Die Erde

Ursprünglich dachte ich, es sei alles klar, man müsse nichts mehr über sie sagen, weil jeder sie in und auswendig kennt.

Was gibt es über sie zu erzählen? Nun, sie hat 7 Kontinente, 3 Ozeane, Klimazonen, welche sich parallel zum Äquator verlaufen. Wenn man nicht gerade beim Äquator oder bei den Polen ist, kennt man die 4 Jahreszeiten: Winter, Frühling, Sommer und Herbst. Dann hat sie Plattentektonik, Platten, welche sich um einige Zentimeter pro Jahr verschieben. Sie hat die Kruste, welche einige Zehn Kilometer dick ist, einen Mantel, einen äußeren, flüssigen Kern, welcher einen festen inneren Kern umgibt.

Sie hat eine Atmosphäre, Klima und eine Ozonschicht, welche verhindert, dass übermäßig viel UV-Licht zur Oberfläche kommt.

Auf ihr gibt es also die richtigen Bedingungen für Leben wie wir es kennen. Eine Pflanzen und Tierwelt hat sich entwickelt. Bakterien und Viren, sonstige Einzeller machen sich schon bereits seit 4 Milliarden auf der Erde breit. Seit neuere Zeit entwickelten sich Säugetiere und Primaten, übergehend zum Affen und seit wenigen Tausend Jahren schließlich der Mensch, welche die Erde eindeutig dominiert und kontrolliert. Zu dem Leidwesen der Lebewesen und sich selbst zerstört er gezielt mit dem Klimawandel, Müll, Krieg, Überfischung, Kapitalismus und weitere unüberlegte Dinge die natürliche Umgebung.
Trotzdem schafft diese Spezies in den Weltraum bis ins Sonnensystem mit ihren Sonden und erkundet und erschließt sich mit der Wissenschaft und Forschung immer weiter den Kosmos. Der Nachteil ist, dass wir lustigerweise auch den Weltraum in der Nähe der Erde beschmutzen, das Kessler-Syndrom genannt.
Die Erde entstand mit dem Rest des Sonnensystems und nach nur zwanzig Millionen Jahren entstand auch der Mond nach einer Kollision mit der Erde. Möglicherweise auch mit mehreren Kollisionen. Mehr dazu,wenn wir beim Mond angelangt sind.

Die Erde in Zahlen:

Große Halbachse 1 AE = 149,6 Mio. km
Perihel – Aphel 0,983 – 1,017 AE
Exzentrizität e = 0,0167
Neigung der Bahnebene
Siderische Umlaufzeit 365,265 d
= 365d 6h 8min 38,4sec
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 29,78 km/s
Äquatordurchmesser
Poldurchmesser
12 756,32 km
12 713,55 km
Äquatorumfang
Polumfang
40 075,017 km
40 007,863 km
Radius
Mittlerer Durchmesser
6 371 km
12 742 km
Masse 5,9723 · 10^24 kg
Mittlere Dichte 5,515 g/cm³
Alter 4,567 Mia. Jahre
Fallbeschleunigung 9,80665 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit 11,186 km/s
Rotationsperiode 23h 56min 4,1sec
Neigung der Rotationsachse 23,44°
Albedo 0,3
Druck 1013,1 mbar
Temperatur Min – Mittel – Max 184 K (-93 °C)
288 K (+15 °C)
331 K (+58 °C)
Hauptbestandteile der Atmosphäre Stickstoff: 78,08 %
Sauerstoff: 20,95 %
Argon: 0,93 %
Kohlenstoffdioxid: 0,041 %
Neon: 0,002 %
Monde
Ringe
Mond (1)
Künstliche Satelliten (keine)
Bewohnbar zutreffend
Position der Erde im Sonnensystem

Die Geschichte der Astronomie, Teil 4

Bis zum antiken Griechenland (1/2)

Die Ursprünge der griechischen Kultur reichen bis ins 8. Jhr. Vor Christus zurück. Sie waren zu dem Zeitpunkt das Wissenschaftszentrum. Aus ihrer Kultur gingen eine Vielzahl an Philosophen hervor. Bis dato war die Astronomie so weit um kurzfristig Sonnen- oder Mondfinsternisse voraus zu berechnen. Um langfristiger Finsternisse voraus zu berechnen war die griechische Astronomie zu dem Zeitpunkt nicht so weit fortgeschritten genug um das hervorzusagen.

Denn es heißt, dass Thales um 600 v.Chr es gelang für einige Tage im Voraus eine Sonnenfinsternis zu berechnen. Möglicherweise hatte er auch Zugang zu ägyptischen oder babylonischen Dokumenten gehabt.
Ein Zeitgenosse von Thales war Pythagoras, der nach dem der Satz über das Hypothenusenquadrat im rechtwinkligen Dreieck bekannt ist. Er war es, der die These aufstellte, dass die Erde eine Kugel sei. Doch die Begründung war wohl eher philosophischer Natur: Die Erde müsse einfach eine Kugel sein, weil es die vollkommenste geometrische Figur darstellt.

In der Mitte des nächsten Jahrhunderts entdeckte Oinopides, dass die Erde auch um die Sonne kreisen müsse, mit einer Bahn die 23 Grad gegenüber den Polarstern geneigt wäre. Und das stimmt sehr zielsicher mit den etwa 23,5 Grad gegenüber dem Äquator.

