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Beiträge im Juli

So wie es aussieht, sind besonders in den letzten zehn Tage die Aufrufezahl gestiegen. Weiterhin habe ich leider noch kein Feedback bekommen. Dazu müsst ihr euch nur anmelden und natürlich den Kommentar schreiben. Durch die Hitze kann ich leider nicht so oft Beiträge schreiben.

Der Veröffentlichungsplan für den Juli sieht folgend aus und könnte sich durch die Hitze doch nochmal etwas verzögern, dasselbe wird wohl dann auch für den August gelten:

Kurze Begriffserklärung der bisher genannten Wörter, 30.06
Klimawandel – Eine reale Gefahr? Teil 9, 02.07
Der Neptun, 05.07
Der Geschichte der Astronomie Teil 8, 08.07
Der Pluto, 11.07
Lichtverschmutzung, 14.07
Klimawandel – Eine reale Gefahr? Teil 10, 17.07
Der Geschichte der Astronomie Teil 9, 20.07
Was sind Bok-Globulen?, 23.07
Asteroiden, Planetoiden, Meteore und Meteoriten, 26.07
Der Geschichte der Astronomie Teil 10, 29.07
Klimawandel – Eine reale Gefahr? Teil 10, 01.08

Beiträge zu Raketenstarts sowie spontane Beiträge sind nicht inbegriffen.

Geschichte der Astronomie | Zeittafel

4900 v. Chr.: Sumerische Tempeltürme werden errichtet.
4236 v. Chr.: Die alten Ägypter erstellten einen 365-Tage-Kalender.
3100 v. Chr.: Der erste Sothis-Kalender wird in Ägypten eingeführt.
3000 v. Chr.: Die Sumerer richten einen 365-Tage-Kalender ein.
2600 v. Chr.: Der ägyptische Gelehrter Imhotep baut die Stufenpyramide von Sakkara.
2300 v. Chr.: Babylonische Astronomen erforschen Kometen und zeichnen Sternbilder auf.
2296 v. Chr.: Chinesische Astronomen dokumentieren ebenfalls Kometen.
1800 v. Chr.: Ein babylonischer Kalender wird eingeführt.
1792-1750 v. Chr.: Hammurapi, König der Babylonier, autorisiert ein Verzeichnis der Sterne und Planeten.
1769-1122 v. Chr.: Chinesische Astronomen zeichnen Eklipsen auf.
736 v. Chr.: Astronomen von Babylon zeichnen eine Eklipse auf.
733 v. Chr.: Chinesen zeichnen wiederholt eine Eklipse auf.
600 v. Chr.: Thales von Milet sagt eine Eklipse voraus.
550 v. Chr.: Der griechische Mathematiker Pythagoras stelt seinen Satz auf und behaupt, dass die Erde rund ist.
450 v. Chr.: Der berühmte Historiker Herodot beschreibt antike astronomische Systeme.
434 v. Chr.: Anaxagoras von Athen erkennt die Ursache einer Eklipse und behauptet daraufhin, dass die Sonne eine riesige glühende Gesteinskugel sei.
432 v. Chr.: Meton von Athen entdeckt den 19-jährigen Mondzyklus.
Um 370 v. Chr.: Eudoxus von Knidos entwirft ein Modell zur Planetenbewegung.
331 v. Chr.: Alexander der Große gründet Alexandria (Das am Nildelta)
330 v. Chr.: Aristoteles behauptet, dass die Erde im Mittelpunkt des Universums steht.
283 v. Chr.: Griechen errichten den Leuchtturm von Alexandria.
282 v. Chr.: Griechen erbauen den 32 Meter hohen Koloss von Rhodos am Hafen der gleichnamigen Insel.
265 v. Chr.: Aristarchos von Samos schlägt ein heliozentrisches Weltbild vor und berechnet als Erste die Entfernungen von der Erde zur Sonne und zum Mond.
250 v. Chr.: Archimedes ist der größte Mathematiker seiner Zeit.
235 v. Chr.: Eratosthenes von Kyene berechnet den Erdumfang.
220 v. Chr.: Apollonius von Perge verfasst seine Erkenntnisse über Kegelschnitte der Umlaufbahn.
150 v. Chr.: Hipparchos von Rhodos bestimmt die Entfernung von der Erde zum Mond mit Präzision und entdeckt die Präzession der Äquinoktien.

STP-2 | Falcon Heavy

Wann? 25.06.2019 um 05:30 (MESZ)
Wer? USAF, NASA, SpaceX
Was? Ein Start von 24 Satelliten in 3 unterschiedlichen Höhen mit einer Falcon Heavy
Wie? Mehrere komplett unterschiedliche Arten von Satelliten die mit diesem Start getragen werden.
Wo? LC-39A, KSC, Florida (USA)
Ziel? LEO und MEO: von ca. 500 km bis in den Van-Allen-Gürtel; auch die Bahnneigungen sind unterschiedlich hoch. Von 28,5° bis 24° und einer mit 43°
Kosten? Trägerrakete: 90 Mio. $ oder 79,515 Mio. €
Gewicht? Die einzelnen Satelliten zusammen wiegen 2844 kg, wobei ich bei einen Satelliten kein Gewicht gefunden habe.

