Sonnenuntergang in Kassel (Lara Bendig)

Freitag, 14. Dezember 2018

Astronomischer AdventsKalender Tür 14



Lösung Tür 13:

Klar, alles bezog sich auf die N-Halbkugel...

a) stimmt
b) stimmt auch....ich hatte einen Tipp gegeben: "Die Gewinner werden bei der Jahresabschlussfeier im SFN am 21.12. ausgelost und bekannt gegeben." stand genau oben drüber....
Und wenn man dann auf der Homepage nachsieht, erkennt man zwei Jungs an der Orgel...wer wird das wohl sein???? Gut, es steht nirgendwo, dass sie dieses Jahr wieder spielen, ist aber so. Wurde aber auf das Konzert an sich hingewiesen, wird es schon als richtige Antwort gezählt.
c) stimmt
d) und e) stimmen nicht... Begründung folgt gleich in einem Extraplot
f) überlasse ich jedem selbst, man soll niemanden den Glauben an den W-Mann nehmen....

Quote richtiger Lösungen: 68%

Tür 14: 


Was ist die Potsdamer Kartoffel?

a) eine besonders weich kochende Süßkartoffel, die nur im Stadtpark von Potsdam angebaut wird?

b) ein Modell der Erde, das in Potsdam entstanden ist?

c) eine kartoffelförmige goldene  Verzierung an der östlichen Außenwand vom Schloss Charlottenhof im englischen Garten von Potsdam?

d) eine Beilage in der Mensa der Universität Potsdam, serviert mit Quark?

e) Ein Spitzname für den Asteroiden 20461 Dioretsa, die er auf Grund seiner Form und seiner Entdeckung am 8.6.1999 in der Potsdamer Sternwarte erhalten hat.


Einsendeschluss Samstag  10.00 Uhr an kphaupt@sfn-kassel.de mit Lösung und Name im Kopf der Mail

Unter allen, die mindestens 12 richtige Antworten geschickt haben, werden zweimal  je ein 3D
Magnet der Erde verlost.
   Der- oder diejenige, der/die die höchste Anzahl an richtigen Antworten geschickt hat, erhält einen ESO Bild-Kalender 2019.
   Sollten mehrere Personen die gleiche höchste Anzahl an Antworten geschickt haben, so wird gelost.
 
    NASA/ESA Bild des Tages:

Orionnebel

Bald ist der kürzeste Tag des Jahres

Die Jahresbahn der Sonne am Himmel (Ekliptik) steht um 23°,5 gegen den Himmelsäquator geneigt. Im (Nord-)Winter steht die Sonne unterhalb des Himmelsäquators, deswegen sind die Tage im Winterhalbjahr kürzer.
Am 21.12. steht nun die Sonne am weitesten südlich vom Himmelsäquator entfernt. Das müsste also der kürzeste Tag des Jahres sein.
Wenn man sich aber  die Lage der Ekliptik und des Himmelsäquators ansieht, merkt man, dass auch einige Zeit vor und nach dem 21.12. die Sonne nur unbedeutend näher am Himmelsäquator steht. Pro Tag verschiebt sie sich durch die Jahresbewegung um etwa 1 Grad nach Osten, erst am 21.3. erreicht sie den Himmelsäquator (Tag- und Nachtgleiche).
Es macht also in der Tageslänge zwischen dem 20., 21. und 22.12.nur Sekunden aus, ist also für uns nicht bemerkbar.
Bedeckter oder weniger bedeckter Himmel haben da einen deutlich wahrnehmbareren Effekt.
Zwischen dem 18.12. und dem 24.12. ist die Tageslänge in Kassel, auf Minuten gerundet, genau 7 Stunden und 50 Minuten.Am 17.12. und am 25.12. ist es ungefähr eine Minute länger hell, eigentlich auch nicht wahrnehmbar.
Rechnerisch gibt es natürlich, wenn man sekundengenaue Angaben macht, den kürzesten Tag des Jahres, aber praktisch gesehen ist die Tageslänge fast eine Woche lang gleich kurz.

Viel stärker machen sich die unterschiedlichen Zeiten für Sonnenauf- und untergänge bemerkbar.

 Warum ist es im Dezember am Abend und im Januar am Morgen besonders dunkel?
Am 21.12. ist der kürzeste Tag des Jahres. Die Sonne geht in Kassel dann um 8.24 Uhr auf und schon nach etwa 8 Stunden um 16.15 Uhr wieder unter.
Mittags steht sie dann gerade einmal 15° über dem Südhorizont (62° im Sommer am 21.6.).

