Wer oft in den Himmel schaut, wird mit Lichtphänomenen konfrontiert, die nicht direkt etwas mit der Astronomie zu tun haben. Ein Phänomen, das wir im Sommer besonders gut beobachten können, sind sogenannte Leuchtende Nachtwolken, die wir nachts beim Blick in Richtung Norden sehen können:

Leuchtende Nachtwolken, aufgenommen von Bernd Gährken am Morgenhimmel des 21.7.2013 in Rheda.

Diese Nachtwolken haben mit den Wolken aus dem alltäglichen Wettergeschehen nichts zu tun. Die Wolken die wir tagsüber zu sehen bekommen, bilden sich in der Troposphäre und erreichen eine Höhe bis maximal 13 Kilometer. Leuchtende Nachtwolken hingegen entstehen in der Mesopause in über 80 Kilometern Höhe. Die beste Sichtbarkeit dieser Wolken sind die Sommermonate von Anfang Juni bis Ende Juli, wenn die Sonne noch nicht aufgegangen ist, aber auch nicht mehr als 16° unter dem Horizont steht. Dann leuchtet die Sonne die sehr hohen Wolken an und wir sehen faserige, silberweiße Wolken aus Wassereis vor dem nächtlichen Sternenhimmel, die recht schnell ihre Struktur ändern.

Damit sich bei dem geringen Druck der Hochatmosphäre überhaupt Eiskristalle bilden können, bedarf es sehr niedriger Temperaturen. In der Mesopause liegt das Temperaturminimum unserer Erdatmosphäre. Hier werden in den Monaten der besten Sichtbarkeit der Wolken die tiefsten Temperaturen von -140°C erreicht. Eine weitere Zutat sind Kondensationskeime, an denen die Eiskristalle wachsen können. Diese Keime können von verglühenden Meteoriten oder Vulkanen stammen. Das veränderliche Auftreten von leuchtenden Nachtwolken könnte aber auch mit der Sonnenaktivität oder dem Eintrag von Methan und CO2 in die Atmosphäre zu tun haben.

Um solche offenen Fragen zu klären, ist es wichtig, über lange Zeiträume die leuchtenden Nachtwolken zu dokumentieren. Diese Aufgabe übernimmt der Arbeitskreis Meteore e.V. Dieser Verein bietet auf seiner Seite zum Themengebiet Leuchtende Nachtwolken aktuelle Informationen zur Sichtbarkeit und die Möglichkeit, seine eigenen Beobachtungen zu melden. Notieren Sie einfach die Richtung der Wolken, die Höhe (abgeleitet aus den sichtbaren Sternen im Hintergrund) und die Helligkeit und schon leisten Sie einen Beitrag zur Wissenschaft!

Einen ausführlichen und aktuellen Beobachtungsbericht finden Sie im Astrofan80s-Blog: Spektakuläre NLC-Show am 5/6. Juli 2016.

Jetzt ist Sommer! Warme Abende, die nicht richtig dunkel werden wollen und zum langen Sitzen auf Terrasse, Balkon und Biergarten einladen – wenn nicht gerade ein aufziehendes Gewitter zur Flucht zwingt. Ausgerechnet jetzt, in der für Astronomen ungünstigsten Jahreszeit mit viel zu kurzen Nächten, schauen sehr viele Menschen abends in den Himmel.

Einer der ersten Sterne, der durch die nicht enden wollende Dämmerung bricht, ist die helle Vega im Sternbild Leier (lat.: Lyra). Vega, oft auch Wega geschrieben, steht in Richtung Osten so hoch am Himmel, dass sie nicht mit einem Planeten zu verwechseln ist.

Das Sternbild Leier, um 23:00 Uhr MESZ in Richtung Osten

Jetzt gilt es für den Amateurastronomen die Mitmenschen mit Fakten zu beeindrucken:  Die weißstrahlende Vega ist der zweithellste Stern der nördlichen Himmelsphäre und mit 25 Lichtjahren Entfernung noch Teil der solaren Nachbarschaft. Wie unsere Sonne auch, fusioniert die Vega in ihrem Inneren Wasserstoff zu Helium, doch da dieser Stern etwa die doppelte Sonnenmasse hat, geschieht dies mit einer höheren Rate. Daher ist Vega heiß und weißglühend und wird wohl auch nur etwa ein Zehntel der Lebensdauer unserer Sonne erreichen. In dem Film Contact erreicht die Menschheit eine Radiobotschaft aus Richtung der Vega.

