Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Das Universum: Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien Pädagogische Hochschule, Feldkirch.

Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger

Das Universum:

Vom Mond bis zu

den fernsten Galaxien

Pädagogische Hochschule, Feldkirch

Robert Seeberger


• Do. 9.10.: Orientierung am Nachthimmel;

Sonnenprojektionsgerät „Solarscope“

Kurze Geschichte der Astronomie;

Unser Sonnensystem

• Do. 16.10.: Struktur der Milchstraße; Die Welt der Galaxien; Kosmologie – die Lehre von der

Entstehung des Universums

• Dritter Termin: Mondbeobachtung durch ein Fernrohr

Das Universum:

Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien


• Uhrzeit, Datum

• Himmelrichtung

• Sternbilder, Fixsterne

• Planeten

Orientierung am Himmel


Drehbare Sternkarte


•

Einstellung auf Datum und Uhrzeit


Die Sternbilder die nicht untergehen nennt man zirkumpolar.

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Blick nach Norden


Die Sternbilder die nicht untergehen nennt man zirkumpolar.

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Blick nach Norden


Die Ursache liegt darin, dass unsere Horizontebene schräg zur Erdachse liegt.

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Zirkumpolare Sternbilder


Durch die Erdrotation gehen im Osten die Sterne auf

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Blick nach Osten


und im Westen unter

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Blick nach Westen


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Hier die Bewegung des Mars über 6 Monate hinweg.

Wo finden wir die Planeten am Himmel


Ptolemäus erklärte 100 n.Chr. die Bahnen durch seine Epizykeltheorie.

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Erklärung der Planetenbahnen


Die Erklärung von Kopernikus 1543 war dann um einiges logischer.

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Erklärung der Planetenbahnen


Die Eigenbewegungen der Sterne

Der Große Wagen heute und in 1 Million Jahren

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Unten sehen wird die Situation nach 13.000 Jahren

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Die Präzession der Erde


Links sehen wir die wahre Position der Sonne am 4.3.2008 im Wassermann und nicht wie astrologisch in den Fischen.

Rechts sehen wir die Position der Sonne vor 2000 Jahren am 4.3.08

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Als Folge haben sich die astrologischen Tierkreiszeichen gegenüber dem wahren Himmel verschoben.

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Neben der drehbaren Sternkarte gehört ein Jahrbuch zum Rüstzeug des Hobby-Astronomen.

Astronomische Jahrbücher


• Finsternisbrille (Transite, gr. Flecken, Finsternisse)

• Fernglas/Teleskop + Weißlichtfilter

• H-Alpha Beobachtungen (Protuberanzen)

• Projektionsteleskope z.B. Solarscope

Sonnenbeobachtung


• Fernglas/Teleskop + Weißlichtfilter

• H-Alpha Beobachtungen (Protuberanzen)

Sonnenbeobachtung

http://images.google.at/imgres?imgurl=http://www.solarphysics.kva.se/Mercurytransit7May2003/images/m42gband_im07May2003.000981.jpg&imgrefurl=http://www.merkurtransit.de/lexikon.htm&h=970&w=970&sz=178&hl=de&start=179&usg=__pcKSl2SQwQx0g6n3kWBwtQ7pcyY=&tbnid=2kZjmKGK7Sb0cM:&tbnh=149&tbnw=149&prev=/images%3Fq%3DSonnenfinsternis,%2BSchutzbrille%26start%3D160%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26hl%3Dde%26sa%3DN

http://images.google.at/imgres?imgurl=http://www.teleskop-service.de/baaderseiten/baadervorschau/Sonne/Sonnensucher.jpg&imgrefurl=http://www.teleskop-service.de/baaderseiten/baadervorschau/Sonne/sonne.htm&h=340&w=414&sz=37&hl=de&start=132&usg=__ez5M189achihm71aJ79cn8ArYVU=&tbnid=0fXAWrfFSRLueM:&tbnh=103&tbnw=125&prev=/images%3Fq%3DSonnenteleskop%26start%3D120%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26hl%3Dde%26sa%3DN

