Venus und Galilei
Die Venus dominiert bis Anfang Juli 2023 den westlichen Abendhimmel. Sie stellt dort den mit weitem Abstand hellsten Lichtpunkt. Allerdings erhebt sie sich nicht allzu hoch über den Horizont.
Wer ein Teleskop besitzt, kann jetzt jene Beobachtungen nachvollziehen, die Galileo Galilei vor über 400 Jahren Jahren unternahm!
In Galileis Fernrohr erschien die Venus im August 1610 rundlich. Später magerte sie aber immer mehr ab, zerrann zu einer schmalen Lichtsichel. Gleichzeitig geriet der Längsmesser dieser Sichel immer größer. Offenbar hielt Venus auf die Erde zu.
"Die Mutter der Liebe", so schrieb Galilei an Kepler, "ahmt die Gestalten Cynthias nach".
Cynthia war ein Beiname der alten griechischen Mondgöttin. Kepler wusste damit sofort, was Galilei meinte: Die Venus, das Gestirn der antiken Liebesgöttin, zeigt ähnliche Lichtphasen wie der Mond - wenngleich in umgkehrter Reihenfolge.
Zumindest im alten, erdzentrierten Weltbild des Ptolemäus war ein komplettes Phasenspiel der Venus aber nicht möglich. Damit es eintreten konnte, musste die Venus aus unserem Blickwinkel zeitweise links, dann praktisch vor, rechts und dann wiederum de facto hinter der Sonne stehen. Sie musste die Sonne also umkreisen.
Für Galilei bildeten die Lichtgestalten daher den Beweis für die Richtigkeit der kopernikanischen Lehre, bei der ja alle Planeten die Sonne umrundeten - auch die Erde. Entsprechend begeistert war er über diesen Fund.
Rechts: Galileis Venuszeichnungen
Tatsächlich hatte Galilei damit das alte, erdzentrierte Weltbild des Ptolemäus widerlegt.
Doch einen Beweis für das konkurrierende Modell des Nikolaus Kopernikus bildeten seine Venus-Beobachtungen nicht. Warum? Das erkläre ich ausführlich in meinem Buch Helden des Himmels.
Die Venus als Schwesterplanet der Erde
Unser Nachbarplanet Venus ist fast genauso groß wie die Erde, doch damit erschöpfen sich die Ähnlichkeiten auch schon. Unsere planetare Schwester hat ihre Klimakatastrophe schon erlitten; ihr Antlitz glüht mit 460 Grad Celsius. Der extreme Treibhauseffekt wird von der vor allem aus Kohlendioxid geformten Atmosphäre bedingt.
Die drückt dort gut 90 mal stärker auf die Planetenoberfläche als unsere Lufthülle auf den Erdboden.
Links: Die Sonde Magellan tastete die Venusoberfläche mit Radarwellen ab.
Bild: NASA
Vor einigen Milliarden Jahren mögen auf Venus gemütlichere Bedingungen geherrscht haben. Vielleicht kannte sie damals sogar Ozeane. Heute ist der Boden ein Meer aus erstarrter Lava, wie Radar-Abtastungen zeigten. Per Infrarot fand man aber einen offenbar recht jungen Lavastrom. Veränderungen in der Zusammensetzung der Venusatmosphäre deuten ebenfalls auf rezente vulkanische Prozesse hin.
Am 15. März 2023 gab man im Magazin Science die Entdeckung eines aktiven Vulkans bekannt - und zwar nach dem Vergleich von Radaraufnahmen, die von der Sonde Magellan im Februar und Oktober 1991 gewonnen wurden. Sie zeigen einen Schlot, der sich offenbar um den Faktor 2 vergrößert und in seiner Form verändert hat. Ganz unumstritten ist die Interpretation - Schlotveränderung durch aktiven Vulkanismus - allerdings nicht.
Links:
Der Berg
Maat Mons aus Radarbildern der Sonde Magellan berechnet. Das Bild ist vertikal gestreckt.
Foto: NASA/JPL
Links:
Ein Detail aus der Mitte des obigen Bilds.
Die orangefarbige Tönung ist auch hier artifiziell.
