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- Herausgeber: Wiley-VCH
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Serie: ...für Dummies
- Sprache: Deutsch
- Veröffentlichungsjahr: 2014
"Sternegucken für Dummies" ist ein praktisches Einsteigerbuch, das vor allem die grundlegenden Fragen aller Anfänger "Wie finde ich das richtige Teleskop?", "Wie benutze ich ein Teleskop?", "Wie orientiere ich mich am Himmel?" leicht verständlich erklärt, bevor es alle 88 Sternbilder inklusive Illustrationen beschreibt. Nachdem Sie die richtige Ausrüstung gefunden und gelernt haben, sich am Himmel zu orientieren, führt Sie der Astronom Steve Owens durchs ganze Jahr und erklärt Ihnen, wann Sie welche Sterne beobachten können.
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Seitenzahl: 344
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Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
1. Auflage 2015
© 2015 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
Original English language edition Stargazing for Dummies © 2013 by John Wiley & Sons Ltd.
All rights reserved including the right of reproduction in whole or in part in any form. This EBook published under license with the original publisher John Wiley and Sons, Inc.
Copyright der englischsprachigen Originalausgabe Stargazing for Dummies © 2013 by John Wiley & Sons Ltd.
Alle Rechte vorbehalten inklusive des Rechtes auf Reproduktion im Ganzen oder in Teilen und in jeglicher Form. Dieses E-Book wird mit Genehmigung des Original-Verlages John Wiley and Sons, Inc. publiziert.
Wiley, the Wiley logo, Für Dummies, the Dummies Man logo, and related trademarks and trade dress are trademarks or registered trademarks of John Wiley & Sons, Inc. and/or its affiliates, in the United States and other countries. Used by permission.
Wiley, die Bezeichnung »Für Dummies«, das Dummies-Mann-Logo und darauf bezogene Gestaltungen sind Marken oder eingetragene Marken von John Wiley & Sons, Inc., USA, Deutschland und in anderen Ländern.
Das vorliegende Werk wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren und Verlag für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie eventuelle Druckfehler keine Haftung.
Coverfoto: shutterstock © pockygallery
Korrektur: Frauke Wilkens, München
Satz: inmedialo Digital- und Printmedien UG, Plankstadt
Print ISBN: 978-3-527-71080-5ePub ISBN: 978-3-527-68526-4mobi ISBN: 978-3-527-68527-1
Über den Autor
Steve Owens hat als Astronom und Wissenschaftskommunikator zahlreiche Auszeichnungen erhalten. Von 2004 bis 2008 war er Leiter des Planetariums am Glasgower Science Center sowie Koordinator für das Vereinigte Königreich im Internationalen Jahr der Astronomie 2009. In dieser Zeit unterstützte er die Schaffung des ersten Dark Sky Park in Galloway, Schottland, des ersten derartigen Schutzgebiets in Europa. Seither hat er bei der Ausrufung weiterer Dark Sky Parks in Großbritannien und anderswo auf der Welt mitgeholfen. Zurzeit ist er Vorsitzender des International Dark Sky Places Development Committee (IDA), das sich der Förderung und Entwicklung von Lichtverschmutzungsschutzgebieten verschrieben hat. Er arbeitet als Berater in Sachen Lichtverschmutzung und ist freischaffender Astronomieautor.
Als Astronom und Sterngucker leitete er Dinner für Sterngucker in den Dünen der Namib-Wüste, hielt Astronomievorlesungen auf der einsamen Insel Sankt Helena, leitete Sternguckerkurse in den dunklen schottischen Highlands und veranstaltete Hunderte von Planetariumsführungen für Interessierte aller Altersklassen. Seine Artikel erscheinen in Zeitungen, Magazinen, Blogs und regelmäßig auf http://darkskydiary.wordpress.com. Auf Twitter kennt man ihn als @darkskyman.
Steve Owens studierte Astronomie an der Universität in Glasgow, wo er auch seinen Abschluss machte. Er lebt immer noch dort, zusammen mit seiner Partnerin Samantha und ihrem gemeinsamen Sohn Elliot.
Inhaltsverzeichnis
Über den Autor
Einleitung
Über dieses Buch
Konventionen in diesem Buch
Was Sie nicht lesen müssen
Törichte Annahmen über den Leser
Wie dieses Buch aufgebaut ist
Teil I: Auf Tuchfühlung mit dem Nachthimmel
Teil II: Der Reiseführer an den Nachthimmel
Teil III: Starhopping
Teil IV: Der Top-Ten-Teil
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden
Wie es weitergeht
Teil I Auf Tuchfühlung mit dem Nachthimmel
1 Der bewegte Himmel
Nacht und Tag
Der rotierende Planet
Der »Lauf« der Sonne
Die Dämmerung
Im fahlen Mondlicht
Die Mondphasen
Ihr Mantra: »Die Hälfte des Mondes ist immer hell«
Mond und Monat
Die Jahreszeiten
Die gekippte Erde
Sonnenaufgang und -untergang – Ort und Zeit
Sonnenwenden
Tagundnachtgleiche
2 Ihr erster Ausflug ins All
Gut vorbereitet auf die Jagd nach Sternenlicht
Packen Sie sich warm ein
Die Dunkeladaption
Der Rotlichtbezirk
Was außerdem nicht fehlen sollte
Den optimalen Beobachtungsplatz finden
Immer Ärger mit der Lichtverschmutzung
Was man sehen kann
Die »Bortle-Skala« der Himmelshelligkeit
Die Qualität des Beobachtungsplatzes
Beobachtungsnächte planen
Was möchten Sie sehen?
Mondlicht oder nicht – das ist die Frage
Wenn es dunkel wird …
Es ist so weit – der erste Blick nach oben
Orientierung ist alles
Wegweiser zu den Wegweisern
3 Sternegucken mit dem Fernglas
So funktioniert ein Fernglas
Linsen und Prismen
Die richtige Schärfe
Ein Fernglas kaufen
Die Vergrößerung zählt
Das Gesichtsfeld
Die Austrittspupille
Der Augenabstand
Linsenvergütungen
Eine ruhige Hand – oder lieber ein Stativ?
