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Orientierung am Sternenhimmel – am Griff vom kleinen Wagen, gleich über der großen Bärin 11:44 min

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Transkript Orientierung am Sternenhimmel – am Griff vom kleinen Wagen, gleich über der großen Bärin

Hallo und herzlich willkommen bei einem Video von Dr. Tews. In diesem Video steht der Sternenhimmel im Mittelpunkt. Am Tage auf der Erde kannst du dich gut und sicher orientieren. Du findest immer in der Regel zum Ziel. Aber wie ist es auf See, und zwar vor langer Zeit, als es noch keinen Kompass und erst recht kein GPS gab? Was haben unsere entfernten Vorfahren gemacht, um ihr Ziel zu erreichen? Genau damit wollen wir uns heute etwas näher befassen. Nun stell dir vor, wir befinden uns in einer sternklaren Nacht, fernab einer Großstadt, auf einem Zeltplatz zum Beispiel. Wie finden wir dann die Himmelsrichtungen? Genau das ist unser heutiges Thema. Wir sehen über uns einen Sternenhimmel. Einige Sterne sind heller als andere. Sonst können wir ohne zusätzliche Information wohl kaum irgendetwas aus dem Bild entnehmen. Nun, was haben unsere Vorfahren, zum Beispiel die Seefahrer – wir sagten es ja schon: Ohne Kompass und GPS, gemacht, um sich orientieren zu können. Nun, schauen wir uns etwas länger den Himmel an, so haben wir den Eindruck, dass sich die Sterne an einer weit entfernten scheinbaren Himmelskugel befinden. Genauer, sie befinden sich an einer Kugeloberfläche. Und würden wir jetzt ein Langzeitfoto des Sternenhimmels machen, so wie es hier zu sehen ist, würden wir feststellen, dass sich der Sternenhimmel dreht. Nur ein Stern verändert seine Position nicht, das ist der Polarstern. Die anderen Sterne durchlaufen zueinander parallel verlaufende Kreisbögen. Das kannst du hier gut sehen. Damit haben wir schonmal einen festen Punkt am Himmel. Das ist der Himmelsnordpol. Und wenn wir jetzt eine weitere Abbildung uns anschauen, wie hier zu sehen ist, liegt dieser Himmelsnordpol genau im Norden, daher natürlich auch der Name. Gleichzeitig zeigt uns diese Abbildung Kreisbögen, und zwar Kreisbögen um den Polarstern. Das ist der Himmelssüdpol, den wir hier unten sehen. Der ist natürlich unterhalb des Horizonts und für uns letzten Endes unsichtbar. Dann sehen wir noch einen Meridian. Das ist der Kreis der vom Himmelsnordpol beziehungsweise Südpol, egal welche Richtung man betrachtet, durch den Zenit, und das ist ein gedachter Punkt, senkrecht über einen Beobachter zum anderen Pol, also Nord- oder Südpol, verläuft. Übrigens, der Gegenpunkt zum Zenit heißt Nadir. Und wie es auf der Erde einen Äquator gibt, so besitzt auch die Himmelskugel einen Himmelsäquator. Du siehst ihn auch hier deutlich markiert. Du musst nun beachten, dass die Drehung des Sternenhimmels von Ost nach West verläuft und als Ursache die Drehung der Erde hat, und zwar von Westen nach Osten. Damit kommen wir nun kurz zu einer Eigenschaft der Himmelskörper, nämlich ihre Bewegung. Die eben erklärte Bewegung der im All feststehenden Sterne, wir nennen sie Fixsterne, ist eine scheinbare und hat ihre Ursache eben in der Rotation der Erde. Von dieser Bewegung der Fixsterne müssen wir die wahre Bewegung eines Himmelskörpers, z.B. des Mondes, unterscheiden. Aber, und das solltest du wissen, sind beide Arten von Bewegungen, scheinbare und wahre Bewegung, immer nur gleichzeitig zu beobachten. Jetzt haben wir ein wenig Ordnung in unseren Sternenhimmel gebracht, zunächst einzig und allein mithilfe des Polarsterns. Aber wie finden wir den Polarstern an der Himmelskugel? Das soll uns in der nächsten Szene beschäftigen. Du fragst dich nun sicher wie die eben erwähnten gedachten Linien und Punkte helfen, eine Orientierung am Sternenhimmel zu finden. Nun, hier helfen die Sternbilder. Die sichtbaren Sterne sind am Sternenhimmel jedoch zufällig verteilt. Mit Fantasie haben unsere Vorfahren gewisse Sterngruppen zusammengefasst, und zwar zu Sternbildern. Und um diese