Willkommen zu Astronomie!

Herzlich willkommen in der dritten Klasse unseres magischen Unterrichts für Astronomie! Zur Erinnerung: Mein Name ist Prof. Orion, und nachdem wir bereits im letzten Schuljahr die astronomischen Instrumente und die Planeten unseres Sonnensystems kennen gelernt haben, möchten wir uns in diesem Schuljahr nun endlich mit dem nächtlichen Sternhimmel beschäftigen.

Wenn ihr in einer klaren Nacht unter einem sternübersätem Himmel steht, so seht ihr helle und dunklere Sterne, einige Himmelsregionen mit vielen und einige mit eher wenigen Sternen, die fast ganz dunkel erscheinen. Aber in solch einem Augenblick seht ihr immer nur maximal die Hälfte der Sterne des Himmels, und auch nur dann, wenn ihr keinen Baum, Berg oder Hügel in der Nähe habt. Die sichtbare Hälfte des Himmels liegt über euch, die unsichtbare Hälfte bleibt dann unter dem Horizont. Beobachtet ihr den Sternenhimmel im Laufe einer langen Nacht, so werdet ihr feststellen, dass sich der Himmel verändert: Im Osten gehen ständig neue Sterne auf und steigen empor, im Westen verschwinden dagegen einige unter dem Horizont. Im Laufe eines Tages und einer Nacht machen die Sterne einen kompletten Rundlauf über den Himmel. Alle Sterne scheinen sich um einen einzigen Stern zu drehen, der hoch am Himmel genau im Norden steht. Dieser Stern ist der Polarstern. Es ist also egal, zu welcher Uhrzeit und zu welcher Jahreszeit wir den Sternhimmel beobachten: Der Polarstern steht stets im Norden, an ihm kann man sich im Himmel orientieren. Dieses Kreisen aller Gestirne ist eine Folge der Erdrotation - eigentlich sind es also nur wir selber, die uns drehen.

Schauen wir uns einmal eine Sternkarte an. Eine Sternkarte zeigt immer den Anblick des Himmels an einem bestimmten Tag zu einer bestimmten Zeit - immer unter der Voraussetzung, dass der gesamte Himmel bis hinunter zum Horizont nicht verdeckt ist!

Bild einer Sternkarte
Credits: thanks to http://heavens-above.com/ for allowing us to use their sky chart

Diese Sternkarte zeigt den Anblick des Himmels am 01.01.2008 um 23:00. Fällt euch etwas an dieser Sternkarte auf?

Richtig: Norden ist oben und Süden ist unten. Aber Osten ist links und Westen ist rechts! Da es sich hier um eine internationale Sternkarte handelt, steht das E für engl. "East", also Osten. Das ist also genau andersherum als bei Karten auf der Erde. Aber das hat seine Richtigkeit so. Haltet die Karte mal direkt über euch, so dass das N nach Norden zeigt! (Wer sich das nicht vorstellen kann, druckt die Karte aus!) Nun sind alle Himmelsrichtungen dort, wo sie hingehören. Schaut ihr etwa den Westhimmel an, also den Himmelsbereich in Richtung Westen, dann haltet ihr die Sternkarte am besten so vor euch, dass die Seite mit dem Buchstaben W nach unten zeigt.

Um sich am Himmel zurecht zu finden, haben die Menschen schon vor langer Zeit die sichtbaren Sterne zu sogenannten Sternbildern zusammengefasst. Man denkt sich also Verbindungslinien zwischen benachbarten hellen und dunkleren Sternen, so dass sie Muster bilden. Anhand dieser gedachten Muster lassen sich die Sternbilder nämlich für etwas geübtere Astronomen leicht am Himmel wiederfinden.

So seht ihr zum Beispiel an Winterabenden hoch im Süden das Sternbild Orion, das aus auffälligen sieben Sternen besteht (Das erste Bild zeigt ein Foto des Sternbildes, das zweite eine Darstellung, wie sie in Sternkarten vorkommt - achtet dabei auf die Verbindungslinien – und das dritte die Jägerfigur, die man sich vorzustellen hat).

