Sonnensystem - Kleinmaeusiges.de

Eine Reise
durch das
Sonnensystem
08.07.2009 Folie 1
Zu meiner Person
Dipl.-Ing. (FH) Markus Fulde Telefon +49 (7336) 92 1 189
Finkenweg 3 Fax +49 (7336) 92 10 68
D-89173 Lonsee Mobil +49 (160) 84 54 314
Markus.Fulde@T-Online.de
- 1970 geboren in Ehingen, unverheiratet mit fester Partnerin
- Eine Tochter Daniela Jasmin
Astronomie in meinem Leben
- Begeisterung für die Sterne seit meiner Grundschulzeit.
- Einstieg in die Astronomie vor ca. 15 Jahren durch selbst angeeignetes Wissen über Bücher und Literatur.
- Seit 10 Jahren aktives Mitglied der Volkssternwarte Laupheim e.V. mit Zeiss Planetarium.
Aufgaben im Verein
- 3 Jahre Vorstand für astronomische Volksbildung.
- 8 Jahre Arbeitsgebietsleiter für digitale Bildverarbeitung und Mitglied des Führungsgremiums.
- Mitarbeit bei der Erstellung von astronomischen Multimedia-Shows im Planetarium.
- Öffentliche Sternwartenführungen im Winterhalbjahr in der Sternwarte.
- Referent bei Vorträgen zu astronomischen Themen.
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„Astronomisches Bildungszentrum Laupheim“
Volkssternwarte Laupheim e.V.
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Planetarium mit Zeiss Projektor
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Sternwarten
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Eine Einführung!
Unser Sonnensystem
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Unser Sonnensystem – was ist das?
Themensammlung
‣ Was fällt Euch zum Thema Sonnensystem ein?
‣ Wie stellt Ihr Euch das Sonnensystem vor?
‣ Was gibt es im Sonnensystem?
‣ Was ist das Sonnensystem eigentlich?
‣ Wer kennt Details?
» In Gruppen oder jeder für sich → 10-15 Minuten Ideen sammeln
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Was befindet sich in unserem Sonnensystem?
Pluto
Sterne
‣ Die Sonne
Planeten
‣ Merkur
‣ Venus
‣ Erde
‣ Mars
‣ Jupiter
Innere Planeten
Jupiter
Erde
Mond
Merkur
Sonne
Mars
Neptun
‣ Saturn
‣ Uranus
‣ Neptun
Äußere Planeten
Venus
‣ Pluto
Saturn
Monde
‣ Der Mond, Titan, Europa, Io, ….
Uranus
Vagabunden
‣ Kometen
‣ Asteroiden / Meteoroide
Asteroiden
Kometen
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Das Sonnensystem
‣ Sonnensystem ist der Eigenname unseres Planetensystems unserer Sonne.
‣ Es umfasst die Sonne, die sie umkreisenden Planeten und deren Monde, die Zwergplaneten und andere
Kleinkörper wie Kometen, Asteroiden und Meteoroiden, sowie die Gesamtheit aller Gas- und
Staubteilchen.
‣ Dem Sonnensystem gehört auch die Erde an.
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Weltbilder -1/2 -
Geozentrisches Weltbild
‣ Früher glaubten die Menschen die Erde stehe im
Mittelpunkt der Welt.
‣ Sie glaubten, alles am Himmel bewege sich über
kristallene Sphären um die Erde.
» Man nannte dies das geozentrische Weltbild. Geo ist
Griechisch und bedeutet Erde.
‣ Noch im 6. Jahrhundert v. Chr. glaubte die überwiegende
Menschheit sogar, die Erde sei eine Scheibe!
Das geozentrische
Weltbild
Oder ist die Erde
doch eine
Scheibe?
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Heliozentrisches Weltbild
‣ Erst 1664 durch Papst
Alexander den VII offiziell
erlaubt existiert das heutige
Weltbild bei dem die Sonne im
Mittelpunkt steht.
» Man nannte dies das
heliozentrische Weltbild.
Helios ist Griechisch und
bedeutet Sonne.
‣ Die Erkenntnis, dass unsere
Sonne nur ein Stern unter
unendlich vielen Sternen ist
brauchte jedoch noch bis in
die Neuzeit.
‣ Anfang des letzten
Jahrhunderts erst entdeckte
man, das andere Galaxien
auch aus Sternen bestehen.
» Bis heute lernt der Mensch
dazu!
-2/2 -
Das heliozentrische Weltbild
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Der Aufbau unseres Sonnensystems -1/2 -
Planetenbahnen
‣ Alle Planeten umlaufen die Sonne auf fast kreisförmigen Bahnen, die Planetenbahnen.
‣ Die Planetenbewegungen sind geordnet und verlaufen alle im Uhrzeigersinn in der gleichen Richtung.
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Die Ebene des Sonnensystems
‣ Alle Planeten mit ihren Planetenbahnen liegen in
einer Ebene.
‣ Man nennt dies die Ebene des Sonnensystems,
auch Ekliptik genannt.
‣ Die einzige Ausnahme in dieser Regel bildet
Pluto, der äußerste Planet unseres
Sonnensystems.
-2/2 -
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Die Entstehung des Sonnensystems -1/2 -
‣ Das Sonnensystem entstand aus einer rotierenden Wolke aus Gas und Staub. Man nennt die rotierende
Scheibe Akkretionsscheibe.
‣ Fast die gesamte Masse der Gas- und Staubscheibe stürzt im Mittelpunkt der Akkretionsscheibe
zusammen und bildet einen Protostern, unsere heutige Sonne.
‣ Die Verklumpung von Staubteilchen führte in der restlichen Scheibe zur Bildung von kleinen Planeten
(Planetesimale) welche irgendwann genug Masse hatten um zu einem Planet heranzuwachsen.
» Unser Sonnensystem entstand aus Gas und Staub.
Akkretionsscheibe
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-2/2 -
Illustration einer Akkretionsscheibe
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Die Planeten des Sonnensystems -1/2 -
Wie heißen die Planeten in unserem
Sonnensystem?
‣ Sammelt die Namen.
‣ Bringt die Namen in die richtige
Reihenfolge .
» In Gruppen oder jeder für sich
→ 10-15 Minuten
?
?
?
?
?
?
?
?
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Planeten des Sonnensystems
‣ In unserem Sonnensystem gibt es 9 Planeten. Einer davon gilt seit August nur noch als Kleinplanet.
‣ Von der Sonne weg nach außen heißen die Planeten:
-2/2 -
Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto
‣ Und wie können wir uns das merken?
Mein Vater Erklärt Mir Jeden Sonntag Unsere Neun Planeten
‣ Seit August 2006 ist Pluto nur noch ein Zwergplanet. Der Satz heißt dann:
Mein
Vater
Erklärt
Mir
Jeden
Sonntag
Unseren
Nachthimmel
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Beginnen wir unsere Reise
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Die Sonne – Der Stern von dem wir leben (Stern) -1/7 -
Steckbrief
‣ Durchmesser in km
1.390.000
‣ Achsneigung in Grad
--
‣ Volumen (Erde = 1)
1.300.000
‣ Temperatur in °C
ca. 5.700 °C Oberflächentemperatur
‣ Atmosphäre
--
‣ Rotationszeit
Äquator 25 Tage, Pole 30 Tage
‣ Entfernung zur Sonne in Millionen km
--
‣ Umlaufzeit
--
‣ Anzahl Monde
--
‣ Ringe
--
Die Sonne
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Fakten
‣ Die Sonne entstand vor 5 Milliarden Jahren.
‣ Die Sonne ist so riesig das man 330.000 Erdkugeln bräuchte um sie aufzuwiegen.
‣ Die Sonne besteht aus 73% Wasserstoff, 25% Helium und 2% schwereren Elementen.
‣ In jeder Sekunde werden 700 Millionen Tonnen Wasserstoff zu 695 Millionen Tonnen Helium
verschmolzen. Die restlichen 5 Millionen Tonnen entweichen als Energie.
-2/7 -
» Die Sonne ist ein lebender Stern und es gibt eine Menge zu entdecken.
Sonnenflecken
Protuberanzen
Granulation
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-3/7 -
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-4/7 -
Venus Transit
Partielle Sonnenfinsternis
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-5/7 -
Protuberanzen
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-6/7 -
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-7/7 -
Die Sonne, der Stern von dem wir leben
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Merkur – Der heiße Kleine (Planet) -1/5 -
Steckbrief
‣ Durchmesser in km
4.879
‣ Achsneigung in Grad
0
‣ Volumen (Erde = 1)
0,054
‣ Temperatur in °C
-173 / +427
‣ Atmosphäre
Nein
‣ Rotationszeit
59 Tage
‣ Entfernung zur Sonne in Millionen km
57,9
‣ Umlaufzeit
88 Tage
‣ Anzahl Monde
0
‣ Ringe
Nein
Merkur
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Fakten
‣ Merkur ist neben Pluto (Zwergplanet) der kleinste Planet im Sonnensystem.
‣ Merkurs Oberfläche ist voller Einschlagkrater in allen Größen.
-2/5 -
» Merkur ist der sonnennächste Planet, ein Glutofen.
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Größenvergleich Erde - Merkur
-3/5 -
Merkur
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Erde