Auf drei Beinen steht man besser
Ein Bein ist besser als kein Bein
Ein bisschen Komfort
Der Nachthimmel – eine Fundgrube fürs Fernglas
Das Sonnensystem im Fernglas
Lichtwölkchen im Fernglas – Sternhaufen, Nebel, Galaxien
4 Ihr erstes Teleskop
Das »richtige« Teleskop
Reflektoren und Refraktoren
Die Teleskopmontierung
Die Größe entscheidet
Tragbarkeit und Transportmöglichkeiten
Handbetrieb oder Automatik
Der Schütteltest
Okulare
Gute Teleskope – schlechte Teleskope
Wenn das Teleskop mal nicht benutzt wird …
Die letzten Vorbereitungen
Das Sucherfernrohr justieren
Den richtigen Fokus finden
Aufgebaut und abgekühlt
Die äquatoriale Montierung ausrichten
Navigation am Himmel
Jetzt aber: Der erste Blick durchs Teleskop
Die Lichtwölkchen im Teleskop
Die Planeten im Teleskop
5 Den Himmel ablichten: Astrofotografie
Die richtige Astrokamera
Spiegelreflexkameras
Kompaktkameras
Webcams und CCDs
Sinnvolles Zubehör für die Astrofotografie
Der richtige Moment
Das erste Astrofoto
Astrofotografie durch das Kameraobjektiv
Astrofotografie durch das Teleskop
Afokale Astrofotografie
Teil II Der Reiseführer an den Nachthimmel
6 Die Fixsterne
Ein Himmel voller Sterne
Die Punkte verbinden
Die Himmelssphäre
Bunte Vielfalt
Die Milchstraße – unsere Heimatgalaxie
Auf Exkursion im interstellaren Raum
Galaxien
Kugelsternhaufen
Offene Sternhaufen
»Neugeborene« Sterne
»Tote« Sterne
Messier und Co.
7 Die Wanderer
Die unsteten Gesellen identifizieren
Der wandernde Mond
Die wandernde Sonne
Wandernde Sterne
Auf der Spur des Tierkreises
Unser Tagesgestirn: Die Sonne
Die Sonne beobachten – aber sicher
Sonnenflecken
»Feuer« am Himmel: Polarlichter
Sonnenfinsternisse
Den Mond beobachten
Die Mondphasen
Der Terminator
Krater, Krater, nichts als Krater
Mondfinsternisse
Die Planeten mit bloßem Auge erkennen
Der flinke Merkur
Die schöne Venus
Der rote Mars
Der Riese Jupiter
Saturn, der Ringplanet
Der rollende Uranus
Der ferne Neptun
Die kleinen Wanderer
Pluto und die Plutoiden
Felsen im All: Asteroiden
Kometen: Schmutzige Schneebälle
Wenn Sterne fallen: Meteorschauer
Beobachtungszeitpunkte
Feuerbälle
Menschengemachte Lichter im All
Die Internationale Raumstation
Iridiumflares
8 Die Sternbilder
Aus Punkten werden Muster
Der Himmel der alten Griechen
Die Sternbilder rund um die Welt
Wann ist ein Sternbild ein Sternbild?
Alpha, Beta, Gamma, Delta
Die Grenzen der Sternbilder
Die nicht so hellen Sterne
Starhopping
Der Große Wagen als Wegweiser
Orion als Wegweiser
Das Kreuz des Südens als Wegweiser
Kassiopeia als Wegweiser
9 Der Himmel auf Papier
Eine Sternkarte lesen
Der Himmel schwarz auf weiß
Große Punkte, kleine Punkte
Namenskonventionen
Sternbildlinien
Doppelsterne und Veränderliche
Deep-Sky-Objekte
Die Milchstraße
Koordinatenlinien
Himmelsäquator und Ekliptik
Die erste Sternkarte kaufen
Drehbare Sternkarten
Monatssternkarten
Jahrbücher
Himmelsatlanten
Software für Computer und Smartphone
Teil III Starhopping
10 Der Himmelsnordpol und seine Umgebung
Die Sternbilder des nördlichen Polarbereichs
Ursa Major – der Große Bär
Kassiopeia
Ursa Minor – der Kleine Bär
Draco – der Drache
Kepheus
Camelopardalis – die Giraffe
11 Der Himmel im Dezember, Januar und Februar
Sternbilder im Dezember, Januar und Februar
Orion
Orion im Jahreslauf
Mythos Orion
Der Große Hund
Der Kleine Hund
Fuhrmann
Zwillinge
Stier
Hase
Einhorn
Das Achterdeck
Grabstichel
Taube
Eridanus
Chemischer Ofen (Fornax)
Pendeluhr
Maler
Netz
12 Der Himmel im März, April und Mai
Sternbilder im März, April und Mai
Der Bärenhüter
Der Zentaur
Der Schiffskiel
Das Segel
Krebs
Rabe
Becher
Löwe
Jungfrau
Luftpumpe
Jagdhunde
Haar der Berenike
Wasserschlange
Kleiner Löwe
Wolf
Luchs
Kompass
Sextant
13 Der Himmel im Juni, Juli und August
Sternbilder im Juni, Juli und August
Schwan
Skorpion
Schütze
Adler
Herkules
Altar
Nördliche Krone
Südliche Krone
Delphin
Füllen
Indianer
Waage
Leier
Schlangenträger
Schild
Schlange
Kopf der Schlange
Schwanz der Schlange
Pfeil
Teleskop
Füchschen
14 Der Himmel im September, Oktober und November
Sternbilder im September, Oktober und November
Andromeda
Pegasus
Perseus
Wassermann
Widder
Steinbock
Walfisch
Kranich
Eidechse
Mikroskop
Phoenix
Fische
Südlicher Fisch
Bildhauer
Dreieck
15 Die Sternbilder des südlichen Polarbereichs
Der Himmelssüdpol und seine Umgebung
Kreuz des Südens
Paradiesvogel
Chamäleon
Zirkel
Schwertfisch
Kleine Wasserschlange
Tafelberg
Fliege
Winkelmaß
Oktant
Pfau
Südliches Dreieck
Tukan
Fliegender Fisch
Teil IV Der Top-Ten-Teil
16 Zehn Beobachtungsziele für neue Sterngucker
Der Mond
Die Internationale Raumstation
Die Saturnringe
Die Jupitermonde
»Kanäle« auf Mars
Die Phasen der Venus
Der flinke Merkur
Sonnenflecken
Der Große Wagen, das Kreuz des Südens
Der Orionnebel, M42
17 Zehn Beobachtungsziele für einen dunklen Himmel
Die Zahl der Sterne
Die Milchstraße von Horizont zu Horizont
Die Andromedagalaxie, M31
Die Dreiecksgalaxie, M33
Das Siebengestirn, M45
Polarlicht
Meteorschauer
Das Zodiakallicht
Der Gegenschein
Himmelsleuchten
Stichwortverzeichnis
Einleitung
Sternegucken ist eine höchst faszinierende Beschäftigung. Seit Beginn der Geschichtsschreibung – und sicher auch schon davor – haben Menschen in den Nachthimmel geblickt und sich gefragt, was es mit den Lichtern dort oben auf sich hat.
