Astronomie: Mindmap Sonnensystem (Solar System)

Gehört zu: Sonnensystem

Eine Mindmap zum Thema “Sonnensystem”

Jenny von HobbyHelp fand mein altes Mindmap gut. Zum Dank hier der Link auf Hobby Help:  https://hobbyhelp.com/astronomy/planets-visible-tonight/

Mindmaps dienen zum kreativen Erarbeiten, Organi­sieren, Dokumen­tieren und Präsentieren von Kon­zepten, Ideen, Wissen in visuali­sierter Form. Als ihr Erfinder gilt Tony Buzan. Mindmaps werden auch als Ideen­karten, Wissens­landkarten oder Brain Maps bezeichnet. Ein sehr ähnlicher Ansatz sind Concept Maps, die in der Nähe von Semantischen Netzen stehen.

Beispiel:

Bildbeschreibung: Meine Mindmap zum Thema “Sonnensystem”

mindmaptheplanets1.gif

Mindmap “The Planets” (inspired by BBC TV)

Die in der ursprünglichen Mindmap vorhandenen Popups kann ich hier in WordPress nicht so einfach realisieren. Deshalb habe sie hier als statischen Text gerettet:

Birkeland
Der Norweger Kristian Birkeland (1867-1917) untersuchte die Nord­licher (Aurora). Welcher Zusam­men­hang besteht zwischen der Sonnenaktivität und den Nord­lichtern?
Heute ziert sein Konterfei die nor­we­gische 200 Kronen Banknote.
Kometenschweif
Die Ausrichtung der Kometenschweife weg von der Sonne weg kann nicht allein durch den Druck des Sonnenlichts erklärt werden. Das berechnete Ludwig Biermann (1907-1986) und postulierte um 1950 eine “Solar corpuscular radiation”, den Sonnenwind, und wurde von der wissenschaftlichen Welt als Spinner hingestellt, da man es damals für unmöglich hielt, dass Materie aus dem Anziehungs­bereich der Sonne entkommen könnte.
Eugene Parker (*1927) konnte 1958 ein schlüssiges Modell der Son­nenkorona, aus der wegen der hohen Temperatur ständig mit Überschallgeschwindigkeit Teilchen herausströmen (der Sonnenwind) theoretisch berechnen. Dieser Teilchenstrom kann das mächtige Gravitationsfeld der Sonne überwinden und erreicht immer lang­samer werdend den Rand des Sonnensystems, die Heliopause.
Der Sonnenwind konnte 1992 von der Venussonde Mariner II tat­sächlich nachgewiesen werden.
Siehe: Mariner, Voyager, Heliopause.
Mariner II
1992 konnte Mariner II, die erste Sonde, die den Raum zwischen den Planeten erkundete, auf dem Weg zur Venus den von Ludwig Bier­mann und dann Eugene Parker ver­muteten Sonnenwind tatsächlich nachweisen. — Ein ständiger Strom von Teilchen, der sich von der Son­ne mit Überschallgeschwindig­keit in das Sonnensystem ergiesst.
Heliopause
Als Heliopause bezeichnet man die Gegend, in der der Sonnenwind zur Ruhe kommt. Dort treffen die letzten Ausläufer des Sonnenwind-Plasmas auf das kalte interstellare Gas.
Voyager
Die Raumsonde Voyager hat nach dem Vorbeiflug an allen äusseren Pla­ne­ten auch jenseits von Pluto (39 AE) seit Aug. 1992 intensive Radioemissionen auf sehr niedrigen Frequenzen bei 2-3 kHz aufgenommen.
Eine Analyse ergab, ass diese immer ca 400 Tage nach besonders starken Sonnenäktivitäten auf traten.
Diese Radiosignale entstehen durch das Auftreffen des Sonnenwind-Plasmas auf das kalte interstellare Gas hinter der Heliopause. Aus den 400 Tagen Laufzeit des Sonnenwindes schätzt man die Entfernung der Heliopause auf 90-120 AE. Soweit reicht also der Sonnenwind.
Dr. Don Gurnett, principal investigator of the Voyager plasma wave sub­system and a professor at the University of Iowa.
Startdaten: September 5, 1977 (Voyager 1) August 20, 1977 (Voyager 2)
http://vraptor.jpl.nasa.gov/voyager/vgrhelio_pr.html
Galileo
Galileo Galilei entdeckte die Son­nen­flecken mit seinem Fernrohr.
Rotation
Aus der laufenden Beobachtung der Sonnenflecken schloss Galilei auf die Rotation der Sonne.
Magnetfeld
George Ellery Hale baute 1903 in Pasadena ein Sonnen­obser­va­to­rium mit einem grossen Spektro­graphen. 1908 beobachtete er die Verdopplung der Spektrallinien bei Sonnenflecken, was er sofort als Einfluss eines starken Magnet­felds deutete. Sonnenflecken entstehen also durch Störungen des Mag­net­felds der Sonne.
Skylab
1973 startete das erste Welt­raum­labor. Eine wichtige Aufgabe war die Sonnen­beobach­tung ohne den stö­renden Einfluss der Erdat­mo­sphäre. Dabei wurden bis dahin unbekan­nte “solar mass ejections” beob­achtet. Das sind grosse Plasma­gebilde, die sich eruptions­artig von der Sonne wegbewegen und sich von ihr zu lösen scheinen.
Sonnenfinsternis
Zufälligerweise sieht der kleine Mond von der Erde aus genau so groß aus, wie die riesige Sonne – weil die Sonne soviel wie sie grösser ist auch weiter weg ist.
Deshalb sind ca. sechs­mal im Jahrzehnt totale Sonnen­finster­nisse zu beobachten. Dabei wird die Sonnen­korona sichtbar.
Secchi
Pater Angelo Secci vom vati­kanischen Obser­va­torium baute den ersten Spek­tro­graphen für astro­no­mische Beob­achtungen.
Der Vergleich von Son­nen­spektrum und Sternen­spektren zeigte, dass die Sonne ein Stern ist.
Helium
Im Sonnenspektrum entdeckte man ein auf der Erde damals unbe­kanntes Element und nannte es deshalb “Helium”.
Schwere Elemente
Die schwereren Elemente werden durch Kern­fusion im inneren der Sonne (und der vielen anderen Sterne) erzeugt.
Die Materie, aus denen wir bestehen (Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff,…) und aus denen die Erde be­steht (Silizium,…), stammt also aus dem Inneren der Sterne.
Wir bestehen aus Sternen­staub (Stardust).
SOHO
Im Dezember 1995 startete das SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Es ist ein Gemeinschaftsprojekt von NASA und ESA und soll die Sonne unterbrechungsfrei beob­achten. Deshalb wurde SOHO nicht in eine Erdumlaufbahn geschossen, sondern auf dem Langrange-Punkt L1 des Sonne-Erde-Systems geparkt. L1 liegt ca 1,5 Mio km (1/100 AE) von der Erde in Richtung Sonne. Das besondere ist, dass obwohl dieser Punkt näher an der Sonne liegt, die Umlaufzeit trotzdem auch genau ein Jahr beträgt.
Instrumente unter vielen anderen:
EIT (Extreme ultraviolet Imaging Telescope) 304, 195 und 171
LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronagraph) C2 und C3
MDI/SOI (Michelson Doppler Imager/Solar Oscillations Investigation)
http://sohowww.nascom.nasa.gov/data/realtime-images.html