http://images.google.at/imgres?imgurl=http://www.dangl.at/ausruest/pst8288.jpg&imgrefurl=http://www.dangl.at/ausruest/ausrst09.htm&h=384&w=512&sz=52&hl=de&start=11&usg=__rJLUoRR1vum_3bIC3PS6Fg6xmhM=&tbnid=OKrnZLCfIEZOFM:&tbnh=98&tbnw=131&prev=/images%3Fq%3Dpst%26gbv%3D2%26hl%3Dde

http://images.google.at/imgres?imgurl=http://www.sonnen-filter.de/Bilder-1/Ha-060202.jpg&imgrefurl=http://www.sonnen-filter.de/&h=926&w=924&sz=90&hl=de&start=5&usg=__2h7KRko6tdP_GqsX0El4A1b6Rmw=&tbnid=Q8ykizteWJ6FhM:&tbnh=147&tbnw=147&prev=/images%3Fq%3Dprotuberanz%26gbv%3D2%26hl%3Dde


Projektionsteleskope z.B. „Solarscope“

Sonnentag, Wahrer Mittag, Rotation der Sonne,

Breite des Ortes, Neigung der Erdachse

Sonnenbeobachtung

http://images.google.at/imgres?imgurl=http://www.mydarc.de/dk0ktl/images/pictures/astro/Sonnenfinsternis.jpg&imgrefurl=http://www.mydarc.de/dk0ktl/&h=1224&w=1632&sz=294&hl=de&start=6&usg=__632iCDlFVpu8AcNyjsa-LTS0fFg=&tbnid=gPxJwGZ6Z6LJ5M:&tbnh=113&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3DSonnenprojektion%26gbv%3D2%26hl%3Dde


• Älteste aller Naturwissenschaften: Anfänge?

• Archäoastronomie

• Kreisgrabenanlagen 7000 Jahre alt

Kurze Geschichte der Astronomie


• Zeitbestimmung

• Kalenderbauten

• Planetenpositionen

• Finsternisse

Megalithbauten: Stonehenge zirka 4000 Jahre alt

Großsteinbauten Megalithe


• Himmelsscheibe von

Nebra, 3500 Jahre alt

Plejaden – Siebengestirn?

Anfänge


• Babylonien, Ägypten, China, Mittelamerika

Nach Babyloniern (5.-6.Jh v.Chr.) Griechen

Die Griechen

Aristarach von Samos 310-230 v.Chr.

Heliozentrisches Weltbild

Erathostenes: Kugelgestalt der Erde

http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Aristarchos_von_Samos_%28Denkmal%29.jpeg


• Hipparchos 150 v.Chr. Geozentrisch

•Epizykeltheorie

Die Griechen

Almagest des Ptolemäus

100 -160 n Chr.


• Wende zum heliozentrischen System

• Kugelgestalt der Erde

• Epizyklen, da er Kreisbahnen mit konstanter Geschwindigkeit der Planeten annahm

• Genaue Beobachtungen von Tycho Brahe

• Keplerschen Gesetze

Kopernikus 1473 - 1543

http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Nikolaus_Kopernikus.jpg


• Fernrohrbeobachungen ab 1609:

•Jupitermonde, Venusphasen, Sonnenflecken, Mondkrater, Sterne der Milchstraße…

Daher UNESCO und UNO: 2009

Internationales Jahr der Astronomie

Sir Isaac Newton: Gravitationsgesetz

als physikalische Erklärung

Galileo Galilei 1564 -1642

http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Galileo.arp.300pix.jpg

http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Isaac_Newton.jpeg


• Fraunhoferlinien

19. Jhdt.: Astrophysik

• Dopplereffekt

http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Fraunhofer_lines.jpg


• Natur der Nebel

• Galaxienflucht

• Urknalltheorie

• Pulsare

• Quasare

• Gravitationslinsen…

20. Jahrhundert - Wissensexplosion


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Das Sonnensystem: die Sonne

• 4,6 Mrd. Jahre alt

• Besteht aus Wasserstoff und Helium

• ca. 100 Erddurch- messer

• im Inneren rund 15 Millionen Grad


Sonn

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Eine riesige Protuberanz

Energieerzeugung der Sonne

• Jede Sekunde werden mehr als 4 Millionen Tonnen Masse in Energie umgewandelt


Die Rotation der Sonne

Die Sonne rotiert nicht wie ein Festkörper.

