Astronomie als Hobby



Update: 29.08.2016
Ehemaliges Equipment
Update: 24.08.2016
Biete: Filterschieber
Update: 24.08.2016
Biete: Justierlaser
Update: 23.08.2016
Biete: Digiklemme
Update: 23.08.2016
Biete: Baader Doppelbefestigung





Das Sonnensystem


 Sonne

Die Sonne ist unser lokaler Stern. Sie ist eine Kugel aus leuchtendem Gas, die verglichen mit anderen Sternen durchschnittliche Grösse, Temperatur und Helligkeit besitzt. Die Sonne beherrscht das Sonnensystem: Sie ist Wärme- und Lichtquelle für sämtliche Planeten, und ihre grosse Masse übt eine Anziehung aus, die alle Planeten um sie kreisen lässt.

Aufbau
Die Energie der Sonne wird in ihrer Zentralregion erzeugt, wo die Temperatur schätzungsweise 15 Millionen Grad C erreicht. Unter diesen extremen Bedingungen wird Wasserstoff durch Kernfusion in Helium umgewandelt. Die bei diesen Reaktionen frei werdende Energie wird nach aussen transportiert - zunächst durch Strahlung und dann durch Konvektion - und gelangt schliesslich in die Photosphäre. Über der Photosphäre liegt eine weniger dichte Gasschicht (Chromosphäre), von der helle Fontänen (Protuberanzen) in die verdünnte äusserste Region (Korona) hineinragen.

Sonnenflecken
Sonnenflecken, dunkle Stellen auf der Sonnenoberfläche, sind Gebiete mit kühlerem Gas. Sie können einige Tage bis mehrere Monate alt werden, und ihre Grösse reicht von einigen 100km Durchmesser bis hin zu komplexen Gruppen, die sich über 100'000km erstrecken. Bei gelegentlichen Ausbrüchen in der Nähe von Sonnenflecken, sogenannte Flares, werden atomare Teilchen ausgeschleudert, die bis zur Erde fliegen und dort Polarlichter erzeugen können.

Sonnenfleckenzyklus
Die Zahl der Sonnenflecken steigt und sinkt in einem Zyklus, der etwa 11 Jahre dauert. Zu Beginn eines Zyklus gibt es nur wenige Sonnenflecken, die auch weiter vom Äquator entfernt liegen. Gegen das Maximum des Zyklus werden die Flecken zahlreicher (wobei bis zu 100 gleichzeitig sichtbar sein können), und sie erscheinen dicht am Äquator.

 
Sonnenfinsternis
Gelegentlich zieht der Mond vor der Sonne vorüber und verdeckt kurzzeitig ihr Licht, so dass es zu einer Sonnenfinsternis kommt. Jedes Jahr gibt es mindestens zwei, die aber nicht überall gleichermassen sichtbar sind. Bei einer Sonnenfinsternis fällt der Schatten des Mondes auf die Erde. Wer sich innerhalb des dunklen inneren Teils des Schattens (der Umbra) befindet, sieht eine totale Sonnenfinsternis. Im helleren äusseren Schatten (der Penumbra) beobachtet man eine partielle Sonnenfinsternis. Da die Umbra recht klein ist, sind totale Sonnenfinsternisse an jedem gegebenen Ort auf der Erde selten. Ist die Sonnenscheibe vollständig bedeckt, wird der schwache äussere Gashalo, die Korona, sichtbar. Wissenschaftler reisen für einen der seltenen, kurzen Blicke auf die Korona um die halbe Welt. Eine totale Sonnenfinsternis kann bis zu 7 1/2 Minuten (üblicher sind 2-3 Minuten), eine partielle Finsternis bis 4 Stunden dauern. Wie alles bei der Sonne beobachtet man auch einen Finsternis am besten am projizierten Sonnenbild. Ist die Sonne vollständig verdeckt, kann die Korona auch mit einem Fernglas sicher beobachtet werden.

Ringförmige Sonnenfinsternis
Befindet sich der Mond in seiner grössten Entfernung zur Erde, ist seine Scheibe nicht gross genug, um die Sonne vollständig zu verdecken. Dies führt zu einer ringförmigen Finsternis, die so heisst, weil im Höhepunkt der Finsternis ein Ring aus Licht sichtbar bleibt.

   



 Merkur

Merkur ist der sonnennächste Planet und schwer zu beobachten, weil er immer nur in der Abend- oder Morgendämmerung sichtbar ist und relativ tief am Himmel steht. Er ist ein kleiner, steiniger Körper mit weniger als der Hälfte des Erddurchmessers. Von zahllosen Kratern übersät, ähnelt er im Aussehen unserem Mond. Merkur hat weder Luft noch Wasser. Am Tage wird seine Oberfläche von starker Sonnenstrahlung versengt, während nachts seine Temperatur weit unter den Gefrierpunkt fällt.

