Die Venus - Beobachtung
Die Venus ist ein auffällig gleißender Lichtpunkt am Abend- oder Morgenhimmel. Mit freiem Auge können wir beobachten, wie sie zum Horizont hinab sinkt und dabei die Farbe ändert. Ursache ist die atmosphärische Extinktion. Ganz knapp über dem Horizont vermag die Göttin buchstäblich zu erröten.
Im Fernglas lässt sich gegen Ende der Abendsichtbarkeit unschwer die Venusphase erkennen. Der Planet erscheint dann nach Sonnenuntergang als schmale Sichel - im Extremfall sogar im nur zweifach vergrößernden Opernglas. Außergewöhnlich scharfsichtige Menschen scheinen diese Lichtphase sogar freiäugig wahrnehmen zu können. Ähnliches gilt vor Sonnenaufgang zu Beginn der Morgensichtbarkeit.
Noch spannender ist die Venus-Beobachtung im Teleskop.
Wer hohe Vergrößerungen einsetzt, erkennt:
Zum Terminator hin (so nennt man die Licht-Schatten-Grenze), nimmt die Helligkeit graduell ab. Es gibt dort eine schmale Zone verschiedener Grautöne. Ursache ist die dichte Venusatmosphäre.
Im wesentlichen bleibt aber selbst Fernrohrbesitzern nicht viel mehr, als die Venusphasen und den sich ändernden Durchmesser dieses Planeten zu studieren. Sie wandeln dabei auf Galileis Spuren.
Schauen wir uns eine Abendsichtbarkeit im Detail an: Im Teleskop wirkt die Venus zunächst klein und rundlich. Während ihre Phase abnimmt, wächst ihr scheinbarer Durchmesser: Denn die Venus nähert sich der Erde.
Irgendwann ist sie, rein geometrisch betrachtet, gerade zur Hälfte beleuchtet. Dieses Phänomen wird Dichotomie genannt.
Tatsächlich stellt sich die Dichotomie schon einige Tage früher ein. Ursache für diese Abweichung von den rein geometrischen Verhältnissen ist die dichte Atmosphäre der Venus. Der erste, dem dies auffiel, war der Deutsche Astronom Johann Schröter (1793). Der Brite Patrick Moore prägte dafür Mitte des 20. Jahrhunderts den Namen Schröter-Effekt.
Zum Zeitpunkt der Dichotomie erreicht die Venus mit 47,2 Grad ihren größten seitlichen Winkelabstand (Elongation genannt) zur Sonne. Danach verringert sich dieser Winkel zunächst langsam, dann rasch. Nach Überschreiten der Halbphase mutiert die Venus außerdem immer mehr zur Sichel. Weil sie gleichzeitig ihren Erdabstand verringert, nimmt ihr Durchmesser im Teleskop dennoch stark zu.
Die Venus am Abendhimmel (2004)
Gegen Ende einer Abendsichtbarkeit erkennt man die Venusphase bereits bei geringer Vergrößerung.
Prismen und Filter für Spezialisten
Die sowjetischen Landesonden Venera 9 und 10 warfen 1975 kurze Blicke auf den Lavaboden der Venus. Die dicke Kohlendioxid-Atmosphäre verschluckte den Blauanteil des Sonnenlichts, die Szenerie war auf den zur Erde gefunkten Fotos deshalb in düsteres Orange getaucht.
Davon inspiriert, färbte die NASA später auch ihre natürlich farblosen Radaraufnahmen der Venusoberfläche, erstellt von der Orbitalsonde Magellan, orangefarbig ein.
Besäße die Venus keine Atmosphäre, wäre ihre Oberfläche wohl schlicht Grau. So aber ist alles unter einer gleißenden, reinweißen Wolkendecke versteckt. Ganz in Weiß erblicken wir den Planeten auch, mit freiem Auge, im Fernglas oder im Teleskop.
Aufgrund des eher niedrigen Stands der Venus am Himmel treten aber selbst im besten Teleskop störende Farbsäume am Planetenrand auf: unten rötlich, oben bläulich. Die irdische Lufthülle bricht blaues Licht nämlich stärker als rotes - man spricht von der atmosphärischen Dispersion.