Astronomie: Der Kuiper-Gürtel – Trans-Neptunische-Objekte – Pluto

Gehört zu: Sonnensystem

Der Kuiper-Gürtel – Zwergplanet Pluto

Pluto ereilte ein ähnliches Schicksal wie Ceres. Nach seiner Entdeckung 1930 wurde er als Planet eingestuft und später 2006 dann zum “Zwergplaneten”.

Die Größenverhältnisse von Pluto, Ceres und Vesta etc. zeigt folgendes Bild (From Wikimedia Commons, the free media repository):

Ceres-Vesta-Pluto-and-Moon-size-fr.jpg

Ceres, Vesta, Pluto, Mond – Groessenvergleich

Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ceres-Vesta-Pluto-and-Moon-size-fr.png

Als weitere Parallele zu Ceres wurde Pluto bei seiner Entdeckung als Einzelobjekt gefunden und erst später erkannte man, dass es eine Vielzahl von ähnlichen Objekten in seiner Ecke des Sonnensystems, die  sog. “Transneptunische Objekte” gibt.

Die größten Transneptunischen Objekte zeigt folgendes Bild aus WikiMedia:

AchtTNOs.jpg

Die Groessten TNOs

Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/AchtTNOs.png

Astronomie: Asteroidengürtel

Gehört zu: Das Sonnensystem

Die Kleinplaneten (Asteroiden)

Nachdem Wilhelm Herschel 1781 den Planeten Uranus entdeckt hatte, wurde zwischen Mars und Jupiter nach einem Planeten gesucht, was Johann Bode aus Berlin anregte, weil die Titus-Bode-Reihe einen Planeten mit einem Sonnenabstand von 2,7 A.E. vorhersagte.

Titus-Bode-Reihe (in moderner Form, mit Abstand in A.E.):

α = 0,4 + 0,3 * 2n   (n= -∞, 0,1,2,3,…)

Für n=3 ergibt sich ein Planet bei α = 2,7 A.E.

Piazzi entdeckte im Januar 1801 tatsächlich ein Objekt, das er zunächst für einen Kometen hielt. Seine Beobachtungsreihe musste er im Februar 1801 wegen einer Krankheit beenden. Erst dann veröffentlichte er seine Beobachtungsdaten.  Andere Beobachter konnten das Objekt nicht wieder finden, weil es nun zu nahe an der Sonne stand. Wilhelm Olbers konnte aber aus den Beobachtungen vom Januar und Februar die Bahn berechnen, wobei er die von Karl-Friedrich Gauss entwickelte Methode der kleinsten Quadrate anwenden konnte.  Damit konnte das Objekt im Dezember 1801 wieder gefunden werden. Die Bahnberechnungen von Olbers ergaben tasächlich eine große Halbachse von 2,77 A.E. was die Erwartungen voll erfüllte.  Das Objekt erhielt den Namen Ceres und wurde, da es ideal in die Titus-Bode-Reihe passte, auch als “Planet” klassifiziert. Auch die danach in kurzer Reihenfolge entdeckten Pallas, Juno und Vesta wurden als Planeten angesehen.

Vesta wurde als vierter Kleinplanet 1807 von Wilhelm Olbers in Bremen entdeckt.

(1) Ceres: 1801 von Giuseppe Piazzi enteckt
(2) Pallas 1802 von Wilhelm Olbers entdeckt
(3) Juno 1804 von Karl Ludwig Harding  entdeckt
(4) Vesta 1807 von Wilhelm Olbers entdeckt

Erst nachdem ab 1845 immer mehr solche Objekte entdeckt wurden (Astraea etc.), konnte man diese doch nicht alle als “Planeten” ansehen. Herschel machte den Vorschlag, diese Objekte “Asteroiden” zu nennen (Asteroid = sternenartig), weil er keines dieser Objekte in seinem Fernrohr als Scheibchem auflösen konnte und sie also in Herschels Teleskop “wie Sterne” aussahen.

So wurden Ceres, Pallas, Juno und Vesta vom “Planeten” zum “Asteroiden” degradiert. Viel später wurde Ceres auf Grund der Definition der IAU aus dem Jahre 2006 wieder befördert, diesmal zum “Zwergplaneten“. Die anderen Asteroiden wie Pallas, Juno, Vesta etc. bekamen von der IAU nicht den Status “Zwergplanet”, sondern heissen nun “Small Solar System Bodies“, weil ihre Masse nicht ausreichte, ihre Gestalt durch die Eigengravitation in ein hydrostatisches Gleichgewicht (d.h. eine runde Gestalt) zu bringen.

