunkle Seite <strong>de</strong>s<br />
<strong>Mond</strong>es hebt sich fahl, aber <strong>de</strong>utlich gegen <strong>de</strong>n Himmel ab.<br />
08.07.2009 Folie 8<br />
Wenn die <strong>Sonne</strong> unter geht,<br />
geht <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> auf!<br />
Der <strong>Mond</strong> geht mit <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong><br />
auf und unter!<br />
1 Tag nach Neumond<br />
Aschgraues <strong>Mond</strong>licht
Libration<br />
Mit Libration bezeichnet man eine scheinbare<br />
Taumelbewegung <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es. Auch an<strong>de</strong>re<br />
Himmelskörper, wie z.B. Titan besitzen eine<br />
Libration.<br />
Die Libration in Länge zeigt sich als seitliche<br />
Drehung von maximal 7,9 Grad und entsteht vor<br />
allem durch die leicht elliptische Umlaufbahn<br />
<strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es.<br />
Für die Libration in Breite ist die Neigung <strong>de</strong>r<br />
<strong>Mond</strong>achse gegenüber <strong>de</strong>r Ekliptik (Ebene <strong>de</strong>r<br />
Erdumlaufbahn) verantwortlich. Er beträgt 6,7<br />
Grad und bewirkt ein scheinbares vertikales<br />
Kippen <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es, so dass man über seine Pole<br />
hinweg sehen kann.<br />
Ein weiterer Einfluss ist die Taumelbewegung<br />
<strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>achse.<br />
Der <strong>Mond</strong> befin<strong>de</strong>t sich in einer gebun<strong>de</strong>nen<br />
Rotation mit <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong>, das heißt, er dreht sich<br />
während eines Umlaufs um die Er<strong>de</strong> auch einmal<br />
um seine Achse. Deshalb wen<strong>de</strong>t er uns im<br />
Prinzip immer dieselbe Seite zu. Durch die<br />
Libration in Länge und Breite können wir im<br />
Laufe eines Monats von <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> aus 59% <strong>de</strong>r<br />
<strong>Mond</strong>oberfläche sehen.<br />
Libration - Die Animation zeigt eine Reihe von<br />
simulierten <strong>Mond</strong>beobachtungen über <strong>de</strong>n Zeitraum<br />
eines Monats, was einer täglichen Aufnahme <strong>de</strong>s<br />
<strong>Mond</strong>es zur i<strong>de</strong>ntischen Tageszeit entspricht. Daneben<br />
sind auch die <strong>Mond</strong>phasen sowie Erdnähe und -ferne<br />
als Größenschwankung zu beobachten.<br />
08.07.2009 Folie 9<br />
<strong>Mond</strong> versus <strong>Sonne</strong><br />
Die optische Größe <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es am Himmel entspricht in etwa <strong>de</strong>r optischen Größe <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong>.<br />
08.07.2009 Folie 10
<strong>Sonne</strong>nfinsternisse<br />
Partielle <strong>Sonne</strong>nfinsternis 3. Oktober 2005<br />
08.07.2009 Folie 11<br />
Die <strong>Sonne</strong>nfinsternis am 8. Juli 1842<br />
„Es gibt Dinge, die man fünfzig Jahre weiß, und im einundfünfzigsten erstaunt man über die<br />
Schwere und Furchtbarkeit ihres Inhaltes. So ist es mir mit <strong>de</strong>r totalen <strong>Sonne</strong>nfinsternis ergangen,<br />
welche wir in Wien am 8. Juli 1842 in <strong>de</strong>n frühesten Morgenstun<strong>de</strong>n bei <strong>de</strong>m günstigsten<br />
Himmel erlebten.<br />
Aber, da sie nun wirklich eintraf, da ich auf einer Warte hoch über <strong>de</strong>r ganzen Stadt stand und<br />
die Erscheinung mit eigenen Augen anblickte, da geschahen freilich ganz an<strong>de</strong>re Dinge, an die<br />
ich we<strong>de</strong>r wachend noch träumend gedacht hatte, an die keiner <strong>de</strong>nkt, <strong>de</strong>r das Wun<strong>de</strong>r nicht<br />
gesehen.<br />
Nie und nie in meinem ganzen Leben war ich so erschüttert, von Schauer und Erhabenheit so<br />
erschüttert, wie in diesen zwei Minuten, es war nicht an<strong>de</strong>rs, als hätte Gott auf einmal ein<br />
<strong>de</strong>utliches Wort gesprochen und ich hätte es verstan<strong>de</strong>n. Ich stieg von <strong>de</strong>r Warte herab, wie vor<br />
tausend und tausend Jahren etwa Moses von <strong>de</strong>m brennen<strong>de</strong>n Berge herabgestiegen sein<br />
mochte, verwirrten und betäubten Herzens. „<br />
» Mit diesen Worten beschreibt Adalbert Stifter die totale <strong>Sonne</strong>nfinsternis<br />
welche er 1842 in Wien erlebte.<br />
Adalbert Stifter<br />
08.07.2009 Folie 12
Schon seit Urzeiten hat <strong>de</strong>r Mensch einen beson<strong>de</strong>ren Bezug zur <strong>Sonne</strong>!<br />
Die <strong>Sonne</strong><br />
08.07.2009 Folie 13<br />
Finsternisse in frühen Hochkulturen -1/2 -<br />
Die <strong>Sonne</strong> spielte eine große Rolle in <strong>de</strong>r Religion von antiken<br />
Hochkulturen. Die <strong>Sonne</strong> spen<strong>de</strong>t Licht und ermöglicht das Leben.<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternisse wur<strong>de</strong>n immer als plötzliches, unerwartetes<br />
Verschwin<strong>de</strong>n <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> betrachtet für die die damaligen Menschen<br />
einen Grund suchten.<br />
Bei <strong>de</strong>n Azteken erzürnte <strong>de</strong>r Gott Huitzilopochtli Menschenopfer.<br />
In Indien war es <strong>de</strong>r Dämon Rahu welcher die <strong>Sonne</strong> vertilgt.<br />
In Babylon glaubte man <strong>de</strong>r Drache Tiamat verschlinge die <strong>Sonne</strong>.<br />
08.07.2009 Folie 14
Um so wichtiger war es in <strong>de</strong>n alten Kulturen einen Weg zu fin<strong>de</strong>n diese Finsternisse vorherzusagen um<br />
darauf vorbereitet zu sein.<br />
In China hatten die Hofastronomen Hi und Ho die Aufgabe die Finsternisse vorherzusagen damit die<br />
Menschen mit lauten Bebrüll <strong>de</strong>n Himmlesdrachen welcher die <strong>Sonne</strong> verschluckte wie<strong>de</strong>r vertreiben<br />
konnten.<br />
Am 22. Oktober 2137 v.Chr. wur<strong>de</strong>n die Hofastronomen Hi und Ho hingerichtet, weil sie „ihre Tugen<strong>de</strong>n<br />
vergaßen … und sich unor<strong>de</strong>ntlich <strong>de</strong>m Wein hinhaben“ und vergaßen, eine <strong>Sonne</strong>nfinsternis<br />