Über Tausende von Jahren blieb unseren Vorfahren nichts anderes übrig, als die leuchtenden Punkte über ihren Köpfen zu Mustern zu verbinden und die Veränderungen des Himmels im Laufe der Zeit zu verfolgen. Die Natur der Lichtpunkte blieb den Menschen verborgen, sie behalfen sich mit Vermutungen und Glauben. Vor rund 400 Jahren änderte sich das – als Galileo Galilei zum ersten Mal ein Teleskop auf den Himmel richtete. Seitdem haben Astronomen unzählige neue Wunder am Nachthimmel entdeckt, und vor allem begonnen zu verstehen, worum es sich dabei handelt.
Der Himmel hat sich seither gewandelt: von einer »Leinwand«, auf der die Menschen Figuren zeichneten und darüber Geschichten erzählten, zu einem riesigen Kosmos aus Sternen, Planeten, Monden, Galaxien, Kometen, Asteroiden und wundervollen, von den Sternen erhellten Wolken aus Gas und Staub. Das Universum enthält viele unglaubliche Wunder, mehr als genug für viele Generationen von Astronomen und Sternguckern.
Sterngucker – manche von ihnen bezeichnen sich lieber als Amateurastronomen – betreiben ein aufregendes Hobby. Ob sie lieber allein von ihrem Garten oder Balkon in den Himmel schauen oder gemeinsam mit anderen in Gruppen oder astronomischen Vereinen – sie alle sind Entdecker, und viele von ihnen werden im Laufe der Zeit zu wahren Experten des Nachthimmels.
Es gibt immer etwas zu sehen: dramatische Polarlichter oder totale Sonnenfinsternis, die eher »alltäglichen« Wunder wie die Ringe des Planeten Saturn oder die Monde des Jupiters – oder einfach nur die unvergleichliche Schönheit des dunklen, mit Tausenden Sternen übersäten Himmels in einer klaren Nacht.
Über dieses Buch
Dieses Buch enthält alles, was Sie für den Einstieg in dieses faszinierende Hobby wissen müssen. Sie werden Sternbilder erkennen, Planeten finden, lichtschwache Galaxien erspähen und lernen, die Werkzeuge eines Amateurastronomen richtig anzuwenden: Teleskope und Ferngläser. Das Buch ist vollgepackt mit wertvollen Informationen – beispielsweise detaillierten Beschreibungen aller 88 Sternbilder des Himmels (auch wenn Sie nicht alle davon zu einem bestimmten Zeitpunkt oder von einem einzelnen Ort der Erde aus sehen können). Es wird sie nicht nur mit den Figuren vertraut machen, sondern Ihnen auch zeigen, wann und wo Sie die Sternbilder im Jahreslauf sehen können.
Das Buch soll Ihnen als Nachschlagewerk dienen. Sie müssen es also nicht von Anfang bis Ende Seite für Seite durchlesen, sondern können einzelne Abschnitte und Kapitel nach Ihren Bedürfnissen studieren. Ich erkläre Ihnen dabei alles, was Sie wissen müssen. Nicht lange, und auch Sie sind ein Experte am Nachthimmel – einem Himmel voller Wunder und unglaublicher Dinge, die Sie für sich entdecken und natürlich auch Ihren Freunden zeigen können.
Konventionen in diesem Buch
Sie werden einige Konventionen bemerken, wenn Sie das Buch lesen:
Alle Sternkarten sind so dargestellt, dass Norden jeweils oben liegt. Je nachdem, wann und wo Sie beobachten, müssen Sie das Buch drehen, damit die Karten dem Anblick der Sternbilder am Himmel entsprechen.
Eigennamen von Sternen werden in diesem Buch kursiv geschrieben, die Namen von Planeten und anderen Objekten jedoch nicht.
Webseitenadressen werden in Monofont dargestellt.
Was Sie nicht lesen müssen
Das Buch enthält zahlreiche grau hinterlegte Kästen. Diese enthalten zusätzliche Informationen, die interessant sind, die Sie aber auch überspringen können, ohne etwas Wesentliches zu verpassen. In den Kapiteln 10 bis 15 sollten Sie den Kästen eventuell etwas mehr Beachtung schenken, denn sie enthalten wertvolle Informationen über die einzelnen Sternbilder.
Törichte Annahmen über den Leser
Sind Sie einfach fasziniert vom Nachthimmel, und wollten schon immer mehr über die Sternbilder erfahren? Kennen Sie schon ein paar, den Großen Wagen vielleicht oder Orion, aber das war’s auch schon? Ist der restliche Sternenhimmel für Sie nicht mehr als ein verwirrendes Sammelsurium von hellen und weniger hellen Lichtpunkten? Wollen Sie wissen, wann Sie welche Planeten sehen können, oder möchten Sie sich ein Teleskop kaufen, um den Himmel eingehender zu erforschen?
Sie sind kein Wissenschaftler, wollen aber dennoch Ihren Platz im Universum verstehen, und die Himmelskörper näher kennenlernen? Wenn Sie auch nur eine dieser Fragen mit »Ja« beantworten, ist dieses Buch genau das richtige für Sie!
Wie dieses Buch aufgebaut ist
Sie haben das Buch vielleicht schon kurz durchgeblättert und bemerkt, dass es in vier große Teile gegliedert ist.
