Cosmos_Szenario Sternbilder_Im Reich der Sterne

Cosmos_Szenario: Im Reich der Sterne (© 2008 W.Hartmann)
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Im Reich der Sterne
Richtet man in einer wirklich klaren, mondlosen Nacht (fernab von jeder störenden irdischen Lichtquelle) den Blick auf den sternenübersäten Himmel, so wird man anfangs sehr
schnell den Überblick über die (scheinbar unendlich) vielen Lichtpunkte verlieren. Schon
vor Jahrtausenden funkelten die gleichen Sterne über dem alten Ägypten und dem antiken Griechenland. Schon damals beobachteten die Menschen den Himmel und versuchten bereits Ordnung in dieses endlose Wirrwarr zu bringen. Die Griechen erkannten, dass
die Sterne dem Himmel ein scheinbar unveränderliches Muster aufprägen, d.h. ihre gegenseitigen Positionen bleiben im Wesentlichen gleich. Man nennt sie daher auch Fixsterne. Die Phantasie der Menschen erkannte in der zufälligen Anordnung der Fixsterne die
Gestalten von Menschen, Tieren oder Gegenständen, eben die Sternbilder. Die Beispiele
des „Großen Wagens“ oder des „Himmel-W’s“ sind wohl jedem bekannt.
Betrachtet man den Sternenhimmel nicht nur für eine Minute, sondern beobachtet man
das Himmelsgeschehen über zwei, drei Stunden, so fällt auf, dass sich nicht die Position
der Sterne zueinander, sehr wohl aber der Ort der Sterne am Himmelsgewölbe verändert
hat. Neue Sterne und Sternbilder sind im Osten erschienen, so manche dagegen im Westen unter dem Horizont verschwunden. Am Morgenhimmel sind andere Sternbilder zu
sehen als am Abendhimmel. Diese Erscheinung ist auf die tägliche Drehung der Erde um
ihre eigene Achse zurückzuführen. So wie die Sonne täglich auf- und untergeht, so tun
dies auch die Sterne und der Mond. Dem aufmerksamen Himmelsbeobachter wird weiters
kaum entgehen, dass der Himmelsanblick auch jahreszeitlich immer wieder verschieden
erscheint. Schließlich ist auch der Beobachtungsort auf der Erde ausschlaggebend dafür,
welcher Stern wann gesehen werden kann. Vom Südpol beispielsweise kann der Große
Wagen nie beobachtet werden!
Während die Fixsterne ihre Stellung zueinander nicht ändern, sondern nur infolge der
Erdrotation über das Firmament ziehen, gibt es Gestirne, die ihre Position im Laufe von
Wochen und Monaten ändern. Man nennt sie Wandelsterne oder Planeten. Im Gegensatz
zu den Sternen, sind die Planeten Mitglieder unseres Sonnensystems. So wie die Erde
kreisen auch sie um den der Erde nächsten Stern, nämlich unsere Sonne. Mit freiem Auge sind fünf Planeten zu sehen: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn. Nach der Erfindung des Fernrohrs durch Galileo Galilei wurden noch drei weitere entdeckt: Uranus,
Neptun und Pluto. Planeten leuchten nicht von selbst, sie reflektieren vielmehr das von
der Sonne kommende Licht. Die neun Planeten laufen ziemlich genau in derselben Ebene
um die Sonne, die von der Erdbahn aufgespannt wird. Man nennt sie daher die Erdbahn-
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ebene oder Ekliptik. Von der Erde aus gesehen wandern somit die Planeten, aber auch
die Sonne während eines Jahres nur durch bestimmte Sternbilder, die man als Sternbilder des Tierkreises bezeichnet. Die Venus kann beispielsweise niemals im Großen Wagen
gesehen werden.
