Monatsübersicht Januar 2017

Die Geschichte von Erde und Mond kann weiter geschrieben werden. Der Mond begleitet uns fast schon seit Anbeginn der Erdentstehung und dennoch ist die inzwischen vorherrschende Annahme zu seiner Ausformung noch relativ jung. Erst Mitte der 1970er Jahre ausgearbeitet, erklärt die Kollisionstheorie elegant eine Vielzahl der im Erde-Mond-System vorgefundenen Besonderheiten, bzw. Fakten und skizziert die Entstehung des Erdtrabanten schlüssig.
Entstehung Mond

Der Mond entstand vor 4,5 Milliarden Jahren durch den Zusammenstoß der Urerde mit einem marsgroßen Himmelskörper – diese Ansicht hat sich in Fachkreisen weitgehend durchgesetzt. Computersimulationen eines Forscherteams aus Israel stärken jetzt jedoch ein alternatives Szenario: Der Erdtrabant könnte sich demnach nicht durch eine einzige große Kollision, sondern durch eine ganze Reihe kleinerer Einschläge gebildet haben. Damit ließe sich die überraschend ähnliche Zusammensetzung von Erde und Mond sehr viel besser erklären, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Geoscience“.

„Die Hypothese eines großen Einschlags vermag zwar viele Aspekte des Erde-Mond-Systems zu erklären“, schreiben Raluca Rufu vom Weizmann-Institut in Rehovot und ihre Kollegen, „doch es ist schwierig, die ähnliche Zusammensetzung von Erde und Mond damit in Einklang zu bringen.“ Untersuchungen an Meteoriten zeigen, dass die Bausteine der Planeten im jungen Sonnensystem sehr unterschiedliche Zusammensetzungen besessen haben. Insbesondere das Verhältnis bestimmter Isotope zueinander – gleicher chemischer Elemente also mit unterschiedlichem Atomgewicht – gilt geradezu als Fingerabdruck eines Himmelskörpers.

Die Urerde und der Theia genannte marsgroße Himmelskörper sollten also ebenfalls eine unterschiedliche Zusammensetzung aufgewiesen haben – warum ähneln sich dann aber Erde und Mond derart? Nur durch eine sehr feine Abstimmung der Parameter des Zusammenpralls gelang es Forschern bisher, einen Erdtrabanten zu reproduzieren, der in seiner Zusammensetzung der Erde ähnelt. Eine solche Feinabstimmung bereitet Physikern jedoch einiges Unbehagen, denn sie bedeutet zugleich, dass es sich bei der Kollision von Urerde und Theia um ein extrem unwahrscheinliches Ereignis gehandelt haben muss.

Grafische Darstellung des Szenarios, von links nach rechts: Ein erster kleiner Einschlag erzeugt eine Materiescheibe um die Urerde, aus der sich ein innerhlab von Jahrhunderten ein kleiner erster Mond bildet. Dieser wandert langsam nach außen. Nach mehreren Millionen Jahren kommt es zum nächsten Einschlag, wiederum bildet sich eine Materiescheibe und ein zweiter Mond entsteht. Auch er wandert nach außen und stößt schließlich mit dem ersten Mond zusammen.

Das Szenario von Rufu und ihren Kollegen löst das Dilemma auf andere Weise: Es gab demnach nicht einen großen, sondern viele kleine Einschläge. Jeder Einschlag produzierte eine Trümmerscheibe um die Erde, aus der sich ein kleiner Trabant bildete. Dieser wanderte dann langsam nach außen und stieß schließlich mit einem dort bereits kreisenden Mond zusammen. So bildete sich sukzessive der heutige große Mond der Erde. Und da jeder der kleinen Himmelskörper eine andere chemische Zusammensetzung besaß, verwischte sich deren Spur und die ursprüngliche Zusammensetzung der Erde dominierte auch die Zusammensetzung des Erdtrabanten.

Zwar wurden viele kleine Einschläge bereits in den 1980er-Jahren als Lösung des Isotopenproblems ins Gespräch gebracht. Doch aus damaliger Sicht ließ sich die Umlaufbahn des Mondes nicht mit einem solchem Ablauf in Einklang bringen. So schied dieser Ansatz aus und Forscher arbeiteten lieber an Verfeinerungen der Hypothese einer großen Kollision. Erst moderne Hochleistungsrechner ermöglichen heute eine genaue Simulation des alternativen Szenarios. Die Modellrechnungen von Rufu und ihren Kollegen zeigen, dass etwa zwanzig Einschläge mit plausiblen Parametern sowohl die Umlaufbahn als auch die Zusammensetzung des Mondes reproduzieren können.

Simulation Mondentstehung 

Erste Phase der Mondentstehung im alternativen Szenario: Ein erster kleiner Einschlag erzeugt eine Materiescheibe um die Urerde, aus der sich innerhalb von Jahrhunderten ein kleiner erster Mond bildet. Dieser wandert langsam nach außen. Nach mehreren Millionen Jahren kommt es zum nächsten Einschlag, wiederum bildet sich eine Materiescheibe und ein zweiter Mond entsteht. Auch er wandert nach außen und stößt schließlich mit dem ersten Mond zusammen.

