letzte Änderung: 01.04.2000

Astronomie
Warum beschäftigen sich die Menschen mit Astronomie? Astronomie ist die Wissenschaft der Sterne und beantwortet unsere Fragen nach dem wie, was und warum am Himmel.

Sterne, Sternbilder
Blicken wir nachts zum Himmel auf, so sehen wir tausende von funkelnden Lichtpunkten am Firmament. Wie Diamanten auf schwarzem Samt scheinen sie auf uns herab. Mit etwas Fantasie erkennen wir in ihnen Figuren aus Sagen und Märchen. Die meisten Sternbilder gehen auf die Kulturen der Griechen, Römer und Ägypter zurück. Auch die meisten Namen der Sterne stammen aus dem Kreis der alten Mittelmeerkulturen.

Orion

Großer Wagen

Fuhrmann

Auch unsere Sonne ist ein Stern, sie erscheint uns nur so groß, hell und warm, weil wir uns "nur" 150 Millionen km von ihr entfernt aufhalten. Befände sich ein Mensch auf Pluto, dem äußerstem Planeten unseres Sonnensystem, so könnte er unsere Sonne ebenfalls nur als Stern sehen.

Sonnenzeichnung mit Sonnenflecken vom 30.05.1999

Ohne Sonne gäbe es kein Leben auf der Erde. Wärme, Licht und Energie beziehen wir von ihr. Direkt in Form von Solarenergie/Photovoltaik, oder indirekt über Verbrennung fossiler Brennstoffe, Strom aus Wind-, Wasser- und Gezeitenkraftwerken sowie die Nutzung der Kernenergie beim Zerfall Radioaktiver Elemente, die in Sternen entstanden.

Sterne sind riesige Bälle aus Gas. Wasserstoff kommt im Universum am häufigsten vor. Im Inneren der Sterne herrschen unvorstellbar hohe Drücke und Temperaturen, durch thermonukleare Reaktionen wird aus Wasserstoff Helium fusioniert. Dabei wird Energie frei, die die Sterne in Form von Licht, Wärme und Radiostrahlung abgeben.

Aber nicht nur Sterne kann man am Firmament sehen. Planeten, unser Mond und fremde Galaxien warten auf den Betrachter. Schon in Ferngläsern oder kleinen Teleskopen können faszinierende Details gesehen werden.

fast Vollmond

Saturn

Orionnebel

Andromedagalaxie

Unser Sonnensystem

Die Astronomen gehen heute davon aus, daß sich unser Sonnensystem vor über 4,5 Milliarden Jahren aus einer interstellaren Gas- und Staubwolke gebildet hat. Unter der eigenen Gravitation und vielleicht auch durch eine Schockwelle eines explodierten Sternes zog sich diese Wolke immer stärker zusammen. Dabei rotierten die Gas- und Staubteilchen immer schneller um den Mittelpunkt der Wolke, je weiter sie kollabierte. Schließlich erreichten Druck und Temperatur im innersten Teil so hohe Werte, daß die Verschmelzung von Wasserstoff zu höheren Elementen einsetzte. Unsere Sonne war geboren.
Durch die Rotation hatte sich die Wolke abgeflacht, so daß sie eher wie ein Diskus aussah. Innerhalb dieser Scheibe bildeten sich dann die Planeten unseres Sonnensystems. Der von der Sonne ausgehende Sonnenwind (schnelle Elektronen, Alphateilchen und einzelne ionisierte Atome) bließ die leichteren Staubteilchen und das meiste Gas aus dem inneren Sonnensystem.
Aus größeren Staubteilchen bildeten sich durch Anlagerung Planetesimale - kleine feste Körper, aus denen im Laufe der Zeit die erdähnlichen inneren Planeten wurden.
Außerhalb des Asteroidengürtels war der Strahlungsdruck des Sonnenwindes zu gering, um auch dieses Gebiet "freizublasen". Dort bildeten sich die großen, massereichen Gasplaneten.
Noch weiter draußen blieb das ursprüngliche Material, aus dem sich unser Sonnensystem bildete, relativ unbeeinflußt. Auch hier lagerten sich im Laufe der Zeit Molekühle aneinander an und die Kometenkerne entstanden.