Beobachtung
Von den fünf mit blossem Auge sichtbaren Planeten ist Merkur am schwierigsten aufzufinden, weil er immer dicht bei der Sonne steht. Gewöhnlich benötigt man ein Fernglas, um ihn zu lokalisieren. Am besten lässt sich Merkur um die Zeit seiner grössten Elongation herum beobachten, wenn er den grössten Winkelabstand zur Sonne hat. Zu dieser Zeit erscheint Merkur bei 250facher Vergrösserung so gross wie der Vollmond mit blossem Auge. Wie Venus und der Mond zeigt die Merkurscheibe Phasen, die mit einem kleinen Teleskop zu sehen sind. Mit mittleren bis grossen öffnungen lassen sich dunkle, verschmierte Oberflächenmuster erkennen.

Atmosphäre und Klima
Merkur hat weder Wasser noch eine Lufthülle. Die ausgedörrte, felsige Oberfläche ist der sengenden Sonnenstrahlung ausgesetzt, die die Temperatur in grösster Sonnennähe mittags am äquator auf über 450Grad C ansteigen lässt. Dennoch liegen einige Schattengebiete in Kratern nahe der Pole wahrscheinlich dauerhaft unter dem Gefrierpunkt. Deshalb hält man es für möglich, dass dort Eis existiert. Nachts sinkt die Oberflächentemperatur bis unter -180Grad C ab.

 
Geographie und Geologie
Merkur sieht unserem Mond sehr ähnlich, da weite Gebiete der steinigen Oberflächen beider Körper durch Meteoriteneinschläge stark mit Kratern übersät wurden und Merkur nur einen 40% grösseren Durchmesser hat als der Mond. Ein deutlicher Unterschied sind die bis 3km hohen Steilhänge auf Merkur, die mehrere hundert Kilometer lang sind und vermutlich dadurch entstanden, dass der Planet beim Abkühlen schrumpfte und "runzlig" wurde. Man vermutet, dass Merkur einen grossen Eisenkern hat, der 3/4 seines Durchmessers einnimmt.

Krater
Wie auf dem Mond sind die jüngsten Krater auf Merkur hell und von einem Strahlenkranz aus Material umgeben, das beim Einschlag des Meteoriten ausgeworfen wurde. Zwischen den Hauptkratern des Merkur liegen ältere, glattere Gebiete, sogenannte Zwischenkraterebenen, die von kleinen Kratern bedeckt sind. Sekundärkrater, die durch Trümmer vom Haupteinschlag entstanden, liegen dichter an den Hauptkratern als auf dem Mond, da Merkur eine stärkere Schwerkraft hat. Merkur hat eine grosse Tiefebene, das Caloris-Becken, das den Mare auf dem Mond ähnelt. Auf Merkur sind keine Vulkankrater bekannt.

   



 Venus

Venus ähnelt der Erde von der Grösse her am meisten, da ihr Durchmesser nur 650km kleiner ist. Sie ist der zweite Planet von der Sonne aus und kommt bis auf 40 Millionen km an die Erde heran; näher als jeder andere Planet. Sie ist nach Sonne und Mond das hellste Objekt am Himmel - eine Folge ihrer Nähe zu uns und der Tatsache, dass sie vollständig von hellen Wolken bedeckt ist.

Beobachtung
Venus ist am Morgen- oder Abendhimmel zu sehen, je nachdem, ob sie westlich oder östlich der Sonne steht. Sie ist stets sehr hell, wobei sie bis -4,7 mag erreichen kann. Bei jedem Umlauf um die Sonne durchläuft Venus einen Phasenzyklus. Die Sichelphase, in der sie sich befindet, wenn sie der Erde am nächsten steht, ist mit einem Fernglas zu erkennen. Doch um den vollständigen Ablauf der Venusphasen zu sehen, benötigt man ein kleines Teleskop. Mit 75facher Vergrösserung erscheint die "Halb-Venus" so gross, wie der Mond dem blossen Auge. Eine Wolkendecke versperrt uns die Sicht auf die Oberfläche des Planeten. In den Wolken sind einige dunklere V-förmige Muster zu erkennen, und die Wolken oberhalb der Pole können heller aussehen als der Rest der Scheibe.

Phasen
Bei ihrem Umlauf um die Sonne durchläuft Venus einen Phasenzyklus. Befindet sie sich jenseits der Sonne und damit in ihrer grössten Entfernung zur Erde, erscheint sie als volle Scheibe, ist aber hinter dem hellen Glanz der Sonne nicht zu sehen. Während sie sich auf uns zubewegt (am Abendhimmel), nimmt ihr scheinbarer Durchmesser zu. In ihrer grössten östlichen Elongation geht sie von der Halbphase in die Sichelphase über. Der Punkt, an dem Venus zwischen Sonne und Erde steht, heisst untere Konjunktion. Danach erscheint sie am Morgenhimmel, ihr scheinbarer Durchmesser wird wieder kleiner, ihre Phase nimmt aber von einer Sichel über halb bis voll wieder zu.