Beschreibung der einzelnen Satelliten (außer den einen):

DSX: Ein Satellit mit 13 verschiedenen Experimenten; untersucht den Van-Allen-Strahlungsgürtel
E-TBEx: Zwei gleiche Satelliten für ein Experiment der NASA, welches veränderliche Einflüsse auf die Ionosphäre, eine Atmosphärenschicht, welche ionisiert ist, auf Radiosignale messen und damit das Weltraumwetter näher erforscht werden soll.
Formosat-7/Cosmic-2: Ein Bund aus sechs taiwanesischen Wettersatelliten.
GPIM: NASA-Satellit zur Erprobung des AF-M513E-Treibstoff auf Hydroxylammoniumnitrat-Basis. Eine umweltfreundliche Alternative zu aktuellen Raketentreibstoffen. Außerdem zusätzliche Nebenexperimente u.a zum Weltraumwetter und GPS.
LEO/StangSat: Zwei von Studenten und Schülern gebauten Satelliten (Cubesats), die während des Raketenstarts Vibrationen und Temperatur messen und die Daten per WiFi austauschen.
Lightsail 2: Ein Demo-Satellit mit Sonnensegel. Er wird nach einer Woche nach dem Start von dem Satellit Prox-1 ausgeworfen.
Prox-1: Ein verunvollständigtes Experiment eines Instituts von Georgia. Geplant war ursprünglich den Lightsail-2-Satelliten auszuwerfen, dorthin zu navigieren und ihn zu beobachten. Daraus wurde nichts, denn bei der Softwareentwicklung wurde der Zweite Teil nach Problemen aufgegeben; jetzt ist Prox-1 nur noch der Träger von Lightsail-2.
NPSat1: Ein Satellit mit drei zusammengestellten Aufgaben: Beobachtung des Weltraumwetters in der Ionosphäre, Prüfung der Einsatztauglichkeit günstiger Standard-Bauteile, sowie Betrieb des Satellit zu Lehrzwecken (ElaNa-Programm von der NASA)
Oculus-ASR: Ein Satellit gebaut von Studenten einer Universität aus Michigan in Zusammenarbeit mit der USAF, der mit Reflektoren verseht ist und dient zur Kalibrierung eines bodengebundenen Satellitenbeobachtungsteleskops.
OTB-1: Eine Versuchsplattform der Unternehmen General Atomics und SSTL-US. Es trägt verschiedene experimentelle Technologien und Module sowie Solarmodule und auch eine Atomuhr der NASA (Deep Space Atomic Clock).
Psat-2: Ein Amateurfunksatellit der USNA
Armadillo: Ein Lehr- und Forschungssatellit zweier Universitäten, welcher mit seinen beiden Hauptinstrumenten den Weltraummüll und die Erdatmosphäre untersuchen soll.
Bricsat-2: Neben Psat-2 ein weiterer Amateurfunksatellit der UNSA, bestückt mit einem neuen Lichtbogentriebwerk den der Satellit austestet.
FalconSat-7: Ein experimentelles Sonnenteleskop der USAF Academy.

Live Podcast noch nicht verfügbar

Status: Mission erfolgreich, Booster aber hart aufgeschlagen!

Der Saturn

Der Saturn ist wohl einer der Planeten die am imposantesten auch unter der normalen Bevölkerung sind. Lese doch auch mehr über den Saturn.

Saturn mit den Monden
Blick auf das Ringsystem
Blick von der Seite
Saturns Ringsystem im Schatten

Der Saturn ist der zweite Gasriese und kommt an sechster Stelle im Sonnensystem. Saturn ist mit seinen auffälligen Ringen ein Prachtexemplar. Er ist beinahe so groß wie der Jupiter und wiegt aber nur etwas mehr als ein Viertel von der Masse von Jupiter. Saturn ist außerdem doppelt so weit weg von der Sonne, wie Jupiter. In vielen Dingen ähneln sich Jupiter und Saturn. Selbst die Dauer einer Rotation ist ähnlich. Durch den geringen Kerndruck und den sehr leichten Bestandsteile des Saturn hat Saturn einer Dichte der etwa Holz entspricht und somit auf Wasser schwimmen könnte. So langweilig sich dieser Beitrag nun anhören könnte ist es auch gut nochmal vorher beim Jupiter sein Beitrag vorbei zu sehen.

Saturn ist der vorletzte Planet, den man mit bloßen Auge sehen kann. Saturn ist für gewöhnlich, vergleichbar mit den anderen vorherigen Planeten recht dunkel und „nur“ so hell wie ein heller Stern und kann während der Opposition sogar heller als die meisten Sterne werden und hebt sich damit leicht ab.
Schon durch ein kleineres Fernglas sieht man deutlich die hervorstehende Ringe. Bei stärkerer Vergrößerung sieht man bereits Einzelheiten, wie die Cassini-Teilung.

Saturn bewegt sich auf einer leicht exzentrischen Umlaufbahn um die Sonne. Er dreht um die Sonne in einer Entfernung zur Sonne welche fast 10x so groß ist, wie die Entfernung Sonne – Erde.
Der Äquator ist ähnlich wie die Erde um knapp 27 Grad gegen die Bahnebene geneigt. Er rotiert an seinem Äquator, zusätzlich noch, schneller als an den Polen.
Neuere Untersuchungen von den Daten der Raumsonden, die ihn besucht haben, von der Schwerkraft und Windgeschwindigkeiten zeigen, dass der Kern kleiner ist als angenommen und sich 7 Minuten schneller dreht als angenommen, also auch 7 Minuten schneller, als sich die Pole drehen. In Hinsicht auf die Entstehung der Gasriesen gibt das neue Aufschlüsse. Kurz erst, vor wenigen Wochen wurde die Messung verbessert und die Dauer der Rotation wurde um eine Minute nach oben korrigiert.
Die Präzessionsperiode vom Saturn liegt nach Modellrechnungen und von Beobachtungen des Rings bei 2 Millionen Jahre.

Der Saturn gehört also zu den Gasriesen und passt dreimal in den Radius der Mondumlaufbahn rein. Trotz das er ein Volumen von 58% des Jupiters besitzt, ist seine Masse nur bei weniger als einem Drittel. Daher kommt seine geringe Dichte.
Die Temperatur beträgt an der Oberfläche (Also schon bei einem Bar Atmosphärendruck; das wird bei Planeten ohne feste Oberfläche als Oberfläche definiert) -139 °C und in einer Höhe mit einem Druck von einem Zehntel Bar -189 °C.

Saturn ist aus gleichen Material wie der Jupiter geschnitzt, dass merkt man an dem Aufbau von Saturn und das Klima und Wetter. Auch bei Saturn wird das Gemisch aus hauptsächlich Wasserstoff und Helium allmählich von dem herrschendem Druck immer merkwürdiger und dann flüssig und weit in der Tiefe, wie bei Jupiter, metallisch. Unter dieser Schicht liegt dann vermutlich noch ein sehr kleiner Kern aus Eisen und Silikaten. Trotzdem ist sein Kern im Vergleich zu dem Rest von Saturn unglaublich kompakt und besitzt 16% der gesamten Masse von Saturn. Wenn der Saturn als etwa 92 bis 94 mal so schwer ist wie die Erde (Erdmassen), dann ist der Kern etwa 25 Erdmassen schwer.

