Den Nachthimmel erleben: Sonne, Mond und Sterne – Praktische Astronomie zum Anfassen
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Springer Spektrum
2015
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INHALTSVERZEICHNIS
TELESKOPE 1
1.1 WAS SOLLTE EIN TELESKOP LEISTEN? 1
1.1.1 VERGROESSERUNG 1
1.1.2 AUFLOESUNGSVERMOEGEN 3
1.1.3 MEHR DETAILS 4
1.1.4 VERGROESSERN JA - ABER SINNVOLL 7
1.1.5 DER ABBILDUNGSMASSSTAB 8
1.2 TELESKOPE UND ABBILDUNGSFEHLER 9
1.2.1 LINSEN-UND SPIEGELTELESKOPE 9
1.2.2 CHROMATISCHE ABERRATION 10
1.2.3 WEITERE ABBILDUNGSFEHLER 11
1.3 AUF DEN UNTERBAU KOMMT ES AN: TELESKOPMONTIERUNGEN 12
1.3.1 AZIMUTALE MONTIERUNG 12
1.3.2 PARALLAKTISCHE MONTIERUNG 13
1.3.3 AUTOGUIDING 14
1.3.4 FERNGLAS 15
1.4 BILDER AUFNEHMEN 16
1.4.1 ASTROKAMERAS 17
1.4.2 BILDVERARBEITUNG 18
DER URSPRUNG DES UNIVERSUMS ODER WARUM ES NACHTS DUNKEL WIRD 25
2.1 TAG UND NACHT 25
2.1.1 WANN IST EIGENTLICH MITTAG? 25
2.1.2 WAS IST EIGENTLICH EIN TAG GENAU? 27
2.1.3 DER LAUF DES MONDES 29
2.1.4 DIE SCHIEFE ERDACHSE 30
2.1.5 WIESO DAUERT DER SOMMER LAENGER ALS DER WINTER? 32
2.1.6 DIE VERAENDERLICHE SONNENMASSE 34
2.2 GRAVITATION - ALLES DREHT SICH 35
2.2.1 DIE GRAVITATION GILT UEBERALL 35
2.2.2 ZWEI ARTEN VON KRAEFTEN 36
2.3 DER ANBLICK DES STERNENHIMMELS 39
2.3.1 ERSTE BEOBACHTUNG: ES IST NACHTS DUNKEL 39
2.3.2 BEOBACHTUNG NUMMER 2: ALLES DREHT SICH UM DEN POLARSTERN 41
2.3.3 BEOBACHTUNG NUMMER 3: STAUB ZWISCHEN DEN STERNEN . 41
2.3.4 BEOBACHTUNG NUMMER 4: PLANETEN AM HIMMEL 42
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VIII
DEN NACHTHIMMEL ERLEBEN
2.3.5 WANN SIEHT MAN DIE PLANETEN AM BESTEN? 45
2.3.6 BEOBACHTUNG FUER SPEZIALISTEN: DAS PROBLEM
DER PLANETENSCHLEIFEN 47
I) DER MOND - BEGLEITER DER ERDE
51
3.1 DIE BAHN DES MONDES 51
3.1.1 MONDUMLAUF UND ERDACHSE 51
3.1.2 SONNEN-UND MONDFINSTERNISSE 52
3.1.3 FINSTERNISSE UND DIE RELATIVITAETSTHEORIE 53
3.1.4 ALLES IST RELATIV 57
3.1.5 ALLGEMEINE RELATIVITAETSTHEORIE 58
3.2 DEN MOND BEOBACHTEN 60
3.2.1 ROTIERT DER MOND? 60
3.2.2 DEN MOND MIT BLOSSEM AUGE BEOBACHTEN 61
3.2.3 DEN MOND MIT EINEM FERNGLAS BEOBACHTEN 61