In leistungsfähigen Großteleskopen können wir heute von der Erde aus alle Planeten und etliche Monde sehen. Die Kometenkerne in der Oortschen Wolke sind jedoch zu klein, als daß wir vom Boden aus Bilder von ihnen erhalten könnten. In Zukunft können wir vielleicht mit riesigen Teleskopen vom Weltraum aus auch von diesen Körpern Bilder sehen. Heute jedoch müssen wir warten, bis ein Komet durch eine Einwirkung von außen seine Bahn ändert und in das innere Sonnensystem einfliegt. Dutzende Kometen fliegen Jahr für Jahr ins innere Sonnensystem, aber nur wenige Kometen passieren die Erde in geringem Abstand und entwickeln zudem einen prächtig leuchtenden Schweif, so daß wir sie mit bloßem Auge am Nachthimmel beobachten können.

Komet Hale-Bopp am 07.04.1997		Komet Hyakutake am 27.03.1996

Durch die Untersuchung von Kometen lernen wir Einzelheiten über die Materie, aus der unser Sonnensystem ursprünglich zusammengesetzt war.

Durch Beobachtungen der anderen Planeten in unserem Sonnensystem lernen wir einiges über unseren blauen Planeten. Denn Venus und  Mars sind in ihrem Inneren ähnlich aufgebaut wie unsere Erde und besitzen auch eine vergleichbare Atmosphäre.

Venus umläuft unsere Sonne auf einer engeren Bahn. Durch die größere Nähe zur Sonne ist es auf ihr jedoch ungemütlich war. Temperaturen um 570 ° C sind am Venusboden die Regel. Die Atmosphäre ist etwas dichter und enthält hauptsächlich Kohlendioxid. Die Wolken, die die Venus bedecken, bestehen aus Schwefelsäure und anderen Kohlenwasserstoffverbindungen. Die Atmosphäre ist so agressiv, daß die Instrumente der Raumsonden nach wenigen Minuten bereits korrodiert waren und keine weiteren Daten mehr liefern konnten. Unser Wissen über unseren inneren Schwesterplaneten stammt aus Spektralanalysen und von Radarsonden.

Mars ist unser äußerer Nachbarplanet. Er hat nur eine sehr dünne Atmosphäre und ist deutlich kälter. Im Marssommer erreichen die Temperaturen am Boden gerade mal den Gefrierpunkt, aber nur zur Mittagszeit. Im Winter herrschen eisige Temperaturen, - 70 ° C sind keine Seltenheit. Dann fällt am Pool Kohlendioxidschnee.

Mars und Venus sind beide knochentrocken. Auf Venus hat die starke Sonneneinstrahlung die Wassermolekühle in der Atmosphäre aufgebrochen, der Wasserstoff entwich ins Weltall, und der Sauerstoff wurde in die verschiedenen Kohlenwasserstoffverbindungen integriert. Auf Mars vermuten die Forscher gefrohrenes Wasser unter der Oberfläche. Sozusagen Permafrost unter der gesamten Marsoberfläche.

Die Magnetfelder der Planeten verraten uns den inneren Aufbau dieser Körper und lassen Rückschlüsse auf unseren eigenen Planeten zu.

Die äußeren Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun sind Gasriesen. Sie haben keine feste Oberfläche aus Gestein wie die inneren Planeten, ihre Atmosphäre wird nach innen immer dichter, bis sie sich verflüssigt. Der Luftdruck wird dabei so stark, daß wir zerquetscht werden würden...

Das Fernrohr als Zeitmaschine

Betrachten wir den Himmel durch ein Fernrohr, so sehen wir dabei gleichzeitig in die Vergangenheit. Das Licht bewegt sich im Vakuum des Weltraums mit rund 300.000 km pro Sekunde. Visieren wir den Mond an, so sehen wir sein Abbild so, wie es vor ca. 1,5 Sekunden ausgesehen hat. Das Licht unserer Sonne braucht rund 8 Minuten, bis es uns erreicht. Und zum Jupiter ist es ca. 40 Minuten unterwegs. Dort wird es von seiner Atmosphäre reflektiert und benötigt nochmals ca. 32 Minuten bis zu unserem Auge. Der nächste Stern ist ca. 4 Lichtjahre von uns entfernt. Also war das Licht, das wir im Fernrohr betrachten, 4 Jahre zu uns unterwegs. Etliche der Sterne, die wir am Nachthimmel leuchten sehen, sind sicherlich inzwischen erloschen, aber ihr Licht ist immer noch zu uns unterwegs.

Je weiter wir in die Tiefen des Alls mit unseren Fernrohren vordringen, desto weiter sehen wir in die Vergangenheit. Aus dem Erscheinungsbild der fernen Galaxien können wir Rückschlüsse ziehen, wie die Materieverteilung zu einem früheren Zeitpunkt im Weltall war und wie sich die Galaxien entwickeln.

Noch Fragen oder Anregungen? Einfach eine Mail an: "astro@silvia-kowollik.de".

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