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Volkssternwarte Würzburg e.V.

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Blick durchs Fernrohr
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Aktueller Sternenhimmel

Zunächst eine kurze Beschreibung des Sternhimmels, den wir am 24. Oktober sehen. Die Karte oben zeigt den Anblick in Richtung Süden um 20:30 Uhr, das ist schon über zwei Stunden nach Sonnenuntergang. Man sieht knapp über dem Südhorizont mitten im Sternbild Steinbock den zunehmenden Mond. Westlich, also rechts davon und noch etwas tiefer stehend die beiden Planeten Jupiter und Saturn. Sie sind in ihrer Umgebung die hellsten Objekte. Da sich für uns das Himmelsgewölbe scheinbar von Ost nach West dreht, waren die beiden ein, zwei Stunden früher noch höher gestanden. Wir würden unsere Beobachtung also mit diesen Planeten starten und anschließend den Mond zeigen. Weiter östlich steht als hellstes Objekt unser Nachbarplanet Mars, der am 6. Oktober mit 62 Millionen km Entfernung in "Erdnähe" stand und inwischen schon wieder vie Millionen km weiter entfernt ist, aber noch nahe genug, um Details sichtbar werden zu lassen. Die übrigen Objekte auf der Karte sind Sterne unserer Milchstraße, also Sonnen wie unsere, nur ungeheuer weit entfernt. Bekannte Formationen sind die Kassiopeia (das "Himmels-W") am oberen Rand, das "Pegasus-Viereck" östlich der Mitte, das für den Herbst steht, und das aus den hellen Sternen Deneb, Atair und Wega bestehende "Sommer-Dreieck" im Südwesten. Schräg durchs Bild zieht sich das Band der Milchstraße, die aber infolge des aufgehellten Himmels in der Stadt nur zu erahnen ist.

zunehmender MondWir fangen also erstmal mit dem Mond an, weil der auch bei leichter Bewölkung oder starkem Dunst noch gut zu sehen ist. Außerdem wollen vielleicht Familien mit Kindern nicht so lange bleiben, und der Mond ist doch das Himmelsob- jekt, bei dem es das meiste zu sehen gibt...

Es ist zunehmender Mond, einen Tag nach Halbmond. Die Tag-Nacht-Grenze wandert durch die Drehung des Mondes um die Erde langsam um den Mond herum, dort geht also gerade die Sonne auf, und die Berge werfen lange Schatten. Am rechten Mondrand dagegen scheint die Sonne senkrecht von oben, es gibt keinerlei Schatten, aber wir können helleres und dunkleres Material unterscheiden.

Dunkle Gebiete nennt man "Mare", weil man sie früher tatsächlich für Meere hielt. Es sind aber in Wirklichkeit Einschläge von Riesenmeteoriten aus der Frühzeit des Sonnensystems, die später durch aus dem Mondinneren aufsteigende Lava wieder aufgefüllt wurden. Daher sind dort weniger Krater zu finden. Besonders auffällig ist das Mare Crisium ("Meer der Gefahren") oben rechts und das Mare Imbrium ("Regenmeer"), das oben links nur zur Hälfte sichtbar ist und durch Gebirgsketten eingefasst ist. Auffällige Krater sind am Nordrand des Mare Imbrium der Krater Plato (100 km) und am Südrand Kopernikus (95km), tief im Süden der herausstechende Tycho (86km) und der riesige Clavius (240km). Übrigens: Eine schöne Mondkarte finden Sie auf der Homepage des Radebeuler Sternfreunds Karl-Heinz Bücke!

Nach einem ersten Blick auf den Mond mit schwacher Vergrößerung, bei dem der Mond ganz zu sehen ist, nehmen wir einige spezielle Ausschnitte ins Visier. Wir fangen im Norden mit dem Krater Plato
Krater Plato an, der nur etwa 1000 Meter tief ist, weil er mit Lavamaterial aus dem Mare Imbrium komplett vollgelaufen ist. Schön kann man hier anhand des Schattenwurfs die schroffen Gebirgsketten des Kraterrandes sehen. Das kleine "Inselgebirge" in der Bildmitte hat etwa die Ausdehnung und die Höhe der Rhön.