Wie bei Jupiter auch bestehen Saturns Wolken aus kristallinem Ammoniakeis. Auch Saturn besitzt mindestens zwei Wolkenschichten, wobei die Obere die Untere durch die Dicke verdeckt, was vermutlich verantwortlich ist, dass Saturn keine konkrete Abtrennung die Bänder besitzt und so die Oberflächendetails verschwimmen, wobei Saturn schon noch Oberflächendetails hat. Die untere Wolkenschicht wird aber im Infrarot sichtbar, wegen der Wärmestrahlung.
Wettermerkmale sind der Sechsecksturm auf dem Nordpol, ein Ellipsen-Sturm auf dem Südpol und Stürme wie der Drachensturm (Der die Konturen eines Drachens hat), vergleichbar mit den Stürmen auf dem Jupiter.
Der Sechsecksturm auf dem Nordpol ist ähnlich groß wie der GRF auf dem Jupiter. Die Struktur ist stabil und hat tatsächlich die fast perfekte Form eines regelmäßigen Sechsecks. Bilder wurden von allen Raumsonden von dem Sturm übermittelt. Es reicht mehrere hundert Kilometer in die Tiefe und das Sechseck rotiert mit der allgemeinen Rotation. Sonstige Stürme sind im Grunde wie die Stürme die immer wieder auftauchen und auch wieder nach einigen Jahren oder erst nach einigen Jahrhunderten abflauen. Auch fanden Astronomen auf dem Mauna Kea in Hawai’i Stellen beim Süd- und Nordpol, welche sie Hot Spots nannten, weil dort es wärmer war, als in der Umgebung. Sie entstehen durch Gasen aus der Atmosphäre, welche sich zu den Polen bewegen, doch an den Stellen wird es komprimiert und erhitzt, daraus folgt ein Wirbel in den Tiefen der Atmosphäre.

Das Topthema und das an dem ein Laie am ehestem im Bezug auf dem Planeten denkt, wenn er „Saturn“ hört. Gefunden wurden die Ringe in der Zeit, in dem das Teleskop erfunden wurde, das überrascht nicht, denn in der Zeit war Galilei am Werk. 1610 beschrieb Galilei die Ringe als Henkel einer Tasse und Huygens beschrieb 1655 die Ringe korrekt als Ringsystem und 20 Jahre später vermutete Cassini, dass die Ringe aus Kleinstpartikel bestehen und entdeckte die Cassini-Teilung, eine Spalte im Ringsystem.
Weil die Ringe tatsächlich so sind, werfen sie einen Schatten auf den Saturn und der Saturn einen Schatten auf der anderen Seite. Es gibt mehr als 100 Tausend individuelle Ringe mit unterschiedlicher Zusammensetzung und Farbtönen, welche klar erkennbar durch Lücken abgegrenzt sind. Die innersten Ringe beginnen bereits in 7 Tausend km Höhe. Die größten Ringe werden mit Buchstaben von A bis G bezeichnet.
Die Lücke entstehen durch gravitative Wechselwirkung und größere Spalten sind da, da sie von Monden leer gefegt und anschließend eingesaugt werden, da viele Monde direkt in den Ringen sich bewegen. Zum Beispiel Pan, der in der Encke-Teilung sich bewegt. So wird die Cassini-Teilung durch Mimas verursacht. Es gibt auch Mond, die nennt man Hirtenmonde, weil sie die Ringe stabilisieren.
Wenn man den Saturn beobachtet und somit auch seine Ringe. Durch die Neigung der Rotationsachse und der Dauer der Umlaufzeit, sieht man z.B. alle 14,8 Jahre den Ring als eine dünne Scheibe, oder genau in der Mitte dazwischen als imposantes Ringsystem und dann sieht man auch wegen dem Ring die Neigung der Rotationsachse.

Saturn in Zahlen:

Große Halbachse	9,5826 AE 1 433,5 Mio. km
Perihel Aphel	9,0412 AE 10,1238 AE
Exzentrizität	e = 0,05648
Neigung der Bahnebene	2,484°
Siderische Umlaufzeit Synodische Umlaufzeit	29 Jahre 166 Tage 19 Stunden 378,09 Tage
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit	9,69 km/s
Kleinster – größter Erdabstand	7,991 – 11,086 AE
Äquatordurchmesser Poldurchmesser	120 536 km 108 728 km
Masse	5,685*10^26 kg
Mittlere Dichte	0,687 g/cm³
Radius	58232 km
Fallbeschleunigung	10,44 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit	35,5 km/s
Rotationsperiode	10h 33 min 38s
Neigung der Rotationsachse	26,73°
Albedo	0,34
Max. Scheinbare Helligkeit	-0,45 mag
Druck d. Atmosphäre	Gasriese
Oberflächentemperatur	134 K (-139 °C) bei 1 bar 84 K (-189 °C) bei 0,1 bar
Bestandteile d. Atmosphäre (vol%)	Wasserstoff: 96,3 ± 2,4 % Helium: 3,25 ± 2,4 % Methan: 0,45 ± 0,2 % Ammoniak: 0,026% ± 400 ppm
Monde Ringe	62, z.B. Titan, Rhea, Dione, Tethys, Iapetus, Enceladus, Mimas (2019) 7 Hauptringe

Der Jupiter

Jupiter von Io aus
Jupiter

Der Jupiter ist der größte und massereiche Planet im Sonnensystem und markiert den ersten Planeten nach dem Asteroidengürtel und der Erste der zwei Gasriesen. Seine Oberfläche, also hier: Das was man von Jupiter sieht, besteht aus Stürmen und Wolkenbänder welche eine rote oder weiße Farbe hauptsächlich haben.
An seinem Äquator passt er etwa zweieinhalb in den Radius der Mondumlaufbahn oder 11 Erden in den Jupiter.
Jupiter hat 318 Erdmassen oder auch den 1048sten Teil einer Sonnenmasse, weist eine starke Abplattung auf und hat eine charakteristische Dichte für Gasriesen oder Eisriesen von etwa 1,3 Gramm pro Kubikzentimeter. Jupiters Zusammensetzung ähnelt der Zusammensetzung

Jupiter war bereits in der Antike bekannt und vermutlich bis in die Urgeschichte. Galilei, jetzt greife ich vor, hat 1610 die vier großen galileischen Monde entdeckt: Ganymed, Kallisto, Europa und Io.

