Am 6. Kurstag fand aufgrund des hochnebelverhangenen Wetters der Astrokurs wieder im Klassenraum unserer Schule statt. Denn wir hatten noch einige astronomische Fachbegriffe zu (er)klären, die im Rahmen der Betrachtung der relativen Planetenstellungen in unserem Sonnensystem eine wichtige Rolle spielen. Außerdem wurde das dahinterliegende astrophysikalische Gesetz offengelegt!
Zunächst wurden besondere Stellungen der inneren und äußeren Planeten in Bezug auf Erde und Sonne dargestellt.
Besondere Planetenpositionen
Für die inneren Planeten Merkur und Venus gibt es insgesamt vier besondere Positionen:
– Die obere Konjunktion: Hier steht der innere Planet direkt hinter der Sonne und ist von der Erde unbeobachtbar. Er weist nun die größte Entfernung zur Erde auf.
– Die Untere Konjunktion: Der Planet (Merkur oder Venus) steht genau zwischen Erde und Sonne. Er ist in dieser Position der Erde am nächsten, kann jedoch ebenfalls nicht beobachtet werden, da er sich zur Mittagszeit auf der Höhe der Sonne am Tageshimmel aufhält.
– Maximale östliche Elongation: Der (innere) Planet befindet sich am Abendhimmel mit maximalem Winkelabstand zur Sonne, kann also maximal lange nach Sonnenuntergang im Westen beobachtet werden.
– Maximale westliche Elongation: Der Planet befindet sich mit maximalem Winkelabstand am Morgenhimmel und kann auch hier vor Sonnenaufgang maximal lange am Osthimmel beobachtet werden.
Außerdem ist anzumerken, dass die inneren Planeten Phasen aufweisen, genau wie beim Mond. Insbesondere werden die sichelförmigen Phasen kurz vor oder kurz nach der unteren Konjunktion erreicht.
Auch bei den äußeren Planeten gibt es besondere Positionen in Bezug auf Erde und Sonne:
– Konjunktion: Hier befindet sich der Planet direkt hinter der Sonne und ist somit von der Erde unbeobachtbar. Er hat zugleich die größte Distanz zur Erde.
– Opposition: Planet, Erde und Sonne stehen nun in einer Linie (genau in dieser Reihenfolge). Nun hat der Planet den geringsten Abstand zur Erde und ist die gesamte Nacht von Frühabends bis zum Morgen beobachtbar und kulminiert von Mitteleuropa aus gesehen zur Mitternachtsstunde (00:00 MEZ oder 01:00 MESZ) im Süden.
Bei den äußeren Planeten ist im Gegensatz zu den inneren Planeten kein ausgeprägtes Phasenverhalten vorhanden.
Die Keplerschen Gesetze
Im Anschluss daran wurden die drei Keplerschen Gesetze behandelt, die in Kurzform folgende Aussagen umfassen:
– 1 – Planeten umlaufen ihren Zentralstern auf Ellipsenbahnen. Kreisbahnen sind nur ein Sonderfall.
– 2 – Das Verhältnis der Quadrate der Umlaufzeiten zu den Kuben ihrer großen Halbachsen ist für alle Planeten eines Sonnensystems konstant. Das bedeutet, dass die inneren Planeten ihre Sonne schneller umkreisen als die äußeren Planeten: Planeten überholen immer alle ihre weiter außen gelegenen Planeten!
– 3 – Die Umlaufgeschwindigkeit eines Planeten um seinen Zentralstern ist nur bei exakten Kreisbahnen konstant. Ansonsten verringert sich bei ellipsenförmigen Bahnen die Umlaufgeschwindigkeit solange, bis der Planet seinen sonnenfernsten Punkt (das Aphel) erreicht hat. Danach erhöht sich seine Bahngeschwindigkeit, bis er den sonnennächsten Punkt (das Perihel) durchläuft.
Sternbild der Woche
… und zum Schluss der Kursstunde wurde noch das Sternbild der Woche zunächst erraten und dann gekürt: Es was der kleine Bär (Ursa Minor, UMi). Die wichtigsten Sterne in diesem Sternbild sind der Polarstern (Polaris) und Stern Kochab. Außerdem enthält das Sternbild zwei relativ unbekannte Galaxien: NGC 5832 und NGC 6217.
