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Aufgabe

Sternfunkeln

Schwierigkeitsgrad: schwere Aufgabe

Abb. 1 Funkeln der Sterne am Nachthimmel

Eine Nacht im Gebirge im Freien zu verbringen und den Sternenhimmel zu beobachten ist ein eindrucksvolles Erlebnis. Die Sterne scheinen im Gebirge heller und klarer als im Tal. Man sieht auch viel mehr Sterne.

Im Sommer beobachtet man öfter ein auffälliges Funkeln der Sterne.

a)Erläutere, wie das Funkeln der Sterne zu erklären ist.

b)Entscheide mit Begründung, ob auch die Planeten funkeln.

c)Erläutere, warum sich Berggipfel besonders gut für die Beobachtung des Nachthimmels eignen.

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a)Das von den Sternen in das Auge treffende Licht legt eine riesige Strecke zurück. Der längste Teil dieser Strecke liegt im luftleeren Raum zwischen Stern und Erde. In diesem Streckenabschnitt findet keine Ablenkung des Lichtes statt.

Im letzten Teilstück muss das Licht jedoch die Erdatmosphäre durchdringen bis es dann in unser Auge trifft. In dieser Erdatmosphäre kommt es – abhängig von der Jahreszeit und der Wetterlage - zu Luftströmungen und Luft-Verwirbelungen (kalte Luft sinkt ab, warme Luft steigt auf). Verschieden temperierte Luftschichten haben leicht verschiedene Brechungsindizes, so dass es zu Ablenkungen des Lichtstrahls kommt, die sich zeitlich ändern. Auf unserer Netzhaut entstehen in zeitlich unregelmäßiger Folge Lichtpunkte an verschiedenen Stellen, die wir als Funkeln eines Sterns interpretieren.

Astronauten auf der ISS beobachten das Sternfunkeln nicht, da ihr Beobachtungsstandort außerhalb der Erdatmosphäre liegt.

b)Planeten sind der Erde wesentlich näher als Sterne. Wir können sie bei günstigen Bedingungen als kleine helle Scheiben (Beachte: Sterne sehen wir als hellen Punkt) sehen. Auch das von den Planeten kommende Licht leidet unter den Turbulenzen in der Erdatmosphäre. Insgesamt gleicht sich diese "Luftunruhe" über die Scheibe des Planeten aus und wir haben den Eindruck einer leuchtenden, nicht funkelnden Scheibe. Merke also:

Sterne funkeln, Planeten nicht!

c)Berge ragen schon etwas aus dem unruhigen „Luft-Meer“ heraus, so dass die von der Atmosphäre verursachten Störungen des geraden Lichtweges nicht mehr so stark ins Gewicht fallen.