In der Tat sind die Asteroiden ziehmlich klein, was folgendes Bild veranschaulicht:

astsizess.jpg

Asteroid Sizes

Quelle & Copyright: http://pics-about-space.com/juno-asteroid-size-comparison?p=5#img16353166104685044316

Nur Ceres hat es in seiner Frühzeit geschafft, eine Kugelgestalt (Rotationsellipsoid) anzunehmen; Pallas, Juno und Vesta sind mehr oder weniger “kartoffelartig”.

Astrofotografie: Jupiter

Gehört zu: Das Sonnensystem
Siehe auch: Lucky Imaging

Für das Fotografieren des Planeten Jupiter ist mein Equipment (Teleskop Orion ED 80/600 mit Canon EOS 600Da) eigentlich zu klein. Die Astro-Experten benutzen für die Planeten-Fotografie typischerweise längere Brennweiten mit Video-Kamera und der Technik des “Lucky Imaging“.

Nur um es einmal auszuprobieren habe ich am 15.6.2018 um 17:19 UTC bei meinem Aufenthalt in Namibia auch mal “mein” Teleskop (APM APO 107/700) auf den prächtigen Jupiter gehalten. Dabei musste ich lernen, so kurz zu belichten, dass die vier Jupituer Monde sichtbar werden: 2 sec und ISO 100 mit der Canon EOS 600Da. Dabei ist der Jupiter selbst dann immer noch stark überbelichtet.

Bildbeschreibung: Jupiter “Beweisfoto” aus Namibia

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Ausschnitt: Jupiter mit den vier Monden

Am 8.6.2018 kam ich an Teleskop & Computer von Thomas auf “Jupiter Appetit”. Er verwendet anscheinend eine Astro-Kamera “SKYRIS 236C” von “The Imaging Source” und die dafür angebotene Software “iCap”:

Jupiter_20180608_2620.jpg

Jupiter auf dem Computer von Thomas in Namibia

Astronomie: Sonnensystem

Gehört zu: Astronomie

Oberartikel Sonnensystem (The Solar System)

Um die verschiedensten Artikel über einzelne Bestandteile unseres Sonnensystems zusammen zu fassen, mache ich diesen “Ober-Artikel” auf.

Die Sonne

Sie Sonne ist ein schönes Beobachtungsobjekt, für das man sich nicht die Nächte um die Ohren schlagen muss.
Bezüglich der Sonne habe ich schon vieles aufgeschrieben:

Die Ekliptik / Das Zodiakallicht

Das Sonnensystem ist grob gesagt eine Scheibe. Die meisten Objekte befinden sich (ungefähr)  eine einer Ebene. Als Bezugs-Ebene nehmen wir gerne die Ebene in der die Erde um die Sonne läuft, diese Ebene nennen wir Ekliptik. In Bezug auf diese Ebene, die Ekliptik, sind der Bahnen anderer Planeten nur ein wenig geneigt (z.B. Mars 1,8°, Venus 3,4° etc.). Von der Erde aus gesehen bewegt sich die Sonne auf der Ekliptik im Laufe eines Jahres einmal herum. Traditionell wird die Ekliptik auch “Tierkreis” (engl. Zodiac) genannt.

In der Ebene des Sonnensystems befinden sich nicht nur die meisten, der unten beschriebenen Himmelskörper (Planeten etc.), sondern auch eine Menge von Staub und kleinsten Teilchen, die einzeln gar nicht zu sehen sind, sondern sich nur dadurch bemerkbar machen, dass sie in bestimmten Blickrichtungen das Sonnenlicht streuen oder reflektieren.

Auf der Erde nennen wir eine solches Lichterscheinung in der Ebene der Ekliptik das “Zodiakallicht“.

Mein Artikel: Das Zodiakallicht

Der Merkur

Der Planet Merkur ist so nahe an der Sonne, dass man ihn nur selten beobachten kann. Er muss dazu in der Nähe der größten Elongation (28°) stehen und seine scheinbare Bahn möglichst steil zum Horizont. Wegen der wechselnden Steilheit der Bahn (Ekliptik) sind Abendsichtbarkeiten im Frühling und Morgensichtbarkeiten im Herbst günstig.

Der Merkur als sog. innerer Planet zeigt Phasen (wie der Mond) und kann auch die Sonne bedecken (wie der Mond). Letzeres nennt man “Merkur-Transit”.

Am 9.5.2015 konnte ich den Merkur-Transit visuell beobachten.

Mein Artikel:  Der Merkur

Die Venus

Der Planet Venus gehört wie der Merkur zu den inneren Planeten unsers Sonnensystems und zeigt Phasen (wie der Mond) und kann auch die Sonne bedecken (wie der Mond). Letzeres nennt man “Venus-Transit”. Die Venus entfernt sich gut von der Sonne (größte Elongation 45 Grad), so dass sie gute Abend- und Morgensichtbarkeiten zeigt. Als sehr heller Abendstern (östliche Elongation) bzw. Morgenstern (westliche Elongation) ist die Venus ein markanter heller und leicht zu identifizierender Stern am Himmel.

Im sog. “größten Glanz” hat die Venus eine scheinbare Helligkeit von -4,8 mag. Der scheinbare Durchmesser der Venus-Scheibe (besser Venus-Sichel) kann im besten Falle so bei 52 Bogensekunden liegen.

Mein Artikel: Die Venus

Die Erde, der Mond und künstliche Erdsatelliten

Die Erde

xyz

Der Mond

Künstliche Erdsatelliten (Artificial Satellites)

Der Mars

Der Mars gehört zu den sog. Äußeren Planeten unseres Sonnensystems; d.h. seine Bahn um die Sonne liegt ausserhalb der Erdbahn. Deswegen  kommt er auch bei seiner Reise um die Sonne einmal in die Oppositiosposition zur Erde; dann stehen Sonne, Erde und Mars in einer Linie und der Mars wird ganz voll von der Sonne beschienen (ist er sowieso fast immer) und die Entfernung Erde-Mars ist besonders klein. Wegen der relativ stark elliptischen Bahn (Exzentrizität 0,0935) des Mars kann diese Oppositionsentfernung zwischen 55,65 Mio km und 101,51 Mio km schwanken. Dementsprechend schwankt zur Zeit einer Mars-Opposition seine scheinbare Helligkeit zwichen -2,9 mag und  -1,2 mag und sein scheinbarer Durchmesser zwischen 25″ und 14″.