3.2.4 DER MOND IM TELESKOP 61
3.3 EINE REISE DURCH DIE GESCHICHTE DES MONDES 63
3.3.1 DIE GEGEND UM DAS MARE NECTARIS 63
3.3.2 DAS MARE IMBRIUM 64
3.3.3 OCEANUS PROCELLARUM 65
3.4 DER MOND PHYSIKALISCH 66
3.4.1 EIN DOPPELPLANET AM VENUSHIMMEL 66
3.4.2 VERGLEICH ERDE UND MOND 67
3.4.3 WIR BERECHNEN DIE MASSE DES MONDES 67
3.4.4 HAT DER MOND EINE ATMOSPHAERE? 69
3.4.5 BEBEN AUF DEM MOND 70
3.4.6 DER EINFLUSS DES MONDES AUF DIE ERDE 71
3.4.7 DIE ERDE DREHT SICH LANGSAMER 73
3.5 DIE ENTSTEHUNG DES MONDES 74
3.5.1 WIR BESTIMMEN DAS ALTER DER MONDOBERFLAECHE 74
3.5.2 WOHER STAMMT DER MOND? 74
3.6 DEN MOND FOTOGRAFIEREN 75
3.6.1 FOTOGRAFIE DES VOLLMONDES 76
3.6.2 FOTOGRAFIE DER MONDKRATER UND MONDGEBIRGE 77
3.6.3 DER MOND BEWEGT SICH 79
4!
DIE PLANETEN
83
4.1 EINTEILUNG DER PLANETEN 83
4.1.1 ERDAEHNLICHE PLANETEN 83
4.1.2 DIE RIESENPLANETEN 84
4.1.3 WIR MACHEN EIN MODELL DES SONNENSYSTEMS 84
4.1.4 DIE ASTRONOMISCHE EINHEIT 85
4.2 WIR BEOBACHTEN DIE PLANETEN 87
4.2.1 MERKUR 87
4.2.2 VENUS 88
4.2.3 ZUSAMMENFASSUNG: BEOBACHTUNG DER INNEREN PLANETEN . 89
INHALTSVERZEICHNIS
IX
4.2.4 MARS 89
4.2.5 FOTOGRAFIEREN DER ERDAEHNLICHEN PLANETEN 91
4.2.6 JUPITER 92
4.2.7 SATURN 94
4.2.8 URANUS UND NEPTUN 94
4.3 DAS INNERE DER PLANETEN 95
4.3.1 AUFBAU DER ERDE 95
4.3.2 SEISMOLOGIE 96
4.3.3 DER AUFBAU AENDERER ERDAEHNLICHER PLANETEN 97
4.3.4 WESHALB SIND PLANETEN EIGENTLICH RUND? 98
4.3.5 WIESO IST ES IM INNEREN DER PLANETEN HEISS? 98
4.3.6 PLANETEN UND MAGNETFELDER 99
4.4 DIE OBERFLAECHEN DER TERRESTRISCHEN PLANETEN 99
4.4.1 WAS WIR AUS DER FORM VON KRATERN LERNEN KOENNEN 100
4.4.2 VULKANISMUS 100
4.5 GEOLOGISCHE GESCHICHTE DER PLANETEN 103
4.5.1 MARS 105
4.5.2 VENUS 108
4.6 DIE ATMOSPHAEREN DER ERDAEHNLICHEN PLANETEN 111
4.6.1 GRUNDLEGENDES UEBER ATMOSPHAEREN 111
4.6.2 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN STRAHLUNG UND ATMOSPHAERE . 113
4.6.3 SONNENWIND UND MAGNETOSPHAERE 115
4.6.4 WETTER UND KLIMA 115
4.6.5 WOHER KOMMT DAS GAS IN DER ATMOSPHAERE EINES PLANETEN? . 118
4.6.6 DIE ATMOSPHAEREN VON MOND UND MERKUR 119
4.6.7 DIE ATMOSPHAERE DES MARS 120
4.6.8 WARUM IST VENUS SO HEISS? 122
