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Der Himmel über La Palma, von Klaus Fuhrmann


März 2006  - Der Stern, den wir "Sonne" nennen




Wenn in den späten Nachmittagsstunden auf dem Roque de los Muchachos die ersten Teleskope ihre Kuppeln öffnen, um die Spiegel der Außentemperatur anzupassen und sie so auf die bevorstehenden Beobachtungen vorzubereiten, so gibt es aber auch zwei Teleskope, die genau zu diesem Zeitpunkt ihren Beobachtungsbetrieb stets beenden. Sterne werden ja bekanntlich immer in der Nacht beobachtet, doch auch am Tag scheinen sie vom Himmel. ORION, zum Beispiel, ein bekanntes Wintersternbild, steht im Sommer tagsüber am Himmel. Warum sehen wir ihn dann nicht? Die Antwort ist bekannt: es ist die SONNE, die alles andere mit ihrem Glanz überstrahlt.

Stellen Sie sich nun einen Astronomen vor, der einer Zivilisation von Höhlenmenschen angehört. Diese leben seit tausenden von Jahren unter der Erde, besitzen aber genügend Bücher, um sich über das Universum, die Galaxien und Sterne zu informieren. Der Grund, des unterirdischen Daseins ist dieser Zivilisation nicht mehr bekannt, und unser Astronom beschließt eines Tages, einen Blick nach "draußen" zu werfen. Er klettert einen Stollen hoch, von dem er weiß, daß er an dessen Ende hinter einer großen Tür die Oberfläche unseres Planeten erreichen wird und er so die Chance auf einen Blick zum Sternenhimmel hat. Der Zufall will es, daß der Astronom in den frühen Abendstunden sein Ziel erreicht. Draußen bietet sich ihm eine prächtige Milchstraße, genau so, wie er es in seinen Büchern schon hundert Mal gesehen hat, nur, jetzt ist sein Traum Realität geworden. Vor lauter Begeisterung spürt er weder Kälte noch Wind, und verfolgt mit großem Interesse den Wandel der Sternbilder. ORION ist bereits aufgegangen, und auch der GROSSE HUND ist zu sehen. Jetzt müßten bald der BÄRENHÜTER und der LÖWE kommen, und danach LEIER, ADLER und SCHWAN…

Stundenlang blickt unser Astronom so zum Himmel, und sein Staunen kennt keine Grenzen. Dann passiert jedoch etwas Merkwürdiges. Im Osten, dort wo er die neuen Sterne stets aufgehen sieht, schimmert es insgesamt etwas heller. "Vielleicht ein besonders heller Stern, den ich in meiner Liste übersehen haben könnte?" fragt sich der Astronom. Er überprüft noch einmal seine Unterlagen, aber da ist nichts, was die Beobachtungen erklären könnte. Die Strahlung aus Osten nimmt nun deutlich zu. Von Minute zu Minute wird es immer heller. Sterne, die noch bis eben aus dieser Richtung ihr Licht abstrahlten, verblassen scheinbar. Mehr und mehr wird der gesamte Nachthimmel von dieser unheimlichen Strahlung erfaßt. Schließlich sind überhaupt keine Sterne mehr zu sehen, nicht einmal Sirius, und bis auf das Rot im Osten ist der Himmel faßt überall gleichmäßig blau geworden. "D A S kann doch kein Stern sein", denkt unser Astronom. "Was geht da vor sich. Wenn das ein Stern sein soll…?", er traut sich nicht, diesen Gedanken zu Ende zu führen, und er spürt eine gewaltige innere Anspannung.

Dann vergehen die Minuten. Mittlerweile ist auch die rötliche Farbe aus Osten weitestgehend verschwunden. Es ist insgesamt noch heller geworden. Aber sonst ereignet sich zunächst nichts.

Doch dann passiert es! Der Rand einer großen rotglühenden Kugel wird sichtbar. In Sekunden schiebt sie sich merklich über den Horizont. Der Astronom spürt sogleich ihre Strahlung auf seiner Haut. Immer stärker und immer greller wird dieses Licht, so stark, daß seine Augen jetzt auch von seinem Anblick geblendet werden. Angst macht sich breit. Unser Astronom verläßt den Schauplatz und flüchtet in seine Höhle. Er beschließt fürs erste, die gewohnte Höhlenumgebung nicht mehr zu verlassen…

Natürlich werden Sie längst erraten haben, was unser Astronom da beobachtet hat, nämlich einen "gewöhnlichen" Sonnenaufgang. Allein, die Wurzel seiner Höhlenzivilisation bestand wohl darin, daß alle Informationen über eben diese Sonne ausgelöscht worden waren. Das was er nun sah, muß ihm in der Tat einen gewaltigen Schrecken eingejagt haben. Und es stimmt ja auch: ein Sonnenaufgang ist ein gewaltiges Naturschauspiel. Nur: das gibt es jeden Tag "im Angebot", und nicht jeder von uns ist Frühaufsteher.

