Wie super ist der Supermond?

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01|ÜberdenAutor
FlorianFreistetter
FlorianFreistetterpromovierteamInstitutfürAstronomiederUniversität
WienundhatdanachanderSternwartederUniversitätJenaunddem
AstronomischenRechen-InstitutinHeidelbergalsAstronomgearbeitet.
ZurZeitlebterinJena,bloggtüberWissenschaftundschreibt
manchmalBücher.
http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/
02|Inhalt
01
02
ÜBERDENAUTOR
INHALT
03
MOND
WiesuperistderSupermond?
04
MEHRSTERNENGESCHICHTEN
01
DiePeriheldrehungdesMerkur
02
Einschlagskrater
03
WetterkriegundWettermanipulation
04
DerPolarstern
05
DasungelösteProblemderNavier-Stokes-Gleichungen
06
DiechinesischeMauerunddasAll–waswirsehen
könnenundwasnicht
05
IMPRESSUM
03|Mond
Wiesuperistder
Supermond?
VONFLORIANFREISTETTER
Supermond:Dasklingtrichtigbeeindruckend.DerMondansichistja
schoneinbeeindruckenderAnblick–wietollmussdannerstein
Supermondsein?
WIESUPERISTDERSUPERMOND?
S
upermond:Dasklingtrichtigbeeindruckend.DerMondan
sichistjaschoneinbeeindruckenderAnblick–wietollmuss
dannersteinSupermondsein?Aberbeinäherer
BetrachtungistderSupermonddanndochnichtsosuper
wieesklingt.MitdiesemBegriffwirdderVollmond(oderNeumond)
bezeichnet,wennersichgeradeganzbesondersnaheanderErde
befindet.“Supermond”istallerdingskeinBegriff,denAstronomen
erfundenhaben.EsistauchkeinBegriff,derinderprofessionellen
Astronomiebenutztwird.DieganzeIdeezum“Supermond”stammtvon
einemAstrologen.
Ein“Supermond”vordemWashingtonMonument(Bild:NASA/BillIngalls,CC-BY-NC-ND2.0)
DerAstrologeRichardNollehatdiesesWortineinemZeitungsartikel
ausdemJahr1979definiert.ErbeschreibtdamiteinEreignis,beidem
diebeleuchteteSeitedesMondesentwederkomplettodergarnichtvon
derErdeaussichtbarist;alsodaswasmannormalerweiseVollmond
undNeumondnennt.AußerdemmussderVoll-oderNeumond
besondersnaheanderErdestehen.DieBahndesMondesumdieErde
istjakeineexakteKreisbahnsonderneineEllipse.DerPunktderBahn,
andemderMondderErdeamnächstenkommtwirdPerigäumgenannt;
dererdfernstePunktistdasApogäum.DiesePunktesindaberselbst
nichtfix,dadieBahndesMondessichaufgrunddergravitativen
StörungenderErdeundderanderenHimmelskörpernimLaufederZeit
ändert.ImMittelistdasPerigäum363.296KilometervonderErde
entfernt;eskannsichaberauchauf356.400Kilometernähernbzw.auf
370.300Kilometerentfernen.DasApogäumistimMittel405.504
Kilometerentfernt,kannsichaberauchgrob1000Kilometernäherund
1000Kilometerfernerbefinden.
LautRichardNollemusssichderMondabernichtunbedingtdirektam
erdnächstenPunktderBahnbefinden,umals“Supermond”zugelten.
Esreichtauchschon,wenner90Prozentdermaximalmöglichen
Annäherungerreichthat.LautseinerBerechnungistjederVoll-oder
Neumondein“Supermond”,wennersichnäherals368.630Kilometer
anderErdebefindet.
Washatdasjetztalleszubedeuten?AufjedenFallnichtunbedingtdas,
wasmanindenMedienzuhörenbekommt,wennwiedereinmalein
Supermondbevorsteht.Dortwirdeinemmeistenserzählt,dassder
VollmonddannenormgroßamHimmelzusehenistundmansichdas
besondereSchauspielaufkeinenFallentgehenlassensoll.Ok,wasdie
BeobachtungdesMondesangeht,kannichzustimmen.DenMondsoll
mansichimmeransehen,wennmandieGelegenheitdazuhat–esgibt
keinenanderenHimmelskörperdenwirmitfreiemAugesodetailliert
betrachtenkönnen.UndaußerdemisteinVollmondimmereinschöner
Anblick.AbereinSupermondistjetztnichtunbedingtbesondersgroß.
DerscheinbareDurchmesserdesVollmondesändertsichimLaufe
einesJahresständig.EbenweildieBahndesMondesumdieErdeeine
EllipseundkeinKreisist,istseineEntfernungauchimmer
unterschiedlichunddahererscheinterunsauchimmerunterschiedlich
groß.DieseUnterschiedesindabervergleichsweiseklein.Betrachtet
mandenMondanseinemerdfernstenPunktundvergleichtdasmitdem
erdnächstenPunkt,dannbeträgtderscheinbareGrößenunterschied
ungefähr14Prozent.DasistinetwaderGrößenunterschiedzwischen
einer1-undeiner2-Euro-Münze.DasisteinUnterschied,denmanauch
mitfreiemAugebemerkenkann–esabersogutwienietut.Wernicht
wirklichsehrgeübtinderHimmelsbeobachtungistundeinsehrgutes
GefühlfürdieGrößenverhältnissehat,derwirdkeinenbesonderen
Unterschiedsehen.ManmussschonFotosvergleichen,umdie
verändertescheinbareGrößezubemerken.
Dasgiltnochmehr,wennmanzweidirektaufeinanderfolgende
Vollmondevergleicht.DaistderUnterschiedniegrößerals1,3Prozent
unddasmerktmandannwirklichnichtmehr.DieSachewirdnochein
wenigkomplizierter,wennmandieMondtäuschungberücksichtigt,die
ichinFolge196genauererklärthabe.DerMondändertseine
scheinbareGrößenichtnurweilerderErdemalnäherundmalferner
ist.EsgibtauchnocheinenEffektdernurinunsererWahrnehmung
stattfindet;eineoptischeTäuschungdiedafürsorgtdasunsein
VollmondsehrvielgrößererscheintwennernahedesHorizontssteht
alswennwirihnhochamHimmelsehen.Dashatabernichtsmitseinem
AbstandzurErdeodereinem“Supermond”zutun.
Soein“Supermond”istauchnichtdramatischselten.InFolge189der
SternengeschichtenhabeichschonausführlichüberdieBewegungdes
MondesgesprochenunddieverschiedenenPeriodenvorgestellt,die
seineBewegungbeschreiben.DerZeitraumdervergeht,bisderMond
vonderErdeausgesehenwiederdiegleichePhasezeigtwiezuvor;
alsozumBeispielzwischeneinemVollmondunddemnächstenwird
synodischerMonatgenanntundbeträgt29,53Tage.Betrachtetman
denZeitraumdervergeht,bisderMondwiedergenaudengleichen
PunktentlangseinerBahnerreicht,sinddasabernur27,55Tage,ein
sogenannteranomalistischerMonat.Füreinen“Supermond”müssenwir
beidePeriodenbetrachten,dennesgehtjaumdenZeitraumder
vergehtbisderMondwiederdiegleichePhaseunddiegleichePosition
seinerBahneinnimmt,alsoebenwiedervollistUNDimerdnächsten
Punktsteht.
MansuchtalsoeinenZeitraum,
dersichsowohldurcheine
ganzeZahlvonsynodischen
alsauchdurcheineganzeZahl
SupermondeimLaufederZeit(Bild:
vonanomalistischenMonaten
Lasunncty,CC-BY-SA4.0)
teilenlässt.IndiesemFallsind
dasknapp413Tage.14synodischeMonateentsprechen413,43
Tagen;15anomalistischeMonateentsprechen413,32Tage.Esdauert
alsohöchstenseinJahrund48Tagebevorsichein“Supermond”
wiederholt.Eskannaberauchschnellergehen:WenndasPerigäumder
ErdegeradebesondersnaheistwenngeradeVollmondist,dann
könnenauchdieVollmondeimMonatdavorunddanach“Supermonde”
sein;eskannalsobiszudrei“Supermonde”inden413Tagengeben.
Der“Supermond”istalsowederbesondersgroß,nochbesonders
selten.DeswegenwirddasWortinderprofessionellenAstronomieauch
nichtverwendet–esistebennichtswirklich“super”anderSache.Aus
astronomischerSichtwürdemandasEreignisalseinspezielles
Syzygiumbezeichnen.SowirdjedeKonstellationgenannt,beider
Sonne,MondunddieErdeineinerLiniestehen.Undgenaudas
passiertjabeieinemVollmondoderNeumond.ImerstenFallstehtdie
ErdezwischenSonneundMond;imzweitenFallstehtderMond
zwischenSonneundErde.Ein“Supermond”istalsoeinPerigäumSyzygiumbzw.einApogäum-Syzygium,wennesumdenNeumond
geht.
DerAstrologeRichardNollehattedamalsauchkeineWissenschaftim
Sinn,alsersichdieSacheausgedachthat.Ermachtedas,wasalle
Astrologenmachen:UnbelegteundunwissenschaftlicheBehauptungen.
SeinerAnsichtnachwürdeein“Supermond”extremegravitative
StörungenaufdieErdeausübenundsoextremeStürme,extreme
Erdbeben,VulkanausbrücheundandereKatastrophenauslösen.Dass
dasnichtderFallist,lässtsichdurchdievorhandenenAufzeichnungen
leichtbelegen.DieGezeitenkönneneinwenigstärkerausfallenals
sonstwennderMondsichbesondersnaheanderErdebefindet,aber
wenndannnichtauchnochdasWettermitStürmenfürzusätzlicheFlut
sorgt,dannpassiertnichtviel.