Jupiter verkörpert wegen seiner Dimensionen und Helligkeit am nächtlichen Firmament in vielen Mythologien die höchste Gottheit. Im alten Griechenland Zeus und bei den Römern Jupiter.

Wegen seinen großen Dimensionen und trotz seiner doch schon weiteren Entfernungen ist er immer noch so hell, dass er mit Venus am Nachthimmel konkurriert.

Jupiter hat einer leicht elliptische Bahn um die Sonne und kreist etwas mehr als fünfmal weiter um die Sonne als die Erde.
Wegen seiner recht geringen Bahnneigung von 1,3° bewegt sich der Jupiter immer nahe der Ekliptik. Dadurch das sich Jupiter ungefähr alle 12 Jahren um die Sonne zieht und weiter von der Sonne weg ist als die Erde, finden bei Jupiter ebenso scheinbar Planetenschleifen am Firmament statt und ist jedes Jahr in einem anderen Sternbild denn in der Ekliptik liegen 12 (13, der Dreizehnte liegt ganz am Rand) Sternbilder. Dadurch ist seine Opposition auch jedes Mal ein Monat später.
Jupiter stabilisiert durch seine Nähe am Asteroidengürtel den Asteroidengürtel, denn sonst würden öfters Asteroiden zur Erde finden und einschlagen, Leben auf der Erde wäre so undenkbar und mit Sicherheit schwierig.
Auch ein interessanter Punkt ist, dass Dutzende Asteroiden mit Jupiter die Bahn teilen und im einem 60-Grad-Winkel zum Jupiter stehen, so gibt es also sogenannte Trojaner auf dem L4 und L5. Also 60 Grad vor oder nach Jupiter.

Jupiter dreht sich trotz seiner Größe am Schnellsten um sich selbst. In knapp unter 10 Stunden rotiert Jupiter was zu enormen Zentripetalkräften führt. Sie verformen den Jupiter zum Rotationsellipsoid und sieht dadurch aus wie ein Ei. Er wird also durch seine Rotation nach außen gedrückt.
Interessant auch, dass Jupiter dreht sich auch an den Polen geringfügig langsamer als am Äquator.
Seine Rotationsachse ist ebenfalls mit 3,13° minimal zur Bahnebene gekippt und seine Präzessionsperiode beträgt nach verschiedenen Modellen um die 500 Tausend Jahre.

Der Jupiter hat bekannterweise keine feste Oberfläche oder eine klare Aufteilung der verschiedenen Schichten wie der Atmosphäre. Jupiter besteht fast komplett aus Wasserstoff, Methan und Helium. Mit zunehmender Tiefe wirkt der Jupiter eigenartig, hohe Drücke und Gase, welche Zustände höchst erstaunlich sind. In vielen hundert Kilometer Tiefe beginnt der Wasserstoff zum Beispiel metallisch zu werden. Die Vorgänge und die Atmosphäre selbst sind bis derweilen ein großes Rätsel.

Von außen zeigt sich der Jupiter wie schon kurz erwähnt in verschiedenfarbigen Bändern und Wirbeln von Wolken in größtenteils Weiß, Rot und Orange aber auch Töne in das Gelb und Braun gehende.
Die Wolken enthalten Aerosole wie kristallines Ammoniak und Ammoniumhydrogensulfid und Schwefelverbindungen, und Spuren von Wasser und Methan.
Die Bänder laufen in Ost-West Richtung und sind recht symmetrisch zur anderen Hemisphäre. Die hellen Bänder werden Zonen und die dunkleren Gürtel genannt. Die Zonen sind kühler und dichter als die Gürtel und die helle Farben stammen vermutlich von Ammoniakeis und die dunklen Farben der Gürtel vermutlich von Phosphor, Schwefel und Kohlenwasserstoffe.
Die Zonen und Gürtel bewegen sich mit der fast alle mit der Rotation und sind unterschiedlich schnell. Dann gibt es da Jets, Streifen von hohen Windgeschwindigkeiten, welche die Zonen und Gürtel begrenzen. Jets, die nach Osten strömen, strömen an Übergängen von Zonen zu Gürteln und Jets, die nach Westen strömen, strömen an Übergängen von Gürteln zu Zonen.
An den Polen verschwinden zunehmend die Bänder und Strömungen und die Wolken werden diffus.
Die Wolkendecke ist etwa 50km dick, ist aus zwei Schichten und unter der Ammoniakwolken-Schicht befinden sich dünne Wolkenschichten aus Wasser, da bereits Blitze beobachtet wurden. Die Blitze entstehen durch die Polarität von Wasser, in der sich elektrische Ladungen trennen können.
Diese Schichten enthalten u.a. auch Schwefelwasserstoffe, weitere Oxide und Sulfide und weiter tiefer kann sich Ammoniak und Schwefelwasserstoff zu Ammoniumsulfid verbinden.

Wenn man Jupiter beobachtet, fällt einem ein großer, roter Fleck auf der auch tatsächlich so heißt: Großer Roter Fleck. Er ist ein riesiger Antizyklon, der zweimal so groß wie die Erde ist. Kleinere Stürme die zuerst weiß waren und dann eine rotbraune Farbe haben, haben sich etabliert.

