Direkt zum Inhalt

Grundwissen

Lauf der Gestirne

Aufgaben Aufgaben

Sternenbewegung bei Langzeitbelichtung

Stellt man einen Fotoapparat auf ein feststehendes Stativ und fotografiert bei klarem Nachhimmel mit langer Belichtungszeit (mehrere Stunden), so ergibt sich ein Bild, wie das nebenstehende. Alle Sterne zeichnen Kreisbögen mit unterschiedlichem Radius und dem Polarstern im Kreiszentrum. Die Mittelpunktswinkel der Kreisbögen sind alle gleich und lassen sich aus der Belichtungszeit berechnen.

Historische Vermutungen zur Sternenbewegung

Heraklid von Pontos (388-315 v. Chr.) vermutete als erster, dass die scheinbare tägliche Bewegung der Gestirne auf die Erdrotation zurückzuführen ist.

Platon (427-347 v. Chr.), Aristoteles (383-322 v. Chr.), Hipparch (190-125 v. Chr.) und Ptolemäus(87-170 n. Chr.) erklären die Sphären als um die Erde kreisende Kristallkugeln. Hipparch führte die Epizyklen der Planetenbahnen ein.

Lauf der Gestirne

Auf Grund der Erddrehung gehen Sterne, Planeten, Sonne und Mond im Osten auf und im Westen unter. Dies ist allerdings nur für Sterne in der Äquatorebene richtig.
Sterne die nördlich der Äquatorebene sind (\(\delta > 0\)), gehen im Nordosten auf und im Nordwesten unter und Sterne die südlich des Äquators sind (\( \delta < 0\)), gehen im Südosten auf und im Südwesten unter.

Auf dem Himmelsmeridian, der durch Zenit, Nadir, Nord- und Südpunkt verläuft, haben die Sterne ihre größte Höhe \(h_{o}\) (die obere Kulmination) und geringste Höhe \(h_{u}\) (untere Kulmination).

Es gilt: \[ h_{o} = \delta + h_{ä} \] und \[ h_{u} = \delta - h_{ä} \]

wegen \( h_{ä} = 90^\circ - \varphi \) gilt
\[ \begin{array}{} h_{o} = \delta + \left( 90^\circ - \varphi \right) \\ \, \\
h_u = \delta - \left( 90^\circ - \varphi \right) \end{array} \]

Wichtige Begriffe

Zirkumpolarsterne, sind Sterne, die immer über der Horizontebene sind: \( h_{u} > 0 \quad \Rightarrow \quad \delta > 90^\circ - \varphi \)
Ein Stern ist nie sichtbar, wenn er immer unter der Horizontebene ist: \( h_{o} < 0 \quad \Rightarrow \quad \delta < - \left( 90^\circ - \varphi \right) \)
Sterne mit \( - \left( 90^\circ - \varphi \right) < \delta < 90^\circ - \varphi \) sind zeitweise sichtbar.

Gestirne an den besonderen Standorten geographischer Pol und Erdäquator

Am geographischen Pol sind alle sichtbaren Sterne zirkumpolar und sonst keine sichtbar.
Am Erdäquator gibt es keine zirkumpolaren Sterne, keine unsichtbaren Sterne, alle sind zeitweilig sichtbar.

Aufgaben

Lauf der Gestirne

Quiz

Übungsaufgaben