Teil I: Auf Tuchfühlung mit dem Nachthimmel
In jeder klaren Nacht sehen Sie die Sterne und möchten hinaus, um Ihre erste Sternguckerexpedition zu starten – aber wie erfahren Sie mehr über das, was Sie sehen? Wie verändert sich der Himmel im Laufe einer Nacht, von Woche zu Woche, Monat zu Monat, Jahr zu Jahr? Was können Sie von Ihrem bevorzugten Beobachtungsort sehen, und worauf sollten Sie achten, damit Sie den Nachthimmel auch sicher und komfortabel genießen können? Und welche Ausrüstung benötigen Sie für weiter gehende Expeditionen in den Kosmos? Dieser Teil liefert Antworten auf all diese Fragen und hilft Ihnen dabei, das Beste aus Ihrem neuen Hobby herauszuholen.
Teil II: Der Reiseführer an den Nachthimmel
Die Vielzahl an Lichtern und nebligen Fleckchen am Himmel kann gerade zu Anfang verwirrend sein. Die Kapitel in diesem Teil erklären Ihnen Schritt für Schritt, was Sie sehen: Sterne, Planeten, Mond und Sonne, Galaxien, Sternhaufen und Gasnebel, flüchtige Sternschnuppen, menschengemachte Lichter von Satelliten und vieles mehr. Außerdem erfahren Sie, wie Astronomen den Himmel kartieren und damit Ordnung in die Sterne und Sternbilder bringen.
Teil III: Starhopping
Dieser Teil ist der umfangreichste des Buches: Er enthält detaillierte Beschreibungen und Karten aller 88 von der Erde aus sichtbaren Sternbilder. Egal von wo aus Sie den Nachthimmel betrachten oder zu welcher Jahreszeit Sie nach oben blicken, die in diesem Teil enthaltenen Informationen führen Sie sicher zu den jeweils sichtbaren und lohnenden Himmelsobjekten: zu den hellen Sternen, die die Konstellationen formen, und den schwachen Lichtfleckchen, die Sie sich in Ihrem Teleskop anschauen können. Dieser Teil besteht aus sechs Kapiteln: je eines für die in jeder Jahreszeit sichtbaren Sternbilder sowie zwei für die Sternbilder, die sich um den Himmelsnordpol beziehungsweise -südpol gruppieren.
Teil IV: Der Top-Ten-Teil
Dieser Teil enthält zwei Top-Ten-Listen von Objekten, die Sie sich als Sterngucker anschauen sollten. Die erste Liste enthält die spektakulärsten Dinge, die gerade für Sie als Einsteigerastronom interessant sind und die Sie auch von Ihrem heimischen Beobachtungsplatz aus sehen können. Die Objekte der zweiten Liste können Sie nur unter einem wirklich dunklen Himmel erkennen. Sie sind daher etwas für fortgeschrittene Sterngucker oder Ihre nächste Astronomiereise.
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden
Folgende Symbole markieren hilfreiche Informationen oder warnen Sie vor versteckten Fallen:
Eine freundliche Erinnerung an etwas, das Sie eventuell schon einmal gelesen haben.
Ein Wegweiser, der Ihnen beim Auffinden eines bestimmten Himmelsobjekts hilft.
Sternegucken ist nicht schwer, aber eine Menge komplizierter Wissenschaft steckt in der Astronomie. Überspringen Sie diese Teile ruhig, wenn Sie wollen (obwohl viele dieser Dinge interessanter sind, als Sie sich vielleicht vorstellen).
Wertvolle Tipps, die Ihnen nützliche Insiderinformationen liefern, verbergen sich hinter diesem Symbol.
Sternegucken ist normalerweise nicht gefährlich – dennoch gibt es ein paar Dinge, die Sie besser sein lassen sollten. Dieses Symbol macht auf sie aufmerksam.
Wie es weitergeht
Beginnen Sie, wo Sie möchten! Sie müssen das Buch nicht von Anfang an lesen. Wenn Sie sich Ihr erstes Teleskop kaufen wollen, blättern Sie am besten gleich zu Kapitel 4. Interessieren Sie sich für die momentan sichtbaren Sternbilder, fangen Sie mit Teil III an. Wo immer Sie anfangen, ich hoffe, dass Sie viel Spaß bei der Entdeckung Ihres Sternenhimmels haben werden – und sich auf jede klare Nacht freuen!
Teil I
Auf Tuchfühlung mit dem Nachthimmel
In diesem Teil . . .
Der Himmel in einer dunklen, klaren Nacht hat die Menschen schon immer in seinen Bann gezogen. Steinerne Monumente wie etwa Stonehenge in England erinnern daran, dass der Lauf der Sterne einst große Bedeutung hatte, zum Beispiel für die Zeitmessung und die Bestimmung des jährlichen Kalenders. Aber auch heute noch geht vom Nachthimmel eine besondere Faszination aus.
Hier lernen Sie den Himmel näher kennen – und seine Veränderungen im Laufe einer Nacht, einer Woche, eines Monats oder eines Jahres. Außerdem unternehmen Sie erste Schritte als »Sterngucker«, und ich zeige Ihnen, worauf Sie beim Kauf Ihres ersten Teleskops oder Fernglases achten müssen.
1
Der bewegte Himmel
In diesem Kapitel
Den sich ständig verändernden Himmel kennenlernen
Die Lichtphasen des Mondes beobachten
Der Lauf der Gestirne während eines Tages, eines Monats und eines Jahres
Keine Frage – als Sterngucker verbringen Sie viel Zeit unter freiem Himmel. Die vielen Tausend Sterne mögen zunächst überwältigend und verwirrend wirken, aber keine Sorge: Sie werden sich schnell an den sich verändernden Himmel gewöhnen.
Nacht und Tag
Eine der wichtigsten Herausforderungen für den angehenden Sterngucker ist es, zu verstehen, wie sich der Anblick des Himmels im Laufe der Zeit verändert. Tatsächlich entstand die Astronomie aus dem Wunsch, den Fluss der Zeit zu messen. Stellen Sie sich vor, Sie wären einer der allerersten »Astronomen«, Tausende Jahre vor unserer Zeit: Welche Veränderungen würden Sie am Himmel beobachten und wie würden Sie diese zu erklären versuchen?