Das leicht zu identifizierende Sternbild Leier hat neben seinem Hauptstern Vega noch mindestens zwei weitere Attraktionen zu bieten, die auch mit kleineren Teleskopen sehr gut zugänglich sind und den hellen Sommernächten trotzen.

Da ist zum einem der berühmten Ringnebel, den Charles Messier (1730-1817) in seinem Katalog nebelartiger Objekte mit der Nummer 57 versehen hat und der daher auch kurz M57 genannt wird. Mit Hilfe der beiden Sterne Sulafat und Sheliak finden Sie den Ringnebel auch sehr leicht. Fahren Sie einfach die Strecke zwischen den beiden Sternen ab.

M57, aufgenommen von Carlos Malagon mit dem Omegon Apo 104 ED und der Atik 414 EX Color (Ausschnitt)

Der Ringnebel ist ein Paradebeispiel für einen Planetarischen Nebel. Diese Objekte erinnerten die ersten Fernrohrbeobachter an Planeten, weshalb sie noch heute so heißen. Es handelt sich dabei aber um die abgestoßene Hülle von Sternen in einem fortgeschrittenen Entwicklungsstadium.

Außerdem befindet sich in der Leier ein spektakulärer Doppelstern namens Epsilon Lyrae. In der Grafik ganz oben ist der Stern mit einem gelben Kreis markiert. Dieser Doppelstern ist einfach fantastisch! Der Abstand von drei Winkelminuten der beiden Komponenten liegt im Bereich des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges. Schon eine kleine Optik trennt die beiden Sterne. Vergrößert man den Anblick des Paares, erkennt man, dass jeder Stern wiederum ein Doppelstern ist. Wir haben es also mit einem Vierfachsystem zu tun, das man bei geschickter Wahl der Vergrößerung komplett im Gesichtsfeld des Okulars erkennen kann.

Doppelsterne sind sehr dankbare Beobachtungsobjekte. Auch aus der Stadt heraus und selbst in hellen Sommernächten lassen sie sich gut beobachten. Bevor sich Amateurastronomen zunächst mit Dobson-Teleskopen und später mit immer leistungsfähigeren Kameras den nebelartigen Objekten zuwandten, waren Doppelsterne sehr beliebte Beobachtungsobjekte. Davon zeugt ihre hohe Anzahl in dem Klassiker Atlas für Himmelsbeobachter von Erich Karkoschka. Der Verlag Cambridge University Press widmet den Doppelsternen eigene Sternkarten: The Cambridge Double Star Atlas.  Wer sich systematisch mit Doppelsternen beschäftigen will, findet in dem Buch Observing and Measuring Visual Double Stars sehr viele Anregungen, zum Beispiel die richtige Verwendung des Microguide-Messokular von Baader-Planetarium oder auch Tipps zum Zeichnen und Fotografieren der Doppelsterne.

Der griechische Sagenheld Herkules zeigt sich im Frühsommer in seiner ganzen Pracht. Die mit Stellarium erzeugte Himmelsansicht zeigt den Körper des Helden als Trapez aus vier Sternen.

Blick Richtung Süden um 23:00 Uhr MESZ.

Die vier Sterne sind nicht besonders auffällig, doch wenn man sich das Trapez einmal eingeprägt hat, springt es einem schnell immer wieder ins Auge. Man kann sich auch immer gut an dem markanten Sternbild Nördliche Krone und der sehr hellen Vega orientieren.

Es lohnt sich, das Trapez am Himmel zu identifizieren, denn dann müssen Sie Ihr Fernglas oder Teleskop nur noch an der östlichen Flanke der Sternfigur entlang bewegen. Sie treffen dann unweigerlich auf eines der spektakulärsten Objekte des nördlichen Sternenhimmels, und zwar auf den Kugelsternhaufen M13.