Weiter geht es mit dem Südostrand des Mare Imbrium, den Mond-Apenninen. Tatsächlich sind viele Mondgebirge nach irdischen Vorbildern benannt!
Apenninen und Archimedes
Die beiden Krater auf dem Bildausschnitt sind Archimedes und Autolycus, jeweils 81 bzw. 39 km im Durchmesser und 1600 bzw. 3400 m tief. Archimedes ist wie Plato mit Lava gefüllt und daher nicht so tief. Am oberen Bildrand sieht man deutlich, wie mehrere Wellen von Lava über die Ebene geflossen und erstarrt sind. Die Apenninenberge rechts unten sind einige Tausender hoch!
Mondkrater Kopernikus
Der "Paradekrater" des Mondes ist der 3800 m tiefe Kopernikus. Schön kann man in seinem Inneren die in Terrassen gestuften Hänge sehen, die durch Abrutschen des Materials ("Berg-sturz") entstanden sind. In seiner Umgebung sind hunderte sogenannter "Sekundäreinschläge" zu sehen, von Material, das beim Aufprall des Meteoriten aus dem Krater herausgeschleudert wurde. Links ist Stadius zu sehen, ein sogenannter "Geisterkrater", der vollständig von Lava überflutet wurde und viel älter als Kopernikus ist, da auch auf ihm Sekundäreinschläge zu sehen sind.

Weiter im Süden sind dann die markanten Krater Tycho (86 km) und Clavius (240 km) zu sehen.
Südhälfte Mond

Krater ClaviusEs lohnt sich, Clavius noch mit stärkerer Vergrößerung anzusehen. In seinem Inneren sind mehrere spätere Einschlagkrater zu sehen. Er muss also recht alt sein, während Tycho viel jünger ist. Chr. Clavius, nach dem der Krater benannt ist, wurde übrigens in Bamberg geboren.

















Wir verlassen jetzt den Mond und wenden uns den Planeten zu. Das Motto des Astronomietags lautet ja auch
"Die lange Nacht der Planeten"

Wie eingangs beschrieben, stehen  im Westen die beiden größten Planeten unseres Sonnensystems, Jupiter und Saturn. Da sie recht knapp über dem Horizont stehen und bald untergehen, sollten wir mit der Beobachtung nicht zu lange warten. Je tiefer die Objekte stehen, umso länger ist der Weg des Lichtstrahls durch die Atmosphäre. Und da die nicht ruhig ist, sondern durch Wind sowie Druck- und Temperatur-schwankungen in ständiger Veränderung, zappeln die Objekte hin und her und sind nur mit Mühe gelegentlich scharf zu sehen. Ähnliches kann man beim Blick in ein Schwimmbecken sehen. Man spricht auch vom "Luftozean"! Weiter unten beim Mars sehen Sie ein aktuelles Beispiel.
Schlieren im Wasser
Jupiter ist der Planet, den Galileo Galilei als erstes aufs Korn nahm und dabei gleich die vier hellsten Jupitermonde entdeckte:
Jupiter © wikipedia

Jupiter mit MondenWir haben auch eine eigene Aufnahme, die aber nur zwei der vier Monde zeigt - dafür aber auch deren Schatten, die sie auf Jupiter werfen. Zu den Dimensionen: Jupiter hat mit 143000 km den 11-fachen Durchmesser der Erde, aber wie man sehen kann, ist der Durchmesser von Pol zu Pol geringer als am Äquator (etwa um 9000 km!). Das liegt daran, dass Jupiter aus sehr leichtem Material besteht - er hat fast dieselbe Zusammensetzung wie die Sonne - und sich mit knapp 10 Stunden viel schneller dreht als die Erde. Dadurch ist die Fliehkraft am Äquator über 6% der Schwerkraft, wirkt aber nach außen, und der Planet passt sich in der Form an. Ähnlich wie auf der Erde bilden sich Windsysteme, in denen Wolken in der Atmosphäre von Ost nach West oder umgekehrt ziehen, gesteuert durch die Corioliskräfte. Die dabei auftretenden Windgeschwindigkeiten können um 500 Stundenkilometer betragen!