Sternbilder besser sich merken zu können, wurden sie mit Gestalten aus der Mythologie verbunden. Ein sehr bekanntes Sternbild ist der Große Wagen. Du siehst ihn hier und er ist ein kleiner Teil des Sternbildes der Großen Bären. Das haben wir hier nicht gezeigt. Aber mit seiner Hilfe kannst du den Polarstern leicht finden. Und wenn du den Großen Wagen gefunden hast, verlängere in Gedanken das Ende den Abstand der letzten beiden Sterne dieses Kastens, und zwar fünf Mal nach oben. Dann gelangst du zu einem Stern, den Polarstern. Und dieser Polarstern ist ganz gut zu erkennen, weil in seiner näheren Umgebung keine besonders hellen Sterne zu finden sind. Außerdem bildet dieser Polarstern das Ende der Deichsel des Kleinen Wagens. Nun müssen wir uns noch ein paar anderen Sternbilder anschauen, wie zum Beispiel das Sommerdreieck mit den Sternbildern Schwan, Leier und Adler. Und du siehst es hier zusammen mit ihren Namensgebern auf diesem Bild. Nun, auf zwei weitere Sternbilder muss ich noch unbedingt hinweisen. Beide gehören zu den Zirkumpolarsternen. Das heißt, dass sie nie unter den Horizont gelangen, da ihre Winkeldistanz zum Polarstern kleiner als die Polhöhe ist. Wir können sie also das ganze Jahr sehen. Und da ist zum Einen das Sternbild Orion. Du siehst es hier auf diesem Bild. Charakteristisch sind die vier Sterne, die in etwa ein Trapez bilden, und, in diesem Bild besonders gekennzeichnet, die drei Gürtelsterne. Ein weiteres wichtiges Sternbild, das uns hilft die Orientierung zu behalten, ist die Cassiopeia. Die Cassiopeia ist entweder ein W oder ein M, je nachdem wie man schaut. Und wenn man diese Sterne, die dieses W oder M bilden, sich anschaut, gibt es einen mittleren Stern und dieser Stern zeigt auch in Richtung des Polarsterns. Damit hast du also mit dem Großen Wagen und der Cassiopeia eine gute Methode, den Polarstern am Himmel zu finden. Nun, das alles ist leichter gesagt als getan. Wenn du dich nicht so richtig auskennst und nicht so richtig geübt bist, dann solltest du dir eine drehbare Sternkarte besorgen, die du hier siehst. Sie besteht aus einer Grundscheibe, die den nördlichen Sternenhimmel mit dem Polarstern in der Mitte zeigt. Und je nach Datum und Uhrzeit kannst du ein Fenster so drehen, und du siehst es hier, es ist ein helles Fenster, und in diesem hellen Fenster ist der sichtbare Sternenhimmel zu einer von dir gewählten Uhrzeit an einem bestimmten Tag enthalten. Und dort findest du dann die Sternbilder mit ihrem Namen. Aber die Sternkarte enthält doch viel mehr Informationen, das können wir hier nicht klären. Wie immer ist das ein Problem der Zeit. Du kannst in einem anderen Video dich ganz präzise über diese drehbare Sternkarte informieren. Was wir hier auf dieser Sternkarte natürlich nicht finden, sind die Bahnen der Planeten. Aber es gäbe noch viel zu erzählen über diese Sternkarte. Wir wollen es zunächst einmal hiermit bewenden lassen. Nur noch zu einer ganz anderen Sternkarte und zwar zu einer sehr alten Sternkarte: Das Alter wird auf circa 4000 Jahre geschätzt. Du siehst sie hier, die Himmelsscheibe von Nebra. Diese aus der Bronzezeit stammende Scheibe ist wohl weltweit die älteste Darstellung des Himmels, wobei eine Interpretation von astronomischen bis hin zu religiösen Darstellungen reicht. Auch hiermit sich auseinanderzusetzen würde viel Zeit kosten. Du solltest dir sie einmal ansehen, entweder im Internet oder tatsächlich in Natur. Die Abhandlung über die Echtheit, das Alter und ihre Anwendung als Orientierungshilfe am Sternenhimmel ist vielfältig. Da gibt es unheimlich viele Informationen darüber und viele Publikationen. Du kannst dich da im Internet etwas sachkundiger machen. Spannend ist es allemal. Das war ein kurzer Besuch am Sternenhimmel und ich hoffe, du konntest dich etwas näher informieren, wie du dich an diesem Sternenhimmel orientieren kannst. Und vielleicht hattest du auch ein wenig Spaß daran und wir sehen uns bald wieder bei einem Video von Dr. Tews. Tschüss.

