Die Geschichte der Astronomie, Teil 32

Hallo liebe Leser von GSA, ich stecke gerade in häuslicher Quarantäne und werde deswegen (versuchen) in nächster Zeit wieder aktiv für GSA zu schreiben. Heute geht es um zwei „kleinere“ Themen der Astronomie der ersten Jahrhunderthälfte des siebzehnten Jahrhunderts. Viel Spaß!

Christoph Scheiner und seine Sonnenflecken

„Christoph“ Christophorus Scheiner wurde am 25. Juli im Jahre 1573 oder 1575 (welches Jahr davon korrekt ist, ist vermutlich verloren gegangen). Er war als Astronom, Physiker, Optiker, Erfinder und Berater ein vielseitig beschäftigter Mensch und war u.a. als Professor in Ingolstadt und Rom tätig. Er gilt als Mitentdecker der Sonnenflecken.

Er besuchte das Jesuitengymnasium ab Mai 1591 bis zum 26.10.1595 in Augsburg und schloss erfolgreich ab. Er machte direkt danach ein Noviziat in Landsberg am Lech, 2 Jahre später genau legte er sein erstes Gelübde ab und studierte ab 1598 an der Universität in Ingolstadt. Allerdings zog er 1601 nach Dillingen um am Ordenskolleg dort vier Jahre lang als Lehrer zu wirken. Noch im selben Jahr, 1605, er hielt er in Dillingen den Titel des Magister artium (Magister der sieben freien Künste, Mathematik eingeschlossen) und wurde kurz später an den Hof von Wilhelm V. nach München geholt, um sein zwei Jahre zuvor erfundenes Schreibinstruments erklären zu lassen. Im Herbst studierte er weiter in Ingolstadt und wurde 1609 Doktor der Theologie und im Frühling wurde er innerhalb eines Monats zweimal kirchlich „befördert“.

4 größere Sonnenflecken auf der Sonnenscheibe. Beobachtet im Jahr 2000 im Observatorium Großhadern bei München. Bildquelle: Hans Bernhard (Schnobby), CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, via Wikimedia Commons; https://upload.wikimedia.org/wikipedia/
commons/8/8d/Sunspots.JPG

Am 15. Oktober 1610 bekam er den Lehrstuhl für Mathematik an der Universität Ingolstadt. Er baute sich drei Jahre später ein Teleskop und nutzte fortan den Turm der Heilig-Kreuz-Kirche in Ingolstadt als Sternwarte. Er interessierte sich hauptsächlich für die Sonne. Er beobachtete mit dem bloßen Auge, aber nur bei Nebel und mit farbigen Gläsern als Filter. Jedoch entwickelte er in der folgenden Zeit verschiedene Helioskope und Projektionsflächen, damit nicht direkt in die Sonne geschaut werden muss. Er als Optiker hat einige Ideen zur Verbesserung der Sonnenobservation gebracht, wie z.B. die Scheiner-Fokus-Scheibe und Christoph Grienberger hat für Scheiner die parallaktische Montierung erfunden, sodass Teleskope nun leichter stehen können.

Scheiner beobachtete also am Vormittag des 21. März 1611 erstmals diese Flecken auf der Sonne sehen und später im Oktober mit seinem Schüler Cysat. Scheiner bemerkte, dass die Flecken nahe dem Sonnenäquator schneller rotieren als in höheren Sonnenbreiten. Zuerst dachte er daran, dass die Flecken nicht zur Sonne gehören, da er der Überzeugung war, dass die Sonne ein „Reinkörper“ war. Er erkannte schnell, dass dem nicht so war. Seine Ordensbrüder rieten zur Vorsicht, denn dass die Sonne keine „Verunreinigung“ haben könne, liege an Aristoteles‘ Ideen und Ansichten und dessen Weiterreichung bis in die frühe Neuzeit. Außerdem würde es wohl ähnliche Anschauungen geben wie zu Kopernikus, Galilei und Kepler. Der Ratsherr Markus Welser führte mit Scheiner einen knappen Schriftwechsel über dieses Phänomen und veröffentlichte seine Briefe am 5. Januar 1612. Welser ließ Galilei und Kepler je ein Exemplar zukommen und Galilei antwortete Anfang Mai bereits ausführlich darüber und berichtet, dass er diese Sonnenflecken bereits auch beobachtete. Galilei hielt sie eher für „Wolken“ und Scheiner aber für Monde.