Oberflächenstrukturen des Merkur
-4/5 -
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-5/5 -
Messenger auf dem Weg zum Merkur. Ankunft Januar 2008.
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Venus – Die verhüllte Schöne (Planet) -1/8 -
Steckbrief
‣ Durchmesser in km
12.103
‣ Achsneigung in Grad
177
‣ Volumen (Erde = 1)
0,88
‣ Temperatur in °C
462
‣ Atmosphäre
Ja
‣ Rotationszeit
243 Tage
‣ Entfernung zur Sonne in Millionen km
108
‣ Umlaufzeit
225 Tage
‣ Anzahl Monde
0
‣ Ringe
Nein
Venus
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Fakten
-2/8 -
‣ Venus ist der zweite Planet von der Sonne aus gesehen und der nächste Planet zur Erde.
‣ Die Venus hat eine Atmosphäre. Der Hauptbestandteil ist Kohlendioxid. Viele Wolkenschichten bestehen
aus reiner Schwefelsäure, viele Kilometer dick.
‣ Auf der Venus gibt es einen ausgeprägten Treibhauseffekt. Die Temperatur auf der Oberfläche erreicht
bis zu 462 °C. In der oberen Atmosphäre kommt es oft zu heftigen Stürmen mit
Windgeschwindigkeiten von bis zu 350 km/h.
‣ Die Atmosphäre der Venus ist so dicht, das man die Oberfläche nicht direkt beobachten sondern nur mit
Radar abtasten kann.
» Die Venus wurde oft als die
Schwester der Erde bezeichnet.
Venus Planum
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Größenvergleich Erde - Venus
-3/8 -
Venus
Erde
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-4/8 -
Die Venus-Sonde Magellan
(mit ihr gelangen spektakuläre
Radar-Bilder)
Oberflächenbild der Venus (Radar-Daten)
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Bemerkenswerte Gebiete auf der Venus
-5/8 -
Ishtar Terra
Atalanta Planitia
Maxwell Montes
Aphrodite Terra
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-6/8 -
Falschfarbaufnahmen der Venus
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Die Venus zeigt Phasen wie der Mond
-7/8 -
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Die Venus Oberfläche
-8/8 -
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Erde – Das blaue Juwel im All (Planet) -1/4 -
Steckbrief
‣ Durchmesser in km
12.756
‣ Achsneigung in Grad
23,45
‣ Volumen (Erde = 1)
1
‣ Temperatur in °C
-88 / +58
‣ Atmosphäre
Ja
‣ Rotationszeit
23h 56m
‣ Entfernung zur Sonne in Millionen km
149,6 = 1AE
‣ Umlaufzeit
365 Tage
‣ Anzahl Monde
1
‣ Ringe
Nein
Erde
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Fakten
‣ Die Erde ist der größte und schwerste der inneren Planeten des Sonnensystems.
‣ Die Erde ist bisher der einzige bekannte Planet in unserem Sonnensystem welcher Leben bilden konnte.
‣ Die Neigung der Erdachse bewirkt die Jahreszeiten.
-2/4 -
» Die blaue Farbe erhält die Erde durch die Atmosphäre und die Wassermassen.
Die Erde bei Nacht
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Der irdische Sternenhimmel
-3/4 -
Sternbild Großer und Kleiner Wagen
Wintersternbild Orion
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Optische Phänomene der Dämmerung -4/4 -
‣ Alle diese Erscheinungen haben wir unserer Atmosphäre und dem einfallenden Sonnenlicht zu verdanken.
Morgenrot Abendrot Leuchtende Nachtwolken
Perlmuttwolken „Blaue Stunde“ „Weiße Nacht“
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Der Mond der Erde -1/5 -
‣ Der Mond (lateinisch Luna) ist der
einzige natürliche Satellit der Erde.
Seit den Entdeckungen von
Trabanten bei anderen Planeten des
Sonnensystems – im übertragenen
Sinn zumeist als Monde bezeichnet –
wird er zur Vermeidung von
Verwechslungen auch Erdmond
genannt.
‣ Aufgrund seiner verhältnismäßigen
Nähe ist er der einzige fremde
Himmelskörper, der bisher von
Menschen betreten wurde, und
damit auch der am besten
erforschte. Trotzdem birgt er noch
viele Geheimnisse, etwa zu seiner
Entstehung und zu manchen
Geländeformen. Die spätere
Entwicklung ist jedoch weitgehend
geklärt.
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-2/5 -
Die Mondphasen und die Bewegung (Libration) des Mondes
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-3/5 -
Der Mond – „die Sonne der Nacht“
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-4/5 -
Totale Mondfinsternis 28.10.2004
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Die Mondphasen
-5/5 -
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Mars – Der mysteriöse Rote (Planet) - 1/14 -
Steckbrief
‣ Durchmesser in km
6.794
‣ Achsneigung in Grad
25,19
‣ Volumen (Erde = 1)
0,15
‣ Temperatur in °C
-87 / -5
‣ Atmosphäre
Ja
‣ Rotationszeit
24h 37m
‣ Entfernung zur Sonne in Millionen km
228
‣ Umlaufzeit
1a 321d
‣ Anzahl Monde
2
‣ Ringe
Nein
Mars
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Fakten
- 2/14 -
‣ Mars ist unser äußerer Nachbarplanet. Er leuchtet in einem rostigen Rot.
‣ Mars ist eine Welt der Superlative. Auf Mars gibt es den höchsten Berg und das tiefste Grabensystem
des Sonnensystem.
‣ Auf Mars wird noch Wasser vermutet. Aktuell suchen einige Missionen nach Wasser und Leben.
‣ Mars wird von zwei Monden umkreist: Phobos und Deimos.
» Die rote Farbe hat Mars – der Kriegsgott – von Eisenoxid-Staub.
Mars-Express Sonde
Wassereis im Krater
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Größenvergleich Erde - Mars
- 3/14 -
Mars
Erde
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Bemerkenswerte Gebiete auf Mars
- 4/14 -
08.07.2009 Folie 51
Der höchste Berg des Sonnensystems – Olympus Mons
- 5/14 -
08.07.2009 Folie 52

