Strahlender Sonnenschein - an die 150 begeisterte Besucher inkl. Lokalpresse -bemerkenswerte Daten- und Bildausbeute:
Der Venustransit 2004 war für unsere Sternwarte und alle Teilnehmer ein voller Erfolg!

Zwar wussten wir, dass die große Buche im Klostergarten erst ab 8 Uhr die Sicht auf die Sonne freigibt, aber ein portables C 8 stand an sonniger Stelle bereit zu Beobachtung des ersten Kontakts um 7:20:19 Uhr MESZ.

   
   

   

   
   

   

   
   
   

Hier unsere Daten:

Koordinaten unserer Sternwarte:
Nördl. Breite: 48°22'32"; östl. Länge: 10°54'04"

1. Kontakt: 7:20:19 (alle Zeiten in MESZ = UT + 2 Std.)
2. Kontakt: 7:39:20; Abreißen des "Tropfens": 7:39:54
3. Kontakt: 13:04:40; (Tropfen-Beginn 13:03:17)
4. Kontakt: 13:22:37

Die nachfolgenden 4 Webcam-Bilder (f=200mm) zeigen den Venustransit in genordeter Ausrichtung:

Die folgenden Bilder wurden mit einer digitalen Videokamera durch das Okular eines Refraktors f=1300mm fotografiert, leider ohne Justage in Nordrichtung der Sonne. Die ersten beiden geben den zweiten Kontakt wieder (am C8).

   
   
   
   
   
   
   
   

Breiten Raum durfte dieses Jahr der Venusdurchgang auch im Jahresbericht unserer Schule einnehmen (S. 94ff: "Venus quert Sonne"). Sowohl die Aktivitäten unserer Astronomiegruppe zum Venustransit samt ausführlicher Erörterung der Halleyschen Methode der Bestimmung der Astronomischen Einheit wurden dort beschrieben. Hier nun, wie im Jahresbericht angekündigt, unsere Auswertungen und Ergebnisse, da diese bei Redaktionsschluss seinerzeit noch nicht vorlagen.

Die Sache gestaltete sich zunächst alles andere denn als Erfolgsstory: Schon in der Vorbereitungsphase konnte keine Partnerschule in Südafrika gefunden werden. Schließlich verließen wir uns auf das Internationale «SchoolProjekt», das würde massenhaft gute Ergebnisse aus aller Welt bringen. Denn wir hatten eigentlich ganz auf die Abstandsmessung der beiden Transitlinien aus Photoserien aus unserer Sternwarte und einer Partnersternwarte irgendwo in Südafrika gesetzt, doch wir warteten und suchten im Internet und per E-mail sehr lang, bis wir einsehen mussten, dass da diesbezüglich absolut nichts zu holen war. - Enttäuschung Nummer 1! Doch wir hatten ja unsere Kontaktzeit-Messungen, und mit dieser Methode musste es ja auch gehen.

Doch auch hier erwiesen sich die world-wide-web-Kontakte als trügerisch: hunderte von Messungen in Europa, aber nichts weit südlich des Äquators (-jedenfalls haben wir nichts gefunden!). Aber wozu gibt es denn die Computerberechnungen der NASA! Unter:
http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/transit/TV2004.html
stehen die Zeiten für die Venuskontakte für einige hundert Orte der Welt aufgelistet. Und damit ging's dann los:

Erfolg Nummer eins:
Die von der NASA berechnete Zeitspanne t zwischen zweitem und drittem Kontakt für Augsburg von 5:39:44 UT bis 11:03:58 UT beträgt - t_A = 19454 Sekunden Nimmt man von unseren Zeiten die oben aufgeführten Mittelwerte für den 2. und 3. Kontakt, so ergibt sich 5:39:37 UT bis 11:03:58 UT, eine also nur ganze 7 Sekunden längere Zeitspanne - ein glänzendes Ergebnis! (Doch sieht man auch hier, dass das Tropfenphänomen nicht zu "verachten" ist!) Für Pretoria berechnete die NASA t_P = 20016 Sekunden für die Zeit zwischen zweitem und drittem Kontakt. Damit sollte nun ein fulminantes Ergebnis herauskommen!