Nollehatessichauchrechteinfach
gemacht.Nichtnurhatersichdie90%der
maximalenAnnäherungrechtgrundlos
ausgedacht–erhättegenausogut85%
oder95%nehmenkönnen.Erhat
außerdemnochbehauptet,dassdievon
ihmpostuliertenKatastrophennichtnur
zumZeitpunktdes“Supermonds”auftreten
können,sondernauchschondreiTage
DerMondistimmerschön(Bild:
NASA/Goddard/Lunar
ReconnaissanceOrbiter)
vorherunddreiTagenachher.Esgeht
alsoumeinenZeitraumvoninsgesamt7
TagenwährendeinesMonats,indem
Katastrophenauftretensollen.Dasistein
VierteldergesamtenZeit–unddaaufunseremPlanetendauernd
irgendwoErdbeben,Stürmeundähnlichesstattfinden,lässtsichdaaus
SichtderAstrologenauchimmerirgendwasfinden,wasihre
esoterischenHypothesenbestätigt.
InderRealitäthatder“Supermond”abernichtsmitdenKatastrophenzu
tun.Eristauchnichtbesondersselten;undderMondistnicht
dramatischvielgrößeralssonst.Dassollabertrotzdemniemanden
hindern,sichmitdemMondzubeschäftigenoderdenMondzu
betrachten.DerMondistfaszinierendgenug,auchohneastrologische
Superlative!
04|MehrSternengeschichten
DIEPERIHELDREHUNGDESMERKUR
I
mJahr1915warAlbertEinstein“einigeTagelangaußersichvor
Freude”.DashaterzumindestanseineFreundegeschrieben–
unddabeiallerdingsnichtvonseinengroßenundrevolutionieren
EntdeckungenüberdieGeschwindigkeitdesLichts,die
VerbindungvonRaumundZeitoderdieÄquivalenzvonMasseund
Energiegesprochen.Das–alsodaswasheutedie“spezielle
Relativitätstheorie”genanntwird,hatteerschon10Jahrezuvor
veröffentlicht.Ermeinteauchnichtseinegeradefertiggestellte
“allgemeineRelativitätstheorie”mitderdieGravitationaufeinevöllig
neueArtundWeisebeschreibenkonnteundmitderWissenschaftlerbis
heutedieEntwicklungdesgesamtenUniversumsberechnen.Ersprach
voneinerEntdeckungdiesichaufMerkurbezog.
Merkur–unscheinbar,aberwichtig(Bild:NASA)
DerkleinstederPlaneteninunseremSonnensystem;einPlanetzwar,
derdenMenschenschonvonAnfanganbekanntwar,weilerzudenfünf
PlanetengehörtdiemanmitfreiemAugesehenkann.Aberauchein
Planetdernurschwerundschwachleuchtendzusehenistundim
GegensatzzuMarsoderVenuskaumdieFantasiederMenschen
inspirierthat.Aberdas,wasEinsteinsosehrerfreuthat,wardieFreude
auchtatsächlichwert.ErhatteeinRätselgelöst,dasdenAstronomen
schonseitJahrhundertenzuschaffenmachte.
Früherwaresgenerellschwierig,dieBewegungderHimmelskörperzu
beschreiben.DieAstronomenderAntikekonntendieHimmelskörper
zwarbeobachtenundihrePositionamHimmelaufzeichnen.Sie
konntenauchbestimmtePeriodenundRhythmenidentifizierenundin
gewissenAusmaßvorhersagen,wannundwosiezusehenseinwerden.
AberesfehlteeintieferesVerständnisfürdieGründederBewegung.
Manwusstenicht,warumsichdiePlanetenüberhauptbewegen.Man
wussteanfangsjanichteinmal,dassdieErdeaucheinPlanetistund
sichgemeinsammitallenanderenPlanetenumdieSonneherum
bewegt.
ErstdieUmwälzungenim15.und16.JahrhundertbrachtenFortschritte.
DasheliozentrischeWeltbildersetztedasgeozentrischeundmanstellte
fest,dassmansichmitderErdeaufeinersichbewegenden
Beobachtungsplattformbefand.PlanetenwieMerkurbewegtensich
nichtumdieErdeherumsondernallegemeinsamumdieSonne.
JohannesKeplergelangesdannauch,einweiteresDogmazu
durchbrechenunddieUmlaufbahnenderHimmelskörperkorrektals
EllipsenundnichtalsKreisezuidentifizieren.DasmachteVorhersagen
möglich,diewesentlichbesserwarenalsfrüher.Unddannkamder
großeIsaacNewtonundfandaucheinemathematischeBeschreibung
fürdiegravitativenAnziehungskräftezwischendenHimmelskörpern.
Jetztwareigentlichalleszusammenwasmangebrauchthätte,um
wirklichgenaueVorhersagenzurBewegungderHimmelskörpermachen
zukönnen.Manwusstewiesiesichbewegenundmanhattedie
passendenmathematischenFormelnumdieBewegungzuberechnen.
DasProblemwardieKomplexitätderGleichungen.IchhabeinFolge
175derSternengeschichtenschonüberdasDreikörperproblem
gesprochenunderklärt,warumesunmöglichist,dieBewegungder
Planetenexaktvorherzusagen.Aberselbstwenneineexakte
Berechnungnichtmöglichwar,gabesdochausreichendgenaue
Näherungslösungen.Diefunktioniertenhervorragend.Vorerst
jedenfalls…
Im18.JahrhundertbekamdieFamiliederPlanetenZuwachs:Wilhelm
HerschelentdecktedenPlanetenUranusundNewtonsMathematik
wurdedasersteMalernsthaftgetestet.DenndieBewegungdesUranus
folgtedenGleichungennicht.DieberechnetenPositionenstimmtennicht
mitdenbeobachtetenPositionenüberein.EntwederNewtonsTheorie
warnichtganzkorrektodermanhatteetwasübersehen.IndiesemFall
wardas,wasmanübersehenhatteeinweitererPlanet:Neptun,derim
19.Jahrhundertentdecktwurde–undichhabeinFolge50der
Sternengeschichtenmehrdarübererzählt.IndennächstenJahrzehnten
verstandmandieMathematikzurBewegungderPlanetenimmerbesser
undkonnteihreUmlaufbahnenimmergenauerberechnen.NurMerkur
machtenochProbleme.
Esgingumdiesogenannte
Periheldrehung.DasPerihelist
dersonnennächstePunkteiner
Umlaufbahn.MerkursBahn
weichtbesondersstarkvonder
Kreisformab.Anseinem
sonnenfernstenPunktister
fast70MillionenKilometervon
derSonneentfernt;am
sonnennächstenPunkt–also
imPerihel–sindes46
MillionenKilometer.Die
UmlaufbahneinesPlaneten
bleibtabernievöllig
unverändert.Dasliegtvor
DiePeriheldrehungdesMerkur(Bild:Rainer
Zenz,PublicDomain)
allemandengravitativenStörungenderanderenPlaneten.Unter
anderemführtdasdazu,dasssichdieBahnunddamitauchdiePosition
desPerihelslangsamumdieSonnedreht.
BeimMerkurbeobachtetemaneineDrehungdesPerihelsmiteiner
Geschwindigkeitvon574BogensekundenproJahrhundert.Ein
kompletterKreisvon360Gradentspricht1.296.000Bogensekunden;
einekompletteDrehungvonMerkursBahnumdieSonnedauertalso
knapp225.000Jahre.Daswarnichtunerwartet.Führtmandienötigen
Berechnungendurch,dannfolgtdarausdassdiegravitativenStörungen
deranderenPlaneteneinePeriheldrehungvonMerkursBahnvonknapp
531Bogensekundenhervorrufenmuss.Einweiterer,abersehrkleiner
AnteilderPeriheldrehungwirdvonderTatsacheverursacht,dassdie
SonneselbstkeineperfekteKugelistsonderndurchihreRotationum
ihreeigeneAchseleichtabgeflacht.Dadurchgiltinihrerunmittelbaren
UmgebungdiemathematischeFormelvonNewtonnichtmehrexakt,
nachderdieStärkederGravitationskraftmitdemQuadratdes
Abstandesschwächerwird.Aberauchdaswusstemanschonlange.
Wasmannichtwusste:Wokommendie43Bogensekundenan
Periheldrehungher,diemanwedermitderFormderSonnenochmitder
StörungderanderenPlanetenerklärenkann?
DerEffektwarklein,abernichtkleingenugumeinfachignoriertzu
werden.ErwarnichtkleingenugumeinfachnuralsRechen-oder
Beobachtungsfehlerabgetanzuwerden.DiePeriheldrehungdes
Merkurswarschnelleralssieesseinhättedürfen.Wiederstand
NewtonsTheorievoreinerKrise.UndimGegensatzzurGeschichtemit
NeptuneinJahrhundertzuvorhatsiedieseKrisenichtüberlebt.
Denndas,überdasEinsteinsichinseinemBriefsosehrgefreuthat,
wareineErklärungderUrsachederfehlenden43Bogensekundenvon
MerkursPeriheldrehung.NachlangerArbeitwaresihm1915endlich
gelungen,dieGravitationinseinerallgemeinenRelativitätstheorieauf
einevölligneueWeisezubeschreiben.Erstelltefest,dassderRaum
unddieZeitnichtunveränderlichsind,sonderndurchdieAnwesenheit
vonMassenbeeinflusstwerden.MassekrümmtdieRaumzeitunddie
FormderRaumzeitbestimmt,wiesichMassenbewegen.DieErde
bewegtsichnichtumdieSonne,weildieSonneeineKraftaufsie
ausübt,sondernweildieSonnedenRaumkrümmtunddieErdesich
entlangdieserKrümmungbewegenmussundsoineineUmlaufbahn
gezwungenwird.
