§ 7- Horizontalsystem. § 8. Äquatorialsystem.
9
über den Horizont angiebt, er wird der Höhenwinkel oder
die Höhe genannt und vom Horizont an von o° bis qo° ge-
zählt. Statt des Höhenwinkels h kann auch sein Komplement,
die Zenithdistanz Zb, eintreten.
Zur Aufnahme von Azimut und Höhe dient der Theodolit
(Auzout und Picard 1667), ein Fernrohr, das sich gleichmässig um
eine vertikale und eine horizontale Achse drehen lässt; einfacher ist der
Spiegelsextant (Hadley 1731). Zu bemerken ist, dass bei genaueren
Messungen die atmosphärische Strahlenbrechung zu berück-
sichtigen ist, die in der Nähe des Horizontes, wo sie ihren grössten
Wert erreicht, bis gegen 40' betragen kann.
Anmerkung. Zur Bestimmung dernord-Süd- odermittags-
linie (Ns in Fig. 6) eines Ortes, die man auch aus der Stellung
der Magnetnadel erhält, wenn man ihre Deklination kennt, findet
der Theodolit Verwendung. Man macht von demselben Stern bei
derselben Höhe eine Aufnahme vor und eine nach seiner Kul-
mination und halbiert den Winkel,
um welchen das Fernrohr um seine
vertikale Achse gedreht worden ist.
Aufgabe. Von zwei Ster-
nen B und B' kennt man die
Azimute und die Höhen, ihre
Winkelentfernung von einander
ist zu berechnen.
[Verbindet man die beiden
Punkte B und B' durch den Bogen
eines Kugelgrosskreises, so erhält
man das sphärische Dreieck Zbb
(Fig. 6), von welchem man die
beiden Seiten Zb und Zb' als die Fig. 6.
Komplemente der gegebenen Höhen
und den eingeschlossenen Winkel Z als die Differenz der Azimute
kennt; die Seite Bb' ist daher nach dem Kosinussatz zu berechnen].
Beispiel. B : a = 47° 58,4', h = 55° 39,5';
B': a'= 79° 36,8', h'= 27° 18,7'.
[Bb' = 36° 20'].
§ 8. Äquatorialsystem.
Zur absoluten Festlegung von Sternpositionen, wie man
sie zur Herstellung von Sternkarten oder Himmelsgloben
braucht, wählt man das Äquatorialsystem. Grundkreis des-
selben ist der Himmelsäquator; als Nullpunkt der Gradein- -
teilung dient ein bestimmter Punkt desselben, der Frühlings-
punkt (§ io), von ihm aus werden die Bogen auf dem Äquator
links herum, also über Osten, von o° bis 360o gezählt.
Durch sämtliche Teilpunkte des Äquators legt man Halbkreise
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
TM Hauptwörter (100): [T27: [Erde Linie Punkt Breite Länge Kreis Ort Meile Winkel Meridian]]
TM Hauptwörter (200): [T180: [Erde Punkt Sonne Kreis Linie Ort Horizont Richtung Aequator Zone], T47: [Karte Lage Länge Breite Größe Meile Linie Ort Grenze Höhe]]
36
Die Planeten.
nach ihrer unteren Konjunktion in etwa 40o Abweichung von
der Sonne.
Trotzdem von allen Planeten sich die Venus der Erde
am meisten nähert, bis auf 5 Mill. Meilen mit einem schein-
baren Durchmesser von 64", sind doch bei der grossen Leb-
haftigkeit ihres Glanzes Beobachtungen ihrer Oberfläche
schwierig. Dämmerungserscheinungen, wenn sie als schmale
Sichel sichtbar wird, lassen auf eine Atmosphäre schliessen,
die dichter als die unserer Erde und beständig mit Wolken
beladen zu sein scheint. Die Intensität des Sonnenlichtes ist
auf der Venus doppelt so gross als auf der Erde.