Doch: Enttäuschung Nummer2: Setzt man in die im Jahresbericht hergeleitete Formel
1 AE = d/sin((k-1)Dσ/2R)
d = 7545 km (als direkten geradlinigen Abstand zwischen Augsburg und Pretoria) sowie die entsprechenden Zeitspannen ein, wobei vorher noch die Gleichung

D=

umgeformt wurde zu D/R=

Wo liegt der Fehler? Er liegt in den starken Vereinfachungen, die wir - zum besseren Verständnis des Prinzips der Vorgehensweise - gemacht haben. Für ein Mindestmaß an Genauigkeit sind aber folgende Tatsachen im Einzelnen zu berücksichtigen:

• 1. Die Erdachse ist Anfang Juni etwa 23° gegen die Sonne geneigt, so dass für die Entfernung Augsburg-Pretoria d cos23= 6945 km statt d = 7545 km zu nehmen ist.
• 2. Augsburg und Pretoria liegen nicht auf dem selben Längengrad; der Unterschied beträt etwa 19°. Diese "Schieflage" macht sich in jedem Paar von Vergleichspunkten der Transitlinien auf der Sonne bemerkbar, so dass der tatsächliche Linienabstand nicht D, sondern D/cos19°beträgt.
• 3. Als relative Winkelgeschwindigkeit der Venus vor der Sonnenscheibe wurde im Jahresbericht der Durchschnittswert von 0,0672''/s (Literaturwert) angegeben. Infolge der Exzentrizitäten der Erd- und Venusbahn schwankt dieser Wert jedoch; außerdem ist die Eigenrotation der Erde zu berücksichtigen. Insgesamt scheint dieser Wert (neben den Kontaktzeiten selbst) mit der kritischste von allen zu sein, da er die Zeitdauer t_R für den diametralen Durchgang liefert.

Wir gingen nun rein experimentell vor: Bei der Projektion der Sonnenbilder (an der Schultafel) verhielt sich die Länge unserer "eigenen" Transitlinie zum Sonnendurchmesser wie 72 : 98, in sehr guter Übereinstimmung zu einer exzellenten Abbildung in SuW 8, S.67. Somit ergibt sich als entsprechende fiktive Transitdauer für die diametrale Querung der Sonne t_R = t_A 98/72 = 26488 Sekunden.

Mit diesen drei Korrekturen erhielten wir tatsächlich ein sehr schönes Endergebnis, nämlich

1 AE = 157,5 Mio. km, also eine Abweichung um 5,3%.

Daraus errechnet sich unsere
Sonnenparallaxe Ψ = arcsin (6378 km / 157,5 km) = 8,35''
gegenüber 8,79'' als (gerundetem) amtlichem Wert.

Der Fehler unserer Kontaktzeitdauer - erlaubt man den «Kunstgriff» der Mittelung - beträgt nur 7 Sekunden, was sich im Endergebnis als Abweichung von nur 1,2 % niederschlägt. (Mit den exakten NASA-Werten erhalten wir - nach Berücksichtigung der bisherigen Verbesserungen - eine Astronomische Einheit von 155,6 Mio. km, also einen Fehler von immer noch 4,0 %). Es müssten also noch weitere Vereinfachungen in die Kompliziertheit der Realität umgesetzt werden, etwa der Faktor k, der bei uns nach Kepler lediglich das Verhältnis der großen Halbachsen angibt, nicht jedoch das Verhältnis der tatsächlichen Entfernungen zur Sonne zum Zeitpunkt der Beobachtung, ferner die Radien von Erde und Sonne (1 AE geht von Mittelpunkt zu Mittelpunkt) sowie viele weitere Feinheiten, auf die in der im Jahresbericht angegebenen Literatur hingewiesen wird.

Was bleibt, ist die Freude an dem gelungenen «Experiment Sonnenparallaxe» mit seinen hohen Herausforderungen für eine «Mittelstufen-Mannschaft», mit seinem Flair und all seinen bereichernden Erlebnissen, Beobachtungen und herrlichen Bildern, sowie der hochinteressanten detektivischen Kleinarbeit bei der Auswertung und Fehlersuche. Nicht zuletzt jedoch bleibt und festigt sich der hohe Respekt vor den Beobachtern und Berechnern, die es ein Viertel-Jahrtausend vor uns unternommen haben, den Grundlagen der Vermessung des Weltalls auf die Spur zu kommen.

Letzte Änderung dieser Seite:
08.07.2005 22:16:25 Uhr