Im Vierten Jahrhundert vor Christus gründete Alexander der Große auf einem seiner Feldzüge die Stadt Alexandria. Sie wuchs schnell zu einem heranblühenden Handelszentrum und zu einem Ort, welcher einen Treffpunkt für griechische und ägyptische Gelehrte. Das trug dazu bei, dass wenig später Alexandria die größte Bibliothek der damaligen Zeit inne hatte. Dort wurden auf Schriftrollen Unmengen an Wissen in der Antike niedergeschrieben.

Durch die Feldzüge von Alexander des Großen beeinflusste er und sein Lehrer Aristoteles weite Regionen bis nach Ägypten und in die andere Richtung weit in den Osten bis nach Persien. Das kam dem Kenntnisstand zugute. Doch einen entscheidenden Nachteil gab es. Aristoteles war der Meinung die praktische Arbeit Sklaven oder Handwerke, niedere Leute, zu lassen
Diese Verachtung und Niederträchtigung vermeintlich niederwertige Leute und Menschengruppen hat einen negativen Eindruck in Abdruck hinterlassen, welcher erst in der Renaissance verschwand.

Wiederum fast ein Jahrhundert später begann Aristarchos mit seiner Aufgabe. So wie Pythagoras zuvor wurde er auf Samos geboren, Nahe von den Städten Ephesos und Miletos welche heutzutage auf dem türkischen Festland liegen würden. Später zog er nach Alexandria um, um seine astronomischen Studien zu vertiefen, ergänzen und vervollständigen. Er entwickelte sechs Hypothesen die Entfernung vom Mond zu ermitteln versuchen. Hierbei bedient er sich ausschließlich des Phänomens der Mondfinsternis.

Er beobachtete und kannte den Winkel des Erdschattens und bestimmte ihn auf ein halbes Grad. Bei seiner Wanderung durch den Erdschatten während einer Mondfinsternis legt der Mond nach Aristarchos zwei Monddurchmesser zurück. Das bedeutet, dass die Entfernung Erde – Mond ein Drittel so lang sein muss wie der Kernschatten lang ist.
Durch seine Rechnerei zuvor, welche übrigens im Zweiten Teil näher durchleuchtet wird, wusste er, dass der Erdschatten etwa 230 Erdradien lang ist. Ein Drittel davon sind 72 Erdradien. Das war ein guter Annäherungswert. Diese und andere Berechnungen konnte er allerdings nicht zum Abschluss bringen, weil er nicht herauszufinden vermochte, wie groß ein Erdradius ist. Denn damit hätte er auch sämtliche andere Längen verrechnen können. Seine Werte sind für die damalige Zeit präzise genug um eine Richtung anzugeben. Trotz seiner Unkenntnis, welcher einfach daran lag, weil das Wissen nicht verfügbar war, und deshalb seine Berechnungen im Grunde wertlos machten ohne Einheiten, wird er mit dieser Kühnheit und Kombinationsgabe zu einer der großen Astronomen gezählt.

Im Dritten Jahrhundert vor Christus kam Eratosthenes von Kyrene nach Alexandria wiedermals und wurde Leiter der Bibliothek. Dieser versuchte den Erdumfang zu machen, in dem er über den Schatten zweier Stäbe zur Sommersonnenwende am Mittag. Diese waren auf einem Meridian und entfernten sich mit einigen hundert Kilometern: Einer stand in Alexandria und ein andere in Syene, da wo Eratosthenes den Wendekreis vermutete. Er beobachtete den Schatten in Syene und stellt fest, das dort der Stab keinen Schatten wirft. Doch in Alexandria wirft der Stab einen Schatten und den bestimmt der auf 7,5 Grad.
Daraus schließt er im Koordinatennetz der Erde 7,5 Breitengrad und diese Entfernung, Alexandria – Syene, bestimmte er auf 10 000 Stadien (Die Länge eines Sportstadions), wobei der genaue Wert dieser Einheit unbekannt ist. Man geht von etwa 80 Metern aus, wobei auch die Rede von bis zu 190 Metern ist. Bei 80 Metern kommt eine Zahl von 38400 Kilometern für den Erdumfang aus. Eine sehr genaue Bestimmung. Allerdings muss man sich fragen, ob die Maßeinheit nicht rückwirkend aus dem bekannten Erdumfang ermittelt wurde.

Das ist bloß eine Aneinanderreihung von Ereignissen der griechischen Geschichte in der Astronomie. Sicher ist die Geschichte, die Ereignisse die erfasst wurden nur stichprobenartig. Vieles werden wir noch herausfinden können, denn es gibt sicher noch eine ganze Menge, welche noch nicht erfasst wurde. In dem Punkt können wir uns auf die nächsten Jahre freuen bis wieder Entdeckungen gemacht werden.

Die Venus

Alle Planeten sind in gewissermaßen verschieden und trotzdem folgen sie einen Muster. Die Venus ist so groß wie die Erde, etwas kleiner bloß, geringere Dichte und Masse. Die Venus ist allerdings an zweiter Stelle und damit näher an der Sonne dran. Doch sie hat eine unwirtliche Atmosphäre: Über 96% nur Kohlenstoffdioxid und einen unglaublichen Druck von 91,6 Bar. Damit ist klar: Die Venus ist ein gigantischer, massiver Treibhaus. Weiterhin hat die Venus hat übrigens fast eine kreisrunde Bahn und hat wieder keinen Mond.