Ganz nüchtern betrachtet kann man natürlich auch den Standpunkt vertreten, daß da lediglich ein normaler Stern - den wir gewohnt sind "SONNE" zu nennen - über den Erdhorizont tritt, und daß die einzige Besonderheit darin besteht, daß dieses Objekt deutlich näher ist, als all die anderen Sterne.

150 Millionen Kilometer sind es aber dennoch bis zur Sonne. Eine gewaltige Entfernung. Versuchen Sie nicht sich das vorstellen, es wird ihnen nicht gelingen. Keiner kann das. Auch die Geschwindigkeit des von der Sonne kommenden Lichts strapaziert mit ihren 300000 Kilometern pro Sekunde unsere Vorstellungskraft. Da unsere Erde einen Umfang von 40000 Kilometern hat, kann so ein Lichtteilchen oder "Photon", wie man sagt, unseren Planeten in einer Sekunde mehr als sieben Mal umrunden. Mit diesem Vergleich bekommen wir so zumindest eine gewisse Hilfestellung, was Lichtgeschwindigkeit bedeutet. Und wir können noch mehr tun: setzen wir nämlich die Entfernung der Sonne in Relation zur Lichtgeschwindigkeit der sie verlassenden Photonen, so erhalten wir eine faßbare Zahl für die Zeit, die es dauert, bis so ein Teilchen die Erde erreicht.

Wenn also die Sonne 150 Millionen Kilometer entfernt steht und die Lichtteilchen jede Sekunde 300000 Kilometer zurücklegen, so erhalten wir nach

150.000.000 Kilometer
            ----------------------------------------------- = 500 Sekunden,
300.000 Kilometer pro Sekunde



also etwas mehr als 8 Minuten, Kunde von der Sonne!

Hier haben wir auch ein typisches Beispiel für die Zusammenhänge in der Astronomie: zwei sehr große Zahlen - die Entfernung zur Sonne und die Lichtgeschwindigkeit - liefern uns durch ihre Verknüpfung eine kleine und somit gut faßbare Zahl, d.h. ein wesentlich besseres Verständnis für die gewaltige Entfernung Erde-Sonne.

Doch wir lernen noch mehr: der Blick zur Sonne ist zwangsläufig auch immer der Blick in die Raum-Zeit. Jeder Sonnenuntergang ist eigentlich immer schon vorbei, wenn wir ihn sehen, denn das Licht der Sonne braucht ja 8 Minuten bis zu uns. Würde die Sonne explodieren, wäre auch diese "Information" erst einmal 8 Minuten lang zu uns unterwegs.

Die großen Dimensionen des Weltraums werden auf diese Weise sehr elegant über die Zeiten, die das Licht für ihre jeweilige Durchquerung benötigt, beschrieben. Bis zu den nächsten Sternen braucht so das Licht bereits über 4 Jahre - eine Erkenntnis übrigens, die wir im Wesentlichen wiederum Friedrich Wilhelm Bessel aus dem Jahr 1839 verdanken, jenem Astronomen, dem wir schon im Zusammenhang mit den Weißen Zwergen begegnet sind (siehe Jan-2006).

Kein Sternenlicht hat uns also heute - im März 2006 - aus der Zeit nach 2002 erreicht. Das kommt erst noch. Und es gibt natürlich Sterne, die viel weiter entfernt stehen. Da werden sehr schnell Lichtlaufzeiten von Jahrtausenden, Jahrmillionen, oder gar Jahrmilliarden erreicht, und wiederum werden wir mit unserer Vorstellungskraft sehr schnell allein gelassen…

Doch zurück zur Sonne. Die Beobachtungen, die auf dem Roque am Abend ihr Ende finden, sind natürlich solche, die mit Sonnenteleskopen durchgeführt werden: dem schwedischen Sonnenteleskop (SST) und dem niederländischen Dutch Open Teleskop (DOT). Denn im Gegensatz zu den anderen Sternen, ist die Sonne prinzipiell nur tagsüber beobachtbar. Als Konsequenz ihrer Dominanz am Himmel wurden die Begriffe "Tag" und "Nacht" ja überhaupt erst eingeführt.

Die Sonne ist aber in der Tat nichts anderes als ein gewöhnlicher Stern, dessen Nähe jedoch viele Details für die Erforschung zuläßt. Mit den tagsüber stattfindenden Sonnenbeobachtungen wird so also auch die stellare Astronomie entscheidend gefördert. Daß der Weg zum Verständnis der Sterne entscheidend über die Sonne geführt hat, werden wir in den nächsten Monaten noch genauer verstehen lernen.

Roque de los Muchachos, La Palma


Abbildung 1: Die Sonnenteleskope auf dem Roque de los Muchachos. Rechts von der markanten Kuppel des William Herschel Teleskops befindet sich das schwedische Sonnenteleskop (SST), noch weiter rechts das niederländische Dutch Open Teleskop (DOT). Wegen der starken Sonneneinstrahlung und der damit verbundenen Wärmebildung werden die Spiegel von Sonnenteleskopen möglichst hoch über dem Erdboden aufgestellt. Details zu den beiden Sonnenteleskopen findet man unter:http://www.solarphysics.kva.se und http://dot.astro.uu.nl .



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