Die auffälligsten Veränderungen sind sicherlich die Momente des Sonnenaufgangs und -untergangs. Mithilfe einer Uhr können Sie leicht feststellen, dass die Länge eines Tages – also die Tages- plus die Nachtdauer – stets gleich ist. Die Zeiten, die die Sonne über und unter dem Horizont verbringt, ergeben zusammen immer 24 Stunden.
Der rotierende Planet
Selbst unsere Sprache greift auf die Zeit zurück, in der die Astronomen noch nicht wussten, dass sich die Erde um ihre Achse dreht und dabei die Sonne umkreist. Es heißt schließlich, dass die Sonne über den Himmel »wandert« und dabei täglich »auf- und untergeht« – dabei ist es die Erde, die sich um sich selbst dreht und den Menschen diesen irrtümlichen Eindruck vermittelt. Die Sonne steht still – was sich bewegt, sind Sie!
Ein Tag dauert 24 Stunden, denn so lange benötigt die Erde für eine volle Drehung um ihre Achse. Würde sie sich langsamer drehen, dauerten die Tage länger; würde sie sich schneller drehen, wären die Tage kürzer. (Auf der sich langsamer drehenden Venus dauert ein Tag beispielsweise 5832 Stunden, auf dem schnell wirbelnden Jupiter nicht einmal zehn Stunden!)
Der »Lauf« der Sonne
Unser Heimatstern, die Sonne, sorgt für den Unterschied zwischen hellem Tag und dunkler Nacht. Von »oben« betrachtet (also vom Nordpol der Erde), dreht sich unser Planet entgegen dem Uhrzeigersinn (siehe Abb. 1.1). Deshalb sieht man die Sonne nur in ganz bestimmten Richtungen auf- und untergehen.
Sonnenaufgang: Weil sich die Erde entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, geht die Sonne stets im Osten auf. Anders ausgedrückt: Wenn es an Ihrem Standort gerade hell wird, ist die Sonne für Beobachter einige Hundert Kilometer östlich von Ihnen bereits aufgegangen. Sterngucker westlich von Ihnen genießen dagegen noch den dunklen Nachthimmel.
Mittag: Einmal über dem Horizont, steigt die Sonne langsam höher, bis sie genau zu Mittag ihren höchsten Stand am Himmel erreicht. Für Beobachter auf der Nordhalbkugel der Erde steht sie in diesem Moment genau im Süden, für die Menschen auf der Südhalbkugel genau im Norden.
Sonnenuntergang: Am Nachmittag sinkt die Sonne langsam Richtung Westhorizont. Genauso wie Beobachter östlich von Ihnen die Sonne früher aufgehen sehen, beobachten sie auch den Sonnenuntergang früher.
Mitternacht: Nach Sonnenuntergang erhellt das Sonnenlicht den Himmel noch eine Weile, bevor die dunkle Nacht hereinbricht. Die Sonne sinkt immer tiefer unter den Horizont, bis sie genau um Mitternacht ihren tiefsten Punkt erreicht. Anschließend steigt sie wieder auf – um abermals im Osten aufzugehen.
In der Nähe des Äquators sieht man die Sonne nahezu senkrecht auf- und untergehen, während sie sich für Beobachter weiter nördlich und südlich unter flacheren Winkeln bewegt.
Die Dämmerung
Kurz nach Sonnenuntergang und vor Sonnenaufgang ist der Himmel noch nicht völlig dunkel – diesen Zeitraum bezeichnet man als die Dämmerung. Die Dämmerung kommt durch das Sonnenlicht zustande, das die Atmosphäre über Ihnen erhellt, auch wenn die Sonne selbst bereits unter dem Horizont steht. Die Dauer der Morgen- und Abenddämmerung hängt davon ab, wo Sie sind: In der Nähe des Äquators ist die Dämmerung sehr viel kürzer als in nördlichen und südlichen Breiten.
Der 24-Stunden-Tag
Genau genommen dauert eine volle Umdrehung der Erde um sich selbst nicht 24 Stunden, sondern 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden. Was also passiert mit den fehlenden 3 Minuten und 56 Sekunden? Sie fehlen nicht wirklich – denn in den 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden, in denen sich die Erde einmal um sich selbst dreht, wandert sie auch ein Stück weiter auf ihrer Bahn um die Sonne.
Auf der Erde dauert ein Tag aber genau so lange, wie die Sonne für eine scheinbare Umrundung am Himmel benötigt, zum Beispiel gemessen von heute Mittag zur exakt gleichen Position am Himmel morgen Mittag. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mittagspositionen hat sich die Erde einmal um sich selbst gedreht – und sich auch ein Stück auf ihrer Bahn bewegt. Damit die Sonne wieder auf ihre Mittagsposition kommt, muss sich unser Planet also ein Stückchen weiterdrehen, 3 Minuten und 56 Sekunden genau – und der Tag dauert, wie wir es gewohnt sind, 24 Stunden.
Abbildung 1.1: Die Erde dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn.
Genauer unterscheidet man drei Arten der Dämmerung:
Bürgerliche Dämmerung: Die bürgerliche Dämmerung ist das, was man gemeinhin unter Dämmerung versteht: Sie beginnt am frühen Morgen, wenn die Sonne genau sechs Grad unterhalb des Horizonts steht, und endet bei Sonnenaufgang. Abends beginnt die bürgerliche Dämmerung bei Sonnenuntergang und endet, wenn die Sonne wiederum sechs Grad unter dem Horizont steht. Während der bürgerlichen Dämmerung ist der Himmel noch so hell, dass man draußen in der Regel noch kein Licht benötigt.
Nautische Dämmerung: Während der nautischen Dämmerung steht die Sonne zwischen sechs und 12 Grad unter dem Horizont. In diesem Zeitraum kann man noch den Horizont auf hoher See erkennen – also die Linie zwischen Meer und Himmel (daher auch der Name). Für die meisten Menschen ist der Himmel während der nautischen Dämmerung schon »dunkel«, nicht so für Astronomen.