Die Venus ist, wie der Merkur näher als die Erde an der Sonne und das bedeutet, dass sie entweder kurz vor Sonnenaufgang oder kurz nach Sonnenuntergang zu sehen ist. Die Venus hat durch ihre helle Atmosphäre eine hohe Albedo, oder Abstrahlung (Reflexion), was wiederum die Venus zu einem hellen Planet der sich abends oder früh morgens klar erkennbar macht. Planeten zeichnen sich übrigens dadurch aus, dass sie nicht funkeln, weil sie viel näher als die Sterne sind und so nicht viele Möglichkeiten haben das Licht zu stören.
Durch die dichte Atmosphäre sieht man mit einem Teleskop nichts, dass heißt also man sieht keine Oberflächenstrukturen.

Die Venus, davon darf man ausgehen, war schon vor den Sumerern bekannt, obwohl diese die Venus als Erstes dokumentierten. Die Venus wird in vielen Mythologien mit der Göttin des Lichts oder der Liebe betitelt. Sie ist in noch mehreren Fällen weiblich.

Die Atmosphäre und das Klima auf der Venus sind einzigartig. Erst ihre superdichte Atmosphäre und dann noch die Zusammensetzung. Nämlich besteht die Atmosphäre aus 96,5% aus Kohlenstoffdioxid der Rest von 3,5% ist Stickstoff und als Spurengase sind Edelgase und Wasserdampf sowie Schwefelsäure als dichte, neblige Wolken-Suppe. Außerdem wurden EM-Impulse innerhalb der Atmosphäre registriert welche möglicherweise Blitze sind, allerdings wurden bisher keine Leuchterscheinungen, welche ja Blitze erzeugen, gesichtet.
Die Atmosphäre ist undurchsichtig und somit kann man auch keine Oberflächenstrukturen erkenn oder herausfiltern. Das liegt daran, weil die Wolken aus Schwefelsäure Tröpfchen und Chlor oder Phosphorhaltige Aerosole 20 km dicht sind und dadurch man überhaupt keine Chance hat, etwas zu sichten. Dadurch und dadurch, dass die Atmosphäre im Allgemeinen hell ist, strahlt die Venus 77% der Energie, sei es Licht oder Wärme, ab. Die aufgenommene Reststrahlung bleibt zu zwei Drittel in den Wolken hängen. Diese Wolken erhalten durch diese Energie einen Drift in die Drehrichtung der Venus. Dadurch wandern die Wolken mit 100m/s oder 360 km/h mit der Rotation und brauchen für ein Durchgang vier Tage. Warum das allerdings so abläuft und nicht anders ist unklar.
Die Wolken wandern in Strömen zu den Polargebieten und bildet durch Konvektion große Y-förmige Wolkendecken. Am Boden haben wir nach aktuellem Forschungsstand nur geringe Windgeschwindigkeiten gemessen (bis zu 7 km/h). Durch die hohe Gasdichte kommt das auf der Erde einer mäßigen Brise gleich, welche z.B. Staub bewegt. Auf der Oberfläche kommt nur zwei Prozent des Lichts der Sonne an, das führt u.a. zu einer milchigen Sicht und einer Helligkeit von einem hellen Tag im Winter. Die Sichtweite beträgt deshalb etwa drei Kilometer. Das was nicht von den Wolken absorbiert wird, wird dann über weitere Absorption in der Troposphäre, der untersten Atmosphärenschicht, absorbiert. Dadurch wird Wärmestrahlung im Infrarot-Bereich frei und dies führt wiederum dazu, dass noch mehr absorbiert wird. Das nennt man auch Venus-Syndrom.
Trotz der langsamen Rotation wird durch die dichte Atmosphäre sehr gut die Wärme sehr gleichmäßig verteilt. Da gibt es ein Minimum von 440°C in Bodennähe um ein Minimum auf den höchsten Berge von 380°C und einem Druck von „nur“ 45 Bar. Das Maximum beträgt an den tiefstgelegenen Orten 493°C und ein Druck von 119 Bar. Ohne die Wolkendecke, welche gut reflektiert, wäre es auf der Venus ungemein heißer.

Die Oberfläche ist wegen der Hitze grau glühend und vulkanisch aktiv. Die Oberfläche der Venus ist einer der jüngsten. Es gibt entgegen der dichten Atmosphäre vergleichsweise viele Krater. Durch die Hitze gibt es Plattentektonik auf der Venus. Die Venus ist ähnlich wie der Mars durchsetzt von Tälern und Rinnen, Bergen und Vulkanen, Regionen und große erhöhte Flächen in denen einst Lava floss.

Sonst ist der Aufbau stark ähnelnd der Erde. Auch erwähnenswert ist die retrograde Rotation der Venus. Laut IAU ist bei jedem Planet da der Nordpol, auf der Seite der Ekliptik auch der Erde ihrer ist. Nach dieser Definition dreht sich die Venus entgegen der allgemeinen Drehrichtung.

Die Venus wurde am Ende der 60er und in den 70ern stark von besonders sowjetischen Raumsonden besucht. Ihre Erfolge brachten die meisten wissenschaftlichen Erkenntnisse. Besonders mit ihrer Venera-Reihe brachten sie große Erfolge und landeten in der späteren Phase auch trotz den widrigen Bedingungen auf der Venus.

