Sternengucker

Wie entsteht eine Sonnen- oder Mondfinsternis?

Eine Sonnenfinsternis entsteht, wenn die Sonne durch den Mond verdeckt wird. Dabei gibt es drei Arten von Sonnenfinsternissen: bei der totalen Sonnenfinsternis wird die Sonne für einen kurzen Moment komplett vom Mond verdeckt. Davor und danach kann man beobachten, wie sich der Mondschatten über die Sonne bewegt, während der Totalität sieht man die Korona, einen Strahlenkranz, der die Sonne umgibt, normalerweise aber vom Sonnenlicht überstrahlt wird.

Partielle und ringförmige Sonnenfinsternis

Die partielle Sonnenfinsternis bedeckt die Sonne nur zum Teil, während bei der ringförmigen Sonnenfinsternis der Mond zwar komplett über die Sonne hinwegzieht, dabei aufgrund der elliptischen Umlaufbahnen von Erde und Mond zu klein ist, um die Sonne komplett zu bedecken. So sieht man von der Sonne nur einen Ring, der Mond bedeckt den mittleren Teil unseres Sterns.

Der Mond im Schatten der Erde

Im Gegensatz zur Sonnenfinsternis wird bei der Mondfinsternis der Erdtrabant durch den Schatten unseres Planeten bedeckt. Das passiert etwa zwei Mal im Jahr bei Vollmond. Bei Mondfinsternissen unterscheidet man vier Arten: Bei der totalen Mondfinsternis befindet sich der Mond vollständig im Schatten der Erde und ist nur noch als rötlicher Ball am Nachthimmel zu sehen. Die partielle Mondfinsternis entsteht, wenn nur ein Teil des Mondes vom Erdschatten bedeckt wird.

Totale und partielle Halbschattenfinsternis

Die totale Halbschattenfinsternis kommt nur sehr selten vor: Dabei taucht der Mond in den Halbschatten der Erde ein, jedoch nicht in den Kernschatten. Dort, wo der Mond dem Kernschatten am nächsten kommt, erscheint er merklich dunkler. Bei der partiellen Halbschattenfinsternis wird der Mond nur teilweise vom Halbschatten der Erde bedeckt. Auch hier ist der Teil, der dem Kernschatten am nächsten liegt, etwas verdunkelt – das fällt allerdings manchmal kaum auf.

Was ist eine Supernova?

Eine Supernova ist die Explosion eines Sterns. Dabei kann sich die Leuchtkraft um das Millionenfache vergrößern, so dass man den Eindruck gewinnen könnte, ein neuer Stern sei entstanden. Genau das dachte man früher – daher kommt der Wortteil „Nova“ („neu“). Heute weiß man allerdings, dass eine Supernova den „Tod“ eines Sterns markiert.

Zwei Supernova-Typen

Es gibt zwei Arten von Supernovae: Beim Typ 1 ist ein Doppelsternsystem beteiligt, ein so genannter „weißer Zwerg“ bekommt dabei Brennmaterial von einem nahen Begleiter, bis der ganze Stern schließlich explodiert. Typ 2 ist ein massereicher Stern, der sein Brennmaterial verbraucht hat, sich deshalb nicht mehr stabil halten kann und explodiert. Zurück bleiben Überreste, die so genannten „Emissionsnebel“. Ein bekanntes Supernovaüberbleibsel ist der Krebsnebel, eine bekannte Supernova trägt den Namen 1987A und wurde in der großen Magellanschen Wolke entdeckt.

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Was sind Sternbilder und wie sind sie entstanden?

Jeder, der schon einmal bewusst zum Sternenhimmel hinaufgeschaut hat, hat schon nach ihnen gesucht: den Sternbildern „großer Wagen“, „Orion“ oder „Cassiopeia“. Von der Erde aus gesehen bilden die Sterne dieser Sternbilder auffällige Gruppierungen, die unter anderem von den Babyloniern und im antiken Griechenland ihre Namen bekamen. Würde man die Sternbilder jedoch vom dem Weltall aus betrachten, wäre von den Gruppierungen nicht mehr viel übrig – die Sterne sind in Wahrheit viele Lichtjahre voneinander entfernt und bilden nur von der Erde aus die Formen, die wir als „Sternbilder“ wahrnehmen.

Orientierung am Nachthimmel

Trotzdem gibt es sie – zur Kartierung des Nachthimmels. Nebenbei ist es so natürlich auch leichter, sich am Himmel zu orientieren. Beispielsweise führen der „kleine Wagen“ und auch der „große Wagen“ zum Polarstern, der immer im Norden steht. Solches Wissen hat die Navigation ermöglicht, lange bevor es moderne Navigationsmöglichkeiten gab.