Astronomische Dämmerung: Befindet sich die Sonne zwischen 12 und 18 Grad unter dem Horizont, spricht man von der astronomischen Dämmerung. Während der astronomischen Dämmerung kann man den Horizont auf hoher See nicht mehr erkennen, doch für Astronomen ist der Himmel immer noch nicht wirklich dunkel. Auch wenn der Himmel schon fast schwarz wirkt – die schwächsten Objekte am Himmel, etwa Gasnebel oder sehr schwache Sterne, sind erst nach Ende der astronomischen Dämmerung sichtbar. Für die Augen praktisch unsichtbar, zeigen lang belichtete Fotografien das schwache Licht der astronomischen Dämmerung sehr wohl.
Im fahlen Mondlicht
Nachdem Sie den Wechsel von Tag und Nacht bemerkt haben, wird Ihnen als Nächstes sicherlich auffallen, dass der Mond nie völlig gleich aussieht. Selbst für jemanden ohne besonderes Interesse für die Dinge »dort oben« ist offensichtlich, dass sich der Anblick des Mondes von Nacht zu Nacht ändert: Manchmal erscheint er rund und voll, manchmal dagegen nur als eine schmale Sichel.
Die Mondphasen
Machen Sie einmal folgendes Experiment: Merken Sie sich die Form des Mondes Nacht für Nacht und zeichnen Sie den Mond auf ein Blatt Papier. Achten Sie dabei weniger auf die Details, sondern auf die generelle Form des Mondes. Nach ein paar Wochen sollte Ihre Zeichnung in etwa so aussehen wie die Abbildung 1.2.
Abbildung 1.2: Von der Erde betrachtet sehen die Mondphasen etwa so aus.
Was Sie beobachtet haben, sind die sich ändernden Lichtphasen des Mondes. Sie wiederholen sich in einem regelmäßigen Muster, ungefähr alle 29,5 Tage.
Jede Mondphase hat einen eigenen Namen:
Neumond (zunehmende Mondsichel)
erstes Viertel (zunehmender Halbmond, etwa eine Woche nach Neumond)
Vollmond (etwa zwei Wochen nach Neumond)
letztes Viertel (abnehmender Halbmond, etwa drei Wochen nach Neumond)
Neumond
Diese Namen klingen vielleicht ein wenig altertümlich. Damit Sie wissen, was mit »Neumond«, »zunehmendem Mond« und »erstem Viertel« gemeint ist, hier ein paar Erklärungen dazu:
Zunehmend: Das Adjektiv »zunehmend« beschreibt den Zeitraum, in dem die Mondphase – also der von der Erde sichtbare beleuchtete Teil der Mondoberfläche – anwächst. Logischerweise kann der Mond also nur zwischen Neumond und Vollmond zunehmen. Für Beobachter auf der Nordhalbkugel der Erde »wächst« der zunehmende Mond von rechts nach links; auf der Südhalbkugel verhält es sich genau umgekehrt.
Abnehmend: Abnehmen ist das Gegenteil von zunehmen. Zwischen Vollmond und Neumond nimmt die Mondphase ab, der von der Erde aus sichtbare Teil der beleuchteten Mondoberfläche wird kleiner.
Neumond: Bei Neumond befindet sich der Mond in Richtung der Sonne am Taghimmel, und ist folglich nicht zu sehen. Eine Hälfte des Mondes ist freilich immer beleuchtet – bei Neumond zeigt sie nur von der Erde weg.
Halbmond: Befindet sich der Mond genau auf halbem Weg zwischen Neu- und Vollmond (und umgekehrt), erscheint er als Halbmond am Himmel (siehe Abbildung 1.3). Nur um Sie zu verwirren, nennen die Astronomen diese Stellung »erstes Viertel« (wenn sich der Mond zwischen Neumond und Vollmond befindet) und »letztes Viertel« (zwischen Vollmond und Neumond). Diese Bezeichnungen sorgen für jede Menge Verwirrung: Warum spricht man von einem »Viertelmond«, wenn er doch wie ein »Halbmond« aussieht? Das »Viertel« bezieht sich jedoch mehr auf die Zeit, die der Mond auf seinem Weg durch seinen Zyklus vorangeschritten ist.
Vollmond: Der Höhepunkt des Mondphasenzyklus ist die Vollmondstellung, wenn der Mond hell und rund am Himmel steht und die ganze Nacht über sichtbar ist (siehe Abbildung 1.3).
Abbildung 1.3: Mondsichel, Halbmond, zunehmender Mond und Vollmond
Ihr Mantra: »Die Hälfte des Mondes ist immer hell«
Der Mond ist – wie die Erde – ein kugelförmiger Felsen im Weltall. Er leuchtet nicht von selbst, sondern wird von der Sonne beschienen. Dabei ist stets eine Hemisphäre beleuchtet, die andere liegt im Dunkeln. Nur ist die beleuchtete Seite von der Erde nicht immer sichtbar, denn der Mond ändert bei seinem Umlauf um die Erde seine Position relativ zur Sonne (siehe Abbildung 1.4). Tatsächlich gibt es nur eine einzige Stellung, in der die beleuchtete Hälfte vollständig sichtbar ist: die Vollmondstellung, wenn der Mond der Sonne am Himmel genau gegenübersteht. Zu allen anderen Zeiten können Sie einen Teil der hellen und einen Teil der unbeleuchteten Mondseite sehen, genau das macht gerade die Mondphasen aus. Zu allen Zeiten aber gilt der Satz (bitte täglich wiederholen): »Die Hälfte des Mondes ist immer hell, die Hälfte des Mondes ist immer hell!«
Abbildung 1.4: So entstehen die Mondphasen
Mond und Monat
Es ist kein Zufall, dass der Zyklus der Mondphasen mit seinen 29,5 Tagen und der Kalendermonat mit 29 bis 31 Tagen fast gleich lang sind. Das Wort Monat stammt von »Mond« ab, und in alten deutschen Texten wird »Mond« sogar synonym für Monat verwendet.
Abgesehen davon, dass ein Kalendermonat mit genau 29,5 Tagen ziemlich unpraktisch wäre, gibt es einen weiteren Grund, warum Mondzyklus und Monat nicht exakt gleich lang sind (oder anders gesagt, warum der Vollmond nicht immer auf den gleichen Tag eines Monats fällt). Unser moderner Kalender stammt vom Kalendersystem der alten Griechen und Römer ab und ist daher ein solarer Kalender, der sich an den Jahreszeiten statt an den Mondphasen orientiert. Der hebräische und der islamische Kalender sind (wie viele andere) lunare Kalender, dessen Festtage sich oft nach den Mondphasen orientieren.