Venus in Zahlen:

Große Halbachse 0,723 AE
108,16 Mio. km
Perihel
Aphel
0,718 AE
0,728 AE
Exzentrizität e = 0,0068
Neigung der Bahnebene 3,395°
Siderische Umlaufzeit
Synodische Umlaufzeit
224,701 Tage
583,92 Tage
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 35,02 km/s
Kleinster – größter Erdabstand 0,256 – 1,744 AE
Äquatordurchmesser
Poldurchmesser
12 103,6 km
12 103,6 km
Masse 4,869*10^24 kg
Mittlere Dichte 5,243 g/cm³
Radius 7 051,3 km
Fallbeschleunigung 8,87 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit 10,36 km/s
Rotationsperiode 243d 27min
Neigung der Rotationsachse 177,36°
Albedo 0,77
Max. Scheinbare Helligkeit -4,6 mag
Druck d. Atmosphäre 91,6 bar
Oberflächentemperatur
Min – Mittel – Max
710 K (437°C)
737 K (464°C)
770 K (497°C)
Bestandteile d. Atmosphäre Kohlenstoffdioxid: 96,5%
Stickstoff: 3,5%
Schwefeldioxid: 150 ppm
Argon: 70 ppm
Wasserdampf: 20 ppm
Kohlenmonoxid: 17 ppm
Helium: 12 ppm
Neon: 7 ppm
Xenon: <2 ppm
Monde
Ringe
keine
keine
Die Position der Venus im Sonnensystem

Der Merkur

Der Merkur in SE

Der Merkur ist der innerste von den Planeten. Er ist fest und besteht aus überwiegend aus seinem Eisenkern. Der Merkur besitzt kein Magnetfeld und nur eine dürftige Atmosphäre. Der Merkur ist etwa ein Drittel so groß wie die Erde und besitzt etwa die vierfache Masse vom Mond. Er ist 58 Millionen Kilometer auf einer Bahn um die Sonne unterwegs. Auf der Oberfläche hat es 430°C tags und -170°C nachts.
Der Name kommt vom römischen Gott der Händler und Diebe, dem Götterbote Mercurius.

Durch die Sonnennähe und der doch weiter entfernten Erde wird eine Beobachtung des Merkurs schwer, da er bloß einen maximalen Winkelabstand von etwa 28° zu der Sonne erreicht. Mit bloßem Auge bekommt man ihn höchstens eine Stunde am Abend- oder Morgenhimmel zu sehen und ist auch besonders wegen der Lichtverschmutzung fast schon unauffällig, doch bei günstiger Beobachtung mit einer Elongation z.B wird er fast so hell wie der Sirius, der hellste Stern außer der Sonne am Nachthimmel.

Entdeckt wurde der Merkur vermutlich schon vor den ersten Hochkulturen. Die Sumerer dokumentierten vor etwa 5000 Jahre den Merkur doch als Erstes.

Merkur besitzt einen erstaunlich großen Kern, welcher eher der Erde ähnelt und die Oberfläche so verkratert wie der Mond. Wie schon erwähnt besitzt er keine nennenswerte Atmosphäre. Seine Atmosphäre wiegt bloß etwa eine Tonne und besteht aus Wasserstoff und Helium, welcher wahrscheinlich vom Sonnenwind kommt und Sauerstoff, Natrium und Kalium, was hingegen Ausdünstungen der Oberfläche ist.
Seine Oberfläche konnte bisher nicht komplett kartografiert werden. Mariner 10 konnte bis zum Schluss etwa 45% kartografieren, spätere Versuche mit Messenger kartografierten den Merkur zu zwei Drittel und bei ihrem zweiten Swing-by im Oktober 2008 stieg die Abdeckung auf ungefähr 95%. Die Albedo, der Rückstrahlwerkwert der Oberfläche beträgt 0.06, damit ist der Merkur dunkler als der Mond mit 0.07 im Mittel. Auf der Oberfläche gibt es keine Hinweise auf Plattentektonik, aber dennoch auf vulkanische Aktivitäten.
Typische Merkmale der Oberfläche sind also: Krater wie Rembrandt und Beethoven, große Becken wie das Caloris Planitia, Vulkane, Gräben, aber auch Ebenen wie auf dem Mond. Die Oberfläche ähnelt also dem Mond. Was aber anders ist, ist dass die Oberfläche sehr alt ist und die Oberfläche weiter tiefer fester ist, wegen kristallinen Gesteinen wie Feldspat. Weiterhin könnten es in den polnahen Kratern ebenso einfache organische Moleküle und Eis vorhanden sein.
Sein Kern ist allerdings wie bereits erwähnt proportional zur Größe größer. Dadurch ist seine Mittlere Dichte hoch für seine Größe, denn die Dichte ist abhängig von dem Radius. Die Zusammensetzung des Kerns ist demnach folgend: 65% Eisen und der Rest vermutlich Nickel bei einem Kerndurchmesser von gut 4000 Kilometern, das macht dreiviertel des Gesamtdurchmessers aus. Der Mantel aus Silikaten es vermutlich etwa 600 bis 700 Kilometer stark und die Kruste ein paar Dutzend Kilometer wie bei uns.
Da der Merkur eine Position vor der Erde einnimmt, kann man öfters Merkurtransite oder Durchgänge verfolgen, also dass der Merkur zwischen die Sonne und der Erde gerät. Der nächster Transit ist am 11. November dieses Jahres. Durch die Stellung von Erde und Merkur und der Sonne und dessen Bahngegebenheiten entstehen Durchgänge nur im Mai oder November, denn die allen die Knotenpunkte, also die gedachten Schnittpunkte wegen der Bahnneigung aufeinander.