Am Abend des Astronomietags würden wir alle vier Monde sehen können, dazu hat sich noch ein Stern gemogelt, der aber leicht als "falscher Mond" zu erkennen ist, da er nicht wie die "echten" Monde in einer Linie steht. Die Monde bewegen sich nämlich alle fast exakt um den Äquator des Planeten! Wenn man genau hinsieht erkennt man auch, dass der dem Jupiter am nähesten stehende Mond Europa seinen Schatten auf ihn wirft. Innerhalb von nur zwei Stunden zieht der Schatten über den Jupiter, das kann man leicht verfolgen.
Simulation: Jupiter am Astronomietag 2020
Die anderen Monde sind links außen Ganymed, dann Io, und rechts außen Kallisto. Alle sind etwa so groß wie unser Mond. Io wird durch starke Gezeitenkräfte "durchgewalkt" und damit erhitzt, auf ihm sind die größten tätigen Vulkane des Sonnensystems zu finden. Europa hat einen nur wenige Dutzend Kilometer dicken Eispanzer und darunter vermutlich einen Wasserozean. Ganymed und Kallisto haben jeweils eine 1000 km dicke Eisdecke und sind daher etwas größer. Die Bewegung der Monde kann man am besten verfolgen, wenn zwei eng nebeneinanderstehen, wenn möglich der eine in seiner Bahn vor und der andere hinter Jupiter so dass sie sich gegeneinander bewegen. Das ist heute leider nicht der Fall...
Jupitermonde © Volkssternwarte Würzburg
Jupiter ist heute 782 Millionen km von der Erde entfernt. Daher sind Vergrößerungen von 100- bis 300-fach nötig, um Details seiner Atmosphäre zu sehen. Er ist ständig wolkenumhüllt, eine feste Oberfläche in dem Sinn gibt es nicht. Wir können nur Vorgänge in der Atmosphäre, also Wolken und Stürme, beobachten. Der berühmteste Wirbelsturm ist der "Große Rote Fleck (GRF)". Erst im letzten Jahr befürchtete man, er könnte sich auflösen, da er ein dunkles
Jupiter am 10. Juni 2017 © Volkssternwarte Würzburg Wolkensystem eingefangen hatte, das ihn wie ein Wollknäuel abzuwickeln schien. Aber inzwischen hat sich diese Entwicklung abgeschwächt und der Fleck ist immer noch da. Aktuell liegt der GRF auf dem 347. Längengrad, während am Astronomietag um 19 Uhr die Gegend um den 160. Längengrad zu sehen ist. Das ist leider genau die andere Seite, der Fleck befindet sich auf der uns momentan unsichtbaren Rückseite von Jupiter. Erst kurz vor seinem Untergang gegen 22:40 Uhr würde er um den Rand von Jupiter auf die Vorderseite rotieren, und dann ist es leider zu spät. Jupiter wird etwa so aussehen wie auf dieser Animation vom 14. Juni 2017:
Jupiter am 14.6.2017 © Volkssternwarte Würzburg

Nun können wir auch noch kurz einen Blick auf den Saturn werfen - alle wollen den berühmten Saturnring sehen! Leider haben wir keine aktuelle Aufnahme, da Saturn sehr südlich steht.
Saturn vom 5. Februar 2005 © Volkssternwarte WürzburgDer einzige "Fake" an der Aufnahme ist der: Sie ist vom Februar 2005, also vor einem halben Saturnjahr, das knapp 30 unserer Jahre lang ist. Während damals auf der Süd-halbkugel des Saturn Sommer war, ist es heute die Nordhalbkugel. Das Foto ist einfach um 180° gedreht, Nord und Süd vertauscht, und - schwupp! - haben wir den Anblick wie er heute sein sollte :-)