Der »Blaue Mond«
Weil der Mondphasenzyklus 29,5 Tage, ein Monat aber in der Regel 30 bis 31 Tage lang ist, kann es passieren, dass es innerhalb eines Kalendermonats zweimal zu einer Vollmondphase kommt – nämlich dann, wenn sich der erste Vollmond gerade zu Monatsanfang ereignet. Im englischen Sprachraum spricht man dann von einem »Blauen Mond« (blue moon), daher stammt auch der Ausdruck »once in a blue moon«, der etwas sehr Seltenes bezeichnet. Rechnerisch passen zwölf Mondzyklen von 29,5 Tagen in ein Jahr mit 365 Tagen, übrig bleiben elf Tage. Alle paar Jahre ereignet sich dann ein dreizehnter Vollmond im Jahr – ein Blauer Mond.
Die Jahreszeiten
Die frühen Sterngucker haben nicht nur den Wechsel von Tag und Nacht und die wiederkehrenden Mondphasen beobachtet. Mit etwas Geduld bemerkten sie auch, dass sich der Anblick des Himmels im Laufe eines Jahres ebenfalls drastisch ändert. Die Unterschiede fallen zwar von Nacht zu Nacht nicht sehr auf, aber wer viele Nächte unter dem Sternenhimmel verbringt, kann sie nicht übersehen.
Wer regelmäßig die Sterne beobachtet, bemerkt, dass
die Sonne zu verschiedenen Zeiten auf- und untergeht: Im Winter geht sie später auf und früher unter als im Sommer.
sich die Länge von Tag und Nacht im Laufe des Jahres stark ändern.
die Sonne an unterschiedlichen Punkten entlang des Horizonts auf- und untergeht.
sich diese Veränderungen alle 365 Tage wiederholen.
Die gekippte Erde
Diese Effekte kommen durch die Bewegung der Erde um die Sonne zustande, denn die Rotationsachse der Erde ist um 23,5 Grad gegenüber der Senkrechten gekippt (siehe Abbildung 1.5). Diese Verkippung verursacht die Jahreszeiten: Die Hemisphäre, die zur Sonne hin gekippt ist, erhält für ein halbes Jahr mehr Wärme und Licht als die von der Sonne weg gekippte. Wäre die Kippung größer als 23,5 Grad, fielen die Sommer und Winter extremer aus, eine geringere Kippung bedeutete weniger ausgeprägte Jahreszeiten. Ein Planet, dessen Rotationsachse nicht gekippt ist, kennt auch keine Jahreszeiten.
Während ihres Umlaufs um die Sonne zeigt die gekippte Rotationsachse der Erde stets in die gleiche Richtung. Für die Bewohner der Nordhalbkugel weist sie in Richtung des Polarsterns, auch Nordstern oder Polaris genannt. Polaris bleibt daher stets an seiner Stelle am Himmel.
Abbildung 1.5: Die Rotationsachse der Erde
Je weiter man sich an die Polregionen annähert, desto größer sind die Unterschiede zwischen Sommer und Winter. Oberhalb der Polarkreise – in der Arktis und der Antarktis – sind sie extrem, mit sechs Monaten mit Tageslicht gefolgt von sechs Monaten Dunkelheit. Wer in mittleren Breiten lebt, etwa in Nordeuropa, kennt lange, dunkle Winternächte, aber auch lange, helle Sommertage. In den subtropischen Breiten sind diese Unterschiede geringer, und in den Tropen, also in der Nähe des Äquators, bemerkt man so gut wie gar keine Jahreszeiten und kaum eine Veränderung der Tageslänge.
Oft wird behauptet, dass es im Sommer deshalb wärmer als im Winter ist, weil dann die Erde der Sonne näher ist. Das ist falsch, die Jahreszeiten kommen allein durch die Kippung der Achse zustande. Ob Sie Sommer oder Winter haben, hängt davon ab, ob die Hemisphäre, in der Sie leben, zur Sonne hin oder von der Sonne weg gekippt ist. Je weiter die Achse im Sommer zur Sonne gekippt ist, desto höher steht das Tagesgestirn am Himmel und desto heißer sind die Tage (siehe Abbildung 1.6).
Die Erde kommt der Sonne tatsächlich einmal im Jahr näher (und ist ein halbes Jahr später etwas weiter entfernt), denn ihr Orbit beschreibt keinen perfekten Kreis, sondern eine Ellipse. Ihren sonnennächsten Bahnpunkt (ihren Perihel) erreicht sie Anfang Januar, den fernsten (den Aphel) Anfang Juli. Das aber wirkt sich praktisch nicht auf die Temperaturen aus, denn der Unterschied ist kleiner als ein Prozent.
Abbildung 1.6: Die Höhe der Sonne über dem Horizont im Sommer und im Winter, für die nördliche (links) und die südliche (rechts) Hemisphäre
Sonnenaufgang und -untergang – Ort und Zeit
Die Kippung der Erdachse verursacht die Jahreszeiten. Daher geht die Sonne an einem bestimmten Standort im Laufe eines Jahres an unterschiedlichen Punkten entlang des Horizonts auf und unter.
Sonnenaufgangsort und -untergangsort
Wenn Sie einen gut einsehbaren Ost- oder Westhorizont haben, führen Sie doch einmal folgendes Experiment durch: Beobachten Sie, an welcher Stelle, von einem festen Beobachtungspunkt aus gesehen, die Sonne jeden Tag auf- und untergeht, und merken Sie sich diese Punkte am Horizont. Benutzen Sie dazu auffällige Orientierungspunkte, etwa Bäume oder Häuser in entsprechender Entfernung. Wenn Sie diese Beobachtung lange genug wiederholen, erkennen Sie im Laufe der Monate ein Muster.
Mit viel Geduld werden Sie bemerken, dass die Auf- und Untergangsorte im Laufe der Jahre stets zwischen zwei Extremwerten hin- und herpendeln. Egal wie viele Jahre vergehen, zu gleichen Tagen geht die Sonne immer an den gleichen Orten auf beziehungsweise unter (siehe Abbildung 1.7).