Aus den Messungen (Tycho Brahe) der Bahn des Mars um die Sonne hat Johannes Kepler gefunden, dass die Planeten die Sonne in Ellipsen umkreisen.

1609 formulierte Kepler sein 1.und 2.  Keplersches Gesetz

1619 folgte das 3. Keplersche Gesetz.

Mein Artikel zu: Mars (noch keiner)

Der Asteroidengürtel

Zwischen den Bahnen des Mars und des Jupiter befindet sich der (klassische) Asteroidengütel (vergleiche unten: Kuiper-Gürtel).

Nachdem Wilhelm Herschel 1781 den Planeten Uranus entdeckt hatte, wurde zwischen Mars und Jupiter nach einem Planeten gesucht, was Johann Bode aus Berlin anregte, weil die Titus-Bode-Reihe einen Planeten mit einem Sonnenabstand von 2,8 AE vorhersagte.

In der Neujahrsnacht 1800/1801 fand Guiseppe Piazzi in Mailand ein Objekt, was später als “Planet Ceres”  eingeordnet wurde. Tatsächlich errechnete man den mittleren Sonnenabstand als 2,77 AE. Später fand man viele weitere Objekte in der Gegend von Ceres, der schließlich zum “Planetoiden” bzw. “Asteroiden” herabgestuft wurde.

Asteroidengürtel

  • Asteroiden-Gürtel / Kleinplaneten  Überblick  (Overview)
  • Vesta
  • Ein wichtiger Asteroid ist: 331105 Giselher.
    • https://wikivisually.com/wiki/Meanings_of_minor_planet_names:_331001%E2%80%93332000
    • http://www.minorplanetcenter.net/db_search/show_object?utf8=%E2%9C%93&object_id=331105
  • Und dann noch: 233967 Vierkant
    • http://www.minorplanetcenter.net/db_search/show_object?utf8=%E2%9C%93&object_id=233967

Der Jupiter

Jupiter ist ein riesiger Gasplanet bei dem Gallileo Gallilei 1610 mit seinem Fernrohr die vier hellen Jupiter-Monde entdeckte.

Der dänische Astronom Ole Römer machte um 1675 anhand der Bahnbewegungen (Verfinsterungen)  der vier Jupitermonde einen Versuch, die Lichtgeschwindigkeit zu bestimmen. Er kam damals auf einen Wert von 220000 km/s, was von der Größenordnung schon ganz gut an den modernen Wert von 299792 km/s herankommt.

In der “klassischen Zeit” (vor 1979) waren zwölf Juputermonde bekannt. Mittlerweile hat man ca 79 Jupiter-Monde entdecken können.

Der scheinbare Durchmesser des Jupiter-Scheibchens kann bis zu 49 Bogensekunden betragen, seine scheinbare Helligkeit so bis -2,3 mag.

Mein Artikel zu:  Jupiter

Der Saturn

Saturn ist bekannt durch sein auffälliges Ringsystem.

Saturn ist ebenfalls ein riesiger Gasplanet, aber etwas kleiner als Jupiter. Auch der Saturn hat viele Monde. In klassischer Zeit (vor 1966) kannte man 9 Saturnmonde; darunter Titan, als größter und bekanntester Saturnmond.

Für Beobachtungen im Fernrohr ist der scheinbare Durchmesser der Saturn-Scheibe wichtig. Dieser schwankt zwischen 15″ und 20″.

Mein Artikel zu: Saturn (noch keiner)

Der Uranus

Mein Artikel zu: Uranus

Der Neptun

Mein Artikel zu Neptun.

Der Kuiper-Gürtel – Transneptunische Objekte (TNO) – Kuiper Belt

Der Kuipergürtel ist ein Bereich im Sonnensystem jenseits der Neptunbahn (ca. 40-500 AE), der sehr viele kleinere Objekte enthält, die sich aber immer noch in etwa in der Scheibe des Sonnensystems bewegen.

Auch Pluto wird neuerdings (August 2006) als Kuipergürtel-Objekt angesehen. Das Schicksal von Pluto ist in einer Beziehung ähnlich wie das von Ceres. Bei seiner Entdeckung wurde er als “Planet” eingestuft, Jahre später wurde ihm dieser Planetenstatus aberkannt und er wurde zum “Zwergplaneten” heruntergestuft.

Mein Artikel zu: Der Kuiper-Gürtel

Kometen – Die Orthsche Wolke

Die Orthsche Wolke ist eine kugelschalenförmige Ansammlung von Objekten im äußersten Bereich des Sonnensystems, weit hinter dem Kuipergürtel. Wissenschaftlich nachgewiesen ist die Exisitenz der Orthschen Wolke nicht, aber als Hypothese und Modellannahme ist sie weitestgehend akzepiert.

Die meisten Kometen sollen aus dieser Orthsche Wolke oder auch dem Kuipergürtel stammen. Ihre Bahnen sind langestreckten Ellipsen. die in das Innere Sonnensystem führen, wo die Kometen dann die Sonne passieren und evtl. gut von der Erde aus zu beobachten sind.

Meine Beobachtungen von Kometen.

Astrofotografie: Mondfinsternisse

Gehört zu: Das Sonnensystem
Siehe auch: Astrofotografie: Der Mond

Mondfinsternisse

Mondfinsternisse sind besonders spektakulär und können (ähnlich wie die Sonne) leicht beobachtet und fotografiert werden.

  • Halbschattenfinsternisse geben zum Fotografieren nicht viel her.
  • Eine partielle Mondfinsternis ist gut zu fotografieren.
  • Eine totale Mondfinsternis ist gut zu fotografieren und ist auch sehr beeindruckend.