- 6/14 -
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- 7/14 -
08.07.2009 Folie 54

- 8/14 -
Abbruchkante des Olympus Mons – ca. 4.000 – 6.000 km hoch
08.07.2009 Folie 55
Das größte Grabensystem des Sonnensystem – Valles Marineris
- 9/14 -
08.07.2009 Folie 56

- 10/14 -
08.07.2009 Folie 57
Größenvergleiche
- 11/14 -
08.07.2009 Folie 58

Die Monde des Mars – „Furcht und Schrecken“
- 12/14 -
Phobos
(griechisch „Furcht“)
Deimos
(griechisch „Schrecken“)
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Sonne und Monde
- 13/14 -
Sonnenuntergang auf Mars
Phobos und Deimos
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Irdische Gäste auf Mars
- 14/14 -
Mars Exploration Rover Spirit und Opportunity
Mars Pathfinder Mission - Sojourner
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Der Asteroidengürtel – Asteroiden und Meteoroide -1/5 -
‣ Zwischen den Planeten Mars
und Jupiter klafft eine
auffällige Lücke im
Sonnensystem.
‣ Hier vermuteten die
Astronomen lange Zeit einen
weiteren Planeten – Phaeton.
‣ Heute kennt man 50.000
Planetoide von denen bisher
über 5.000 lokalisiert sind.
» Im Asteroidengürtel
befinden sich Kleinplaneten
und Meteoroide (Planetoide
und Asteroiden).
Illustration des Asteroidengürtels
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Bekannte Asteroiden
-2/5 -
Ida mit Mond Dactyl
Gaspra
Eros
Itokawa
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Da draußen ist die Hölle los!
-3/5 -
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Neue bekannte Asteroiden im Vergleich zu bekannten Objekten
-4/5 -
08.07.2009 Folie 65
Illustration des Asteroidengürtels
-5/5 -
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Jupiter – Der König (Gasriesenplanet) - 1/15 -
Steckbrief
‣ Durchmesser in km
142.984
‣ Achsneigung in Grad
3,12
‣ Volumen (Erde = 1)
1.316
‣ Temperatur in °C
-148
‣ Atmosphäre
Ja
‣ Rotationszeit
9h 55m
‣ Entfernung zur Sonne in Millionen km
778
‣ Umlaufzeit
11a 312d
‣ Anzahl Monde
63
‣ Ringe
Ja
Jupiter
08.07.2009 Folie 67
Fakten
‣ Jupiter ist ein Gasriese und der größte Planet in unserem Sonnensystem.
‣ Er besitzt mit 318 Erdmassen mehr Masse als alle anderen Planeten zusammen.
‣ Der Jupiter fällt durch seinen großen roten Fleck auf, ein gigantisches Wirbelsturmgebiet in dem die
Erde zwei mal Platz fände.
‣ Jupiter hat drei Ringe. Sie sind aber schwächer als die des Saturn.
- 2/15 -
» Jupiter ist durch seine Größe der König im Sonnensystem.
Venus
Jupiter
Mond
Italien
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Größenvergleich Erde - Jupiter
- 3/15 -
Erde
Jupiter
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Die markanten Wolkenbänder des Jupiters
- 4/15 -
Interessante Wolkenformationen auf Jupiter
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- 5/15 -
Der große rote Fleck
08.07.2009 Folie 71
- 6/15 -
Der Südpol des Jupiters
08.07.2009 Folie 72