vorherzusagen.<br />
Hi und Ho<br />
-2/2 -<br />
08.07.2009 Folie 15<br />
Bedingungen für eine <strong>Sonne</strong>nfinsternis -1/6 -<br />
Neumondstellung<br />
Eine <strong>Sonne</strong>nfinsternis kann nur bei Neumond entstehen.<br />
» Der <strong>Mond</strong> steht zwischen <strong>Sonne</strong> und Er<strong>de</strong>.<br />
Nur so ist es möglich das <strong>de</strong>r Schatten <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es die Er<strong>de</strong> trifft.<br />
08.07.2009 Folie 16
Warum gibt es nicht je<strong>de</strong>n Monat eine <strong>Sonne</strong>nfinsternis?<br />
Die <strong>Mond</strong>bahn ist gegenüber <strong>de</strong>r Erdbahn geneigt um 5,145° geneigt (Bahnneigung)<br />
Der Schatten <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es verfehlt die Er<strong>de</strong> oberhalb o<strong>de</strong>r unterhalb.<br />
Ekliptik<br />
Ekliptik<br />
<strong>Mond</strong> verfehlt Er<strong>de</strong> oberhalb<br />
<strong>Mond</strong> verfehlt Er<strong>de</strong> unterhalb<br />
-2/6 -<br />
08.07.2009 Folie 17<br />
Knotenpunkte (Drachenpunkte) zeigen bei Neumond genau auf die <strong>Sonne</strong> -3/6 -<br />
Die Durchgänge <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es durch die<br />
Bahnebene <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> (die Ekliptik) nennt man<br />
<strong>Mond</strong>knoten (o<strong>de</strong>r Drachenpunkte), wobei <strong>de</strong>r<br />
aufsteigen<strong>de</strong> Knoten <strong>de</strong>n Eintritt in die Nord-, <strong>de</strong>r<br />
absteigen<strong>de</strong> <strong>de</strong>n in die Südhemisphäre<br />
beschreibt.<br />
Die Knotenpunkte (Drachenpunkte) wan<strong>de</strong>rn<br />
je<strong>de</strong>s Jahr rückläufig um 19,3° in <strong>de</strong>r Ekliptik<br />
weiter.<br />
» Eine <strong>Sonne</strong>nfinsternis kann nur dann<br />
stattfin<strong>de</strong>n, wenn ein Knotenpunkt bei<br />
Neumondstellung zur <strong>Sonne</strong> zeigt.<br />
In <strong>de</strong>r Astronomie spricht man hier auch von <strong>de</strong>m<br />
Saros Zyklus: Nach 18,6 Jahren ergibt sich<br />
wie<strong>de</strong>r die gleiche Konstellation und die gleich<br />
Abfolge <strong>de</strong>r Finsternisse.<br />
Der Saros Zyklus war die Grundlage <strong>de</strong>r<br />
Vorhersage von <strong>Sonne</strong>nfinsternissen früher<br />
Kulturen.<br />
Folie 4<br />
08.07.2009 Folie 18
Warum kann <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> die <strong>Sonne</strong> genau be<strong>de</strong>cken? -4/6 -<br />
Der <strong>Sonne</strong>ndurchmesser ist ungefähr 400 mal größer als<br />
<strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>durchmesser.<br />
Die <strong>Sonne</strong> ist ungefähr 400 mal weiter entfernt als <strong>de</strong>r<br />
<strong>Mond</strong>.<br />
Bei<strong>de</strong>r Himmelskörper erscheinen am Himmel gleich groß.<br />
Die Entfernungen von Er<strong>de</strong>-<strong>Sonne</strong> und Er<strong>de</strong>-<strong>Mond</strong><br />
schwanken.<br />
Eine totale <strong>Sonne</strong>nfinsternis ist nur möglich wenn <strong>de</strong>r<br />
<strong>Mond</strong> nahe an <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> steht und <strong>de</strong>swegen die<br />
<strong>Mond</strong>scheibe scheinbar größer ist als die <strong>Sonne</strong>nscheibe.<br />
Es gibt zwei Extremsituationen für die Positionen Er<strong>de</strong>-<br />
<strong>Sonne</strong> und Er<strong>de</strong>-<strong>Mond</strong>:<br />
[1] Er<strong>de</strong> im Perihel (<strong>Sonne</strong>nnähe = <strong>Sonne</strong> groß) und <strong>Mond</strong><br />
im Apogäum (<strong>Mond</strong>ferne = <strong>Mond</strong> klein)<br />
» Der kleine <strong>Mond</strong> kann die große <strong>Sonne</strong> nicht<br />
vollständig be<strong>de</strong>cken, es gibt eine ringförmige<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternis.<br />
[2] Er<strong>de</strong> im Aphel (<strong>Sonne</strong>nferne = <strong>Sonne</strong> klein) und <strong>Mond</strong><br />
im Perigäum (<strong>Mond</strong>nähe = <strong>Mond</strong> groß)<br />
» Der große <strong>Mond</strong> kann die große <strong>Sonne</strong> vollständig<br />
be<strong>de</strong>cken, es gibt eine totale <strong>Sonne</strong>nfinsternis.<br />
~½ °<br />
Ringförmige <strong>Sonne</strong>nfinsternis<br />
08.07.2009 Folie 19<br />
Der eigene Standort ist wichtig!<br />
-5/6 -<br />
Da die <strong>Sonne</strong> keine punktförmige Lichtquelle ist, ist während einer totalen <strong>Sonne</strong>nfinsternis nur in einem<br />
relativ kleinen Gebiet, <strong>de</strong>m sog. Kernschatten eine völlige Ab<strong>de</strong>ckung <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> zu beobachten. Dieser<br />
hat einen Durchmesser von maximal 265 Kilometern, ist in <strong>de</strong>n allermeisten Fällen aber wesentlich<br />
schmaler. In Gebieten nördlich und südlich von diesem Kernschattengebiet kann man hingegen nur eine<br />
partielle <strong>Sonne</strong>nfinsternis beobachten.<br />
Die sichtbare Zeit <strong>de</strong>r Totalität hängt für <strong>de</strong>n Beobachter von folgen<strong>de</strong>n Faktoren ab:<br />
Die Position in Bezug zur Zentrallinie - je näher <strong>de</strong>r Beobachter zur Zentrallinie steht, <strong>de</strong>sto länger ist die<br />
Sichtbarkeit.<br />
Die Position im Verlauf <strong>de</strong>s Finsternispfa<strong>de</strong>s über die Er<strong>de</strong> - fin<strong>de</strong>t die Beobachtung am Morgen o<strong>de</strong>r am<br />
Abend (= Beginn o<strong>de</strong>r En<strong>de</strong> <strong>de</strong>s Finsternispfa<strong>de</strong>s) statt, ist die Sichtbarkeit ebenfalls <strong>de</strong>utlich kürzer als am<br />
Mittag (= maximale Verfinsterung).<br />
Das Verhältnis <strong>de</strong>r scheinbaren Größe<br />
von <strong>Mond</strong>- und <strong>Sonne</strong>nscheibe. Die<br />
<strong>Mond</strong>scheibe muss min<strong>de</strong>stens 100 %<br />
<strong>de</strong>r Größe <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong>nscheibe haben,<br />
um überhaupt eine totale Finsternis zu<br />
sehen - maximal möglich sind 108 %.<br />