4.6.9 DIE ATMOSPHAERE DER ERDE 123
4.6.10 UEBERLEGEN SIE DOCH MAL 125
4.7 DIE GASPLANETEN 125
4.7.1 DIE JOVIANISCHEN PLANETEN 125
4.7.2 URANUS UND NEPTUN 128
4.8 PLANETENMONDE UND PLANETENRINGE 131
4.8.1 DIE RINGE DER GROSSEN PLANETEN 131
4.8.2 DIE ROCHE-GRENZE, ODER WANN MONDE AUSEINANDERBRECHEN 132
4.8.3 DIE MONDE DES MARS 133
4.8.4 DIE MONDES DES JUPITER 135
4.8.5 SATURNMONDE 139
4.8.6 DIE MONDES DES URANUS 141
4.8.7 DIE MONDE DES NEPTUN 142
ZWERGPLANETEN UND ANDERE KLEINKOERPER 145
5.1 ZWERGPLANETEN 145
5.1.1 PLUTO - VOM PLANETEN ZUM ZWERGPLANETEN 145
5.1.2 CERES - VOM ASTEROIDEN ZUM ZWERGPLANETEN 146
5.1.3 WAS IST DER UNTERSCHIED ZWISCHEN PLANETEN
UND ZWERGPLANETEN? 147
X DEN NACHTHIMMEL ERLEBEN
5.2 ASTEROIDEN 148
5.2.1 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN 148
5.2.2 ASTEROIDEN BEOBACHTEN 149
5.2.3 ASTEROIDEN - GEFAHR FUER DIE ERDE? 149
5.2.4 GEFAHR EINES ASTEROIDENEINSCHLAGES 151
5.2.5 TROJANER 152
5.3 KOMETEN 153
5.3.1 KURZ-UND LANGPERIODISCHE KOMETEN 153
5.3.2 AUFBAU DER KOMETEN 153
5.3.3 HERKUNFT DER KOMETEN 154
5.3.4 WIR BEOBACHTEN KOMETEN 156
5.4 KLEINKOERPER UND STAUB IM SONNENSYSTEM 157
5.4.1 METEOROIDE 157
5.4.2 STERNSCHNUPPENSTROEME BEOBACHTEN 158
D) DIE SONNE - UNSER STERN
161
6.1 WIR BEOBACHTEN DIE SONNE 161
6.1.1 ACHTUNG: NIEMALS DIREKT!! 161
6.1.2 FLECKEN, DIE NICHT SEIN DURFTEN 162
6.1.3 DIE BRODELNDE OBERFLAECHE DER SONNE 166
6.1.4 WIRD ES IM INNEREN DER SONNE HEISSER? 166
6.1.5 WIR ZEIGEN, DASS DIE ERDBAHN ELLIPTISCH IST 166
6.1.6 MODERNE SONNENTELESKOPE 167
6.2 DER AUFBAU DER SONNE 171
6.2.1 DIE KERNFUSION IM INNEREN DER SONNE 171
6.2.2 DIE PHOTOSPHAERE 173
6.2.3 CHROMOSPHAERE UND KORONA 174
6.2.4 DIE KORONA 177
6.3 SONNENAKTIVITAET UND WELTRAUMWETTER 180
6.3.1 WIE MAN BERUEHMT WIRD 180
6.3.2 WIR MESSEN DIE SONNENAKTIVITAET 181
6.3.3 DER SONNENDYNAMO 182
6.3.4 SONNENAKTIVITAET UND ERDKLIMA 184
6.3.5 WELTRAUMWETTER - GEFAHR FUER ASTRONAUTEN? 184
6.3.6 DIE HELIOSPHAERE 186
6.3.7 EINE REISE AN DEN RAND DES SONNENSYSTEMS 187
1}
DIE STERNE - AUFBAU UND ENTWICKLUNG 189
7.1 DER STERNENHIMMEL 189