Jupiters Ringe
- 7/15 -
08.07.2009 Folie 73
- 8/15 -
08.07.2009 Folie 74

Die Monde des Jupiters
- 9/15 -
Io, Europa, Ganymede und Callisto
08.07.2009 Folie 75
Der „Pizzamond“ Io
- 10/15 -
08.07.2009 Folie 76

Der Mond Europa
- 11/15 -
08.07.2009 Folie 77
Der Mond Ganymede
- 12/15 -
08.07.2009 Folie 78

Der Mond Callisto
- 13/15 -
08.07.2009 Folie 79
- 14/15 -
Io
Europa
Ganymede
Callisto
Größenvergleich der Monde
08.07.2009 Folie 80

- 15/15 -
08.07.2009 Folie 81
Saturn – Der Herr der Ringe (Gasriesenplanet) - 1/14 -
Steckbrief
‣ Durchmesser in km
120.536
‣ Achsneigung in Grad
26,73
‣ Volumen (Erde = 1)
763
‣ Temperatur in °C
-178
‣ Atmosphäre
Ja
‣ Rotationszeit
10h 39m
‣ Entfernung zur Sonne in Millionen km
1.426
‣ Umlaufzeit
29a 167d
‣ Anzahl Monde
56
‣ Ringe
Ja
08.07.2009 Folie 82

Fakten
‣ Saturn ist ein Gasriese und der zweitgrößte Planet in unserem Sonnensystem.
‣ Saturn ist der Planet mit der geringsten Dichte im Sonnensystem
‣ Das Ringsystem des Saturn besteht aus unzähligen Partikeln. Die Größe der Partikel reicht dabei von
wenigen Zentimeter bis zu einigen Metern.
‣ Die Ringe des Saturn durchmessen 250.000 km, sind aber nur unter 1 km dick.
- 2/14 -
» Saturn ist der faszinierendes
Planet am Nachhimmel.
Cassini-Hygens-Mission
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Größenvergleich Erde - Saturn
- 3/14 -
Saturn
08.07.2009 Folie 84
Erde

Polarlichter aus Saturn
- 4/14 -
08.07.2009 Folie 85
Der Herr der Ringe
- 5/14 -
08.07.2009 Folie 86

- 6/14 -
Saturn, Ringe und Mond Mimas
08.07.2009 Folie 87
- 7/14 -
Saturn
08.07.2009 Folie 88

- 8/14 -
Saturn
08.07.2009 Folie 89
Die Monde des Saturn
- 9/14 -
08.07.2009 Folie 90

Der Mond Titan
(aufgenommen von Cassini-Hygens)
- 10/14 -
Echtfarbaufnahme der Titan-Atmosphäre
(Cassini-Hygens)
08.07.2009 Folie 91
Enceladus
- 11/14 -
Hyperion
Dione
Rhea
08.07.2009 Folie 92

Impressionen von Saturn
- 12/14 -
Die Erde vom Saturn aus gesehen
08.07.2009 Folie 93
Saturn und Ringe
- 13/14 -
08.07.2009 Folie 94

- 14/14 -
Saturn, Ringe und Mimas
Saturn, Ringe und Dione
08.07.2009 Folie 95
- 2/15 -
Es wird Zeit Saturn zu verlassen
Stilisierung der Saturnwelten
08.07.2009 Folie 96

Uranus - 1/10 -
Steckbrief
‣ Durchmesser in km
51.118
‣ Achsneigung in Grad
98
‣ Volumen (Erde = 1)
63
‣ Temperatur in °C
-216
‣ Atmosphäre
Ja
‣ Rotationszeit
17h 14m
‣ Entfernung zur Sonne in Millionen km
2.871
‣ Umlaufzeit
84a 5d
‣ Anzahl Monde
27
‣ Ringe
Ja
08.07.2009 Folie 97
Fakten
‣ Uranus wurde erst am 13. März 1781 von Sir William Herschel entdeckt.
‣ Sein innerer Aufbau gleicht dem des Jupiter und Saturn. Anders als diese enthält die oberste Schicht
Methan welches dem Planeten das blau-grünliche Aussehen verleit.
‣ Uranus besitzt elf schmale Ringe, sie reflektieren nur ca. 5% des Sonnenlichts und sind sehr dunkel.
‣ Uranus besitzt 27 bekannte Monde von denen nur 5 wirklich bemerkenswert sind.
- 2/10 -
» Die Rotationsachse des Uranus ist um 98° geneigt, er „rollt“ auf seiner Bahn um die Sonne.
Echtfarbaufnahme
Falschfarbaufnahme Polregion
08.07.2009 Folie 98

Größenvergleich Erde - Uranus
- 3/10 -
Erde
Uranus
08.07.2009 Folie 99
Wolkenstreifen auf Uranus
- 4/10 -
Aufnahme des Hubble-Space-Telescope
08.07.2009 Folie 100

Die Ringe des Uranus
- 5/10 -
Die Ringe des Uranus
08.07.2009 Folie 101
- 6/10 -
Echtfarbaufnahme
Falschfarbaufnahme der Ringe
08.07.2009 Folie 102

Die Monde des Uranus
- 7/10 -
Uranus
08.07.2009 Folie 103
- 8/10 -
08.07.2009 Folie 104

Ariel
Umbriel
- 9/10 -
Miranda
Oberon
Titania
08.07.2009 Folie 105
- 10/10 -
08.07.2009 Folie 106

Neptun – Der geheimnisvolle Blaue (Gasplanet) - 1/10 -
Steckbrief
‣ Durchmesser in km
49.528
‣ Achsneigung in Grad
29,5
‣ Volumen (Erde = 1)
58
‣ Temperatur in °C
-214
‣ Atmosphäre
Ja
‣ Rotationszeit
16h 7m
‣ Entfernung zur Sonne in Millionen km
4.498
‣ Umlaufzeit
164a 288d
‣ Anzahl Monde
13
‣ Ringe
Ja
Neptun
08.07.2009 Folie 107
Fakten
- 2/10 -
‣ Neptun ist der äußerste der Riesenplaneten. Er wurde 1846 aufgrund von Unregelmäßigkeiten in der
Bahnbewegung des Uranus von Galle entdeckt. Er wurde zuvor theoretisch berechnet.
‣ Man nimmt an dass Neptun einen Eiskern besitzt.
‣ Auf Neptun toben die stärksten Stürme mit bis zu 2.060 Stundenkilometer.
‣ Neptun besitzt 13 Monde, von denen Triton und Nereide schon länger bekannt sind.
» Neptun erscheint in einem leuchtenden blau.
Neptunsystem mit Monden Triton und Nereide
08.07.2009 Folie 108