M13 fotografiert von Julian Zoller mit einem 200mm-Newton-Teleskop. Der Bildausschnitt wurde so gewählt, dass auch die Galaxie NGC6207 zu sehen ist.

Unter einem klaren, dunklen Himmel sollte M13 sogar mit bloßem Auge zu sehen sein. Im Fernglas erkennen Sie, das auch Herkuleshaufen genannte Objekt, problemlos als hellen Lichtball. Charles Messier (1730-1817) beschrieb den Herkuleshaufen als „Nebel ohne Sterne“, doch schon ein Teleskop mit 60mm-Öffnung lässt den Nebel körnig aussehen. Wie gut sie den Sternhaufen in einzelne Sterne auflösen können, hängt allerdings nicht nur von der Öffnung des Teleskops ab, sondern auch vom Grad der Lichtverschmutzung. Für M13 lohnt sich der Ausflug in eine Gegend mit dunklem Nachthimmel.

Dichte Ansammlungen aus hunderten Sternen sind nichts ungewöhnliches, denn wenn eine riesige Gas- und Staubwolke kollabiert, bildet sich aus ihr nicht nur ein Stern, sondern gleich sehr viele. Diese verbringen ihre Kindheit und Jugend gemeinsam, gehen dann aber eigene Wege – die Ansammlung junger Sterne löst sich allmählich auf. Solche Sternhaufen werden von den Astronomen als Offene Sternhaufen bezeichnet. Der Herkuleshaufen gehört aber in eine ganz andere Kategorie von Sternansammlungen: Hier tummeln sich circa eine Million Sterne in einer Kugel von gerade mal 160 Lichtjahren Durchmesser. Jung sind die Mitglieder des Haufens auch nicht: M13 ist so alt wie unsere Milchstraße. Diese enorm dichten Gebilde aus unzähligen alten Sternen heißen Kugelsternhaufen. Ein Name, der sehr gut zu ihrer kompakten kugelförmigen Struktur passt.

Kugelsternhaufen scheinen typische Begleiter von Galaxien zu sein. Unsere Milchstraße hat über 150 davon, die auf weiten Bahnen das Zentrum der Milchstraße umkreisen und dabei auch nicht auf die Ebene unserer Spiralgalaxie beschränkt sind. Unsere Nachbargalaxie, der Andromeda-Nebel hat sogar noch mehr Kugelsternhaufen im galaktischen Halo.

Wenn Sie Ihr Teleskop auf das Sternbild Herkules ausgerichtet haben, können Sie gleich einen zweiten Vertreter dieser Art bewundern. Der Kugelsternhaufen M92 befindet sich im „Kopfbereich“ des Herkules, wie die Grafik oben zeigt. Stellen Sie die beiden Kugelsternhaufen nacheinander im Okular ein und achten Sie auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede der beiden Kugelsternhaufen.

Es ist jedenfalls gut zu wissen, dass der griechische Held Herkules den Kopf voller Sterne hat.

Nachdem wir Jupiter und Mars in diesem Jahr schon gut beobachten konnten, gesellt sich nun Saturn dazu und vollendet so das Planetentrio: Wir sehen derzeit alle mit bloßem Auge sichtbaren äußeren Planeten in einer Nacht.

Auf einen Blick sehen wir allerdings nur Mars und Saturn. Wenn Sie über dem Horizont in südlicher Richtung stehen, befindet sich Jupiter im Westen bereits im Untergang. Die mit dem Planetariumsprogramm Stellarium erzeugte Grafik unten zeigt den Himmel am Samstagabend kurz vor Mitternacht auf der geographischen Breite von Augsburg:

Die zwei Planeten und der rötliche Stern Antares im Sternbild Skorpion bilden einen sehr reizvollen Himmelsanblick.

Da unser Sonnensystem flach wie ein Pfannkuchen ist, entfernen sich die Planeten nie weit von der Bahn, auf der die Sonne im Laufe des Jahres über den Himmel zieht. Diese Bahn wird Ekliptik genannt. Mars befindet sich derzeit etwas unterhalb und Saturn etwas oberhalb der Ekliptik. Wie hoch die Ekliptik am Himmel verläuft, hängt von der Jahreszeit ab. Momentan ist sie sehr horizontnah, so dass auch alle äußeren Planeten nur wenig über den Horizont steigen. Bei Saturn sind es knapp 20°. Für die Beobachtung bei hoher Vergrößerung ist das ein Nachteil, da das Licht der hellen Planeten einen langen Weg durch die störende Erdatmosphäre zurücklegen muss. Der Atmospheric Dispersion Corrector kann da Abhilfe schaffen.