Saturn ist geringfügig kleiner als Jupiter, er misst "nur" 120600 km am Äquator, aber da seine Dichte nur 0,7kg/Liter beträgt (er würde auf Wasser schwimmen, wenn es eine genügend große Badewanne gäbe!), und er fast so schnell rotiert wie Jupiter, ist er noch mehr abgeplattet mit nur 108000 km von Pol zu Pol. Wie Jupiter zeigt er auch Wolkenbänder, die parallel zum Äquator verlaufen. Allerdings ist er ständig von einer Nebelschicht umgeben, die die Wolken nur schemenhaft durchschimmern lässt. Der Saturnring hat einen Durchmesser von 278000 km und nur eine Dicke von wenigen Dutzend Metern. Wenn wir am Saturn-Frühlings- oder Herbstanfang genau auf die Kante blicken, ist er vollkommen unsichtbar! Außerdem ist er nicht fest, sondern besteht aus Trillionen von einzelnen Brocken mit Größen zwischen Sandkörnern und Häuserblocks.

Saturn hat auch viele Monde, einen großen (Titan, 5000 km) und viele kleinere (ab etwa 1500 km
Saturn mit Monden © Volkssternwarte Würzburgabwärts). Auf nebenstehender Aufnahme sind einige davon zu sehen, von links nach rechts Rhea (1528 km), Enceladus (499 km), Dione (1118 km), Mimas (397 km) und Tethys (1060 km). Die meisten bewegen sich wie bei Jupiter un den Planetenäquator. Auf ihnen sind auch mit unserem Teleskop keine Details sichtbar, da ist Saturn mit 1500 Millionen Kilometer Entfernung einfach zu weit entfernt!

Eine Besonderheit ist noch zu erwähnen: Wie man an der Sternkarte am Seitenanfang sieht, stehen aktuell Jupiter und Saturn in derselben Himmelsgegend. Hier bietet sich die Gelegenheit, die Planetenbewegungen einmal mit eigenen Augen zu verfolgen! Jupiter braucht füre einen Umlauf um die Sonne etwa 12 Jahre. Er steht daher jedes Jahr in einem anderen der 12 Tierkreissternbilder. Saturn braucht dafür fast 30 Jahre, ist also viel langsamer. Er wird also immer mal wieder von Jupiter überholt. Klar ist, dass das nach 60 Jahren der Fall sein muss, denn dann hat Saturn zwei und Jupiter fünf Umläufe geschafft. Aber auch schon nach 20 und 40 Jahren gibt es Begegnungen. Nach 20 Jahren hat Jupiter 1 und 2/3 Umläufe und Saturn 2/3 eines Umlaufs hinter sich, d.h. die Begeg-nung erfolgt nicht in derselben Himmelsgegend wie 20 Jahre zuvor, sondern um 240° oder 8 Tierkreissternbilder weiter. Nach 40 Jahren dann 120° weiter. Es gab also bereits Begegnungen bzw. "Konjunktionen", wie der Fachausdruck heißt, in den Jahren 2000, 1980, 1960, 1940 usw., und die nächste wird im Jahre 2040 stattfinden. Oft gibt es dabei nur eine Begegnung wie dieses Jahr, manchmal aber auch durch die Schleifenbewegung der Planeten eine Dreifach-Konjunktion. Den geringsten Abstand haben die beiden Planeten heuer am 21. Dezember. Die Dreifach-Konjunktion von Jupiter und Saturn im Jahr 7 vor Christus wird auch als mögliche Erklärung für den Stern von Bethlehem angesehen!

Und nun zum Hauptobjekt dieses Herbstes, unserem Nachbarplaneten Mars. Seine Umlaufbahn ist nach Merkur die am meisten elliptische, so dass die Entfernung des Mars von der Erde von 55 bis 405 Millionen
Kilometer schwanken kann. Anhand der Marsbahn fand Johannes Kepler Anfang des 17. Jahrhunderts die Keplerschen Gesetze. Da seine Umlaufzeit um die Sonne knapp zwei Jahre beträgt, überholt ihn die Erde im Schnitt alle zwei Jahre und zwei Monate. Die geringsten Abstände schwanken dabei zwischen 55 und 102 Millionen Kilometer. Leider wird der Minimal-wert erreicht, wenn die Begegnung im Juli oder August wie 2018 stattfindet. Durch die Neigung der Erdachse um 23,5° und die ungünstige Kippung der Mars- gegen die Erdbahn steht er da allerdings bei uns nur knapp über dem Horizont. Heuer war der Minimalabstand am 6. Oktober mit 62 Millionen Kilometer erreicht, und der Planet steht im Sternbild Widder ausreichend hoch am Himmel.