Atmosphäre und Klima
Venus ist in Wolken aus Schwefelsäure gehüllt, die in 50-70km Höhe über ihrer Oberfläche liegen. Unterhalb der Wolken besteht die Atmosphäre fast völlig aus Kohlendioxidgas. Auf der Oberfläche herrscht ein zermalmender Luftdruck, der etwa 90mal stärker ist als auf der Erde. Aufgrund des Treibhauseffektes steigen die Temperaturen auf über 460Grad C. An der Oberfläche wehen sanfte Winde mit Geschwindigkeiten von nur wenigen Kilometern pro Stunde, aber über den Wolken erreichen sie mehrere hundert Kilometer pro Stunde. Infolgedessen peitschen die Winde in nur 4 Erdtagen um den Planeten, sehr viel schneller als sich Venus um ihre eigene Achse dreht, was 243 Tage dauert. Wie der Planet selbst, rotieren die Wolken von Ost nach West.

 
Der Treibhauseffekt
Durch die Atmosphäre eines Planeten fällt sichtbares Sonnenlicht ein und heizt seine Oberfläche auf. Die Oberfläche strahlt dann die Hitze als unsichtbare Infrarotstrahlung wieder ab. Doch bestimmte Gase in der Atmosphäre, hauptsächlich Kohlendioxid, hindern einen Teil der Infrarotstrahlung daran, direkt in den Weltraum zu entweichen, wodurch die Temperatur ansteigt. Dies ist der sogenannte Treibhauseffekt. Auf der Erde, wo Kohlendioxid nur einen kleinen Bruchteil der Atmosphäre stellt, erhöht der Treibhauseffekt die Temperatur um etwa 35Grad C. Auf Venus, wo die Atmosphäre fast vollständig aus Kohlendioxid besteht, beträgt der Temperaturanstieg aufgrund des Treibhauseffekts beträchtliche 500Grad C, was zu einer mittleren Temperatur von 464Grad C führt. Anders als auf der Erde herrschen auf Venus zwischen äquator und den Polen nur wenige Grade Temperaturunterschied.

Geographie und Geologie
Ein Grossteil der Venusoberfläche besteht aus gewellten Ebenen. Sie sind von Bergen und Kratern übersät, die durch Vulkantätigkeit und Meteoriteneinschläge entstanden sind. Es gibt auch zwei grosse Hochlandregionen, ähnlich den Kontinenten auf der Erde: Aphrodite Terra, die in der Nähe des äquators liegt und mehr als halb so gross ist wie Afrika, sowie Ishtar Terra hoch oben im Norden, die etwa die Grösse Australiens hat. In Ishtar liegt der höchste Punkt auf Venus, die Maxwell Montes, ein 11 km hohes Gebirge - höher als der Mount Everest auf der Erde. Es gibt Anzeichen für jüngere Lavaflüsse, die darauf hindeuten, dass Venus heute immer noch vulkanisch aktiv sein könnte. Da Venus so heiss ist, ist all ihr Wasser verdampft.

Krater
Die Oberfläche der Venus ist von Kratern übersät, die von Meteoriteneinschlägen herrühren. Die meisten sind recht gross (Durchmesser bis 300km), weil nur grosse Meteorite die dichte Atmosphäre durchdringen können, während kleinere verglühen. Wie die Krater auf dem Mond, haben viele auf Venus einen Zentralberg und sind von Auswurfmaterial umgeben. Zusätzlich gibt es noch viele Krater, die durch Vulkantätigkeit entstanden sind.

   



 Erde

Die Erde, unsere Heimatwelt, ist der dritte Planet von der Sonne aus und der grösste der vier steinigen inneren Planeten. Unter den Planeten des Sonnensystems zeichnet sich die Erde auch insofern aus, als sie als einziger reichlich Oberflächenwasser und eine Atmosphäre hat, die reich an Stickstoff und Sauerstoff ist. Sie ist zudem der einzige Planet, von dem mit Sicherheit bekannt ist, dass er Leben beherbergt.

Die schwankende Achse der Erde
Die Anziehungskraft von Sonne und Mond lassen die Erde im Weltraum schwanken wie einen sich drehenden Kinderkreisel - auch wenn sie für eine Kreiselumdrehung 25'000 Jahre benötigt. Diese Schwankungen, Präzession genannt, führen dazu, dass sich die Koordinaten der Sterne im Laufe der Zeit langsam verändern. Astronomen müssen dies bei der Bestimmung von Sternpositionen berücksichtigen.

Atmosphäre und Klima
Die Gasschicht, die die Erde umgibt, spielt eine wichtige Rolle für Schutz und Erhalt des Lebens. Sie schirmt nicht nur die Oberfläche gegen übermässige Sonnenstrahlung und Meteoriteneinschläge ab, sondern ihre Dichte sorgt zusammen mit der günstigen Entfernung der Erde von der Sonne auch noch für genau die richtige Temperatur, bei der Wasser in flüssiger Form existieren kann. Wasser und Kohlendioxid dienen den Pflanzen als Nahrung, die ihrerseits den Sauerstoff freisetzen, der für tierisches Leben entscheidend ist. Zirkulation in der Atmosphäre ist ebenfalls ein wichtiger Mechanismus, durch den Wärmeenergie vom äquator zu den Polen transportiert wird.