Dass man trotzdem tolle Bilder von Saturn machen kann, zeigt diese recht aktuelle Aufnahme von Paul Williamson:

Er verwendete dazu die Kamera ASI 224 an einer Celestron C11-Optik.

Saturn kommt etwa alle dreizehn Monate in Opposition zur Sonne und ist dann die ganze Nacht zu beobachten. Eine Besonderheit bei Saturn ist natürlich der riesige Ring. Zusammen mit seinem Ring würde der Planet den Platz zwischen Erde und Mond gut ausfüllen. Ein markantes Detail des Rings ist auch schon mit einem 60-Millimeter-Teleskop erkennbar, nämlich die Cassinische Teilung. Es handelt sich dabei um eine dunkle Lücke, die den Saturnring in zwei Teile zu trennen scheint. Entdeckt wurde die Lücke von Giovanni Domenico Cassini (1625-1712). Heutzutage sind weitere Lücken bekannt, die den Saturnring strukturieren, weshalb man eigentlich besser von einem Ringsystem sprechen sollte.

Der Saturn präsentiert sein Ringsystem nicht immer gleich. Wie bei unserer Erde, ist auch die Rotationsachse des Saturns geneigt. Bei unserer Erde sind es 23,5°. Wir verdanken dieser Neigung die Jahreszeiten. Die Neigung der Rotationsachse des Saturn von 27° führt auch auf diesen Planeten zu Jahreszeiten, aber auch dazu, dass wir mal von „oben“ und mal von „unten“ auf den Ring schauen. Wenn wir den Gasriesen zu Zeitpunkten betrachten, an denen auf einer der beiden Hemisphären der Frühling beginnt,  sehen wir den Ring gar nicht.

Diese Grafik zeigt eine Simulation der Ring-Stellungen, für alle Saturn-Oppositionen bis ins Jahr 2029. Die Bilder wurden mit einem Computerprogramm von Tom Ruen berechnet (Quelle: Wikipedia):

Dieses Jahr haben wir einen sehr guten Blick auf die Nordhalbkugel des Saturn. Wir sehen das Ringsystem weit geöffnet und uns zugeneigt. Nutzen Sie diese Ringstellung!

Bei der Beobachtung des Saturn sollte Ihnen auch auffallen, dass der Planet nicht ganz rund ist. Das ist keine optische Täuschung, die irgendwie von dem Ring kommen könnte. Saturn ist wirklich nicht rund, sondern abgeplattet. Das liegt an der sehr schnellen Rotation und geringen Dichte dieses Gasriesen: Ein Saturntag dauert lediglich etwa zehn Stunden! Dabei ist die Dichte des Saturn so gering, dass er im Wasser schwimmen würde.

Wir hatten letzte Woche im Blog schon Tipps zur Beobachtung mit Farbfiltern gegeben: Planetenbeobachtung: Wie beobachte ich Mars und Jupiter? Auch  bei Saturn können die Kontraste durch einen Dunkelblau-Filter verstärkt und mit einem Gelbfilter die Wolkenstrukturen besser sichtbar gemacht werden.

In der Astronomie ist Opposition immer etwas Gutes. Opposition bedeutet, dass ein Planet der Sonne gegenüber steht. Sonne, Erde und Planet bilden quasi eine Linie. Dies betrifft natürlich nur die äußeren Planeten, also diejenigen, die weiter von der Sonne entfernt sind, als die Erde: Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

Am 22. Mai erreicht der Mars seine Oppositionsstellung.