DaswareinegrandioseLeistungvonEinstein.MitseinerTheorieder
GravitationkonntemandieBewegungderHimmelskörpervielgenauer
beschreibenalsmitdervonNewton.UnderkonnteMerkurs
Periheldrehungerklären.NatürlichgiltdieallgemeineRelativitätstheorie
füralleHimmelskörperundnichtnurfürMerkur.Merkuristaberder
SonneamnächstenunddieKrümmungdesRaumesistumsostärker,je
nähermanderSonnekommt.DeswegenfälltderEffektdortauch
besondersstarkauf,währenderbeidenweiterentferntenPlaneten
ohnesehr,sehrexakteMessungennichtzubemerkenist.Ganz
vereinfachtkannmansagen,dassdieKrümmungdesRaumesinder
NähederSonnedazuführt,dassderUmfangeinesKreiseskürzerist
alsmanesvorEinsteinerwartethätte.SowieeinaufeinGummituch
gezeichneterKreisverzerrtwird,wennmandasGummitucheindellt,
passiertdasauchmitderUmlaufbahndesMerkurs.DiePeriheldrehung
verläuftalsoschnelleralserwartetundalsEinsteinberechnethatte,wie
großderEffektist,kamerexaktaufdie43Bogensekunden,diebisher
niemanderklärenkonnte.
Erkonntesichalsoabsolutzurechtfreuen.Seineneueundvöllig
unerwarteteBeschreibungderGravitationhatteihrenerstenErfolg
gefeiert.UnddieallgemeineRelativitätstheorieistnichtnurdieTheorie
vongroßerBedeutung.AuchinderPraxiskannmannichtaufsie
verzichten.FürdieallermeistenFällediesichmitderalltäglichen
WirkungderGravitationbeschäftigenkannmansieignorierenundauf
diegutealteTheorievonNewtonzurückgreifen.Auchfürdie
BerechnungderBewegungvonPlaneten,AsteroidenundRaumsonden
reichtNewtonnormalerweisevölligaus.AlsaberdieRaumsonde
MESSENGERimJahr2008imRahmeneinesSwing-By-Manövers
sehrdichtanMerkurvorbeiflog,musstendieIngenieureauchdie
relativistischenEffekteberücksichtigen.DerUnterschiedinderfüreinen
korrektenAblaufderMissionnötigenFlugbahnhätteohnediesen
zusätzlichenAufwandzwarnur65Kilometerausgemacht–aberwenn
mandaseinfachignorierthätte,dannhätte
dastrotzdemgroßeProblemebereiten
können.AberdankAlbertEinsteinverlief
allesgenaunachPlanundMESSENGER
konntedenMerkurvierJahrelangim
Detailerforschen.
Einsteinkannsichfreuen!(Bild:
PublicDomain)
EINSCHLAGSKRATER
E
galwowirimSonnensystemhinsehen:ÜberallsindKrater.
JederHimmelskörpermiteinerfestenOberflächezeigt
Kraterunddiemeistenvonihnensinddamitregelrecht
übersät.EslohntsichdaheraucheinwenigsichmitderArt
undWeisezubeschäftigen,wieKraterentstehen.
Manstelltsichdasjaganzsimpelvor:EinFelsbrockenausdemAll
kollidiertmiteinemanderemHimmelskörperunddabeientstehtein
Krater.Ganzsoeinfachistesdannaberdochnicht.Diemeisten
ObjektedieausdemAllaufdieErdefallenerzeugenzumBeispiel
überhauptkeinenKrater.DennunserPlanethateineAtmosphäre.Trifft
einObjektausdemAllaufdieLufthüllederErde,dannwirdesdadurch
abgebremst.DieGeschwindigkeitensinddabeienormhoch:EinObjekt
ausdemWeltallhateineMindestgeschwindigkeitvoncirca12
KilometernproSekunde.WieichschoninFolge151der
Sternengeschichtenerzählthabe,brauchtmanmindestenseine
Geschwindigkeitvon11,2KilometerproSekundewennmandieErde
verlassenwill.WürdemanzumBeispieleineKanonenkugelmiteiner
geringerenGeschwindigkeitabschießen,dannwürdesiewiederaufdie
ErdezurückfallenundkönntedieAnziehungskraftunseresPlanetennicht
überwinden.WenndasdieGeschwindigkeitist,dieeinObjekt
mindestenshabenmussumdieErdezuverlassen,dannistesauchdie
Mindestgeschwindigkeitdieeshabenmuss,wennesausdemAllauf
dieErdefällt.
KrateramMondfindetmanleicht.AufderErdeistesschwieriger…(Bild:NASA)
EinschlagendeObjektekönnenabernochdeutlichschnellerseinund
Geschwindigkeitenvonbiszu70KilometernproSekundeerreichen.
WenneinFelsbrockenmitsoeinemenormenTempoaufdieLufthülle
derErdetrifft,entstehtdurchdieReibungmitdenMolekülender
AtmosphäreeinesehrstarkeHitze.Diekannihnauseinanderbrechen
unddannregelrechtexplodierenlassen.Daspassierttypischerweisein
einerHöhevonumdie10Kilometerundesistnichtsmehrda,wasauf
derErdeeinschlagenkann.AlleObjektediekleineralsungefähr50
MetersinderreichendenErdbodennormalerweisenicht(wasgenau
passierthängtabernatürlichvonderZusammensetzungdesObjekts
ab).NochkleinereObjekte,MikrometeoritealsoStaubkörnerausdem
All,schlagengarnichteinundverbrennenauchnicht.Siesindzuklein,
alsdassicheinenennenswerteHitzeentwickeltundsieschweben
einfachzumErdboden.AufdieseWeise“regnen”biszuhundertTonnen
StaubausdemAllproTagaufdieErdeunddieschlagennatürlichkeine
Krater.
ErstwenndieFelsbrockengroßgenugwerden,wirdesinteressant.Ist
einEinschlagskörpergroßgenug,dannerreichtertatsächlichden
Erdboden.Wasdannpassiert,darfmansichallerdingsnichtso
vorstellenwiedas,wasmanbeispielsweisebeobachtenkann,wenn
manSteineineineSandkistewirft.DerfliegendeSteintrifftaufden
lockerenSandundschiebtmitseinerBewegungsenergieeinbisschen
davonzurSeitesodasserineinemMinikraterzuliegenkommt.Dass
dasnichtdasist,wasbeieinemAsteroideneinschlagpassiertkannman
leichtverstehen,wennmandieFormvonEinschlagskraternbetrachtet.
Denndiesindsogutwiealleimmerrund.BeidenSteineninder
Sandkisteistdasnichtso;hierkannmandieFormdesKraters
verändernwennmandenSteinunterverschiedenenWinkelnaufden
Sandtreffenlässt.
Asteroidenfallennunaberjaauchnichtalleimmerdirektvonobenauf
denErdboden.SietreffenebenfallsunterverschiedenenWinkelnaufdie
ErdeunddassdieKratertrotzdemimmerallerundsind,liegtanihrer
Geschwindigkeit.Siesindsogutwieimmerdeutlichschnelleralsdie
SchallgeschwindigkeitimGestein.SobaldsieaufdenBodenauftreffen,
breitetsicheineStoßwelleimGesteinausundzwarmit
Überschallgeschwindigkeit.UndnichtnurimGesteinderErdesondern
auchimEinschlagskörperselbst.EsentstehenTemperaturenvonbis
10.000Grad;derEinschlagskörperwirdverflüssigtundverdampft.
Andersgesagt:ErexplodiertundauchdemGesteindesErdbodens
gehtesnichtanders.EinVolumendesErdbodensdasungefährdem
VolumendesEinschlagskörpersentsprichtverdampftundexplodiert
ebenfalls.DasistdiesogenannteKontakt-undKompressionsphasebei
dervomOrtdesEinschlagsausStoßwellendurchdasMaterialdes
Erdbodenslaufen.DabeiwirddasGesteinaufeineganz
charakteristischeArtundWeiseverdichtetdienurbeisolchen
energetischenEreignissenstattfindenkann.Deshalbistesauch
möglich,ausgeologischenGesteinsuntersucheneindeutigzu
bestimmen,obeinKraterdurcheinenEinschlagentstandenistoder
beispielsweisedurcheinenVulkanausbruch.
AufdieKontakt-undKompressionsphasefolgtdieExkavationpshase.
DasistdiePhase,indersichdereigentlicheKraterbildet.EinTeilder
StoßwellenistdirektnachuntengerichtetundpresstdasMaterialdort
extremzusammen.EinTeilderStoßwellendrücktaberauchgegendie
SeitendesvondervorhergegangenenExplosionausgehöhlten
Bereichs.DortwirdMaterialnunausdemsichbildendenKraterhinaus
geworfenundlandetineinemringförmigenBereichumden
Einschlagsort.JenachWuchtdesEinschlagskanndaseinpaarhundert
MeterweitentferntseinoderaberaucheinpaarhundertKilometer.
JetztistderKratereigentlichschonfertig–erbleibtabernichtsowieer
ist.Das,wasdirektnachdemEinschlagentstandenistnenntmaneinen
transientenKraterunderwirdindernunfolgendenModifikationsphase
verändert.DasGesteinderErdeverhältsichwährendderextremen
EreignissedesEinschlagsnichtsowiesichGesteinnormalerweise
verhält.EswirdquasiweichundkannnachderBildungdestransienten
Kraterszurückfedern.GenauinderMittedesKraterskannsichsoein
sogenannter“Zentralberg”bilden.Derkannwiederkollabieren,es
entstehenStoßwellenundumdenRanddesKratersherumbildetsich
eineArtRingwall.JenachdemwiegroßdieWuchtdesEinschlagswar
könnensichauchmehrereRingebilden.DerKraterwirddadurch
deutlichgrößeralsvorher.