Je höher dieser Wert ist, <strong>de</strong>sto länger ist<br />
die Finsternis. Die längste theoretisch<br />
mögliche Finsternis dauert 7 Minuten<br />
und 42 Sekun<strong>de</strong>n.<br />
08.07.2009 Folie 20
Warum sieht man nicht je<strong>de</strong> <strong>Sonne</strong>nfinsternis total? -6/6 -<br />
Es gibt <strong>de</strong>n Kernschatten und <strong>de</strong>n Halbschatten.<br />
Im Kernschatten sieht man eine totale Finsternis.<br />
Im Halbschatten sieht man eine partielle o<strong>de</strong>r ringförmige Finsternis.<br />
Eine partielle <strong>Sonne</strong>finsternis ist auch dann zu beobachten, wenn <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> nicht genau in einem<br />
Knotenpunkt zwischen <strong>Sonne</strong> und Er<strong>de</strong> steht. Der Kernschatten verfehlt die Er<strong>de</strong>. Auf <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> ist nur <strong>de</strong>r<br />
Halbschatten zu beobachten.<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternis 29.03.2006<br />
08.07.2009 Folie 21<br />
Welche Arten von Finsternissen gibt es? -1/6 -<br />
Ringförmige <strong>Sonne</strong>nfinsternis (Extremfall 1)<br />
Die Er<strong>de</strong> steht am sonnenächsten Punkt (4. Januar) und <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> am erdfernsten Punkt.<br />
Durchmesser <strong>Sonne</strong> 33‘, Durchmesser <strong>Mond</strong> 29‘.<br />
Es ist keine volle Be<strong>de</strong>ckung <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> durch <strong>de</strong>n <strong>Mond</strong> möglich.<br />
Zu beobachten ist eine ringförmige <strong>Sonne</strong>nfinsternis.<br />
Ringförmige <strong>Sonne</strong>nfinsternis<br />
08.07.2009 Folie 22
-2/6 -<br />
Dennis Mammana (Skyscapes)<br />
08.07.2009 Folie 23<br />
Partielle <strong>Sonne</strong>nfinsternis<br />
Der Beobachter befin<strong>de</strong>t sich nicht in <strong>de</strong>r Totalitätszone o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Kernschatten verfehlt die Er<strong>de</strong>.<br />
Partielle <strong>Sonne</strong>nfinsternis<br />
-3/6 -<br />
08.07.2009 Folie 24
© Stefan Seip<br />
-4/6 -<br />
08.07.2009 Folie 25<br />
Maximale totale <strong>Sonne</strong>nfinsternis (Extremfall 2)<br />
Die Er<strong>de</strong> steht am sonnenfernsten Punkt (4. Juni) und <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> am erdnächsten Punkt.<br />
Durchmesser <strong>Sonne</strong> 31,5‘, Durchmesser <strong>Mond</strong> 33,5‘.<br />
Der <strong>Mond</strong> be<strong>de</strong>ckt die <strong>Sonne</strong> für die maximale Finsterniszeit von 7min 31sec.<br />
Diese Zeit wur<strong>de</strong> zuletzt mit >7min 1973 in Kenia erreicht. Das nächste Mal erst im Jahr 2132.<br />
Totale <strong>Sonne</strong>nfinsternis<br />
-5/6 -<br />
08.07.2009 Folie 26
-6/6 -<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternis 29.03.2006 © Manfred Konrad<br />
08.07.2009 Folie 27<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternisse von 2001-2020<br />
08.07.2009 Folie 28
Beispiel <strong>Sonne</strong>nfinsternis vom 29.03.2006 -1/2 -<br />
Globaler Bahnverlauf<br />
08.07.2009 Folie 29<br />
Bahnverlauf über <strong>de</strong>r Türkei<br />
-2/2 -<br />
08.07.2009 Folie 30
Der Ablauf einer <strong>Sonne</strong>nfinsternis<br />
Beim 1. Kontakt berührt <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>rand die <strong>Sonne</strong>.<br />
Mit Fortschreiten <strong>de</strong>r Finsternis wird die <strong>Sonne</strong><br />
zunehmend vom <strong>Mond</strong> be<strong>de</strong>ckt.<br />
Mit <strong>de</strong>m 2. Kontakt beginnt die Totalität. Der<br />
<strong>Mond</strong> be<strong>de</strong>ckt die <strong>Sonne</strong> vollständig.<br />
Das Maximum <strong>de</strong>r Totalität ist zu sehen. Die<br />
Korona wird sichtbar.<br />
Mit <strong>de</strong>m 3. Kontakt en<strong>de</strong>t die Totalität. Das erste<br />
<strong>Sonne</strong>nlicht ist wie<strong>de</strong>r zu sehen.<br />
Der <strong>Mond</strong> gibt wie<strong>de</strong>r mehr und mehr <strong>de</strong>r<br />
<strong>Sonne</strong>nscheibe frei.<br />
Mit <strong>de</strong>m 4. Kontakt verlässt <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>rand die<br />
<strong>Sonne</strong>nscheibe.<br />
08.07.2009 Folie 31<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternis 1999, aufgenommen von <strong>de</strong>r<br />
Raumstation MIR.<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternis über <strong>de</strong>r Türkei<br />
08.07.2009 Folie 32
Was kann während einer <strong>Sonne</strong>nfinsternis beobachtet wer<strong>de</strong>n? -1/6 -<br />
Fliegen<strong>de</strong> Schatten<br />
Beson<strong>de</strong>rs faszinierend ist die Beobachtung einer totalen<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternis. Nicht nur wegen ihres hohen Seltenheitswertes<br />
über einem bestimmten Gebiet, son<strong>de</strong>rn auch wegen <strong>de</strong>r<br />
beeindrucken<strong>de</strong>n Lichtverhältnisse zählt sie zu <strong>de</strong>n<br />
eindrucksvollsten Naturphänomenen überhaupt.<br />
Etwa eine Minute, bevor die <strong>Sonne</strong> durch <strong>de</strong>n <strong>Mond</strong> komplett<br />
verfinstert ist, schmilzt die schmale, nach wie vor gleißend helle<br />
<strong>Sonne</strong>nsichel mehr und mehr zusammen.<br />
Gelegentlich können in diesem Moment - je nach atmosphärischen<br />
Bedingungen - "fliegen<strong>de</strong> Schatten" beobachtet wer<strong>de</strong>n, durch<br />
Luftflimmern verursachte Schlieren und Bän<strong>de</strong>r, die über <strong>de</strong>n<br />
Bo<strong>de</strong>n huschen.<br />
08.07.2009 Folie 33<br />
Der Lochblen<strong>de</strong>n-Effekt<br />
Die Lichtverän<strong>de</strong>rung in <strong>de</strong>r Natur ist während einer totalen<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternis einzigartig.<br />
Schon ab hochprozentiger partieller Finsternis nimmt das Licht eine<br />
unnatürliche bleifarbene Tönung an.<br />
Schatten wer<strong>de</strong>n auf einmal konturreicher, und im Schatten von<br />
Bäumen und Sträuchern bil<strong>de</strong>n sich durch <strong>de</strong>n sogenannten<br />