Abhilfe mag das Einschalten zweier Prismen in den Strahlengang schaffen, z.B. mit einem sogenannten ADC (Atmospheric Dispersion Corrector).
Speziell in größeren Teleskopen mag auch die Helligkeit der Venus zum Problem werden. Es gibt eigene, farbneutrale Filter zum Einschrauben ins Okular. Auch ein Polarisationsfilter lässt sich dafür nützen.
Schraubt man zwei solcher Polarisationsfilter hintereinander, kann man den Lichtdurchlass in Grenzen regeln - durch Verdrehen der beiden Filter gegeneinander. Am bequemsten geht das, wenn ein Filter fest, der andere drehbar montiert ist.
Wer sich nicht daran stört, die Venus im "Rotlichtmileu" anzusiedeln, mag es mit einem Orange- (z.B. Wratten Nr. 21) oder Rotfilter (z.B. Wratten Nr. 26 bzw. Baader Long-Pass 610) versuchen. Diese Filter mildern den Glanz des Planeten und dunkeln gleichzeitig den blauen Dämmerungshimmel ein. Außerdem sorgen sie für eine Verringerung in Horizontnähe immer störenden Luftunruhe. Weiteres zum Einsatz von Filtern beim Beobachten lesen Sie hier.
Die Venus am 30.4.2023:
Links mit Baader Long Pass 610, rechts ohne Filter
Wolken in Y-Form
Die Hochatmosphäre der Venus dreht sich fast 60 mal schneller als die Venus-Oberfläche. Das Phänomen wird Superrotation genannt. Die venerische Version einer "Lufthülle" besteht fast zur Gänze aus Kohlendioxid. Sie ist so dicht, dass sie mit 92 Bar auf den Venusboden drückt. Der Druck entspricht etwa jenem der irdischen Tiefsee in 900 Metern Tiefe.
In 50 bis 70 km Höhe umschließen gleißend helle Wolken den Planeten. Sie bestehen vor allem aus Schwefelsäure und vereiteln Fernrohrbeobachtern den Blick auf die Oberflächendetails.
Seit 1927 weiß man: Diese Wolkendecke ist zwar visuell undurchdringlich - es gibt darin aber diffuse, große Wolkengebilde. Sie ähneln oft einem liegenden Y oder dem griechischen Buchstaben Phi. Am leichtesten sind sie im ultravioletten Licht zu erkennen.
Sichtbares Licht
Im sichtbaren Licht bleiben Kontraste äußerst gering. Man kann es dennoch versuchen: Der blauviolette Filter Wratten Nr. 47 lässt nur wenig Licht durch, weshalb man auch den blauen Wratten-Filter Nr. 38 bereithalten sollte. Mit weiteren Abstrichen in puncto Kontrast lässt sich ein Grünfilter einsetzen (z.B. Wratten Nr. 58).
Ultraviolett
Fotografisch bietet sich ein Spezialfilter an, der praktisch nur UV zur Kamera vorlässt. Beispiele: der PrimeLuceLab Filter UV, der Baader U-Filter Venus und, offenbar auch geeignet, der preisgünstigere Baader UBVRI Bessel U-Filter. Natürlich müssen das Teleskop UV-durchlässig und die Kamera UV-empfindlich sein, sonst bleibt das Bild schwarz.
Infrarot
Quasi "auf der anderen Seite des Spektrums", im nahen Infrarot, halten Amateure u.a. eine schmale, aber lange Unterbrechung der allgegenwärtigen Wolkenschicht fest: Die 2016 entdeckte "Venus’ Cloud Discontinuity" erstreckt sich grob von Nord nach Süd und schneidet dabei den Venus-Äquator.Zur Fotografie dieser Struktur werden NIR-Filter eingesetzt, die einen Lichtbereich von 685 bis 1050 nm durchlassen - und Teleskope um 14 Zoll Öffnung. Einen Abstract dazu lesen Sie bei MDPI (Schweiz).