Wenn man aber in den Kalender sieht, dann stellt man fest:
Zurzeit geht die Sonne bei uns schon um 16.13 Uhr unter, während der Sonnenaufgang Anfang Januar erst bei 8.29 Uhr liegt. Nur jeweils wenige Minuten, aber immerhin…
Zurzeit kommt die Sonne „schon“ um 8.19 Uhr über den Horizont. Solche frühen Aufgangszeiten erreicht sie erst wieder am 17.1., also in über einem Monat.
Es stimmt also: Der Januar ist morgens dunkler als der Dezember, der aber ist abends dunkler als der Januar….aber der kürzeste Tag des Jahres ist am 21.12!

Die Skizze veranschaulicht diesen Effekt.
Dieses seltsame Verhalten liegt daran, dass die Sonne am Himmel keine gleichmäßige (scheinbare) Bewegung ausführt. Durch die Erddrehung wandert sie ja täglich von Osten nach Westen, gleichzeitig bewegt sie sich aber durch den Umlauf der Erde um die Sonne ein kleines Stück von Westen nach Osten.
Da die Erdumlaufbahn eine Ellipse ist, bewegt sich die Erde im sonnennächsten Punkt ihrer Bahn (Anfang Januar) am schnellsten. Dadurch weicht die wahre Sonne bis zu 8 Minuten von einer gleichmäßig laufenden Sonne ab.

Wir kontrollieren den Sonnengang mit unseren Uhren. Diese aber richten sich nach der Zeiteinteilung längs des Himmelsäquators und gegen den ist die Sonnenbahn um 23°,5 geneigt. Aus diesem Grund läuft die Sonne am Himmel bis zu 10 Minuten schneller oder langsamer als es eine Uhr anzeigen würde.
Beide Effekte zusammen erzeugen die sog. Zeitgleichung, die also angibt, wie stark eine Sonnenuhr von einer mechanischen Uhr abweicht. Anfang Februar steht die Sonne 15 Minuten zu spät im Süden, am Novemberbeginn dafür 16 Minuten zu früh.

Dieser Zeitgleichungseffekt sorgt dafür, dass frühester Sonnenuntergang und spätester Sonnenaufgang nicht am kürzesten Tag des Jahres liegen, sondern fast 3 Wochen auseinander.

Übrigens: Nur an vier Tagen im Jahr zeigt eine Sonnenuhr die „richtige“ Zeit an: Am 16.4., 15.6., 1.9. und am 25.12.

Das Bild zeigt, wie sich die Zeiten für Sonnenuntergang SU und Sonnenaufgang SA im Dezember verschieben, die senkrechten Striche markieren die Tageslänge.

Entwicklung der Tageslänge im Dezember

Donnerstag, 13. Dezember 2018

Astronomischer AdventsKalender Tür 13


Lösung Tür 12:

e) ist richtig, die Sonne ist innerhalb eines offenen Sternhaufens entstanden, da sind viele Hundert bis zu Tausend Sterne drin.
Schwierig ist es, diese Geschwister zu finden.
Man sucht Sterne in der Sonnenumgebung mit gleicher chemischer Zusammensetzung, gleichem Alter und gemeinsamer Bewegung. Die Sterne können, wegen ihrer unterschiedlichen Massen, aber sonst vollkommen abweichende physikalische Parameter haben.
Wenn es gemeinsame Entstehungsprozesse von Leben gibt, dann ist zu erwarten, dass um die Zwillingsgeschwister der Sonne auf ev. erdähnlichen Planeten ebenfalls Leben existiert.
Es gibt Hinweise auf einzelne Geschwister, aber keine endgültigen Bestätigungen.
Manche haben dazu Links gefunden. Aber es war nach einer Anzahl gefragt...und eine Schwester/Bruder wäre damit falsch. Auch wenn die anderen Geschwister unbekannt sind, sie muss es geben, denn ein einzelner Stern oder zwei einzelne Sterne können physikalisch nicht entstehen, nur viele in einem offenen Sternhaufen.

Quote der richtigen Lösungen: 64%

Wir haben Halbzeit...bisher haben 25% der Einsender alle Aufgaben richtig gelöst.