Anmerkung. Um eine Vorstellung davon za haben, wie
ans den Venusdurchgängen die Sonnenparallaxe bestimmt werdea
kann, erwäge man folgendes: A und B mögen zwei Beobachtungs-
orte auf der Erde sein, die
einander diametral gegenüber
liegen. A siebt die Venus V
in der Linie a' a", B in b' b"
über die Sonnenscheibe ziehen;
es wird also möglich sein,
die Entfernung beider Parallelen
von einander, also die Strecke
ab, als Winkel zu messen; der-
selbe würde sich zu 53,1" er-
geben. Da sich nun Va : Va
= Vb : Vb verhält, so sind
die Dreiecke Vab und Vab
ähnlich, und es ist auch Ab : ab
= Va:Va=l:3, wenn die
Sonnenweite der Venus gleich
f- Erdweiten gesetzt wird; es
erscheint also Ab von der
Sonne aus gesehen unter einem Winkel, der ein Drittel von 53,1",
also 17,7" beträgt, die Horizontalparallaxe der Sonne ergiebt sich
hiernach = 8,85''.
Aufgabe 1. Gesetzt Erde und Venus bewegen sich in kon-
zentrischen Kreisen um die Sonne, die Erde in T = 365,256 Tagen,
die Venus in % — 224,7 Tagen; nach wieviel Tagen von der oberen
Konjunktion an gerechnet tritt Venus in untere Konjunktion?
[Die Zahl der von V durchlaufenen Bogengrade, vermindert um
die Zahl der von E durchlaufenen, muss 180 ergeben:
36° 360
— .X--T~ *s =
T . T
X = —7^-r — 292 Tage;
2 (T-t) ë
nach 584 Tagen tritt sie folglich wieder in obere Konjunktion.]
Fig. 18.
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
TM Hauptwörter (100): [T81: [Sonne Erde Tag Mond Himmel Nacht Stern Zeit Licht Stunde], T30: [Periode Abschnitt erster zweiter Zeitraum dritter Jahr Kapitel Sonne Planet], T27: [Erde Linie Punkt Breite Länge Kreis Ort Meile Winkel Meridian], T92: [Mensch Leben Natur Arbeit Zeit Ding Geist Welt Art Seele]]
TM Hauptwörter (200): [T164: [Sonne Erde Mond Tag Stern Planet Zeit Himmel Jahr Bewegung], T47: [Karte Lage Länge Breite Größe Meile Linie Ort Grenze Höhe]]
44
Die Planeten.
messer sind meist sehr klein und scheinen zwischen 25 und
375 km zu liegen; sie scheinen durchweg von einer dichten
und ausgedehnten Atmosphäre umhüllt zu sein.
Auf der Urania in Berlin wurde 1898 der Eros entdeckt,
dessen mittlere Entfernung von der Sonne kleiner ist als die
des Mars; 1906 und 1907 wurden in Heidelberg Achilles,
Patroklus und Hektor aufgefunden, deren Bahnen an die
Jupitersbahn heran oder sogar über dieselbe hinaus reichen.
Wenn die Massenanziehung der Faktor ist, welcher die
Bewegungen der Weltkörper bestimmt, so müssen auch
zwischen den Gliedern unseres Planetensystems sich Abweich-
ungen, „Störungen" in der normalen Bahn herausstellen,
die um so bedeutender werden, je grösser der Massenunter-
schied und je geringer die Entfernung der sich beeinflussenden
Planeten ist. So finden wir denn auch sehr beträchtliche
Störungen bei den kleinen Asteroiden, zumal wenn sie dem
gewaltigen Jupiter nahe kommen.
Solche Störungen wurden in den ersten Dezennien dieses
Jahrhunderts auch im Laufe des Uranus beobachtet und zwar
derartige, dass sie sich aus der Einwirkung der bekannten
Planeten nicht erklären Hessen. Somit blieb nichts anderes
übrig, als auf das Vorhandensein eines noch unbekannten
transuranischen Planeten zu schliessen. Gleichzeitig und
von einander unabhängig unternahmen Leverrier, Direktor
der Sternwarte von Paris und der Engländer Adams die
Aufgabe, aus der Grösse der Störungen die Elemente des
unbekannten Planeten durch Rechnung zu bestimmen. Le-
verrier legte sein Resultat im August 1846 der Akademie der
Wissenschaften in Paris vor und richtete danach an Galle in
Berlin ein Schreiben mit der Bitte, den Planeten an dem
errechneten Orte aufzusuchen. Noch an demselben Abend,
an welchem Galle den Brief erhielt, am 23. September 1846,
fand er ihn als Stern 8. Grad mit nur i° Abweichung von
dem bezeichneten Orte. Adams hatte noch etwas früher seine
Arbeit mit nahezu gleichen Resultaten abgeschlossen und diese
dem Direktor der Sternwarte von Cambridge (Challes) mit-
geteilt, der schon am 4. August 1846 den Planeten gesehen,
aber seine Entdeckung nicht weiter veröffentlicht hatte.