9 Kommentare
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    Von Quyenlinhdao, vor 6 Monaten
  2. Maria Ellenrieder_same

    Von Quyenlinhdao, vor 7 Monaten
  3. coo...l

    Von Maria Ellenrieder, vor 10 Monaten
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    Von Flan Chan, vor 11 Monaten
  5. cooles video hat sehr geholffen

    Von Aura 1, vor mehr als einem Jahr
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Orientierung am Sternenhimmel – am Griff vom kleinen Wagen, gleich über der großen Bärin Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Orientierung am Sternenhimmel – am Griff vom kleinen Wagen, gleich über der großen Bärin kannst du es wiederholen und üben.

  • Fasse dein Wissen über die Grundlagen zur Orientierung am Sternenhimmel zusammen.

    Tipps

    Die Erde dreht sich von Westen nach Osten.

    Lösung

    Schon aus der Bronzezeit vor über 4 000 Jahre finden sich Belege dafür, dass die Menschen gezielt den Sternenhimmel beobachtet und genutzt haben. Die so genannte Himmelscheibe von Nebra ist dafür ein eindrucksvoller Beleg. Diese diente jedoch nicht der Orientierung im Raum, sondern markierte wahrscheinlich unter anderem wichtige Daten im Jahr für die Aussaat und Ernte.

    Im Laufe eines Jahres verändert sich das Aussehen des Sternenhimmels. Welche Sternbilder an welchem Standort an welchen Tagen zu sehen sind, kann man beispielsweise mit einer Sternscheibe bestimmen. Es gibt Sternbilder, die ganzjährig auf der Nordhalbkugel zu sehen sind, manche hingegen nur zu bestimmten Jahreszeiten und wieder andere, die gar nicht beobachtet werden können, weil sie nur auf der Südhalbkugel zu sehen sind.

    Im Laufe einer Nacht dreht sich außerdem der Sternenhimmel von Ost nach West. Auch dies kann man mit Hilfe der Sternkarte ermitteln. Fast alle Sterne (außer der Polarstern) bewegen sich auf einer kreisförmigen Bahn von Osten nach Westen. Ursache dafür ist aber nicht die Bewegung der Sterne, sondern die Drehung der Erde um ihre eigene Achse von Westen nach Osten. Die Erde bewegt sich quasi unter dem Sternenhimmel entlang. Um dies zu erkennen, kann man entweder den Sternenhimmel eine ganze Nacht lang beobachten oder ein Langzeitfoto erstellen. Am beeindruckendsten ist jedoch der Besuch eines Planetariums, das diese Bewegungen an einem künstlichen Sternenhimmel im Zeitraffer simuliert.

  • Benenne wichtige Begriffe an der Himmelskugel.

    Tipps

    Gegenüber des Zenit liegt der Nadir.

    Gegenüber des Himmels-Nordpols liegt der Himmels-Südpol.

    Der Meridian verläuft durch Himmels-Nordpol und -Südpol, durch Nadir und Zenit.

    Der Himmelsäquator bildet für den Beobachter die Horizontlinie.

    Lösung

    Ein Beobachter orientiert sich mit Hilfe des Polarsterns an der Himmelskugel über sich. Der fest stehende Polarstern bildet den Himmels-Nordpol. Diesem gegenüber liegt der Himmels-Südpol.

    Die Horizontebene bildet der sogenannte Himmelsäquator. Senkrecht über dem Beobachter befindet sich der Zenit. Das gegenüberliegende Pendant zum Zenit heißt Nadir. Der Meridian verläuft durch Himmels-Nordpol, -Südpol, Zenit und Nadir.

  • Entscheide, um welche Sternbilder es sich jeweils handelt.

    Tipps

    Orion ist der Himmelsjäger. Er besitzt einen charakteristischen Gürtel aus drei Sternen.

    Das Sommerdreieck wird von den Sternen Deneb, Wega und Altair gebildet.

    Cassiopeia bildet je nach Lage den Buchstaben W oder M.

    Der Große Wagen ist ein Teil des Sternbildes Großer Bär.

    Lösung

    Orion ist ein markantes Sternbild des Winterhimmels in Deutschland. In den Frühlingsmonaten ist er nicht zu beobachten. Der sogenannte Himmelsjäger fällt besonders durch seine drei eng beieinander liegenden Gürtelsterne auf.

    Cassiopeia bildet das so genannte Himmels-W (oder je nach Ausrichtung auch den Buchstaben M). Das Sternbild besteht aus fünf Sternen. Dieses Sternbild kann von Deutschland aus das ganze Jahr über gut beobachtet werden.