Die Gewinner werden bei der Jahresabschlussfeier im SFN am 21.12. ausgelost und bekannt gegeben.
.
Tür 13:

Der 21.12. 2018 ist

a) der Tag der Wintersonnenwende

b) der Tag einer vierhändigen Orgelimprovisation von David und Luke im SFN

c) der kürzeste Tag des Jahres

d) der Tag, an dem es abends am frühesten dunkel wird

e) der Tag, an dem es morgens am spätesten hell wird

f) der Tag, an dem der Weihnachtsmann seinen Schlitten belädt und am Nordpol Richtung Kassel  aufbricht

Es sind wieder mehrere Antworten möglich!

Die Begründung erscheint am Freitag als News-Meldung in App und Blog.


Einsendeschluss Freitag  10.00 Uhr an kphaupt@sfn-kassel.de mit Lösung und Name im Kopf der Mail

Unter allen, die mindestens 12 richtige Antworten geschickt haben, werden zweimal  je ein 3D
Magnet der Erde verlost.
   Der- oder diejenige, der/die die höchste Anzahl an richtigen Antworten geschickt hat, erhält einen ESO Bild-Kalender 2019.
   Sollten mehrere Personen die gleiche höchste Anzahl an Antworten geschickt haben, so wird gelost.
 
    NASA/ESA Bild des Tages:

Offener Sternhaufen in der Leierr

Merkur am Morgenhimmel



Die Morgensichtbarkeit währt nur wenige Tage.
Venus war seit 6.00 Uhr als Morgenstern hell am Himmel, aber Merkur war da noch nicht aufgegangen, da er ja dichter an der Sonne steht.
Als dann gegen 7.00 Uhr Merkur hoch genug stand, war Venus hinter einer dichten Wolkendecke verschwunden, aber der Blick auf Merkur tief im SO über Kassel war frei.

Merkur am 13.12., 7.07 Uhr







Mittwoch, 12. Dezember 2018

Die Entstehung aus dem Nichts: 6) Unbestimmtheiten




Das Modell der Quantenmechanik ergibt, dass bestimmte Größen nicht gleichzeitig genau messbar sind.

Werner Heisenberg hat dies zuerst in der Unbestimmtheitsrelation UBR zwischen Ort x und Impuls p = m*v formuliert:

Je genauer man den Ort x eines Objektes bestimmen will, desto unbestimmter wird der Impuls p und umgekehrt. Es ist also nicht möglich, gleichzeitig genau Ort und Impuls (Schwung) eines Mikroobjektes zu messen.

Der Grund liegt nicht in dem Messgerät oder einem Unvermögen der Physiker/innen. Das Modell der Quantenmechanik ergibt dies als recht einfache mathematische Folgerung aus der Beschreibung der Quanten durch Wellen.

Die Unbestimmtheiten Δx und Δp hängen voneinander ab, für ihr Produkt gilt: Δx * Δp > h/2π. 

Durch kein Experiment lässt sich die UBR umgehen, trotzdem ist sie nicht die Folge eines experimentellen Einflusses oder einer Störung sondern eine ontologische Eigenschaft eines Mikroobjektes, d.h. die von uns Menschen erdachten Größen Ort und Impuls haben für das Mikroobjekt andere Eigenschaften. Es macht deswegen keinen Sinn von einer Bahn oder Bewegung eines Mikroobjektes zu sprechen.

Wir gehen sogar weiter:
Bahnen, Orte und Geschwindigkeiten sind Begriffe unserer menschlichen Anschauungen, sie gibt es in der Realität der Quantenwelt nicht.

Solche Unbestimmtheiten gibt es auch zwischen anderen Größen: Es existieren zum Beispiel nicht bestimmte Drehimpulskomponenten eines Objektes zur gleichen Zeit. 

Sehr weitreichende Konsequenzen hat auch die Unbestimmtheit von Energie E und Zeit t:
ΔE * Δt > h/2π. Für den Zeitraum Δt ist die Energie eines Mikroobjektes unbestimmt, d.h. für beliebig kurze Zeiträume kann ein beliebig hoher Energiebetrag ΔE «aus dem Nichts“ auftauchen.

Darüber mehr im nächsten Plot zu diesem Thema. 

Vortrag zu Unbestimmtheiten: Do, 13.12., 18.00 Uhr im SFN

Das erste Selfie vom Mars Insight

Gestern wurde von der NASA/JPL dieses aus mehreren Einzelbildern zusammengesetzte Selfie der Sonde MarsInsight veröffentlicht.