Fotografieren einer Mondfinsternis

Fotografische Gerätschaften (mobil)

Ich habe die Mondfinsternis vom 27.7.2018 wie folgt fotografiert:

  • Teleskop: Orion ED 80/600 mit Reducer 0,85x; d.h. f=510 mm und damit Blende f/6,8
  • Kamera: Canon EOS 600D mit APS-C CMOS, 5184 x 3456 Pixel, Pixelgröße 4,3 μ
  • Montierung: SkyWatcher HEQ5 Pro mit “Lunar Tracking” (bei sauberem Polar Alignment)
  • Aufnahme-Software: APT auf Windows 10

Fokussieren bei Mondfinsternissen

Allerdings kann man bei einer totalen Mondfinsternis nicht gut auf dem Mond selber fokussieren; denn auf dem Mond selber ist die Beleuchtung direkt “von oben” und die Schattengrenze (Erdschatten) ist sehr diffus. Es empfiehlt sich also, vor der Mondfinsternis auf sichtbare helle Fixsterne zu fokussieren – notfalls auch während der Finsternis..

Aufnahmedaten

  • ISO 100
  • Blende 6,8
  • Belichtungszeiten:
    • Totalität 5-1 sec,
    • Partielle Phase: 1 sec für den dunklen Teil, 1/100 für den hellen Teil

Nachbearbeitung der Fotos

  • Serie von Einzelfotos:
    • Auswahl einiger weniger Einzelfotos im zeitlichen Abstand von etwa 20 Minuten
    • Etwas vergrößert, dabei alle Fotos in genau dem gleichen Maßstab vergrößert
    • Histogramm und Gamma so dass die Einzelfotos ungefähr gleich aussehen
    • Ergebnis: Meine Fotos vom 27.7.2018 habe ich in einem Google-Fotos-Album zusammengestellt.
  • Video
    • Aus den vielen Einzelbildern kann man leicht mit z.B. Microsoft Movie Maker ein Video machen
    • Allerdings sind trotz Lunar Tracking einige Bildsprünge in der Aufnahmeserie, die über fast 1,5 h Stunden ging
    • Ergebnis: YouTube

Auf der Suche nach einer Software, die meine Bildserie schön ausrichtet, sodaß die “Bildsprünge” verschwinden, bin ich gestossen auf:

  • PIPP Planetary Imaging PreProcessor “center planet in the frames”
  • https://sites.google.com/site/astropipp/example-uasge/example5
  • http://stargazerslounge.com/topic/184192-full-disc-lunar-imaging-with-a-dslr/

Wann sind die nächsten Mondfinsternisse?

Quelle: http://www.mondfinsternis.net/wann.htm

Partielle MoFi am 7.8.2017

Wenn der Mond am Abend des 07.08.2017 (ein Montag) um 18h 43m aufgeht, ist das Maximum dieser bescheidenen partiellen Finsternis bereits vorbei (18h 21m, 25%). Noch in der hellen bürgerlichen Dämmerung endet die Kernschattenphase (19h 19m). Doch bis dahin bieten sich reizvolle Fotomotive, wenn der “angeknabberte” Mond knapp über dem Horizont in der Gegendämmerung steht, die im angelsächsischen Raum als “Belt of Venus” (Gürtel der Venus) bezeichnet wird. Um in den Genuss dieses Schauspiels zu kommen, benötigen Sie unbedingt einen Standort mit freiem Blick zum Südost-Horizont, denn selbst am Sichtbarkeitsende der Halbschattenphase steht der Mond gerade einmal 10 Grad hoch.

Totale Mondfinsternis am 27.7.2018

Quelle: https://www.mofi2018.de/

Die Totale Mondfinsternis am 27.07.2018 gehört zweifelsohne zu den ganz großen astronomischen Ereignissen unserer Zeit. Mit einer Totalitätsdauer von 103 Minuten ist sie die längste totale MoFi des 21. Jahrhunderts.

Meine Meinung: ob die Totalität 5 Minuten länger oder kürzer ist, interessiert mich nicht die Bohne.

Da der Mond in Mitteleuropa während der einleitenden partiellen Phase aufgeht, kann die Totalität am dunkelblauen Dämmerungshimmel in voller Länge verfolgt werden

Das ist ziehmlicher Blödsinn: beim Anfang der Totalität steht der Mond 1 Grad über dem Horizont und der Himmel ist ganz hell

Etwa 6 Grad unterhalb des Roten Mondes steht Mars, der Rote Planet. Wenn ein Planet sich in der Nähe des Vollmonds befindet, dann steht er zwangsläufig in Opposition zur Sonne und erreicht mithin seine maximale Helligkeit. Diese fällt bei Marsoppositionen wegen der stark schwankenden Abstände zur Erde sehr unterschiedlich aus. Am 27.07.2018 haben wir es mit einer außerordentlich günstigen Marsopposition zu tun; der Rote Planet erreicht mit -2.8 mag fast seine größte überhaupt mögliche Helligkeit und übertrifft sogar den Jupiter an Glanz. Da sich das gesamte Geschehen horizontnah in der Dämmerung abspielt, kommen auch Naturfotografen voll auf ihre Kosten.

Astro-Fotografen finden die Horizont-Nähe sehr negativ.

Selbst der Kalender meint es diesmal gut mit den Beobachtern, denn die Jahrhundert-Finsternis findet an einem Freitagabend statt.

Totale Mondfinsternis am 21.01.2019

Link: http://www.mofi2019.de/#ueberblick

Meine Fotos davon sind auf Google Fotos

Astronomie: Entfernungsbestimmung

Gehört zu: Astronomie
Siehe auch: Sonnensystem

Links

https://libernaturaererum.files.wordpress.com/2012/10/vermessung.pdf

Erathostenes: Die Erdumfang

Erste bekannte Bestimmung von Erathostenes (Freund des Archimedes).

