Einführung in die Astronomie
von Dr. Jürgen Wirth
Themengliederung
Zu Teil 2  Teil 3  Teil 4

Teil 1:  Das Sonnenystem in aktueller Sicht
1.1   Was ist ein Stern?
1.2   Geordnete Vielfalt - der Aufbau des Planetensystems
1.2.1  Hierarchische Gliederung
1.2.1.1 Sonne
1.2.1.2 Gesteinsplaneten
1.2.1.3 Gasplaneten
1.2.1.4 Große Monde
1.2.1.5 Zwergplaneten
1.2.1.6 Kleinkörper, Monde, Kometen
1.2.1.6.1 gesteinsartige
1.2.1.6.2 Konglomerate
1.2.1.6.3 eisartige
1.2.2  Wolke und Scheibe
1.2.3  Verteilung der Masse
1.2.4  Verteilung des Drehimpulses
1.2.5  Strukturbildung
1.3   Wolke, Wirbel, Scheibe
- Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems
1.3.1  Protosolare Wolke
1.3.2  Bildung der protoplanetaren Scheibe
1.3.3  Innere Reibung und Bildung von Planetesimals
1.3.4  Akkretionsphase
1.3.5  Periode starker Verkraterung
1.3.6  Temperaturbedingungen bei der Planetenbildung
1.3.7  Gasplaneten, Gesteinsplaneten und Trümmer
1.3.8  Stabilität des Systems
1.4   Zentralstern und Lebenselixier - die Sonne
1.4.1  Stellung der Sonne in der Milchstraße
1.4.2  Die Sonne als Zentralstern des Planetensystems
1.4.3  Physikalische Daten der Sonne
1.4.3.1 Physische Daten
1.4.3.2 Rotation
1.4.3.3 Strahlung
1.4.4  Die Sonne als Stern
1.4.4.1 Aufbau der Sonne
1.4.4.2 Chemische Zusammensetzung
1.4.4.3 Energieerzeugung
1.4.5  Erscheinungen der ruhigen Sonne
1.4.5.1 Granulation
1.4.5.2 Supergranulation
1.4.5.3 Oszillationen
1.4.5.4 Spiculae
1.4.6  Erscheinungen der Sonnenaktivität
1.4.6.1 Sonnenflecken
1.4.6.2 Fackeln
1.4.6.3 Protuberanzen
1.4.6.4 Der solare Aktivitätszyklus
1.4.7  Sonnenatmosphäre
1.4.7.1 Chromosphäre
1.4.7.2 Korona und Finsternisse
1.4.8  Beobachtungsmethoden
1.5   Heiß und heftig - Sonnenwind und Sonnenflares
1.5.1  Sonnenwind
1.5.2  Flares, Koronale Auswürfe
1.5.3  Solar-terrestrische Beziehungen
1.5.4  Heliosphäre und interstellarer Raum
1.6   Der Götterbote - Merkur
1.6.1  Allgemeines und physikalische Daten
1.6.1.1 Bahn
1.6.1.1.1 Strahlung
1.6.1.1.2 Aspekte / Phasen
1.6.1.2 Planetenkörper
1.6.1.3 Rotation
1.6.1.4 Raumsondenerkundung
1.6.2  Planetares Umfeld
1.6.2.1 Atmosphäre
1.6.2.2 Magnetosphäre
1.6.3  Oberfläche
1.6.3.1 Temperaturen
1.6.3.2 Oberflächentypen und -benennung
1.6.3.3 Oberflächengestalt
1.6.3.3.1 Kraterreiches Gelände
1.6.3.3.2 Zwischenkraterebenen
1.6.3.3.3 Becken / Einschlagkrater
