Sternbedeckungen - Dr. Christian Pinter - Astronomische Beobachtungstipps

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Sternbedeckungen
und Galileis vermeintliche Mondatmosphäre
Schiebt sich der Mond vor einen Stern, wird dessen Licht aus- und später wieder angeknipst. Verschwinden und Wiederauftauchen geschehen schlagartig. Das Sternenlicht wird knapp über der Mondoberfläche weder gerötet noch geschwächt.

Dies ist ein klarer beobachtungstechnischer Beleg für das Fehlen einer nennenswerten Mondatmosphäre. Galileo Galilei räumte deren Existenz noch ein.  Zum einen schien ihm der Mond mit seinen Bergen und Tälern erdähnlich zu sein -  das legte wohl auch das Vorhandensein einer Art "Lufthülle" nahe.
Außerdem rätselte Galilei, warum der Mondrand fast "vollkommen rund, wie mit  dem Zirkel gezogen und nicht von Erhebungen und Vertiefungen zernagt" sei, wenn  das lunare Antlitz an der Licht-Schatten-Grenze doch so enorme Unebenheiten suggerierte (wie im Bild links).
Der Forscher hatte deshalb auch einen  "höckerigen und ausgebuchteten Umriss" erwartet, "wie ein Rad mit Zähnen".

Wie der Italiener mutmaßte, würde der Sehstrahl beim Blick zum Mondrand einen tangentialen, langen Weg durch die lunare Atmosphäre zurücklegen. Von der Sonne beleuchtet, sollte diese aufstrahlen und den Mond so "als eine größere Kugel  erscheinen" lassen bzw. "unseren Blick so begrenzen, dass er den eigentlichen Mondkörper nicht erreicht".

Das aber würde den Fernrohrblick trüben und das vermeintlich raue Mondrandprofil scheinbar glätten. Wie uns die Sternbedeckung  verrät, irrte der Italiener. Der Mond ist luftlos.
Vor hellem Hintergrund würden die Unregelmäßigkeiten des Mondrandprofils sofort auffallen: Hier auf diesem Foto schiebt sich der Mond gerade vor die Sonne.
1610 schlug Galilei aber noch eine Alternativerklärung vor, die ohne "Hülle  aus Stoff" auskam. Demnach würden sich beim Blick zum Mondrand die Profile der  "in immer neuen Reihen angeordneten Erhebungen" gegenseitig verdecken.

Dieser  rein perspektivische Effekt gaukle uns dann einen glatten Rand vor - so als  würde man gleich große Zahnräder aufeinander stapeln und diese ein wenig gegeneinander verdrehen. Diese Überlegung ist richtig. Vor allem aber hatte  Galilei das Relief der Mondoberfläche gehörig überschätzt.
Beobachtungsaufgabe
Mustern Sie den Mondrand doch einmal aufmerksam mit einem modernen Teleskop - erkennen Sie an seinem Rand Abweichungen von der idealen Kreisform ?
Ein Stern wird am Mondrand ausgeknipst
Bei zunehmender Mondphase bedeckt der Mond gelegentlich Sterne mit seinem dunklen Rand und gibt sie am hellen wieder frei. Nach Vollmond, also bei abnehmender Mondphase, ist es genau umgekehrt. Nur sehr selten erwischt es allerdings einen Stern, der hell genug ist, um das Schauspiel auch mit freiem Auge mitzuverfolgen.

Kopernikus hatte solches Glück 1497 in Bologna, als der  Aldebaran hinter dem Mond verschwand. Es ist dies seine erste überlieferte  Himmelsbeobachtung überhaupt.

Wenn Sie sich also für diese kleinen, aber häufigen astronomischen Verfinsterungen interessieren, brauchen Sie ein kleines Teleskop. Je größer seine Öffnung, desto mehr  Sternbedeckungen können Sie damit im Jahreslauf mitverfolgen.
Der dunkle Mondrand schiebt sich langsam aber unerbittlich an den Stern heran. Das Verschwinden ist relativ leicht zu stoppen. Auch, weil der unbeleuchtete Mondteil oft noch im Erdschein  schimmert.

