Allgemeine Begriffe zum Planetenlauf
 

In der monatlichen Himmelsvorschau tauchen immer wieder Begriffe wie „Konjunktion", „Opposition" oder „größte östliche bzw. westliche Elongation", usw. auf. In diesem Tutorial geht es um die Erläuterung dieser Begriffe und wie sich die relative Stellung von Sonne, Planet und Erde auf die Sichtbarkeit eines Planeten auswirkt. Außerdem soll eine kurze, allgemeine Beschreibung der Planeten ein schnelles und sicheres Auffinden der Planeten unter den vielen Sternen erleichtern.


Wie kann man Planeten von Sternen unterscheiden?

In einer dunklen, klaren Nacht können fernab einer Großstadt mit ihrer Lichtverschmutzung bis zu ca. 3500 Sterne mit bloßem Auge gesehen werden. Bei all diesen Lichtpunkten handelt es sich um weit entfernte Sonnen. Sie erscheinen uns nur deswegen als winzige Lichtpunkte, weil sie so unvorstellbar weit weg sind. Sie bewegen sich gemeinsam mit unserer Sonne in einer Größenordnung von 100 bis 200 km/Sekunde durch das All. Aber auch diese Wahnsinnsgeschwindigkeit fällt durch die gewaltigen Entfernungen mit bloßem Auge nicht auf. Seit Jahrtausenden scheinen die Sterne ihre Stellungen zueinander nicht zu verändern und wir sehen heute noch dieselben Sternbilder, wie damals die antiken Völker, von denen ihre Namen bis in die heutige Zeit überliefert sind.

Planeten sind dagegen Geschwister unserer Erde. Sie kreisen mit der Erde um die Sonne. Deshalb leuchten sie nur, weil sie, wie auch unser Mond, das Licht von unserer Sonne reflektieren. Allgemein kann man sagen, daß Planeten eher in einem ruhigen Licht leuchten, während die Sterne relativ unruhig funkeln. Dazu fallen Venus und Jupiter durch ihre große Helligkeit auf, die die der hellsten Sterne deutlich übertrifft. Merkur, Mars und Saturn sind ein wenig lichtschwächer und von der Helligkeit her mit den hellsten Sternen vergleichbar.


Die Bewegung der Planeten am Himmel

Sonne, Mond und Planeten bewegen sich am Himmel unter den Sternen. Der Mond benötigt rund 27 Tage, um einmal eine 360°-Bewegung durch den Tierkreis zu vollenden, die Sonne rund 365,25 Tage. Diese Bewegung erfolgt von West nach Ost und hat nichts mit der täglichen Ost-West-Himmelsdrehung infolge der Erdrotation zu tun. Man kann auch sagen, daß Sonne und Mond versuchen, „vor ihrem Untergang davonzulaufen". Dabei ist der Mond aufgrund seiner schnelleren Bewegung erfolgreicher als die Sonne. Die Sonne schafft es während eines 12-Stunden-Tages, ihren eigenen Durchmesser von West nach Ost zurückzulegen. Der Mond benötigt dafür nur rund eine Stunde, aber schnell genug, um seinen Untergang davonzulaufen, ist auch er nicht.

Auch die Planeten bewegen sich unter den Sternen. Merkur und Venus sind mit einer auffälligen Bewegung von bis zu mehr als 3 Vollmonddurchmessern pro Tag am schnellsten. Bei den langsameren Planeten wie Jupiter und Saturn fällt eine Bewegung unter den Sternen oft erst nach mehreren Tagen oder Wochen auf. Wie schnell sich ein Planet am Himmel bewegt ist abhängig von seiner Entfernung zur Sonne. Sonnennahe Planeten bewegen sich gemäß den keplerschen Gesetzen schneller um die Sonne als sonnenferne. Klicken Sie auf die Links, um eine Animation des inneren Sonnensystems und des äußeren Sonnensystems zu sehen.