1.6.3.3.4 Flache Ebenen
1.6.3.3.5 Junge Krater / Strahlenkrater
1.6.3.3.6 Riffe / Böschungen
1.6.3.4 Oberflächenmaterial
1.6.3.4.1 Eis an den Polen?
1.6.4  Innerer Aufbau
1.6.5  Entwicklungsgeschichte
1.7   Liebesgöttin unter Wolken - Venus
1.7.1  Allgemeines und physikalische Daten
1.7.1.1 Bahn
1.7.1.1.1 Strahlung
1.7.1.1.2 Aspekte / Phasen
1.7.1.2 Planetenkörper
1.7.1.3 Rotation
1.7.1.4 Raumsondenerkundung
1.7.2  Planetares Umfeld
1.7.2.1 Atmosphäre
1.7.2.1.1 Druck
1.7.2.1.2 Temperaturverlauf
1.7.2.1.3 Zusammensetzung / optische Eigenschaften
1.7.2.1.4 Zirkulation / Winde
1.7.2.1.5 Atmosphärische Phänomene /
Wolken / Schwefelzyklus
1.7.2.1.6 Strahlungs- / Wärmehaushalt
1.7.2.1.7 Bildung der Atmosphäre
1.7.2.2 Magnetosphäre
1.7.2.3 Ionosphäre
1.7.3  Oberfläche
1.7.3.1 Temperaturen
1.7.3.2 Oberflächentypen und -benennung
1.7.3.3 Oberflächengestalt
1.7.3.3.1 Hochländer
1.7.3.3.2 Gebirge / Relief
1.7.3.3.3 Vulkane
1.7.3.3.4 Dome
1.7.3.3.5 Arachnoide / Ringwälle
1.7.3.3.6 Einschlagkrater
1.7.3.3.7 Tiefländer / Ebenen
1.7.3.3.8 Tesserae
1.7.3.3.9 Täler / Gräben / Vertiefungen
1.7.3.4 Oberflächenerkundung
1.7.3.4.1 Bilder von der Venusoberfläche
1.7.3.4.2 Oberflächenmaterial
1.7.4  Innerer Aufbau
1.7.5  Entwicklungsgeschichte
1.8   Der blaue Planet - Erde
1.8.1  Allgemeines und physikalische Daten
1.8.1.1 Bahn
1.8.1.1.1 Strahlung
1.8.1.2 Planetenkörper
1.8.1.3 Rotation
1.8.1.3.1 Präzession
1.8.1.3.2 Nutation
1.8.1.3.3 Polhodie
1.8.1.3.4 Gezeiten
1.8.1.4 Fernerkundung
1.8.2  Planetares Umfeld
1.8.2.1 Atmosphäre
1.8.2.1.1 Druck
1.8.2.1.2 Temperaturverlauf
1.8.2.1.2.1 Troposphäre
1.8.2.1.2.2 Stratosphäre
1.8.2.1.2.3 Mesosphäre
1.8.2.1.2.4 Thermosphäre
1.8.2.1.2.5 Exosphäre
1.8.2.1.3 Zusammensetzung
1.8.2.1.3.1 Homosphäre
1.8.2.1.3.2 Heterosphäre
1.8.2.1.4 Zirkulation / Winde
1.8.2.1.5 Atmosphärische Phänomene / Wolken
1.8.2.1.6 Strahlungs- / Wärmehaushalt
1.8.2.1.7 Klimaentwicklung
1.8.2.2 Magnetosphäre
1.8.2.2.1 Polarlichter
1.8.2.2.2 Strahlungsgürtel
1.8.2.3 Ionosphäre
1.8.3  Oberfläche
1.8.3.1 Temperaturen
1.8.3.2 Oberflächentypen und -benennung
1.8.3.3 Oberflächengestalt
1.8.3.3.1 Ozeane und Tiefseebecken
1.8.3.3.2 Kontinente
1.8.3.3.3 Gebirge
1.8.3.3.4 Einschlagkrater
1.8.3.3.5 Polkappen
1.8.3.4 Oberflächenmaterial
1.8.3.5 Biologische Entwicklung
1.8.4  Innerer Aufbau und Seismik
1.8.4.1 Lithosphäre
1.8.4.1.1 Plattentektonik