Größenvergleich Erde - Neptun
- 3/10 -
Erde
Uranus
08.07.2009 Folie 109
Wolken und Stürme des Neptun
- 4/10 -
Ein großer Wirbelsturm
Wolkenbänder
08.07.2009 Folie 110

- 5/10 -
Wolkenbänder
Ein großer Wirbelsturm
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Die Monde des Neptun
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Neptun und der größte Mond Triton
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- 7/10 -
Neptun und der größte Mond Triton
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- 8/10 -
Triton
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Tritons Oberflächenstrukuren
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Sonnenaufgang auf Triton
- 10/10 -
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Pluto – Eine ferne Eiswelt (Zwergplanet) -1/7 -
Steckbrief
‣ Durchmesser in km
2.304
‣ Achsneigung in Grad
120
‣ Volumen (Erde = 1)
0,006
‣ Temperatur in °C
-228
‣ Atmosphäre
Ja
‣ Rotationszeit
6 Tage 9h
‣ Entfernung zur Sonne in Millionen km
5.906
‣ Umlaufzeit
247a 335d
‣ Anzahl Monde
3
‣ Ringe
Nein
Pluto und Charon
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Fakten
‣ Pluto ist eine kleine Eiswelt am Rande des Sonnensystems.
‣ Pluto wird nach neuen Festlegungen der IAU als Zwergplanet bezeichnet.
‣ Über Plutos Oberfläche wissen wir nicht viel. Es gibt bisher nur sehr wenig Bilder von Pluto. Das meiste
sind Illustrationen wie es dort aussehen könnte.
‣ Pluto besitzt 3 Monde. Neben Charon entdeckte man im Mai 2006 noch zwei weitere Monde.
-2/7 -
» Auf Pluto ist die Sonne nur noch ein schwacher Stern am Himmel.
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Größenvergleich Erde - Pluto
-3/7 -
Mond
Pluto
Charon
Erde
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Reale Bilder von Pluto
-4/7 -
Pluto und Charon
(Aufnahme des Hubble-Space-Telescope)
Echtfarbaufnahme von Pluto
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Illustrationen
-5/7 -
Pluto und Charon
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Die Monde des Pluto
-6/7 -
Pluto und seine drei Monde
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Die Menschen besuchen den Pluto – New-Horizons-Mission
-7/7 -
Start der Mission
Die Sonde New-Horizons
New-Horizons am Ziel
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Kometen – Vagabunden im All -1/2 -
‣ Kometen stammen vom gefrorenen Rand unseres Sonnensystems.
‣ Der Kern eines Kometen besteht aus gefrorenem Staub und Eis.
‣ In Sonnennähe beginnt das Eis zu verdampfen und es entsteht der Schweif.
‣ Kometen fliegen auf langgestreckten Ellipsenbahnen durch den Raum. Sie durchstreifen das
Sonnenssystem nur kurz um es dann wieder zur verlassen.
» Kometen sind „schmutzige Schneebälle“.
Komet Hale-Bopp
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-2/2 -
Kometenkern des Komet Wild 2
Einschlag eines Projektils auf dem Komet Temple 1
(4. Juli 2005)
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Absturz eines Kometen – Shoemaker-Levy 9 -1/5 -
‣ Der Komet wurde am 24. März 1993 durch die Astronomen Shoemaker und Levy entdeckt.
‣ Berechnungen zufolge geriet der Komet erstmalig 1960 in das Gravitationsfeld des Jupiter und wurde von
seiner Bahn abgelenkt. In Folge dessen geriet er 1992 erneut in das Gravitationsfeld des Jupiter und
zerbrach in 21 Teile.
‣ Zum Zeitpunkt der Entdeckung durch Shoemaker und Levy waren die Trümmerstücke wie an einer
Perlenkette aufgereiht und flogen durch den Raum in Richtung Jupiter.
‣ Zwischen dem 16. Juli und dem 22. Juli 1994 schlugen die Bruchstücke des Kometen Shoemaker-Levy 9
auf Jupiters südlicher Hemisphäre mit einer Geschwindigkeit von 60 km/s ein
‣ Dies war das erste Mal, dass die Kollision zweier Körper des Sonnensystems und die Auswirkungen eines
solchen Impakts direkt beobachtet werden konnten.
» Ein kosmisches Feuerwerk
Shoemaker-Levy 9
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Der Impakt auf Jupiter
-2/5 -
Illustration
Video
Echtaufnahme
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-3/5 -
Aufnahme nach 5,5 Tagen
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-4/5 -
Einschläge
Jupiter im Ultraviolett-Licht
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-5/5 -
Impact Movie 1 Impact Movie 2
Impact Movie 3 Impact Movie 4
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Jenseits der Plutobahn -1/5 -
‣ Jenseits der Pluto-Bahn erstreckt sich der Kuiper-Gürtel. Man vermutet hier die Herkunft vieler Kometen.
‣ Hier fand man in den letzten Jahren mehrere relativ große Objekte am Rand des Sonnensystems. Xena,
Sedna, Quaoar und Varuna sind nur einige davon.
» Es wird für die Menschen noch viel zu entdecken geben!
Sedna
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-2/5 -
Xena
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-3/5 -
Quaoar
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Dir größten bekannten Trans-Neptun-Objekte
-4/5 -
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-5/5 -
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Es wird Zeit um langsam zurück zur Erde zu fliegen
-3/5 -
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Zusammenfassung -1/3 -
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-2/3 -
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-3/3 -
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Wie groß ist unser Sonnensystem -1/3 -
Mond
Merkur
Venus
Wie groß ist unser Sonnensystem wenn die Sonnen
nur einen Meter Durchmesser hätte?
‣ Bringt die Planeten in die richtige Reihenfolge
und in den richtigen Abstand.
» In Gruppen oder jeder für sich → 10 Minuten
Ideen sammeln
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Wenn die Sonne nur einen Meter groß wäre
-2/3 -
Merkur
Größe:
Abstand:
0,35 cm
42 m
Saturn
Größe:
Abstand:
8,67 cm
1.026 m
Venus
Größe:
Abstand:
0,87 cm
78 m
Uranus
Größe:
Abstand:
3,68 cm
2.065 m
Erde
Größe:
Abstand:
0,92 cm
108 m
Neptun Größe: 3,56 cm
Abstand: 3.236 m
Mars
Größe:
Abstand:
0,49 cm
164 m
Pluto
Größe:
Abstand:
0,17 cm
4.249 m
Jupiter
Größe:
Abstand:
10,29 cm
560 m
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Wenn das Sonnensystem 10 Meter groß wäre
-3/3 -
Sonne
Größe: 2,3535 mm
Abstand: --
Jupiter
Größe:
Abstand:
0,2421 mm
1,32 m
Merkur
Größe:
Abstand:
0,0083 mm
0,1 m
Saturn
Größe:
Abstand:
0,2041 mm
2,41 m
Venus
Größe:
Abstand:
0,0205 mm
0,18 m
Uranus
Größe:
Abstand:
0,0866 mm
4,86 m
Erde
Größe:
Abstand:
0,0216 mm
0,25 m
Neptun Größe: 0,0839 mm
Abstand: 7,62 m
Mars
Größe:
Abstand:
0,0115 mm
0,39 m
Pluto
Größe:
Abstand:
0,0030 mm
10,00 m
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So ist es uns so wird es für uns immer sein!
-3/3 -
Unser Sonnensystem
08.07.2009 Folie 143
Himmelsobjekte – Was gibt es im Universum zu sehen? -1/7 -
‣ In der Astronomie unterscheidet man eine
Vielzahl unterschiedlicher Himmelsobjekt:
- Sonne/Sterne
-Mond
-Planeten
-Asteroiden
- Milchstraße
- offene Sternhaufen
- Kugelsternhaufen
- Galaktische Gas- und Staubnebel
- Planetarische Nebel
- Extragalaktische Nebel = Galaxien
- Kometen
Shuttle Start
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Sonne
‣ Die Sonne (lat. Sol) ist der Stern im Zentrum
unseres Planetensystems, das nach ihr als
Sonnensystem bezeichnet wird.
Umgangssprachlich wird der Individualname
unseres Zentralgestirns auch synonym zu
Stern verwendet.
Stern
-2/7 -
‣ Unter einem Stern versteht die Astronomie eine
massereiche, selbstleuchtende Gaskugel, die
Alltagssprache hingegen jeden Himmelskörper,
der dem bloßen Auge punktförmig erscheint.
Dass fast alle dieser Lichtpunkte am
Nachthimmel weit entfernte Sonnen sind, ist
eine der wichtigsten Erkenntnisse der modernen
Astronomie.
Die Sonne
Unser solarer Nachbar – Alpha Centauri
08.07.2009 Folie 145
Mond
‣ Ein natürlicher Satellit, auch als Trabant
(oder ugs. „Mond“) bezeichnet, ist ein
natürlich entstandener Himmelskörper, der
einen Planeten, Zwergplaneten oder auch
einen Kleinkörper wie einen Planetoiden
(Kleinplaneten) umkreist.
Planeten
-3/7-
‣ Ein Planet im engeren Sinn ist ein
Himmelskörper, der sich auf einer keplerschen
Umlaufbahn um die Sonne bewegt, dessen
Masse groß genug ist, dass sich das Objekt im
hydrostatischen Gleichgewicht befindet – und
somit eine näherungsweise kugelähnliche Gestalt
besitzt – und der das dominierende Objekt seiner
Umlaufbahn ist, das heißt, der diese von weiteren
Objekten „geräumt“ hat.
Der Mond
Planeten
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Asteroiden
‣ Als Asteroiden bezeichnet man kleine
planetenähnliche Objekte, die sich auf
keplerschen Umlaufbahnen um die Sonne
bewegen.
Milchstraße
-4/7 -
‣ Die Milchstraße ist die bandförmige Aufhellung
am Nachthimmel, die als hervortretende
Symmetrieebene des Milchstraßensystems
nahezu längs eines Großkreises die
Himmelskugel umspannt. Der Begriff steht
gelegentlich auch als abkürzende Bezeichnung
für das Milchstraßensystem selbst, auch Galaxis
genannt. Das Sternensystem vom Typ einer
Balkenspiralgalaxie ist die Heimat unseres
Sonnensystems. Andere extragalaktische
Sterneninseln werden Galaxie genannt.
Asteroid (243) Ida mit Mond Dactyl
Milchstraße
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Offener Sternhaufen
‣ Als offene Sternenhaufen (oder galaktische
Haufen) werden Ansammlungen von
zwanzig bis einigen tausend Sternen
bezeichnet, die sich aus der gleichen
Riesenmolekülwolke gebildet haben. Ihre
Konzentration im Haufenzentrum ist
relativ gering. Dennoch heben sie sich
deutlich vom Sternhintergrund ab.
Kugelsternhaufen
-5/7 -
‣ Ein Kugelsternhaufen ist eine kugelförmige
Ansammlung von Sternen der das galaktische
Zentrum als Satellit umkreist. Die Sterne in ihm
sind gravitativ stark gebunden, woraus seine
Kugelgestalt und relativ hohe Sternendichte in
seinem Zentrum resultiert.
h und chi Persei (Sternbild Perseus)
Kugelsternhaufen M80 (Sternbild Skorpion)
08.07.2009 Folie 148