SolcheKratermit
ZentralbergenundRingen
nenntman“komplexeKrater”
imGegensatzzuden
“einfachenKratern”dievon
kleinerenObjektenerzeugt
werdenunddiedem
klassischen“Loch”inderErde
entsprechen.Undesisteben
tatsächlichein“Loch”,ein
runderKrater.Dennnichtdie
BewegungdesAsteroiden
Einfachundkomplex(Bild:NASA)
beimEinschlagistfürdieForm
verantwortlich,sonderndieExplosionganzzuBeginnderKontakt-und
Kompressionspgase.WiegroßgenaueinKraterwird,lässtsichnicht
exaktvorhersagen.AlsgrobeAbschätzungkannmandavonausgehen,
dassderDurchmesserdesKratersungefähr10malsogroßistwieder
DurchmesserdesEinschlagskörpers.DamitaufderErdeeinkomplexer
Kraterentstehenkann,mussdaseinschlagendeObjektmindestens2bis
4Kilometergroßsein.AufdemMondsiehtdieSacheaberandersaus
–derMondistkleinerundhateinegeringereSchwerkraft.Diebestimmt
abereinerseitsmitwelcherGeschwindigkeiteinEinschlagskörper
angezogenwirdundauchwiesichdasGesteinnachdemEinschlag
verhält.UmkomplexeKrateraufdemMondzuerzeugenmussein
Objektmindestens15Kilometergroßsein.
DerMondhatallerdingsauchkeineAtmosphäre.Dashatzwei
AuswirkungenaufdieKraterbildung:Einerseitskönnenauchkleineund
kleinsteObjektemitihmkollidierenohnezerstörtzuwerden.Während
aufderErdenurObjektemitmehrals50MeterneinenKraterschlagen
können,könnendasaufdemMondselbstkleinsteBrockenvon
Weltraumstaub.DieAtmosphäresorgtaberauchdafür,dassdieKrater
imLaufederZeitwiederverschwinden.Wind,Wetterundandere
ErosionsprozesseschleifendieStrukturenabundamEndebleibtnichts
mehrübrig.EinKrateraufdemMondbleibtviellängerbestehen
(allerdingsnichtunendlichlange,auchimWeltallgibtesErosionwieich
inFolge130derSternengeschichtenerklärthabe).
DasistauchderGrund,warumaufdemMondsoenormvieleKraterzu
sehensindundaufderErdenurvergleichsweisewenig.Esliegtnicht
daran,dassderMondöftergetroffenwird–eherimGegenteil.Die
ErdeistgrößerundhateinegrößereAnziehungskraft;sieistalsoauch
öfterdasZielvonGeschossenausdemAll.Aberhierbeiunssehenwir
dieFolgennicht;aufdemMondbleibensiefürlangeZeitbestehenund
sichtbar.Dorthabenwirüber60.000KratermiteinemDurchmesservon
einemKilometergezählt;aufderErdeabernurknapp100miteinem
ähnlichgroßenDurchmesser.
DergrößtebekannteKrateraufderErdeistderVredefort-Kraterin
Südafrika.Eristkaumnochzusehenundfastschonkomplettverwittert.
Irgendwannvor2MilliardenJahrenmussdorteinungefähr10Kilometer
großerAsteroideingeschlagenundein100Kilometerbreitesund40
KilometertiefesLochindieKrustederErdegerissenhaben.Einen
anderengroßenKratermit200KilometernDurchmesserfindetmanauf
derHalbinselYucatáninMexiko.Oderbesser:Manfindetihnsogutwie
garnicht;anderErdoberflächeistnichtsdavonzusehenundnurdurch
geologischeUntersuchungenkonntemanihnentdecken.ZumGlück,
denndieser65MillionenJahrealteKrateristdas,wasvomberühmten
Einschlagübrigblieb,derdieDinosaurierausgelöschthat.In
DeutschlandstehtdiebayrischeStadtNördlingenmittenineinem24
KilometerdurchmessendenEinschlagskrater,demNördlingerRies,das
vor14,6MillionenJahrenentstand.
EinschlagskraterkönnenunsenormvielüberdieVergangenheitunseres
Planetenverraten.AberauchüberdieGeschichteunseres
Sonnensystems.WiruntersuchendieKrateraufdemMarsderdank
seinerdünnenAtmosphäreebenfallsUnmengenanKraternzeigt;
ebensowiederMerkuroderdiegroßenMondederGasplanetenim
äußerenSonnensystem.Zumindest
diejenigen,dienichtvonallzudicken
Eisschichtenbedecktsind,denndieKrater
dortverschwindenschnell;Auchaufder
Venusfindenwirquasiüberhauptkeine
Krater,daihreextremdichteAtmosphäre
kaumetwasbiszumBodendurchkommen
lässt.
TrotzdemsindKraterwichtig.Inihnen
steckendieInformationenüberdasInnere
derHimmelskörper,diewirsonstnieherausfindenkönnten.Siezeigen
unsdieVergangenheit,diewirsonstniesehenkönnten.Undsiesagen
uns,wiedasSonnensystemausgesehenhat,alseswederLeben,noch
unsereErdegegebenhat.Aberdasistwiedereineganzandere
Geschichte.
Nördlingen,inmittenseines
Einschlagkraters(Bild:NASA)
WETTERKRIEGUNDWETTERMANIPULATION
M
eteorologieistkeineAstronomie.Abereinegewissen
GrundkenntnisüberdasWettermussmanauchals
Astronombesitzen.EinPlanetwieJupiteristzum
BeispieleineinzigesriesigesWettersystem;die
EigenschaftenvonunserenNachbarnMarsundVenuskönnenwirnur
verstehen,wennwirauchdieVorgängeinderenAtmosphären
verstehen.BeiderSuchenachdenlebensfreundlichenPlanetenanderer
SternemüssenwirunsselbstverständlichauchGedankenüberdas
dortigeWettermachen.UndwenndieAstronomenindenHimmel
blickenwollen,dannkönnensiedasnur,wennkeineWolkendenBlick
aufdieSterneversperren.DasWetteristalsovongroßerBedeutungfür
dieAstronomie.UndwennderNachthimmelwiedereinmalvollWolken
hängt,dannwünschtsichsomancherAstronom,dassmandemWetter
nichtnurpassivausgeliefertist,sondernesauchverändernkann.
MitdiesemWunschsinddieAstronomennichtalleine.Seites
MenschengibtspieltdasWettereinegroßeRolleinihremLebenund
siedenkendarübernach,wiesieesbeeinflussenkönnen.Alsman
DonnerundBlitz;SonneundRegennochdemWirkenderGötter
zugeschriebenhat,hatmanversuchtdasWettermitreligiösenRitualen
undOpfergabenzubeeinflussen.AlsmandannanfingdieVorgängein
derAtmosphärederErdeeinwenigbesserzuverstehen,gingmandazu
über,sichauchaufwissenschaftlicheArtundWeiseGedankenüberdie
Wettermanipulationzumachen.
Wettermanipulation!Siehteinfachaus,istesabernicht…(Bild:PublicDomain)
DenBeginnderwissenschaftlichenErforschungderWettermanipulation
könntemanaufden24.Juni1942datieren.Natürlichgabesauchschon
früherdiverseLeute(undsehrvieledavonechteScharlatane)diemit
verschiedenendubiosenMethodenprobiertenRegenzumachenoder
Wolkenzuvertreiben.AberandiesemTagdemonstriertenIrving
LangmuirundseinAssistentVincentSchaefervoreinemPublikumaus
PolitikernundMilitärangehörigen,dasssieinderLagewareneinganzes
TalhintereinerkünstlichenNebelwandzuverstecken.Eswarenkeine
echtenWolkendiesieerzeugthatten;eswareineArtsehrfrühe
Nebelmaschineabereswarschnellklar,wozumansoetwasbrauchen
konnte.ImmerhinherrschtedamalsKriegaufderWeltundwennman
einenAngriffdereigenenSoldatenmitkünstlichenNebelvordemFeind
versteckenkonnte,wardaskeineschlechteSache.Langmuirundseine
KollegenbeschäftigtensichvondaanweitermitderErforschungvon
Wolken,derenEigenschaftenundderFrage,wiemandasWetterim
militärischenSinnebeeinflussenkann.
UndIrvingLangmuirwarnichtirgendwer!ErwarChemikerunderfand
zumBeispieleineneuartigeVakuumpumpe.Erfandheraus,dassman
dieLebensdauervonGlühlampenverlängernkonnte,wennmansiemit
bestimmtenGasenfüllte.ErentwickelteeineneueSchweißtechnik.Er
arbeitetealseinerdererstenForscherüberhauptmitPlasma,also
Gasendiesoheißsind,dasssichdieElektronenausderAtomhüllevon
denAtomkernentrennenunderwarderjenige,derdasWort“Plasma”
geprägthatte.ErtrugzumVerständnisvonAtomenbeiundbeschrieb
dieOberflächenvonMolekülenundMaterialienaufeineganzeneue
Weise.Und1932bekamerfürseine„Entdeckungenund
UntersuchungenzurOberflächenchemie“denNobelpreisfürChemie.
LangmuirwaralsoeinerderbestenChemikerseinerZeit.Und
überzeugtdavon,dasseresschaffenkönnte,dasWetterzu
manipulieren.
SeinKollegeVincentSchaeferentdeckte1946,dassmanmit
TrockeneisdasWasserinderLuftdazubringenkann,sichinEiskristalle
zuwandeln.DieEntdeckungwarZufall:DerKuhlschrankmitdem
SchaeferseineExperimentedurchführtewarnichtkaltgenugund
deswegenschmissereinfacheinStückgefrorenesKohlendioxidhinein.
DieTemperaturderLuftsankschlagartigundebensoschlagartig
entstandenjedeMengeEiskristalle.SchoneinwinzigesStück
TrockeneisreichteausumeinegroßeAnzahlanEiskristallenzu
erzeugen.
LangmuirundSchaeferwolltensofortwissen,wasTrockeneismit
natürlichenWolkenanstellenwürde.Wolkenbestehenjaaus
Wassertropfen(wieichinFolge105derSternengeschichtenausführlich
erklärthabe).WennTrockeneisinderLuftdafürsorgenkann,dasssich
dasWasserinEiskristalleverwandelt,kannesdasinWolkenvielleicht
auch.UndwennesineinerWolkeEiskristallegibt,könnensichumdiese
KristalleherumimmermehrWassertropfenanlagern–esentsteht
Schneeundwenndertiefgenugfällt,wirdausdemSchneeRegen.Man
müsstealsonureinwenigTrockeneisindieWolkenwerfenundkönnte
siesodazubringen,abzuregnenundsichaufzulösen.