Er ist die ganze Nacht beobachtbar und zeigt in den kommenden Wochen seine beste Sichtbarkeit. Am Samstag kommt es dabei zu einem reizvollen Stelldichein mit dem Vollmond und dem Planeten Saturn:

Die Grafik wurde mit der Planetariumssoftware Kosmos Himmelsjahr Professional erzeugt. Wir sehen den Himmelsanblick am Samstagabend gegen 23:00 Uhr in Richtung Südosten. Der rötliche Stern Antares markiert das Sternbild Skorpion (lat.: Scorpius). Von Antares scheint ein Fächer zu drei Sternen auszugehen, der hellste der drei Stern ist in der Grafik mit seinem Eigennamen Dschubba markiert. Diesen Fächer kann man sich als die beiden Scheren des Skorpions vorstellen, während die Sternenkette, die von Antares in südliche Richtung ausgeht, den Schwanz darstellt.

Antares wird gerne mit dem Mars verwechselt.

Der Mars steht allerdings höher und ist auch in seiner Opposition deutlich heller als Antares. Trotzdem kommt der Mars leider gerade mal 18 Winkelgrade über den Horizont. Es wird also für die Beobachtung ein freier Horizont in südlicher Richtung benötigt. Außerdem muss bei einem tiefstehenden Himmelsobjekt das Licht einen weiten Weg durch unsere Erdatmosphäre zurücklegen, bevor es in Ihr Auge oder Teleskop fällt. Die Atmosphäre macht sich störend bemerkbar, wenn man versucht Details auf dem Mars zu beobachten. Für ambitionierte Planetenbeobachter und Astrofotografen lohnt sich daher die Anschaffung eines Atmospheric Dispersion Corrector.

Ein weiteres nützliches Hilfsmittel für teleskopische Beobachter sind Farbfilter. So verstärken beispielsweise Blaufilter die Ansicht der Polkappen und Wolken auf dem Mars. Wir haben hier eine Liste mit Empfehlungen für Sie zusammengestellt: Farbfilter für die Planetenbeobachtung.

Das Bild unten zeigt eine Aufnahme des Astrofotografen Julian Zoller.

Das Bild ist nicht aus diesem Jahr, vermittelt aber einen Eindruck, was mit Amateurmitteln erreichbar ist. Wir freuen uns, über Ihre Aufnahmen und Beobachtungsberichte vom roten Planeten in den Kommentaren!

Der Mars befindet sich in 1,5-facher Entfernung von der Sonne.

Man könnte also meinen, dass er zur Zeit seiner Opposition halb so weit von uns entfernt ist, wie die Sonne. So einfach ist es aber nicht, denn die Planeten bewegen sich nicht auf Kreisen, sondern auf Ellipsenbahnen um die Sonne. Die Astronomen Tycho Brahe (1546-1601) und Johannes Kepler (1571-1630) konnten dies an der Bewegung des Mars nachweisen. Die elliptische Form der Bahn führt dazu, dass der Abstand des Mars zur Erdbahn nicht immer gleich groß ist. So ist der Mars auch bei jeder Opposition unterschiedlich weit von uns irdischen Beobachtern entfernt. Dieses Jahr können wir ganz zufrieden sein, das Marsscheibchen ist über 18 Winkelsekunden groß. Zum Vergleich: Jupiter erscheint im Teleskop derzeit etwa doppelt so groß.

Während wir auf der Erdbahn den Mars innen überholen, scheint er sich rückläufig über den Himmel zu bewegen. Astronomen sprechen von der Oppositionsschleife. Sie können das selber beobachten, indem Sie visuell oder fotografisch den Abstand von Mars zu Antares dokumentieren. Bis zum 29. Juni vergrößert sich der Abstand. Dann dreht Mars seine Bewegungsrichtung um und läuft auf Antares zu, den er gegen Ende August passieren wird.

Von Marsopposition zu Marsoppositionen dauert es etwas über zwei Jahre.

Die nächste Opposition ist im Juli 2018 fällig. Dann wird Mars auf seiner elliptischen Bahn der Sonne nahe kommen und somit auch seinem inneren Nachbarn der Erde. Während dieses Jahr der minimale Abstand von uns zum Mars 75,3 Million Kilometer beträgt, werden es im 2018 nur noch 57,6 Millionen Kilometer sein. Eines ist sicher: 2018 wird das Jahr des Mars. Dieses Wochenende können wir uns schon einmal darauf einstimmen.