Lochblen<strong>de</strong>n-Effekt (Camera Obscura) hun<strong>de</strong>rtfach<br />
<strong>Sonne</strong>nsichelchen und Lichtkringel auf <strong>de</strong>m Bo<strong>de</strong>n (Fliegen<strong>de</strong><br />
Schatten o<strong>de</strong>r Tanzen<strong>de</strong> Schatten).<br />
Oft tritt ein böiger Finsterniswind auf, <strong>de</strong>r <strong>de</strong>n dramatischen<br />
Moment kurz vor <strong>de</strong>m Finsternishöhepunkt fühlbar verstärkt. Die<br />
Temperatur fällt ebenfalls um mehrere Grad.<br />
<strong>Sonne</strong>nsicheln<br />
-2/6 -<br />
Lichtkringel durch das Blätterwerk<br />
eines Baumes<br />
08.07.2009 Folie 34
Berge und Täler<br />
Während <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>rand über die <strong>Sonne</strong> wan<strong>de</strong>rt heben sich beson<strong>de</strong>rs die Berge und Täler als<br />
schroffe Felsformationen vor <strong>de</strong>m hellen <strong>Sonne</strong>nhintergrund ab.<br />
Diese sind gut mit einem stärkeren Feldstecher o<strong>de</strong>r mit einem Teleskop zu beobachten.<br />
Achtung!! Beobachtung nur mit zugelassenen <strong>Sonne</strong>schutzfolien, geschützten Augen und<br />
geschützter Optik!<br />
-3/6 -<br />
08.07.2009 Folie 35<br />
Das Perlschnur-Phänomen<br />
Unmittelbar vor <strong>de</strong>m 2. Kontakt erscheint das Perlschnur-Phänomen.<br />
Die Bailyschen Perlen (engl. Baily’s Beads), auch Perlschnur-Phänomen genannt, sind ein optisches<br />
Phänomen, das bei einer totalen o<strong>de</strong>r ringförmigen <strong>Sonne</strong>nfinsternis beobachtet wer<strong>de</strong>n kann.<br />
Das Phänomen wird durch die Unebenheit <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>oberfläche verursacht. Kurz vor und nach <strong>de</strong>r<br />
Totalität leuchtet die <strong>Sonne</strong> durch die Täler zwischen <strong>de</strong>n <strong>Mond</strong>bergen hindurch. Für einige Sekun<strong>de</strong>n<br />
erscheinen Lichtpunkte am <strong>Mond</strong>rand, die wie Perlen an einer Schnur aufgereiht sind.<br />
-4/6 -<br />
Bailysche Perlen<br />
08.07.2009 Folie 36
Der Diamantring<br />
Noch bevor die Totalität da ist, kann man bereits<br />
die innere <strong>Sonne</strong>nkorona erkennen.<br />
Wenn <strong>de</strong>r letzte <strong>Sonne</strong>nstrahl durch ein o<strong>de</strong>r<br />
mehrere <strong>Mond</strong>täler erlischt, spricht man vom<br />
Diamantringeffekt (engl. Baily's beads) o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r<br />
Diamantkette.<br />
Erst wenn dieser Effekt vorbei ist, entfaltet sich<br />
die <strong>Sonne</strong>nkorona um die dunkle <strong>Mond</strong>scheibe<br />
herum in voller Pracht. Je nach <strong>Sonne</strong>naktivität<br />
erscheint die Form <strong>de</strong>r Korona eher gleichmäßig<br />
(Maximum) o<strong>de</strong>r länglich (Minimum).<br />
Der Diamantring<br />
-5/6 -<br />
08.07.2009 Folie 37<br />
Während <strong>de</strong>r Totalität<br />
Während <strong>de</strong>r Totalität lässt sich die Korona (lat. Krone) <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong><br />
beobachten. Sie ist die äußerste Schicht <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong>natmosphäre.<br />
Die Chromosphäre wird sichtbar. Sie bil<strong>de</strong>t einen rötlichen<br />
Lichtsaum.<br />
Protuberanzen sind zu erkennen.<br />
Bei 3. und 4. Kontakt läuft alles in gleicher Reihenfolge nur<br />
rückwärts ab.<br />
Protuberanzen<br />
Korona<br />
Chromosphäre<br />
-6/6 -<br />
08.07.2009 Folie 38
Die Totalität<br />
Die Korona (lat. Krone), die äußerste Schicht <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong>natmosphäre wird sichtbar.<br />
Die <strong>Sonne</strong> hat einen 11-jährigen Zyklus von <strong>Sonne</strong>naktivitätsmaximum und<br />
<strong>Sonne</strong>naktivitäsminimum.<br />
Man unterschei<strong>de</strong>t Mimimum-Korona und Maximum-Korona.<br />
2006 war eine Minimum-Korona welche auch als Engelsschwingen bezeichnet wird.<br />
Maximum-Korona 1999 Minimum-Korona<br />
08.07.2009 Folie 39<br />
Warten auf das große Ereignis und führen von Fachgesprächen unter Amateurastronomen <strong>–</strong> Sofi März 2006<br />
08.07.2009 Folie 40
Wenn es dann soweit ist <strong>–</strong> Sofi März 2006<br />
08.07.2009 Folie 41<br />
Achtung <strong>–</strong> wichtige Hinweise zur Beobachtung !!!!<br />
Bei falscher und unsachgemäßer Beobachtung<br />
<strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> sind unheilbare Augenschä<strong>de</strong>n<br />
möglich!<br />
Ein langer Blick mit bloßem Auge in die <strong>Sonne</strong><br />
verursacht Augenschä<strong>de</strong>n. !! Nicht gegen <strong>de</strong>n<br />
natürlichen Reflex ankämpfen!!<br />
Zwingen Sie sich nicht zu einem Blick in die<br />
<strong>Sonne</strong>.<br />
Verwen<strong>de</strong>n Sie ausschließlich spezielle für die<br />
<strong>Sonne</strong>nbeobachtung zertifizierte <strong>Sonne</strong>nbrillen<br />
o<strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong>nschutzfolien.<br />
Bei <strong>de</strong>r Verwendung von Optiken (Ferngläser,<br />
Fotoapparate, Teleskope) wird die Energie im<br />
Auge nochmals gebün<strong>de</strong>lt.<br />
Das Auge ist in Sekun<strong>de</strong>nbruchteilen geschädigt<br />
o<strong>de</strong>r zerstört.<br />
Häufig ist direkte Erblindung die Folge.<br />
Verwen<strong>de</strong>n Sie immer einen speziellen<br />
<strong>Sonne</strong>nfilter VOR <strong>de</strong>r Optik!<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternisbrille<br />
08.07.2009 Folie 42
Fotografie einer <strong>Sonne</strong>nfinsternis<br />
Sinnvoll ist die Fotografie einer <strong>Sonne</strong>nfinsternis erst mit Brennweiten zwischen 500 und 2000 mm bei<br />
chemischer Fotografie sowie ~ ungefähr 300 <strong>–</strong> 1250 mm Brennweite bei digitaler Fotografie.<br />
08.07.2009 Folie 43<br />
<strong>Mond</strong>finsternisse<br />
Totale <strong>Mond</strong>finsternis<br />
08.07.2009 Folie 44
Bedingungen für eine <strong>Mond</strong>finsternis -1/5 -<br />
Vollmondstellung<br />
Zu einer <strong>Mond</strong>finsternis kommt es nur wenn Vollmondstellung ist.<br />
