Einstieg ins Hobby AstronomieTeil 7: Beobachtung des Mondes und der Planetenvon Ullrich Dittler Mit einem Teleskop in unserem Sonnensystem »spazieren zu sehen« gehört zweifellos zu den schönsten und eindrucksvollsten Arten, sich dem Hobby der Astronomie zu nähern und hat schon oft die Basis gelegt für eine lange andauernde Begeisterung für astronomische Beobachtungen. Bereits kleine Teleskope ermöglichen interessante Beobachtungen: Lassen Sie sich von den Formen, Farben und Schattenspielen auf dem Mond und den Planeten faszinieren – es lohnt sich! Mondbeobachtung Der Mond ist mit seinen wechselnden Phasen eines der faszinierendsten astronomischen Objekte, da er Nacht für Nacht sein Gesicht verändert. Die Beobachtung des Mondes stellt für den Amateurbeobachter mit einem kleineren Teleskop auch deshalb einen eindrucksvollen Einstieg dar, da es bei der Mondbeobachtung – im Gegensatz zur Planetenbeobachtung – noch nicht auf eine besonders hohe Vergrößerung oder – im Gegensatz zur Deep-Sky-Beobachtung – auf ein besonders hohes Lichtsammelvermögen der verwendeten Optik ankommt. Ein flüchtiger Blick lässt den Mond zunächst als trostlose Einöde erscheinen. Bei näherer Betrachtung zeigt die Steinkugel in der Erdumlaufbahn, wie im Folgenden gezeigt werden soll, jedoch zahlreiche spannende Oberflächendetails, die sich zu beobachten lohnen.
Es kann leider in diesem kurzen Beitrag weder auf die Entstehungsgeschichte des Erdtrabanten eingegangen werden, noch auf die astrophysikalischen Zusammenhänge zwischen Erde und Mond, die neben den Mondphasen und den Gezeiten auch die Libration (auf die wir später noch zu sprechen kommen) des Mondes verursachen. Für die folgenden Ausführungen reicht es zu wissen, dass der Mond – dessen Durchmesser etwa ¼ des Erddurchmessers beträgt – die Erde in einer Entfernung von rund 356000km (Perigäum) bis 406000km (Apogäum) auf einer elliptischen Bahn umkreist und für einen Umlauf etwa 27,3 Tage benötigt (siderischer Monat). Da er sich in der selben Zeit einmal um die eigene Achse dreht, wendet er der Erde immer die selbe Seite zu. Dies nennt man gebundene Rotation. Mondfinsternisse Zu den auffälligsten und eindrucksvollsten astronomischen Beobachtungen, an denen der Mond beteiligt ist, zählen zweifellos Mondfinsternisse, wie die leider (wetterbedingt) aus weiten Teilen von Deutschland nicht beobachtbare totale Finsternis vom 28.10.2004 und die Halbschatten-Mondfinsternis vom 17.10.2005. Das nächste Eintauchen des Mondes in den Erdschatten kann im Rahmen einer partiellen Mondfinsternis am 7.9.2006 aus Deutschland, Österreich und der Schweiz beobachtet werden. Die nächste totale Mondfinsternis ist am 3.3.2007 im deutschsprachigen Raum zu sehen. Detaillierte Informationen zu den Hintergründen einer Mondfinsternis sowie Tipps zu deren Beobachtung finden Sie im interstellarum-Begleiter »Finsternisse – verstehen, beobachten und fotografieren«. Stern- und Planetenbedeckungen durch den Mond Auf seiner Bahn um die Erde verdeckt der Mond in regelmäßigen Abständen Sterne und Planeten. Diese Sternbedeckungen (über die in interstellarum regelmäßig berichtet wird) sind auch für Einsteiger sehr interessant zu beobachten, da sich aus der exakten Anfangs- und Endzeit einer Sternbedeckung die Entfernung der Mondbahn ableiten lässt. Auch die Bestimmung des Oberflächenprofils des Mondes und die Entdeckung einiger Doppelsternsysteme basieren auf der Beobachtung von Sternbedeckungen durch den Mond. Einen Sonderfall der Bedeckungen stellt die Bedeckung von Planeten durch den Mond dar. Diese Ereignisse sind, auch da sie relativ selten stattfinden, besonders eindrucksvoll. Im Gegensatz zu einer Sternbedeckung verschwindet ein Planet nicht schlagartig hinter dem Mond, sondern das Verschwinden kann ein paar Minuten lang beobachtet werden. Besonders spektakulär sind sicherlich die anstehenden Bedeckungen des Planeten Saturn durch den Mond in den frühen Morgenstunden des 2.3.2007 und am Abend