Alle Grafiken: C. Pinter
Das Wiederauftauchen eines Sterns am hellen Mondrand ist nicht ganz so  leicht zu stoppen. Erstens leidet der Anblick unter Überstrahlung, und zweitens muss  man sehr genau wissen, wann und wo der Stern auftauchen wird. Hier hilft vor allem die Software Occult weiter.
Erfahrene Amateure versuchen, die Termine der Sternbedeckungen möglichst genau  mit der Stoppuhr festzuhalten. Angestrebt wird dabei eine Genauigkeit von einer  Zehntelsekunde! Ein neueres, objektiveres Verfahren ist das Festhalten dieser  Ereignisse per Videotechnik. Auch hier legen Amateure interessante Ergebnisse  vor.
Doppelsterne hinterm Mond
Normalerweise sollten die Sterne ja schlagartig hinter dem Mond verschwinden,  als würde ihr Licht per Schalter ausgeknipst. Bei sehr engen Doppelsternen, die das Fernrohr alleine nicht mehr  aufzulösen vermag, sind Sternbedeckungen besonders spannend: Hier kann sich  eventuell ein rascher Helligkeitsabfall in zwei  Stufen einstellen.

Amateurteleskope erzielen realistischerweise Auflösungen zwischen 1 und 2 Bogensekunden. Engere Doppelsterne erscheinen daher als einfacher Lichtpunkt.  Der Mondrand schiebt sich aber wie ein langsamer Scanner über das Sternpaar. Er  legt pro Zehntel Zeitsekunde etwa 0,055 Bogensekunden zurück. Damit steigert  sich die erzielbare Auflösung der Teleskops kurzzeitig grob um das 18 bis  36-fache!

Links: Einzelsterne verschwinden schlagartig hinterm  Mond.
Engste Doppelsterne können sich hingegen durch stufigen Lichtabfall verraten.


Voraussetzung ist, dass die beiden Sternkomponenten möglichst in  Ost-West-Richtung ausgerichtet sind, und nicht etwa in Nord-Süd-Richtung. Sonst nämlich würde sie der Mondrand doch wieder gleichzeitig erfassen. Außerdem  sollte idealerweise zunächst die hellere, dann die schwächere Komponente hinter  dem Mond verschwinden.

Beim Stern 68 Geminorum war dies der Fall: Bei der Sternbedeckung am 7.4.2014 erschien sein Licht etwa eine Drittel Sekunde lang wie gedämpft, bevor  es endgültig verschwand. Der Abstand der Komponenten betrug etwa 0,19  Bogensekunden. Außerhalb einer Sternbedeckung hätte man den Doppelsterncharakter selbst mit den besten Amateurgeräten niemals belegen können.
Beobachtungsaufgaben
Versuchen Sie, Sternbedeckungen mit möglichst großer Präzision und geringer Reaktionszeit zu stoppen - wie gut gelingt das ? Wie sehr hängt die Genauigkeit von der Helligkeit des Sterns ab? Erfolgt das Verschwinden immer augenblicklich, oder verrät sich gelegentlich ein Doppelstern durch stufenweisen Lichtrückgang?
Literatur und Software für Bedeckungsbeobachter
Sternbedeckungen  durch den Mond
Eine Anleitung von Mag. Thomas Weiland zur Beobachtung und  Ergebnisse aus den Jahren 1978 bis 2003.

Österreichischer  Himmelskalender
Dieses Jahrbuch listet Sternbedeckungstermine für Wien  und Innsbruck auf.

Occult
Eine fast  unentbehrliche Freeware, wenn Sie Sternbedeckungen selbst berechnen möchten. Die  exakten Termine sind nämlich stark von Ihrem tatsächlichen Beobachtungsort abhängig. Das Programm zeigt auch Doppelsterndaten an!
Folgenreiche Erkenntnisse
Mein Buch Helden des Himmels geht sehr ausführlich auf die philosophischen und religiösen Implikationen der Arbeiten Keplers und Galileis ein.

Ich lege es Ihnen ganz besonders ans Herz.
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