Galaktische Gas- und Staubnebel
‣ Eine Ansammlung von interstellarem Gas und
Staub in unserer Galaxie wird Interstellare
Wolke genannt. Der Begriff Wolke resultiert
aus der geringen Dichte einer solchen
Ansammlung.
Planetarische Nebel
-6/7 -
‣ Ein Planetarischer Nebel ist ein astronomisches
Objekt und besteht aus einer Hülle aus Gas und
Plasma, das von einem alten Stern am Ende
seiner Entwicklung abgestoßen wird.
IC 5070 – Pelikannebel (Sternbild Schwan)
M57 – Ringnebel (Sternbild Leier)
08.07.2009 Folie 149
Extragalaktische Nebel = Galaxien
‣ Als eine Galaxie (griechisch γαλαξίας,
galaxías [männlich] - der milchige
Sternennebel, die Milchstraße) wird in der
Astronomie allgemein eine gravitativ
gebundene große Ansammlung von
Materie wie Sternen und Planetensystemen,
Gasnebeln, Staubwolken und sonstigen
Objekten bezeichnet. Synonym kann auch
der Begriff Sternsystem verwendet werden.
Kometen
-7/7 -
‣ Ein Komet (von griechisch kométes Haarstern,
abgeleitet von kómē Haupthaar) oder
Schweifstern ist ein kleiner Himmelskörper, der
zumindest in den sonnennahen Teilen seiner
Bahn eine durch Ausgasen erzeugte Koma
aufweist.
‣ Ein Komet besteht im Wesentlichen aus
gefrorenem Wasser, Trockeneis, CO-Eis, Methan
und Ammoniak mit kleinen Staub- und
Mineralienteilchen den Meteoriten ähnlich.
M51 – Whirlpool-Galaxie (Sternbild Jagdhunde) Komet Hale Bopp (1997)
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Astronomische Aufräumarbeiten
Strichspuraufnahme / Langzeitbelichtung
08.07.2009 Folie 151
Warum sind Sonne und Mond am Horizont größer als am Himmel? -1/2 -
‣ Am Horizont erscheinen uns Sonnen und Mond stets größer als hoch oben im Firmament. Seit
Jahrtausenden ist uns das Phänomen bekannt. Aktuelle Untersuchungen zeigen, das wir den tiefstehenden
Mond fast doppelt so groß schätzen wie hoch oben am Himmel.
‣ Manche glaube, dass der Mond uns beim Aufgehen näher ist oder dass die Luft am Horizont wie ein
Vergrößerungsglas wirkt. Auch wenn beide Erklärungen plausibel klingen sind sie dennoch falsch.
‣ Alles ist eine optische Täuschung. Der Mond ist am Horizont sogar noch tausende von Kilometern weiter
entfernt. Der offizielle Name dieser optischen Täuschung ist Mondillusion.
‣ Das Gehirn gleicht bei weit entfernten Gegenständen automatisch die scheinbare Größe aus. Man nennt
dies Größenkonstanz. „Er ist weit weg also ist er größer als es scheint“, z.B. bei entfernten Menschen.
‣ Auf die Menschen und das Gehirn wirkt der Himmel flacher als eine runde Kuppel. Hierdurch wird die
Wahrnehmung verstärkt, dass alles was am Horizont ist weiter weg ist als alles was sich über uns befindet.
‣ Wir können uns dieser Halluzination nicht erwehren. Sie ist tief in unserem Bewusstsein verankert.
Der Mond müsste uns am Horizont kleiner erscheinen!
Entfernung 380.000 km ± 6.000 km
08.07.2009 Folie 152