Allerdings ist die Planetenbewegung nicht so gleichförmig wie die von Sonne und Mond. Gelegentlich bremsen Planeten ihre west-ostwärts gerichtete Bewegung ab und kommen zum Stillstand, um während der darauffolgenden Tage oder Wochen rückläufig von Ost nach West durch den Tierkreis zu laufen. Nach einer gewissen Zeit bremsen sie dann wieder ab, um über eine erneute, kurze stationäre Phase wieder mit der ursprünglichen West-Ost-Bewegung fortzufahren.

Lange Zeit hat dieses Verhalten der Planeten den Beobachtern Rätseln aufgegeben, vor allem in der Zeit, als man die Erde noch für den Mittelpunkt des Sonnensystems hielt. Wenn man sich vorstellt, wie ein innerer Planet entgegen dem Uhrzeigersinn die Sonne umkreist, wird schon klar, warum ein innerer Planet zwangsläufig einmal rückläufig werden muß.

Die rückläufige Bewegung eines äußeren Planeten lässt sich ganz knapp formuliert dadurch erklären, daß sich darin die Bewegung der schnelleren Erde wiederspiegelt: Wenn vom äußeren Planet aus gesehen die innen kreisende Erde die Bewegungsrichtung umkehrt, kerht sich auch am irdischen Nachthimmel die Bewegung des Planeten um. Klicken Sie hier, um als Beispiel die Bewegung des Planeten Mars vom 10. August 2007 bis zum 30. April 2008 im Abstand von jeweils 2 Tagen zu sehen. In einem der zukünftigen Tutorials wird noch einmal genau auf die schleifen- und z-kurvenförmigen Bewegung der Planeten eingegangen. Hier soll nur erwähnt werden, daß Planeten hin und wieder ihre Bewegungsrichtung umkehren und wann dieses eintritt.

Eines haben aber alle Planeten unseres Sonnensystems gemeinsam: Sie kreisen ungefähr in der Äquatorebene der Sonne um sie und halten sich am irdischen Himmel wie Sonne und Mond fast ausschließlich in einem relativ schmalen Band am Himmel auf, das durch die 12 Tierkreissternbilder markiert ist. Niemals finden wir einen Planet z.B. im großen Wagen oder der Andromeda. So besucht der Mond jeden Planet 1 mal, manchmal sogar 2 mal pro Monat. Aber auch unter den Planeten selbst kommt es hin und wieder immer einmal zu recht engen Begegnungen und Gruppierungen


Die Hauptstellungen eines äußeren Planeten

Mit „äußeren Planeten” sind die Planeten gemeint, die außerhalb der Erdbahn um die Sonne kreisen. Hier gibt es hauptsächlich 2 Hauptstellungen, in denen Planet, Erde und Sonne von oben betrachtet eine gerade Linie bilden.

Konjunktion: Steht ein Planet in Konjunktion zur Sonne, befindet sich die Sonne zwischen Erde und Planet. Dabei ist der Planet aus zweierlei Gründen nicht zu sehen. Erstens geht er mit der Sonne auf und unter und steht somit nachts, wenn es dunkel ist, unter dem Horizont. Zweitens hält sich der Planet dabei so nahe der Sonne auf oder wird im Extremfall sogar von ihr bedeckt, so daß er von unserem blendend hellen Tagesgestirn millionenfach überstrahlt wird. Gleichzeitig erreicht der Planet seine maximale Entfernung zur Erde und seine geringste Helligkeit.

Opposition: Steht ein Planet in Opposition zur Sonne, zieht die schnellere Erde zwischen Sonne und Planet hindurch. Der Planet kann dann optimal gesehen werden: Er erscheint dann am östlichen Horizont, wenn die Sonne am westlichen Horizont untergeht und verschwindet erst dann wieder am westlichen Horizont, wenn die Sonne am östlichen

Horizont auftaucht. So ist der Planet die ganze Nacht über sichtbar und erreicht gegen Mitternacht seine Höchststellung im Süden. Gleichzeitig erreicht der Planet seine geringste Entfernung zur Erde und seine maximale Helligkeit.