Ein Wort zu den Dimensionen im Weltall: In Kilometern angegeben, würden die astronomischen Entfernungen zu riesigen Zahlen mit vielen Nullen führen, die kaum aussprechbar sind und unter denen man sich nicht viel vorstellen kann. Anschaulicher werden die
Entfernungen im Kosmos, wenn man die Reisegeschwindigkeit des Lichtes zu Hilfe
nimmt: Pro Sekunde legt ein Lichtstrahl ca. 300 000 Kilometer zurück, das ist fast die
Strecke von der Erde zum Mond. Von der Sonne zur Erde sind es ca. 8 13 Lichtminuten
oder 150 Millionen Kilometer. Diese Entfernung wird auch Astronomische Einheit (1 AE)
genannt und stellt die Basis für astronomische Entfernungsmessungen dar. Bis zum
fernsten Planeten unseres Sonnensystems, dem Pluto, ist das Licht von der Sonne immerhin schon sechs Stunden unterwegs. Der nächste Fixstern, Proxima Centauri, ist von
der Sonne bereits 4,26 Lichtjahre entfernt. Sirius im Sternbild „Großer Hund“ weist eine
Entfernung von neun Lichtjahren auf. Die meisten Sterne sind aber in den Tiefen des
Weltalls zu finden, wobei das Licht Dutzende, Hunderte und Tausende von Jahren unterwegs ist. Alle Sterne, die wir am Nachthimmel erblicken, gehören zu einem riesigen System, welches Milchstraße oder Galaxis genannt wird. Als gewaltige Anhäufung von 100
Milliarden Sonnen bildet sie einen Diskus mit 100.000 Lichtjahren Längsdurchmesser und
30.000 Lichtjahren Querdurchmesser. Im interstellaren Raum, dies ist der Bereich zwischen den Sternen, schweben Staub- und Gaswolken, die sogenannte interstellare Materie. Von diesen hundert Milliarden Sternen unserer Galaxis, erblicken wir auf der Erde in
einer klaren Nacht (beispielsweise im Hochgebirge) jedoch nur 5000 dieser Sterne. Die
Milchstraße lässt sich als zartes Band quer über das Firmament erkennen, von dem Aristoteles (384-322 v.Chr.) glaubte, es würde durch atmosphärische Dünste hervorgerufen,
während Demokrit (460-360 v.Chr.) bereits vermutete, es mit einer gewaltigen Ansammlung von Sternen zu tun zu haben. Er schloss von einzelnen, sichtbaren Sternen auf weiter entfernte und daher für das Auge nicht mehr auflösbare Sternwolken.
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Die Milchstaße ist jedoch nicht das
einzige Sternensystem im Universum.
Im Sternbild „Andromeda“ lässt sich
beispielsweise
ein
weiterer
kleiner
Lichtfleck ausmachen. Es handelt sich
dabei um ein Sternensystem von der
Größe unserer eigenen Milchstraße,
nämlich um die Spiralgalaxie Andromeda. Auch unsere Galaxis besitzt
(von außerhalb betrachtet) eine Spi-
1
Abbildung 1: M31, Andromeda-Galaxis 1
ralform, weshalb Andromeda fast wie eine Zwillingsschwester erscheint! Die Entfernung
zu unserer Nachbargalaxie ist schon unvorstellbar groß: Das Licht benötigt bereits über 2
Millionen Jahre, um diese Distanz zu durchlaufen. Andere Galaxien stehen viele Millionen,
sogar Milliarden Lichtjahre tief im Raum.
Die folgende Tabelle zeigt ein maßstäbliches Modell der „näheren Sonnenumgebung“:
Himmels-
Äquatordurchmesser
Entfernung zur Sonne
körper
Siderische
Umlaufszeit
Wirklichkeit
Modell
Wirklichkeit
Modell
(in tropischen
(in km)
(in m)
(in Mio. km)
(in m)
Jahren)
Sonne
1.392.000
1,500
Merkur
4.880
0,005
57,9
62
0,2
Venus
12.100
0,013
108,2
117
0,6
Erde
12.756
0,014
149,6
161
1,0
Mond
3.476
0,004
Mars
6.790
0,007
227,9
246
1,9
Jupiter
143.200
0,154
778,3
839
11,9
Saturn
120.000
0,129
1.427,0
1.538
29,5
Uranus
51.800
0,056
2.869,6
3.092
84,0
Neptun
49.500
0,053
4.496,6
4.845
164,8
3.000
0,003
5.900,0
6.358
247,7
40.276.139,3
43.401.012
Pluto
Proxima Centauri
1
Bildquelle: http://www.yankee.us.com/images/M31ccd.jpg (am 01.03.2009, 14:26MEZ)