Die mittlere Entfernung des Neptun (ip), denn diesen
Namen hatte der neue Planet erhalten, beträgt 30,0551 Erd-
weiten (4466 Millionen km), er steht also der Sonne beträchtlich
näher, als es nach der oben mitgeteilten Reihe, welche für ihn
eine Entfernung von mehr als 5500 Millionen km erfordert,
.zu erwarten war; die Excentricität seiner Bahn ist s = 0,0092,
ihre Ebene ist gegen die Ekliptik unter i°47' geneigt. Seine
siderische Periode umfasst 60181,1 Tage = 164,8 Jahre, die
synodische Periode 367,5 Tage; die Geschwindigkeit in
seiner Bahn ist 5,8 km.
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
TM Hauptwörter (100): [T30: [Periode Abschnitt erster zweiter Zeitraum dritter Jahr Kapitel Sonne Planet], T27: [Erde Linie Punkt Breite Länge Kreis Ort Meile Winkel Meridian], T81: [Sonne Erde Tag Mond Himmel Nacht Stern Zeit Licht Stunde], T92: [Mensch Leben Natur Arbeit Zeit Ding Geist Welt Art Seele], T46: [Universität Berlin Jahr Schule Wissenschaft Leipzig Professor Akademie Hochschule Gymnasium]]
TM Hauptwörter (200): [T164: [Sonne Erde Mond Tag Stern Planet Zeit Himmel Jahr Bewegung], T47: [Karte Lage Länge Breite Größe Meile Linie Ort Grenze Höhe]]
Extrahierte Personennamen: Adams August Adams August
Extrahierte Ortsnamen: Berlin Heidelberg_Achilles Hessen Paris Paris Berlin Cambridge
48
Die Monde unseres Planetensystems.
§ 27. Mond- und Sonnenfinsternis.
Wenn der Mond in Opposition zur Sonne steht, uns also
als Vollmond erscheint, so kann ein totaler oder ein partialer
Durchgang desselben durch den Kernschatten der Erde, der
hier mehr als doppelt so breit ist als der Monddurchmesser
(vergi. Aufgabe 2), also eine totale oder eine partiale Mond-
finsternis eintreten. Dazu ist nötig, dass der Mondknoten in
der Nähe der Achse des Schattenkegels liegt (vergi. Auf-
gabe 4), und zwar darf er, damit eine totale Finsternis ein-
tritt, höchstens 7a0 von derselben abweichen, während die
Grenze für eine partiale 13^ 0 beträgt.
Bei einer totalen Mondfinsternis sieht man trotz der Ver-
dunkelung häufig die Mondscheibe in grünlichblauem Lichte, das
durch Gelb und
Orange in dunk-
les Rot übergeht ;
als Grund für
diese Farbener-
scheinung ist die
Brechung des
Sonnenlichts in
der Erdatmo-
sphäre anzu-
sehen.
Aufgabel.
Fig 22. Wie weit liegt im
Mittel die Spitze
des Erdschattenkegels vom Erdmittelpunkt entfernt, wenn der Erd-
radius zu 6370 km, der Sonnenradius zu 692 500 km und die Ent-
fernung der Sonne zu 148600000 km gerechnet wird?
[1379600 km].
Aufgabe 2. Wie breit ist der Erdschatten in der mittleren
Entfernung des Mondes von 381970 km?
[9213 km].
Aufgabe 3. Wie lange dauert für den Fall, dass der
Mittelpunkt des Mondes die Achse des Schattenkegels passiert, die
Finsternis
a) für den Mittelpunkt der Mondscheibe,
b) für die Mondscheibe überhaupt,
c) für die Totalität?
