Orientierung am Himmel

Transkript

1 Astronomie im Chiemgau e.v. Vortragsreihe Einführung in die Astronomie der VHS Haag i. Obb., Traunreut und Trostberg Orientierung am Himmel Himmelspole, Himmelsäquator und Ekliptik

2 Himmelsrichtungen Die Himmelsrichtungen sind dem Namen nach jedem bekannt: Im Osten geht die Sonne auf... Die Himmelsrichtungen dienen den Menschen seit alters her zur Orientierung auf der Erde und am Himmel Es ist aber nicht immer ganz einfach, die Himmelsrichtungen sofort und überall zu identifizieren

3 Norden Norden Norden ist der Punkt senkrecht unterhalb des Polarsterns Dieser Stern ist immer an derselben Stelle des Himmels zu sehen Er gibt verlässlich zu jeder Tages- und Jahreszeit die Nordrichtung an und wurde seit alters her zur Orientierung benutzt

4 Osten Osten ist überall auf der Welt die Richtung des Sonnenaufgangs, egal ob auf der Nord- oder Südhalbkugel Osten ist in vielen Mythologien die Richtung, aus der das Licht kommt, und wird mit Geburt und Neubeginn assoziiert

5 Süden Süden ist die Richtung, in der die Sonne am Mittag ihren höchsten Stand erreicht Auf der Südhalbkugel der Erde ist die Sonne nie im Süden zu sehen, sondern erreicht ihren höchsten Stand im Norden

6 Westen Westen ist überall auf der Welt die Richtung des Sonnenuntergangs Der Westen wurde immer schon mit Alter und Vergehen in Verbindung gebracht, weil dort die Sonne stirbt, wenn auch mit der Erwartung eines Neubeginns am nächsten Morgen

7 Zenit und Nadir Der Zenit ist der Punkt am Himmel senkrecht über dem Kopf des Beobachters Der Nadir ist die Gegenrichtung zum Zenit senkrecht unter den Füßen des Beobachters und daher immer unsichtbar

8 Horizont Der Horizont erscheint als großer Kreis, der sich waagrecht 360 um den Betrachter herum zieht. Der Horizont verbindet den Nord-, Ost-, Süd- und Westpunkt miteinander und trennt die Erdoberfläche vom Himmel, das Oben vom Unten

9 Orientierung auf der Erdoberfläche Die 4 Himmelsrichtungen, Zenit, Nadir und Horizont beziehen sich stets auf den Standort des Beobachters Der Beobachter ist immer im Mittelpunkt, das System ist also rein geozentrisch Mit den Sternen haben diese Richtungen nur indirekt etwas zu tun, aber... Andere Orientierungspunkte beziehen sich auf die Drehachse der Erde und ihre Umlaufbahn, etwa...

10 Himmelspole Senkrechte auf der Erdbahn Himmelsnordpol (zum Polarstern) Drehachse der Erde Himmelsäquator Ekliptik Himmelssüdpol Der Himmelsnordpol ist die Stelle am Himmel, wo die (gedachte) Verlängerung der Erdachse vom Nordpol aus die (gedachte) Himmelskugel durchstößt. Dieser Punkt wird (zufällig) vom Nordstern Polaris markiert Wenn man auf dem Nordpol steht, dann ist der Himmelsnordpol im Zenit man sieht den Nordstern senkrecht über sich Der Himmelssüdpol ist die Stelle am Himmel, wo die (gedachte) Verlängerung der Erdachse vom Südpol aus die (gedachte) Himmelskugel durchstößt. Am Südpol gibt es allerdings keinen Polarstern

11 Himmelsäquator Senkrechte auf der Erdbahn Himmelsnordpol (zum Polarstern) Drehachse der Erde Himmelsäquator Ekliptik Himmelssüdpol Der Himmelsäquator ist eine (gedachte) Projektion des Erdäquators an den Himmel Der Himmelsäquator zieht sich genau auf halbem Weg zwischen Nord- und Südpol als Kreis rund um den Himmel Von der Erdoberfläche aus gesehen wölbt sich der Himmelsäquator vom Ostpunkt über den Süden (Norden auf der Südhalbkugel) zum Westpunkt Seine größte Höhe im Süden ist 90 minus geogaphische Breite des Standorts, bei uns also 42 Am Äquator verläuft er senkrecht durch den Zenit (90 0 Grad) Am Nord- und Südpol liegt er genau am Horizont (90 90 Grad)

12 Meridian Meridian = Mittagslinie (lat. Meridies = Mittag ) Der Meridian (rot) verläuft vom Nordpunkt durch den Himmelsnordpol und den Zenit zum Südpunkt, dann unterirdisch durch Himmelssüdpol und Nadir zurück zum Nordpunkt Im Meridian erreicht die Sonne mittags ihren höchsten Stand Auch alle Gestirne erreichen ihren höchsten Stand beim Passieren des Meridians

13 Ekliptik 23 Die Ekliptik ist die Bahnebene der Erde, also die Ebene, in der die Umlaufbahn der Erde um die Sonne liegt Die Erdachse ist um 23 Grad gegenüber der Senkrechten auf der Erdbahnebene geneigt Der Himmelsäquator ist daher um 23 Grad gegenüber der Ekliptik geneigt

14 Ekliptik von der Erde aus gesehen Von der Erdoberfläche aus gesehen bildet die Ekliptik einen Kreis um den ganzen Himmel herum Dieser Kreis ist um 23 Grad zum Himmelsäquator geneigt und schneidet sich mit diesem an 2 Stellen Die Sonne bewegt sich im Laufe des Jahres genau auf der Ekliptik von Westen nach Osten Der Mond und die Planeten bewegen sich ebenfalls entlang der Ekliptik, jedoch nicht genau auf ihr. Ekliptik bedeutet Finsternislinie. Bei einer Finsternis muss der Mond in der Ekliptik stehen.