7.1.1 STERNBILDER UND BEOBACHTUNGEN MIT BLOSSEM AUGE 189
7.1.2 STERNHAUFEN 191
7.1.3 GEBIETE DER STERNENTSTEHUNG 192
7.2 ZUSTANDSGROESSEN DER STERNE 193
7.2.1 ENTFERNUNG DER STERNE 193
7.2.2 MASSEN DER STERNE 194
INHALTSVERZEICHNIS
XI
7.2.3 WIE GROSS SIND STERNE 195
7.2.4 WIE HEISS SIND STERNE? 196
7.2.5 STERNHELLIGKEITEN 196
7.3 DAS WICHTIGSTE DIAGRAMM DER ASTROPHYSIK 197
7.3.1 WAS IST EIN SPEKTRUM? 197
7.3.2 DAS HERTZSPRUNG-RUSSELL-DIAGRAMM 199
7.3.3 RIESEN UND ZWERGE: LEUCHTKRAFTKLASSEN 201
7.4 WIE ENTSTEHEN STERNE? 201
7.4.1 GASNEBEL UND JUNGE STERNHAUFEN 202
7.4.2 EINE WOLKE KOLLABIERT 202
7.4.3 STERNE AUF DER HAUPTREIHE 205
7.5 STERNE AM ENDE IHRER ENTWICKLUNG 208
7.5.1 WEISSE ZWERGE, DAS SCHICKSAL UNSERER SONNE 208
7.5.2 NEUTRONENSTERNE 211
7.5.3 SCHWARZE LOECHER 214
GALAXIEN 217
8.1 UNSERE KOSMISCHE HEIMAT - DIE MILCHSTRASSE 217
8.1.1 WIR BEOBACHTEN DIE MILCHSTRASSE 217
8.1.2 DIE MASSE DER MILCHSTRASSE - DUNKLE MATERIE? 219
8.1.3 EINE SPIRALGALAXIE 221
8.1.4 DAS SUPERMASSIVE SCHWARZE LOCH IM ZENTRUM 223
8.2 GALAXIEN 224
8.2.1 WIR BEOBACHTEN GALAXIEN 224
8.2.2 ENTFERNUNGSBESTIMMUNGEN '. . . . 226
8.2.3 TYPEN VON GALAXIEN 229
8.2.4 BESONDERE GALAXIEN 230
8.3 GALAXIENHAUFEN 231
8.3.1 WIR BEOBACHTEN GALAXIENHAUFEN 231
8.3.2 DIE LOKALE GRUPPE 232
8.3.3 DER VIRGOHAUFEN 233
8.3.4 SUPERHAUFEN 234
WIE ALLES ENTSTANDEN IST 237
9.1 DAS UNIVERSUM UND DER URKNALL 237
9.1.1 WARUM DIE NACHT DUNKEL IST 237
9.1.2 WELTENINSELN 238
9.1.3 DAS UNIVERSUMS DEHNT SICH AUS 239
9.1.4 DAS ALTER DES UNIVERSUMS 241
9.1.5 DAS KUEHLE UNIVERSUM WAR FRUEHER HEISS 242
9.1.6 DAS UNIVERSUM WIRD UNDURCHSICHTIG 242
9.1.7 WOHER KOMMEN DIE CHEMISCHEN ELEMENTE 244
9.2 URKNALL UND TEILCHENPHYSIK 246
9.2.1 TEILCHEN UND ENERGIE 246
9.2.2 VEREINIGUNG DER KRAEFTE 246
XII
DEN NACHTHIMMEL ERLEBEN
9.2.3 DUNKLE MATERIE UND DUNKLE ENERGIE 248
9.2.4 RAUM-ZEIT 249
9.3 LEBEN IM UNIVERSUM 251
9.3.1 ENTSTEHUNG DES LEBENS AUF DER ERDE 251
9.3.2 DIE ENTDECKUNG VON EXOPLANETEN 253
9.3.3 HABITABLE ZONEN 256
9.3.4 KONTAKTAUFNAHME? 257
WEITERFUEHRENDE LITERATUR 259
SACHVERZEICHNIS 261 |
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