Mars 2001 © Volkssternwarte WürzburgNach Einführung der ersten Teleskope im 17. Jahrhundet wurde der Anblick des Mars im Fernrohr als "brennender Berg" beschrieben, eine Folge seiner geringen scheinbaren Größe, der geringen Vergrößerung und der nicht
Mars Huygens 1659 © wikipediaausreichenden Qualität der benutzten Linsen, verbunden mit starker Luftunruhe. Aber bereits 1659 war die Entwicklung soweit gediehen, dass Chr. Huygens die markanteste Oberflächenformation des Mars nach seinen unübersehbaren Polkappen, die "Große Syrte" (Syrtis Major) entdecken konnte. Auch unsere ersten Aufnahmen am 2003 sehr tief Mars am 27. August 2003 © Volkssternwarte Würzburgstehenden Mars waren nur von bescheidenem Erfolg gekrönt. Schuld war neben der geringen Horizonthöhe auch die große Hitze von fast 30°C auch noch um Mitternacht und die damit starke Luftunruhe. Heuer, mehr als 17 Jahre später, sind nicht nur die Bedingungen, sondern auch die Kamera besser. Aktuell liegen Aufnahmen von 18 Nächten zwischen dem 3. September und 20. Oktober vor, jedoch mit vielen Lücken und ziemlich unterschiedlicher Bildqualität, so dass leider kein kompletter rotierender Marsglobus erstellt werden konnte.

Heute am Astronomietag hätten wir den nebenstehenden Anblick - eine Aufnahme vom 23. September 2020. Der Anblick ist wie im Fernrohr um 180° gedreht, also Süden etwa oben. Der helle Fleck rechts oben ist also die Südpolkappe, um diese Zeit am Abschmelzen und noch etwa 750 - 800 km im Durchmesser. Auf der Südhalbkugel des Mars ist zur Zeit Frühling. Links am
Mars am 23. September 2020 © Volkssternwarte WürzburgRand ist Syrtis Major zu sehen, eine Hochebene von mehr als 1000 km Ausdehnung. Überhaupt sind die dunklen Gebiete meist Gebirge oder Hochebenen und die rötlichgelben durch Eisenoxid (Rost) gefärbte Sandwüsten. Aber es gibt auch bläulich-grauen Staub oder Sand auf dem Mars, der durch eine andere Mischung der Eisenoxide (vorwiegend Hämatit) zustandekommt und der durch Wind verfrachtet werden oder von rötlichem Staub zeitweise überdeckt werden kann. Im Laufe der Zeit kann sich daher der Anblick des Mars geringfügig verändern. Da das durch jahreszeitlich bedingte Winde stattfindet, hielt man es früher für Anzeichen eine Marsvegetation. Die gabelförmig gebogene Formation in der Bildmitte wird "Gabelbucht" genannt, durch sie wurde der Nullmeridian des Mars gelegt. Das dunkle Gebiet rechts ist das Mare Erythraeum - wie beim Mond hielt man die dunklen Flecken früher für Meere. In ihm beginnt der größte Canyon auf dem Mars und im Sonnensystem, Valles Marineris. Mars (Originalvideo) © Volkssternwarte WürzburgDer ist aber besser zu sehen, wenn Mars sich noch weiter gedreht hat, dazu müssten wir bis nach Mitternacht warten. Am nebenstehenden Video, entstanden eine gute Stunde nach der bearbeiteten Aufnahme von oben, ein Ausschnitt von nur wenigen Sekunden als 10-fache Zeitlupe (Original: 236 Bilder pro Sekunde) ersieht man die dann deutlich schlechtere Luftqualität, aber auch, dass sich der Mars schon wieder ein Stück weit gedreht hat.
Der blaugraue Rand links unten ist Bodennebel um den Nordpol des Mars: Wie auf der Erde ist dort Herbst, wenn im Süden Frühling ist. Die weißlichen Flecken am rechten Rand sind Wolken oder auch Nebel, denn dort geht gerade die Sonne unter und es wird kühler. Gelegentlich kann man auf dem Mars auch Staubstürme beobachten. Kleine oder beginnende Staubstürme äußern sich als kleine gelbliche Flecken, aber gelegentlich weiten sich diese Stürme auch global aus und überziehen den ganzen Planeten, so dass nur noch die höchsten Bergspitzen herausschauen.
Mars am 1.10.2020 01:06 MESZ © Volkssternwarte Würzburg