Auch hat der Jupiter ein schwach ausgeprägtes Ringsystem, welcher sich bis zum Io ausstreckt. Die Ringe bestehen aus feinen Staubkörnen, der weniger als ein halbes Millimeter groß ist, die Partikel schlucken fast alles Licht und sie bewegen sich auf Jupiter hinzu und werden in einigen Zehntausenden Jahren verschluckt werden. Das deswegen so, weil das Magnetfeld die Partikel elektrisch auflädt und so Sonnenwind einfängt, was zur Abbremsung beiträgt. Die Partikel kommen von ständigen Meteoriten-Einschlägen auf kleine Asteroidenmonde, welche den Ring ständig wieder auffüllen.

Jupiter strahlt eineinhalb Mal mehr Energie ab als er von der Sonne erhält. Doch sein Kern kühlt um 1 K pro Jahrmillion ab. Oberhalb des GRF (Großen Roten Flecks) ist die Atmosphäre einige hundert Grad wärmer als anderswo in der Atmosphäre. Das kommt vermutlich von akustischer Strahlung vom Sturm die sich in der Atmosphäre in Wärme umwandeln.

Jupiter in Zahlen

Große Halbachse	5,203 AE 778,36 Mio. km
Perihel Aphel	4,955 AE 5,462 AE
Exzentrizität	e = 0,0484
Neigung der Bahnebene	1,305°
Siderische Umlaufzeit Synodische Umlaufzeit	11 Jahre 315 Tage 398,88 Tage
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit	13,07 km/s
Kleinster – größter Erdabstand	3,934 – 6,471 AE
Äquatordurchmesser Poldurchmesser	142 984 km 133 708 km
Masse	1,899*10^27 kg
Mittlere Dichte	1,326 g/cm³
Radius	69911 km
Fallbeschleunigung	24,79 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit	10,36 km/s
Rotationsperiode	9h 55min 30s
Neigung der Rotationsachse	3,13°
Albedo	0,34
Max. Scheinbare Helligkeit	-2,94 mag
Druck d. Atmosphäre	Gasriese
Oberflächentemperatur	165 K (-108°C) bei 1bar 112 K (-161 °C) bei 0,1 bar
Bestandteile d. Atmosphäre (vol%)	Wasserstoff: 89,8 ± 2,0% Helium: 10,2 ± 2,0% Methan: 0,3 ± 0,1 % Ammoniak: 0,026% ± 400 ppm
Monde Ringe	79, z.B. Io, Europa, Kallisto und Ganymed (2019) 3, und einen Vierten, unerforschten Ring

Der Mars

Mars von der Erde aus
Mars von der Erde aus mit ordentlicher Vergrößerung
Der Mars mit Valles Marineris

Über dem Mars gibt es wirklich sehr viel zu erzählen, dennoch werde ich diesen Beitrag nicht länger machen als gewöhnlich, falls eine Ausarbeitung gewünscht ist, wird sie ab Ende Juni kommen mögen.

Der Mars, auch als Roter Planet, ist knapp erzählt halb so groß wie die Erde, etwa ein Drittel Schwerkraft, wiegt etwa achtmal so viel wie der Mond. Er hat zwei Asteroiden-Monde und ein echtes Klima und Wetter. Dabei unterscheidet es sich von unserem ab. Die Temperaturen sind kalt, aber in Äquatornähe bis zu angenehmen 25 Grad Celsius. Er hat durch seine doch recht stark elliptische Bahn und durch die Neigung der Rotationsachse ebenfalls Jahreszeiten. Ein Marstag dauert nur minimal länger und die Neigung der Rotationsachse ist auch nur leicht größer. Seine Atmosphäre ist allerdings nur dünn und er hat auch kein Magnetfeld.
Und was auch jeder weiß: Die Oberfläche ist tatsächlich so rotbraun, weil dort Roste in Form von Staub bis zu einigen Metern tiefe ins Gestein reicht.

Er steht an Vierte Stelle im Sonnensystem und ist ein Planet wie Erde aus Gestein.

Er steht für viele Kulturen und vergangene Kulturen wegen seine rostbraunen oder roten Farbe für den Gott des Krieges und steht auch für den Mann. Sein Name kommt von dem römischen Kriegsgott. Der Mars war ebenfalls schon in der Antike bekannt.

Man kann ihn recht leicht ausmachen, der Mars wandert wie der Mond oder die Sonne ungefähr entlang der Ekliptik. Er ist wie schon erwähnt rotbraun und wenn er am Himmel steht kaum zu übersehen, er ist heller als alle anderen Sterne und hält auch mit Jupiter und Venus mit. Durch das Teleskop erkennt man bereits größere Strukturen.

Die Atmosphäre auf dem Mars ähnelt vom Druck her, wie die auf der Erde auf 35 Kilometer Höhe. Ähnlich wie bei der Venus, besteht die Marsatmosphäre hauptsächlich aus Kohlenstoffdioxid. Durch die dünne Atmosphäre werden die Temperaturen nur minimal verteilt, denn wenn die Temperaturen tagsüber bis zum Gefrierpunkt klettern, fallen sie nachts auf Antarktis-Niveau. Die Atmosphäre besteht noch außerdem, wie die meisten anderen Atmosphären auch aus Stickstoff und Argon und auf dem Mars noch geringe Mengen an Sauerstoff, Kohlenstoffmonoxid, Wasserdampf, Methan, Schwefeldioxid, Ozon (!) und sonstige Verbindungen aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Chlor und Schwefel. Die gelborange, bis ins Braun gehende Farbe der Atmosphäre kommt von dem aufgewirbelten Staub und Sand, welche Körner bis zu 1,5 Mikrometer groß werden. Der Atmosphärendruck liegt durch die Wetterverhältnisse bei etwa 6 bis 7 Millibar. Vermutlich hatte der Mars mal mehr Atmosphäre, aber weil er die Atmosphäre durch die geringe Schwerkraft nicht tragen konnte, wurde sie vom Sonnenwind vermutlich weg getragen.

Wolken entstehen hauptsächlich im Sommer durch das Sublimieren von dem Eis der Polkappen welche selbst aus Wassereis und Kohlendioxideis. Die Wolken sind dann in größere Höhe als auf der Erde mit bis zu 80 Kilometer und bilden Zirruswolken. Diese absorbieren übrigens bis zu 40 Prozent an Sonnenlicht und führt dazu, dass die Temperaturen unter der Wolke auch bis zu 10° C fallen. Niederschläge fallen auf dem Mars nicht.

