Entfernungen
im Sonnensystem - Die astronomische Einheit
Um
die astronomische Einheit AE, die
Maßeinheit für Entfernungen im Sonnensystem zu ermitteln, wurden Parallaxenmessungen an Mars und Venus durchgeführt,
Venusdurchgänge vor der
Sonne untersucht und Radarmessungen an der Venus vorgenommen.
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Triangulation
bei Halbmond
Bereits
Aristarch
von Samos (320-250 v. Chr.) und Hipparch aus Nicäa (190-125 v.Chr.) versuchten
die Entfernung von Sonne und Mond zu
ermitteln. Aus einem rechtwinkligen Dreieck aus Erde, Mond und Sonne sollten die
Abstandsverhältnisse ermittelt werden. Die Sonnenentfernung betrug etwa 19mal
die Mondentfernung.
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![](Triangulation.gif) |
Parallaxenbestimmung
eines Gestirns
Erst 1650 fand Gottfried Wendelin eine unvergleichlich größere
Sonnenentfernung.
Durch
Parallaxenbestimmung konnten im 17. Jahrhundert bessere Werte ermittelt werden.
Ein Gestirn, z.B. der Mars scheint von verschiedenen Punkten der Erde beobachtet
an verschiedenen Punkten der Sphäre zu stehen.
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![](parallaxe.gif) |
Venusdurchgang vor der Sonne
Eine weitere Methode zur Bestimmung der
astronomischen Einheit ergibt sich aus der Beobachtung der relativ seltenen
Venusdurchgänge vor der Sonne. Von zwei Beobachtern auf der Erde scheint die
Venus vor der Sonne auf verschiedenen Wegen zu passieren.
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![](Venusdurchgang.gif) |
Aus
den siderischen Umlaufzeiten von Erde und Venus erhält man mit dem 3.
Keplergesetz das Verhältnis der großen Halbachsen der beiden Planeten.
Aus dem Winkeldurchmesser der Sonne und dem
beobachtbaren Abstand der Venus vor der Sonne von zwei Punkten auf der Erde in
bekannten Abstand kann durch "einfache" Geometrie die astronomische
Einheit AE bestimmt werden.
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Bestimmung
von AE mit Venusradar
Am 10.1.1946 gelang der erste Radarkontakt mit dem
Mond. Im Februar 1958 wurde das erste Radarecho mit der Venus aufgefangen. In unterer Konjunktion benötigt ein von der Venus
reflektiertes Radarsignal 276,3 s bis es wieder empfangen wird. Berechnen Sie
den Abstand Erde-Venus und die Größe AE! |
![](Radarmessung.gif) |
Die
Bestimmung der Entfernung zur Sonne mittels Radar ist wesentlich
schwieriger, da aufgrund der Größe der Sonne das reflektierte Signal
wesentlich unschärfer wird. Zudem wird das Radarsignal in den Gasschichten
der Sonne stark absorbiert.
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Überblick: Bestimmung der
Astronomischen Einheit (Quelle: DTV Atlas Astronomie) |
1672 |
Marsbeobachtung (Parallaxe) |
Cassini und Richer |
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138,4 Millionen km |
1769 |
Venusbeobachtung |
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151,6 Millionen km |
ca. 1870 |
Kleinplanet Flora (Parallaxe) |
Galle |
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148,3 Millionen km |
ca. 1900 |
Fixsterne (Dopplereffekt) |
Küstner |
Jahresperiodischer D. |
149,5 Millionen km |
1958 |
Venus-Kontakt (Radar) |
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149,5 Millionen km |
Der
modernste Wert für die astronomische Einheit
beträgt
149597870 km. |
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