Planeten

Mars beobachten

Mars ist kein sehr auffälliges Objekt am Himmel. Er leuchtet nicht heller als viele Sterne. Er ist ja recht klein (kleiner als die Erde) und hat eine geringe Albedo, wirft also nur wenig von dem Sonnenlicht zurück, das ihn trifft.

Wer den Himmel über längere Zeit hinweg beobachtet, wird aber wissen, wo Mars zu finden ist. Er verändert, wie alle Planeten, seinen Platz und zieht zwischen den Sternen hindurch (natürlich langsam, aber über Wochen hinweg erkennt man schon, dass er sich bewegt). Auffallend an ihm ist die rötlich-orange Farbe, in der er leuchtet.

Wo ist Mars zu finden?

Mars bewegt sich ausschließlich auf der 'Planetenstraße', der Ekliptik entlang und ist daher nur in den Sternbildern zu finden, die wir Sternzeichen oder Tierkreiszeichen nennen.

Da Mars ein Nachbarplanet der Erde ist und daher recht nahe, bewegt er sich relativ schnell über den Sternenhintergrund.

Innerhalb weniger Tage ist eine deutliche Verschiebung seiner Position, verglichen mit nahen Sternen, zu erkennen. Mars kann ein komplettes Sternbild innerhalb weniger Wochen durchqueren.

Mit bloßem Auge sieht Mars nicht viel anders aus als ein Stern. Hat man aber ein Teleskop, erscheint er als kleines rötliches Scheibchen. Wenn an seinem Nord- oder Südpol besonders viel Eis lagert, kann man sogar diese Polkappen erkennen.

Etwa alle zwei Jahre wird er zu einem auffälligen Lichtpunkt am Himmel. Mars kommt in Opposition, er ist dann der Erde besonders nahe. In dieser Zeit fällt uns der orange-rote kräftig leuchtende Punkt am Himmel sofort auf. Mehr darüber gibt es weiter unten.

Wo Mars aktuell am Himmel zu finden ist, erfährst du in einem astronomischen Jahrbuch, einer Astronomiezeitschrift oder hier in der aktuellen Monatsübersicht für den Sternenhimmel. Du kannst aber auch in eine Sternwarte in deiner Umgebung gehen und dort nachfragen. Die Leute da sind dir ganz sicher gerne behilflich und zeigen dir den Mars.


Wann ist Mars am Himmel zu finden?

Marssichtbarkeit

Mars ist ein Nachbarplanet der Erde und umkreist die Sonne außerhalb der Erdbahn. Am Nachthimmel ist er zu finden, wenn er sich auf der gleichen Seite der Sonne befindet wie die Erde.

Den geringsten Abstand haben die beiden voneinander, wenn die Erde den Mars innen überholt. Etwa alle 25 Monate kommen sich Erde und Mars beim Überholmanöver 'nahe', der Abstand beträgt dann zwischen 56 und 100 Millionen Kilometer. Das wird Opposition genannt.

In dieser Zeit erscheint uns Mars besonders hell, denn der Abstand zwischen ihm und der Erde ist minimal. Mars ist jetzt die ganze Nacht hindurch beobachtbar.

Er geht bei Sonnenuntergang am Osthorizont auf, bewegt sich im Laufe der Nacht mitsamt den Sternen Richtung Westen und geht dann morgens bei Sonnenaufgang am westlichen Horizont unter.

Jetzt ist auch die beste Zeit, um Marsmissionen zu starten, da der Weg zum Mars minimal ist. Eine Marssonde braucht dann noch ca. 9 Monate, um den Reiseweg zu bewältigen.

Marsunsichtbarkeit

Befindet sich Mars von der Erde aus gesehen hinter der Sonne, kann er nicht beobachtet werden. Hier ist der 'Unsichtbarkeitsbereich' mit grünen Linien eingerahmt. Auch in der Nähe der Sonne ist er nicht zu sehen, da sie ihn überstrahlt.

Den größten Abstand haben Mars und Erde, wenn sie zu beiden Seiten der Sonne stehen und mit ihr zusammen eine Linie bilden. Mars ist dann von uns aus gesehen hinter der Sonne.