Die Venus am 27.12.2024:
IR-Licht schummelt sich am tiefblauen Filter (Nr. 47) vorbei. Etwaige Wolkenstrukturen sind nicht zu erkennen
Die Venus lüftet ihren Schleier
Fotografisch haben einige versierte Amateure im Infrarot übrigens sogar dunkle Flecke - kühlere Berge - auf der Nachtseite der Venusoberfläche festgehalten. Im IR tun sich nämlich Fenster auf, die Blicke durch den Wolkenschleier erlauben!
Infrarot
Ein Video der Volkssternwarte München mit Bernd Gährken erklärt den Einsatz von UV- oder IR-Filtern (ab ca. Minute 5:20): Venus aus Sicht der Amateurastronomie (Youtube, USA).Dazu braucht man eine Kamera, die auch noch im IR recht empfindlich ist, und einen Filter, der das sichtbare Licht abblockt (wie Astronomik ProPlanet 742 oder 807). Der Durchlass soll bei 1.000 nm liegen bzw. beginnen. In diesem langweilligen Bereich sinkt allerdings die Auflösung des Teleskops deutlich. Auch deshalb machen wohl erst Teleskope ab 20 cm Durchmesser Sinn.Die Belichtungszeiten betragen jeweils viele Sekunden. Damit der Himmel nicht vom IR-Licht der Sonne aufgehellt wird, sollte die Sonne außerdem mindestens 5 Grad unterm Horizont weilen.
Die Venus am nahen Infrarot - ein erster Versuch.
- Wieviele Minuten nach Sonnenuntergang stöbern Sie die Venus auf?
- Gelingt es Ihnen, ihr Phasenspiel im Teleskop mitzuverfolgen?
- Zu welchem Termin empfinden Sie die Venus genau zur Hälfte beleuchtet?
- Ist die Sichelgestalt schließlich schon im Fernglas erkennbar?
- Schafft das letztlich sogar ein Operngucker (Vergrößerung meist 2-fach)?
- Für Spezialisten: Machen Sie teleskopisch Schattierungen - Wolken - aus?
- Können Sie den Anblick solcher Wolken zeichnerisch festhalten?
Fototipps gefällig?
Den Einsatz fotografischer Spezialfilter habe ich weiter oben diskutiert. Aber auch ohne derartige Tricks im IR- und UV-Bereich lässt sich die gleißend helle Venus fotografieren - die Bilder zeigen dann den wechselnden Durchmesser und die sich ebenso wandelnde Lichtphase des Planeten.
Die Sichelgestalt der Venus, festgehalten mit bloß einem Teleobjektiv (Brennweite 300 mm)
Dazu setzt man am besten eine CCD-Kamera ans Teleskop. Notfalls kann man aber auch mit einer DSLR durch das Fernrohr fotografieren. Aufgrund des großen Venusdurchmessers klappt es gegen Ende der Abendsichtbarkeit sogar mit einem starken Teleobjektiv an Stelle des Teleskops - das Ergebnis wird dann allerdings nicht berauschend sein.
Literatur und Software für Venusbeobachter
Planeten beobachten
Von Günther D. Roth. Ein älteres, aber äußerst vorzügliches Werk für alle, die Planeten im Teleskop studieren möchten! Gebraucht kaufen und Versandkosten beachten.
Sonne, Mond, Planeten beobachten und fotografieren
Ein ebenfalls älteres Buch zu oben genanntem Themenkreis.
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Guide
Das vielseitige US-Desktop-Planetarium GUIDE informiert Sie auch über den Anblick der Venus - zu jedem gewünschten Zeitpunkt.
WinJUPOS
Das feine kostenlose Programm von Grischa Hahn stellt unter anderem auch die Lichtphasen der Venus dar. Unter dem Menüpunkt "Programm" wählen Sie "Himmelskörper" und dann "Venus" aus, unter dem Menüpunkt "Werkzeuge" wählen Sie "Ephemeridenberechnung". Website und Download
Das feine kostenlose Programm von Grischa Hahn stellt unter anderem auch die Lichtphasen der Venus dar. Unter dem Menüpunkt "Programm" wählen Sie "Himmelskörper" und dann "Venus" aus, unter dem Menüpunkt "Werkzeuge" wählen Sie "Ephemeridenberechnung". Website und Download
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