[a) 2,72^, b) 3^5^ c)
Aufgabe 4. Bei welcher Abweichung des Mondknotens
von der Achse des Schattenkegels der Erde tritt noch eine totale
oder eine partiale Finsternis ein ?
[In Fig. 22 sei Ee die Ekliptik, Kreis K der Normalschnitt
des Erdschattens. Vom Erdmittelpunkt gesehen erscheint er unter
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
TM Hauptwörter (100): [T81: [Sonne Erde Tag Mond Himmel Nacht Stern Zeit Licht Stunde], T27: [Erde Linie Punkt Breite Länge Kreis Ort Meile Winkel Meridian]]
TM Hauptwörter (200): [T164: [Sonne Erde Mond Tag Stern Planet Zeit Himmel Jahr Bewegung], T47: [Karte Lage Länge Breite Größe Meile Linie Ort Grenze Höhe]]
§ I. Gestalt und Grösse der Erde. Gradmessungen. § 2. Wahrer Horizont. 3
des gemessenen Meridianquadranten als Längeneinheit unter dem
Namen Meter gesetzlich eingeführt und gleich 443,296 Par. Linien
gesetzt. Bessel's sorgfältige Prüfung hat aber zu dem Resultate
geführt, dass das französische Meter um nahezu mm kürzer ist
als das Idealmeter.
Auch durch die zahlreichen, mit grösster Genauigkeit ausgeführten
Gradmessungen dieses Jahrhunderts, welche durch Beobachtungen
der Pendellängen unterstützt wurden, sind weder die Dimensionen
das Erdkörpers noch die Grösse seiner Abplattung genau bestimmt
worden. So lange die Resultate der im Jahre 1861 vom General
Bayer (t 1885) angeregten „mitteleuropäischen", später „europäischen"
Gradmessungen nicht gezogen sind, werden durchweg die oben mit-
geteilten Bessel'schen Werte geodätischen wie astronomischen Rech-
nungen zu Grunde gelegt.
§ 2. Wahrer Horizont
Die durch den Standpunkt des Beobachters an die Erd-
kugel gelegte Tangentialebene schneidet erweitert die Himmels-
kugel in einem Kreise, welcher
der wahre Horizont heisst, wäh-
rend der scheinbare Horizont
der durch Gegenstände der Erd-
oberfläche räumlich begrenzte Ge-
sichtskreis ist. Legt man dieser Tan-
gentialebene parallel eine Ebene
durch den Mittelpunkt der Erd-
kugel und erweitert sie, bis sie
gleichfalls die Himmelskugel schnei-
det, so begrenzen beide Schnitt-
kreise eine Zone derselben, die
sich indes zu einem Grosskreis
zusammenzieht, da der Erdradius
verschwindend klein ist gegen-
über den Dimensionen des Welt-
alls. Somit ist der wahre Hori-
zont auch zu definieren als die durch
den Mittelpunkt der Erde gelegte Ebene, welche zu dem nach
dem Beobachtungspunkt gezogenen Durchmesser senkrecht ist.
Steht der Beobachter über der Erdoberfläche, so übersieht er
die Kalotte derselben, welche durch den Berührungskreis des tan-
gierenden Kegelmantels begrenzt wird. Ist in Fig. 2 Ab = h
die Höhe des Beobachters und r der Erdradius, so erhält man
Fig. 2.
r
cos q> = —¡—- und hieraus tg (p —
r -\- h °
V h(2r + h)
, die Aussichts-
weite Bc
m cp
Ï8tt
und den Flächeninhalt der überblickten Kalotte
1*
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
TM Hauptwörter (100): [T27: [Erde Linie Punkt Breite Länge Kreis Ort Meile Winkel Meridian]]
TM Hauptwörter (200): [T180: [Erde Punkt Sonne Kreis Linie Ort Horizont Richtung Aequator Zone], T47: [Karte Lage Länge Breite Größe Meile Linie Ort Grenze Höhe]]
2
Die Erde als Weltkörper.
brachte den hydrostatischen Beweis bei, dass die Wassermassen der
Erde nur dann im Gleichgewicht sein können, wenn sie von einer
Kugelfläche begrenzt werden, Ptolemäus (f 160 p. Chr.) führte die
bekannten Gründe der sinnlichen Wahrnehmung an.