Foto: NASA/JPL
Schauplatz der möglichen Entdeckung ist der zweithöchste Berg auf Venus: Maat Mons ragt acht Kilometer auf. Namensgebend war die ägyptische Göttin der Wahrheit und Gerechtigkeit, die Ma'at. Sie galt als Begleiterin des Sonnengottes Re auf seiner täglichen Fahrt mit der Sonnenbarke. Beim ägyptischen Totengericht wog man das Herz des Verstorbenen gegen die Straußenfeder der Ma'at.
Mittlerweile haben Forscher der Washington University in St. Louis eine Karte mit 85.000 Venus-Vulkanen vorgelegt. Fast alle sind kleiner als 5 km im Durchmesser. Aufgrund der dicken Wolkendecke ist unklar, ob sie wirklich allesamt erloschen sind - oder ob sich darunter vielleicht doch der eine oder andere aktive Vulkan befinden könnte.
Die Venus selbst beobachten
Menschen verehrten die helle Venus unter den verschiedensten Namen. Bei den Babyloniern hieß sie Ischtar, bei den Griechen Aphrodite.
Diese verwoben die Schöne außerdem mit dem Kupfer, weshalb man ihr auf der kupferreichen Insel Zypern besonders huldigte.
Links: Auch die Venus-Figur im Naturhistorischen Museum Wien erzählt von der vermeintlichen Verbindung zum Kupfer.
Unser heutiger Name geht auf die Römer zurück, die der Venus den Freitag widmeten. Im Italienischen verrät dies die Wortähnlichkeit noch: la venere, il venerdi.
Die Wolkendecke, in die sich dieser Himmelskörper hüllt, ist im sichtbaren Licht undurchdringlich. Wir werden also selbst im besten Teleskop keine Oberflächendetails ausmachen.
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 Venusatmosphäre.
Im wesentlichen bleibt uns nicht viel, als die Venusphasen und den sich damit wandelnden Durchmesser dieses Planeten zu studieren. Wir wandeln dabei auf Galileis Spuren. Jetzt wie damals spielt die Venus Abendstern.
Am 22. Februar 2023 steht die Mondsichel zwischen Venus und Jupiter. Am 1. und 2. März stehen die beiden Planeten selbst eng beisammen.
Um den 10. April bietet sich ein hübscher Anblick: Dann passiert die Venus den Sternhaufen der Plejaden, also das sogenannte Siebengestirn.
Im Teleskop wirkt die Venus zunächst klein und rundlich. Während ihre Phase abnimmt, wächst ihr scheinbarer Durchmesser: Die Venus nähert sich der Erde. Am 4. Juni 2023 ist sie, rein geometrisch betrachtet, gerade zur Hälfte beleuchtet.
Tatsächlich wird sich diese Phase, "Dichotomie" genannt, schon einige Tage vor dem genannten Termin einstellen. Schuld für diese Abweichung von den rein geometrischen Verhältnissen ist ebenfalls die Dichte Atmosphäre der Venus. Der erste, dem die Abweichung von der geometrischen Dichometrie auffiel, war der Deutsche Astronom Johann Schröter (1793). Der Brite Patrick Moore prägte dafür Mitte des 20. Jahrhunderts den Namen "Schröter-Effekt".
Nach Überschreiten der Dichotomie zeigt die Venus zunehmend Sichelgestalt. Sie hält dann auf die Erde zu, weshalb ihr Durchmesser im Teleskop stark zunimmt. Gleichzeitig rückt die Venus am irdischen Himmel aber auch immer näher an die Sonne heran. Ihre Höhe über dem Horizont sinkt daher. Am 4. Juli 2023 erreicht sie ihre größte Helligkeit. Sie zieht auf den Planeten Mars zu, wird ihn aber nicht erreichen. Stattdessen kehrt sie ihre Bewegungsreichtung um und verringert ihren Sonnenabstand am Himmel. Im letzten Julidrittel verschwindet sie für uns im Sonnenglanz.
Aufgrund des eher niedrigen Stands der Venus am Himmel treten selbst im besten Teleskop störende Farbsäume auf. Der Grund: Die Atmosphäre bricht blaues Licht etwas stärker als rotes - man spricht von "atmosphärischer Dispersion". Abhilfe mag das Einschalten zweier Prismen in den Strahlengang schaffen, z.B. mit einem sogenannten ADC (Atmospheric Dispersion Corrector).
Die Venus am Abendhimmel (2004).