Diese Konstellation wird Konjunktion genannt. Der Mars hat den größtmöglichen Abstand zu uns. Er beläuft sich auf ca. 388 Millionen Kilometer! Das ist ein gewaltiger Unterschied zur Opposition!

Danach nähern sich die beiden einander wieder an, Mars erscheint bald in der Dämmerung. Noch ist er recht unscheinbar und fällt nicht weiter auf. Aber je mehr es dann wieder auf die Opposition zugeht, desto heller wird er.

Animation der Mars- und Erdbahn mit Opposition und Konjunktion


Merkwürdigkeiten der Marsbahn

Beobachtet man Mars über längere Zeit am Sternenhimmel und verfolgt die Bewegungen mit, die er vollführt, fällt einem irgendwann folgendes auf: Mars scheint (Nacht für Nacht) immer langsamer zu werden, bis er förmlich stehenbleibt.

Dann plötzlich bewegt er sich rückwärts! Nach einigen Nächten stoppt er seine Rückwärtsbewegung, kommt zum Stillstand und setzt dann seinen ursprünglichen Weg über den Nachthimmel fort.

Was hat das wohl zu bedeuten? Jahrhundertelang zerbrach man sich den Kopf über dieses merkwürdige Verhalten. Lange ging man ja davon aus, dass die Planeten sich auf perfekten Kreisbahnen um die Erde bewegen. Warum nur verließen sie (nicht nur Mars, auch die anderen Planeten!) von Zeit zu Zeit ihre Bahnen und beschrieben eine Ehrenrunde?

Um diese Bewegungen zu deuten und mathematisch zu beschreiben, wurden komplizierte Epizyklen erdacht. Man setzte auf die Kreisbahn der Planeten kleinere Kreise auf, die der Planet dann beschreiten sollte. Aber so richtig gepasst hat dieses Modell nie. Solange niemandem etwas besseres einfiel, musste man sich aber damit begnügen.

Das Ende der Epizykel

Nikolaus Kopernikus war der Erste, der darauf kam, dass die Kreisbewegung der Planeten am Himmel nur eine optische Täuschung sei. Die beobachteten Bewegungen bekommen laut ihm erst einen Sinn, wenn man davon ausgeht, dass die Sonne im Mittelpunkt dieses Systems steht und die Planeten sie umkreisen. Da die Erde dann einer dieser Planeten wäre und sie die übrigen Planeten von Zeit zu Zeit überholt, vollführen diese aus unserer Blickrichtung eine Schleifenbewegung.

Für diese Idee bekamen Kopernikus und alle, die seiner Meinung waren, großen Ärger mit der Kirche. Die Kirchenoberen bestanden darauf, die Erde sei der Mittelpunkt der Welt, und alle Wandelsterne, also die bis dahin bekannten Planeten Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn sowie Sonne und Mond wären an Kristallschalen am Himmel befestigt und würden sich um die Erde drehen.

Wenn man die Bewegungen der Planeten, der Sterne der Sonne und des Mondes am Himmel beobachtet, scheint sich tatsächlich alles um die Erde zu drehen. Das ist aber in Wirklichkeit eine optische Täuschung, die dadurch zustande kommt, dass es die Erde selbst ist, die sich dreht.

Die Idee, die Erde stünde im Mittelpunkt der Welt, nennt sich Geozentrisches Weltbild. Es war sehr lange in Gebrauch und wurde dank den Überlegungen von Kopernikus, den Berechnungen von Kepler zur Marsbahn und der Beobachtungen von Galilei und anderen mit dem gerad erfundenen Fernrohr widerlegt. Nach und nach setzte sich dann das heute noch gültige Heliozentrische Weltbild durch.

Im heutigen Zeitalter der Raumfahrt erscheint es uns so selbstverständlich, dass die Erde es ist, die sich dreht. Den Menschen früher war das aber nicht so klar, denn es widersprach den eigenen Erfahrungen. Man SAH ja deutlich, wie alles über den Himmel wanderte, sich also folgerichtig um die Erde herumbewegt. Und außerdem: wenn die Erde sich drehen würde, müsste man da nicht irgendwann von ihr herunterfallen?


