Die Saturn-Saison 2020

Credit: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center), M. H. Wong (University of California, Berkeley), and the OPAL Team

Zwei helle "Sterne" markieren in den Sommermonaten die südliche Himmelsrichtung. Es sind die beiden Planeten Jupiter und Saturn, die tief am Horizont stehen.

Aus der Perspektive unseres Raumschiffs Erde sind die beiden Gasriesen derzeit der Sonne entgegengesetzt. Mit ihrem Untergang gehen die beiden Planeten auf und wenn die Sonne ihre Reise unter dem nördlichen Horizont zurück zum Sonnenaufgangspunkt im Osten antritt, erklimmen die beiden den Nachthimmel. Astronomen sprechen von einer Opposition.

Diese Abbildung aus dem Kosmos Himmelsjahr 2020 zeigt den nächtlichen Himmelsanblick:

Quelle: Kosmos Himmelsjahr 2020, Kosmos-Verlag Stuttgart

Jupiter ist der rechte und auch hellere der beiden "Sterne".

Während der Oppositionsstellung sind die äußeren Planeten nicht nur die ganze Nacht am Himmel zu sehen, sondern auch der Erde am nächsten. Bei Saturn trat die Oppositionsstellung am 20. Juli ein. Ihn trennen dann von der Erde etwa 1,4 Milliarden Kilometer.

Wenn die Planeten in den Sommermonaten in Opposition stehen, kann man sie bei angenehmen Temperaturen beobachten. Leider stehen sie dann aber auch sehr tief am Horizont. Die Sicht auf die Planeten wird vom Dunst am Horizont und der wabernden Luft stark behindert.

Da die Planeten mit der Sonne fast die gleiche Bahn - Ekliptik genannt - teilen, ist diese Horizontnähe leicht zu verstehen: So wie die Sonne im Winter tief am Himmel steht und im Sommer hoch, verhält es sich mit den Planeten in Opposition genau umgekehrt: tief im Sommer und hoch im Winter.

Das Weltraumteleskop Hubble hat im Grunde die gleiche Beobachtungsposition auf Saturn wie wir, denn es befindet sich lediglich etwas über 500 Kilometer über unseren Köpfen. Allerdings muss das Weltraumteleskop nicht durch die lästige Atmosphäre schauen und so gelingen mit dem Teleskop wunderbare Aufnahmen wie die oben. Sie zeigt den Saturn am 04. Juli 2020.

Auf dem Bild sind sogar zwei eisige Monde des Saturn zu erkennen: Recht von Saturn befindet sich Mimas und unterhalb Enceladus.

Wie bei unserer Erde ist auch die Rotationsachse des Saturn geneigt. Bei unserer Erde beträgt die Neigung 23,5° und ist der Grund für die Jahreszeiten. Saturn weißt eine Neigung der Rotationsachse von fast 27° auf. Das führt nicht nur dazu, dass wir einen Pol des Planeten sehen können, sondern auch, dass der Ring geneigt ist. Diese sogenannte Ringöffnung beträgt derzeit 21,7°. Sie ist also recht hoch und sorgt für einen schönen Blick auf eine der faszinierendsten Strukturen unseres Sonnensystems.

Das wird aber nicht so bleiben: Im Laufe eines Saturnjahres -  das 29,5 Erdjahre dauert - sehen wir den Ring mit wechselndem Öffnungswinkel.

Stelldichein im Morgengrauen: Mond, Venus und Aldebaran

Die Venus hat das Jahr 2020 als hellstrahlender Abendstern begonnen. In der zweiten Jahreshälfte spielt sie nun die Rolle als Morgenstern. Das bedeutet, dass sie nun vor der Sonne aufgeht. Am 15. Juli bereits um 2:57 Uhr (MESZ). Bis zum September wir unser innerer planetarer Nachbar immer höher am Himmel stehen und dann wirklich nicht zu übersehen sein.

Am Morgen des 17. Juli kommt es zu einer engen Begegnung zwischen der Venus und der schmalen Mondsichel in der Nähe des Sterns Aldebaran, der hellste Stern im Sternbild Stier.
Das Treffen dieser drei Himmelskörper beobachten Sie am besten zwischen 03:30 und 04:00 Uhr MESZ tief im Osten. Die beiden mit Stellarium simulierten Ansichten geben einen Vorgeschmack:


Erstellt mit Stellarium

Und in vergrößerter Ansicht:



Erstellt in Stellarium
 Wenn Sie mit dem Teleskop beobachten werden Sie feststellen, dass nicht nur der Mond, sondern auch die Venus eine schlanke Sichel zeigt. Anders als die Mondsichel wird die Sichel der Venus von Tag zu Tag breiter, während das Venusscheibchen seinen Durchmesser verringert.

Das Treffen der drei sehr unterschiedlichen Objekte findet natürlich nur auf der zweidimensionalen Oberfläche der Himmelskugel statt. Vom Mond trennen uns an diesem Datum 392.000 Kilometer, die Venus ist 75 Millionen Kilometer entfernt und der Stern Aldebaran 67 Lichtjahre. Von einem Treffen kann da eigentlich keine Rede sein!