Merkur in Zahlen:

Große Halbachse 0,387099273 AE oder 57 909 000km
Perihel – Aphel 0,3075 – 0,4667 AE
Exzentrizität der Bahn e = 0,2056
Neigung der Bahnebene 7,005°
Siderische Umlaufzeit
Synodische Umlaufzeit
87,969 Tage
115,88 Tage
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit
(durchschn. Bahngeschwindigkeit)
47,36 km/s
Kleinster u. Größter Erdabstand 0,517 – 1,483 AE
Äquatordurchmesser
Poldurchmesser
4879,4 km
4879,4 km
Radius 2439,8 km
Masse 3,301*10²³ kg
Fallbeschleunigung 3,7 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit 4,3 kms
Rotationsperiode 58d 15h 36min
Neigung d. Rotationsachse 0,01°
Geometrische Albedo 0,106
Max. scheinbare Helligkeit v. d. Erde -1,9 mag
Alter 4,566 Mia. Jahre
Atmosphärendruck 10*−15 bar = 1000kg
Temperatur Min – Mittel – Max 110K (-173°C)
440K (+167 °C)
700K (+427°C)
Hauptbestandteile d. Atmosphäre Sauerstoff: 42%
Natrium: 29%
Wasserstoff: 22%
Helium 6%
Kalium: 0,5%
Monde
Ringe
keine
keine
Position des Planets Merkur

Die Geschichte der Astronomie, Teil 3

Im Zweistromland

In eine fruchtbaren Ebene im heutigen Irak zwischen Euphrat und Tigris liegt das Zweistromland – Mesopotamien. Dort entstanden vor 10 Tausend Jahren die Kultur der Sumerer und der Babylonier. Sie ist damit älter als die meisten anderen Kulturen und war auch die erste Hochkultur im engen Sinne. Schon dort erstellten dann etwa 3 Tausend Jahre später Kalender, in denen sie Zeitpunkte wie Aussaat, Ernte und Feste notierten. Nichts Neues für den begeisterten Leser. Doch mit ihren Kalender standen sie, wie alle anderen vor einem Problem: Sie mussten die Abläufe des Mondes und der Sonne aufeinander abstimmen. Der Mondzyklus dauerte 30 Tage. Ein Monat. Vom Neumond zum anderen. Der Sonnenzyklus dauerte 360 Tage. Ein Jahr. Also gibt es 360/30 = 12 Monate.

Jetzt ist es so, das die sumerische Schrift die Keilschrift war und sie mit weichen Griffel auf Tontafel ritzten und danach brannten oder trocknen.
So bedeutete der vierte Monat „Saat“, der elfte „Ernte“ und der letzte von den zwölf Monaten „Haus“ oder „Scheune“, damit ist die Lagerung von Getreide wohl gemeint. So wusste man, wann es Zeit war zu sähen, ernten und lagern.

So, wie Sie es sich schon vorstellen können war dieser Kalender von hoher Ungenauigkeit. Ein Jahr sind etwas mehr als 365 Tage und nicht mehr als 366 Tage. So kam es, dass ihr Kalender verrutschte. Die Ernte war im Monat „Ernte“ noch nicht reif, im vierten Monat der Saat war es noch zu kalt.
Das lösten sie, indem sie einfach jedes sechste oder siebte Jahr einen Monat hinzufügen. Sie wussten also, dass ihr Kalender zu kurz ist, doch ändern wollten sie am liebsten nichts, denn mit 360 lässt sich gut rechnen. So teilten sie als Erste den Himmel und die Kugel und den Kreis in 360 Teile auf, die wir heute „Grad“ nennen. Daraus ließ sich 60 ableiten. Die Sechzig verwendeten sie dann für die Einteilung der Zeit. 60 Sekunden sind eine Minute und 60 Minuten sind eine Stunde.

Gehen wir zu den Babyloniern. Als Hammurabi oder Hammurapi König von Babylonien wurde, wurde Babylon das kulturelle Zentrum der Region. Der nur geringfügig veränderte Kalender aus Ureszeiten, auch schon für die Babylonier: Jeder Monat beginnt mit dem Erscheinen einer Mondsichel. Allerdings kannten die Babylonier nun die Woche; die bekannten beweglichen Himmelsobjekte standen für die Wochentage: Sonne, Mond, Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn. Das finden wir heute noch bei den Franzosen. Sie unterteilten den Sternhimmel in einem Tierkreis mit sechs unterschiedlich großen Häusern.

Außerdem waren die Babylonier auch hervorragende Mathematiker. In ihren Texten finden sich Beschreibungen zu wichtigen geometrischen und trigonometrischen Erkenntnisse. So berechneten sie zum Beispiel die Zahl Pi auf 3 1/8. Das entspricht einem Fehler von bloß 0,53 Prozent. Auch konnten sie bereits laut einer erhaltenen Keilschrifttafel quadratische Gleichungen lösen.

Ihr Weltbild wird im folgenden beschrieben:
Im Altertum stellten sich die Menschen die Erde oft als eine hohle Halbkugel vor, welche auf den Gewässer der Erde schwimmen. Dieses Konzept eines Weltbildes, die schiffartige Erde ist eines der ältesten Weltbildern überhaupt. Sie waren der Meinung, dass die Erde ein der Mitte des Universums stünde und das Zentrum des System der Planeten.
Über der Erde spannte sich das Himmelsgewölbe, von wo aus die Götter kontrollierten und herrschten. Durch ein Tor im Osten ging täglich die Sonne auf und ging durch ein anders Tor im Westen wieder unter. Am Himmel schienten Sterne, Kometen und Meteoriten sowie die Planeten, die Wandelsterne, Im Osten befand sich ein heller Berg des Sonnenaufgangs und im Westen sein Gegenspieler, welcher dann dunkel war. Im Südwesten lag die Insel der Verdammten. Unter der Welt befand sich das Reich der Toten, welches aus sieben konzentrische Ringe bestand.