Die erste Gradmessung rührt von dem Alexandriner Eratos-
thenes (c. 200 a. Chr.) her; als Bogen wählte er die Entfernung
zwischen den ziemlich auf demselben Meridian liegenden Städten
Alexandria und Syene, die er auf 5040 Stadien bestimmte; am Tage
der Sommersonnenwende stand die Sonne um Mittag nahezu senkrecht
über Syene und ergab in Alexandria eine Zenithdistanz von 7° 12', danach
360° . 5040
erhielt er für den Meridianumfang -=—r- = 252 000 Stadien.
'"5"
(46 620 km, das Stadion zu 185 m gerechnet.) Der Niederländer
Snellius (f 1626) bestimmte zuerst (1615—17) durch Triangula-
tion einen Meridianbogen in Holland und fand für den Gradbogen
des Meridians 28 500 rhein. Ruthen" 107338 m, ein Resultat, das
um 3900 m zu klein war; er benutzte zu seinen Winkelaufnahmen
noch nicht das Fernrohr. Im nördlichen Frankreich unternahm
Picard im Auftrage von Cassini I. in den Jahren 1669 und 1670
unter Benutzung des Fernrohrs eine Gradmessung und erhielt den
Gradbogen zu 57 060 Toisen = 111 212 m.
Bisher war die Erde als vollkommene Kugel aufgefasst worden.
Newton (f 1727) aber und mit ihm der Niederländer Huygens
(f 1695) folgerten aus dem Umstände, dass das Sekundenpendel
bei einer Annäherung an den Äquator verkürzt werden muss (Richer
1672 und 1673 in Cayenne), eine Abplattung der Erde an den
1 1
Polen und bestimmten sie theoretisch zu resp. ¡ryg. Ihnen
gegenüber behaupteten die beiden Cassini, dass umgekehrt der Polar-
durchmesser der Erde verlängert sei; sie kamen dazu, weil bei der
Weiterführung der Picard'schen Messungen durch ganz Frankreich
der Gradbogen im südlichen Frankreich sich auf 57 097 Toisen, im
nördlichen kleiner, nämlich auf 56 960 Toisen herausstellte; ist
aber i die Länge eines Gradbogens, so ist der dazu gehörige Krüm-
mungsradius r =--—, wächst also mit zunehmendem i, so dass
der Bogen selbst flacher wird. Zur Entscheidung der Frage, ob der
Gradbogen in der Nähe des Äquators oder des Poles^ grösser sei,
wurde eine Expedition unter Maupertuis nach dem Torneafluss (1736)
abgesandt, sie fand den Gradbogen 57 438 Toisen (111949 m),
eine zweite ging 1735 unter Bouguer und Condamine nach Peru und
ergab nur 56 750 Toisen (110 608 m), damit war die Abplattung
an den Polen erwiesen. Eine dritte Gradmessung wurde in
Frankreich 1792 auf Anordnung des Konvents unter Méchain und
Delambre begonnen, aber erst 1808 durch Biot und Arago vollendet;
schon vor der Vollendung wurde 1799 der zehnmilliontelte Teil
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
TM Hauptwörter (100): [T27: [Erde Linie Punkt Breite Länge Kreis Ort Meile Winkel Meridian]]
TM Hauptwörter (200): [T180: [Erde Punkt Sonne Kreis Linie Ort Horizont Richtung Aequator Zone], T47: [Karte Lage Länge Breite Größe Meile Linie Ort Grenze Höhe], T183: [Kind Lehrer Schüler Unterricht Schule Frage Stoff Aufgabe Zeit Geschichte]]
Extrahierte Personennamen: Cassini_I. Newton Cassini Maupertuis
Extrahierte Ortsnamen: Alexandria Syene Syene Alexandria Holland Frankreich Frankreich Frankreich Peru Frankreich
§ g. Polardreieck.
'3
§ 9. Polardreieck.
Die Elemente des Horizontal- und des Äquatorialsystems
geben vereinigt die Lösung einer Anzahl astronomischer Auf-
gaben, die sich auf das Polardreieck Pza (Fig. 8) beziehen.