Die Jahreszeiten vom Mars sind durch die große Exzentrizität auf der südlichen Hemisphäre stärker ausgeprägt, als auf der nördlichen Seite. Das liegt daran, dass wenn Winter auf der südlichen Hemisphäre ist, dass der Mars zur selben Zeit nahe dem Aphel steht und wenn Sommer ist, nahe dem Perihel. Der Aphel ist der sonnenfernste Punkt auf der Umlaufbahn und der Perihel das genaue Gegenteil.
So können die Sommer auf der südlichen Hemisphäre bis zu 30°C steigen und im Winter noch weiter, bis zu um die 90 bis 95°C im negativen Bereich fallen, während es dann auf der nördlichen Hemisphäre die Temperaturen dadurch abflauen.

Aufgrund der starken Tag-Nacht-Temperaturschwankungen, wie etwa in der Wüste bloß noch stärker, gibt es täglich morgens und abends Winde. Die Winde und alle anderen Winde und Stürme wirbeln auch Staub auf. Während des Frühjahr auf dem Mars, können überregional ausgedehnte Stürme entstehen, welche den Mars bekannterweise einhüllen. Dabei können auch Windhosen entstehen, die sorgen dafür, dass danach auf dem Boden dunkle Spuren zu finden sind. Entgegen der Vorstellung von manchen und manchen Bücher oder Filme sind die Mars-Staubstürme wegen der dünnen Luft wesentlich schwächer als auf der Erde. Der aufgewehte Staub, bei dem es bei solchen Stürmen bleibt, bleibt auch oft sehr lang in der Atmosphäre hängen, was wiederum nochmals die Farbe der Atmosphäre oder des Himmels dann auf dem Mars erklärt.
In heftigen Staubstürme kann es zu Gewitter, also unsichtbare Entladungen oder Blitzen kommen, welche teils eine starke Intensität aufweisen, kommen.

Die Staubsturm-Saison ist für gewöhnlich in der Zeit des Perihels, da der Planet mehr Energie als 40% mehr Sonnenlicht bekommt. Während des Aphels bilden sich in der Atmosphäre Wolken aus Wassereis in gleicher Höhe wie die Wolken bei uns auf der Erde, welche mit dem Staub interagieren und so die Temperatur des Planeten senken, aber ohne die Wolken und das Sonnenlicht würde der Staub gefrieren.

Die Oberfläche des Mars erinnert an den Mond: Vielerorts Gesteinsbrocken und sandige Böden. Felsen und Gestein meist aus Basalten und Vulkangestein. Ferner wurde auch Quarzreiche Gesteine gefunden, Olivin, Kiesel aus Konglomeraten, metamorpher Regolith (Das was man auf dem Mond findet), auch Sedimente und Sand mit schwefelhaltigen Staubteilen.
Die Größe der Marsoberfläche entspricht fast der Gesamtfläche der von allen Kontinenten der Erde. Seine beiden verschiedenen Hemisphären: Die nördliche Hemisphäre hat eine geologisch junge, fast kraterlose Gegend, welche durchschnittlich 3 bis 5 Kilometer unter NN liegt, eine Tiefebene, welche durch unbekannte kosmische und auch geologische Prozesse so ist wie sie ist. Vermutlich war der Auslöser eine gigantische Kollision zwischen dem Mars und eines Objektes etwas kleiner als der Mond. Das erklärt allerdings nicht alles. Auf der Südseite findet man im Gegensatz eine Hochebene, geologisch alt und mit vielen Kratern übersät. Auf ihr findet man auch erloschene Schildvulkane.

Oberflächenmerkmale sind: das Valles Marineris, ein großes Grabensystem, welches sich in Äquatornähe erstreckt. Knapp südlich des Äquators erstrecken sich auch verschiedene dunklere Stellen und westlich vom Valles Mariners befindet sich die Tharsis-Hochebene. Weiter westlich und auch nördlicher erstreckt sich über den halben Planeten verschiedene Tiefebenen. Und im Süden findet man ausschließlich Hochebenen mit vielen Kratern und Schildvulkanen.

Bevor das jetzt viel zu lang wird, höre ich mal lieber auf.
Mars in Zahlen:

Große Halbachse	1,524 AE 227,99 Mio. km
Perihel – Aphel	1,381 – 1,666 AE
Exzentrizität	e = 0,0935
Neigung der Bahnebene	1,85°
Siderische Umlaufzeit Synodische Umlaufzeit	686,98d = 686d 23h 31min 12sec 779,94d = 779d 22h 33min 36sec
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit	24,13 km/s
Kleinster und Größter Erdabstand	0,372 – 2,683 AE
Äquatordurchmesser Poldurchmesser	6 792,4 km 6 752,4 km
Mittlerer Umfang	21 299,9 km
Masse	6,419*10²³ kg
Radius	3390 km
Mittlere Dichte	3,933 g/cm³
Fallbeschleunigung	3,69 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit	5,03 km/s
Rotationsperiode	24h 37min 22sec
Neigung der Rotationsachse	25,19°
Geometrische Albedo	0,15
Maximale scheinbare Helligkeit	-2,91 mag
Atmosphärendruck	6,45 mbar
Temperatur	140 K (-133 °C) 218 K (-55 °C) 300 K (+27 °C)
Hauptbestandteile d. Atmosphäre	Kohlenstoffdioxid: 95,97% Stickstoff: 1,89% Argon: 1,93% Sauerstoff: 0,146% Kohlenstoffmonoxid: 0,056% Wasser: 0,02%
Ringe Monde	Keine Phobos und Deimos (2) (Angst und Schrecken), entdeckt 1877

Der Mars als Vierter Planet im Sonnensystem.

Die Geschichte der Astronomie, Teil 5

Die Sechs Thesen des Aristarchos

Aristarchos war ein bekannter Gelehrter des vierten bzw. dritten Jahrhunderts vor Christus. Er wurde etwa 310 v.Chr auf Samos, eine kleine ägäische Insel, geboren. Später zog er, für seinen astronomischen Studiengang, nach Alexandria.

