Do. 9.10.: Orientierung am Nachthimmel
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Das Universum: Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Das Universum: Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien • Do. 9.10.: Orientierung am Nachthimmel; Sonnenprojektionsgerät „Solarscope“ Kurze Geschichte der Astronomie; Unser Sonnensystem • Do. 16.10.: Struktur der Milchstraße; Die Welt der Galaxien; Kosmologie – die Lehre von der Entstehung des Universums • Dritter Termin: Mondbeobachtung durch ein Fernrohr Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Orientierung am Himmel • Uhrzeit, Datum • Himmelrichtung • Sternbilder, Fixsterne • Planeten Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Drehbare Sternkarte Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Einstellung auf Datum und Uhrzeit • Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Erstellt mit Cartes du Ciel, Prof. Manfred Huber Blick nach Norden Die Sternbilder die nicht untergehen nennt man zirkumpolar. Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Erstellt mit Cartes du Ciel Blick nach Norden Die Sternbilder die nicht untergehen nennt man zirkumpolar. Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Do. 9.10.08 Erstellt mit Cartes du Ciel DUDEN Basiswissen Schule Astronomie Zirkumpolare Sternbilder Die Ursache liegt darin, dass unsere Horizontebene schräg zur Erdachse liegt.Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Erstellt mit Cartes du Ciel Blick nach Osten Durch die Erdrotation gehen im Osten die Sterne auf Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Erstellt mit Cartes du Ciel Blick nach Westen und im Westen unter Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Erstellt mit Cartes du Ciel Wo finden wir die Planeten am Himmel Hier die Bewegung des Mars über 6 Monate hinweg. Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger DUDEN Basiswissen Schule Astronomie Erklärung der Planetenbahnen Ptolemäus erklärte 100 n.Chr. die Bahnen durch seine Epizykeltheorie. Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger DUDEN Basiswissen Schule Astronomie Erklärung der Planetenbahnen Die Erklärung von Kopernikus 1543 war dann um einiges logischer. Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger DUDEN Basiswissen Schule Astronomie Die Eigenbewegungen der Sterne Der Große Wagen heute und in 1 Million Jahren Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger VA Diasatz Die Präzession der Erde Unten sehen wird die Situation nach 13.000 Jahren Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Erstellt mit Cartes du Ciel Die Präzession der Erde Links sehen wir die wahre Position der Sonne am 4.3.2008 im Wassermann und nicht wie astrologisch in den Fischen. Rechts sehen wir die Position der Sonne vor 2000 Jahren am 4.3.08 Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger VA Diasatz Die Präzession der Erde Do. 9.10.08 Als Folge haben sich die astrologischen Tierkreiszeichen gegenüber dem wahren Himmel verschoben. Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Astronomische Jahrbücher Neben der drehbaren Sternkarte gehört ein Jahrbuch zum Rüstzeug des Hobby-Astronomen. Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Sonnenbeobachtung • Finsternisbrille (Transite, gr. Flecken, Finsternisse) • Fernglas/Teleskop + Weißlichtfilter • H-Alpha Beobachtungen (Protuberanzen) • Projektionsteleskope z.B. Solarscope Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Sonnenbeobachtung • Fernglas/Teleskop + Weißlichtfilter • H-Alpha Beobachtungen (Protuberanzen) Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Sonnenbeobachtung Projektionsteleskope z.B. „Solarscope“ Sonnentag, Wahrer Mittag, Rotation der Sonne, Breite des Ortes, Neigung der Erdachse Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Kurze Geschichte der Astronomie • Älteste aller Naturwissenschaften: Anfänge? • Archäoastronomie • Kreisgrabenanlagen 7000 Jahre alt Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Großsteinbauten Megalithe • Zeitbestimmung • Kalenderbauten • Planetenpositionen • Finsternisse Megalithbauten: Do. 9.10.08 Stonehenge zirka 4000 Jahre alt Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Anfänge • Himmelsscheibe von Nebra, 3500 Jahre alt Plejaden – Siebengestirn? Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Die Griechen • Babylonien, Ägypten, China, Mittelamerika Nach Babyloniern (5.-6.Jh v.Chr.) Griechen Aristarach von Samos 310-230 v.Chr. Heliozentrisches Weltbild Erathostenes: Kugelgestalt der Erde Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Die Griechen • Hipparchos 150 v.Chr. Geozentrisch •Epizykeltheorie Almagest des Ptolemäus 100 -160 n Chr. Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Kopernikus 1473 - 1543 • Wende zum heliozentrischen System • Kugelgestalt der Erde • Epizyklen, da er Kreisbahnen mit konstanter Geschwindigkeit der Planeten annahm • Genaue Beobachtungen von Tycho Brahe • Keplerschen Gesetze Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Galileo Galilei 1564 -1642 • Fernrohrbeobachungen ab 1609: •Jupitermonde, Venusphasen, Sonnenflecken, Mondkrater, Sterne der Milchstraße… Daher UNESCO und UNO: 2009 Internationales Jahr der Astronomie Sir Isaac Newton: Gravitationsgesetz als physikalische Erklärung Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger 19. Jhdt.: Astrophysik • Fraunhoferlinien • Dopplereffekt Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger 20. Jahrhundert - Wissensexplosion • Natur der Nebel • Galaxienflucht • Urknalltheorie • Pulsare • Quasare • Gravitationslinsen… Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Das Sonnensystem: die Sonne • 4,6 Mrd. Jahre alt • ca. 100 Erddurchmesser • im Inneren rund 15 Millionen Grad Do. 9.10.08 Sonne im h-Alpha -Licht, Soho (NASA) • Besteht aus Wasserstoff und Helium Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Energieerzeugung der Sonne Sonne, NASA • Jede Sekunde werden mehr als 4 Millionen Tonnen Masse in Energie umgewandelt Eine riesige Protuberanz Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Die Rotation der Sonne Die Sonne rotiert nicht wie ein Festkörper. 25 Tage am Äquator 28 Tage an den Polen Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Sonnenflecken Das sind kältere Zonen auf der Sonne (nur rund 4500 °C) Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Brockhaus Multimedial Die Sonnen-Corona Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Unsere 9 Planeten Mein Vater Erklärt Mir Jeden Sonntag Unsere Neun Planeten Do. 9.10.08 Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Größenvergleich der erdähnlichen Planeten, NASA Die erdähnlichen Planeten Merkur Do. 9.10.08 Venus Erde Pädagogische Hochschule, Feldkirch Mars Robert Seeberger Der Merkur • Größe rund 1/3 der Erde • Größter Temperaturunterschied im Sonnensystem -180 bis 430°C Merkur bei Anflug von Mariner 10, USGS/NASA • Masse 1/20 der Erde Foto von Mariner Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Do. 9.10.08 Merkur, Hjilly and lineated terrain (Mariner 10), Calvin J. Hamilton Merkur, Caloris Becken (Mariner 10), Calvin J. Hamilton Der mondähnliche Merkur Caloris Becken „Weird terrain“ Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Die Entstehung der Krater Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Die Venus • Ein Venustag dauert 116 Erdtage • 90-facher Luftdruck Calvin J. Hamilton • Temperaturen um 470 °C Venus im sichtbaren Licht und Radar Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Radarbilder der Venus Auf Grund der Wolken sind optisch keine Oberflächenstrukturen erkennbar. Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Erde, NASA Unsere Erde Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Der Erdmond • Mittlerer Abstand 384.405 km 9,6 facher Erdumfang • Radius rund ¼ der Erde Mondmosaik www.wonderplanets.de/mond.html • Temperaturen -150°C bis 130°C Do. 9.10.08 • Masse 1/82 der Erde • Schwerkraft nur rund 1/6 der Erde Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Ein Ausschnitt des Mondes Mondmosaik www.wonderplanets.de/mond.html Oben Ptolemäus (150 km) Do. 9.10.08 Mitte Alphonsus Unter Arzachel Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Brockhaus Multimedial Die Mondentstehung Die Theorie wurde erst durch die Mondlandungen abgesichert Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Bildquelle NASA Die erste Mondlandung 1969 Aldrin fotografiert vom Kommandanten Armstrong Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger http://nssdc.gsfc.nasa.gov/imgcat/hires/a15_h_85_11451.gif Die erste Mission mit dem Mondauto Die Besatzung von Apollo 15 bei der Hadley-Rille Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger http://www.pevomuc.de/Mondlandung/Mondlandung-1.html Die letzte Mondlandung 1972 Astronaut Cernan von Apollo 17 im Tal Taurus-Luttrow Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Der Planet Mars • Größe rund ½ der Erde • Masse 1/10 der Erde Mars, Valles Marineris, NASA/USGS • Monde: Phobos, Deimos Valles Marineris im Vergleich mit Nordamerika Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Der Mars • Staubstürme Mars-Oberfläche, Viking 1, NASA • wüstenartige Oberfläche Mars, Hubble Space, Telescope, STScI • Polkappen aus Wasserund Kohlendioxid-Eis Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Die Marskanäle von Schiparelli Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Weitere Marslandungen Oben Pathfinder Rechts Opportunity Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Der Asteroidengürtel • 1801 Ceres entdeckt • Millionen von Fels- und Metallbrocken • Jupiter verhinderte die Planetenentstehung NASA • Manche kommen auch der Erde nahe „Near-earth Objects“ Do. 9.10.08 Position des Asteroidengürtels Robert Seeberger Pädagogische Hochschule, Feldkirch Zwei Asteroiden NASA Galileo, 1993, NASA 433 Eros (33 km) 243 Ida (54 km lang) mit „Mond“ Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Entfernungen im Sonnensystem • Die Erde ist von der Sonne ca. 150 Millionen Kilometer entfernt. • Diese Strecke bezeichnet man als Astronomische Einheit = 1 AE • Entfernungen zu anderen Planeten gibt man oft in Vielfachen dieser Einheit an. Beispiele: Entfernung Sonne – Merkur ca. 0,39 AE Entfernung Sonne – Mars ca. 1,52 AE Entfernung Sonne – Pluto ca. 39,4 AE Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Lichtlaufzeiten • Lichtgeschwindigkeit rund 300.000 km/Sekunde • Laufzeit zum Mond: 1,25 Sekunden • Laufzeit zur Sonne: ca. 8 Minuten Wir blicken 8 Minuten in die Vergangenheit! • Laufzeit zum Mars: Minimum 4 Minuten • Laufzeit zum Jupiter: rund 42 Minuten • Laufzeit zum Pluto: über 5 Stunden Probleme mit der Kommunikation Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Flugzeiten eines Flugzeugs • Annahme 1000 km/h Do. 9.10.08 • Flugzeit Europa – Amerika: ca. 7 Stunden • Flugzeit zum Mond: ca. 16 Tage • Flugzeit zur Sonne: ca. 17 Jahre • Flugzeit zum Mars: ca. 9 Jahre • Flugzeit zum Jupiter: ca. 72 Jahre • Flugzeit zum Pluto: ca. 660 Jahre Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Planetenweg Übersicht Beim Maßstab 1 zu 2 Milliarden ergeben sich folgende Werte: Durchmesser Planetenorte Sonne 69,7 cm Merkur 2,5 mm 29 m Venus 6,1 mm 54 m Auf dem Weg zum Hauptgebäude Erde 6,4 mm 75 m Haupteingang Mars 3,4 mm 114 m Wasserrad 71,6 mm 389 m Spital Saturn 60 mm 714 m Postgarage Uranus 25,8 mm 1436 m Karrenseilbahn Neptun 24,5 mm 2249 m Waldbahn Enz 1,2 mm 3687 m Gütle Jupiter Pluto Do. 9.10.08 Entfernung Eingang Jahngasse Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger NASA Das äußere Sonnensystem Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger NASA Weitere „Planeten“ Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Größenvergleich der Riesenplaneten, NASA Die Riesenplaneten Jupiter Do. 9.10.08 Saturn Pädagogische Hochschule, Feldkirch Uranus Neptun Robert Seeberger Der Jupiter • 11 Erddurchmesser • 317 Erdmassen • Viele Wolkenbänder • mehr als 60 Monde NASA • starke Abplattung Jupiter mit dem Mond Io Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger NASA Jupiter mit den größten Monden Der große rote Fleck und die Galileische Monde Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Der große rote Fleck Hier handelt es sich um einen riesigen Wirbelsturm der schon seit Jahrhunderten tobt. Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Der Mond Io • Vulkanisch aktivster Körper im Sonnensystem Farbkontrast erhöht, Raumsonde Galileo, NASA • Bedeckt von Schwefel Der Vulkan Loki Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Europa • Junge flache Oberfläche aus Eis (hell!) Raumsonde Galileo, NASA • Unter dem Eispanzer könnte ein Ozean (mit Leben?) sein Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Der Ringplanet Saturn • 9 ½ Erddurchmesser • 95 Erdmassen • Geringste Dichte von allen Planeten (würde in Wasser schwimmen) Hubble Space Telescope, NASA, 2004 • Entfernung 9,6 AE • Großes Ringsystem Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Die Saturnringe • Bestehen aus vielen Einzelpartikeln • Auch andere Planeten haben Ringe Do. 9.10.08 Farbkontrast erhöht, Raumsonde Galileo, NASA • Quellen: Kollisionen von Teilchen, von der Oberflächen der Monde Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Schäferhundmonde Die Ringunterteilungen werden von kleinen Monden erzeugt Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Der Saturnmond Titan • Zweitgrößter Mond in unserem Sonnensystem • Temperaturen um -179°C Titan in Falschfarben, NASA • Atmosphäre ähnelt der Uratmosphäre der Erde Titan in Falschfarben Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger während des Sinkfluges NASA NASA Titanbildes des Landers Huygens nach der Landung Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Saturnmond Mimas • Durchmesser ca. 400 km Mimas, Voyager 1, NASA • Riesenkrater Herschel: 130 km Durchmesser, 10 km Tiefe, 6 km hoher Zentralberg Mimas und Krater Herschel Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Planet Uranus • 1781 von William Herschel entdeckt • 4 Erddurchmesser • Entfernung 19,2 AE Uranus, Voyager 2, NASA • Rotationsachse nur 8° von Bahnebene geneigt Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Planet Neptun • 1846 vorausberechnet und dann von Johann Gottfried Galle gefunden • 3,9 Erddurchmesser • 17 Erdmassen Neptun, Voyager 2, NASA • Etfernung 30,05 AE Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Der neunte „Planet“ Pluto • 1930 von Clyde Tombaugh nach langer Suche entdeckt Pluto, Eliot Young (SwRI) et al., NASA • Entfernung ca. 40 AE • Pluto mit Mond Charon im HST • Seit letztem Jahr kein Planet mehr Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Quelle unbekannt Der Kuiper-Gürtel Im Jahre 2002 wurde Quaoar gefunden / 2003 Sedna und UB313. Zwei Jahre später entdeckte man, dass dieses Objekt sogar 1,5 mal größer als Pluto ist. Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Kometen • Kern aus Eis und Staub: wenige hundert Kilometer John Laborde, 1977 • Der Plasmaschweif zeigt immer von der Sonne weg Der Komet Hale-Bopp Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Brockhaus Multimedial Kometen Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Kometen Der Komet Ikeya-Zhang 2002 (30 Minuten) Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Die Oortsche Wolke • 1950 von Jan Oort vorhergesagt • Kugelförmige Wolke aus Kleinkörpern bei 50.000 AE Quelle unbekannt • Noch kein Objekt gefunden Schema der Oortsche Wolke Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