88 „offizielle“ Sternbilder

Heute gibt es genau 88 „offizielle“ Sternbilder, die von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) festgelegt wurden. Darunter befinden sich neben Begriffen aus der Wissenschaft und Schifffahrt („Mikroskop“, „Oktant“, „Schiffskompass“) Figuren aus der Mythologie („Andromeda“, „Bootes“, „Cepheus“, „Perseus“), die Sternbilder des Tierkreises („Krebs“, „Jungfrau“, „Waage“) und Begriffe aus dem Tierreich („Schwan“, „Tukan“, „Wolf“, „Pfau“).

Warum wirkt der tiefstehende Mond größer als der Mond, der hoch am Himmel steht?

Entgegen aller Annahmen hat dieses Phänomen keine physikalischen oder astronomischen Ursachen. Weder die Streuung noch die Brechung von Licht sind dafür verantwortlich, dass der Mond in der Nähe des Horizonts so viel größer wirkt als am Zenit. Die so genannte „Mondtäuschung“ ist eine optische Täuschung, bei der die Größenwahrnehmung des Menschen überlistet wird.

Das Gehirn sucht Anhaltspunkte

Um das Phänomen Mondtäuschung zu verstehen, muss man wissen, dass das Gehirn beim Sehen Anhaltspunkte sucht, um die Größe eines Objekts einschätzen zu können. Wenn der Mond hoch am Himmel steht, gibt es keine Vergleichsgegenstände – am Horizont dagegen gibt es Bäume, Häuser oder Berge, die dem Gehirn Informationen über den Abstand zum Horizont vermitteln. So kommt das Gehirn zu der Einschätzung, dass der Mond näher ist, als wenn er hoch am Himmel steht. Und was näher ist, muss auch größer sein.

Blick durch die Kamera entlarvt die Täuschung

Dass es sich bei der Mondtäuschung tatsächlich um eine Täuschung handelt, wird spätestens dann klar, wenn man durch eine Kamera blickt. Die Technik lässt sich natürlich nicht von falschen Entfernungseinschätzungen täuschen und zeigt den Mond so, wie er wirklich ist: Wesentlich kleiner, als man ihn mit bloßem Auge gesehen hat. Wenn man durch ein Loch in einem Stück Papier schaut, verschwindet die Täuschung auch, da man dem Gehirn so die „Vergleichsobjekte“ entzieht.

Auf den Kopf stellen

Das Gehirn schätzt die Entfernung des Objekts und nutzt dabei die eigene Erfahrung. Stellt man das Gesehene auf den Kopf – etwa indem man durch die Beine zum Horizont schaut – hat das Gehirn keine bekannten Anhaltspunkte mehr und die Mondtäuschung verschwindet ebenfalls.

Was ist der Unterschied zwischen Sternen und Planeten?

Ein Planet ist ein Himmelskörper, der sich in einer Umlaufbahn um einen Stern bewegt. Dabei produziert er kein eigenes Licht, sondern reflektiert das Licht des Sterns. Merkur, Venus, die Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun – die Planeten unseres Sonnensystems – bewegen sich in Umlaufbahnen um ihren Stern: die Sonne.

Kleinplaneten und Exoplaneten

Neben den Planeten unsere Sonnensystems gibt es Zwergplaneten wie Pluto, der bis 2006 zu den Planeten gezählt wurde. 1995 hat der Genfer Forscher Michel Mayor den ersten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems – einen so genannten Exoplaneten – entdeckt. Momentan sind über 270 solcher Exoplaneten bekannt – Leben scheint dort aber nicht möglich zu sein.

Selbstleuchtende Gaskugeln

Im Gegensatz zu Planeten sind Sterne selbstleuchtende Gaskugeln – unsere Sonne ist der Stern, der uns am nächsten steht. Alle anderen Sterne sind so weit von unserer Erde entfernt, dass man sie auch mit Hilfe eines Teleskops nur als Punkt sehen kann. Nach der Sonne ist Proxima Centauri der uns nächste Stern – in einem Abstand von 4,2 Lichtjahren. Neben den „normalen“ Sternen gibt es Sonderformen wie weiße Zwergsterne, Neutronensterne und schwarze Löcher, die jeweils nur in bestimmten Phasen der Sternentwicklung – beispielsweise am Ende – auftreten.