Einführung in die Astronomie Teil 3 - Einfache astronomische Beobachtungen

3.2 Der Sterntag



Bekanntlich dreht sich die Erde einmal pro Tag um ihre Achse. Aber wie lange dauert ein Tag? "24 Stunden" werden Sie sagen, "denn schließlich springt die Datumsanzeige an meiner Armbanduhr genau dann um einen Tag weiter." Aber haben Sie schon mal versucht sich selber davon zu überzeugen, daß die Erde sich einmal in 24 Stunden um ihre Achse dreht? Das werden wir im folgenden tun, indem wir die Zeit stoppen, die zwischen zwei aufeinaderfolgenden Meridiandurchgängen (d.h. Durchgang durch den Südpunkt) eines Sterns vergeht (genau wie Sonne und Mond laufen die Sterne infolge der Erdrotation über den Himmel).

Als Instrumentarium brauchen wir nichts weiteres als eine Uhr und eine einfache Visiervorrichtung bestehend aus einer langen Leiste mit Kimme und Korn an beiden Enden. Diese Visiervorrichtung befestigen wir z.B. auf ein Fotostativ. Wer mag kann anstatt der Visiervorrichtung auch ein Fernrohr oder Fernglas nehmem. Wichtig ist nur daß die Visiervorrichtung fest steht und nicht wackelt bzw. nicht versehentlich von jemanden verwackelt wird.

Nachts richten wir die Visiervorrichtung auf irgendeinen Stern im Süden aus. Von Sternbildern brauchen Sie dazu noch nichts zu wissen. Es ist nur wichtig, daß Sie den Stern in der nächsten Nacht wiederfinden und nicht mit einem anderen verwechseln. Wegen der Erddrehung wird der Stern langsam über Ihr Visier hinwegwandern (bzw. das Bildfeld des Teleskops verlassen). Ist der gerade Stern über Ihr Visier hinweggewandert, so schauen Sie auf die Uhr und notieren sich die Uhrzeit. Wenn Sie möchten können Sie nun zu Bett gehen, aber bitte lassen Sie Ihre Visiervorrichtung jetzt so stehen, wie sie steht. Das ist wichtig.
Am nächsten Abend sollten Sie ca. 10 Minuten früher hinaus gehen, um den Moment nicht zu verpassen indem der Stern über Ihre Visiervorrichtung hinwegwandert. Ist es schleßlich soweit, so schauen Sie bitte wieder sofort auf die Uhr und vergleichen die Urzeit mit der, die Sie gestern notiert haben. Und was stellen Sie fest? Der Stern ist heute 4 Minuten früher über Ihr Visier hinweggewandert als gestern. Die Erde dreht sich demach in nur 23 Stunden und 56 Minuten einmal um ihre Achse. Wie kann das sein? Wo sind die 4 Minuten geblieben? Ein Tag hat doch 24 Stunden?
Ein sog. Sonnentag hat 24 Stunden, aber was wir gemessen haben war die Dauer eines Sterntags. Oder anders formuliert: Die Sonne braucht 24 Stunden für zwei Meridiandurchgänge, ein Stern aber nur 23 Sunden und 56 Minuten.

Woran liegt das? Während sich die Erde einmal in 23 Sunden 56 Minuten um Ihre Achse dreht, bewegt sie sich auch ein Stück weiter auf Ihrer Bahn um die Sonne, so daß sich die Sonne von der Erde aus gesehen ein wenig am Himmel verschoben hat. Dementsprechend steht sie nach einer Erdumdrehung - 23h 56min - noch nicht wieder im Süden (bzw. über dem kleine Haus in der Grafik unten). Wir müssen noch 4 Minuten warten. Dann steht die Sonne wieder im Süden. Ein Sonnentag hat als 24 Stunden. Der Stern ist jedoch so weit weg, daß die Strecke, die sich die Erde an einem Tag weiterbewegt kaum etwas ausmacht. Der Stern steht also nach 23h 56min wieder im Süden.

Sterntag

Was passiert nun mit den 4 Minuten, die der Stern pro Tag "vorgeht"? Nun, im täglichen Leben ignorieren wir die einfach. Unser Leben ist nach der Sonne ausgerichtet und nicht nach den Sternen. Wenn wir aber regelmäßig den Sternenhimmel betrachten, so merken wir, das die Sterne immer früher auf- bzw. untergehen. Die 4 Minuten pro Tag summieren sich im Laufe eines Monats schon zu 2 Stunden auf. So steht z.B. Mitte Dezember um Mitternacht das Sternbild Orion genau im Süden. Mitte März gegen Mitternacht beginnt er schon unter zugehen, und im Juni steht er mit der Sonne zusammen am Taghimmel. Um Mitternacht stehen dann die Sternblider Skorpion und Schlangenträger im Süden. Zu jeder Jahreszeit gibt es also Sternbilder, die man dann besonders gut beobachten kann und andere, die dann unsichtbar sind.

Winterhimmel
Der Sternenhimmel Mitte Dezember um Mitternacht im Süden

Sommerhimmel
Der Sternenhimmel Mitte Juni um Mitternacht im Süden


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© Die AVG Internet-Redaktion, letzte Änderung: 08.04.2000