EntsprechendeVersuchemitechtenWolkenundFlugzeugenwurden
durchgeführt.UndliefertenErgebnisse,dienichtwirklicheindeutig
waren.LangmuirundseineKollegenwarenüberzeugtdavon,dasssie
tatsächlichRegenmachenkonnten.AndereMeteorologenwandtenein,
dassmanausdenVersuchenkeinebrauchbarenstatistischenDaten
ableitenkönne.Manweißjanicht,wasdieWolkegemachthätte,wenn
mansienichtmitTrockeneisbehandelthätte.
Trotzdem:DiemilitärischenundwirtschaftlichenVerlockungender
Wettermanipulationwarenzugroß.Langmuirforschteweiter.Immer
wiederwurdenWolkenmitTrockeneisbehandelt.Manversuchtesogar,
denWegvonHurrikanendurchdieBeigabevonTrockeneiszu
verändern.1947entdeckteBernardVonnegut,einweitererKollegenvon
Langmuir,dassmanmitSilberjodidnochbessereErgebnisseerreichen
kannalsmitTrockeneis.Esbildetensichnochschnellerundnochmehr
Eiskristalle,dadieStrukturderSilberjodidkristalleden
KondensationskernenvonSchneeflockensehrähnlichwar.Außerdem
löstesichdasSilberjodidnichteinfachauf,wiedasTrockeneissondern
blieblangeinderAtmosphärebestehen.EsgabweitereVersuchemit
beeindruckendenNamenwie“ProjectCirrus”oder“OperationCumulus”
undweiterhinkeineeindeutigenErgebnisse.DavonwollteLangmuir
allerdingsnichtshören.ErwarzumBeispielfestdavonüberzeugt,dass
seineExperimentemitTrockeneisdazugeführthatten,dassder
HurrikanKingimJahr1947seinenKursgeänderthatte–undals
Meteorologenihndaraufhinwiesen,dassdieseKursänderungschonvor
seinenExperimentenvonihnenprognostiziertwurde,wurdeernur
wütendundbeleidigtesie.
DasProblemanderSache
wardieStatistik.Eswarnicht
möglich,irgendetwas
verbindlichesausallden
ExperimentenmitTrockeneis
undSilberjodidabzuleiten.Mal
passierteetwas;malpassierte
nichtsundniemandwusste,
waspassiertodernicht
passiertwäre,wenneskeine
Experimentegegebenhätte.
Langmuirwareinguter
ChemikerundseineArbeitan
derWettermanipulation
erfolgtenach
wissenschaftlichenMaßstäben
undmitwissenschaftlichen
Methoden.Erwarallerdings
keinExpertefürMeteorologie
underließsichbeider
DieIdeewargut,hatabernichtfunktioniert
(Bild:Smcnab386,CC-BY-SA3.0)
InterpretationderErgebnisse
vonseinemWunschdenkenleitenundnichtderRealitätderDaten.
AndereundechteExpertenfürdasWetterwiesendaraufhin,dassdie
VorgängeinderAtmosphärekomplexsind.Prozesseauf
mikroskopischkleinenSkalenbeeinflussendasWetterebensowie
ProzesseinglobalemMaßstab.Undalletretenmiteinanderin
Wechselwirkung.DasganzeSystemdesWettersisteinchaotisches
SystemundesistsogutwieunmöglicheineneinzigenFaktor
herauszugreifenundihnfürmaßgeblicheVeränderungenverantwortlich
zumachen.Das,wasLangmuirtat,warsogenanntepathologische
Wissenschaft.ErverwendetewissenschaftlicheMethodenumetwaszu
erforschen,wasunwissenschaftlichwar.Andereerkanntendas,
Langmuirselbstabernicht.Wasumsotragischerwar,daesniemand
andereralsLangmuirselbstwar,der1953denBegriff“Pathologische
Wissenschaft”erfandundeinführteumDingewiedieErforschungvon
fliegendenUntertassenoderTelepathiezubeschreiben.Dassauch
seineArbeitzurWettermanipulationdarunterfiel,merkteernicht.
Vorallemauch,weilesimmernochgenugeinflussreicheLeutegab,die
ihmsehrgenauzuhörten.WährenddesKaltenKriegesgabeszwischen
denUSAundderUdSSRnichtnureinWettrüsteninSachen
Nuklearwaffen.AuchdiemilitärischeWettermanipulationbeschäftigte
beideNation.Manstelltesichvor,wiemanmitgezielter
WettermanipulationeineDürreüberFeindeslandauslösenkönnte.Oder
sintflutartigenRegenüberderArmeedesGegnersniedergehenlassen
könnteumihnsozuimmobilisieren.MankönnteHurrikanszumFeind
umleiten,seineSchiffeindieHäfenunddieFlugzeugeaufdenBoden
zwingen.DasallesklangzuverlockendfürdieGeneräleundPolitiker
undniemandwolltedasRisikoeingehen,beim“Wetterkrieg”ins
Hintertreffenzugeraten.AlldieExperimentedieschonfrüher
durchgeführtwordensind,wurdenweitergeführtunddieErgebnisse
warengenausowenigeindeutigwiezuvor.
DashinderteaberzumBeispieldieUSAnichtdaran,indenJahrenvon
1967bis1972die“OperationPopeye”durchzuführen.Diesesdamals
undauchnochlangedanachstrenggeheimeProgrammwardafür
ausgelegt,dasWetterinSüdostasienzumodifizieren,wosichdieUSA
geradeinihremtragischenKriegmitVietnambefand.Manwolltedie
StraßenundWegedesHo-Chi-Minh-Pfadesdurchkünstlicherzeugten
RegenunpassierbarmachenundsodenVietnamesendenTransport
vonMaterialundTruppenerschweren.FünfJahrelanggabmanjedes
Jahr3,6MillionenDollarausumwährendmehrals2600FlügenWolken
mitSilberjodidzubehandeln.Gebrachthatesnichts,wedergewannen
dieUSAdenKriegnochgabesirgendwelchebrauchbarenDatendie
belegten,dassdasganzeirgendeinenmessbarenEffektaufdenRegen
inderRegionhatte.
DieSituationhatsichbisheutenichtgeändert.Esgibtimmernoch
keinerleiDatendiebelegen,dassmandasWettertatsächlichgezieltund
reproduzierbarbeeinflussenkann.Wasabernatürlichnichtsdaran
ändert,dassesnichtimmernochprobiertwird.Währendder
olympischenSommerspieledesJahres2008inPekingverkündete
ChinazumBeispiel,dassesdieWolkenmanipulierenwolleumRegen
währendderVeranstaltungenzuverhindern.InÖsterreich,Deutschland
undanderswoaufderWeltfliegenKleinflugzeugedurchdieWolkenum
HagelschädeninderLandwirtschaftzuverhindernoderRegenzu
provozieren.AberdassalldieseBemühungenauchfunktionieren:Dafür
gibteskeinenverlässlichenNachweis.
Esistimmernocheinwenigsowiefrüher:
DamalshabenwirdenGötternOpfer
gebrachtinderHoffnung,dasssieuns
RegenoderSonnenscheinschicken.Jetzt
schießenwirausFlugzeugenaufdie
Wolkenundbildenunsein,dasswirso
KontrolleüberdasWetterhabenkönnten.
OderentwickelnVerschwörungstheorien
Chemtrails…gibt’snicht
überböseRegierungenoder
Geheimorganisationen,dieunserWetterheimlichdurchChemtrailsaus
geheimenChemie-Sprühflugzeugenmanipulieren.Undmitgroßen
RadioanlagenmysteriöseStrahlenindenHimmelschickenumso
Wolkenzuerzeugenoderzuvertreiben.DieGeschichteder
WettermanipulationistvollvonScharlatanen,Betrügerund
esoterischemUnsinn.
SieistaberauchvollvonechtenWissenschaftlerdieihrbestesgetan
haben,umdiechaotischenVorgängeinunsererAtmosphärezu
verstehenundzukontrollieren.DasmitderKontrollehatnichtgeklappt,
aberdasVerständnisdesWetterswirdimmerbesser.AmEndemüssen
wirunsaberimmerdamitabfinden,dassdasChaosebennunmaldas
Chaosist.Eslässtsichverstehen,abernichtbeliebiggenau
vorhersagen.Undnochschwerermanipulieren.Auchwennichmirals
Astronomdurchausmanchmalwünschenwürde,mankönntedieWolken
einfachvomNachthimmelblasenunddenBlickaufdieSterne
freigeben:EswirdweiterhineinWunschbleiben.
DERPOLARSTERN
P
olaris,Phoenice,Alruccabah,Lodestar,Navigatoria,
Cynosura,…–dievielenNamendiesesSternszeigen
schon,dassessichumeinganzbesonderesExemplar
seinerGattunghandelt.Heutegehtesinden
SternengeschichtenumAlphaUrsaeMinoriswiederoffizielleName
desSternslautet.Umden“Polarstern”,wieeraufdeutschheißt.
DerPolarsternistvorallemwegenseinerPositionamHimmelso
außergewöhnlich.EristderhellsteSternimSternbildKleinerBär,ein
rechtunscheinbaresSternbildamHimmelundderPolarsternistauch
keinbesondersauffälligeroderhellerStern.Eristschongarnichtder
hellsteSternamNachthimmel,wiemanofthörenkann.MitfreiemAuge
kannmanihnzwardurchausgutsehen–aberesgibtvieleSternedie
hellersind.ZweiDingesindes,dieihnauszeichnen:Inseiner
unmittelbarenUmgebunggehörterzudenhellstenObjekten;eristalso
schwermitanderenSternenzuverwechseln.Undvielwichtiger:Er
befindetsichfastexaktdortamHimmel,wosichauchder
Himmelsnordpolbefindet.DerHimmelsnordpolistderaufdenHimmel
projizierteNordpolderErde.WennmandieRotationsachseunseres
PlanetengedanklichbishinaufindenHimmelverlängert,dannläuftsie
direktamPolarsternvorbei.
