Zitat:
[...]
Das Buch behandelt auf 1072 Seiten alle Fragen der Astronomie und Astrophysik in verständlicher Form, ohne dabei wissenschaftliche Ansprüche aufzugeben.
[...]
65 Übungsaufgaben ermöglichen dem engagierten Wissensdurstigen seine Kenntnisse zu überprüfen
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Der Inhalt:
- Sonne, Mond, Planeten und Kometen
- Entstehung und Entwicklung der Sterne
- Pulsare, Magnetare und Schwarze Löcher
- Galaxien, Quasare und Kosmologie
- Beobachtungsmethoden und Zeichnen
- Photometrie und Spektroskopie
- Fernrohre und Astrophotographie
- Veränderliche Sterne und ihre Beobachtung
[...]
Umlaufbahn der Erde um die Sonne
Zitat:
[...]
Die Erde bewegt sich auf einer elliptischen Bahn um die Sonne, die sich in einem der Brennpunkte der Ellipse befindet.
- Der sonnenfernste Punkt der Umlaufbahn, das Aphel,
und
- der sonnennächste Punkt, das Perihel, sind die beiden Endpunkte der Hauptachse der Ellipse.
Der Mittelwert des Aphel- und Perihelabstandes ist die große Halbachse der Ellipse und beträgt etwa 149,6 Mio. km.
- Der Perihel-Durchgang erfolgt um den 3. Januar und der Aphel-Durchgang um den 5. Juli.
Für einen Sonnenumlauf benötigt die Erde
- 365 Tage,
- 6 Stunden,
- 9 Minuten
und
9,54 Sekunden.
ellipsenförmige Umlaufbahn der Erde um die Sonne
der Stern liegt nicht im Zentrum der Ellipse: leicht verschoben
das bewirkt eine Beschleunigung und Verlangsamung des Planeten
- Das siderische Jahr ist 20 Minuten und 24 Sekunden länger als das tropische Jahr, aus dem das bürgerliche Jahr der Kalenderrechnung abgeleitet ist.
Die Erde bewegt sich mit einer Bahngeschwindigkeit von
- im Mittel 29,78 km/s,
- im Perihel (=Sonnennähe) 30,29 km/s
und
- im Aphel (=Sonnenferne) 29,29 km/s
um die Sonne.
- Sie legt also eine Strecke von der Größe ihres Durchmessers in gut 7 Minuten zurück.
Der Umlaufsinn der Erde ist rechtläufig, das heißt, daß sie sich entsprechend der Regel der Drehrichtung im Sonnensystem vom Nordpol der Erdbahnebene aus gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn um die Sonne bewegt.
[...]
Ekliptik und Äquator
Zitat:
[...]
Die
Ekliptik
Aus dem Weltall betrachtet
ist die Ekliptik die Bahn, auf der die Erde um die Sonne fliegt.
[...]
- Diese Bahn ist nicht kreisrund, sondern leicht elliptisch.
- Perihel (geringste Entfernung zur Sonne)
- Aphel (größte Entfernung zu Sonne)
Rotationsachsen von
Sonne und Erde
Die Sonne wie die Erde
rotieren um sich selber.
- Auf der Erde wird diese Rotation durch den Wechsel von Tag und Nacht bemerkbar.
- Sie dreht sich in Richtung ihres Sonnenumlaufs, rollt also bildlich in 365 Tagen einmal um die Sonne.
- Die Achse der Sonne ist um 7,25° aus der Senkrechten geneigt
- die der Erde sogar um 23,45°.
dlr.deZitat:
[...]
Verblüffenderweise verläuft nicht nur die Rotation, sondern auch die "Revolution", also der Umlauf der Planeten um die Sonne, in prograder Richtung – und das gilt ausnahmslos für alle Planeten, sogar für Venus und Uranus.
- Das bedeutet, dass sie in derselben Richtung um die Sonne kreisen, in der die Sonne sich um sich selbst dreht.
Tatsächlich dreht sich beinahe alles in unserem Sonnensystem in diese Richtung;
- sogar die Monde umkreisen ihre Planeten auf diese Weise.
Und da nun die Astronomen neue Planetensysteme untersuchen, die um andere Sterne kreisen als um unsere Sonne, stellen sie fest, dass sich die Planeten auch dort in den meisten Fällen – von einigen Ausnahmen abgesehen – in dieselbe Richtung bewegen, in der auch ihre Sterne rotieren.
- Die prograde Bewegung beherrscht also den Weltraum, wenn sich auch einige "Rebellen" dagegen aufzulehnen scheinen.
[...]
Ellipse - Parabel - Hyperbel
schulphysik.de
Zitat:
Einleitung
Nach dem Urknall hat sich allmählich die Materie verdichtet, aus
der die Himmelskörper entstanden sind.
- In unserem Sonnensystem hat heute jeder Planet seine Umlaufzeit für seinen Weg um die Sonne und er bewegt sich auf einer mehr oder weniger ausgeprägten Ellipsenbahn.
Was verursacht die Ellipsenform der Bahnen?
- Sind es die unterschiedlichen Entfernungen von der Sonne,
- sind es Störungen durch andere Himmelskörper ?
Der Himmelsmechanik Newtons zufolge liegt der
Grund dafür, daß sich die Planeten auf Ellipsenbahnen bewegen, in dem
zur Sonne gerichteten, also negativen, Gravitationspotential.