Den nebenstehenden Anblick des Mars, wie er am 1. Oktober gegen 1 Uhr zu sehen war, würden wir am Astronomietag leider nicht zu sehen bekommen, da das noch vor 15 Uhr der Fall wäre, wo Mars noch gar nicht aufgegangen ist. Rechts oben wieder die Südpolkappe, am rechten Rand der Sinus Sabaeus, der in der Gabelbucht ausläuft, die hinter dem Rand im Nebel verschwindet. Unterhalb der Mitte Syrtis Major. Am nördlichsten Zipfel - wegen der nicht ausreichenden Schärfe der Aufnahme nicht erkennbar - liegt der ca. 50 km große Marskrater Jezero
, in dem am 21. Februar 2021 die Landung des Marsrovers Perseverance geplant ist.

Durch
Mars am 1.10.2020 01:06 MESZ © Volkssternwarte Würzburgdiesen Krater führte einst ein Fluss, im Krater befand sich ein See - Verhältnisse ähnlich dem Manicougan-Stausee in Kanada.
Iapygia, Mare Cimmerium und Mare Sirenum sind weitere im wesentlichen gebirgige Regionen mit vielen Einschlagkratern. Das größte noch erhaltene Einschlagbecken auf dem Mars ist Hellas Planitia mit einem Durchmesser von etwa 2000 Kilometer und einer Tiefe von bis zu 9000 Metern. Oft sammelt sich darin Nebel an und viele halten dann diesen hellen Fleck für die Polkappe, vor allem, wenn diese im Sommer fast vollkommen abgetaut ist. Aktuell ist Hellas aber nebelfrei. Doch das Wetter kann sich auch auf dem Mars täglich, ja stündlich ändern, wie das auf der Erde auch der Fall ist.

Hinter dem Mare Sirenum liegt Solis Lacus, das "Marsauge", ebenfalls eine gebirgige Region. DenMars am 9. September 2020 © Volkssternwarte Würzburg nördlichen Rand dieser Struktur bildet das Valles Marineris. Es ist besonders gut zu sehen, wenn sich darin Nebel sammelt, was wir aber heuer noch nicht beobachten konnten. Es findet sich auf nebenstehender Aufnahme vom 9. September links oben. Rechts von der Mitte bis zum Rand liegt das Mare Sirenum. An seiner auslaufenden Spitze ist ein kleiner heller Fleck: eine Wolke, die sich am Gipfel eines der Tharsis-Vulkane (Arsia Mons) gebildet hat. Der größte Vulkan des Mars, Olympus Mons, ist darunter zu sehen. Er ist an der Basis 700 km breit und ragt 27000 Meter über der Umgebung auf. Selbst bei globalen Staubstürmen schauen die Spitzen der Tharsis-Vulkane aus den Staubwolken heraus.
mit Text
Als kleines Pünktchen ist südlich des Mare Sirenum der Marskrater Newton zu sehen, der immerhin einen Durchmesser von knapp 300 Kilometer aufweist. Noch kleinere Strukturen sind nur bei noch ruhigerer Luft erkennbar.

Mars am 16. September 2020 © Volkssternwarte Würzburg








Im nebenstehenden Filmchen ist die Drehung des Mars über zwei Stunden am 16. September zu sehen. Man erkennt aber auch die wechselnden Beobachtungsbedingungen. In der Bildmitte ist der Canyon Valles Marineris zu sehen, der aus dem Mars am 16. September 2020 © Volkssternwarte Würzburgdunklen Gebiet Mare Erythraeum herausführt. Der helle Bereich rechts unten ist die Tharsis-Region. Besonders um die Nordpol-Region sind wieder Wolken zu sehen. Das beste Bild ist von 02:15 Uhr (MESZ) nebenan zu sehen. Am 20. Oktober bestand wieder die Möglichkeit, diese Gebiet zu fotografieren. Die Marsrotation innerhalb einer guten Stunde zeigt das Video unten:

Mars am 20. Oktober 2020  © Volkssternwarte Würzburg





Sollte am 24. Oktober auf den 25. Oktober nachts klarer Himmel sein, können Sie hier danach vielleicht sogar ein Update mit einem Marsfoto vom Astronomietag finden. Übrigens ist das die Nacht mit der Zeitumstellung, wir bekommen wieder eine Stunde geschenkt. Unter Umständen war das auch die letzte (oder vorletzte) Zeitumstellung...


Satellitenvideo © DLR/ESA
Mit den aktuellen Aufnahmen hat es nicht geklappt: Wie auf dem nebenstehenden Satellitenvideo zu sehen, hat am späten Nachmittag des 24. Oktober eine Luftmassenfront Baden-Württemberg und nach Sonennuntergang Bayern überquert, zu erkennen am von links schräg durchlaufenden und breiter werden-den schwachen Schatten. Das führte zu starker Luftunruhe und funkelnden Sternen, und damit war an hochauflösende Aufnahmen nicht zu denken.


Wie kommen die Planetenbilder zustande? Um den ständigen Luftturbulenzen ein Schnippchen zu schlagen, wurde das "Lucky Imaging" zum Standardverfahren. Statt nur einzelne Bilder aufzunehmen, macht man ein Video des Planeten von mehreren Minuten Dauer. Je nach Belichtungszeit kommen so viele Tausende an Einzelbildern zustande. Als Aufnahmekameras haben sich früh Webcams und in letzter Zeit Überwachungskameras Kameraetabliert. Mit USB 3 sind bei Mond und Planeten bis zu 400 oder mehr Aufnahmen pro Sekunde möglich. Eine Software ermittelt dann die Qualität jedes Einzelbildes und den Versatz der Bilder zueinander, verwirft die Schlechten, rückt die Guten zurecht und bildet ein Summenbild. Dieses wird anschließend mit Standardverfahren geschärft. Teilweise kommen noch ausgefeiltere Softwarealgorithmen zum Einsatz, z.B. um gegenseitige Verschiebungen innerhalb eines Bildes zu korrigieren. Die Aufnahmedauer ist durch die Luftunruhe © wikipediaRotation der abgelichteten Objekte begrenzt. Je größer die Optik, umso schärfer können die Bilder werden. Nur sollte eine Verschiebung der Details durch die Rotation nicht sichtbar sein. Bei Jupiter ist daher die Aufnahmedauer etwa auf eine, bei Mars auf zwei bis drei, bei Saturn auf fünf Minuten begrenzt. Meist eignen sich nur wenige Prozent der im Video gespeicherten Einzelbilder. Jeder fotografierende Amateurastronom sucht sein Optimum von Teleskop, Justierung, Kamera, Aufnahme- und Bildbearbeitungssoftware zu finden.
Merkur am Horizont © Volkssternwarte WürzburgProbleme bereitet auch die atmosphärische Dispersion (auch "differentielle Refraktion" genannt, die jeden Stern zu einem kleinen Regenbogen ausein-anderzieht. Dieser Effekt kann in der Bildbearbeitung durch Zurechtrücken der Teilbilder im Roten und Blauen gegen den Grünkanal teilweise korrigiert werden. Steht das beobachtete Himmelsobjekt aber nahe dem Horizont, ist ein spezielles Korrekturprisma  (ADC) erforderlich.

Damit Sie den tatsächlichen Anblick durchs Fernrohrokular vermittelt bekommen, hier im Anschluss eine entsprechende Simulation (mit Echtdaten). Wenn Sie sich im Abstand der Bildschirmdiagonale vor Ihren Monitor setzen (Laptop z.B. 40 cm, 24" Monitor 60 cm), ergibt das den Blick durch ein Okular mit 320-facher Vergrößerung, was an unserem Spiegelteleskop in etwa das Optimum darstellt. Sie werden sehen, dass man wohl ziemlich viel Übung braucht, um mehr als grobe Schemen auf dem Planeten zu erkennen. Die Wirklichkeit ist noch etwas extremer, da der Monitor die Helligkeit und den Kontrast des Planetenscheibchens gar nicht hergibt:
Anblick im Okular

Zum Abschluss wollen wir nun aus unserem Sonnensystem entfliehen und noch einen Blick in die "Weiten des Universums" werfen...