Die Sonne

Willkommen zu dem Ersten Teil der langwierigen Serie, in welcher wir kosmische Objekte und Begriffe kurz und bündig erklären oder eben einfach schreiben.

In unserem ersten Teil geht es um die Sonne. Die Sonne ist der zentrale Stern unseres Sonnensystem. Alle Planeten in unserem Sonnensystem. Alle Pünktchen am Himmel die sich scheinbar wie Flugzeuge über den Himmel sausen, bloß scheinbar viel langsamer. Die Sonne bindet also durch ihre Masse alle Dinge in der Nähe und lässt diese um sie kreisen. Allein konnten die Planeten, Kometen und andere interplanetare Objekte aber nicht um sie kreisen. Würde man sie einfach dahin setzen, dann würden sie zur Sonne strudeln. Dieser Impuls, welcher also die Planten verleitet sie um sie kreisen zu lassen kommt noch aus der Anfangszeit unseres Sonnensystem.

Die Sonne ist ein Stern. Sterne haben die Eigenschaft zu leuchten und Wärme zu verteilen. Sterne sind allgemein hin zu Planeten schwer und groß. Sterne bestehen aus Gasen wie in Gasriesen, nämlich die beiden einfachsten Atome Wasserstoff (H), und Helium (He) und aus Spurenelementen wie Metalle, Halbmetalle und weitere Gase. Diese Gase werden durch den gewaltigen Druck, welcher durch den Stern selbst entsteht. Gravitation, die Kraft der Schwere. Sie drückt also alles zusammen und verursacht dabei Hitze. Enorme Hitze. Sogar soweit, dass die Fusion von Wasserstoff zu Helium einsetzt (Proton-Proton-Reaktion). Doch bei diesen Temperaturen, die Rede ist von einigen tausenden Kelvin bis hin zu Million Kelvin, im Kern sogar bis zu 16 Millionen Kelvin reichen die Temperaturen nicht für eine Fusion von Wasserstoff. Hierfür verantwortlich sind sogenannte Quantentunneleffekt. Hier entsteht in Grunde eine Art Kanal zwischen den Atomen, welche es schaffen, dass die beiden Atomkerne sich anziehen und dann fusionieren.

Die Sonne entstand, mit unseren Planeten und alles was außen drum herum schwirren mag, vor etwa 4,57 Milliarden Jahren und damals konzentrierten sich an dem Flecken Kosmos Unmengen an Gas und Staub und dann musste es dazu kommen, dass sich alles zu einem Punkt bewegte, eben durch diese Gravitation, und dort im Zentrum eine Kugel bildete, welche immer heißer und größer wurde und viel verschluckte. Automatisch, wie durch Geisterhand, bewegte sich dann die Materie, weil die Materie sich ja zur Sonne hin anzog in eine Flussrichtung, in dem sich alles bewegte. Als die junge Sonne sich fertig bildete und in der Akkretionsscheibe, die Scheibe, in der sich das Staub und Gas bewegte, formten sich, durch Fluktuationen in der Dichte, Masseansammlungen, welche sich über die Zeit anhäufte. Diese Masseansammlungen wuchsen zu Klumpen und Steinchen, zu den Planetesimalen den Protoplaneten und formten sich zu Kugeln und kreisten um ihre Sonne herum. So kam es, dass 99,86% der Masse im Sonnensystem in der Sonne sich befindet.
So viel dazu. Über die Entstehung des Planetensystem kann ich gerne zu einem späteren Zeitpunkt mehr schreiben.

Die Sonne in Zahlen:

Mittlere Entfernung 149,6 Mio. km = 1 AE
Kleinster und größter Erdabstand 147,1 Mio. km – 152,1 Mio. km
Scheinbare Helligkeit -26,74 mag
Absolute Helligkeit 4,83 mag
Scheinbarer Durchmesser 31’30” bis 32’30”
Äquatorradius 696 342 km
Masse 1,9884*10³⁰ ±2*10²⁶
Solare Gravitationskonstante 1,32712440041* 10*²⁰
Mittlere Dichte 1,408 g/cm³
Hauptbestandteile (Photosphäre) Wasserstoff (H): 92,1 % Helium (He): 7,8% Sauerstoff (O): 500 ppm Kohlenstoff (C): 230 ppm Neon (Ne): 100 ppm Stickstoff (N): 70 ppm
Fallbeschleunigung 274 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit 617,3 km/s
Siderische Rotationsperiode 25,38 Tage = 25d 9h 7min 12s
Neigung der Rotationsachse 7,5°
Leuchtkraft 3,846*10²⁶ = 1 Sonnenleuchtkraft
Astronomisches Symbol
Eff. Oberflächentemperatur 5 778 K
Spektralklasse G2V
Alter 4,57 Mrd. Jahre
Planeten 8: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun
Nächste Sternsysteme (10 Lichtjahre) Proxima und Alpha Centauri,
Barnards Stern, LUH 16,
WISE 08551-07144, Wolf 359,
Lalande 21185, Sirius, Gliese 65, Ross 154
Eine Tafel von der Position der Sonne

Die Geschichte der Astronomie, Teil 2

Beobachtungen

Den Hochkulturen in den frühesten Zeiten beobachteten mit voller Ehrfurcht die Himmelskörper. Die Sonne mit ihren Licht und den Sonnenauf- und Sonnenuntergängen, der Mond mit seinen Zyklen schienen für die frühen Völker ein Werk der Götter zu sein.