Klicken Sie hier, um eine steuerbare Animation zu starten, in der einzelnen Sichtbarkeitsphasen eines äußeren Planeten dargestellt und beschrieben werden, die sich zwischen den verschiedenen Stellungen von Sonne, Erde und ihm ergeben. Die Planetenbewegung wurde darin der Einfachheit halber vernachlässigt.

Der Begriff Konjunktion wird im übrigen nicht nur im Bezug zur Sonne angewendet. Genauso gut kann auch der Mond in Konjunktion zu einem Planeten oder Stern stehen, wenn er an ihm vorbeizieht. Auch die Planeten untereinander geraten hin und wieder in Konjunktion, wenn sie sich auf ihrer scheinbaren Bahn am Himmel begegnen.


Die Hauptstellungen eines inneren Planeten

Mit „inneren Planeten” sind die Planeten gemeint, die innerhalb der Erdbahn um die Sonne kreisen. Hier gibt es 4 Hauptstellungen, wobei bei 2 Stellungen Erde, Sonne und Planet von oben betrachtet eine gerade Linie ergeben. Bei den anderen 2 Stellungen bildet die Verbindungslinie Erde-Planet eine Tangente mit der Umlaufbahn des Planeten.

Obere Konjunktion: Für diese Stellung gilt das selbe, was bei den äußeren Planeten zur Konjunktion erwähnt wurde.

Untere Konjunktion: Ein innerer Planet kann niemals in Opposition kommen. Wenn er seine geringste Entfernung zur Erde erreicht, zieht er zwischen Erde und Sonne hindurch und wendet uns seine unbeleuchtete Seite zu. Von der Erde aus ist er dann unsichtbar, da er von der Sonne überstrahlt wird und nachts unter dem Horizont steht. Seltene Ausnahmen sind dann gegeben, wenn der Planet exakt zwischen Erde und Sonne hindurchzieht. Dann kann er für einige Stunden als dunkler Punkt vor der Sonne gesehen werden. Bei solch einem Ereignis handelt es sich um einen Transit oder Durchgang.

Größte östliche bzw. westliche Elongation:

Hiermit ist der größte seitliche Winkelabstand eines inneren Planeten gemeint, den er von der Sonne erreicht, bevor er ihr auf seiner scheinbaren Bahn unter den Sternen wieder näherrückt. Merkur kann sich höchstens 28° (ca. 56 Vollmonddurchmesser), die Venus immerhin bis zu 48° (ca. 96 Vollmonddurchmesser) von der Sonne entfernen. Bei einer östlichen Elongation folgt der Planet der Sonne bei der täglichen Himmelsdrehung und kann abends nach Sonnenuntergang noch über dem westlichen Horizont gesehen werden. Bei einer westlichen Elongation läuft der Planet der Sonne voraus und kann dannn vor Sonnenaufgang am östlichen Horizont gesehen werden.

Klicken Sie hier, um eine steuerbare Animation zu starten, in der einzelnen Sichtbarkeitsphasen eines inneren Planeten dargestellt und beschrieben werden, die sich zwischen den verschiedenen Stellungen von Sonne, Erde und ihm ergeben. Die Bewegung der Erde wurde darin der Einfachheit halber vernachlässigt.

Anzumerken wäre noch, daß vor allem beim sonnennächsten Planeten Merkur eine größte Elongation nicht zwangsläufig mit einer Sichtbarkeit verbunden ist.