Abbildung 1.7: Sonnenaufgangsorte und -untergangsorte während eines Jahres für einen Beobachter auf der Nordhalbkugel
Die Unterschiede der Sonnenaufgangsorte und -untergangsorte sind umso ausgeprägter, je weiter nördlich beziehungsweise südlich des Äquators Sie sich befinden.
Sonnenaufgangszeit und -untergangszeit
Nicht nur die Positionen am Horizont ändern sich, auch die Uhrzeiten, zu denen die Sonne morgens am Himmel erscheint und abends wieder verschwindet.
Im Winter erscheint die Sonne für einen Beobachter in hohen nördlichen Breiten im Südosten, kriecht tief über den südlichen Horizont und verschwindet bereits nach wenigen Stunden wieder im Südwesten. Auf der Südhalbkugel geht sie entsprechend im Nordosten auf und im Nordwesten unter. Entsprechend kurz sind die Tage und lang die Nächte – ideal für ausgiebiges Sternegucken.
Im Sommer dagegen erscheint die Sonne schon frühmorgens im Nordosten, steigt steil in den Himmel und geht erst spät abends im Nordwesten unter. Für einen Beobachter auf der Südhalbkugel erscheint sie im Südosten und verschwindet im Südwesten. Die Tage sind lang und die Nächte kurz. In höheren Breiten, auch in Norddeutschland, wird in den Mittsommernächten nicht einmal die astronomische Dämmerung erreicht. Kein Wunder, dass die beste Zeit zum Sternegucken der Winter ist!
Sonnenwenden
An zwei Tagen im Jahr macht die Sonne »kehrt« – Astronomen sprechen von den sogenannten Solstitien oder Sonnenwenden. Diese Tage fallen meist auf den 20. oder 21. Juni (nördliche Sommersonnenwende, südliche Wintersonnenwende) und den 21. oder 22. Dezember (nördliche Wintersonnenwende, südliche Sommersonnenwende) eines jeden Jahres.
Die Sommersonnenwende ereignet sich genau zur Sommermitte. An diesem Tag erreicht die Sonne mittags ihren höchsten Punkt über dem Horizont und verbringt die längste Zeit am Himmel. Folglich ist der Tag der Sommersonnenwende der »längste Tag« des Jahres. Am Tag der Wintersonnenwende erreicht die Sonne mittags ihren tiefstmöglichen Punkt und verbringt die kürzeste Zeitspanne des Jahres am Himmel. Dementsprechend ist der Tag der »kürzeste« des gesamten Jahres (die Nacht aber die längste, was Sterngucker natürlich freut).
Tagundnachtgleiche
An zwei Tagen im Jahr ist die Nacht genauso lang wie der Tag, Astronomen sprechen von den Tagundnachtgleichen oder den Äquinoktien. Diese fallen üblicherweise auf den 20. oder 21. März (nördlicher Frühlingsanfang, südlicher Herbstbeginn) und den 22. oder 23. September (nördlicher Herbstanfang, südlicher Frühlingsbeginn) eines Jahres. Am Tag der Tagundnachtgleiche geht die Sonne exakt im Osten auf und im Westen unter – und zwar überall auf Nord- und Südhalbkugel.
Die Frühlings-Tagundnachtgleiche ereignet sich zwischen Winter- und Sommersonnenwende. Die Sonne verbringt an diesem Tag zwölf Stunden über und zwölf Stunden unterhalb des Horizonts, ebenso am Tag der Herbst-Tagundnachtgleiche, die zwischen Sommer- und Wintersonnenwende stattfindet.
Eine exakte Wissenschaft
Genau genommen ereignen sich Sonnenwenden und Tagundnachtgleichen nicht nur an bestimmten Tagen, sondern an exakt definierten Momenten dieser Tage.
Eine Sonnenwende ist definiert als der Augenblick, in dem die Erdachse maximal in Richtung Sonne (beziehungsweise von ihr weg) gekippt ist, ein Äquinoktium als der Moment, in dem die Achse weder zur Sonne hin noch von ihr weg geneigt ist. In der Literatur findet man daher Angaben bezüglich der Sonnenwenden und Äquinoktien bis auf die Minute genau. Natürlich kann man weiterhin den Tag, an dem sich etwa ein Äquinoktium ereignet, als den »Tag der Tagundnachtgleiche« bezeichnen, das gleiche gilt natürlich auch für die Sonnenwenden. Tabelle 1.1 listet die Sonnenwenden und Tagundnachtgleichen für die Jahre 2014 bis 2020 auf (Uhrzeiten in Weltzeit UTC).
JahrSonnenwendenTagundnachtgleichen201421.6. 10:5121.12. 23:0320.3. 16:5723.9. 2:29201521.6. 16:3822.12. 4:4820.3. 22:4523.9. 8:21201620.6. 22:3421.12. 10:4420.3. 4:3022.9. 14:21201721.6. 4:2421.12. 16:2820.3. 10:2922.9. 20:02201821.6. 10:0721.12. 22:2320.3. 16:1523.9. 1:54201921.6. 15:5422.12. 4:1920.3. 21:5823.9. 7:50202020.6. 21:4321.12. 10:0220.3. 3:5022.9. 13:31202121.6. 3:3221.12. 15:5920.3. 9:3722.9. 19:21Tabelle 1.1: Sonnenwenden und Tagundnachtgleichen der Jahre 2014 bis 2021
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Ihr erster Ausflug ins All
In diesem Kapitel
Sich auf die erste Nacht unterm Sternenhimmel vorbereiten
Eine geeignete Stelle zum Sternegucken suchen
Sich für die beste Beobachtungszeit entscheiden
Sich in der unüberschaubaren Fülle der Sterne am Himmel orientieren
Vielleicht haben Sie sich den Sternenhimmel schon einmal bei sich zu Hause angesehen und sich gewünscht, ein wenig mutiger zu sein – um hinauszufahren an einen einsameren, dunkleren Ort. Wie Sie Ihre erste Sternenexpedition richtig planen, verrät Ihnen dieses Kapitel.
