Freitag, 10. Februar 2012

Der Sternenhimmel im Februar

+++Die von mir für die jeweilige Jahreszeit vorgestellten sichtbaren Sternbilder und ihre Position am Himmel beziehen sich - sofern nicht anders angegeben - auf einen Beobachterstandort von 51° Nord und 12° Ost.

Als Unterstützung beim schnelleren Auffinden der Sternbilder empfehle ich den Kauf eines kleinen Himmelsführers mit beigefügter drehbarer Sternkarte. Dieses praktische Hilfsmittel misst meist nicht mehr als 10 cm im Durchmesser und findet Platz in jeder Jacken- oder Handtasche+++
Der mitteleuropäische Sternenhimmel in der ersten Februarhälfte um 21 Uhr

[Link zur Generierung von Sternkarten für das ganze Jahr]
[Der Sternenhimmel im ... 2012]
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Noch immer kann man die Wintersternbilder (siehe Januar) im S und SW beobachten. Na, wie heißen doch gleich die Sterne des Wintersechsecks?

Ein, zwei Merksprüche als Vorschlag:

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Das Wintersechseck [Bildquelle]
Im Bereich zwischen Nordosten und Südosten ist schon ein großer Teil der Frühlingssternbilder versammelt. Sehr prominent ist der Löwe, aber auch Wasserschlange, Sextant und Becher gehören dazu; tief im Osten ist ein Teil der Jungfrau aufgegangen. Verlängert man die Deichsel des Großen Wagens um ungefähr das Dreifache, gelangt man zu Arktur, dem Hauptstern des Bärenhüters (Bootes).

Die Milchstraße erstreckt sich von S über W nach N (vor allem im S und N ist sie auffällig hell).
Wer die Milchstraße am Himmel entdeckt hat, der findet darin im Februar die folgenden Sternbilder (von S nach N): Großer Hund, Kleiner Hund, Orion, Zwillinge, Stier, Fuhrmann, Perseus, Kassiopeia, Kepheus und Schwan.

Planeten im Februar

Ab Monatsmitte kann man Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn und Uranus in der ersten Nachthälfte beobachten.

Merkur --> beste Abendsichtbarkeit des Jahres zwischen 25.02. und 03.03. (etwa 1,5 h nach Sonnenuntergang tief im W)

Venus --> unübersehbarer "Abendstern" bis 22 Uhr im Sternbild Fische

Mars --> befindet sich in Oppositionsstellung und verfrüht seinen Aufgang auf 18 Uhr (Sternbild Löwe)

Jupiter --> ist in der Abenddämmerung in fast 50° Höhe im SSW und nach dem Untergang der Venus neben dem Mond das hellste natürliche Objekt in der ersten Nachthälfte. Mit einem Fernglas können die vier größten Monde beobachtet werden.

Saturn --> verfrüht seinen Aufgang im OSO auf 22 Uhr

Uranus --> verschwindet in der Abenddämmerung. [aktuelle Aufsuchkarte auf calsky]

Sonne im Februar

Die Tageslänge wächst im Februar in den insgesamt 29 Tagen um 90 Minuten. Diese Erkenntnis, dass ein Jahr etwa 6 Stunden länger ist als 365 Tage, hatten bereits die Alten Ägypter; aber erst Caesar übernahm das Wissen 45 v. Chr. bei seiner Reform des Kalenders. Sein Julianischer Kalender beinhaltet deswegen alle 4 Jahre einen Schalttag.

Bis ins 16. Jahrhundert hatte der Julianische Kalender Bestand. Bis 1582 um genau zu sein, denn in diesem Jahr ordnete Papst Gregor XIII. ein verbessertes System an. Warum? Weil Kalendersysteme möglichst lange stabil sein sollen. So korrigiert der heute weltweit genutzte Gregorianische Kalender u.a. die Abweichung des Julianischen Kalenders vom Sonnenjahr (die sich bis 1582 auf 10 Tage summiert hatte) und - als Folge dieser Korrektur - auch den Mondkalender. Den Astronomen war nämlich aufgefallen, dass der astronomische Frühlingsbeginn sich vom kalendarischen Frühlingsbeginn (der sich am Passahfest orientierte) entfernte.

Man strich 10 Kalendertage (auf den 04.10.1582 folgte der 15.10.1582), um den kalendarischen Frühlingsbeginn wieder mit dem Äquinoktium zu harmonisieren. Außerdem führte man eine Regel ein, nach der die Schalttage in durch 100 aber nicht durch 400 teilbaren (ohne Rest) Jahren weggelassen werden. Das hatte Auswirkungen auf den Mondkalender, so dass zur Angleichung an das Sonnenjahr im Gregorianischen Kalender bei einem ausfallenden Schalttag das kalendarische Datum des Frühlingsvollmonds um einen Tag nach vorn verschoben werden musste. (--> Sonnengleichung)

Sinn des Ganzen: Das Jahr hat nach der Reform 365,2425 Tage; und der Kalender stimmt für über 3000 Jahre in ausreichendem Maße mit dem Sonnen- und Mondjahr überein.

PS: Wann feiern am 29. Geborene in den Nicht-Schaltjahren eigentlich Geburtstag?