Kurze Bescheibungen der Planeten

Merkur ist nicht nur innerer, sondern auch sonnennächster Planet. Dementsprechend entfernt er sich nie besonders weit von der Sonne. Nur während kurzer, in der Regel 3 bis 4-wöchiger Sichtbarkeitsperioden, zeigt er sich wenige Male pro Jahr am Himmel. Entweder im Spätwinter/Frühling während der Abenddämmerung tief über dem westlichen Horizont oder im Spätsommer/Herbst während der Morgendämmerung tief über dem östlichen Horizont. In unseren Breiten beträgt die maximale Sichtbarkeitsdauer für Merkur unter günstigen Umstanden ein wenig mehr als eine Stunde. Merkurs Licht ist gelblich. Seine Helligkeit schwankt während der Sichtbarkeitsperioden meist zwischen fast Sirius-Helligkeit und den hellsten Sternen im Orion. Doch trotz der relativ großen Helligkeit bleibt er aufgrund seiner stets horizontnahen Stellung in der Dämmerung eher unauffällig.

Venus: Wann immer die Venus am Himmel steht, ist sie nach Sonne und Mond das hellste Gestirn. Ihr Licht ist weiß bis gelblich weiß, aufgrund von Streuungseffekten in der Erdatmosphäre meist mit Blaustich. Als einziges Gestirn außer Sonne und Mond kann sie hin und wieder auch am Taghimmel mit bloßem Auge gesehen werden. Weil sie ein innerer Planet ist, ist auch sie entweder nur abends nach Sonnenuntergang am westlichen Horizont als Abendstern, oder morgens vor Sonnenaufgang am östlichen Horizont als Morgenstern sichtbar, allerdings viel länger als Merkur. Wenn die Umstande günstig sind, kann sie durchaus recht beachtliche Höhen über dem Horizont erreichen und besonders bei dunklem Himmel oder fortgeschrittener Dämmerung auch von Laien nicht übersehen werden.

Mars ist der erste äußere Planet. Da seine Entfernung zur Erde im Extremfall zwischen 56 Mio und gute 400 Mio km schwankt, ist er recht launisch, was seine Helligkeit angeht: Zwischen Polarstern-Helligkeit und 3-facher Sirius-Helligkeit ist alles möglich. Da aufgrund der stark elliptischen Bahn des Mars die Oppositionsentfernungen zwischen 56 und 101 Mio recht unterschiedlich ausfallen können, schwanken auch die Oppositionshelligkeiten zwischen 3-facher Siriushelligkeit (im Jahr 2003) und „deutlich lichtschwächer als Sirius” im Jahr 2012. Auffällig ist die orangene bis rötliche Farbe des Planeten, die bei großer Helligkeit und Horizontnähe besonders stark zur Geltung kommt.

Jupiter ist der größte aller Planeten und in der Regel nach Sonne, Mond und Venus das hellste Gestirn am irdischen Nachthimmel. Je nach Entfernung schwankt die Jupiter-Helligkeit zwischen „fast Sirius-Helligkeit” und fast 3-facher Siriushelligkeit. Jupiters heller, weißer bis gelblich-weißer Glanz wird nur 1 bis 2 mal in rund 17 Jahren vom Mars übertroffen.

Saturn: Der Ringplanet leuchet in einem fahlen gelblichen, fast schon ockergelben Licht. Die Saturnhelligkeit ist stark abhängig von der Stellung seiner berühmten Ringe: Sehen wir von „oben” oder von „unten” auf die Ringe, kann der Saturn noch ein wenig heller werden als Arktur, bei uns nach Sirius der zweithellste Stern. Blicken wir auf die Ringkante wird Saturn zur Opposition ungefähr so hell wie Aldebaran im Stier. Im ungünstigsten Fall (Erdferne und Kantenstellung der Ringe) ist Saturn ungefähr so hell wie Regulus im Löwen.

Uranus ist der letzte Planet, der theoretisch gerade noch mit bloßem Auge gesehen werden kann, allerdings nicht aus der Großstadt heraus. Immerhin genügt ein Feldstecher, um ihn als sternförmiges Lichtpünktchen zu sehen.

Neptun kann mit einem guten Fernglas gesehen werden und ist ungefähr 5 mal lichtschwächer als Uranus.

Pluto ist nach neuester IAU-Definition vom Planet zum Eiszwerg „degradiert". Um ihn zu sehen, benötigt man schon ein größeres Teleskop.

 

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