 
Geographie und Geologie
Die Erdkruste besteht aus einzelnen Teilen, sogenannten Platten, die auf der Oberfläche des zähflüssigen Mantels schwimmen und langsam auseinanderdriften oder sich übereinander schieben. Entlang der Plattenränder gibt es Gebirge, Vulkane und Erdbeben. Die Erde hat einen Kern aus Eisen und Nickel, dessen äusserer Bereich flüssig ist. Bewegungen im flüssigen äusseren Kern erzeugen das Erdmagnetfeld, das sich bis in den Weltraum erstreckt und einen magnetischen Kokon um unseren Planeten bildet, der Magnetosphäre genannt wird.

Lichtverschmutzung
Lichtverschmutzung entsteht durch künstliche Lichtquellen, die in den Himmel scheinen. Das Problem ist in städtischen Gebieten am grössten und so verbreitet, dass es in einigen hochentwickelten Ländern kaum noch Orte mit wirklich dunklem Himmel gibt. Sie stellt nicht nur eine Energieverschwendung dar, sondern auch ein zunehmendes ärgernis für Astronomen, da relativ lichtschwache Himmelsobjekte im hellen Streulicht der künstlichen Beleuchtung nicht mehr zu sehen sind.

   



 Mars

Mars ist ein kleiner, steiniger Planet, der in gewisser Weise der Erde ähnelt. Er hat einen 24-Stunden-Tag, ähnliche Jahreszeiten wie die Erde und auch Eiskappen an den Polen. Es bestehen jedoch wichtige Unterschiede: Die Temperaturen steigen auf Mars kaum über den Gefrierpunkt, und die Atmosphäre ist dünn und enthält fast keinen Sauerstoff. Mars wird häufig der Rote Planet genannt, weil er von roten Wüsten bedeckt ist.

Beobachtung
Mars ist um die Zeit seiner Opposition leicht mit blossem Auge aufzufinden und ähnelt dann einem hellen, deutlich orange gefärbten Stern. Im Fernglas sieht man nur eine winzige Scheibe, aber schon mit einem kleinen Teleskop sind unter geeigneten Umständen die Polkappen des Planeten und die grössten seiner dunklen Oberflächenmuster erkennbar. Für ernsthafte Beobachtungen empfiehlt sich ein Teleskop mit mindestens 200mm öffnung. In seiner mittleren Oppositionsentfernung erscheint Mars bei etwa 100facher Vergrösserung so gross wie der Mond mit blossem Auge.

Oppositionen
Mars kommt rund alle 2 Jahre und 2 Monate in Opposition, doch wegen seiner stark elliptischen Bahn schwankt die Entfernung, die er zur Zeit der Opposition von uns hat, merklich. Bei nahen Oppositionen - alle 15 oder 17 Jahre - erscheint er am grössten und hellsten.

Atmosphäre und Klima
Die Atmosphäre des Mars besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid und ist so dünn, dass der Luftdruck an der Oberfläche weniger als 1% des Luftdrucks auf der Erde beträgt. Die Temperatur liegt gewöhnlich deutlich unter dem Gefrierpunkt. Im Winter gefriert die Atmosphäre an den Polen aus und fügt den dauerhaften Polkappen aus Wassereis eine Schicht aus Kohlendioxidschnee hinzu. von der Erde aus sind Morgennebel und insbesondere in den Polargebieten hohe Wolken zu erkennen. Lokale Staubstürme treten das ganze Marsjahr über auf. Wenn der Mars jedoch der Sonne am nächsten steht - und Temperatur und Windgeschwindigkeiten ihr Maximum erreichen -, können Stürme den ganzen Planeten überziehen und ihn völlig in Staub einhüllen.

 
Monde
Mars hat zwei kleine Monde namens Phobos und Deimos, deren mittlerer Durchmesser etwa 22 bzw. 12 km beträgt. Beide Monde haben unregelmässige Gestalt und sind wahrscheinlich Asteroiden, die durch die Schwerkraft des Mars in eine Umlaufbahn um den Planeten gezogen wurden. Phobos umläuft den Mars schneller als dieser sich um seine eigene Achse dreht. Deshalb scheint er von der Oberfläche des Planeten aus gesehen im Westen auf- und im Osten unterzugehen. Phobos und Deimos sind sehr lichtschwach und nur mit einem grossen Teleskop sichtbar. Nahaufnahmen von Raumsonden haben gezeigt, dass beide von zahlreichen Kratern bedeckt sind.

Geographie und Geologie
Mars ist ein zweigeteilter Planet: Die Südhalbkugel besteht hauptsächlich aus Hochland, das unzählige Krater von Meteoriteneinschlägen aufweist; die Nordhalbkugel ist glatter und liegt im Mittel einige Kilometer tiefer. Es gibt einige riesige Vulkane; der eindrucksvollste ist Olympus Mons, ein 27 km hoher Berg mit einem Durchmesser von 600 km. Er liegt häufig unter weissen Wolken, die mit einem Teleskop von der Erde aus zu erkennen sind. Ein weiteres spektakuläres Gebilde ist ein Canyon-System, Valles Marineris: Mit über 4000 km Länge umspannt es 1/5 des Planetenumfangs und ist mit einem Teleskop als dunkler Streifen zu sehen. Die Oberfläche des Mars ähnelt einer felsenübersäten Wüste, die durch Eisenoxid rostrot gefärbt und bis in eine Tiefe von mehreren Kilometern gefroren ist. Es gibt Anzeichen dafür, dass früher, als das Klima wärmer war, Wasser über die Oberfläche floss.