HIMMELSÜBERSICHT


Sonne, Mond und Planeten

Zum Jahreswechsel findet der späteste Sonnenaufgang des neuen Jahres statt. Bis Ende des Monats geht die Sonne bereits wieder 45 Minuten später unter. Am 4. Januar erreicht die Erde ihren sonnennächsten Punkt (Perihel) auf ihrer jährlichen Bahn um die Sonne. Sie steht dann rund 3.5% näher als im Aphel, dem sonnenfernsten Punkt, den sie im Juli erreicht.
Der Mond steht am 2. Januar zwischen Venus und Mars. Die Nacht vom 11. auf den 12. Januar ist die längste Vollmondnacht des Jahres - falls Schnee liegt zeigt sich die Landschaft hell erleuchtet. Am Morgen des 19. Januar steht der abnehmende Mond nur 1.5° von Jupiter entfernt. Am 31. Januar hält sich der Mond erneut bei Venus und Mars auf.
Venus ist der strahlende "Abendstern". Er gelangt in grösste Elongation und zeigt sich zur Monatsmitte durch ein Teleskop zur Hälfte beleuchtet. Mars ist weiterhin bis 21½ Uhr im Südwesten zu sehen. Uranus ist noch bis gegen Mitternacht zu finden, Neptun verschwindet in der Abenddämmerung.
Merkur ist von Mitteleuropa aus zwischen 8. und 23. Januar bei Beginn der bürgerlichen Morgendämmerung bis 7° hoch über dem Südosthorizont zu finden. Er wird nicht auffällig hell, am einfachstem ist er um den 14. Januar zu erhaschen - ein Fernglas könnte während der Sichtbarkeitsperiode beim Aufsuchen helfen.
Mars gelingt es weiterhin der Sonne scheinbar ostwärts zu entfliehen, die Sonne wird nun aber leicht schneller: das Sichtbarkeitsintervall am Abendhimmel verkürzt sich von fünf Stunden um eine halbe Stunde. Noch immer geht der orange-rötliche Planet gegen 21½ Uhr unter. Er wandert der Ekliptik entlang ostwärts und wechselt am 19. Januar vom Sternbild Wassermann in die Fische. Ab der Monatsmitte ist er lichtschwächer als 1. Grösse.
Jupiter ist der strahlend helle "Stern" in der zweiten Nachthälfte. Er verfrüht seinen Aufgang am Monatsende sogar auf die Zeit vor Mitternacht. Am 19. Januar steht der Mond drei scheinbare Monddurchmesser neben Jupiter.
Saturn stand am 10. Dezember 2016 in Konjunktion und taucht am 3. Januar erstmals wieder in der Morgendämmerung auf. Der Winkelabstand von der Sonne vergrössert sich rasant, so dass er zu Monatsende bereits eine Elongation von 47° aufweist und ab 5¼ Uhr auffällig hell am Morgenhimmel zu sehen sein wird.


Im Zenit prangt der Große Wagen.

Die im Bogen verlängerte Deichsel führt zunächst zum orangefarbenen Arktur und dann zur blauweißen Spica. Deren Sternbild Jungfrau im Südosten den Platz eingenommen hat. Der hellste Stern (Alpha Virginis) dort ist Spica. Spica ist lateinisch und bedeutet „Kornähre“; sie ist ein Symbol für die Fruchtbarkeit der Jungfrau. Im Gegensatz zum rötlichen Arktur leuchtet Spica in bläulicher Farbe. Spica ist auch mit ziemlich genau 1 mag um eine ganze Größenklasse lichtschwächer als Arktur. Dies betrifft allerdings nur ihre scheinbare Helligkeit.
In südwestlicher Himmelsrichtung fällt Regulus im Löwen auf. Die drei Sterne Spica, Arktur und Regulus bilden zusammen das sogenannte Frühlingsdreieck. In diesem Jahr stört ein „Stern“ das bekannte Trio: Der helle Planet Jupiter zieht im Löwen die Blicke auf sich. Etwas oberhalb des Frühlingsdreiecks findet man das blasse Sternbild Haar der Berenike. Zum Südosthorizont hin kündigt sich der Übergang vom Frühlings- zum Sommersternhimmel an. Knapp über dem südöstlichen Horizont geht der Skorpion auf und mit ihm die Planeten Mars und Saturn.

Im Sternbild Löwe kann man mit Hilfe lichtstarker Teleskope viele Galaxien beobachten, die viele Millionen Lichtjahre von uns entfernt sind.                                         
Im nächsten Monat nimmt die Tageslänge weiter deutlich zu: Am 30. April steht die Sonne in Flensburg mehr als 15 Stunden über dem Horizont und damit über zwei Stunden länger als morgen. In unseren Breiten verlängert sich der lichte Tag immerhin um anderthalb Stunden.          
Abends geben nun die Figuren des Winters ihre Abschiedsvorstellung. Ab der Monatsmitte dürfte es schwer werden, nach Sonnenuntergang noch Sirius und Rigel, den Fuß des Orion, zu erspähen. Später sinken auch Stier und Kleiner Hund unter den Horizont.

Im Laufe des Monats zeigt auch der Himmel, dass die warme Jahreszeit nicht mehr fern ist: Das Sommerdreieck funkelt bereits kurz nach Mitternacht im Osten.               

Diagramme


 mondphasen.jpg  sichtbarkeit_Planeten.jpg
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Diagramme erstellt mit „Das Planetarium 1900-2100“

 

Sonnenlauf über Ottobeuren am 15. Januar 12:00 Uhr MEZ

Sonnenlauf Ottobeuren Januar 2017
Grafik erstellt mit http://www.sonnenverlauf.de

Sternenhimmel im Überblick am 15. Januar 22:00 Uhr MEZ

januar2017.jpg

Grafik erstellt mit Stellarium 0.13.3 http://www.stellarium.org

Download der Monatsübersicht als PDF: Monatsuebersicht Januar 2017