WennsichnundieErdeeinmalamTagumihreAchsedreht,dannsieht
dasfürunssoaus,alswürdensichdieSterneallesamteinmalproTag
umdieErdeherumbewegen.UndderPunktumdensiesichscheinbar
drehenistderPolarstern.DashatihmseitlangerZeitdie
AufmerksamkeitderMenschengesichert.InderindischenAstronomie
trägtderSterndenNamendhruva,wassovielwie“FixierterStern”
bedeutet:VonallenSternenamHimmelistderPolarsterndereinzige,
dersichnichtbewegt.ErstehtfestandemOrt,andemersichbefindet.
EinalterenglischerNamefürdenPolarsternistlodestar,wasvom
norwegischenWortleiðarstjarnabeziehungsweisedem
mittelhochdeutschenWortleitsterneabstammt.DerPolarsternistalso
einStern,vondemmansichleitenlassenkann.Undzwarimmerin
RichtungNorden.
DaderPolarsterngenauüberdemNordpolderErdesteht,zeigtseine
PositionamHimmelfüralleBeobachtergutsichtbardieRichtungnach
Nordenan.FürdieNavigationaufSeeoderohneKompasswarder
PolarsterndaherinderVergangenheitimmerwichtigundauchheute
kannmansichzumBeispielaufWanderungengutnachihmrichten.Er
lässtsichauchohnegroßeastronomischeKenntnissegutfinden.
DazumussmannurdieKonstellationdesGroßenWagensfinden;eine
GruppevonSternendiesoauffälligundbekanntist,dassmansiekaum
verfehlenkann.WennmannundieVerbindungsliniezwischendenhellen
hinterenSternendesGroßenWagensetwaumdasfünffacheverlängert,
landetmangenaubeimPolarstern–undweiß,woNordenliegt.Alshelle
MarkierungdesHimmelspolsdientderPolarsternzwarschonlange,
abernichtimmer.DieRotationsachsederErdezeigtnichtimmerindie
gleicheRichtungsondernbeschreibtimVerlaufvon26.000Jahreneinen
kleinenKreisamHimmel.AlsdergriechischeGeographPytheasim
drittenJahrhundertvorChristusdieRegiondesHimmelsnordpols
beschriebstellteerfest,dasssichdortkeineSternebefinden.Und
tatsächlichzeigtedieRotationsachsederErdedamalsineineRichtung
indersichkeinauffälligerSternbefand.EinpaarhundertJahredavor
warThubanimSternbilddesDracheneinguterPolarsternunddie
MenschendieinderSteinzeitvorungefähr14.000JahrenzumHimmel
geblickthaben,konntendiehelleWegadirektbeimHimmelspolsehen.
UnddieMenschendiesichincircazweiJahrtausendenandenSternen
orientierenwollen,müssenzuGammaCepheiimSternbildKepheus
schauen,wennsieNorden
findenwollen.
DerPolarsternistabernicht
nurausnavigatorischerSicht
interessantsondernhatauch
astronomischeinigeszu
bieten.ZumBeispieldie
Tatsache,dassessich
eigentlichnichtumeinen
sondernumdreiSterne
handelt.ZweiSternebilden
dorteinsehrenges
Doppelsternsystem;PolarisAa
isteingroßergelber
Riesensternmitder4,5fachen
MassederSonnederungefähr
2000Malsohellleuchtetwie
unsereSonne.SeinBegleiter
PolarisAbdagegenistein
DerPolarsternistleichtzufinden(Bild:
PublicDomain)
ZwergsternundderAbstandzwischenihnenbeträgtnurungefähr20
AstronomischeEinheiten;entsprichtalsoderinetwaderDistanz
zwischenderSonneunddemUranus.2400AstronomischeEinheiten
entferntbewegtsichdersonnenähnlicheSternPolarisBumbeide
KomponentendesDoppelsternsystemsherum.
DieEntfernungzwischendendreiSternen
desPolarsternsystemsundderErde
beträgt433Lichtjahre;eineDistanzdie
KünstlerischeDarstellungder
SterneimPolarstern-System
(Bild:NASA,ESA,G.Bacon
(STScI))
dankgenauerSatellitenmessungen
mittlerweilerechtgutbekanntist;vornicht
allzulangerZeitdachtemannoch,dass
dieDistanznäherbei330Lichtjahrenlag.
DasProblembeider
Entfernungsbestimmunglagauchinder
NaturdesPolarsternsselbst.DieHelligkeit
vonPolarisAa,alsdeshellen
Riesensternsändertsich.Heutewirderals
veränderlicherSternklassifiziert(überdie
ichinFolgen64und65der
Sternengeschichtenmehrerzählthabe)
undzwaralsklassischerCepheid.Früher
dachteman,eshandlesichumeinenTyp-II-Cepheid.DerUnterschied
zwischendiesenbeidenGruppenliegtinihremUrsprung:Die
klassischenCepheidengehörenzursogenanntenPopulationI,alsder
jüngstenGenerationanSternenzudenenauchunsereSonnegehört.
CepheidenvomTyp-IIgehörenauchzurPopulationII,alsoeinerälteren
GenerationderSterne.NochältersindnurSternederPopulationIII,die
direktnachdemUrknallselbstentstandensind.SolcheSternehatman
bisjetztabernochnichtbeobachtenkönnen.WieCepheidenihre
Helligkeitverändernisteinigermaßengutverstanden,aberder
PolarsternspieltauchhiereineSonderrolle.
Vor1963ändertesichseineHelligkeitumungefähreine
Zehntelmagnitude,alsoumetwa5ProzentdergesamtenHelligkeit.
Nach1966wurdedieÄnderungschnellschwächerundbetrugnurnoch
etwa2,5Prozent.AktuelleBeobachtungenzeigenallerdings,dassdie
Ausschlägewiederstärkerwerden;einVerhaltendasmanbisjetztso
nochnichtbeiveränderlichenSternendesCepheiden-Typsbeobachtet
hat.Mangehtdavonaus,dassderengeBegleitsternPolarisAbetwas
damitzutunhat.DieÄnderunginderHelligkeitwirddurcheine
VeränderungderTemperaturdesSternsverursachtundhierkanndie
BewegungderbeidenSterneumeinandervielleichteineRollespielen.
NochinteressanterwirddieAngelegenheit,wennmanauchdiealten
BeobachtungenausderAntikeberücksichtigt.Vergleichtmandie
AufzeichnungendesAstronomenPtolemäusmitdenenvonheute,dann
musssichdieHelligkeitdesPolarsternsumdas2,5fachevergrößert
haben.Wenndastatsächlichsowar,dannistdasebenfalls
außergewöhnlich.EinesoschnelleundstarkeÄnderungderHelligkeitist
nichts,wassichleichtmitdenStandardmodellenderSternentwicklungin
Einklangbringenlässt.
DasRätselumdieHelligkeitsveränderungendesPolarsternsistnoch
einmalextrainteressant,wennmanberücksichtigtdaserfrühersogar
alsNullpunktfürdieSkaladerHelligkeitsmessungbeiSternendiente.
BevormandieVeränderlichkeitdesPolarsternsentdecktedachteman,
manhätteindemSternmitseinereinmaligenfixenPositionam
HimmelspoleinenwunderbareBezugspunktentdecktandemsichalle
anderenSternhelligkeitenmessenlassen.Tja–sokannsgehen…
DerPolarsternwirdunsMenschenalsoweiterbeschäftigen.Die
AstronomenwerdenversuchenseineseltsamenEigenschaftenzu
verstehen.DieLeutewerdenihnweiterhinalsHilfebeidernächtlichen
Orientierungbenutzen.Undseine–zumindestderzeitnoch–einmalige
PositionanunseremHimmelwirdweiterhinKünstlerinspirieren,sowie
damalsWilliamShakespeare,derdenPolarsterninseinemberühmten
Sonett116als“unverrücktes”und“unwandelbaresZeichen”mitder
Liebeverglichenhat.UndmitdiesemschönenGedichtmöchteichdie
heutigeFolgederSternengeschichtenauchbeenden:
"
DemfestenBundgetreuer
HerzensollKeinHindernis
erstehn:Lieb’istnichtLiebe,
Die,inderZeitenWechsel
wechselvoll,Unwandelbar
nichtstetsimWandelbliebe.
EinZeichenistsiefestund
unverrückt,Dasunbewegtauf
SturmundWellenschaut,Der
Stern,zudemderirreSchiffer
blickt,DesWertsichkeinem
Höhenmaßvertraut.KeinNarr
derZeitistLiebe!Ob
gebrochenDerJugendBlüte
fälltimSensenschlag,Die
LiebewanktmitStundennicht
undWochen,Nein,dauert
ausbiszudemJüngstenTag!
KanndiesalsIrrtummir
gedeutetwerden,Soschrieb
ichnie,wardniegeliebtauf
Erden!
"
DASUNGELÖSTEPROBLEMDERNAVIER-STOKES-GLEICHUNGEN
H
iergehtesumeinProblemmitdessenLösungmansich
eineMillionDollarverdienenkann.Esistallerdings
durchauseinwenigknifflig.Soknifflig,dasseszuden
siebenMillenium-Problemengehört.DiehatimJahr2000
dasClayMathematicsInstituteausdenUSAzusammengestellt.Es
handeltsichummathematischeVermutungenfürdietrotzlangerSuche
nochkeinBeweisgefundenwerdenkonnte.Dastrifftaufziemlichviele
Problemezu,indiesemFallsindesaberVermutungendievongroßer
BedeutungfürdieMathematiksind.SogroßeBedeutung,dassfürihre
LösungebenbesagteeineMillionDollarausgelobtwurden.