In demselben ist Seite Pz das Komplement der Polhöhe,
also = qo° — 99, wenn ç0 die geographische Breite des Be-
obachtungsortes ist; Seite Za ist die Zenithdistanz des Sternes
A, also =90°— h, und Seite Pa ist seine Poldistanz, also
= 900 — ö\ der sphärische Winkel Pza oder Nzf ist das
Supplement des Azimuts, d. h. = 1800 — a, wenn der Stern
auf der westlichen, = a — 180o, wenn er auf der östlichen
Himmelshalbkugel steht, der Winkel Zpa ist der Stunden-
winkel % (§ 6); jc Paz heisst der parallaktische
Winkel des Sternes.
In allen einschlagenden Aufgaben kommt es darauf an,
aus drei Bestimmungsstücken
des Polardreiecks Pza die feh- z
lenden Stücke zu berechnen.
Aufgabel. Bekannt sind
die geographische Breite (p des
Beobachtungsortes, die Dekli-
nation â eines Sternes und der
S tunden winkel t, seine Höhe N
und sein Azimut sind zu be-
rechnen.
[Man kennt vom Polardreieck
Pza zwei Seiten und den einge-
schlossenen Winkel und bestimmt
nach dem Kosinussatz die dritte Seite
und nach dem Sinussatz oder der
Tangensformel den fehlenden Winkel].
Beispiel 1. Wie hat man in Berlin (9? — 52° 30,3') den
Theodoliten einzustellen, wenn man die Sonne bei einer Deklination
von-f- 18° 40' um 2h 30m wahrer Sonnenzeit beobachten will?
[Höhe = 45° 21,1', Azimut == 55° 9,1'].
Beispiel 2. Welche Richtung hat eine Strasse in Berlin
(cp = 52° 30,3'), die am 1. Mai, an welchem Tage die Sonne die Dekli-
nation -j- 15° 10,4' hat, um 3^30' wahrer Sonnenzeit schattenlos ist?
[Die Strasse liegt von Wsw nach Ono mit 68° 9,8' Ab-
weichung vom Südpunkt].
Aufgabe 2. Bekannt sind die geographische Breite
<p des Beobachtungsortes, das Azimut und die Höhe eines
Sternes; seine Deklination und sein S tunden winkel sind
zu berechnen.
[Man kennt von dem Polardreieck wiederum zwei Seiten und den
eingeschlossenen Winkel, verfährt also nach Analogie der Aufgabe 1].
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
TM Hauptwörter (100): [T27: [Erde Linie Punkt Breite Länge Kreis Ort Meile Winkel Meridian]]
TM Hauptwörter (200): [T47: [Karte Lage Länge Breite Größe Meile Linie Ort Grenze Höhe], T180: [Erde Punkt Sonne Kreis Linie Ort Horizont Richtung Aequator Zone]]
Vorwort.
Die vorliegenden „Elemente der mathematischer*
und der astronomischen Geographie" sind für die Prima
höherer Lehranstalten bestimmt, sie setzen deshalb die Be-
kanntschaft mit den elementarsten Grundbegriffen, die Kennt-
nis der trigonometrischen Berechnung des ebenen und des
sphärischen Dreiecks, stereometrische Anschauungen und das
Verständnis für die analytischen Gleichungen der Kegelschnitte
voraus.
Die Anordnung des Stoffes — das Einzelne wolle man
aus dem beigefügten Inhalts-Verzeichnis ersehen — ist so
getroffen, dass zunächst die Verhältnisse der Erde und die
durch ihre Achsendrehung bewirkte scheinbare Bewegung
der Himmelskugel behandelt werden; hieran schliesst sich
die Darstellung der astronomischen Koordinatensysteme
und Zeitmasse.