des 22.5.2007. Im gleichen Jahr findet am 18.6. auch eine Bedeckung des Planeten Venus durch den Erdtrabanten statt. Beobachtungen am Terminator Bedingt durch die Tatsache, dass der Mond keine Atmosphäre hat, verhindert keine Gashülle den Blick auf die detailreiche Oberfläche des Mondes. Bei einem Blick durch ein Fernglas oder ein Teleskop werden daher sofort unterschiedliche Oberflächenstrukturen deutlich: Charakteristisch für die Mondoberfläche sind die so genannten Meere, die großen dunklen Gebiete, die bereits mit bloßem Auge zu erkennen sind. Diese Flächen sind durch gewaltige Meteoriteneinschläge entstanden, die das Aufsteigen von flüssigem Mondgestein ermöglichten. An den Stellen, an denen Meteorite nicht zum Aufsteigen von Lava führten, sind noch heute eindrucksvolle Einschlagkrater – ggf. mit »Strahlen«, die durch den Auswurf des Materials entstanden sind – zu bestaunen. Alleine auf der der Erde zugewandten Seite des Mondes sind mehr als 30000 Krater mit einem Durchmesser von mehr als 1km zu zählen. Einer der auffälligsten und schönsten Krater ist Copernicus, ein Ringgebirge mit einem Durchmesser von 93km und einer Tiefe von 3700m, dessen Strahlenkranz aus ausgeworfenem Material sich sehr gut bis ins Mare Imbrium verfolgen lässt. An dem knapp 4000m tiefen Krater Copernicus lässt sich eine weitere Besonderheit beobachten: Im Norden ist der Kratergrund flach und eben, während im Süden zahlreiche Erhebungen den Boden bedecken. In der Kratermitte sind auf einer Länge von rund 30km drei Zentralberge zu sehen, deren höchster rund 1200m hoch ist. Südlich dieses großen und eindrucksvollen Kraters ist bei entsprechend ruhiger Luft auch der kleine Krater Fauth zu erkennen: Dieser nach einem deutschen Planetenbeobachter benannte Doppelkrater, der etwa die Form eines Schlüssellochs hat, setzt sich aus zwei Kratern mit Durchmessern von nur 12,1km und 9,6km Durchmesser zusammen. Der Vergleich dieser beiden nahe beieinander liegenden Krater verdeutlicht sehr anschaulich die Größenverhältnisse der einzelnen Einschlagstellen auf dem Mond. Die Beobachtung der Gesteinsformationen des Mondes ist dann besonders eindrucksvoll, wenn Sonnenlicht und Schatten die Plastizität der Krater und Wallebenen unterstreichen, d.h. wenn die Krater auf der Grenze zwischen beleuchteter und unbeleuchteter Mondfläche liegen, auf dem so genannten Terminator. Für die Krater Copernicus und Fauth ist dies etwa neun Tage nach Neumond der Fall. Dabei bietet sich auch die Gelegenheit, die Sonne auf hohen Zentralbergen oder Wällen aufgehen zu sehen, während die Umgebung noch ins Dunkle getaucht ist.
Zur gleichen Zeit ist es auch ratsam, das Teleskop ein Stück weiter nach Süden zu schwenken: zur kraterreichen Region um Clavius. Clavius ist mit einem Durchmesser von 225km einer der größten und komplexesten Krater. Die auffällige Wallebene des Clavius umfasst zahlreiche kleinere Krater, die ebenfalls sehr gut geeignet sind, die Leistungsfähigkeit des verwendeten Teleskops zu prüfen: Die beiden rund 2500m tiefen Krater, die auf dem Wall des Clavius liegen, haben je rund 50km Durchmesser und sind nach dem amerikanischen Teleskopkonstrukteur Porter und nach dem amerikanischen Mondbeobachter Rutherford benannt. Die weiteren innerhalb von Clavius zu beobachtenden Krater sind (der Größe nach) nur noch mit Buchstaben benannt: Clavius D, C, N, J, JA. Verwendet man zur Vorbereitung einer Mondbeobachtung oder zur Bestimmung einzelner Gesteinsformationen eine Mondkarte oder einen der im Kasten genannten Mondatlanten, so fällt auf, dass die Karten in vielen Fällen nicht den exakten Anblick des Mondes wiedergeben. Diesem Phänomen liegt die Libration zu Grunde, die es – bedingt durch die elliptische Bahn des Mondes – ermöglicht, nicht nur die Hälfte der Mondoberfläche zu beobachten, sondern insgesamt rund 59%. Ein besonderer Reiz besteht darin, die Teile der Mondoberfläche in Augenschein zu nehmen, die nicht dauerhaft zu sehen sind.