Erathostenes beobachtete, das in Syene (heute Assuan) die Sonne bei ihrem Höchststand ganz senkrecht in einen tiefen Brunnen schien – Assuan liegt auf dem Wendekreis. In Alexandria dagegen erreichte die Sonne bei ihrem Höchststand nicht die genaue senkrechte, sondern warf einen kleinen Schatten. Diesen Einfallswinkel der Sonne bestimmte er zu 1/50 eines Kreises, also ca. 7,2 Grad.

Die Entfernung von Alexandria nach Syene war damas durch Landvermessung bekannt, nämlich 5000 Stadien. Also musste der Erdumfang 50 * 5000 Stadien = 250000 Stadien sein. Die Frage ist nur noch, welche Länge hatte damals ein Stadie…

Bild: http://media-2.web.britannica.com/eb-media/49/66649-004-0C10672E.gif

Die Jagd nach dem Meter: Das Urmeter

Umfang der Erde: 40000 km

Aristarch von Samos: Erde – Mond – Sonne

Aristarch von Samos (310-250 v.Chr.) hat versucht, die Entfernungen von Mond und Sonne in Relation zu setzen. Er nutzte dazu die Stellung dieser Gestirne bei Halbmond aus:

Quelle: http://www.venus-transit.de/Halley/aristarch.gif

Aristarch hat den Winkel von Mitte Halbmond zu Mitte Sonne mit 87  “gemessen” (er sagte: “Ein Dreißigstel des Viertelkreises weniger als ein Viertelkreis”). Draus ergibt sich das Verhältnis von Mondentfernung zu Sonnenentfernung wie 1 zu 19.

Die heutigen Zahlen sind:

  • Entfernung Erde – Mond:  384400 km
  • Entfernung Erde – Sonne: 150000 Mio km

Also ist das Verhältnis 1 zu 390.

Hier lag Aristarch also ziehmlich weit daneben. Die Ungenauigkeit ist vielleicht verständlich, weil erstens der Halbmond nicht ganz so scharf zu bestimmenist und zweitens so ein großer Winkel am Taghimmel auch nicht so einfach zu messen ist.

Trotz der – aus heutiger Sicht – großen Ungenauigkeit dieses ersten Versuchs von Aristarch, ist das Ergebnis für die damalige Zeit revolutiomär, denn bis dahin ging man davon aus, dass alle Gestirne am Himmel in etwa die gleiche Entfernung von der Erde haben – die sog. “Himmelskugel”.

Bestimmung der Entfernung Erde – Mond durch Parallaxe

Die Entfernung zum Mond kann durch Messung seiner Parallaxe bestimmt werden.

Dazu nimmt man zwei Beobachter auf möglichst unterschiedlichen geografischen Breiten und möglichst gleicher geografischer Länge….

Unser Sonnensystem

Entfernungen innerhalb unseres Sonnensystems werden gern in sog. “Astronomischen Einheiten” (A.E.) angegeben.

Entfernung Erde – Sonne:  150 Mio km    (Methode: Parallaxe, auch: Venusdurchgang)

Entfernungseinheit: 1 Astronomische Einheit (A.E.) = 150 Mio km – wird benutzt, um Entfernungen innerhalb unseres Sonnensystems zu messen.

Sterne in unserer Nähe: Parallaxe

Durch Parallaxe-Messung zur Basis der Erdbahn, also mittlere Entfernung Erde-Sonne d.h. 150 Mio km.

Entfernungseinheit: 1 Parsec (für Parallaxen Sekunde) – die Entfernung, in der die Paralaxe 1 Bogensekunde beträgt.

 Größe  Wert Einheit  Formel
Basis  1 A.E.
Basis  149,5979 Mio km
Basis  1,495979 1011 m
Winkel  1 Bogensekunde
Winkel  4,8481 10-6 Bogenmass  2 pi / (60*60*360)
Parsec  3,0857 1013 km   Basis / Winkel
Parsec  3,0857 1016 m
Parcec  1  pc

Zum Vergleich: 1 Parsec = 3,259 Lichtjahre.

Sehr gerne wird von Astronomen die daraus abgeleitete Entfernungseinheit “Mega Parsec” verwendet…

Durch genaue Messung der Parallaxe kann mann heute die Entfernungen im Sonnensystem und auch zu den Sternen in der näheren Umgebung bis ca. 300 Lichtjahre messen.

Lichtjahr

Ein Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht (im Vakuum) in einem Jahr zurücklegt.

Die Lichtgeschwindigkeit ist im SI-System festgelegt als: 299.792.458 m/s

 

Größe  Wert Einheit  Formel
Lichtgeschwindigkeit  2,99792458 108  m/s
Jahr  365,25  Tage
Jahr  3,1558 107  Sekunden  Tage*60*60*24
Lichtjahr  9,4607 1015  m  Geschwindigkeit * Zeit
Lichtjahr   1  ly

Das Lichtjahr wird gerne in populärwissenschaftlichem Zusammenhang benutzt.

Beispiel: Milchstraße

Der Durchmesser unserer Milchstrasse beträgt 100.000 Lichtjahre…

Beispiel: Proxima Centauri

Die Entfernung zu unserem nächstgelegenen Fixstern “Proxima Centauri” beträgt: 4,24 ly

Mit einem modernen Verkehrsflugzeug (1000 km/h) würde eine Reise dorthin 4,6 Mio Jahre dauern.

Methode der Delta Cepheiden

Henrietta Swan Leavitt entdeckte 1912  die “Perioden-Leuchtkraft-Beziehung” anhand von Aufnahmen der Kleinen magellanschen Wolke (SMC).

Leuchtkraft ∼ Absolute Helligkeit.

Diese Methode reicht bis knapp zum Virgo-Galaxienhaufen (Entfernung 23 Mpc) und dient so auch der Entfernungsbestimmung extragalaktischer Systeme.

Methode der Standard-Kerzen

Supernovae vom Typ Ia sind eine gute Stardardkerze und können so zur Entfernungsbestimmung benutzt werden.

Die absolute Helligkeit (Helligkeit in einer Entfernung von 10 Parsec) einer Supernova vom Typ Ia lässt sich mit Hilfe der sog. “Phillips-Beziehung” rechnerisch ermitteln.