-2/2 -
Weil unser Gehirn glaubt, A sei weiter entfernt als B,
wirkt die obere Linie länger. Ist sie aber nicht.
Fazit: Nicht immer können Sie Ihren Augen trauen.
Das abgeflachte Firmament.
Größenvergleich des Mondes mit der Breite des Daumens
einer ausgestreckten Hand. Der kleinste Mond ist im
richtigen Verhältnis gezeichnet.
08.07.2009 Folie 153
Gibt es einen Morgenstern und einen Abendstern?
‣ Morgenstern oder Abendstern ist die Bezeichnung für eine
umgangssprachliche Bezeichnung für den Planeten Venus, da
die Venus nur morgens, kurz vor Sonnenaufgang
("Morgenstern") oder abends, kurz nach Sonnenuntergang
("Abendstern") beobachtet werden kann.
Venus – Bild von Mariner 10
08.07.2009 Folie 154

Hat die Erde den Mond eingefangen?
‣ Die aktuellen Forschungsergebnisse widerlegen den Glauben, die Erde habe den Mond eingefangen.
‣ Die Proto-Erde kollidierte mit einem großen Körper und aus der weggeschleuderten Materie bildete
sich der Mond.
Entstehung des Mondes
durch die Kollision eines
großen Himmelskörpers mit
der Erde.
08.07.2009 Folie 155
Funkeln Sterne wirklich?
‣ Beobachtet man von der Erde aus einen Fixstern,
stellt man fest, dass sich dessen Helligkeit
unregelmäßig ändert.
‣ Diese schnelle und scheinbare
Helligkeitsänderung wird dadurch verursacht,
dass sich die Brechzahl der Atmosphäre lokal
leicht verändert und dadurch das Licht des
Sternes leicht abgelenkt wird, ähnlich wie der
Grund eines Schwimmbeckens aufgrund der
Wellen an der Oberfläche nicht gleichmäßig von
der Sonne ausgeleuchtet wird.
‣ Eine wichtige Voraussetzung für diesen Effekt ist,
dass Sterne selbst in großen Teleskopen
punktförmige Objekte sind. Sonne, Mond und die
Planeten zeigen keine solchen Szintillationen, da
sie ausgedehnte Objekte sind und sich die
Schwankungen daher über die Planetenscheibe
ausmitteln.
‣ Eine Möglichkeit, die Szintillation auszugleichen,
ist die Verwendung einer adaptiven Optik, wie
sie bei Spiegelteleskopen seit einiger Zeit möglich
ist.
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Wo sind die Sterne am Tag?
‣ In Abwesenheit von Wolken ist im Allgemeinen am
Taghimmel das blaue Streulicht des Sonnenlichts zu
sehen. Blaues Licht wird stärker gestreut als rotes
Licht.
‣ Am Tag, wenn die Sonne hoch am Himmel steht, muss
das Licht nur eine kurze Strecke durch die Atmosphäre
zurücklegen. Dabei werden nennenswerte Lichtanteile
nur im kurzwelligen, blauen Spektralbereich gestreut.
Dieses Streulicht lässt den Himmel blau erscheinen.
‣ Das Streulicht wird durch kleinste Teilchen und
Feuchtigkeit in der Erdatmosphäre hervorgerufen.
‣ Genau zur Mittagszeit durchwandert die Sonne das
jeweils gültige Tierkreissternbild im Meridian und die
nachts fehlenden Sternbilder sind am Taghimmel.
‣ In direkter Umgebung zur Sonne wird durch die enorme
Helligkeit jedes normal sichtbare Objekt gänzlich
überstrahlt. Aber am restlichen Himmel sieht man selbst
bei schönem Wetter und klarer Sicht nichts.
‣ Sehr helle Objekte wie z.B. der Vollmond, ein Iridium
Flare, helle Kometen oder eine Supernova sind am
Taghimmel sichtbar. Bei einer Sonnenfinsternis
kommt der Sternenhimmel am Tag zum Vorschein.
Sterne am Taghimmel
08.07.2009 Folie 157
Kosmische Phänomene - Sternschnuppen
‣ Im engeren Sinne sind damit Himmelserscheinungen
gemeint, die durch Staub oder einen Gesteinsbrocken, den
so genannten Meteoroiden, hervorgerufen werden, wenn
dieser vom Weltall aus in die Atmosphäre der Erde eindringt.
‣ Im Volksmund werden kleine Meteore auch Sternschnuppe
genannt. Deren Ursprungsobjekte haben Durchmesser von 1
mm bis einige Zentimeter.
‣ Große dagegen heißen Boliden oder Feuerkugeln.
‣ Die meisten Meteore dauern nur etwa eine Sekunde und
werden von Teilchen erzeugt, die nur wenige Millimeter
groß sind und im Allgemeinen mit 30–70 Kilometern pro
Sekunde auf die Erdatmosphäre auftreffen. Sie verglühen
dabei vollständig.
‣ Der auftretende Leuchteffekt entsteht dabei nicht durch
Verglühen des Teilchens, denn Meteore bilden sich in über
100 Kilometern Höhe, wo die Luft dafür noch zu dünn ist.
Vielmehr werden durch die Bewegungsenergie Elektronen
der Luftmoleküle auf ein höheres Energieniveau angeregt
und strahlen diese Energie kurz darauf als sichtbares Licht
ab. Bei anderen Molekülen werden Elektronen mitgerissen
(Ionisierung), die sich anschließend wieder mit den Ionen
vereinigen und dabei ebenfalls sichtbares Licht abstrahlen
(Rekombination).
Sternschnuppen
08.07.2009 Folie 158

