1 Die scheinbare Bewegung der Gestirne
1.1 Die Himmelskugel
Für nahe Objekte (Mond, Erdsatelliten) ist eine Differenzierung des
Bezugspunktes der Beobachtung erforderlich:
topozentrisch bedeutet, dass der Bezugspunkt der Beobachter ist,
geozentrisch bedeutet, dass der Bezugspunkt der Erdmittelpunkt ist.
 Abb.: Sterne innerhalb einer Himmelskugel
Die Sterne werden in Gedanken auf eine Himmelskugel (Sphäre) projeziert. Der
Punkt senkrecht über dem Beobachter heißt Zenit, der Punkt senkrecht unter
dem Beobachter heißt Nadir.
Die Tangentialebene im Beobachtungsort schneidet aus der Sphäre die
Horizontlinie aus. Der Großkreis der Sphäre, der sich als Schnitt mit
der Erdäquatorebene ergibt, heißt Himmelsäquator; die Schnittpunkte der
Erdachse mit der Sphäre sind der Himmelsnordpol und der Himmelsäquator.
1.2 Einfluss des Beobachtungsortes
Eine geeignete Messgröße für die Lage eines Sterns ist dessen Höhe, d.h.
der Winkel zwischen Stern und Horizont. Höhe h und Zenitdistanz z ergänzen
sich zu 90°.
 Abb.: Bucht zum Zeitpunkt der astronomischen Dämmerung
 Abb.: Digitale Mehrfachbelichtung eines Mondaufganges im Horizontsystem
 Abb. : Die scheinbare Bewegung eines Sterns
Als Sonderfälle kann man sich die Sternbahnen aus der Sicht eines Beobachters
am Nordpol bzw. am Äquator vorstellen.
Allgemeiner betrachtet, befinde sich ein Beobachter auf der Nordhalbkugel der
Erde in der geographischen Breite j.
Für ihn ist auch ein Teil des südlichen Sternenhimmels sichtbar.
Zenit und Horizont wandern an der Sphäre. Anhand einer elementargeometrischen
Überlegung kann direkt der Zusammenhang zwischen der Höhe hP des
Himmelsnordpols bzw. der maximalen Höhe hÄ des Himmelsäquators
und der geographischen Breite j abgelesen werden.
 Abb.: Zusammenhang zwischen der Höhe des Himmelsnordpols, Himmelsäquators und der geographischen Breite j
Für einen Beobachter auf der Südhalbkugel zählt die geographische
Breite j negativ.
Wenn man j durch |j| ersetzt, bleiben die Formeln für ihn
gültig.
Aufgabe:
Zwei Sterne besitzen einen Winkelabstand von 10° 18¢ und liegen
an der Sphäre direkt übereinander. Vom oberen Stern wird eine Höhe von
26° 8¢ gemessen.
Wie groß ist der Winkelabstand des 2. Sterns vom Zenit ?
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Geg.: Dh = 10° 18¢ ; h1 = 26° 8¢ |
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| Lös.: z2 = 90° -(h1 - Dh) = 90° + Dh - h1 = 74° 10¢ |
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 Abb.: Foto der Umgebung des Polarsterns (alpha-Polaris)
Aufgabe:
In Bamberg misst man eine Zenitdistanz des Himmelsnordpols von
40,1°. Auf welcher geographischen Breite liegt Bamberg ?
 Abb: Horizont und Zenit des Beobachters
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