Albireo  © Volkssternwarte Würzburg
Zunächst wollen wir wissen, wie Sterne eigentlich aussehen. Dazu richten wir es auf den südlichsten Stern im Sternbild Schwan, den Stern Albireo, der den Schnabel des Schwans darstellen soll. Im Fernrohr sieht man zwei helle Punkte, einen der weißgelb, und einen etwas schwächeren, der eher bläulich leuchtet: Es handelt sich also um einen sogenannten Doppelstern.
Durch die Luftunruhe, die die Sterne zittern lässt, und die Überstrahlung auf dem Sensor (früher: Film) sind auf der Aufnahme mehr oder weniger große etwas unscharfe Scheibchen sichtbar. Bis vor kurzem nahm man an, dass beide Sterne 400 Lichtjahre entfernt sind und sich gegenseitig umkreisen. Durch die neuesten Messungen des GAIA-Satelliten ist die hellere Komponente 434, die schwächere nur 389 Lichtjahre entfernt - die Sterne stehen also offenbar nur zufällig fast in derselben Richtung.
Hantel-Nebel © Volkssternwarte Würzburg (Stefan Schimpf)
Um einen großen Bogen von Geburt zum Tod von Sternen zu schlagen, wählen wir drei Objekte aus. Ein Stück oberhalb von Albireo, im Sternbild Füchschen zwischen Adler und Schwan, steht der Hantelnebel. Er ist das Endprodukt eines sonnenähnlichen Sterns, eine auseinanderfliegende Gaswolke mit einem extrem heißen Sternrest im Zentrum. Diese Objekte werden "planetarische Nebel" genannt, weil sie bei geringer Vergrößerung Planeten ähneln.
Der Hantelnebel ist etwa 1400 Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von immerhin 3 Lichtjahren. Im Vergleich mit alten Fotografien kann man ablesen, dass er sich um 1,5% pro Jahrhundert ausdehnt und damit etwa 7000 Jahre alt sein dürfte. Da sich der Sternrest im Laufe der Zeit abkühlt und weniger UV-Licht abstrahlt, die Gaswolke aber ausdehnt und immer dünner wird, kann man sie nur einige Zehntausende von Jahren sehen. Planetarische Nebel sind also recht kurzlebige Stadien im Leben eines Sterns, das mehrere Milliarden Jahre beträgt.

Orionnebel © Volkssternwarte Würzburg (Daniel Jaroschik)Spät am Abend geht noch das Wintersternbild Orion auf, in dem der berühmte Orionnebel steht. Er ist eine sogenannte Sternentstehungsregion, in der sich aus interstellarem Gas neue Sterne bilden.
Er ist mit etwa 1350 Lichtjahren Entfernung ähnlich weit entfernt wie der Hantelnebel, aber mit einer Ausdehnung von 24 Lichtjahren viel größer. Im infraroten Licht kann man in den Gaswolken versteckt viele Sterne erkennen. Wenn alles Gas verbraucht oder verflogen ist, bleibt ein Pulk von einigen hundert neu entstandenen Sternen übrig - ein neuer Sternhaufen ist entstanden.

Bekannt ist auch das sogenannte "Trapez" im Zentrum des Nebels, ein Mehrfach-Sternsystem:

Trapez im Orionnebel © Volkssternwarte Würzburg


Das Trapez ist in unserem großen Teleskop leicht sichtbar. Interessant ist, dass zwei der Sterne in ihrer Helligkeit leicht veränderlich sind, so dass das Trapez gelegentlich ein etwas verändertes Aussehen bietet.


Damit sind wir am Ende des Astronomietages angelangt und wir hoffen, es hat Ihnen gefallen.


Josef Laufer
für den Vorstand
Volkssternwarte Würzburg e.V.
Email: vstw@gmx.de

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