Planetenbeobachtung Neben dem Mond sind auch viele der Planeten unseres Sonnensystems hervorragend geeignete Beobachtungsobjekte für Einsteiger. Während für die Beobachtung der rund 0,5° großen Mondscheibe noch keine besonderen Anforderungen an das verwendete Teleskop gestellt werden, ist bei der Beobachtung der Planeten und deren Monde die maximale verwendbare Vergrößerung der Optik wichtig, da die Planetenscheibchen nur noch Größen von rund 40" (Jupiter) bis 1,5" (Neptun) haben und die Vergrößerung eine bedeutendere Rolle spielt, als dies bei der Mondbeobachtung der Fall ist. So reicht beispielsweise für die Detailbeobachtung von Jupiter durchaus eine Vergrößerung von 80fach, während für Mars mindestens eine 120fache Vergrößerung zu empfehlen ist. In diesem Zusammenhang sei auf die vorangegangenen Beiträge dieser Serie verwiesen, in denen auch dargestellt wurde, wie die maximale sinnvolle Vergrößerung eines Teleskops errechnet werden kann. Bedingt durch ihre Größe und die jeweilige Lage ihrer Umlaufbahn (innerhalb oder außerhalb der Erdumlaufbahn) sind die einzelnen Planeten jedoch unterschiedlich gut zu beobachten. Im Folgenden werden die einzelnen Planeten und ihre Beobachtungsmöglichkeiten näher vorgestellt. Jupiter und SaturnDie beiden großen Gasplaneten sind recht einfach zu beobachten: Ihre Größe und ihre Helligkeit machen sie zu eindeutig identifizierbaren Objekten am nächtlichen Himmel. Jupiter bietet mit seinen vier galileischen Monden Io, Europa, Ganymed und Callisto auch in einem kleinen Teleskop einen schönen Anblick, bei dem die Wanderung der hellen Monde um den Planeten problemlos beobachtet werden kann. Zur Identifizierung der einzelnen Monde ist es hilfreich, auf entsprechende Karten, wie sie beispielsweise im Himmelsjahr abgedruckt sind, zurückzugreifen. Darüber hinaus kann auch der Schattenwurf der Jupitermonde auf der Oberfläche des Gasplaneten beobachtet werden. Ebenso kann die Umlaufzeit des Großen Roten Flecks (GRF) verwendet werden, um die Umdrehungszeit des Planeten zu bestimmen. Ebenfalls in kleinen Teleskopen einfach zu beobachten sind die Wolkenbänder und die dunkle Polhaube der Jupiteratmosphäre.
Wie Jupiter ist auch Saturn (mit seinem Mond Titan) ein geeignetes Objekt für Einsteiger: Der erste Anblick des Ringsystems ist oft eine unvergessliche Sternstunde. Im Gegensatz zu Jupiter sind jedoch in der Wolkenatmosphäre des Saturn kaum Strukturen zu entdecken. Man sollte auf den Schatten des Ringsystems auf der Wolkenoberfläche achten und versuchen die Cassinische Teilung in den Ringen zu sehen. Da sich Jupiter und Saturn in sichtbarer Größe und Helligkeit nur wenig unterscheiden, ist auch Saturn leicht am Nachthimmel auszumachen: Während Saturn dieser Tage unsichtbar ist, ist Jupiter derzeit als rund −2,5m heller Planet am Abendhimmel zu sehen (er durchwandert das Sternbild Waage). Genaue Beschreibungen der Planetensichtbarkeiten enthält die Rubrik astro aktuell in jedem interstellarum-Heft. Mars, Venus und MerkurMars ermöglicht sogar die Beobachtung von Jahreszeiten: Während des Marssommers kann das Abschmelzen der Polkappe beobachtet werden. Durch den dadurch vermehrt in der Atmosphäre vorhandenen Wasserdampf kommt es zu Wolkenbildung. Im Herbst und Winter liegen die Polkappen unter der Wolkendecke der so genannten Polhaube. Mit steigender Sonneneinstrahlung im Marssommer können sich Staubstürme auf dem Roten Planeten bilden, die sich dem engagierten Amateur im Teleskop als rötliche oder gelbliche Wolken präsentieren. Auch hier lohnt es sich, den Planeten an mehreren Abenden nacheinander zu beobachten (oder gar zu zeichnen oder zu fotografieren), um die Veränderungen auf der Planetenoberfläche nachvollziehen zu können.