» Der <strong>Mond</strong> steht auf <strong>de</strong>r gegenüberliegen<strong>de</strong>n Seite <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> im Schatten <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong>.<br />
Nur so ist es möglich das <strong>de</strong>r Schatten <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> <strong>de</strong>n <strong>Mond</strong> trifft.<br />
08.07.2009 Folie 45<br />
Knotenpunkte (Drachenpunkte) zeigen bei Vollmond genau von <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> weg -2/5 -<br />
Der <strong>Mond</strong> muss sich ausreichend nahe<br />
am <strong>Mond</strong>knoten befin<strong>de</strong>t, an <strong>de</strong>m die<br />
<strong>Mond</strong>bahn die Ekliptik schnei<strong>de</strong>t.<br />
Eine <strong>Mond</strong>finsternis gibt es daher nur<br />
zwei Mal im Jahr, selten drei mal:<br />
Das Zeitintervall zwischen zwei<br />
Durchgängen <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> durch<br />
<strong>de</strong>nselben <strong>Mond</strong>knoten bezeichnet<br />
man als Finsternis-Jahr. Es dauert etwa<br />
346 Tage und gibt <strong>de</strong>n Rhythmus an, in<br />
<strong>de</strong>m sich <strong>Mond</strong>finsternisse in einer<br />
Sarosperio<strong>de</strong> wie<strong>de</strong>rholen.<br />
08.07.2009 Folie 46
-3/5 -<br />
Nur an <strong>de</strong>n Punkten 1 und 4 kann eine <strong>Mond</strong>finsternis entstehen, bei 2 und 3 eine <strong>Sonne</strong>nfinsternis. An allen<br />
an<strong>de</strong>ren Positionen zieht <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> über o<strong>de</strong>r unter <strong>de</strong>r Ekliptik vorbei.<br />
08.07.2009 Folie 47<br />
Der eigene Standort ist unwichtig!<br />
-4/5 -<br />
Im Unterschied zur <strong>Sonne</strong>nfinsternis ist eine <strong>Mond</strong>finsternis von je<strong>de</strong>m Ort <strong>de</strong>r Nachtseite <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> aus<br />
zu sehen und sieht auch überall gleich aus; eine totale <strong>Mond</strong>finsternis ist also für je<strong>de</strong>n Betrachter total.<br />
Deswegen kann man eine <strong>Mond</strong>finsternis häufiger beobachten als eine <strong>Sonne</strong>nfinsternis, obwohl<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternisse etwas häufiger als <strong>Mond</strong>finsternisse vorkommen.<br />
Da <strong>de</strong>r Erdschatten immer kreisförmig ist, schlossen daraus bereits die Griechen <strong>de</strong>r Antike, dass die Er<strong>de</strong><br />
eine Kugel sein müsse.<br />
08.07.2009 Folie 48
Warum sieht man nicht je<strong>de</strong> <strong>Mond</strong>finsternis total? -5/5 -<br />
Es gibt <strong>de</strong>n Kernschatten und <strong>de</strong>n Halbschatten.<br />
Im Kernschatten sieht man eine totale<br />
Finsternis.<br />
Im Halbschatten sieht man eine partielle.<br />
Man unterschei<strong>de</strong>t streng genommen vier Arten<br />
von <strong>Mond</strong>finsternissen:<br />
- totale <strong>Mond</strong>finsternis<br />
- partielle <strong>Mond</strong>finsternis<br />
- totale Halbschattenmondfinsternis<br />
- partielle Halbschattenfinsternis<br />
08.07.2009 Folie 49<br />
Welche Arten von Finsternissen gibt es? -1/8 -<br />
Totale <strong>Mond</strong>finsternis<br />
Hier befin<strong>de</strong>t sich <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> vollständig im<br />
Kernschatten <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong>.<br />
29 Prozent aller <strong>Mond</strong>finsternisse sind total.<br />
Die maximale Dauer einer totalen <strong>Mond</strong>finsternis<br />
beträgt etwa 115 Minuten.<br />
Das rote Licht wird durch die Erdatmosphäre<br />
gebrochen, aus diesem Grund erscheint die<br />
totale <strong>Mond</strong>finsternis rot. Das blaue Licht wird<br />
vollständig gestreut und absorbiert.<br />
Totale <strong>Mond</strong>finsternis 9.11.2003<br />
08.07.2009 Folie 50
Totale <strong>Mond</strong>finsternis 28.10.2004 <strong>–</strong> © Stefan Seip<br />
-2/8 -<br />
08.07.2009 Folie 51<br />
Partielle <strong>Mond</strong>finsternis<br />
Nur ein Teil <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es taucht in <strong>de</strong>n<br />
Kernschatten <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> ein, <strong>de</strong>r Rest befin<strong>de</strong>t<br />
sich weiterhin im Halbschatten. Dieser Typ macht<br />
etwa 34 Prozent aller <strong>Mond</strong>finsternisse aus.<br />
Partielle <strong>Mond</strong>finsternis März 1997<br />
-3/8 -<br />
08.07.2009 Folie 52
<strong>Mond</strong>aufgang einer partiellen <strong>Mond</strong>finsternis 7.9.2006 <strong>–</strong> © Stefan Seip<br />
-4/8 -<br />
08.07.2009 Folie 53<br />
Totale Halbschattenfinsternis<br />
Der <strong>Mond</strong> taucht vollständig in <strong>de</strong>n Halbschatten ein.<br />
Hierbei erscheint <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> an <strong>de</strong>r Stelle, die <strong>de</strong>m<br />
Kernschatten am nächsten ist, merklich dunkler.<br />
Die totale Halbschattenmondfinsternis ist <strong>de</strong>r seltenste<br />
<strong>Mond</strong>finsternistyp.<br />
Die letzte Finsternis dieses Typs fand am 14. März 2006<br />
statt, die nächste dieser Art erwarten die Astronomen mit<br />
einer Größe von 1.0141 am 11. Februar 2017. Sie wird<br />
wie<strong>de</strong>rum nach Mitternacht von Europa aus zu sehen sein.<br />
-5/8 -<br />
Partielle <strong>Mond</strong>finsternis März 1997<br />
08.07.2009 Folie 54
Totale Halbschattenfinsternis 14.03.2006<br />
-6/8 -<br />
08.07.2009 Folie 55<br />
Partielle Halbschattenfinsternis<br />
Der <strong>Mond</strong> taucht nur teilweise in <strong>de</strong>n<br />
Halbschattenbereich ein.<br />
Er ist dabei weiterhin vollständig sichtbar, allerdings<br />
erscheint <strong>de</strong>r Teil <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es, <strong>de</strong>r <strong>de</strong>n Kernschatten am<br />
nächsten liegt, mehr o<strong>de</strong>r min<strong>de</strong>r dunkler.<br />
Bei Halbschattenfinsternissen mit einer Größe unter 0,5 ist<br />
dies kaum zu beobachten.<br />
-7/8 -<br />
Partielle <strong>Mond</strong>finsternis 17.10.2005<br />
08.07.2009 Folie 56
Partielle <strong>Mond</strong>finsternis 17.10.2005<br />