Nach der
Allgemeinen Relativitätstheorie Einsteins ist geht die Ellipsenform auf
die Krümmung des Raumes zurück, der durch die Masse der Sonne verursacht
wird.
Sind die Bahnen möglicherweise aus Explosions-Spiralen
entstanden ?
Vielleicht ähneln die Planeten im Gravitationsfeld der Sonne
einem Stück Holz in der Nähe eines Wasserstrudels in einem Bach, wie
wir dies schon oft beobachtet haben:
- Das Holz ist noch weit und nähert sich langsam dem Wirbel.
- Es wird schneller, immer schneller je näher es dem Zentrum kommt.
- Es nimmt mit rasender Geschwindigkeit die enge Kurve und schießt aus dieser in sicherem Abstand heraus, so daß der Strudel das Holz nicht mehr erfassen kann.
- Das Holz wird langsamer und begibt sich auf die entfernte Kurve seiner Ellipsenbahn, um später wieder zum Strudel zurückzukehren ...
Die folgenden Seiten sollen dazu dienen, die Gesetze, die die Bahnen
der Himmelskörper bestimmen, möglichst einfach zu beschreiben.
Tycho Brahe
Nachdem Johannes Kepler
- jahrelang die Daten seines Vorgängers Tycho Brahe ausgewertet
und
- die Kegelschnitte des Apollonios von Perge studiert hatte,
formulierte er in den Jahren 1609 und 1619 mit
seinen Gesetzen die Vermutung, daß sich die Planeten auf Ellipsenbahnen
bewegen.
Sein erstes Gesetz, dem erst Isaac Newton 1687 zu voller Anerkennung verholfen hat, lautet:
Die Planetenbahnen sind Ellipsen,
in deren einem Brennpunkt
die Sonne steht.
in deren einem Brennpunkt
die Sonne steht.
- Ellipse,
- Parabel
und
- Hyperbel
führen.
Nach Kepler lassen sich alle Bahnen der Himmelskörper mit Kegelschnitten, also dem Kreis, der Ellipse, der Parabel oder der Hyperbel beschreiben.
- Die Kegelschnitte sind aufs engste miteinander verwandt.
Allein der Zahlenwert der numerischen Exzentrizität e = e/a, das Verhältnis zwischen der linearen Exzentrizität e und der großen Halbachse a
bewirkt, daß
- aus dem Kreis eine Ellipse
und
- aus dieser eine Parabel
und
- eine Hyperbel wird.
Dies zeigt besonders deutlich die S c h e i t e l g l e i c h u n g:
- y� = 2px - (1 - e�)*x�.
A. Wendt
Dabei ist p der Formparameter (p = b�/a) des Kegelschnitts.
- Die x-Achse ist die Hauptachse.
Die y-Achse verläuft als Tangente an den
Scheitel der Figuren (Abb. 2).
schulphysik.de
Beispiel für Scheitelgleichung
y=2x²+12x + 15
y=2[x²+6x+7,5]
y=2[x²+6x+3²-3²7,5]
y=2[(x+3)²-1,5]
y=2(x+3)²-3
S (-3/-3)
(matheboard)
Parallax-Methode
mgvoss.de
Zitat:
Man beobachtet den Stern von zwei einander gegenüberliegenden Punkten
der Erdbahn aus (z.B. im Sommer und im Winter).
- Dabei schließen die Blickrichtungen zum Stern ein Winkel ein, der umso kleiner ist, je weiter der Stern von der Erde entfernt ist.
Durch die Bewegung der Erde längs ihrer Bahn verändert sich ständig die Stellung der Erde im Raum.
- Dadurch unterliegt auch die Blickrichtung von der Erde zu Sternen einer geringfügigen jährlichen Veränderung.
- Es kommt zu einer Verschiebung des Sterns an der scheinbaren Himmelskugel.
Wissenschaft & Technik
Den betreffenden Winkel kann man messen.
- Er wird als trigonometrische Parallaxe oder kurz als Parallaxe bezeichnet.
- Die trigonometrische Parallaxe p ist der halbe Winkel zwischen den Sehstrahlen von zwei gegenüberliegenden Punkten der Erdbahn zum Stern.
Die Parallaxen von Sternen sind aufgrund der riesigen Entfernung der Sterne immer kleiner als eine Bogensekunde.
- Das ist auch der Grund dafür, dass man zwar lange die Existenz einer Parallaxe vermutet hat, sie aber erst relativ spät messen konnte.
Wissenschaft & Technik
Die Ersten, denen das gelang, waren unabhängig voneinander um das Jahr 1838 herum die Astronomen
- FRIEDRICH WILHELM BESSEL (1784-1846),
- FRIEDRICH GEORG WILHELM STRUVE (1793-1864)
und
- THOMAS HENDERSON (1798-1844).
Welche Genauigkeit für diese Messungen erforderlich war, kann man sich an folgendem Beispiel verdeutlichen:
- Man hat die Genauigkeit der Messungen aus dem 19. Jahrhundert etwa erreicht, wenn man die beiden Enden eines 1 m langen Lineals in einer Entfernung von 200 km noch getrennt wahrnehmen könnte.
Wissenschaft & Technik
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(tobeco)