Während der erdnahe Rote Planet derzeit noch am Abendhimmel steht, ist die Beobachtung der Venus problematischer. Da Venus wie auch Merkur ihre Bahnen innerhalb der Umlaufbahn der Erde ziehen, wird ihre Beobachtung durch die Sonne und den geringen Winkelabstand zum Zentralgestirn erschwert. Während Venus sich abends oder morgens bis zu 47° von der Sonne entfernt zeigen kann, wird der Abstand von Sonne und Merkur von der Erde aus gesehen nie größer als 27,5°. Diese Nähe der beiden Planeten zum Zentralgestirn erschwert die Beobachtung erheblich und verkürzt die Phasen der Sichtbarkeit auf die wenigen Stunden vor Sonnenaufgang bzw. nach Sonnenuntergang, d.h. wenn die Sonne unter dem Horizont steht, der Planet schon aufgegangen bzw. noch nicht untergegangen ist. Für den Einsteiger ist die helle Venus sicherlich ein einfaches Beobachtungsobjekt, das mit seinen Phasen (ähnlich den Mondphasen) einen wechselnden Anblick im Teleskop bietet. Venus ist derzeit als knapp −4m heller Morgenstern tief im Osten leicht auszumachen, während Merkur Ende Mai bis Mitte Juni tief am nordwestlichen Horizont in der Abenddämmerung kurz nach Sonnenuntergang zu suchen ist. Uranus, Neptun und PlutoDie Beobachtung der drei äußeren Planeten Uranus, Neptun und Pluto stellt für Einsteiger eine spannende Herausforderung dar. Abgesehen von Uranus, der unter exzellenten Bedingungen gerade noch mit bloßem Auge gesehen werden kann, benötigen Sie für die Beobachtung ein Teleskop. Die Planeten erscheinen relativ klein, wenig hell und daher unauffällig. Deren Auffinden ist daher auch vergleichsweise schwierig. Hilfreich sind hierbei entsprechende Aufsuchkarten (oder eine GoTo-Steuerung). Der Anblick der wenige Bogensekunden großen, blaugrünen Scheibchen von Uranus und Neptun im Teleskop ist deutlich weniger spektakulär als der der anderen Planeten, da keine Details sichtbar sind. Uranus und auch der lichtschwache Neptun sind ab Anfang bzw. Mitte Juni am Morgenhimmel zu finden. Pluto ist mit einer Helligkeit von maximal 14m auch zur Oppositionszeit Mitte Juni dieses Jahr in der Regel für Einsteiger nicht zu erreichen und auch mit größeren Optiken bleibt der Planet ein punktförmiges Objekt. Dieser Beitrag kann nur einen knappen Einblick in die Vielfalt der Beobachtungsmöglichkeiten im Planetensystem bieten. Im Kasten ist deshalb eine Auswahl nützlicher und weiterführender Literatur zur Mond- und Planetenbeobachtung zusammengestellt. Der beginnende Planetenbeobachter sollte sich jedoch nicht entmutigen lassen, wenn er nicht sofort die Detailfülle auf einem Planetenscheibchen entdecken kann, wie der »alte Hase« am Teleskop nebenan. Das astronomische Sehen will gelernt und trainiert werden und beschert dem geduldigen Beobachter auch noch nach Jahren neue interessante Ansichten. Im nächsten Teil: Deep-Sky-Objekte beobachten Oculum-Buchempfehlung: Kleiner Mondatlas
Seine Karten sind der weltweite Standard für Mondkartographie: Antonín Rükl, ehemaliger Leiter des Prager Planetariums, setzt seit 20 Jahren Maßstäbe in der lunaren Kartographie. Nun liegt ein kompakter wetterfester Band mit einzigartigem Praxisbezug für Hobby-Mondbeobachter vor. Anschauliche Karten zeigen den Mond so, wie man ihn mit einem Fernrohr sieht – parallel in einer seitenverkehrten und auf dem Kopf stehenden Version. Besitzer astronomischer Fernrohre müssen somit nicht mehr umdenken, wenn sie bestimmte Mondformationen identifizieren wollen. Die Karten zeigen den ganzen sichtbaren Teil des Mondes einschließlich der bei den günstigen Librationen sichtbaren Randpartien. Ein ausführliches Verzeichnis listet über 800 benannte Mondformationen auf. |
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