Nun, ein Aachener Professor hat dazu eine Tabelle ausgetüftelt (PDF, 1 MB, S. 5 ff.), mit deren Hilfe alle Betroffenen jedes Jahr Geburtstag feiern können:

Termine der Geburtstagsfeiern in den Nicht-Schaltjahren für am 29. Geborene
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Ein kleiner Exkurs zum Zusammenhang zwischen Erde, Sonne und unserer Zeitmessung:

Ein Erdentag dauert 24 Stunden. Die Erde benötigt für eine Umdrehung aber bloß 23 Stunden und 56 Minuten (und 4 Sekunden). [--> Siderischer Tag]

Wo bleiben also die "restlichen" 4 Minuten? Die Differenz erklärt sich, wenn man sich unser Planetensystem anschaut. Darin bewegen sich die Planeten jeweils um ihre eigene Achse und um die Sonne. Im Laufe eines Tages bewegt sich die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne einen Bogengrad weiter (360° in 365 Tagen). Beide Kreisbewegungen haben den gleichen Drehsinn, was zur Folge hat, dass die Sonne nach einer vollständigen Erddrehung in einer leicht anderen Richtung zu finden ist. Die Erde muss sich also noch 4 Minuten lang weiter drehen, bis für den gleichen Ort die Sonne wieder an der Position des Vortags zu finden ist. [--> Sonnentag]

MERKE:
  • Ein Sonnentag ist der Zeitraum zwischen zwei Meridiandurchgängen der Sonne (bis also die Sonne wieder exakt auf dem Meridian des Vortags steht), er dauert 24 h
  • Eine geometrisch vollständige Umdrehung der Erde wird Siderischer Tag genannt (ein Siderischer Tag ist der Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Meridiandurchgängen eines "Fixsterns"), er dauert 23:56:04 h
  • Während sich ein Siderischer Tag auf die Position von Sternen bezieht, wird der sog. Sterntag mithilfe der Frühlingspunkte definiert. Ein Sterntag ist der gemittelte Zeitraum zwischen Frühlings- und Herbstpunkt. Zweimal im Jahr schneidet die scheinbare jährliche Bahn der Sonne (die Ekliptik) den Himmelsäquator (um den 20. März = Frühlingspunkt/Frühlingsanfang und um den 23. September = Herbstpunkt/Herbstanfang).
    An diesen Daten sind Tag und Nacht nahezu gleich lang (Äquinoktialpunkte).
  • Siderischer Tag und Sterntag unterscheiden sich in ihrer Länge um 0,008 Sekunden.
ABER: Das Zeitmaß Siderischer Tag ist nicht geeignet zur Definition der Tageslänge (wegen der Effekte der elliptischen Erdbahn um die Sonne). Deshalb nutzt man den Sterntag und die 1967 eingeführte Atomsekunde (konstante Zeiteinheit) als Kalender- und Zeitgrundlage. Bis in die 1960er Jahre basierte die Definition einer Sekunde auf dem 86.400en Teil der Dauer eines Mittleren Sonnentages. Da dessen Länge aber nicht gleichförmig ist, wechselte man zur Atomsekunde und führte zur Kompensation der Differenz zwischen variabler (Sonnentag) und konstanter Sekundenlänge (Atomzeit) Schaltsekunden ein (die nächste Ende Juni 2012).

[heute beträgt der Unterschied zwischen UTC und Atomzeit 34 Sekunden]

Wenn die Sonne an einem beliebigen Standort auf der Nordhalbkugel exakt im Süden (auf der Südhalbkugel im N) auf dem höchsten Punkt ihrer scheinbaren Tagesbahn steht (--> Kulmination), beträgt die Wahre Ortszeit an diesem Standort 12 Uhr. Genau diese Zeit kann man von einer Sonnenuhr ablesen.

Die Schiefe der Ekliptik und die leichte Exzentrizität der Erdumlaufbahn (woraus eine ungleichförmige Geschwindigkeit des Laufs der Erde um die Sonne resultiert) bewirken nun aber nicht nur das Zustandekommen unserer Jahreszeiten - sondern auch, dass Sonnenuhren um bis zu 16 Minuten bezüglich der Mittleren Ortszeit (= die übers Jahr gemittelte Sonnenzeit*, also unser Zeitsystem) vor- bzw. nachgehen.

Dieser Unterschied zwischen Wahrer Ortszeit (= Wahre Sonnenzeit) und Mittlerer Ortszeit wird Zeitgleichung genannt.

Die Mittlere Ortszeit wäre dann mit der Wahren Ortszeit identisch, wenn die Erdbahn um die Sonne keine Ellipsen- sondern eine exakte Kreisform hätte und die Erdachse senkrecht zu dieser Bahnebene stünde.

[schöne Animationen zum Thema auf www.stadtsonnenuhr.de]

Am 11.02. ist es übrigens wieder soweit: Dann gehen Sonnenuhren über das ganze Jahr gesehen am weitesten "nach" - 14 Minuten beträgt die Differenz aus Wahrer Ortszeit und Mittlerer Ortszeit.
 
* Unsere gesetzliche Zeit CET (= UTC+1) ist praktisch gleichzusetzen mit der Mittleren Sonnenzeit. Sie leitet sich von der Sternzeit ab (die auf dem Sterntag basiert), berücksichtigt die o.g. Erdbahneffekte, ist konstant (Atomsekunde als Zeiteinheit) und stimmt mit dem Sonnenlauf überein

--> Vertiefende Informationen zur Astronomischen Zeitmessung
--> Von der Sonnenuhr zur UTC

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