DieMathematikistfüralleNaturwissenschafteneinunverzichtbares
WerkzeugundjedermathematischeFortschrittdortfindetfrüheroder
späterauchseineAnwendunginPhysik,AstronomieundCo.Dasgilt
auchfürdiesiebenMillenium-Probleme;beieinemdavongiltdasaber
ganzbesonders.EsgehtdabeiumdiesogenanntenNavier-StokesGleichungen.DerfranzösischeMathematikerClaudeLouisMarieHenri
NavierundderIreGeorgeGabrielStokesbeschäftigtensichim19.
JahrhundertmitdemVerhaltenvonFlüssigkeitenundGasen.Ganz
besondersinteressiertwarensieanderFrage,wiesichströmende
GaseundFlüssigkeitenmathematischbeschreibenlassen.Siefanden
einSystemkompliziertermathematischerGleichungen,mitdenensich
solcheStrömungenbeschreibenlassen.
Strömungensindüberall!(Bild:NASA/GoddardSpaceFlightCenterScientificVisualizationStudio)
AberwiedasinderMathematikoftsoist:Esmagdurchauskompliziert
sein,eineGleichungaufzustellen–nochkomplizierteristesmeistens,
dieseGleichungdannauchzulösen.Undgenaudavonhandeltdas
Millenium-ProblemderNavier-Stokes-Gleichung.Esistleichtzusehen,
warumesnichtnurinderMathematikwichtigist,dasVerhaltenvon
strömendenFlüssigkeitenundGasenzuverstehen.Gaseströmenin
einemVerbrennungsmotor.OderderTurbineeinesFlugzeuges.Gase
strömeninderAtmosphärederErdeunderzeugendasWetter.Autos
werdensogebaut,dassdieLuftmöglichstohneWiderstandübersie
hinwegströmt.ÜberallinderNaturströmenGaseundFlüssigkeiten;
überallinunserentechnischenGerätengibtesStrömungendie
verstandenwerdenmüssen.UndnichtnuraufderErde,auchimWeltall
spielenströmendeGaseeineRolle.BetrachtenwirzumBeispieldieZeit
vor4,5MilliardenJahrenalsinunseremSonnensystemdiePlaneten
entstandensind.UrsprünglichgabesdortnurdiejungeSonnedievon
einergroßenScheibeausGasundStaubumgebenwar.AlldiesesGas
undderStaubwirbeltendurcheinanderundbeeinflusstensich
gegenseitig.DasResultatdiesesWirbelnsundBeeinflussenswaren
zuerstkleinereFelsbrockendiesichausdemGasunddemStaub
gebildethabenundspätergroßePlaneten,dieausderKollisionvon
Felsbrockenentstandensind.
WennwirdiesenProzesskorrektverstehenwollen,müssenwirauch
verstehenwiegenaudasGassichverhaltenhat;wiegenauesinder
ScheibeumdiejungeSonnegeströmtist.Undauchspäterspielen
diesePhänomeneeineRolle:InFolge68derSternengeschichtenhabe
ichvonderplanetarenMigrationerzählt;davonwiediePlaneteninder
FrühzeitdesSonnensystemsaufgrundihrerWechselwirkungmitdem
damalsnochvorhandenenGasunddemStaubihreUmlaufbahnen
vergrößertundverkleinerthaben.AuchhiermüssenwirdieStrömungen
verstehen,wennwirdiePlanetenverstehenwollen.DieAtmosphärevon
GasplanetenwieJupiterundSaturnsindeineinzigesgroßes
StrömungssystemausverschiedenenGasen.DasVerhaltenunserer
SonnewirdvondenPlasmaströmungeninihremInnerenbestimmt.
OdernehmenwirschwarzeLöcher:BevorMaterialineinschwarzes
Lochfällt,bewegtessichzuerstaufspiralförmigenBahnenumdas
Lochherum.SchwarzeLöcherkönnenalsovongroßenScheibenaus
GasundStaubumgebenseinundwirstehenwiedervordemProblem,
Strömungenverstehenzumüssenwennwirverstehenwollen,welche
hochenergetischenProzessedortablaufenkönnenundwieschwarze
LöcherbeispielsweisedieextremhellleuchtendenQuasare–vondenen
ichinFolge52mehrerzählthabe–antreibenkönnen.
Kurzgesagt:Ohneein
vernünftigesVerständnisvon
StrömungeninGasenund
Flüssigkeitensindwirinder
Naturwissenschaft
aufgeschmissen.DieNavierStokes-Gleichungensagen
uns,wiewirdasVerhalten
solcherStrömungen
mathematischmodellieren
können.Abersiezeigenuns
auchdasgroßeProbleman
derSache:DieTurbulenz.So
VollerStrömungen:DerJupiter!(Bild:
NASA/JPL/UniArizona)
gutwieüberallwoetwas
strömt,kommtesauchzu
Turbulenzen.ZuWirbeln,Durchmischungundchaotischen
Veränderungen.GenaudasmachtdieSacheschwierig.Esgibtzwar
jedeMengeComputersimulationendiemitverschiedenstenTechniken
dieNavier-Stokes-GleichungennutzenumStrömungendarzustellenund
zuuntersuchen.Aberwirwissenimmernochnicht,obdiese
GleichungenabseitsvonnumerischenComputersimulationenüberhaupt
klardefinierteundexaktemathematischeLösungenhaben!
Klar,auchComputersimulationensindguteundbrauchbareInstrumente.
WenneszumBeispielumdiegravitativeWechselwirkungvon
Himmelskörperngeht,stehendieAstronomenjavoreinerähnlichen
Situation.WieichinFolge96derSternengeschichtenschonerzählt
habe,wareshierauchvergleichsweiseeinfach,mathematische
Gleichungenaufzustellen,diedieseWechselwirkungbeschreiben.
JahrhundertelanghataberniemandeinemathematischexakteLösung
dieserGleichunggefundenmitdermandieBewegungvon
HimmelskörpernunterihrerwechselseitigenGravitationskraftebenso
exaktbeschreibenkann.MangingdavonausdasessoeineLösung
gebenmüsse–aberwiederfranzösischeMathematikerHenriPoincaré
im19.Jahrhundertzeigenkonntehattemansichdageirrt.Erbewies,
dasseskeineLösunggebenkann.Unddamitauch,dassdie
numerischenNäherungslösungeneinerComputersimulationallessind,
waswirhaben.
WasdieBewegungvonHimmelskörpernangehthabenwirunsdamit
abgefundenundseitdieComputersoschnellundgutrechnenkönnen
wiesieesheutetunistdieSacheauchkeingroßesProblemmehr.Die
LösungendiewirerhaltensindzwarnurNäherungslösungenaberdie
mathematischeKraftderComputererlaubtesunsimPrinzipdiese
Näherungenbeliebiggenauzumachen.WiedieSituationbeiden
Navier-Stokes-Gleichungenaussieht,wissenwirallerdingsnochnicht.
HiersuchendieMathematikerimmernochnacheinerexaktenLösung;
hierhofftmanimmernoch,dieSachemathematischindenGriffkriegen
zukönnen.WennesgelängewäredasgroßartigundmitSicherheit
mehralsdasPreisgeldvoneinerMillionDollarwert.DieMöglichkeit,die
Navier-Stokes-GleichungenaufdieseWeisevielbesserverstehenzu
könnenalsheute;dieMöglichkeitdadurchauchdasVerhaltenvon
StrömungenundvorallemvonTurbulenzenvielbesserverstehenzu
könnenalsheutewürdenichtnurenormeFortschrittebeiderAnalyse
vonnaturwissenschaftlichenPhänomenermöglichensondernhätteauch
massiveAuswirkungenaufallunsereTechnikdiesichmitStrömungen
beschäftigenmuss.BessereWettervorhersage;bessereTurbinen;
bessereMotoren–undsoweiter.
DasProblemderNavier-Stokes-GleichungenstehtvölligzuRechtauf
derListedergroßenungelöstenProblemederMathematik.Abergroße
ungelösteProblemebleibenmeistensdeswegensolangeungelöst,weil
esverdammtschwerist,siezulösen!EsgabinderVergangenheit
immerwiederLeutediemeintensiehättendieSachedurchschautund
jedesMalhabensichdanachFehlerimmathematischenBeweis
gefunden.DenletztengroßenFehlschlaginSachenNavier-Stokesgab
esimJahr2014.DahattederkasachischeMathematikerMuchtarbai
OtelbajeweineLösungderGleichungen
veröffentlicht.Seitmehrals30Jahrenhat
erlauteigenerAussagendarangearbeitet
undeinehundertseitigeAbhandlungwar
dasResultatdieserArbeit.Geholfenhat
esihmtrotzdemnichts:Andere
MathematikerüberprüftendenBeweisund
fandeneinpaarkleineFehler.Undinder
Mathematikreichenebenleiderauch
schonkleineFehlerumdasgesamte
GedankengebäudezuFallzubringen.
DasProblemderNavier-StokesGleichungenbleibtvorerstungelöst.Aber
früheroderspäterwirdsichauchhierfür
eineLösungfinden.EntwedereineechteLösungoderaberderBeweis,
dasskeineLösungexistiert.Beidesistausmathematischerund
naturwissenschaftlicherSichtgleichwertvoll.Sooderso–Hauptsache
StrömungenüberdemAtlantik
(Bild:NASA/OceanBiology
ProcessingGroup,NASA
GoddardSpaceFlightCenter)
wirwissenBescheidundworanwirsind!
DIECHINESISCHEMAUERUNDDASALL–WASWIRSEHENKÖNNENUNDWASNICHT
T
eleskopesindsuper!OhneTeleskopewäredieAstronomie
längstnichtsoweitwiesieistundwirwüsstendeutlich
wenigerüberdasUniversumalswirestun.Teleskope
erlaubenunssovielmehrzusehenalsunsereAugenes
können.Aberalleskönnenwirdamitnatürlichauchnichtsehen.Was
genaumansehenkannundwiedasmitderaltenGeschichtevonder
chinesischenMauerist,diemanalseinzigesBauwerkauchausdem
Weltallsehenkönnensoll,istdasThemaderaktuellenFolgeder
Sternengeschichten.