Weitere Bilder (vom 4.12.):

Seismometer vorne

Solarzellen

Astronomischer AdventsKalender Tür 12



Lösung Tür 11:

 a) Unsinn, wenn überhaupt schmelzen die Fassungen der Okularlinsen...
 b) Es gibt höhere heiße Wolken, das sind die Sonnenfackeln

c) Richtig: Bei Sonnenflecken blicken wir in magnetische Flußröhren, da ist durch die Magnetfelder das Gas abgekühlt und wir blicken deshalb auch mehrere 1000 km tiefer in die Photosphäre. Diese Eindellungen der Flecken sieht man als Wilson-Effekt besonders am Sonnenrand (seit 1769 bekannt).

d) logischerweise auch richtig

aus Wissenschaft in die Schulen

e) seltsamerweise auch richtig...gemeint sind nicht Sommersprossen, sondern oft auch Altersflecken genannte Reaktionen der Haut auf zu viel Sonneneinstrahlung (Melasmen, lentigo solaris).

Quote vollständiger Lösungen: 40%


Tür 12: 

Wieviel Geschwister hat die Sonne?

a) Keine
b) eine Schwester
c) einen Bruder
d) ca. 10
e) ca. 1000


Einsendeschluss Donnerstag  10.00 Uhr an kphaupt@sfn-kassel.de mit Lösung und Name im Kopf der Mail

Unter allen, die mindestens 12 richtige Antworten geschickt haben, werden zweimal  je ein 3D
Magnet der Erde verlost.
   Der- oder diejenige, der/die die höchste Anzahl an richtigen Antworten geschickt hat, erhält einen ESO Bild-Kalender 2019.
   Sollten mehrere Personen die gleiche höchste Anzahl an Antworten geschickt haben, so wird gelost.
 
    NASA/ESA Bild des Tages:

Zwerggalaxie

Dienstag, 11. Dezember 2018

Astronomischer AdventsKalender Tür 11



Lösung von Tür 10:

Damit der Planet ein eigenes Magnetfeld erzeugt muss ein Dynamoeffekt eintreten. Dazu braucht man Konvektion und Rotation.
Mars und Venus besitzen eine komplett erstarrte Kruste und sehr wahrscheinlich keinen festen Kern. Dadurch bilden sich keine Konvektionen aus, so dass kein Magnetfeld entstehen kann.
Merkur besitzt wohl schon einen kleinen Kernbereich, der erstarrt ist. Durch das Anwachsen des Kernbereichs kann Konvektion angetrieben werden.
Bei Jupiter und Saturn verhält sich bei dem großen Druck im Zentrum der Wasserstoff wie ein festes Metall.
Somit haben nur Venus und Mars keine eigenen Magnetfelder, b) und d) sind richtig.

Quote richtiger Lösungen:70%

Tür 11:

Was sind Sonnenflecken?

a) Bei zu langem Gebrauch von Fernrohren zur Sonnenbeobachtung entstehen Brennflecken auf den Okularen.

b) Kühlere Wolken, die in der oberen Photosphäre der Sonne das Licht blockieren

c) Einblicke in tieferliegende aber abgekühlte Gebiete der Sonne.

d) Gebiete in der Photosphäre mit besonders starken Magnetfeldern

e) Pigmentstörungen der Haut bei zu langem Sonnenbaden.

(es sind mehrere Angaben möglich).

Einsendeschluss Mittwoch  10.00 Uhr an kphaupt@sfn-kassel.de mit Lösung und Name im Kopf der Mail

Unter allen, die mindestens 12 richtige Antworten geschickt haben, werden zweimal  je ein 3D
Magnet der Erde verlost.
   Der- oder diejenige, der/die die höchste Anzahl an richtigen Antworten geschickt hat, erhält einen ESO Bild-Kalender 2019.
   Sollten mehrere Personen die gleiche höchste Anzahl an Antworten geschickt haben, so wird gelost.
 
    NASA/ESA Bild des Tages:

Globulen im Carinaenebel

Film: "SNOLAB - Das tiefste und reinste Labor der Erde" im OK

Der Dokumentarfilm von KP Haupt zeigt die Arbeit in 2100 m Tiefe. In diesem kanadischen Labor wurde das Sonnen-Neutrinorätsel gelöst (Nobelpreis 2015).

Der Film läuft heute, Di, um 21.27 Uhr im Offenen Kanal Kassel, wird um 1.27 Uhr und morgen am Mi um13.27 Uhr und 17.27 Uhr sowie im Tagesprogramm am Samstag und Sonntag jeweils um 17.27 Uhr wiederholt.