Übung2

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ab 09. November 2015
1
Übungen zur Einführung in die
Astronomie
PD Dr. J. Kerp
Anwesenheitsübungen II
1
Sonnensystem
1. Nenne die Namen und Reihenfolge der Planeten unseres Sonnensystems.
2. Warum liegen alle Planeten nahezu in einer Ebene?
3. Könnte es ein Sonnensystem geben in dem die inneren Planeten Gasriesen und die äußeren Planeten
erdähnlich sind?
4. Warum werden die Atmosphären der inneren Planeten als sekundäre und die der äußeren als primäre
Atmosphären bezeichnet?
5. Was ist eine AE? Schätze ab, wie viele AE Saturn bzw. der sonnen-nächste Stern entfernt sind.
2
Solarkonstante
1. Die Leuchtkraft der Sonne beträgt L = 4 × 1026 W. Wie groß ist die Leistung pro Quadratmeter auf
der Erde? Vernachlässige den Einfluss der Atmosphäre. Diese Größe definieren wir als Solarkonstante.
2. Wie groß müsste der Durchmesser der Erdumlaufbahn sein, wenn man bei einer Verdopplung der
Leuchtkraft die gleiche Solarkonstante erreichen möchte?
3. Wie groß ist der Unterschied in der Solarkonstante zwischen Aphel und Perihel des Mars? (DAphel =
1,66 AE, DPerihel = 1,38 AE)
3
Parallaxe
1. Erkläre die jährliche Parallaxe durch eine Skizze.
2. Wie bestimmt man daraus die Entfernung eines Sterns?
3. Ein Stern habe die Parallaxe 0,1”. Berechne seine Entfernung.
Wie weit ist ein Stern mit doppelter Parallaxe entfernt?
4. Wie ist ein Parsec (pc) definiert?
5. Wie viele Meter sind 1 Ly (Lichtjahr) und 1 AE?
6. Vergleiche die Entfernungen zu folgenden Objekten in passenden Maßeinheiten:
Mond, Sonne, Saturn, Rand des Sonnensystems, nächster Stern
4
Elongation von Merkur und Venus
1. Erkläre wie die Elongation mit den Phasen von inneren und äußeren Planeten zusammenhängt.
2. Die Halbphase von Merkur wird unter einem Winkel von 28◦ beobachtet. Berechne den Bahnradius
von Merkur in AE unter der Annahme von kreisförmigen Umlaufbahnen.
3. Der Bahnradius der Umlaufbahn der Venus beträgt 0,725 AE. Unter welchem Winkel wird die Halbphase
der Venus beobachtet? Funktioniert das auch mit äußeren Planeten?
ab 09. November 2015
5
2
Skalenhöhe der Erdatmosphäre
1. Berechnung der Skalenhöhe.
H=
R·T
M ·g
2. Vergleiche dies mit dem Radius der Erde.
3. Schätze die Masse der Erdatmosphäre ab.
4. Vergleiche die Masse der Erdatmosphäre mit der Erdmasse
Gaskonstante
Normaltemperatur
Mittlere Molare Masse von Luft
Erdbeschleunigung
Mittlere Dichte von Luft
R
T
M
g
ρLuft
8.314
273
28.948
9.81
1,293
J/mol K
K
g/mol
m/s2
kg/m3
(1)
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