Mit der Zeit beobachteten die Menschen, dass bestimmte Konstellationen bei den Sternen mit irdischen Ereignissen wie Saat, Ernte oder Überschwemmung zusammenlagen. Beide Konstellationen waren also etwas sich regelmäßig wiederholendes.

Später begannen die Menschen die Positionen der Sterne und Planeten aufzuzeichnen und wiesen ihnen Namen und Bedeutungen zu. So entstand Astrologie und Astronomie welche sehr lange beides waren, und zwar bis in die Neuzeit.

Wie bereits erwähnt ist Astronomie eine besondere Wissenschaft, weil sie in allen Epochen der Menschheitsgeschichte ausgeübt wurde und Forschungen angestellt wurden. Sie ist besonders in der Antike und der Vorgeschichte, weil sie in dieser Zeit versuchte mystisch das Universum zu erklären. Jede Forschung brachte neue wichtige Erkentnisse und damit auch neue Fragen. Fragen über sich daraus schließende Phänomene die wiederum später geklärt werden. Es mag so scheinen, als ob die Frage nach diesen Phänomenen immer komplexer werden und sich trotzdem nie erklären lassen und immer etwas neues hervorbringen. Je tiefer die Astronomen also den Himmel erklären und je mehr sie auch entdecken und erfinden, desto größer und komplexer wird also auch diese Frage danach.

Die Sternkonstellationen in denen die Menschen also Figuren oder Götter gesehen haben, zeigten auch wann sie bestimmte Dinge tun sollten. Dazu war meist die Hilfe eines Kalenders notwendig, welcher jedoch alle Hochkulturen besaßen. Das bedeutet, wenn zum Beispiel haben sie geerntet, wenn abends die Plejaden auf gehen. Der griechische Dichter Hesiod gibt um 700 v.Chr Auskunft:

„Wenn die Plejaden aufgehen, ist Zeit der Ernte gekommen; wenn sie untergehen, die der Aussaat. Vierzig Tage bleiben sie unter dem Horizont; und wenn Arktur am Abend über dem Meer aufgeht und die ganze Nacht sichtbar bleibt, müssen die Weinreben geschnitten werden. Aber wenn Orion und Sirius hoch am Himmel stehen und die rosafingrige Eos Arktur erblickt, soll die Weinlese beginnen. Sobald die Plejaden, die Hyaden und Orion untergehen, wird gepflügt. Wenn die Plejaden vor Orion fliehend ins dunkle Meer fallen, kommen Stürme. Fünfzig Tage nach der Sonnenwende ist die richtige Zeit für eine Seefahrt. Wenn Orion am Himmel erscheint, müssen Demeters Gaben gedroschen werden.“

Hesiod (griechischer Dichter), Werke und Tage, um 700 v.Chr

Also: wir haben die Sonne, den Mond, die Sterne und später auch Kometen sowie die sechs bekannten Planeten: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter und Saturn. Denken Sie sich einfach die zwei Gasriesen noch weg, denn sie waren zu leuchtschwach um sie mit dem bloßen Auge wahrnehmen zu können. Den Uranus könnte man durchaus mit einem geübten Blick finden, die frühen Menschen jedoch, haben garnicht nach einem siebten Planeten gesucht.
Dann haben wir diese Konstellationen, welche den Menschen zeigte, wann sie als Beispiel sähen oder ernten müssen. Und dann waren da auch noch die Eklipsen.

Die Eklipse, oder die Sonnenfinsternis und die Mondfinsternis waren für die frühen Völker schwer verständlich, durch Priester, welche den Mond studierten, konnten Tage zuvor eine Eklipse vorhersagen. Die breite Menschenmasse fuhr jedes Mal Angst, denn jedes Mal konnten sie es sich nur mit den Zorn der Götter erklären. Ein böser Drache will die Sonne bekämpfen und verleibt sie ein. Also um es auf den Punkt zu bringen: In den früheren Zeiten waren totale Sonnenfinsternisse ein schreckliches, angsteinflößendes Ereignis. Es trat scheinbar zufällig und willkürlich auf und verschwand auch genauso zufällig danach. Damals, weil sie es nicht besser wussten erklärten sie Eklipsen mit zornigen Göttern.

Die Geschichte der Astronomie, Teil 1

Einleitung

Bevor wir damit anfangen zu lesen, wollte ich klar machen, dass Beiträge dieser Serie extra gut ausgearbeitet sind und dementsprechend länger als die meisten andere Beiträge

Astronomie ist in dem Sinne eine besondere Wissenschaft, eine Naturwissenschaft, weil sie in allen Epochen der Menschheitsgeschichte behandelt wurde und wird. Astronomie begann mit den frühen Hochkulturen. Sie fragten sich, nach dem man sich überhaupt modern leben konnte, wie ihre Welt entstand, wie sie sich entwickelt und entwickeln wird. Man konnte erst seit der letzten Eiszeit überhaupt darüber nachdenken. Vorher lebten die Kulturen meist in kleineren Gruppen, verweilten dort, bis man dort nichts mehr Essbares finden konnte und zogen weiter. Es gab auch nicht viel zum Essen, man hat gejagt und gesammelt, daher auch Jäger und Sammler. Außerdem war es kalt. Ja, stellen Sie sich vor. Es war also einfach zu kalt, dass es auch viele Pflanzen gab von denen man sich hätte ernähren können, es war auch zu kalt für Pflanzen. Es gab deswegen auch nicht sehr viele Tiere, weil Tiere sich nun einmal von Pflanzen ernähren. Andere Tiere wiederum töten diese Tiere und essen diese, also gab insgesamt immer noch nicht mehr Essen. Das ist die Eiszeit.