   



 Jupiter

Mit mehr als doppelt soviel Masse wie alle anderen Planeten zusammen, ist Jupiter der grösste Planet des Sonnensystems. Er dreht sich schneller um seine eigene Achse als jeder andere Planet - eine Rotation dauert weniger als 10 Stunden. Die sichtbare Oberfläche des Jupiter besteht aus wirbelnden Wolken, die deutliche Bänder bilden. Darunter liegen hauptsächlich flüssiger Wasserstoff und Helium.

Beobachtung
Jupiter zählt zu den interessantesten Planeten für Amateurastronomen. Gewöhnlich ist er nach Venus der hellste Planet (obwohl Mars zu bestimmten Zeiten ein wenig heller werden kann) und so gross, dass man ihn schon durch das Fernglas als abgerundete Scheibe sieht. Ein kleines Teleskop zeigt die auffälligsten Wolkenbänder, gewöhnlich das dunkle nördliche und das südliche äquatorialband, die zu beiden Seiten der hellen äquatorialzone liegen. Mit einer Teleskop-öffnung von 75mm sind einige der grösseren Gebilde in den Wolken zu erkennen. Schon innerhalb von 10 Minuten kann man beobachten, dass sich diese Gebilde bewegen. Ein kleines Teleskop lässt auch erkennen, dass die Jupiterscheibe elliptisch ist - der äquatoriale Durchmesser des Planeten ist aufgrund seiner schnellen Rotation mehr als 9000 km grösser als sein polarer Durchmesser. Jupiter erscheint am grössten und hellsten, wenn er in Opposition steht, was alle 13 Monate der Fall ist. Zu diesem Zeitpunkt wirkt er mit nur 40facher Vergrösserung so gross wie der Mond mit blossem Auge.

Beobachtung der galileischen Monde
Die vier grössten Monde des Jupiter - Io, Europa, Ganymed und Kallisto - wurden erstmals 1610 von dem italienischen Wissenschaftler Galileo Galilei beobachtet und heissen daher Galileische Monde. In einem kleinen Teleskop oder Fernglas erscheinen sie wie lichtschwache Sterne, die rechts und links des äquators des Planeten aufgereiht sind und bei ihrem Umlauf ihre Position verändern. Zuweilen mögen einer oder mehrere fehlen, weil sie entweder vor oder hinter Jupiter vorüberziehen oder in seinem Schatten liegen.

Aufbau und Atmosphäre
Jupiter ist in eine wolkige Atmosphäre gehüllt, die etwa 1000 km mächtig ist. In verschiedenen Höhen bilden sich Wolken unterschiedlicher Zusammensetzung, je nach Temperatur und Dichte, die beide mit der Tiefe zunehmen. Unterhalb der Wolken gibt es keine feste Oberfläche. Statt dessen werden Wasserstoff und Helium durch die starke Schwerkraft zu Flüssigkeiten zusammengepresst. Tief im Inneren, wo sich flüssiger Wasserstoff wie geschmolzenes Metall verhält, erzeugt Konvektion ein starkes Magnetfeld, das sich Millionen von Kilometer weit in den Weltraum erstreckt. Im Zentrum des Jupiter vermutet man einen Gesteinskern.

 
Wolkenbänder und Stürme
Die rasche Rotation des Jupiter zieht seine Wolken zu hellen und dunklen Bändern auseinander. In den hellen Gebieten, Zonen genannt, steigt Gas aus dem warmen Inneren auf und kondensiert zu hochliegenden Wolken. Die dunkleren Wolken, Bänder genannt, bilden sich in geringeren Höhen, wo das Gas absinkt. Die Farben der Bänder reichen von Rot und Braun bis Blau, je nach den chemischen Verbindungen, die sie enthalten. Einzelne Wolkengebilde überdauern selten länger als ein paar Wochen, doch einige weisse ovale Wolken existieren schon mehr als ein halbes Jahrhundert. Das auffälligste Gebilde ist der Grosse Rote Fleck am Südrand des südlichen äquatorialbandes. Diese wirbelnde, in grosser Höhe liegende Sturmwolke dreht sich ungefähr einmal in der Woche gegen den Uhrzeigersinn um sich selbst. Sie wird seit 1831 regelmässig verfolgt; ein ähnliches Gebilde hatten frühe Astronomen bereits im 17. Jahrhundert beobachtet.

