Merkur vor der Sonne

  • 06. May 2016

Seltenes Himmelsschauspiel am 9. Mai lässt sich an vielen Stern­warten und im Inter­net ver­folgen.

Ein seltenes Himmelsschauspiel ist am Montag, den 9. Mai zu beob­achten: ein Merkur-Transit. Dabei zieht der innerste Planet unseres Sonnen­systems seine Bahn zwischen Erde und Sonne, wobei er als winziger Punkt vor unserem Zentral­gestirn zu sehen ist. Um 13.15 Uhr gibt es den ersten Kontakt, der Merkur tritt vor die Sonnen­scheibe. Der Austritt erfolgt erst nach Sonnen­unter­gang. Doch Vorsicht! Niemals mit einem Fern­glas oder Fern­rohr direkt in die Sonne schauen – eine sofortige Schädigung des Auges wäre die Folge. Für eine gefahrlose Beob­achtung des Merkur-Durch­gangs gibt es zwei Möglich­keiten: die An­bringung eines handels­üblichen Sonnen­filters vor dem Objektiv, oder die Pro­jektion des Sonnen­bilds auf eine weiße Fläche. Viele Stern­warten bieten zudem Möglich­keiten, das Schau­spiel unter fach­licher An­leitung zu beob­achten. Und auch im Inter­net lässt sich der Merkur-Transit live verfolgen.

Merkurtransit 2016

Abb.: Verlauf des Merkur­transits am 9. Mai 2016. (Bild: J. Wendt, AIP)

Mit einem Durchmesser von nur 4878 Kilometern ist Merkur der kleinste Planet unseres Sonnen­systems. Seine Schwer­kraft ist so gering, dass keine stabile Atmo­sphäre um den Planeten ent­stehen kann: Nur eine extrem dünnes Gas­gemisch, auch Exo­sphäre genannt, umhüllt Merkur. Die Merkur-Exo­sphäre besteht vor allem aus Sauer­stoff, Natrium und Wasser­stoff. Sie ist so dünn, dass ihr Nach­weis extrem schwierig und nur während eines der seltenen Transits oder durch Welt­raum­sonden möglich ist. Der letzte in Mittel­europa sicht­bare Merkur­transit fand 2003 statt, der nächste fällt ins Jahr 2019.

Zwei Forschungsgruppen des Leibniz-Instituts für Astro­physik Potsdam wollen den Transit nutzen, um Natrium in der Exo­sphäre von Merkur nach­zu­weisen und um die Mess­genauig­keit von Instru­menten zu testen. AIP-Forscher Matthias Mallonn plant, mit Hilfe des PEPSI-Spektro­graphen am Solar-Disk Integrated Tele­scope in Arizona das Signal der Exo­sphäre von Merkur zu detek­tieren. Dabei vergleicht er Messungen der Natrium­absorption vor, während und nach dem Vorbei­zug des Planeten. Diese Beob­achtungs­technik entspricht der derzeit erfolg­reichsten Methode, Atmo­sphären von extra­solaren Planeten zu unter­suchen. Merkurs Exo­sphäre schwächt das Sonnen­licht bei der Wellen­länge von Natrium während des Transits nur um etwa ein Hundert­tausend­stel ab. Dieser Effekt lässt sich nur mit einem extrem präzisen Spektro­graphen nach­weisen. „Wir nehmen die gesamte Sonnen­scheibe auf, dadurch ist das Signal der Exo­sphäre Merkurs winzig. Mit der Messung will ich heraus­finden, welche Genauig­keiten ich erzielen kann, um diese Erfahrung später auf Exo­planeten anzu­wenden”, so der Forscher.

Den Sonnenphysikern des AIP um Carsten Denker geht es um die Beobachtung des Merkurtransits im Detail. So wurde die Ausdehnung und Form der Exosphäre von Merkur anhand von Natrium-Absorptions­linien erstmals während des Merkur­transits 2003 vermessen. Denker möchte diese Messungen nun gemein­sam mit einem Team aus Freiburg und Spanien mit einem 2D-Spektro­graphen am europä­ischen Sonnen­teleskop GREGOR auf Teneriffa wieder­holen – möglicher­weise sogar mit größerer Genauig­keit. Für Bild­auf­nahmen sollen zudem eine sehr schnelle Kamera und adaptive Optik einge­setzt werden, mit deren Hilfe die Forscher auf gestochen scharfe Bilder des Ereig­nisses hoffen. „Der Merkur­transit bietet uns eine einzig­artige Möglich­keit unsere Mess­methodik zu kali­brieren” erläutert Denker. „Wie scharf wir den harten Über­gang zwischen dem Planeten­rand und der Sonne beob­achten können, ermöglicht uns einzu­schätzen, wie sehr Streu­licht die Beob­achtung mit GREGOR tat­säch­lich beein­flusst.”

Im Rahmen des EU-Projekts STARS4ALL wird in Zusammen­arbeit mit anderen Instituten und Organi­sa­tionen eine Live-Über­tragung auf dem Portal www.sky-live.tv veran­staltet. Dabei werden Videos und Fotos des Transits aus Teneriffa, La Palma und Fuerte­ventura, sowie aus Island gezeigt und von Kommentaren auf Spanisch und Englisch begleitet. Miquel Serra-Ricart, Astronom des Instituts für Astro­physik der Kana­rischen Inseln, ist für die Über­tragung verant­wort­lich: „Der Merkur­transit ist eine gute Möglich­keit, um das Thema Astro­nomie an Schüler zu vermitteln. Es ist spekta­kuläres aber einfaches Phänomen, an dem sich funda­mentale Gesetze der Physik gut erklären lassen. Es ist jedoch äußerst wichtig, sich während der Beob­achtungen strikt an die Sicher­heits­maß­nahmen zu halten, so dass die Sonne nicht die Augen schädigt.“

FSU / AIP / IGB / RK

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