Wie wir alle wissen, zog die sich wieder ab. In dieser Zeit, das war vor 11.000 Jahren etwa. Das nennt man die Steinzeit, vor der Eiszeit befanden wir uns fast überall in der mittleren Steinzeit. So, vor 11.000 Jahren allerdings, wandelte sich das Klima, ein Klimawandel. Ja, sehen Sie, es wandelt, der Klimawandel ist also nicht „Fake“. Aber wieder zurück zum Thema.

Nun, nach dem sich das Klima erwärmt hat, das passierte durch äußere Einflüsse, fing es an, dass sich essbare Pflanzen sich wie eine Seuche sich verbreiteten, dabei waren auch frühe Getreidesorten die Hafer, Weizen und Roggen ähnelten, es waren Mischungen von solchen Getreidesorten und waren oft zu finden. Jetzt konnte man sesshaft werden, seine Äcker und Felder bauen, nicht selten fanden sich Gruppen in Dörfern zusammen. Die Neolithische Revolution. So enstanden Handel, Kulturen und Zivilisation.

Aber da es sich ausschließlich um die Geschichte der Astronomie handelt konzentrieren wir uns wieder darauf. Dieser Ausschweif war bloß die Herleitung, die Einleitung, zu den Hochkulturen in die es diesen, nächsten und übernächsten Beitrag noch ausführlicher behandeln, je nachdem wie komlex ich dieses Thema gestalte, können das ein paar dutzend Teile werden.
Die Hochkulturen haben noch keine riesigen Gerätschaften gehabt, sie benutzten lediglich ihre Augen und beobachteten den Himmel mit voller Ehrfurcht, sie konnten es sich nicht erklären, wie denn auch? Durch kulturelle und religiöse Einflüsse, erklärte man sich die Abläufe am Himmel schließlich mit Göttern. Die Menschen in denen Zeiten beobachten also die Abläufe und Wanderungen der Onne, des Mondes und des restlichen Firmament. Sie beobachteten wie die Sonne jeden Tag aufging und unterging, wie sie im Sommer höher stand, als im Winter. Sie verfolgten die Mondphasen, der Mond zeigte jeden Tag immer etwas mehr oder weniger von seiner Sichel, manchmal war er komplett rund und einige Tage auch nicht sichtbar. Die Menschen erkannten jedoch die Sonne und den Mond immer wieder und stellten ihre Rhythmen fest. Man erkannte später als man den Nachthimmel (ja genau, der Nachthimmel, denn er war nur nachts so zu sehen) beobachtete, dass die Lichtpunkte, die Sterne, Nacht für Nacht an der gleiche Stelle standen, im laufe der Wochen und Monate bewegte sich zur selben Zeit der Nachthimmel. Was ja, offsichtlich vorne rein bekannt war, dass jede Nacht im Laufe der Nacht sich das Firmament sich langsam nach Osten dreht. Das konnten sie gut mit der Bewegung der Sonne vergleichen. Im Laufe der Jahre waren jede Jahreszeit diesselben Sternkonstellationen sichtbar.

Durch noch genauere Beobachtungen konnten sie feststellen, die alten Menschen, dass ein paar der Lichtpunkte, nicht viele nur ein Halbes Dutzend, sich ähnlich wie der Mond umherzog. Doch diese Bewegungen waren seltsam, sie vollzogen zwar ihre Bewegungen auf ähnlichen Bahnen wie der Mond und die Sonne es machen, doch sie waren unterschiedlich schnell und bewegen sich manchmal nicht und sogar rückwärts, wie eine Schlaufe. Zwei der „Wandelsterne“, wie man sie dann genannt hat, waren ziemlich schnell in ihren Abläufen und machten solche Schlaufen nicht. Einer davon, die Venus, meldete sich mit einem hellen Licht für einen Punkt während dem Sonnenauf- und untergang und auch noch längere Zeit davor, bzw. danach. Deshalb auch: Abend- und Morgenstern.

Als die Menschen in den frühen Hochkulturen merkten, dass die Abläufe am Himmel wieder und immer wieder wiederkehrte, konnten sie die Zeit bestimmen, man konnte sie nutzen. Man konnte wissen, wann muss ich jetzt genau den Acker bestellen, wann muss ich sähen Aber auch Ablaufe innerhalb eines Tages. Okay, die Sonne steht hoch. jetzt ist Mittag. Sonnenauf- und untergang. Mondphasen. Sternkonstellationen. Daraus, aus diesen Regeln entwickelten alle Hochkulturen ausnahmslos einen Kalender. Solche Kalender waren teils echt sehr genau.

Das alles wusste man nicht einfach so, woher denn auch? Alles Wissen, selbst das Selbstverständlichste, musste man sich in dieser Zeit erarbeiten.

Mehr dazu, etwa jeden dritten Beitrag. Wir werden in des Geschichte mehrmals halt machen um Persönlichkeiten, Methoden, Instrumente und des gleichen zu besprechen.