Die Schleifenbahn des Mars

Mars bewegt sich wie die Sterne auch in einer Nacht von Ost nach West. Das ist aber nur eine scheinbare Bewegung, die durch die Drehung der Erde hervorgerufen wird.

Zugleich bewegt sich Mars wie die anderen Körper des Sonnensystems (Planeten, Sonne, Mond) vor dem Sternenhintergrund von West nach Ost. Diese Bewegung erkennt man, wenn man Mars' Position in mehreren Nächten mit Referenzsternen abgleicht. Sterne behalten ihre Positionen zueinander bei. Planeten, Sonne und Mond wandern in Bezug auf die Sterne weiter.

Diese Bewegung wird rechtläufig genannt und ist die Bewegung im Fall von Mars um die Sonne. 'Rechtläufig' meint übrigens nicht von 'rechts', sondern 'richtig'. Gemeint ist die richtige, normale Bewegung der Planeten um die Sonne.

Einmal alle 25 Monate benimmt sich Mars dagegen merkwürdig: er wird zunächst immer langsamer, bis seine Bewegung vor dem Sternenhintergrund zum Stillstand kommt. Dort verweilt er ein paar Tage und bewegt sich dann plötzlich in die entgegengesetzte Richtung! Diese Bewegung heißt rückläufig.

Nachdem Mars einige Tage in der 'falschen' Richtung unterwegs war, wird er wiederum langsamer, kommt zum Stillstand und bewegt sich anschließend wieder rechtläufig. Zeichnet man seinen Weg über den Sternenhimmel in Gedanken nach, erkennt man die Schleife, die Mars gezogen hat. Was ist da passiert?

Es ist eigentlich ganz einfach: es liegt an uns! Wir Beobachter befinden uns nicht im Zentrum der Bewegung von Mars, sondern auf einem anderen Planeten, der ebenfalls nicht still steht, sondern sich genauso auch um die Sonne bewegt, nur mit anderer Geschwindigkeit und natürlich auf einer eigenen Bahn. Was wir hier also sehen, ist eine Überlagerung von zwei Bewegungen: der von Mars und der von der Erde.

Die Schleifenbahn entsteht dann, wenn wir mitsamt der Erde den Mars auf unserer weiter innen gelegenen Bahn überholen. Anfangs sehen wir Mars 'von hinten', weil wir noch hinter ihm sind. Während wir Mars überholen, haben wir außerdem einen geringeren Abstand zu ihm, was ebenfalls den Blickwinkel im Vergleich zu den Sternen im Hintergrund beeinflusst.

Da wir schneller unterwegs sind, scheint Mars beim Überholvorgang rückwärts zu laufen. Sind wir vorbei, sehen wir ihn 'von vorne', und unser Abstand vergrößert sich.

Damit verändert sich wieder unser Blickwinkel im Bezug zum nahen Mars und zu den fernen Sternen.

Der Eindruck ist vergleichbar mit dem Blick aus dem Fenster eines fahrenden Zuges. Man selbst hat das Gefühl stillzustehen, die Landschaft draußen rast dagegen vorbei.Dabei bewegen sich nahe Dinge schneller vorbei als weit entfernte. Ein naher Baum huscht rückwärts vorüber, der weit entfernte Horizont dagegen verändert sich nicht wesentlich.

So ergeht es uns auch mit Mars und den Sternen. Der nahe Mars huscht rückwärts an unserem 'Fenster' vorbei, die viel weiter entfernten Sterne bleiben unverändert.


Geschichtliches zur Marsbeobachtung

Mars ist der Menschheit schon sehr lange bekannt. Er fällt vor allem wegen seiner Rotfärbung am Himmel auf. Viele Völker haben ihn - unabhängig voneinander - mit Rot = Blut = Krieg in Zusammenhang gebracht. Mars wurde als Gott des Krieges angesehen und verehrt. Der Name Mars stammt vom griechischen Kriegsgott Ares.

Die Bewegungen von Mars am Sternenhimmel wurden im Mittelalter beobachtet und vermessen, um zukünftige Positionen vorausberechnen zu können. Besonders hervorgetan hat sich dabei Tycho Brahe , der die zu seiner Zeit exaktesten Daten zu den Aufenthaltsorten von Mars lieferte.