NEOWISE in seiner ganzen Pracht

Diese Aufnahme des Kometen gelang Julian Zoller
Der Komet  C/2020 F3 (NEOWISE) wurde erst am 27. März 2020 von der gleichnamigen Raumsonde NEOWISE entdeckt. Am 03. Juli durchlief er den sonnennächsten Punkt seiner Bahn, das sogenannte Perihel. Seitdem entfernt er sich wieder von ihr.

Am 23. Juli wird er unserer Erde bis auf 103 Millionen Kilometern nahekommen. Seine Aufgänge am Himmel verfrühen sich, so dass er ab dem 13. Juli am Abendhimmel zu sehen ist. Man muss aber schon wissen, wo man ihn finden kann. Da hilft diese Karte der Vereinigung der Sternfreunde e.V. Sie zeigt den Weg des Kometen durch das Sternbild Großer Bär in den folgenden Nächten: 

Quelle: Vereinigung der Sternfreunde e.V.

Der große Wagen ist ein berühmter Teil des Sternbildes Großer Bär. Er markiert das Hinterteil mit dem Schwanz der Bärin. Der Komet umspielt die Tatzen der Bärin, ist also ein ganzes Stück näher am Horizont als der Wagen. Ein Fernglas ist das ideale Instrument, um den Kometen zu finden und zu beobachten.

Das folgende Bild von Julian Zoller gibt sehr stimmungsvoll den Anblick des Kometen am Nachthimmel wieder:

Landschaft mit Komet. Aufnahme von Julian Zoller


Insbesondere das erste Bild des Kometen zeigt, dass er neben dem weißlichen Kometenschweif einen zweiten bläulichen Schweif ausgebildet hat.

Bevor überhaupt ein Schweif entstehen kann, muss der Komet der Sonne relativ nahekommen. Eigentlich verbringt ein Komet wie NEOWISE den allergrößten Teil seiner Existenz in der eisigen Kälte großer Sonnenentfernung jenseits der Neptunbahn. Auf diesen Umstand verweist das C in seinem Namen. Das C erhalten nichtperiodische Kometen, also solche mit einer Umlaufdauer von über 200 Jahren. Zum Vergleich: Das Neptunjahr dauert 165 Erdjahre.

Kometen sind schmutzige Schneebälle. Wenn ein Komet - warum auch immer - in Richtung Sonne stürzt, sublimieren seine eisigen Bestandteile: Aus Eis wird schlagartig Gas, das Staubpartikel mitreißt. So bildet sich in etwa bei Jupiterentfernung eine mehrere zehntausend Kilometer durchmessende Wolke aus Gas und Staub - Koma genannt - um den eigentlich nur wenige Kilometer großen Kometenkern. Trifft der Sonnenwind und die Sonnenstrahlung auf diese Koma, werden die Teilchen mitgerissen. Es bildet sich ein Schweif.

Übrigens: Mit Eis ist hier nicht nur Wassereis gemeint, sondern auch gefrorenes Ammoniak, Methan, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methanol, Ethan, Schwefelwasserstoff und weitere Substanzen, die in der Entfernung unserer Erde von der Sonne nicht feste Substanzen sind.

Bei der Bildung des Schweifs sind zwei Mechanismen zu unterscheiden: Der Druck der Sonnenstrahlung (Lichtdruck) setzt die Staubteilchen langsam in Bewegung und bildet den Staubschweif aus. Die träge Masse der Staubteilchen lässt ihnen auch einen Impuls in der Richtung der ursprünglichen Bahn des Kometen. Daher ist der Staubschweif gekrümmt.

Der bläuliche Plasmaschweif - auch Ionenschweif genannt - wird jedoch nicht vom Licht, sondern vom Sonnenwind erzeugt. Der Sonnenwind ist ein Strom von Teilchen, das sind vor allem Protonen, Elektronen und Heliumkerne (Alpha-Teilchen). Dieser Wind aus geladenen Teilchen führt solare Magnetfelder mit sich. Die intensive UV-Strahlung unserer Sonne ionisiert das Gas in der Koma, das heißt den Gasmolekülen werden Elektronen entrissen. Die so elektrisch geladenen Moleküle werden vom mitgeführten Magentfeld des Sonnenwinds aus der Koma gerissen, indem sie den Magnetfeldlinien folgen und bilden so den Plasmaschweif aus. Da die Moleküle viel leichter sind als der Staub, schießen sie mit Hunderten Kilometern pro Sekunde vom Halo fort. Der Plasmaschweif ist daher gerade und direkt der Sonne entgegengerichtet.

Bei jedem Periheldurchgang verliert ein Komet so circa 0,1% seiner flüchtigen Substanzen.

Der Staubschweif des Kometen C/2020 F3 (NEOWISE) zeigt an seinem Ansatz - dem Halo des Kometen - eine merkwürdige Gabelung. Das ist auf der obersten Aufnahme wunderbar zu erkennen.

Bilddaten:
  • 110x20s, 10x5s 
  • 150 mm f/2,8 Hypergraph6 
  • Omegon Kamera veTEC 16000 C Color 
  • NEQ6
  • Bearbeitet mit PixInsight und Photoshop 
 Bildautor: Julian Zoller