Wenn wir dann die scheinbare Helligkeit messen, ergibt sich daraus die Entfernung, da ja die scheinbare Helligkeit mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt.

Auf diese Weise konnte 1923 die Entfernung des Andromedanebels (M31) ermittelt werden.

Hubble-Konstante

Rotverschiebung

Sonstigen: Im Kleinen

1 Angström = 0,1 Nano Meter (nm) = 10-10 m

 

Astronomie: Der Mond – “Supermond”

Gehört zu: Das Sonnensystem

Wie super ist der Supermond?

Der Erdmond bewegt sich mit einer leicht exzentrischen Bahn um die Erde (genauer: um den gemeinsamen Schwerpunkt des Systems Erde-Mond). Dabei beträgt die mittlere Entfernung bekanntlich 384400 km. Auf Grund der leichten Exzentrizität kann die Mondentfernung schwanken zwischen 363300 km und 405500 km.

Scheinbarer Durchmesser

Der scheinbare Durchmesser der Mondscheibe (also das, was man sieht) ergibt sich aus dem Monddurchmesser und seiner Entfernung. Bei einem Durchmesser von 3474 km kommen wir auf einen mittleren scheinbaren Durchmesser der Mondscheibe von 31,1 Bogenminuten (3474/384400)*180*60/Pi.

Entsprechend errechnen wir als minimalen Durchmesser 29,5 Bogenminuten und als maximalen Durchmesser 32,9 Bogenminuten. Damit ist der kleinste Mond also 5,2% kleiner und der größte Mond 5,8% größer als der mittlere scheinbare Monddurchmesser. Dieser Unterschied im scheinbaren Durchmesser entspricht genau der Variation der Entfernung des Mondes; d.h. der Exzentrizität der Mondbahn von 0,055

Wenn man diese leicht unterschiedlichen Mondgrößen nebeneinander hält (siehe untenstehende gerechnete SVG-Grafik – mit neutralem Hintergrund) kann man den Unterschied wohl erkennen. Wenn man zur Zeit aber immer nur einen Mond sieht und den Vergleichsmond viele Tage später, dürfte es schwierig werden. Dann helfen vielleicht Fotos.

Wenn man bedenkt, dass z.B. Normalbenzin 91 ROZ hat und Superbenzin 95 ROZ hat (also 4,4% mehr), kann man wohl mit einer ähnlichen Logik bei einem um 5,8% größeren Mond von einen “Supermond” sprechen, auch wenn man mit dem bloßen Auge den Unterschied nicht wahrnehmen kann.

Einen größeren Effekt auf die subjektiv wahrgenommene Größe der Mondscheibe hat ja bekanntlich der Hintergrund vor dem man den Mond sieht.

supermond.png

Supermond: Größenvergleich

 

Scheinbare Helligkeit

Wenn wir nach der Helligkeit des “Supermondes” fragen, sieht das aber etwas anders aus.

Wenn der Durchmesser 5,8% größer ist, ist die Fläche zu multiplizieren mit 1,058078 x 1,058078 = 1,119530.
Die Fläche des Supermondes ist also 11,95 % größer als die des mittleren Mondes.

Der Supermond ist auch entsprechend 5,8% näher an der Erde. Die Flächenhelligkeit nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab. Dementsprechend ist auch die Flächenhelligkeit mit 1,058078 x 1,058078 = 1,119530 zu multiplizieren.

Damit ergibt sich für die Gesamthelligkeit des Supermondes ein Faktor 1,119530 x 1,119530 = 1,2533 d.h. eine Steigerung der Gesamthelligkeit von 25,33 % gegenüber dem mittleren Mond. Wenn wir das in eine Differenz von astronomischen Größenklassen umrechnen, entspricht ein Faktor von 1,2533 einer Magnitudendifferenz von  0,2451 mag. Die scheinbare Helligkeit des Vollmondes schwankt zwischen -12,5 mag und -13,0 mag.

Astrofotografie: Kometen

Gehört zu: Das Sonnensystem
Siehe auch: Welche Objekte

Beobachtungsobjekt Kometen

Unter allen Beobachtungsobjekten ist ein Komet, wenn er schön eindrucksvoll sein soll, schwer vorherzusagen. Was habe ich bisher geschafft?

Historie meiner Kometenbeobachtungen

Ich habe in meiner Jugend mal den Kometen Burnham 1959k (C/1959 Y1) von Bremen aus fotografiert. Das Foto ist aber verschollen. Der Komet stand damals im UMi, glaube ich. Wir hatten länger belichtet und per Hand auf den Kometen nachgeführt. Die Sterne wurden dann kleine Striche.

Später am 24. März 2013 habe ich dann mal den Versuch gemacht, einen Kometen über der Hamburger Aussenalster zu fotografieren. Das müsste C/2011 L4 (Panstarrs) gewesen sein. Da war ich noch ganz am Anfang meiner wiederaufgenommenen amateurastronomischen Bemühungen und hatte keine Ahnung, wie ich ein nicht mit blossem Auge sichtbares Objekt fotografieren sollte.

Am 17. Jan 2016 habe ich dann einen weiteren Versuch gemacht, einen Kometen zu fotografieren.  Das war der Komet Catalina C/2013 (von meiner Terrasse in Eimsbüttel).

Für das Jahre 2017 hatte ich mir vorgenommen, irgendeinen Kometen mal endlich “systematisch” abzulichten. Die Wetterbedingungen und die persönliche Energie führten dazu, dass es fast zu spät wurde im ersten Halbjahr 2017. Ein Kollege zeigte mir am 21. Mai 2017 sein gelungenes Foto von C/2015 V2 (Johnson), was mich erneut motivierte. es auch einmal zu probieren.

Aktuelle Kometenbeobachtungen

C/2011 L4 (Panstarrs)

Am 24. März 2013 macht ich einen ersten Versuch.