Scheiner stellte fest, dass die kristallinen Sphären, die Ptolemäus benutzte, um die Himmelsmechanik zu erklären, zu kompliziert und zu unwahrscheinlich waren und nun sich Gedanken über die Weltbilder machte. Er erhielt für seine Schrift über die drei diskutierten Weltbilder (Geozentrisch, tychonisch und heliozentrisch) eine Mahnung Dezember 1614 und publizierte ab da an erstmal nur unkritischere Forschungen, wie z.B. die optischen Effekte des Sonnenauf- und untergangs. Mit einem seiner Schüler publizierte er ein umfassendes Werk zu Sonnenuhren im Jahre 1617.

Scheiner und Galilei geraten später in Konflikt und Scheiner soll zu Ungunsten Galilei beim Prozess über seinem Dialog gewirkt haben, was sich aber nicht beweisen lässt.

Frühe Beobachtungen der Venustransite

Ein Venustransit ist, wenn sich die Venus genau so zwischen die Sonne und die Erde schiebt, sodass sich für uns Beobachtende auf der Erde die Venus einen kleinen Punkt auf der Sonne verdeckt. Auch der Merkur macht Transite, da beide Planeten Merkur und die Venus näher der Sonne sind als die Erde zu ihr.

Die Menschen beobachteten die Transite schon seit den Urzeiten. In diesem Fall jedoch stellte sich der Mond vor die Sonne und verdunkelte sie komplett. Galileo Galilei und andere Astronomen seiner Zeit berechneten anhand der Beobachtungen der Bewegungen der galileïschen Jupitermonde die allgemeinen Planeten- und Mondbewegungen, um auch bessere Vorhersagen machen zu können, wie die Stellung der galileïschen Jupitermonde in z.B. 4 Wochen und 3 Tagen stehen. Johannes Kepler bemerkte bei seinen Rudolfinischen Tafeln, dass die Venus sich vor die Sonne schieben könnte. Daraus leitete er sich ab, dass man bei einem Venustransit feststellen konnte, wie weit die Sonne wirklich entfernt war, denn zu dieser Zeit waren noch alle Berechnungen und Schätzungen zu gering. Seine Methode beinhaltete zwei Beobachter, die zur gleichen Zeit zu zweit von zwei weit entfernten Punkten auf der Erde den Venustransit durch Parallaxe und Länge des Transits, bzw. die Geschwindigkeit der Venus während des Venustransits berechnen.

Der persische Gelehrte und Astronom soll 1032 einen Venustransit beobachtet haben (ohne Fernrohr, natürlich). Kepler sagte mithilfe seiner Tafeln voraus, dass es 1631 einen Venustransit gibt und 1639 nur ganz knapp ein Venustransit verpasst wird. Der freie englische Astronom Jeremiah Horrocks, zu dem wir dann im nächsten Teil kommen, berechnete mithilfe verbesserter Berechnungen, dass der Beinahe-Venustransit für 1639 doch ein voller Venustransit werden sollte. Er bestimmte das Datum des Venustransits für den 04. Dezember 1639 und konnte ihn dann auch beobachten und aufzeichnen. Horrocks berechnete aus seinen Beobachtungen heraus, dass die Sonne etwa 96 Millionen Kilometer von der Erde entfernt sein soll, was immerhin schon etwas mehr als das 12fache der antiken Gelehrten Ptolemäus und Aristarchos ist, aber dennoch 35 % unter dem heutigen äußerst genauen Wert von den durchschnittlichen 149 597 870 700 Meter lag.

File:VT Jessnigk 2012.GIF
Eine Aufnahme des Venustransits (Die Venus ist hier eine schwarze Scheibe) vom 06. Juni 2012 gegen 04:14 UTC. Bildquelle: Ralf Hofner, CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/
by-sa/3.0, via Wikimedia Commons; https://upload.wikimedia.org/wikipedia/
commons/0/0a/VT_Jessnigk_2012.GIF

130 Jahre später segelte James Cook im Rahmen eine großangelegten weltweiten Kampagne nach Tahiti, um die Entfernung Erde – Sonne mit vielen anderen Astronomen auf der Erde genauer zu bestimmen, was ihm auch gelang (konnte aber keine Angabe zur Schätzung der Sonnenentfernung bei diesem Experiment finden). Juni 2004 und Juni 2012 gab es jeweils einen Venustransit, welcher weltweit von Millionen von Menschen beobachtet werden. Der nächste Venustransit gibt es erst wieder 2117, was leider nicht viele heutige Menschen wahrscheinlich mitverfolgen können. Sie gibt es nur so selten, nämlich vier Stück in 234 Jahre, weil die Inklination der Venusbahn mit 3,394 7° gegenüber der Ekliptik relativ hoch ist.

Quellen:

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