Kosmische Phänomene - Meteore und Meteorite
‣ Meteoriten sind Festkörper außerirdischen Ursprungs,
welche die Atmosphäre durchquert und den Erdboden
erreicht haben. Sie bestehen gewöhnlich überwiegend aus
Silikatmineralen oder einer Eisen-Nickellegierung; da es
sich fast immer um vielkörnige Mineralaggregate handelt,
werden sie unabhängig von ihrer chemischen
Zusammensetzung zu den Gesteinen gezählt.
‣ Als Meteoroid bezeichnet man den Ursprungskörper,
während er sich noch im interplanetaren Raum befindet;
beim Eintritt in die Atmosphäre erzeugt er eine
Leuchterscheinung, die als Meteor bezeichnet wird. Wenn
er in der Atmosphäre nicht vollständig verglüht, sondern
den Boden erreicht, wird er schließlich zum Meteorit.
Eisenmeteorit Sikhote-Alin, 1,3kg
08.07.2009 Folie 159
Kosmische Phänomene - Iridiumflares
‣ Als Iridium-Flare wird eine helle Leuchterscheinung am
Himmel bezeichnet, die durch Reflexion von Sonnenlicht an
einem Iridium-Satellit entsteht, und ca. 5 bis 20 Sekunden
andauert. Es handelt sich um die mit Abstand hellste
Leuchterscheinung, die künstliche Himmelskörper verursachen.
‣ Die Satelliten bilden das weltumspannende
Satellitenkommunikationssystem Iridium mit über 80
Telekommunikationssatelliten im Orbit. Jeder dieser Satelliten
hat drei Main Mission Antennae (MMA), die eine Größe von
188 cm Länge, 86 cm Breite und 4 cm Dicke haben. Ihre
Oberfläche besteht aus hochreflektierendem Aluminium, das
mit einer silberfarbenen Teflonschicht bestrichen ist, und wirkt
als Planspiegel.
‣ Das von diesen Antennen reflektierte Sonnenlicht bildet einen
schmalen Lichtstrahl, der bei entsprechender Orientierung der
Antenne über die Erdoberfläche streicht. Auf seinem Weg zur
Erde weitet er sich auf einen Durchmesser von mehreren
Kilometern auf und kann als Leuchterscheinung
wahrgenommen werden. Je nach Standort des Beobachter kann
es ein schwaches Leuchten sein, das gerade mit dem bloßen
Auge zu sehen ist, bis hin zu einer Leuchterscheinung, die
durchaus mit einer Leuchtkugel vergleichbar ist. Ein solcher
Iridium-Flare kann eine Helligkeit bis zu -9 mag erreichen und
leuchtet in diesem Fall 75 mal heller als die Venus und rund
1500 mal heller als Sirius, der hellste Stern am Himmel.
Die Antenneneinheit
Iridium Flare am Taghimmel
08.07.2009 Folie 160

Kosmische Phänomene - Polarlichter
‣ Das Polarlicht (auch Aurora borealis = Nordlicht bzw.
Aurora australis = Südlicht) ist eine Leuchterscheinung die
beim Auftreffen geladener Teilchen des Sonnenwinds auf
die Erdatmosphäre an den Polen der Erde hervorgerufen
wird. Polarlichter sind meistens nördlich 60° nördlicher
Breite bzw. südlich 60° südlicher Breite zu beobachten.
Polarlicht aus dem Weltraum
Mehrfarbiges Polarlicht
Grünes Polarlicht
08.07.2009 Folie 161
Kosmische Phänomene – Satteliten und Raumstationen
‣ Satteliten und Raumstationen können als helle
Lichtpunkte am Nachthimmel beobachtet
werden.
‣ Sie bewegen sicht meist schnell über den
Himmel und sind aus diesem Grund auch sehr
auffallend.
Strichspuraufnahme eines Satelliten
ISS und Flugzeug
08.07.2009 Folie 162

Tschüss ss und alles Gute!
08.07.2009 Folie 163
Der Anblick des weiten Himmels
kommt als einzige visuelle
Wahrnehmung einem
Gefühl am nächsten.
Samuel Taylor, 1805
08.07.2009 Folie 164