Ringe und Monde
Die 16 bekannten Monde des Jupiter lassen sich in drei Gruppen einteilen: die inneren acht, einschliesslich der vier Galileischen Monde, deren kreisförmige Bahnen in der äquatorialebene des Planeten liegen; die mittleren vier, deren elliptische Bahnen um etwa 25-30° gegen den Jupiteräquator geneigt sind; und die äusseren vier, deren Bahnen elliptisch und retrograd (von Ost nach West) verlaufen. Bei den beiden letzten Gruppen handelt es sich wahrscheinlich um eingefangene Asteroiden. Abgesehen von den Galileischen sind die Monde klein und lichtschwach - ein grosses Teleskop ist nötig, um sie zu erkennen. Jupiter hat einen dünnen Staubring, dessen äusserer Durchmesser rund 250'000 km beträgt.

Die galileischen Monde
Io, der innerste Galileische Mond, ähnelt mit einem Durchmesser von 3630 km von der Grösse her unserem Mond. Er ist von gelb-orangem Schwefel bedeckt, der von noch tätigen Vulkanen ausgeschleudert wird. Die Anziehungskräfte des Jupiter bewirken, dass das Innere von Io geschmolzen bleibt. Europa ist mit 3140 km Durchmesser der kleinste der vier Monde. Seine glatte, eisbedeckte Oberfläche ähnelt einer zersprungenen Eierschale. Ganymed - 5260 km Durchmesser - ist der grösste Mond im Sonnensystem, grösser noch als Merkur. Seine komplexe, teilweise von Kratern bedeckte Oberfläche zeigt dunkle Flecke und hellere Furchen. Der äusserste der vier Monde ist Kallisto - 4800 km Durchmesser -, dessen dunkle Oberfläche von Einschlagskratern übersät ist.

   



 Saturn

Saturn, der entfernteste Planet, der den Astronomen des Altertums bekannt war, ist der zweitgrösste im Sonnensystem und wegen seiner breiten, hellen Ringe um seinen äquator auch am leichtesten im Teleskop zu identifizieren. Wie Jupiter hat er eine wolkenreiche Atmosphäre, die über dem aus flüssigem Wasserstoff und Helium bestehenden Inneren liegt. Saturn hat 18 Monde, mehr als jeder andere Planet.

Beobachtung
Mit blossem Auge wirkt Saturn wie ein heller, gelblicher Stern. Im Fernglas sieht man gerade eben ein kleines Scheibchen, das durch die Ringe etwas länglich erscheint. Mit einem kleinen Teleskop sind die Ringe, die mehr als 2mal so gross sind wie der Planet selbst, klar erkennbar. Von den fünf mit blossem Auge sichtbaren Planeten bewegt sich Saturn am langsamsten. Seine Opposition liegen 1 Jahr und 2 Wochen auseinander. In Opposition erscheint Saturn bei 100facher Vergrösserung so gross wie der Vollmond mit blossem Auge. Die Saturnscheibe ist von Wolkenbändern durchzogen, die aber nicht so ausgeprägt sind wie die des Jupiter; es gibt auch kein Gegenstück zum Grossen Roten Fleck. Etwa alle 30 Jahre erscheinen jedoch im Sommer auf der Nordhalbkugel in der äquatorialzone weisse Flecken.

Die Saturnringe in wechselnder Perspektive
Während Saturn die Sonne umkreist, sehen wir seine Ringe unter verschiedenen Winkeln, ein Effekt, der sowohl auf seiner Achsenneigung als auch auf der Neigung seiner Bahn gegen die unsrige beruht. Im Maximalfall sind die Ringe etwa 27° gegen die Erde gekippt. Zweimal bei jedem Umlauf Saturns um die Sonne präsentieren sich die Ringe von der Kante; sie scheinen dann verschwunden, weil sie so dünn sind. Das nächste Mal wird dies im September 2009 der Fall sein.

Aufbau und Atmosphäre
Saturns wolkenreiche Atmosphäre ähnelt der des Jupiter, ist jedoch kälter. Nahe am äquator erreichen die Windgeschwindigkeiten 1'800km/h, mehr als auf jedem anderen Planeten. Unter den Wolken liegt das Innere aus flüssigem Wasserstoff und Helium sowie ein Gesteinskern. Saturns mittlere Dichte beträgt nur etwa 70 % der Dichte von Wasser und ist damit die niedrigste von allen Planeten. Diese geringe Dichte bewirkt zusammen mit seiner raschen Rotation, dass Saturn eine stark elliptische Gestalt hat, wobei sein Durchmesser am äquator fast 12'000km grösser ist als am Pol.

 
Ringe und Monde
Die Saturnringe bestehen aus einem den Planeten umkreisenden Schwarm von Eisbrocken, die jeweils nicht grösser als ein paar Meter sind. Die Umlaufbahnen der innersten Monde liegen innerhalb der Ringe. Der Mond Pan kreist in einer Lücke, der Encke-Teilung, im äusseren Bereich des A-Ringes. Der nächste Mond, Atlas, kreist am Rand von Ring A, während Prometheus und Pandora zu beiden Seiten von Ring F umlaufen. Einige Monde teilen sich sogar dieselben Bahnen.