25 Tage am Äquator

28 Tage an den Polen


Sonnenflecken

Das sind kältere Zonen auf der Sonne (nur rund 4500 °C)


Die Sonnen-Corona

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Unsere 9 Planeten

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Die erdähnlichen PlanetenGr

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Foto von Mariner

Der Merkur

• Größe rund 1/3 der Erde

• Masse 1/20 der Erde

• Größter Temperaturunterschied im Sonnensystem -180 bis 430°C


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„Weird terrain“

Der mondähnliche Merkur

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Die Entstehung der Krater


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Venus im sichtbaren Licht und Radar

• Ein Venustag dauert 116 Erdtage

• 90-facher Luftdruck

• Temperaturen um 470 °C

Die Venus


Radarbilder der Venus

Auf Grund der Wolken sind optisch keine Oberflächenstrukturen erkennbar.


Unsere Erde

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Der ErdmondM

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• Mittlerer Abstand 384.405 km 9,6 facher Erdumfang

• Radius rund ¼ der Erde

• Temperaturen -150°C bis 130°C


• Schwerkraft nur rund 1/6 der Erde


Ein Ausschnitt des Mondes

Oben Ptolemäus (150 km)

Mitte Alphonsus

Unter Arzachel

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Die Theorie wurde erst durch die Mondlandungen abgesichert

Die Mondentstehung

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Die erste Mondlandung 1969

Aldrin fotografiert vom Kommandanten Armstrong


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Die erste Mission mit dem Mondauto

Die Besatzung von Apollo 15 bei der Hadley-Rille


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lDie letzte Mondlandung 1972

Astronaut Cernan von Apollo 17 im Tal Taurus-Luttrow


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• Größe rund ½ der Erde


• Monde: Phobos, Deimos

Valles Marineris im Vergleich mit Nordamerika

Der Planet Mars


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• Polkappen aus Wasser- und Kohlendioxid-Eis

• Staubstürme

• wüstenartige Oberfläche

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Der Mars


Die Marskanäle von Schiparelli


Weitere Marslandungen

Oben Pathfinder

Rechts Opportunity


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Position des Asteroidengürtels

Der Asteroidengürtel

• 1801 Ceres entdeckt

• Millionen von Fels- und Metallbrocken

• Jupiter verhinderte die Planetenentstehung

• Manche kommen auch der Erde nahe „Near-earth Objects“


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243 Ida (54 km lang) mit „Mond“

Zwei Asteroiden

433 Eros (33 km)

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Entfernungen im Sonnensystem

• Die Erde ist von der Sonne ca. 150 Millionen Kilometer entfernt.

• Diese Strecke bezeichnet man als Astronomische Einheit = 1 AE

• Entfernungen zu anderen Planeten gibt man oft in Vielfachen dieser Einheit an.

Beispiele:Entfernung Sonne – Merkur ca. 0,39 AE

Entfernung Sonne – Mars ca. 1,52 AE Entfernung Sonne – Pluto ca. 39,4 AE


Lichtlaufzeiten

• Lichtgeschwindigkeit rund 300.000 km/Sekunde

• Laufzeit zum Mond: 1,25 Sekunden

• Laufzeit zur Sonne: ca. 8 Minuten Wir blicken 8 Minuten in die Vergangenheit!

• Laufzeit zum Mars: Minimum 4 Minuten

• Laufzeit zum Jupiter: rund 42 Minuten

• Laufzeit zum Pluto: über 5 Stunden Probleme mit der Kommunikation


Flugzeiten eines Flugzeugs

• Annahme 1000 km/h

• Flugzeit Europa – Amerika: ca. 7 Stunden

• Flugzeit zum Mond: ca. 16 Tage

• Flugzeit zur Sonne: ca. 17 Jahre

• Flugzeit zum Mars: ca. 9 Jahre

• Flugzeit zum Jupiter: ca. 72 Jahre

• Flugzeit zum Pluto: ca. 660 Jahre


Beim Maßstab 1 zu 2 Milliarden ergeben sich folgende Werte:

Durchmesser

Entfernung

Planetenorte

Sonne 69,7 cm Eingang Jahngasse

Merkur 2,5 mm 29 m Auf dem Weg zum Hauptgebäude

Venus 6,1 mm 54 m

Erde 6,4 mm 75 m Haupteingang Mars 3,4 mm 114 m WasserradJupiter 71,6 mm 389 m SpitalSaturn 60 mm 714 m PostgarageUranus 25,8 mm 1436 m KarrenseilbahnNeptun 24,5 mm 2249 m Waldbahn EnzPluto 1,2 mm 3687 m Gütle

Planetenweg Übersicht


Das äußere SonnensystemNA

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Weitere „Planeten“NA

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Die RiesenplanetenGr

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Jupiter Saturn Uranus Neptun


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Jupiter mit dem Mond Io

Der Jupiter

• 11 Erddurchmesser

• 317 Erdmassen

• Viele Wolkenbänder

• mehr als 60 Monde

• starke Abplattung


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Der große rote Fleck und die Galileische Monde

Jupiter mit den größten Monden


Der große rote Fleck

Hier handelt es sich um einen riesigen Wirbelsturm der schon seit Jahrhunderten tobt.


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Der Vulkan Loki

Der Mond Io

• Vulkanisch aktivster Körper im Sonnen- system

• Bedeckt von Schwefel


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Europa

• Junge flache Oberfläche aus Eis (hell!)

• Unter dem Eispanzer könnte ein Ozean (mit Leben?) sein


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Der Ringplanet Saturn

• Entfernung 9,6 AE

• 9 ½ Erddurchmesser

• 95 Erdmassen

• Geringste Dichte von allen Planeten (würde in Wasser schwimmen)

• Großes Ringsystem


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Die Saturnringe

• Bestehen aus vielen Einzelpartikeln

• Quellen: Kollisionen von Teilchen, von der Oberflächen der Monde

• Auch andere Planeten haben Ringe


Schäferhundmonde

Die Ringunterteilungen werden von kleinen Monden erzeugt


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Titan in Falschfarben

Der Saturnmond Titan

• Zweitgrößter Mond in unserem Sonnensystem

• Temperaturen um -179°C

• Atmosphäre ähnelt der Uratmosphäre der Erde


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nach der Landung

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während des Sinkfluges

Titanbildes des Landers Huygens


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Mimas und Krater Herschel

Saturnmond Mimas

• Durchmesser ca. 400 km

• Riesenkrater Herschel: 130 km Durchmesser, 10 km Tiefe, 6 km hoher Zentralberg


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Planet Uranus

• 1781 von William Herschel entdeckt

• 4 Erddurchmesser

• Entfernung 19,2 AE

• Rotationsachse nur 8° von Bahnebene geneigt


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• 1846 vorausberechnet und dann von Johann Gottfried Galle gefunden

• 3,9 Erddurchmesser

• 17 Erdmassen

• Etfernung 30,05 AE

Planet Neptun


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• 1930 von Clyde Tombaugh nach langer Suche entdeckt

• Entfernung ca. 40 AE

• Pluto mit Mond Charon im HST

• Seit letztem Jahr kein Planet mehr

Der neunte „Planet“ Pluto


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Der Kuiper-Gürtel

Im Jahre 2002 wurde Quaoar gefunden / 2003 Sedna und UB313. Zwei Jahre später entdeckte man, dass dieses Objekt sogar 1,5 mal größer als Pluto ist.


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Der Komet Hale-Bopp

Kometen• Kern aus Eis und Staub: wenige hundert Kilometer

• Der Plasmaschweif zeigt immer von der Sonne weg


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Kometen


Der Komet Ikeya-Zhang 2002 (30 Minuten)

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Schema der Oortsche Wolke

Die Oortsche Wolke

• 1950 von Jan Oort vorhergesagt

• Kugelförmige Wolke aus Kleinkörpern bei 50.000 AE

• Noch kein Objekt gefunden

Do. 9.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger Das Universum: Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien Pädagogische Hochschule, Feldkirch.

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