Ein Rückblick auf die historische Entwickelung der
Astronomie führt auf den Gegensatz des kopernikanischen
zum ptolemeischen System; in dem ersteren, durch Keplers
Gesetze vervollständigt und durch Newtons Gravitations-
gesetz erklärt, wird die richtige Darstellung der Bewegungen
der Himmelskörper erkannt und damit das Fundament für die
moderne Astronomie gefunden. Es folgt die Beschreibung
unseres Sonnensystems, also des Zentralkörpers selbst,
TM Hauptwörter (50): [T45: [Zeit Mensch Leben Kunst Sprache Wissenschaft Natur Wort Geist Lehrer], T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
TM Hauptwörter (100): [T30: [Periode Abschnitt erster zweiter Zeitraum dritter Jahr Kapitel Sonne Planet], T45: [Kind Lehrer Wort Schüler Buch Unterricht Schule Frage Buchstabe Zeit], T3: [Lage Karte Land Europa Geographie Klima Größe Verhältnis Grenze Gliederung], T27: [Erde Linie Punkt Breite Länge Kreis Ort Meile Winkel Meridian], T16: [Ende Körper Strom Bild Hebel Hand Auge Wasser Gegenstand Seite]]
TM Hauptwörter (200): [T183: [Kind Lehrer Schüler Unterricht Schule Frage Stoff Aufgabe Zeit Geschichte], T164: [Sonne Erde Mond Tag Stern Planet Zeit Himmel Jahr Bewegung], T74: [Zeit Wissenschaft Philosophie Geschichte Philosoph Werk Lehrer Schrift Sokrat Schüler], T47: [Karte Lage Länge Breite Größe Meile Linie Ort Grenze Höhe]]
o Die Erde als Weltkörper. Die astronomischen Koordinatensysteme.
Die Zeit, welche verfliesst von einer Kulmination eines
Fixsternes bis zur entsprechenden nächsten, oder auch von
einem Aufgang oder Untergang desselben bis zum nächsten,
eine Zeit also, welche derjenigen einer einmaligen Achsen-
drehung der Erde identisch ist, heisst ein Sterntag; er ist
ein wenig kürzer als der wahre Sonnentag, der von einer
Kulmination der Sonne bis zur nächsten gerechnet wird (§ 14).
Den Sterntag teilen die Astronomen in 24 Stunden und
bestimmen danach die astronomische Zeit.
Die Zeit, welche von der oberen Kulmination eines
Sternes bis zu einer gewissen Position desselben verflossen
ist, bestimmt den Bogen oder den Winkel, der den Abstand
des Sternes von der Meridianebene des Ortes misst, derselbe
heisst der Stundenwinkel. Ist der Stundenwinkel in Zeit-
mass angegeben, so hat man, da 24 Stunden einem Vollkreis
von 360o entsprechen, mit 15 zu multiplizieren, um Winkel-
grade und Minuten zu erhalten — umgekehrt mit 15 zu divi-
dieren.
Ein Stundenwinkel z. B. von 4h 25111 ist = 66° 15'; ein
Stundenwinkel von i47°45' ist=rgh5im.
Der Stundenwinkel der Sonne gibt in Zeiteinheiten
ausgedrückt die wahre Sonnenzeit der Beobachtung an.
Die astronomischen Koordinatensysteme.
Um die Lage eines Punktes an der Himmelskugel zu
bestimmen legt man, wie in der analytischen Geometrie für
die Ebene, ein Koordinatensystem zu Grunde, doch sind
die Koordinaten hier nicht gerade Linien, sondern Bogen
grösster Kugelkreise.
§ 7. Horizontalsystem.
Um den augenblicklichen Ort eines Sternes festzulegen
bedient man sich des Horizontalsystems. Grundkreis für
dasselbe ist der wahre Horizont des Beobachters, als Null-
punkt seiner Gradeinteilung gilt, wenn es nicht anders be-
stimmt ist, der Südpunkt; von ihm aus werden die Bogen
auf dem Horizont rechts herum, also über Westen, ge-
messen. Legt man nun durch den zu bestimmenden Ort vom
Zenith aus einen senkrechten Quadranten bis zum Horizont,
so ist der Ort des Sternes B (Fig. 6) fixiert 1. durch den
Bogen Fs (a), der den Abstand seines Fusspunktes F vom
Südpunkt S misst — dieser Bogen heisst das Azimut und
wird über den ganzen Horizont von o° bis 360o gezählt,
2. durch den Bogen Fb (h), der die Erhebung des Punktes B
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
TM Hauptwörter (100): [T27: [Erde Linie Punkt Breite Länge Kreis Ort Meile Winkel Meridian], T81: [Sonne Erde Tag Mond Himmel Nacht Stern Zeit Licht Stunde]]
TM Hauptwörter (200): [T180: [Erde Punkt Sonne Kreis Linie Ort Horizont Richtung Aequator Zone], T164: [Sonne Erde Mond Tag Stern Planet Zeit Himmel Jahr Bewegung], T47: [Karte Lage Länge Breite Größe Meile Linie Ort Grenze Höhe]]
Io
Die astronomischen Koordinatensysteme.