Speziell in größeren Teleskopen mag die Helligkeit der Venus zum Problem werden. Es gibt eigene, farbneutrale Filter (geeignet sind auch einfache Polarisationsfilter) zum Einschrauben ins Okular.
Schraubt man zwei solcher Polfilter hintereinander, lässt sich der Lichtdurchlass in Grenzen regeln - durch Verdrehen der beiden Filter gegeneinander. Am bequemsten geht das, wenn ein Filter fest, das andere drehbar ist.
Wer sich nicht daran stößt, die Venus im "Rotlichtmileu" zu beobachten, kann 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 ab. Außerdem sorgen sie für eine Verringerung der Luftunruhe.
Die Venus am 30.4.2023:
Links mit Baader Long Pass 610, rechts ohne Filter
Filter für Spezialisten
Seit 1927 weiß man: Die Wolkendecke ist zwar visuell undurchdringlich, es gibt aber diffuse, große Wolkengebilde. Sie ähneln oft einem liegenden Y oder dem griechischen Buchstaben Phi.
Am leichtesten sind sie im ultravioletten Licht zu erkennen. Daher tut sich das menschliche Auge damit schwer. Im sichtbaren Licht sind die Kontraste um ein Vielfaches geringer. Man kann es dennoch versuchen: Das blauviolette Filter Wratten Nr. 47 lässt nur wenig Licht durch, weshalb man auch das blaue Wratten Nr. 38 bereithalten sollte. Mit Abstrichen in puncto Kontrast lässt sich ein Grünfilter einsetzen (z. B. Wratten Nr. 58).
Fotografisch bietet sich ein Filter an, das nur UV zur Kamera vorlässt (wie das PrimeLuceLab Filter UV). Natürlich muss die Kamera ebenfalls UV-empfindlich sein, damit der Versuch klappt.
Tipp: Das vierteilige Meade Filterset 1,25 Zoll (12, 23A, 58, 80) umfasst je ein Gelb-, Rot-, Grün- und Blau-Filter. Man kann es zur Beobachtung von Venus, Mars, Jupiter und Saturn einsetzen. Omegon bietet ein sechsteiliges Set (Nr. 12, 21, 25, 47, 56, 82).
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 hindurch erlauben.
Dazu braucht man eine Kamera, die auch noch im IR empfindlich ist, und ein Filter, der das sichtbare Licht abblockt (wie Astronomik ProPlanet 742 oder 807). Der Durchlass soll bei 1.000 nm liegen. In diesem langweilligen Bereich sinkt die Auflösung des Teleskops bereits deutlich, weshalb wohl erst Teleskope ab 20 cm Durchmesser Sinn machen.
Die Belichtungszeiten betragen jeweils viele Sekunden. Damit der Himmel nicht vom IR-Licht der Sonne aufgehellt wird, sollte diese außerdem mindestens 5 Grad unterm Horizont weilen.
Die Venus am nahen Infrarot - ein erster Versuch.
Beobachtungsaufgaben
Wieviele Minuten nach Sonnenuntergang müssen verstreichen, damit Sie die Venus am Abendhimmel aufstöbern können? Gelingt es Ihnen, das Phasenspiel im Teleskop mitzuverfolgen? Zu welchem Termin empfinden Sie die Venus genau zur Hälfte beleuchtet? Lässt sich die Sichelgestalt zu Ende der Sichtbarkeitsperiode auch im Fernglas bzw. sogar im Operngucker (Vergrößerung meist 2-fach) ausmachen?
Für Spezialisten: Machen Sie teleskopisch Schattierungen - Wolken - auf der Venus aus? Welche Filter sind dazu nötig? Können Sie den Anblick zeichnerisch festhalten?
Literatur und Software für Planetenbeobachter
Planeten beobachten
Von Günther D. Roth. Ein etwas 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 neueres Buch zu oben genanntem Themenkreis, das sich u.a. auch der digitalen Fotografie mit Webcams widmet.
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Guide
Das vielseitige Desktop-Planetarium GUIDE informiert Sie auch über den Anblick der Venus- zu jedem gewünschten Zeitpunkt.
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WinJUPOS
Das feine kostenlose Programm von Grischa Hahn berechnet unter anderem die Ephemeriden vom Erdmond, den Planeten und deren Monden. So stellt es 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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