Bild von Orion Orion war ein Jäger aus der griechischen Mythologie, der wie die meisten Helden ein Halbblut war. Im Sternbild wird er direkt in einer Kampfstellung dargestellt. Die oberen beiden hellen Sterne stellen die Schultern Orions dar, die unteren beiden sind die Knie. Die drei Sterne in der Mitte stellen den magischen Gürtel dar, den Orion umgelegt hat. Unterhalb der Gürtelsterne befindet sich ein nebliger Fleck (der sogenannte Orionnebel). Er stellt die Scheide des Schwertes dar, die Orion am Gürtel hängen hat. Stellt euch diese sieben Sterne nun immer in Verbindung vor - schon werdet ihr sie leicht in jeder Winternacht finden können. Der Witz ist, dass die Sterne derart weit entfernt sind, dass sie ihre Position zueinander nur derart langsam verändern, dass man erst nach einigen Tausend Jahren eine Veränderung der Sternbilder ausmachen kann. Die einzigen Sterne, die ihre Position binnen weniger Tage oder Wochen verändern können, sind Sonne, Mond und die Planeten. Deshalb sind die Planeten auch nicht Teil der Sternbilder.

Schaut nun noch einmal auf die oben abgebildete Sternkarte, welche markanten Sternbilder euch noch so ins Auge fallen. Könnt ihr euch bei einigen auch bereits die Figuren vorstellen, die diese Sternbilder darstellen sollen?

Südöstlich, also links unterhalb des Orion, findet ihr das Sternbild des Großen Hundes (Canis Major). Das Auge des Hundes stellt ein heller, funkelnder Stern dar, der Stern "Sirius". Oberhalb des Orion findet ihr ein großes Sternenfünfeck – das ist der "Fuhrmann" (engl. Auriga). Der rötlich leuchtende Punkt unter dem Fuhrmann gehört nicht dazu, dies ist der Planet Mars. Wie ihr seht, ist er ebenfalls auf der Sternkarte eingezeichnet, dasselbe würde für den Mond gelten, wenn er denn schiene. Aber der Mond ist in der Neujahrsnacht um diese Uhrzeit noch nicht aufgegangen. Im Westen befindet sich eine lange Kette hellerer Sterne, dieses Sternbild heißt Andromeda. Einige Zauberer stellen es sich einfach als riesigen Flubberwurm vor. Im Osten dagegen findet ihr das Sternbild Löwe (Hausaufgabe!), ein Sternbild, das aus zwei (gedachten) Trapezen besteht. Unterhalb des Löwen leuchtet der Planet Saturn.

Dass es hellere und dunklere Sterne gibt, darauf kam ich bereits zu sprechen. Der ITMA (Internationaler Treffpunkt für Magische Astronomie) hat daher zur Bezeichnung der Helligkeit von Sternen die Merlin-Skala eingeführt, benannt nach dem großen Zauberer Merlin, der ebenfalls ein angesehener Himmelswissenschaftler war. Man sagt etwa, ein Stern hat die Helligkeit von "2 Merlin" kurz 2m. Das m wird also hochgestellt. Dabei ist ein Stern umso heller, je kleiner der Merlin-Wert ist. Der Zahlenwert der Sternhelligkeit ist dabei ein logarithmisches Maß. Fünf Helligkeitsstufen Abstand bedeutet immer, dass der eine Stern hundertmal heller ist als der andere. Ein Stern der Helligkeit 1m ist demnach hundertmal heller als einer der Helligkeit 6m. Ein Stern mit 3m ist hundertmal heller als einer mit 8m und so weiter.

Dabei gilt nicht die tatsächliche Helligkeit eines Sterns, sondern die scheinbare Helligkeit - entscheidend ist also, wie hell wir den Stern von der Erde aus sehen. Die tatsächliche Helligkeit kann eine ganz andere sein, weil die Sterne alle verschieden weit weg sind.