Die inneren Ringe
Der äusserste Teil des Saturn-Ringsystems, der von der Erde aus zu sehen ist, heisst Ring A; sein Durchmesser beträgt fast 275'000km. Er ist durch die Cassini-Teilung, eine etwa 4'500km breite Lücke, die mit einem 75-mm-Teleskop zu erkennen ist, vom hellsten und breitesten Teil, Ring B, getrennt. Es folgt der teilweise durchsichtige Ring C ( oder Krepp-Ring). Innerhalb und ausserhalb der sichtbaren Ringe liegen schwächere Ringe, D und F genannt. Jenseits von Ring F gibt es zwei weitere sehr schwache Ringe, G und E, die hier aber nicht abgebildet sind.

Monde
Saturn hat 18 bekannte Monde. Der grösste ist Titan mit 5'150km Durchmesser. Er ist der zweitgrösste Mond im Sonnensystem (nach Jupiters Ganymed) und der einzige mit einer merklichen Atmosphäre. Mit einer Helligkeit von 8 mag ist er in einem kleinen Teleskop zu sehen und kann bei seinem 16tägigen Umlauf um den Planeten beobachtet werden. Mit einer Teleskop-öffnung von 150 mm sollten mehrere andere Monde zu erkennen sein - wie Rhea, Tethys, Dione, Iapetus, Enceladus und vielleicht auch Mimas. Iapetus bietet einen ungewöhnlichen Anblick: Steht er auf der einen Seite von Saturn, erscheint 4mal schwächer als auf der anderen, weil er eine dunkle und eine helle Hemisphäre hat.

   



 Uranus

Der kalte Gasriese Uranus ist der drittgrösste Planet im Sonnensystem. Das Aussergewöhnlichste an ihm ist, dass seine Rotationsachse fast in seiner Bahnebene liegt, so dass er auf der Seite liegend um die Sonne zu rollen scheint. Obwohl er bei seiner grössten Helligkeit bereits mit blossem Auge zu sehen ist, wurde Uranus erst 1781 von dem englischen Astronomen William Herschel entdeckt.

Atmosphäre und Klima
Uranus ist in Methanwolken gehüllt, die rotes Licht absorbieren und dadurch dem Planet ein grünliches Aussehen verleihen. Seine Scheibe weist fast keine Merkmale auf, aber 1986 beobachtete die Voyager-2-Raumsonde und später auch das Hubble-Weltraumteleskop einige helle Wolken. Die extreme Achsenneigung des Planeten führt dazu, dass im Verlauf einer Sonnenumkreisung die Sonne sowohl am äquator als auch an beiden Polen irgendwann im Zenit steht; an jedem Pol herrscht 42 Erdjahre lang Tag und dann 42 Jahre lang Nacht. Das Innere unterscheidet sich vermutlich deutlich von Jupiter und Saturn; statt aus flüssigem Wasserstoff besteht es wahrscheinlich hauptsächlich aus Wasser, Methan, Ammoniak und Gestein.

Ringe und Monde
Uranus hat 11 dünne Ringe und 17 bekannte Monde (von denen zwei erst kürzlich entdeckt wurden), die alle in seiner stark geneigten äquatorebene liegen. Die Ringe sind zu lichtschwach, um mit Amateurteleskopen beobachtet zu werden. Der äusserste Ring, Epsilon-Ring genannt, ist 100km breit und hat auf beiden Seiten "Hirten"-Monde: Cordelia und Ophelia. Die Monde sind ebenfalls lichtschwach; selbst der grösste und hellste, Titania, hat nur 14. Grösse und ist daher ohne grosses Teleskop nicht sichtbar.

 
Beobachtung
Unter guten Bedingungen und wenn seine Position bekannt ist, kann Uranus, der einem Stern 6. Grösse ähnelt, mit blossem Auge ausgemacht werden. Mit einem Fernglas ist er selbst in "lichtverschmutzten" Städten leicht zu finden. Seine Identität lässt sich bestätigen, indem man seine Bewegungen von Nacht zu Nacht verfolgt. Bei Oppositionen, die 1 Jahr und 4 Tage auseinanderliegen, erscheint Uranus mit 500facher Vergrösserung etwa so gross wie der Vollmond mit blossem Auge.

   



 Neptun

Neptun ist der äusserste der Gasriesen. Wie Uranus hat er eine Atmosphäre, die reich an Wasserstoff, Helium und Methan ist, sowie ein lichtschwaches Ringsystem. Neptun wurde 1846 entdeckt, nachdem man seine Position aufgrund von Störungen vorhergesagt hatte, die seine Anziehungskraft auf die Bewegung des Uranus ausübt. Vor dem Vorbeiflug der Raumsonde Voyager 2 im Jahr 1989 war nur wenig über den Planeten bekannt.

Ringe und Monde
Neptun hat mindestens vier Ringe und acht Monde. Die Ringe, die zu lichtschwach sind, um sie mit Teleskopen von der Erde aus zu erkennen, wurden von der Voyager-2-Sonde photographiert. Der äusserste Ring, der den Namen Adams erhielt, enthält einige dichtere Materieanhäufungen, die Ringbögen genannt wurden.