Damals war es bereits allgemein bekannt, dass während einer Eklipse sich der Mond sich vor die Sonne schob. Dann wusste man auch, dass sich der Mond hinter der Erde in einer Reihe mit der Sonne sich hin bewegen kann. Das ist zwar weitaus weniger spektakulär, allerdings bekommt man aber dieses Gegenstück zur Sonnenfinsternis (lokal gesehen, global natürlich nicht) öfter zu Gesicht. Das wisst ihr sicher alle: Während eines solchen Ereignis wandert der Mond von der Sonne gesehen hinter der Erde. Dabei taucht der Mond in den Schatten der Erde ein und jetzt trifft nur noch das von der Erdatmosphäre abgelenkte Sonnenlicht auf dem Mond. Wenn der Mond bei einer Sonnenfinsternis besonders nah der Erde kommt, wird auch das Licht, welches noch vom Mond kommt bis ins tiefe Rot und schwarz gehend.

Eine Mondfinsternis, obwohl man immer noch vermutete, dass die Erde im Mittelpunkt des Universums stand, leicht zu erklären. Doch Aristarchos seine sechs Thesen waren einzigartig und höchst provokant. Für ihn stand damit fest, dass die Erde wohl kugelrund sein muss. Ihr kreisförmiger oder besser gesagt sichelförmiger Schatten auf dem Mond belegte seine Annahme. Auch nahm er an, dass die Erdkugel viel kleiner sein müsse als die Sonne.

Also versucht Aristarchos mithilfe sechs Thesen, in welchen er die Geometrie verwendete um mit diesen Thesen zu antworten und damit dann schließlich die Entfernungen zwischen Erde, Mond und Sonne herauszufinden.

1. Der Mond erhält sein Licht von der Sonne.

Er nahm an, dass die Sonne den Mond anstrahlt und je nach Stellung am Himmel zur Sonne dann die Mondphasen, also die verschiedenen Erscheinungsformen wie Sichel, Neumond, Halbmond, Vollmond usw. Damit war auch für ihn offensichtlich, dass der Mond eine Kugel im Weltraum ist und die Sonne ihn anstrahlt. Ein fröhlicher Gedanke.

2. Die Erde steht im Verhältnis eines Mittelpunktes zu der Umlaufbahn, auf der sich der Mond bewegt.

Aristarchos vermied es auch, die Erde in den Mittelpunkt der Mondumlaufbahn zu stellen. Er wusste, dass seine Umlaufbahn nicht exakt kreisrund ist. Aber wusste auch, dass der Mond von der Erde abhängig ist und eine Schlüsselposition in der Mondumlaufbahn einnimmt.

3. Bei Halbmond ist von der Erde aus der große Kreis zwischen Licht und Dunkelheit zu sehen.

Mit dem großen Kreis ist wohl der Terminator gemeint, die Grenze zwischen Licht und Dunkelheit. Welche auf der Erde ja die Tag-Nachtgrenze ist.

4. Bei Halbmond beträgt der Winkel zwischen der Erde und dem Mond von der Sonne aus gesehen ein Dreißigstel eines Quadranten.

Mit diesem Winkel versuchte Aristarchos, den Abstand zwischen Erde und Sonne zu ermitteln. Seine Winkelbeschreibungen waren doch unbeholfen. Lange bevor Aristarchos, teilten die Babylonier den Kreis schon in 360 Abschnitte, in Grad, während die Griechen den Kreis, getreu dem Name „Quadrant“, in Vier Teile aufteilten, also ein Vierteilkreis oder als Winkel einen rechten Winkel. Ein Quadrant hat also 90 Grad, sodass ein Dreißigstel eines Quadranten Drei Grad ergeben. Aristarchos seine Methode und Vorgehensweise ist zwar richtig, allerdings liegt der wahre Wert bei grob 0,15 Grad oder Neun Bogenminuten.

5. Der Erdschatten ist an der Stelle, an der ihn der Mond durchwandert, so breit wie zwei Monde.

Während einer Mondfinsternis fällt der Kernschatten, auch Umbra, der Erde auf den Mond. Er hat die Form eines Kegels, welcher an seiner Basis die Breite der Erde besitzt und mit den letzten Sonnenstrahlen beginnt. Sein Winkel beträgt etwa einen halben Grad und seine Höhe, wie weit dieser Schattenkegel geht, beträgt ungefähr 1,4 Millionen Kilometer. Und darin befindet sich der Mond während einer Mondfinsternis.
In seiner fünften Hypothese also, behauptet Aristarchos, dass die Umbra auf der Höhe von der Mondumlaufbahn doppelt so breit ist, wie der Mond. Tatsächlich ist der Kernschatten, da wo der Mond nur noch von der Atmosphäre Licht bekommt, da wo die Sonne nicht mehr hinkommt, 2,63 mal so groß wie der Mond und der Halbschatten noch dazu, sind 4,65 so groß wie der Mond.
Dennoch ist Aristarchos sein Scharfsinn und die Tatsache, dass seine Herangehensweise korrekt war, bewundernswert.

6. Der Winkeldurchmesser des Mondes entspricht dem Fünfzehntel eines Tierkreiszeichens.

Die Tierkreiszeichen sind die Sternbilder, welche die Ekliptik berühren, jedes dieser Sternbilder nehmen (in der Astrologie) jeweils 30 Grad an. Ein Fünfzehntel davon sind dann Zwei Grad. Reell sind es nur knapp mehr als ein Halbes Grad. Einen solchen Fehler dieses Ausmaß an Messungenauigkeit wäre einem solchen Astronom seinen Ranges nicht unterlaufen. Vermutlich war es schlicht ein Übertragungsfehler, der sich über die Jahrhunderte eingeschlichen sind.