    Der Große Wagen ist Teil des Sternbilds Großer Bär. Die Konstellation aus drei Deichselsternen und vier Kastensternen ist für uns ein sehr vertrauter Anblick und sehr gut zu beobachten. Der Große Wagen ist ganzjährig von Deutschland aus zu beobachten.

    Alle diese Sternbilder spiegeln unter anderem Gestalten und Sagen der griechischen Mythologie wieder. Hinter jedem Sternbild verbirgt sich mindestens eine spannende Geschichte wie die von der eitlen Kassiopeia, die die Götter beleidigte und zur Strafe ihre Tochter Andromeda opfern sollte. Doch natürlich wurde diese von einem Helden, Perseus, gerettet, bevor ein monströses Seeungeheuer sie verspeisen konnte...und auch diese Gestalten finden sich in Form weiterer Sternbilder am Nachthimmel wieder.

    Das Sommerdreieck aus den Sternen Wega, Altair und Deneb (die zu unterschiedlichen Sternbildern gehören) ist in Deutschland im Sommer gut zu beobachten. Analog gibt es übrigens auch ein Frühlingsdreieck, Herbstviereck und Wintersechseck.

  • Beurteile die Aussagen zum Auffinden des Nordpols am nächtlichen Sternenhimmel.

    Tipps

    Ein anderer Name für Polarstern ist Nordstern.

    Welche charakteristischen Merkmale neben seiner Helligkeit machen den Polarstern zum zuverlässigen Orientierungspunkt auf der Nordhalbkugel?

    Lösung

    Der Polarstern oder Nordstern ist ein vergleichsweise heller Stern und gut mit dem bloßen Auge zu beobachten. Er ändert seine Position am nördlichen Nachthimmel im Verlauf einer Nacht nicht und ist für einen Beobachter das ganze Jahr über an der gleichen Stelle zu sehen. Daher weist er seit Jahrtausenden Menschen den Weg in Richtung des geografischen Nordpols.

    Um sicher nach dem Polarstern navigieren zu können, benötigt man eindeutige Hinweise, um ihn nicht mit anderen Sternen zu verwechseln. Da er nur von der Nordhalbkugel aus zu sehen ist, hat man dafür das Sternbild Großer Wagen ausgewählt. Dieses kann ebenfalls das ganze Jahr über beobachtet werden. Der Abstand der beiden hinteren Sterne wird entlang einer gedachten Linie verfünffacht und weist dann direkt auf den Polarstern. Damit ist der Polarstern gleichzeitig auch der äußerste Punkt der Deichsel des Kleinen Wagens. Eine andere Orientierung ermöglicht das Sternbild Cassiopeia. Dessen Mittelstern weist in Verlängerung ebenfalls in Richtung Nordstern.

  • Gib an, wie man die Position eines Sterns am nächtlichen Sternenhimmel mit Hilfe der Sternenscheibe bestimmen kann.

    Tipps

    Zwei Informationen werden zum richtigen Bedienen der Sternscheibe benötigt.

    Wie verändert sich die Position der Sterne mit der Zeit?

    Lösung

    Die Sternscheibe ist ein einfaches und günstiges Hilfsmittel, um sich am Sternenhimmel zu orientieren. Die Sternscheibe zeigt an, wie sich der Sternenhimmel im Laufe eines Jahres und im Verlauf jeder Nacht verändert.

    Auf der Sternenscheibe ist der aktuell zu beobachtende Nachthimmel mit den Himmelsrichtungen bestimmbar. Um bestimmte Sterne oder Sternbilder am Nachthimmel aufzufinden, muss man sich also in Bezug auf die Himmelsrichtungen sicher sein (zum Beispiel mit Hilfe des Polarsterns). Da sich der Nachthimmel im Verlauf einer Nacht durch die Rotation der Erde stark verändert, musst du darüber hinaus die aktuelle Uhrzeit kennen. Und da sich der Sternenhimmel außerdem im Verlauf eines Jahres verändert, benötigst du darüber hinaus das Datum.

  • Leite dir her, wie lange das Licht vom Polarstern benötigt, um einen Beobachter auf der Erde zu erreichen.

    Tipps

    Die Lichtgeschwindigkeit beträgt $3\cdot 10^5\frac {km} {s}$.

    Lösung

    Der Polarstern ist rund 420 Lichtjahre von der Erde entfernt.

    Das Licht, das wir heute vom Polarstern sehen, wurde bereits vor über vierhundert Jahren von ihm abgestrahlt! (siehe Rechnung)