Mit diesen Daten konnte später Johannes Kepler die elliptische Bahn des Planeten entdecken und berechnen und daraus neue mathematische Gesetzmäßigkeiten zu allgemeinen Planetenbewegungen aufstellen. Dies war revolutionär (da man bis dahin von perfekten Kreisbahnen ausgegegangen war) und wurde weltbekannt als die Keplerschen Gesetze.

Mit der Erfindung des Fernrohrs um 1607 wurde Mars ausgiebig beobachtet. Man entdeckte erste Oberflächendetails wie helle und dunkle Bereiche und die weißen Polkappen, wenn sie gerade vereist sind. Nun war es möglich, die Eigenrotation des Mars zu berechnen, also wie lange er für eine Umdrehung um sich selbst braucht. Ein Marstag ist nur um wenige Minuten länger als ein Erdtag.

Marskarte von Schiaparelli Giovanni Schiaparelli hatte den Mars 1877 besonders intensiv mit einem Teleskop beobachtet und auf seiner Oberfläche feine Linien entdeckt, die er als Kanäle bezeichnete. Von nun an wurde wild spekuliert, wie diese Kanäle wohl zustande kamen.

Waren es natürliche Flussläufe? Oder etwa künstlich erschaffene Kanäle, gebaut von den Marsbewohnern? Lange Zeit wurde dies für möglich gehalten. Man meinte, die Marsianer würden so ihre Felder bewässern und das wenige Wasser auf dem sonst trockenen Planeten in geeignete Bahnen lenken, um überleben zu können.

Über 100 Jahre war man davon überzeugt, auf dem Mars existiere eine Zivilisation, vergleichbar mit der unseren auf der Erde. Der Amerikaner Percivall Lovell baute 1894 sogar eigens eine Sternwarte in Flagstaff/Arizona, um die Marsbewohner bei ihren Bautätigkeiten zu beobachten.

Erst Raumsonden wie Mariner 4 machten ab 1964 Schluss mit dem intelligenten Leben auf dem Mars. Auf den Bildern, die die Marssonde machte, als sie an Mars vorüberflog, waren keine Städte und Felder zu erkennen. Die Kanäle sind natürlichen Ursprungs oder einfach optische Täuschungen gewesen. Erfahre hier mehr über Mars Missionen.

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Venus beobachten

Venus ist nach Sonne und Mond das dritthellste Objekt am Himmel. Seit alters her ist sie bekannt als Morgen- oder Abendstern (aber heute wissen wir natürlich, dass sie kein Stern, sondern ein Planet ist).

Venus ist von allen Leuchtpunkten der Nacht der Erste, der in der Dämmerung am Himmel erscheint (oder morgens der letzte, der verschwindet). Manchmal kann man sie sogar schon sehen, wenn die Sonne noch nicht untergegangen ist (oder schon aufgegangen ist). Sie strahlt auffällig und kraftvoll und zieht alle Blicke auf sich.

Es ist daher nicht schwierig, sie zu finden. Allerdings gibt es auch Zeiten, in denen sie sich nicht am Himmel zeigt. Dann befindet sie sich nahe bei der Sonne und wird von ihr überstrahlt, oder sie steckt gerade hinter ihr.

Venus ist wie Merkur auch ein innerer Planet, das heißt sie zieht innerhalb der Erdbahn ihre Kreise. Dadurch befindet sie sich für uns immer irgendwo in der Nähe der Sonne.

Venus folgt der Sonne am Abend und geht einige Zeit (bis zu mehrere Stunden) nach ihr unter. Am Morgen eilt sie der Sonne voraus und geht vor ihr auf. Mitten in der Nacht ist Venus nie zu sehen.


Bildet Venus mit Sonne und Erde eine Linie, können wir sie in dieser Zeit nicht sehen.

Auf dem Bild zieht sie gerade hinter der Sonne vorbei und verschwindet in deren gleißendem Licht. Das ist der Zeitpunkt, zu dem sie vom Morgenhimmel an den Abendhimmel wechselt. Zwischendurch ist sie für einige Wochen nicht beobachtbar.