Er wusste mit seinen Thesen nun, wie groß der Winkel des Erdschattenkegels war, ein Halbes Grad. Er wusste was für eine Strecke er zurücklegt, innerhalb des Erdschattens, zwei Monddurchmesser, das bedeutete für ihn, dass die Entfernung Erde-Mond ungefähr einem Drittel der Länge vom Erdschatten, er berechnete die Länge des Erdschattens auf 230 Erdradien und somit die Entfernung zum Mond auf 72 Erdradien. Damit lieferte Aristarchos einen guten Annäherungswert.
Um die Entfernung von der Erde zur Sonne zu schätzen, entwickelte Aristarchos ebenfalls eine geniale Lösung: Da er wusste, dass die Sonne den Mond anstrahlt, deshalb musste der Winkel beim Mond bei Halbmond des Dreiecks Sonne-Mond-Erde genau einen rechten Winkel ergeben. Den Winkel zwischen Sonne und Mond konnte er auch von der Erde aus bestimmen. Die eine Seitenlänge, nämlich Erde-Mond mit 72 Erdradien.
Mithilfe der Geometrie konnte er jetzt damit die beiden anderen Seitenlängen berechnen.

Doch sein Versuch schlug aufgrund von mangelnder Genauigkeit fehl. Auf Grundlage der vierten These seiner Beobachtungen, er konnte auch nicht perfekt feststellen, wann Halbmond ist, denn die vielen Krater und Berge, sowie Lichtkrümmungen verhindern genau mit dem bloßen Auge zu erkennen, wann wirklich Halbmond ist.
Aus diesen Gründen berechnete er die Entfernung zur Sonne mit 19 Mondentfernungen, welcher wiederum in 72 Erdradien angegeben wurde, wobei der Radius der Erde ein unbekannter Wert war.
Seine Bemühungen blieben scheinbar ergebnislos und selbst die Werte, welcher er doch mit richtigen Rechenwegen gerechnet hat, sind bloß Annäherungen. Dennoch kann Aristarchos zu einer der großen Astronomen der Antike gezählt werden, seinen Scharfsinn und Herangehensweisen in allen Ehren.

Der Klimawandel – Eine reale Gefahr? Teil 7

Massiv zugeschlagen

Letztes Mal haben wir uns die kleine Eiszeit angeschaut und heute wie es wohl wäre wenn wir unter komplett gegensätzlichen Umständen leben würden und könnten.

Unser Vorbild – Die Venus.

Die Venus. Ein achso warmer Tag bei um die 91 Bar Atmosphärendruck und Temperaturen in einem starken Treibhaus im Bereich von 400 bis 450 Grad Celsius. Klar, wir haben keine 91 Bar Druck und können/werden wir auch nicht erreichen. Generell einen höheren Druck wie wir ihn schon immer haben, werden wir mit der Emission von Treibhausgasen nicht erreichen, denn wir wandeln schließlich nur Gase (also Stoffe) um.

Auf der Venus haben wir auch fast keinen Wind, oder nur schwachen. Wir haben auf einen ähnlichen Druckabfall mit der Höhe auf der Venus, wobei dessen Atmosphäre auch nur ähnlich hoch ist wie die Unsere. Die Atmosphäre ist aus etwa 96% Kohlenstoffdioxid und der Rest Stickstoff und Edelgase als Spurenelemente. Die Wolken, welche sich über den ganzen Planeten ziehen und in Äquatornähe oft eine Y-Formation (Als Buchstabe um 90 Grad nach links gekippt) bildet.

Also man stelle sich vor; eine Landschaft welche Temperaturen hat, welche einen Backofen übersteigen. Die Venus rotiert nur langsam und die Abfolge von Tag und Nacht ist praktisch so, wie innerhalb des Polarkreises. Das werden wir mit einer Klimaerwärmung natürlich nicht schaffen. Sonst gibt es Wolken und Dunst unterhalb der Wolkenschicht aus Schwefelsäure und Wasserdampf und Aerosolen. Wenn du landest, wirst du verkocht, verätzt und fängst Feuer und als ob das nicht schon genug wäre, wirst du zerdrückt und dein Trommelfell platzt.

Wie schon erwähnt münzen wir das nun auf die Erde mit Klimawandel um. Sagen wir, wir haben nicht 96% Kohlenstoffdioxid in der Luft sondern 1%. 1 Prozent reicht auch. Die Wolken reichern wir ebenso mit Schwefelsäure und Aerosolen an. Die Temperatur steigt nun über Monaten von einer Mitteltemperatur von um die 15°C bis 44°C (im Mittel (!)). Es wird plötzlich heiß und schwül. Immer wenn es regnet, regnet es gleich richtig. Monsunregen ziehen sich vor bis kurz vor der subpolaren Zone. Immer wenn es dann also regnet, gehen die Wälder und Felder kaputt. Waldbrände gibt es plötzlich zahlreich von dem Wendekreis bis zum anderen. Waldbrände nehmen auch verheerende Ausmaße an. Durch den säurehaltigen Regen verwandelt sich das Feuer in eine giftige Schleuder. Der Himmel nimmt eine leicht, von der Wellenlänge her, dunklere Farbe an. Die Wolken werden vom Farbton her cremig-matschig aussehen.

Die Folgen sind: Ein großes Artensterben von insbesondere komplexeres Leben; Eine Veränderung der Landschaften, sie werden karg und heiß sein; Die Wüste wird viel einnehmen. Das Polareis wird schnell schmelzen und die Meere werden einen höheren Pegel haben; Kleine Inselstaaten in der Karibik und im Pazifik werden untergehen. Auch Küstenländer und Regionen an der Küste werden niedergehen.

Bei so hohen Temperaturen sind Wechselwarme Tiere als Erstes dran. Bäume und Pflanzen werden durch einer plötzlich höhere Energie anfangen zu brennen. Sonst werden sie aller Wahrscheinlichkeit nach, die Photosynthese stoppen. Bei uns wird es das Blut sein, es gerinnt, wir schwitzen und das Gehirn fängt an sich zu verflüssigen. Auch für andere Organe wird es dann zu heiß: Dem Darm, Magen und Nieren wird es am ehesten ungemütlich.

Solche atmosphärische Umstände innerhalb von nur einer Generation führt zum Aussterben der menschlichen Spezies.