15 Frühlings- und Herbstpunkt Der Frühlingspunkt definiert den Nullpunkt des Himmels-Koordinatensystems (0 Deklination, 0h Rektaszension) Am Frühlingspunkt überquert die Sonne bei Frühlingsbeginn (21.3.) den Himmelsäquator nach Norden Der Frühlingspunkt liegt im Sternbild Widder, deshalb heißt er auch Widderpunkt Am Herbstpunkt überquert die Sonne bei Herbstbeginn (23.9) den Himmelsäquator nach Süden Es gibt außerdem Sommer- und Winterpunkt, wo die Sonne ihren größten nördlichen bzw. südlichen Abstand vom Himmelsäquator erreicht Der Frühlingspunkt dient auch als Nullpunkt des HimmelsKoordinatensystems

16 Die Himmelskoordinaten Am Himmel gibt es ein Koordinatennetz mit Längenund Breitengraden, ähnlich dem auf der Erde. Das Netz bezieht sich auf den Himmelsäquator und die beiden Himmelspole. Jeder Stern und jedes Objekt des Fixsternhimmels, wie Sternhaufen, Gasnebel und Galaxien hat feste Koordinaten in diesem Netz. Sonne, Mond, Planeten und andere Objekte des Sonnensystems dagegen wandern entlang der Ekliptik und verändern ihre Position im Netz.

17 Deklination Abstand eines Himmelsobjekts vom Himmelsäquator in Winkelgrad, Bogenminuten und Bogensekunden angegeben entspricht dem Breitengrad nördlich des Himmelsäquators positiv südlich des Himmelsäquators negativ Die Deklination reicht von 0 (= Objekt steht am Himmelsäquator) bis 90 bzw. -90 (Objekt steht am nördlichen oder südlichen Himmelspol, z.b. Polarstern) Die Deklination eines Objekts am Fixsternhimmel ist konstant Bsp. Dubhe im Großen Bären:

18 Rektaszension Abstand eines Himmelsobjekts vom Frühlingspunkt, gemessen entlang des Himmelsäquators entspricht dem Längengrad in Stunden, Minuten und Sekunden angegeben 24 Stunden entsprechen 360, 1 Stunde sind 15, 4 min sind etwa 1 Die Rektaszension wird vom Frühlingspunkt aus ostwärts von 0h bis 24h gezählt, es gibt keine negativen Rektaszensionen Die Rektaszension eines Himmelsobjekts ist konstant Bsp. Dubhe im Großen Bären: 11h 03 min 50,4 sek

19 Stundenwinkel Der ganze Himmel dreht sich 1x pro Sterntag, alle Gestirne wandern mit Die Deklination eines Gestirns bleibt dabei gleich, aber......vom Erdboden aus gesehen ändert sich seine Position in Ost-WestRichtung! Der Stundenwinkel ist der momentane Abstand eines Gestirns vom Meridian Im Laufe von 24 Stunden wächst der Stundenwinkel von 0 bis 360 und beginnt dann wieder bei 0 Die Position eines Gestirns in Ost-West-Richtung ist gleich seiner Rektaszension plus dem Stundenwinkel

20 Rektaszension, Stundenwinkel und Sternzeit In 24h Sternzeit wächst der Stundenwinkel von 0 bis 360 Pro (Stern)stunde nimmt der Stundenwinkel um 15 zu Der Stundenwinkel ist also nicht nur eine Koordinate, sondern auch ein Zeitmaß Der Stundenwinkel wird in Stunden, Minuten und Sekunden angegeben Der Stundenwinkel des Frühlingspunkts (Koordinatennullpunkt) definiert die Sternzeit: 0h Sternzeit = Meridiandurchgang des Frühlingspunkts Zusammen mit der Rektaszension gibt die Sternzeit die Ost-WestPosition jedes Gestirns an

21 Parallaktische Montierung für Teleskope Teleskop des AIC: Parallaktische Gabel-Montierung Teleskop des AIC mit 2 Drehachsen Die weiße Gabel ist auf den Polarstern ausgerichtet, sie dreht das Teleskop parallel zum Himmelsäquator. d.h. in Rektaszension Der schwarze Tubus dreht sich senkrecht dazu innerhalb der Gabel, d.h. in Deklination Langsame Drehung der Gabel hält das Teleskop auf ein Himmelsobjekt ausgerichtet (Nachführung)

22 Der Verein Astronomie im Chiemgau e.v. dankt für Ihre Aufmerksamkeit Die Sternwarte ist bei geeignetem Wetter immer Freitagabend geöffnet Näheres am Infotelefon unter