von Pol zu Pol, die Himmelsmeridiane, die in je einen
nördlichen und einen südlichen Quadranten zerfallen. Die
Lage eines Punktes am Himmel ist nun in diesem System
bestimmt i) durch den Äquatorbogen, der den Abstand
seines Meridians vom Frühlingspunkt misst — er heisst die
Rektascension (A. R), 2) durch den Meridianbogen, der
seinen Abstand vom Äquator angiebt. Dieser letztere heisst
die Deklination, sie wird vom Äquator an von o° bis 900
gezählt und als nördliche (-(-) und südliche (—) unter-
schieden. Das Komplement der Deklination ist die Poldistanz.
Der Deklination entspricht auf der Erdkugel die geo-
graphische Breite, der Rektascension die geographische Länge,
doch bezieht sich die letztere auf einen anderen Nullmeridian,
meistens den Meridian von Greenwich, und wird nach Osten
und Westen von o° bis 1800 gezählt.
Zur Aufnahme der Koordinaten des Aquatorialsystems dient das
Meridianfernrohr der Sternwarten. Dasselbe ist nur um seine
auf zwei isolierten Pfeilern aufliegende horizontale Achse in der
Ebene des Meridians drehbar; es wird durch dasselbe unmittelbar
die Deklination gemessen, wenn die Polhöhe oder geographische
Breite (99) der Sternwarte bekannt ist- Nimmt man nämlich durch
das Fernrohr die Höhe h eines Sternes in seiner oberen Kulmination
auf, so erhält man die Deklination ó — h -f- — 90°. Die Rekta-
scension wird dagegen mit Hilfe der astronomischen Uhr erhalten.
Der astronomische Tag beginnt nämlich mit dem oberen Durchgang des
Äquator-Nullpunktes, also des Frühlingspunktcs, durch den Meridian;
die astronomische Zeit des Durchgangs eines Sternes misst folglich
den Abstand seines Meridians vom Nullmeridian und glbt daher
unmittelbar in Zeitmass, oder durch Multiplikation mit 15 in Bogen -
mass übertragen, die Rektascension an.
Das Äquatorialinstrument der Sternwarten hat die sogenannte
parallaktische Aufstellung, es ruht nur auf einem Grundpfeiler, ist
in seiner Normallage der Weltachse parallel und kann auf jeden
Punkt des Himmels eingestellt werden.
Aufgabe 1. Von zwei Sternen A und A' kennt man
Rektascension und Deklination, ihr Winkelabstand von
einander ist zu bestimmen (vergi, die Aufgabe in § 7).
Beispiel. A : A . R = 2h 42,4m, â — + 23° 38,6';
A' : A . R = 7h 19,7m, â'= — 10° 55,8'.
[A A' = 76° 1,4'].
Aufgabe 2. Von zwei Sternen A und A' kennt man
ihre Winkelentfernung von einander und ihre Deklinationen,
wieviel Zeit liegt zwischen ihren Meridiandurchgängen?
[Ist P der Pol, so kennt man von dem sphärischen Dreieck
Paa' die drei Seiten, man bestimmt also den Winkel P nach der
Tangensformel].
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
TM Hauptwörter (100): [T27: [Erde Linie Punkt Breite Länge Kreis Ort Meile Winkel Meridian]]
TM Hauptwörter (200): [T180: [Erde Punkt Sonne Kreis Linie Ort Horizont Richtung Aequator Zone], T47: [Karte Lage Länge Breite Größe Meile Linie Ort Grenze Höhe], T164: [Sonne Erde Mond Tag Stern Planet Zeit Himmel Jahr Bewegung]]