Uranus und Neptun: Wann ist was von den Eisriesen zu sehen?

Beobachtungen von Uranus und Neptun sollten auf die Zeiten um die Oppositionen gelegt werden. Zu sehen sind im Idealfall bläuliche Scheibchen ohne Details.

Konjunktion und Opposition

Die Bahnebenen aller Planten stimmen bis auf wenige Winkelgrade überein und unterscheiden sich kaum von der Bahnebene der Erde. Von dieser Erdbahnebene aus gesehen findet man alle Planeten und die Sonne in der Nähe der Ekliptik, der Schnittkurve der Erdbahnebene mit der scheinbaren Himmelskugel. Die außerhalb der Erdbahn liegenden Planeten Uranus und Neptun bewegen sich relativ zum Fixsternhimmel nahe der Ekliptik von West nach Ost beziehungsweise für einen Beobachter auf der Nordhalbkugel beim Blick nach Süden von "rechts nach links". Wenn sie ihre Opposition erreichen (Abb. 1), dann sind sie der Erde am nächsten und für irdische Beobachter folglich am hellsten. Sie sind dann die ganze Nacht über am Himmel zu beobachten. Informationen zu den Oppositionsterminen der Eisriesen finden Sie unter Links und Literatur. Im Zeitraum um die Konjunktion herum befinden sich die Planeten am Taghimmel und sind nicht sichtbar.

Rückläufigkeit und Schleifen

Um die Zeit der Opposition überholt die Erde einen äußeren Planeten "auf der Innenbahn". Wir als Beobachter auf der Erde sehen den gleichen Effekt wie ein Läufer, der im Stadion auf der Innenbahn an einem Läufer auf der Außenbahn vorbeizieht. Während dieses Überholvorgangs bewegt sich der überholte Läufer auf der Außenbahn vom Läufer auf der Innenbahn aus gesehen vor dem Publikum auf der Kurventribüne kurzzeitig rückwärts. Übertragen auf die Bewegungen im Sonnensystem heißt dies, dass der äußere Planet sich während der Opposition von der Erde aus gesehen vor dem Fixsternhimmel rückwärts, also von Ost nach West, bewegt. Der Fixsternhimmel hat jetzt die Rolle des Publikums auf der Kurventribüne übernommen. Weil die Bahnebenen der Planeten geringfügig gegen die Erdbahn geneigt sind, erscheinen die Bahnen von Uranus und den übrigen äußeren Planeten um die Zeit der Opposition herum als "Schleifen" an der Himmelskugel. Diesen Effekt veranschaulicht Abb. 2. In der (nicht maßstabsgetreuen) Skizze sind die Positionen von Erde und äußerem Planeten zum selben Zeitpunkt jeweils mit derselben Zahl gekennzeichnet. Die Sichtlinie von der Erde zum äußeren Planeten führt auf die scheinbaren Positionen des äußeren Planeten am Fixsternhimmel, die eine Schleife bilden. Die Schleifen der Eisriesen fallen am Himmel jedoch recht klein aus. Das Beobachtungsobjekt der Wahl für ein solches Manöver ist eindeutig der Mars - Beobachtung einer Planetenschleife.

Neptun und Uranus im Amateurteleskop

Um nennenswerte Details auf der Oberfläche der Gasriesen oder gar deren Ringe erkennen zu können, benötigt man schon das Hubble-Weltraumteleskop oder eine Raumsonde (siehe Planetensteckbriefe). Wenn Sie die Neptun- oder Uranus-Fotografien von Amateurastronomen am Bildschirm betrachten und sich dabei weit zurücklehnen, können Sie ungefähr erahnen, was Sie im besten Fall erwartet: ein sehr kleines Scheibchen ohne Oberflächendetails (mit etwas Randverdunkelung) und ein bisschen Farbe. Abb. 3 (Platzhalter bitte anklicken) zeigt ein schönes Uranusfoto, das der Amateur-Astronom Torsten Lietz mit seinem Teleskop aufgenommen und mit der Software RegiStax bearbeitet hat. Technische Details zu der Aufnahme und weitere Informationen finden Sie auf seiner Homepage:

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Dr. André Diesel

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Internationales Astronomiejahr 2009

Dieser Unterrichtsvorschlag wurden im Rahmen des Internationalen Astronomiejahrs 2009 (IYA2009) bei Lehrer-Online veröffentlicht.