Die Phasen der Venus

Venus zeigt ähnlich wie unser Mond verschiedene Lichtphasen, je nachdem wie sie gerade (von uns aus gesehen) von der Sonne angestrahlt wird. Die Venusphasen lassen sich aber nicht mit bloßem Auge erkennen, man braucht schon ein Teleskop dafür.

Am Abendhimmel ist sie in den Phasen 1-3, am Morgenhimmel in den Phasen 5-7.

In Phase 4 (untere Konjunktion) wechselt sie vom Abend- auf den Morgenhimmel und bleibt für etwa 3 Wochen unbeobachtbar.

Ist uns Venus auf ihrer Bahn sehr nahe, erscheint sie groß, aber nur sichelförmig beleuchtet.

Bewegt sie sich auf ihrer Bahn weiter und entfernt sich von uns, wird sie kleiner. Dafür aber nimmt die beleuchtete Fläche zu. Bei 'Vollvenus' (zwischen 7. und 1., obere Konjunktion) steht sie allerdings hinter der Sonne und ist nicht beobachtbar.

Venustransit

Venus umkreist die Sonne von der Erde aus gesehen innen, ist etwas schneller als die Erde und überholt uns etwa alle 584 Tage (1 Jahr, 7 Monate, 1 Woche).

Dabei müsste sie eigentlich jedesmal aus unserer Sicht vor der Sonnenscheibe vorbeiziehen, da Erde, Venus und Sonne dann eine Linie bilden.

Das passiert aber selten, da die Bahnen von Venus und Erde nicht 100%ig in einer Ebene liegen. Die Venusbahn ist gegenüber der Erdbahn um 3,4 Grad geneigt.

Wenn Venus die Erde überholt, wandert sie meist knapp über oder unter der Sonnenscheibe vorbei. In dieser Zeit ist sie nicht beobachtbar.

Manchmal kommt es aber doch dazu, dass Venus die Sonnenscheibe überquert.

Im 20. Jahrhundert (von 1900 bis 2000) geschah das kein einziges Mal. Die letzten Transite waren am 6. Dezember 1882 und dann erst 122 (!) Jahre später am 8. Juni 2004 und am 6. Juni 2012 beobachtbar.

Venus wandert bei einem Transit für einige Stunden als winziges schwarzes Pünktchen über die Sonne. Um das beobachten zu können, braucht man ein Teleskop.

Mit bloßen Augen (geschützt mit einer Sonnenfinsternisbrille!) ist sie zwar auch zu sehen, aber sie ist doch ziemlich klein. Das Teleskop muss natürlich auch mit einem Sonnenfilter ausgerüstet sein, sonst geht es durch die starke Sonneneinstrahlung kaputt!

Erst sechs Venusdurchgänge konnten bisher überhaupt beobachtet werden, und das unter zum Teil größten Schwierigkeiten. Wer noch mehr über Venustransite erfahren möchte, schaue auf die Seite über Venustransite.

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Merkur beobachten

Merkur am Himmel zu finden ist nicht leicht. Er ist der Planet, der die Sonne am engsten umkreist und sich nie weit von ihr entfernt. Darum ist er nur in ihrer Nähe zu entdecken, also in der Morgen- oder Abenddämmerung. Nachts ist er nie zu sehen. Er geht nicht lange nach der Sonne unter (oder einige Zeit vor ihr auf).

Die Merkurbahn verläuft innerhalb der Erdbahn. Darum überholt uns Merkur ab und zu. Er bewegt sich ziemlich schnell und steht während der Sichtbarkeitsphase jeden Abend (oder Morgen) ein wenig verschoben gegenüber dem vorigen Tag am Sternenhimmel.

Merkur auf seiner Bahn

Befindet sich Merkur gerade (von der Erde aus gesehen) links oder rechts der Sonne, können wir ihn in der Dämmerung sehen.

Er muss aber von der Sonne weit genug entfernt sein, um nicht überstrahlt zu werden. Sichtbar wird er nur, wenn sich die Sonne dabei unter dem Horizont befindet (also schon untergegangen oder noch nicht aufgegangen ist).

Diese Phasen der Sichtbarkeit dauern oft nur wenige Tage bis zwei Wochen, dann verschwindet er schon wieder im Licht der Sonne.


Befindet sich Merkur auf seiner Bahn (von uns aus gesehen) vor oder hinter der Sonne, ist er für uns unsichtbar.