Totale Halbschattenfinsternis März 2006<br />
-8/8 -<br />
08.07.2009 Folie 57<br />
<strong>Mond</strong>finsternisse bis 2010<br />
In nachstehen<strong>de</strong>r Tabelle sind alle kommen<strong>de</strong>n <strong>Mond</strong>finsternisse ( Zeitraum von 1998 bis 2009 )<br />
einschließlich <strong>de</strong>r Halbschattenfinsternisse verzeichnet. ( Achtung: Nicht alle dieser Ereignisse sind von<br />
Mitteleuropa aus beobachtbar ! Beobachtbare Finsternisse sind heller hervorgehoben, nichtbeobachtbare<br />
sind dunkler dargestellt).<br />
08.07.2009 Folie 58
Je<strong>de</strong> Finsternis hat ein En<strong>de</strong><br />
<strong>Mond</strong>finsternis Januar 2001 <strong>–</strong> © Stefan Seip<br />
08.07.2009 Folie 59<br />
Astronomische Aufräumarbeiten<br />
Strichspuraufnahme / Langzeitbelichtung<br />
08.07.2009 Folie 60
Warum sind <strong>Sonne</strong> und <strong>Mond</strong> am Horizont größer als am Himmel? -1/2 -<br />
Am Horizont erscheinen uns <strong>Sonne</strong>n und <strong>Mond</strong> stets größer als hoch oben im Firmament. Seit<br />
Jahrtausen<strong>de</strong>n ist uns das Phänomen bekannt. Aktuelle Untersuchungen zeigen, das wir <strong>de</strong>n tiefstehen<strong>de</strong>n<br />
<strong>Mond</strong> fast doppelt so groß schätzen wie hoch oben am Himmel.<br />
Manche glaube, dass <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> uns beim Aufgehen näher ist o<strong>de</strong>r dass die Luft am Horizont wie ein<br />
Vergrößerungsglas wirkt. Auch wenn bei<strong>de</strong> Erklärungen plausibel klingen sind sie <strong>de</strong>nnoch falsch.<br />
Alles ist eine optische Täuschung. Der <strong>Mond</strong> ist am Horizont sogar noch tausen<strong>de</strong> von Kilometern weiter<br />
entfernt. Der offizielle Name dieser optischen Täuschung ist <strong>Mond</strong>illusion.<br />
Das Gehirn gleicht bei weit entfernten Gegenstän<strong>de</strong>n automatisch die scheinbare Größe aus. Man nennt<br />
dies Größenkonstanz. „Er ist weit weg also ist er größer als es scheint“, z.B. bei entfernten Menschen.<br />
Auf die Menschen und das Gehirn wirkt <strong>de</strong>r Himmel flacher als eine run<strong>de</strong> Kuppel. Hierdurch wird die<br />
Wahrnehmung verstärkt, dass alles was am Horizont ist weiter weg ist als alles was sich über uns befin<strong>de</strong>t.<br />
Wir können uns dieser Halluzination nicht erwehren. Sie ist tief in unserem Bewusstsein verankert.<br />
Der <strong>Mond</strong> müsste uns am Horizont kleiner erscheinen!<br />
Entfernung 380.000 km ± 6.000 km<br />
08.07.2009 Folie 61<br />
Weil unser Gehirn glaubt, A sei weiter entfernt als B,<br />
wirkt die obere Linie länger. Ist sie aber nicht.<br />
Fazit: Nicht immer können Sie Ihren Augen trauen.<br />
Das abgeflachte Firmament.<br />
Größenvergleich <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es mit <strong>de</strong>r Breite <strong>de</strong>s Daumens<br />
einer ausgestreckten Hand. Der kleinste <strong>Mond</strong> ist im<br />
richtigen Verhältnis gezeichnet.<br />
-2/2 -<br />
08.07.2009 Folie 62
Gibt es einen Morgenstern und einen Abendstern?<br />
Morgenstern o<strong>de</strong>r Abendstern ist eine umgangssprachliche<br />
Bezeichnung für <strong>de</strong>n Planeten Venus, da die Venus nur<br />
morgens im Osten, vor <strong>Sonne</strong>naufgang ("Morgenstern") o<strong>de</strong>r<br />
abends im Westen, nach <strong>Sonne</strong>nuntergang ("Abendstern")<br />
beobachtet wer<strong>de</strong>n kann.<br />
Die Venus-Sichtbarkeit kann bis zu 4,5 Stun<strong>de</strong>n betragen.<br />
Venus <strong>–</strong> Bild von Mariner 10<br />
08.07.2009 Folie 63<br />
Hat die Er<strong>de</strong> <strong>de</strong>n <strong>Mond</strong> eingefangen?<br />
Die aktuellen Forschungsergebnisse wi<strong>de</strong>rlegen <strong>de</strong>n Glauben, die Er<strong>de</strong> habe <strong>de</strong>n <strong>Mond</strong> eingefangen.<br />
Die Proto-Er<strong>de</strong> kollidierte mit einem großen Körper und aus <strong>de</strong>r weggeschleu<strong>de</strong>rten Materie bil<strong>de</strong>te<br />
sich <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>.<br />
Entstehung <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es<br />
durch die Kollision eines<br />
großen Himmelskörpers mit<br />
<strong>de</strong>r Er<strong>de</strong>.<br />
08.07.2009 Folie 64
Funkeln Sterne wirklich?<br />
Beobachtet man von <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> aus einen Fixstern,<br />
stellt man fest, dass sich <strong>de</strong>ssen Helligkeit<br />
unregelmäßig än<strong>de</strong>rt.<br />
Diese schnelle und scheinbare<br />
Helligkeitsän<strong>de</strong>rung wird dadurch verursacht,<br />
dass sich die Brechzahl <strong>de</strong>r Atmosphäre lokal<br />
leicht verän<strong>de</strong>rt und dadurch das Licht <strong>de</strong>s<br />
Sternes leicht abgelenkt wird, ähnlich wie <strong>de</strong>r<br />
Grund eines Schwimmbeckens aufgrund <strong>de</strong>r<br />
Wellen an <strong>de</strong>r Oberfläche nicht gleichmäßig von<br />
<strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong> ausgeleuchtet wird.<br />
Eine wichtige Voraussetzung für diesen Effekt ist,<br />
dass Sterne selbst in großen Teleskopen<br />
punktförmige Objekte sind. <strong>Sonne</strong>, <strong>Mond</strong> und die<br />
Planeten zeigen keine solchen Szintillationen, da<br />
sie ausge<strong>de</strong>hnte Objekte sind und sich die<br />
Schwankungen daher über die Planetenscheibe<br />
ausmitteln.<br />
Eine Möglichkeit, die Szintillation auszugleichen,<br />
ist die Verwendung einer adaptiven Optik, wie<br />
sie bei Spiegelteleskopen seit einiger Zeit möglich<br />
ist.<br />
08.07.2009 Folie 65<br />
Wo sind die Sterne am Tag?<br />
In Abwesenheit von Wolken ist im Allgemeinen am<br />
Taghimmel das blaue Streulicht <strong>de</strong>s <strong>Sonne</strong>nlichts zu<br />
sehen. Blaues Licht wird stärker gestreut als rotes<br />
Licht.<br />
Am Tag, wenn die <strong>Sonne</strong> hoch am Himmel steht, muss<br />
das Licht nur eine kurze Strecke durch die Atmosphäre<br />
zurücklegen. Dabei wer<strong>de</strong>n nennenswerte Lichtanteile<br />