Atmosphäre und Klima
Die Atmosphären von Neptun und Uranus sind ähnlich, obwohl die des Neptun stürmischer ist und blau erscheint (statt blau-grün), weil sie in ihren oberen Schichten mehr Methan enthält. Voyager 2 photographierte 1989 einen grossen dunklen Fleck auf der Südhalbkugel, der an den Grossen Roten Fleck auf Jupiter erinnert. Als 5 Jahre später das Hubble-Weltraumteleskop Neptun beobachtete, war der Fleck verschwunden. Doch Ende 1994 erschien ein anderer dunkler Fleck, diesmal auf der Nordhalbkugel. Sowohl Voyager als auch Hubble nahmen helle Streifen von Methan-Zirruswolken wahr. Die Zusammensetzung der Hauptwolkendecke ist nicht mit Sicherheit bekannt, doch vermutlich sind Schwefelwasserstoff und Ammoniak vorhanden. Das Innere von Neptun ähnelt wahrscheinlich dem von Uranus und besteht aus Wasser, Ammoniak und Methan über einem Gesteinskern.

 
Monde
Von den acht bekannten Neptunmonden ist allein Triton von einiger Bedeutung und mit 2'700km Durchmesser auch der grösste. Seine Oberfläche ist von Stickstoff- und Methantauhreif bedeckt und mit -235Grad C der kälteste bekannte Ort im Sonnensystem. Flüssiger Stickstoff bricht durch die Oberfläche und erzeugt Geysire, die dunkle Streifen hinterlassen. Triton hat eine retrograde Bahn (er bewegt sich in entgegengesetzter Richtung zu Neptun) und war vermutlich wie Pluto ein eigenständiger Körper, der von Neptun eingefangen wurde. Tatsächlich ist Triton grösser als Pluto; die beiden sind sich möglicherweise physikalisch ähnlich.

Beobachtung
Neptun wird nie heller als 8. Grösse und ist damit mit blossem Auge nicht sichtbar. Aber er kann mit einem Fernglas ausgemacht werden und leuchtet dann wie ein schwacher Stern. Sichtungen von Neptun lassen sich bestätigen, indem man über mehrere Nächte seine langsame Bewegung vor dem Sternhintergrund verfolgt. Im Teleskop erscheint der Planet als bläuliche Scheibe ohne besondere Merkmale, etwa 2/3 so gross wie Uranus. Der zeitliche Abstand zwischen zwei Oppositionen beträgt bei Neptun 1 Jahr und 2,5 Tage.

   



 Pluto

Pluto, eine kleine Welt aus Gestein und Eis, ist nur 2/3 so gross wie unser Mond und damit der kleinste der Planeten. Gewöhnlich ist er der äusserste Planet, aber seine Bahn ist so stark elliptisch, dass er zuweilen der Sonne näher kommt als Neptun. Pluto wurde 1930 von dem amerikanischen Astronom Clyde Tombaugh entdeckt, der mit Hilfe von Himmelsphotographien nach einem Planeten jenseits des Neptun gesucht hatte.

Aufbau und Atmosphäre
über Pluto ist nur sehr wenig bekannt, da der Planet noch nie von einer Raumsonde besucht wurde. Man nimmt an, dass seine Oberfläche mit Methaneis bedeckt ist, das in der Zeit, in der Pluto der Sonne am nächsten ist, teilweise verdampft und einige Jahrzehnte lang eine dünne Atmosphäre bildet. Unter dem Methaneis vermutet man eine Schicht aus gefrorenem Wasser und einen grossen Gesteinskern.

Charon
Plutos einziger Mond Charon wurde 1978 entdeckt. Er ist mehr als halb so gross wie Pluto und hat 1/5 von dessen Masse. Damit ist er in Relation zu seinem Mutterkörper der grösste Mond im Sonnensystem. Tatsächlich stellen die beiden Körper eher einen Doppelplaneten dar. Charon umkreist Pluto in etwa 18'400km Entfernung in 6,4 Tagen. Da sich Pluto und Charon in 6,4 Tagen auch jeweils um ihre eigene Achse drehen, kehren sie einander stets dieselbe Seite zu.

 
Beobachtung
Pluto hat eine Helligkeit von nur 14 mag. Das heisst, man benötigt ein Teleskop mit mindestens 200mm öffnung, um ihn überhaupt zu sehen. Selbst in einem grossen Teleskop erscheint Pluto nur als sternartiges Lichtpünktchen. Auf seiner Oberfläche sind keine Einzelheiten erkennbar. Am einfachsten ist Pluto zu identifizieren, indem man seine Bewegung gegen den Sternhintergrund auf einer Reihe von Photographien untersucht - eine ähnliche Technik, wie sie Clyde Tombaugh bei seiner Suche nach dem Planeten verwendete. Die Plutobahn ist 17 Grad gegen die Erdbahn geneigt, so dass er sich weiter von der Ekliptik entfernt als jeder andere Planet.

   



www.astronomicon.ch