  • Ort: Hamburg, Aussenalster Ostufer
  • Zeit: 24.3.2013 19:00 Uhr
  • Kamera: Panasonic Lumix DMC-FZ28
  • Objektiv: Zoom Leica DC VARIO-ELMARIT Brennweite: 4,8 mm
  • Blende: f/2,8
  • Belichtungszeit: 15 sec
  • ISO: 100

Ergebnis: Auf diesem Foto Richtung Westen über die Außenalster ist der Komet schwach in der Dämmerung zu sehen.

Komet_20130324_1140624b.jpg

Komet C/2011 L4 (Planstarrs)

C/2013 US10 (Catalina)

Am 18. und 19. Jan 2016 machte ich einen weiteren Versuch:

Der Komet sollte 5,2 mag hell sein und zwischen Zeta UMa (Mizar) und Alpha Dra stehen.

  • Ort: Hamburg, Terrasse Eimsbüttel
  • Zeit: 18./19.1.2016
  • Kamera: Sony NEX-5R
  • Objektiv: Brennweite: 50 mm
  • Blende: f/2,8
  • Belichtungszeit: 30 sec
  • ISO: 400

Ergebnis: leider ist auf den Fotos kein Komet zu sehen

C/2015 V2 (Johnson)

Am 18. Juni 2017 war es dann soweit. Die Wettervorhersage prognostizierte eine sternklare Nacht. Allerdings hatten wir hier in Hamburg schon die “weißen Nächte”; d.h. es wurde in der Nacht nicht richtig dunkel. Die nautische Dämmerung (-12°) sollte um 00:22 Uhr enden, aber die astronomische Dämmerung  (-18°) sollte erst wieder am 30. Juli enden und dann erst eine wirklich dunkle Nacht bescheren. So lange wollte ich aber nicht warten.

Beobachtungsplanung C/2015 V2 (Johnson)

Die Beobachtungsplanung mit Stellarium ergab folgendes:

  • Ort: Handeloh   53° 14′ 06,4″ N, 09° 49′ 46,6″ E
  • Zeit: 18.6.2017 ab 22:00 Uhr
    • Sonne: Nautische Dämmerung   (h = -12° 14′)
    • Mond:  h = -18°,  Phase= 0,34 abnehmend
    • Komet: h = +30°,  mag = 6,80
  • Montierung: SmartEQ Pro  mit Stromversorgung
  • Kamera: Sony NEX-5R, IR-Fernauslöser, mit Objektiv Takumar 135mm FoV 6°x9°
  • Computer: Windows-Notebook, iPad, iPhone
  • Koordinaten des Kometen (für Goto):    14:19:42, +02:53:47     (sagte Stellarium am 17.6.2017)

Beobachtungsprotokoll

  • Montierung aufgestellt, mit Wasserwaage nivelliert.
  • Einnordung mit QHY PoleMaster   (30″ genau)
  • Fokussierung Kamera
  • 1-Star-Alignment auf Arkturus
  • Goto Komet   (Abweichung 10′)
  • Probefoto: ISO 3200, 30 Sekunden, f/3.5:   zu hell
  • Himmelshelligkeit  SQM-L  20,1 mag/arcsec²
  • Belichtungsserie: 40 x 15 Sekunden – Komet als schwacher Lichtfleck in der Mitte erahnbar
  • Dunkelbilder: 10 x 15 Sekunden

Bildbearbeitung

  • Plate Solving mit ASPS: Positionierungsgenauigkeit: 10′,  Dokumentation in Excel
  • Stacking: DSS Ergebnis als FITS speichern
    • Die Lightframes: 012277-01244 hatten einen Score von um die 800, während die 01245-1265 eine Score von mehr als 3000 haben.
  • Fitswork: Stacking-Ränder beschneiden, Vignettierung entfernen, Himmelshintergrund neutrale Farbe, speichern als 16-Bit-TIFF
  • Gimp:  Stretchen
  • Flats: gleiche Blende, am besten gleich nach den Lights wegen der aktuellen Lage der Staubkörner,… gleiches ISO, T-Shirt vor Lichtquelle (z.B. Notebook-Display)

Das Ergebnis

Komet_20170618_01227-01265_5.jpg

Komet C/2015 V2 Johnson

Astronomie: Kleinplaneten – Asteroiden – Ceres, Pallas, Juno, Vesta

Gehört zu: Das Sonnensystem

Meine Fotos von Vesta

Im Januar 2017 stand der Kleinplanet Vesta in Opposition und konnte von Hamburg aus gut beobachtet werden. Die scheinbare Helligkeit von Vesta liegt dabei so um 6,5 mag (am 30.1.2017) .

Eine Aufsuchkarte finden wir z.B. bei “Abenteuer Astronomie“: https://abenteuer-astronomie.de/18-januar-vesta-opposition/

Vesta2017BahnAbAs-678x381.jpg

Vesta Aufsuchkarte 2017

Die scheinbare Bewegung von Vesta im Laufe einer Nacht liegt so etwa bei 7 Bogenminuten in 10 Stunden, wie man beispielsweise mit Hilfe von Stellarium abschätzen kann.

Wenn ich nun im Laufe einer Nacht mehrere Aufnahmen mit gleichem Bildmittelpunkt mache und sie dann übereinanderlege z.B. mt Deep Sky Stacker und der Maximum-Funktion, erhalte ich ein eindrucksvolles Gesamtbild von der Bewegung des Kleinplaneten Vesta.

In der Nacht vom 30.1. auf den 31.1.2017 habe ich mehrere Aufnahmen, gemacht. Drei davon (19:55, 23:42, 03:11 Uhr) sind gut geworden.
Das Gesichtsfeld beträgt etwa 47′ x 47′.

920170131_Vesta_beschriftet.jpg

Kleinplanet Vesta 2017: Foto Mayhill

Das Teleskop befindet sich in Mayhill, New Mexico, (also Remote) und ist ein Takahashi TAO150, f=1013mm, f/7.3 mit einem Imager SBIG ST-4000 XMC, 2048 x 2048 Pixel je 7,4 µ.

Jedes der drei Einzelfotos ist 120 Sekunden belichet.