Die Hausaufgaben:

Block 1:

  1. Wie viel mal heller ist ein Stern der Helligkeit 0m als einer der Helligkeit 10m? (100 Punkte)
  2. Wer Sterne beobachtet, braucht etwas Zeit. Manchmal bleibt man mit seinem Teleskop zwei bis drei Stunden draußen, um auch wirklich alle sichtbaren Sternbilder einmal betrachtet zu haben. In welchem Teil des Himmels sollte man denn sinnvollerweise seine Beobachtung beginnen? Im Norden, Süden, Osten oder Westen? Begründe deine Antwort. (200 Punkte)
  3. Ein sehr bekanntes Frühlingssternbild ist der "Löwe" (Bild). Die gedachten Verbindungslinien zwischen den Sternen sind auf diesem Bild schon mal eingezeichnet.
    Beschreibe dieses Sternbild! Welche Sterne im "Löwen" stellten wohl welche Körperteile eines echten Löwen dar? (300 Punkte)
  4. Bild des Löwen-Sternbilds

Block 2:

Diesen Block darfst du nur bearbeiten, wenn du für Block 1 bereits mindestens 400 Punkte erhalten hast!

  1. Folgende vier Sternkarten stellen den Anblick des Himmels in einer Sommernacht dar, aber zu verschiedenen Zeitpunkten der Nacht. Ordne die vier Bilder chronologisch. (100 Punkte)
  2. Sternbilder

    Credits: thanks to http://heavens-above.com/ for allowing us to use their sky charts
  3. Hoch am Südhimmel erstrahlt der Löwe. An der südwestlichen Ecke des großen Trapezes des Löwen strahlt der Planet Saturn. Das Sternbild Orion steht dagegen tief im Südwesten. Links davon kann man gerade noch den hellen Stern Sirius erkennen. Oberhalb des Orion sieht man den Planeten Mars hoch am Himmel. Der Fuhrmann steht ebenfalls noch hoch am Westhimmel.
    Am Osthimmel ist nur ein relativ heller Stern auszumachen, nämlich Arctur, der hat bereits mittlere Höhe erreicht. Tief am Südosthorizont ist gerade der Mond aufgegangen. Hoch über unseren Köpfen, nahe dem Zenit, sind die sieben Sterne des "Großen Wagen" auszumachen.


    Zeichne mit der Hand auf Papier oder einem PC-Zeichenprogramm (Microsoft Paint, Picture it oder dergleichen sollte ausreichen) eine Sternkarte, auf die die obige Beschreibung zutrifft. Schicke die Zeichnung als Dateianhang im .jpg Format (einscannen oder abfotografieren, wie bei CC-Bildern) ein, achte bitte aber auf eine Dateigröße von unter 1 MB. (500 Punkte)

    Auf der Sternkarte sollen alle Sternbilder und Sterne verzeichnet sein, die oben angesprochen sind, die Form des "Großen Wagen" könnt ihr im Internet suchen, falls ihr sie nicht kennt. Außerdem die Planeten Saturn und Mars mit den korrekten astronomischen Symbolen (erinnert euch dazu an das zweite Schuljahr). Außerdem zeichnet bitte den Polarstern ein! Die übrigen Sterne und Sternbilder könnt ihr diesmal weglassen.

    Tipp: Zenit ist der Punkt des Himmels, der genau über einem Beobachter steht, also man schaut senkrecht nach oben.

Wichtig:

Die Hausaufgaben sind freiwillig und werden mit bis zu 600 Hauspunkten pro Block belohnt.

Schickt eure Lösungen in einer E-Mail mit aussagekräftigem Betreff an: prof.orion@web.de.

Gebt in der Mail unbedingt folgende Dinge an:

Nickname Forum*:
Haus:
Passwort Klasse 3:
Block-Nr:
Hausaufgabenlösung:

*Wenn du nicht im Forum angemeldet bist, so gib deinen realen Namen (Vor- und Nachname!) an und mache dies unbedingt kenntlich!