nur im kurzwelligen, blauen Spektralbereich gestreut.<br />
Dieses Streulicht lässt <strong>de</strong>n Himmel blau erscheinen.<br />
Das Streulicht wird durch kleinste Teilchen und<br />
Feuchtigkeit in <strong>de</strong>r Erdatmosphäre hervorgerufen.<br />
Genau zur Mittagszeit durchwan<strong>de</strong>rt die <strong>Sonne</strong> das<br />
jeweils gültige Tierkreissternbild im Meridian und die<br />
nachts fehlen<strong>de</strong>n Sternbil<strong>de</strong>r sind am Taghimmel.<br />
In direkter Umgebung zur <strong>Sonne</strong> wird durch die enorme<br />
Helligkeit je<strong>de</strong>s normal sichtbare Objekt gänzlich<br />
überstrahlt. Aber am restlichen Himmel sieht man selbst<br />
bei schönem Wetter und klarer Sicht nichts.<br />
Sehr helle Objekte wie z.B. <strong>de</strong>r Vollmond, ein Iridium<br />
Flare, helle Kometen o<strong>de</strong>r eine Supernova sind am<br />
Taghimmel sichtbar. Bei einer <strong>Sonne</strong>nfinsternis<br />
kommt <strong>de</strong>r Sternenhimmel am Tag zum Vorschein.<br />
Sterne am Taghimmel<br />
08.07.2009 Folie 66
Wie sieht die Zukunft unseres <strong>Mond</strong>es und <strong>de</strong>r Finsternisse aus? -1/3 -<br />
Vergrößerung <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong>umlaufbahn.<br />
Der mittlere Abstand zwischen <strong>de</strong>m <strong>Mond</strong> und <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong><br />
wächst jährlich um etwa 3,8 cm. Die Entfernung wird seit<br />
<strong>de</strong>r ersten <strong>Mond</strong>expedition Apollo 11 regelmäßig per Lidar<br />
vermessen, in<strong>de</strong>m die Laufzeit bestimmt wird, die das Licht<br />
für die Strecke hin und zurück benötigt.<br />
Sowohl von amerikanischen, als auch von sowjetischen<br />
<strong>Mond</strong>missionen wur<strong>de</strong>n dazu Retroreflektoren auf <strong>de</strong>m<br />
<strong>Mond</strong> platziert.<br />
Die allmählich zunehmen<strong>de</strong> Entfernung ist eine Folge <strong>de</strong>r<br />
Gezeitenkräfte, die <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> auf <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> bewirkt. Die<br />
Rotationsenergie <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> wird dabei in Wärme<br />
umgewan<strong>de</strong>lt und <strong>de</strong>r damit verbun<strong>de</strong>ne Drehimpuls <strong>de</strong>r<br />
Erdrotation wird auf <strong>de</strong>n Bahndrehimpuls <strong>de</strong>s <strong>Mond</strong>es<br />
übertragen, <strong>de</strong>r sich dadurch von <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> entfernt. Dieser<br />
schon lange vermutete Effekt ist seit 1995 durch die Laser-<br />
Distanzmessungen abgesichert.<br />
Der Retroreflektor von Apollo 11<br />
08.07.2009 Folie 67<br />
Warum entfernt sich <strong>de</strong>r <strong>Mond</strong> von <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong>?<br />
-2/3 -<br />
Durch die Eigendrehung <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> schieben sich Landmassen <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> unter <strong>de</strong>n zwei Flutbergen hindurch.<br />
Die Er<strong>de</strong> dreht sich schneller als die Flutberge. Durch die „Reibung“ eilen die Flutberge <strong>de</strong>r Stellung<br />
<strong>Mond</strong>-Er<strong>de</strong> etwas voraus. Sie wer<strong>de</strong>n also „vorangeschoben“.<br />
Die vorauseilen<strong>de</strong>n Flutberge ziehen auch am <strong>Mond</strong> und beschleunigen ihn.<br />
Der <strong>Mond</strong> zieht an <strong>de</strong>n „versetzen“ Flutbergen und bremst damit die Er<strong>de</strong>.<br />
Ein Teil <strong>de</strong>r Reibungskräfte wer<strong>de</strong>n auch in Wärme umgesetzt.<br />
Der <strong>Mond</strong> beschleunigt auf seiner Bahn und wan<strong>de</strong>rt nach außen von <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> weg.<br />
08.07.2009 Folie 68
Wo führt uns das hin?<br />
-3/3 -<br />
Der Abstand von Er<strong>de</strong> und <strong>Mond</strong> wird jährlich fast 4 cm größer. Bis in 5,5 Mrd. Jahren wird <strong>de</strong>r Abstand<br />
von <strong>Mond</strong> und Er<strong>de</strong> 600.00 km betragen. Durch die Abbremsung <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> wer<strong>de</strong>n die Tage länger. Vor<br />
500 Millionen Jahren dauerte ein Er<strong>de</strong>ntag nur etwa 21 Stun<strong>de</strong>n.<br />
<strong>Sonne</strong> und <strong>Mond</strong> haben sich noch lange nicht aneinan<strong>de</strong>r angepasst. Täglich wird die Er<strong>de</strong> durch die<br />
Gezeiten langsamer. Das Er<strong>de</strong>-<strong>Mond</strong>-System ist noch nicht im Gleichgewicht.<br />
Im Prinzip wird das so lange weitergehen, bis auch <strong>de</strong>r Erdtag die Monatslänge erreicht hat. Dann stehen<br />
die bei<strong>de</strong>n Gezeitenberge immer an <strong>de</strong>r gleichen Stelle <strong>de</strong>s Globus. Wo Flut ist, bleibt sie, wo Ebbe, da<br />
wird immer Ebbe sein.<br />
Wenn dieser Zustand erreicht ist sein wird, liegt die Tageslänge bei 90 heutigen Tagen. Seine Scheibe<br />
wird dann nur noch <strong>de</strong>n halben Durchmesser <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong>nscheibe am Himmel zeigen.<br />
Nie wie<strong>de</strong>r wird er sie vollständig be<strong>de</strong>cken, nie wie<strong>de</strong>r wird es auf <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> eine totale<br />
<strong>Sonne</strong>nfinsternis geben. Der <strong>Mond</strong> wird Tag und Nacht an <strong>de</strong>rselben Stelle <strong>de</strong>s Himmels stehen, er<br />
wird nie auf- und nie untergehen.<br />
Der <strong>Mond</strong> be<strong>de</strong>ckt nur<br />
noch 50% <strong>de</strong>r <strong>Sonne</strong><br />
08.07.2009 Folie 69<br />
Kosmische Phänomene - Sternschnuppen<br />
Im engeren Sinne sind damit Himmelserscheinungen<br />
gemeint, die durch Staub o<strong>de</strong>r einen Gesteinsbrocken, <strong>de</strong>n<br />
so genannten Meteoroi<strong>de</strong>n, hervorgerufen wer<strong>de</strong>n, wenn<br />
dieser vom Weltall aus in die Atmosphäre <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> eindringt.<br />