Auch wenn er noch zu nahe bei der Sonne steht, können wir ihn nicht sehen. Er verschwindet einfach im gleißend hellen Sonnenlicht.

Ob Merkur momentan zu beobachten ist, steht auf der Beobachtungsseite zum aktuellen Monat. Ansonsten frage am besten in einer Sternwarte nach, wann Merkur zu sehen ist. Oder lege dir einen Himmelsführer zu, empfehlenswert sind die Jahrbücher 'Kosmos Himmelsjahr' oder 'Ahnerts astronomisches Jahrbuch'. Es ist nicht so leicht, Merkur am Himmel zu finden. In manchen Monaten bleibt er gleich völlig unbeobachtbar.


Hier noch ein Beobachtungstipp für Profis: Im Frühjahr ist Merkur am Abendhimmel leichter zu beobachten, im Herbst dafür am Morgenhimmel. Das geht natürlich nur, wenn Merkur sich gerade auf der 'richtigen' Seite der Sonne befindet, also im Frühjahr erst nach der Sonne untergeht und im Herbst schon vor der Sonne über den Horizont steigt.

Dagegen findet man ihn im Frühjahr nur schwer bis gar nicht am Morgenhimmel, und im Herbst ist er am Abendhimmel kaum zu entdecken. Das liegt an der Stellung der Ekliptik in diesen Jahreszeiten.

Merkur am Himmel

Jupiter und MerkurSo in etwa würde das am abendlichen Dämmerungshimmel aussehen - die Sonne ist schon unter dem Horizont. In der zunehmenden Dunkelheit wird Merkur sichtbar. Bald wird aber auch er untergehen, denn er folgt der Sonne.

Merkur ist nie weit vom Horizont entfernt. Auf dem Foto sehen wir Merkur (rechts) und Jupiter. Jupiter erscheint etwas heller als Merkur, aus drei Gründen: er hat mehr Abstand zum Horizont, er ist größer und er hat eine höhere Albedo.

Merkurs Lichtphasen

Merkur zeigt auch den Wechsel von Lichtphasen, wie wir es vom Mond kennen. Um das zu sehen, benötigt man ein Teleskop.

Abhängig von seiner momentanen Position und von der Position der Erde (unserem Beobachtungsstandpunkt) erscheint Merkur unterschiedlich beleuchtet. Kommt das Sonnenlicht von der Seite, erscheint Merkur wie ein Halbmond. Es gibt wie beim Mond die Phasen Vollmerkur, Halbmerkur und alle Abstufungen dazwischen.

Auch die Größe des Merkurscheibchens ist nicht immer gleich. Befindet er sich in Erdnähe, ist er größer. Auf einer Position im hinteren Teil seiner Bahn erscheint er uns sehr klein.

Beleuchtete Fläche und momentane Größe ergeben zusammen die Leuchtkraft von Merkur. Manchmal strahlt er recht hell, manchmal ist er kaum zu sehen. Die Helligkeit schwankt zwischen -1,9mag und 2mag.

Bewegt er sich auf seiner Bahn auf die Erde zu, wird sein Scheibchen größer, aber weniger beleuchtet, da wir ihn zunehmend 'von hinten' sehen. Hat er die Erde innen überholt und entfernt sich, wird er kleiner, aber der Grad der Beleuchtung nimmt zu.

Da Merkur ein innerer Planet ist, überholt er von Zeit zu Zeit die Erde und bewegt sich dabei zwischen der Sonne und der Erde hindurch. Man könnte denken, dass Merkur dann jedesmal (von der Erde aus gesehen) über die Sonnenscheibe wandert, aber das ist nicht der Fall. Erdbahn und Merkurbahn befinden sich nicht exakt in einer Ebene, sondern sind leicht gegeneinander gekippt.

Nur an zwei Stellen, den 'Knoten', kreuzen sie sich. Und nur, wenn Merkur sich gerade in der unmittelbaren Nähe eines Knotens befindet und er die Erde überholt, kommt es zum sogenannten Merkurtransit, dem Überqueren der Sonne durch den flinken Planeten. Mehr dazu gibt es auf der Seite 'Merkurtransit'.

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