AusderNähesehrgutzusehen:DiechinesischeMauer(Bild:HerbertPonting,publicdomain)
ÜberdieFunktionsweisevonTeleskopenhabeichjaschoninFolge107
derSternengeschichtengesprochen.Wichtigistvorallemzuverstehen,
dassAstronomenTeleskopenichtbenutzen,umObjektezuvergrößern.
Dasistwichtig,wennmaneinFernrohrhieraufderErdeeinsetzt,weil
manzumBeispielimWaldTiereganzausderNähebetrachtenmöchte.
AberdieSterneundGalaxienimWeltallsindvielzuweitentferntalsdas
irgendeineVergrößerunghiereinenEffekthätte.Bisaufganzwenige
Ausnahmen–zumBeispielwennesumvergleichsweisenahe
HimmelskörperwiedenMondoderdenMarsgeht–nutztman
TeleskopenichtummehrDetailszuerkennensondernummehrLichtzu
sammeln,damitmanimmerschwächereundansonstenfürdasAuge
unsichtbareObjektenocherkennenkann.
DasallesistfürAstronominnenundAstronomenselbstverständlich,
führtaberbeiLeutendiemitderTechnikvonTeleskopennichtsosehr
vertrautsind,oftzuMissverständnissen.UndzumBeispielzuder
Frage,warummannichteinfachdieÜberrestederbemannten
MondlandungenmitdemTeleskopfotografiertumsoeindeutigzu
beweisen,dasssiestattgefundenhaben.Nun,abgesehendavon,dass
eskeineneuenBeweisefürdieMondlandungbrauchtweilschonimmer
zweifelsfreifestgestandenhat,dasssiekeineErfindungsind:Eswäre
auchgarnichtmöglich.
WiegutoptischeInstrumenteferneDetailserkennenkönnen,wirdmit
demsogenanntenAuflösungsvermögenbeschrieben.Sowirdder
AbstandzwischenzweiPunktenbezeichnet,dergeradenochgroß
genugist,umdiebeidenPunkteauchalseinzelnePunkteerkennenzu
können.InderAstronomiewirddieserAbstandalsWinkelangegeben.
Dasistabernichtzuschwerzuverstehen.DerMondzumBeispiel
nimmtamHimmeleinenWinkelbereichvoneinemhalbenGradein.
Andersgesagt:ZieheicheinegeradeLinievonmeinemAugezur
oberenKantederVollmondscheibeundeinezweiteLinievonmeinem
AugezurunterenKantederVollmondscheibe,dannliegtzwischenden
beidenLinieneinWinkelvoneinemhalbenGrad.Odernocheinmal
andersgesagt:WenneinKreisdereinmalumdengesamtenHimmel
herumführt360Gradhat,dannbrauchtmanzweiVollmondeproGrad,
alsoinsgesamt720Vollmondscheiben,umdieLinierundumden
Himmelkomplettzubedecken.
HatmanesmitkleinerenObjektenzutun,dannkannmandasGrad
auchnochin60BogenminutenunterteilenundjedeBogenminutein60
Bogensekunden.UndwennmandenAbstandzwischendemoptischen
GerätunddemObjektdasmanbeobachtetkennt,kannmandie
WinkelgrößenauchsehreinfachinabsoluteDistanzenumrechnen.
AmeinfachstenistdasmiteinemBeispielzuverstehen.Das
AuflösungsvermögeneinesoptischenInstrumentswirdimwesentlichen
durchzweiPhänomenebegrenzt.EinmaldieTurbulenzeninderLuft:Je
größersiesind,destoschlechterwirddasBildunddestoweniger
Detailskannmanerkennen.Daslässtsichabermitverschiedenen
Technikenumgehen,zumBeispielderadaptivenOptikvonderichin
Folge106gesprochenhabe.VielwichtigeristdieBeugung:Trifftein
LichtstrahlaufeinObjekt,wirderleichtabgelenktunddasbegrenzt
ebenfallsdieMöglichkeit,Detailszusehen.WiestarksichdieBeugung
auswirkthängtvonderWellenlängedesLichtsab,mitderman
beobachtetundvonderÖffnungdesBeobachtungsinstruments,durch
diedasLichtfällt.TeiltmandieWellenlängedurchdieÖffnungsgröße
undmultipliziertdasErgebnisnochmit1,22,dannerhältmandenSinus
desWinkelsderdasAuflösungsvermögenbeschreibt.
UnserAugeisteinoptischesInstrumentmiteinerÖffnung–derPupille
–dieetwa2Millimetergroßist.UnserAugekannsichtbaresLicht
wahrnehmen,daszumBeispieleineWellenlängevon550Nanometern
hat.FührtmandieentsprechendeBerechnungnachderebenerklärten
Formeldurch,dannerhältmaneintheoretischesAuflösungsvermögen
unseresAugesvonetwasmehralseinerBogenminute.DerMondhatja
–wieschonerwähnt–eineWinkelgrößevoneinemhalbenGrad,also
30Bogenminuten.UnserAugeistalsodurchausinderLage,Dingeam
Himmelaufzulösen,diekleineralsderMondsind.Unddawirauch
wissen,wieweitderMondvonderErdeentferntist,könnenwirdie
WinkelgrößevoneinerBogenminuteumrechnen.IneinerDistanzvon
370.000Kilometer–derdurchschnittlichenEntfernungdesMondes–
entsprichteinWinkelvoneinerBogenminuteeinerStreckevonetwa125
Kilometern.MehrschafftunserAugenicht:Alleswaskleineralsdiese
125Kilometerist,könnenwirohnetechnischeHilfsmittelaufdemMond
nichterkennen.
MitdergleichenFormelkannmanauchleichtberechnen,wiedasmit
denÜberrestenderMondlandungist.DieamerikanischeFahnediean
allenLandestellenaufgestelltwurdeistzumBeispielknappeinenMeter
groß.UmmiteinemTeleskopvonderErdeauseinentsprechendes
AuflösungsvermögenzuerreichenmüsstedaseinenSpiegelvonknapp
250MeternDurchmesserhaben.Dasisttechnischnichtzurealisieren
undselbstdannwürdendieStörungendurchdieErdatmosphäreeine
klareBeobachtungdesMondesschwierigmachen.Esbringtauch
nichts,wennmaneinTeleskopineineErdumlaufbahnschickt–diepaar
hundertKilometermachenkeinenUnterschiedweswegenauchdas
Hubble-WeltraumteleskopnichtsvondenMondlandungensehenkann.
ManmussdenAbstandzumMondschondeutlicherverringernund
einenSatellitenhinschicken,derdieLandestellenfotografiert.Genau
dasistübrigensauchpassiert;derLunarReconnaissanceOrbiterhat
daszwischen2009und2011getanunddabeiauchdieLandestellender
Apollo-Missionensodetailliertfotografiert,dassmansogardie
FußspurenderAstronautensehenkonnte.
Undwiesiehtesumgekehrtaus?WaskannmanaufderErdevom
Weltallauserkennen?EinealteGeschichtebesagtja,dassdie
ChinesischeMauerdaseinzigeBauwerkvonMenschenhandist,dass
manvomWeltallbzw.sogarvomMondausmitfreiemAugeerkennen
kann.DieBehauptunggehtaufdenbritischenAlterumsforscherWilliam
Stukeleyzurück,derim18.Jahrhundertdarüberspekulierthatteund
seitdemtauchtsieimmerwiederauf.DasssieaufjedenFallfalschist
wasdenMondangeht,sollteklarsein.WasfürdenBlickvonderErdein
RichtungMondgilt,giltumgekehrtgenauso.AuchvomMondauskann
manaufderErdekeineDetailserkennen,diekleinerals130Kilometer
sind.UnddiechinesischeMaueristzwareinpaartausendKilometer
lang,aberselbstanihrerbreitestenStellenur9Meterbreit.VomMond
siehtmanalsonichtsdavon–
wasdieApollo-Astronauten
auchbestätigthaben.
Aberwiesiehtesvonetwas
näheraus?DieRaumstation
fliegtknapp400Kilometerüber
derErdoberfläche.Ausdieser
Höhekannmanmitfreiem
AugeaufderErdeStrukturen
erkennen,diemindestens134
Metergroßsind.Auchdas
reichtalsonichtfürdie
chinesischeMauerund
tatsächlichberichtendie
Astronautenauch,dasssie
VomAllauskaumzuerkennen:Fotoder
chinesischenMauer;aufgenommenvonder
ISS(Bild:NASA)
nichtzuerkennenist.Nurmit
fotografischerAusrüstungkann
mansie–geradeso–fotografieren.DieMaueristjanichtnursehr
schmal,sondernauchrechtunscheinbarwasdenKontrastangeht.Die
FarbeihresBaumaterialshebtsichnichtsonderlichvonderUmgebung
abundwennmannichtweißwosieistundnichtgeradesehrspezielle
Beleuchtungs-undKontrastverhältnisseherrschen,istsienichtzu
sehen.
Dasheißtnatürlichnicht,dassgarkeinemenschlichenBauwerkeaus
demAllsichtbarsind.Städte,StraßenundBrückensindvonder
Raumstationgutsichtbar;auchmitfreiemAuge.Undmit
entsprechendenKamerasundoptischenInstrumentenkannmanauch
kleinsteDetailssehen–ansonstenwürdensichjaauchnichtsoviele
LänderdieMühemachenundSpionagesatelliteninsAllschicken.Am
bestenerkenntmandiemenschlichenBauwerkeabernatürlichaufder
dunklenNachtseitederErde.DortsinddieStädteallehellbeleuchtet
unddaslässtsichkaumübersehen.VomWeltallausistdassicherlich
einschönerAnblick;werdagegenausdenhellenStädteninRichtung
HimmelblickthatvermutlichwenigerSpaßundwirdkaumetwas
erkennen.Mankannebennichtimmerallessehen.
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