Im Volksmund wer<strong>de</strong>n kleine Meteore auch Sternschnuppe<br />
genannt. Deren Ursprungsobjekte haben Durchmesser von 1<br />
mm bis einige Zentimeter.<br />
Große dagegen heißen Boli<strong>de</strong>n o<strong>de</strong>r Feuerkugeln.<br />
Die meisten Meteore dauern nur etwa eine Sekun<strong>de</strong> und<br />
wer<strong>de</strong>n von Teilchen erzeugt, die nur wenige Millimeter<br />
groß sind und im Allgemeinen mit 30<strong>–</strong>70 Kilometern pro<br />
Sekun<strong>de</strong> auf die Erdatmosphäre auftreffen. Sie verglühen<br />
dabei vollständig.<br />
Der auftreten<strong>de</strong> Leuchteffekt entsteht dabei nicht durch<br />
Verglühen <strong>de</strong>s Teilchens, <strong>de</strong>nn Meteore bil<strong>de</strong>n sich in über<br />
100 Kilometern Höhe, wo die Luft dafür noch zu dünn ist.<br />
Vielmehr wer<strong>de</strong>n durch die Bewegungsenergie Elektronen<br />
<strong>de</strong>r Luftmoleküle auf ein höheres Energieniveau angeregt<br />
und strahlen diese Energie kurz darauf als sichtbares Licht<br />
ab. Bei an<strong>de</strong>ren Molekülen wer<strong>de</strong>n Elektronen mitgerissen<br />
(Ionisierung), die sich anschließend wie<strong>de</strong>r mit <strong>de</strong>n Ionen<br />
vereinigen und dabei ebenfalls sichtbares Licht abstrahlen<br />
(Rekombination).<br />
Sternschnuppen<br />
08.07.2009 Folie 70
Kosmische Phänomene - Meteore und Meteorite<br />
Meteoriten sind Festkörper außerirdischen Ursprungs,<br />
welche die Atmosphäre durchquert und <strong>de</strong>n Erdbo<strong>de</strong>n<br />
erreicht haben. Sie bestehen gewöhnlich überwiegend aus<br />
Silikatmineralen o<strong>de</strong>r einer Eisen-Nickellegierung; da es<br />
sich fast immer um vielkörnige Mineralaggregate han<strong>de</strong>lt,<br />
wer<strong>de</strong>n sie unabhängig von ihrer chemischen<br />
Zusammensetzung zu <strong>de</strong>n Gesteinen gezählt.<br />
Als Meteoroid bezeichnet man <strong>de</strong>n Ursprungskörper,<br />
während er sich noch im interplanetaren Raum befin<strong>de</strong>t;<br />
beim Eintritt in die Atmosphäre erzeugt er eine<br />
Leuchterscheinung, die als Meteor bezeichnet wird. Wenn<br />
er in <strong>de</strong>r Atmosphäre nicht vollständig verglüht, son<strong>de</strong>rn<br />
<strong>de</strong>n Bo<strong>de</strong>n erreicht, wird er schließlich zum Meteorit.<br />
Eisenmeteorit Sikhote-Alin, 1,3kg<br />
08.07.2009 Folie 71<br />
Kosmische Phänomene - Iridiumflares<br />
Als Iridium-Flare wird eine helle Leuchterscheinung am<br />
Himmel bezeichnet, die durch Reflexion von <strong>Sonne</strong>nlicht an<br />
einem Iridium-Satellit entsteht, und ca. 5 bis 20 Sekun<strong>de</strong>n<br />
andauert. Es han<strong>de</strong>lt sich um die mit Abstand hellste<br />
Leuchterscheinung, die künstliche Himmelskörper verursachen.<br />
Die Satelliten bil<strong>de</strong>n das weltumspannen<strong>de</strong><br />
Satellitenkommunikationssystem Iridium mit über 80<br />
Telekommunikationssatelliten im Orbit. Je<strong>de</strong>r dieser Satelliten<br />
hat drei Main Mission Antennae (MMA), die eine Größe von<br />
188 cm Länge, 86 cm Breite und 4 cm Dicke haben. Ihre<br />
Oberfläche besteht aus hochreflektieren<strong>de</strong>m Aluminium, das<br />
mit einer silberfarbenen Teflonschicht bestrichen ist, und wirkt<br />
als Planspiegel.<br />
Das von diesen Antennen reflektierte <strong>Sonne</strong>nlicht bil<strong>de</strong>t einen<br />
schmalen Lichtstrahl, <strong>de</strong>r bei entsprechen<strong>de</strong>r Orientierung <strong>de</strong>r<br />
Antenne über die Erdoberfläche streicht. Auf seinem Weg zur<br />
Er<strong>de</strong> weitet er sich auf einen Durchmesser von mehreren<br />
Kilometern auf und kann als Leuchterscheinung<br />
wahrgenommen wer<strong>de</strong>n. Je nach Standort <strong>de</strong>s Beobachter kann<br />
es ein schwaches Leuchten sein, das gera<strong>de</strong> mit <strong>de</strong>m bloßen<br />
Auge zu sehen ist, bis hin zu einer Leuchterscheinung, die<br />
durchaus mit einer Leuchtkugel vergleichbar ist. Ein solcher<br />
Iridium-Flare kann eine Helligkeit bis zu -9 mag erreichen und<br />
leuchtet in diesem Fall 75 mal heller als die Venus und rund<br />
1500 mal heller als Sirius, <strong>de</strong>r hellste Stern am Himmel.<br />
Die Antenneneinheit<br />
Iridium Flare am Taghimmel<br />
08.07.2009 Folie 72
Kosmische Phänomene - Polarlichter<br />
Das Polarlicht (auch Aurora borealis = Nordlicht bzw.<br />
Aurora australis = Südlicht) ist eine Leuchterscheinung die<br />
beim Auftreffen gela<strong>de</strong>ner Teilchen <strong>de</strong>s <strong>Sonne</strong>nwinds auf<br />
die Erdatmosphäre an <strong>de</strong>n Polen <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> hervorgerufen<br />
wird. Polarlichter sind meistens nördlich 60° nördlicher<br />
Breite bzw. südlich 60° südlicher Breite zu beobachten.<br />
Polarlicht aus <strong>de</strong>m Weltraum<br />
Mehrfarbiges Polarlicht<br />
Grünes Polarlicht<br />
08.07.2009 Folie 73<br />
Kosmische Phänomene <strong>–</strong> Satteliten und Raumstationen<br />
Satteliten und Raumstationen können als helle<br />
Lichtpunkte am Nachthimmel beobachtet<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Sie bewegen sicht meist schnell über <strong>de</strong>n<br />
Himmel und sind aus diesem Grund auch sehr<br />
auffallend.<br />
Strichspuraufnahme eines Satelliten<br />
ISS und Flugzeug<br />
08.07.2009 Folie 74
Vielen Dank und gute Nacht!<br />
Mount Haleakala, Maui, Hawaii<br />
08.07.2009 Folie 75<br />
Der Himmel ist vollkommen schwarz. Und vor <strong>de</strong>m schwarzen Hintergrund sind die Sterne heller<br />
und <strong>de</strong>utlicher zu sehen. Die Er<strong>de</strong> ist von einem einzigartigen und wun<strong>de</strong>rschönen blauen<br />
Schimmer umgeben, <strong>de</strong>n man am Horizont gut erkennen kann. Die Farbe geht sanft von<br />
Hellblau zu Blau, dann zu Dunkelblau und Violett und schließlich in das Schwarz <strong>de</strong>s Himmels<br />
über. Diese Abtönung ist wun<strong>de</strong>rschön anzusehen.<br />
1. Mensch im All am 12. April 1961<br />
Jurij Gagarin an Bord von Wostock 1<br />
08.07.2009 Folie 76