1.8.4.1.2 Erdbeben und aktive Kontinentränder
1.8.4.2 Astenosphäre
1.8.4.3 Kern
1.8.4.4 Magnetischer Dynamo / innere Zirkulation
1.8.5  Entwicklungsgeschichte
1.8.6  Vulkanismus
1.9   Ein Gesetz und die Folgen
- Planetenbahnen und Gravitationswechselwirkungen
1.9.1  Das Newtonsche Gravitationsgesetz
1.9.1.1 Fallgesetze und schräger Wurf
1.9.1.2 Die kosmischen Geschwindigkeiten
1.9.2  Ellipsenbahnen
1.9.2.1 Beschreibung einer Ellipsenbahn
1.9.2.2 Die Keplerschen Gesetze
1.9.2.3 Dynamik einer Planetenbahn
1.9.2.4 Hohmannsche Übergangsellipse
1.9.3  Jahr und Tag (Zeitmessung)
1.9.3.1 Sternzeit und Sonnenzeit
1.9.3.2 Die Zeitgleichung
1.9.4  Gravitationspotential und Gravitationswechselwirkungen
1.9.4.1 Schwerkraft und Gravitationspotential
1.9.4.2 Lagrange-Punkte
1.9.4.3 Mehrkörperproblem
1.9.4.4 Resonanzbildungen
1.9.4.5 Gezeitenkräfte und gebundene Rotationen
1.10  Unser halber Trabant - der Mond
1.10.1   Allgemeines und physikalische Daten
1.10.1.1 Bahn
1.10.1.1.1 Strahlung
1.10.1.1.2 Aspekte / Phasen
1.10.1.1.3 Finsternisse
1.10.1.1.4 Monatsdefinitionen
1.10.1.2 Mondkörper
1.10.1.3 Rotation
1.10.1.3.1 Libration
1.10.1.4 Raumsondenerkundung
1.10.1.5 Bemannte Mondlandungen
1.10.2   Mondumfeld
1.10.2.1 Atmosphäre
1.10.2.2 Magnetfeld
1.10.3   Oberfläche
1.10.3.1 Temperaturen
1.10.3.2 Oberflächentypen und -benennung
1.10.3.3 Oberflächengestalt
1.10.3.3.1 Hochländer / Terrae / Gebirge
1.10.3.3.2 Tiefländer / Maria
1.10.3.3.3 Einschlagkrater
1.10.3.3.4 Strahlenkrater
1.10.3.3.5 Sekundärvulkanismus
1.10.3.3.6 Gräben / Rillen
1.10.3.4 Oberflächenmaterial
1.10.3.4.1 Regolith
1.10.3.4.2 Brekzien
1.10.3.4.3 KREEP
1.10.3.4.4 Untersuchung des Mondgesteins
1.10.3.4.5 Eis an den Polen?
1.10.4   Innerer Aufbau
1.10.4.1 Lithosphäre
1.10.4.2 Astenosphäre
1.10.4.3 Seismik
1.10.4.4 Translunare Leuchtphänomene TLP
1.10.4.5 Zusammensetzung / Eukrite
1.10.5   Entwicklungsgeschichte
1.11  Der rote Planet - Mars
1.11.1   Allgemeines und physikalische Daten
1.11.1.1 Bahn
1.11.1.1.1 Strahlung
1.11.1.1.2 Aspekte
1.11.1.2 Planetenkörper
1.11.1.3 Rotation
1.11.1.4 Raumsondenerkundung
1.11.2   Planetares Umfeld
1.11.2.1 Atmosphäre
1.11.2.1.1 Druck
1.11.2.1.2 Temperaturverlauf
1.11.2.1.3 Zusammensetzung
1.11.2.1.4 Zirkulation / Winde / Staubstürme
1.11.2.1.5 Wolken
1.11.2.1.6 Strahlungs- / Wärmehaushalt
1.11.2.2 Magnetosphäre
1.11.2.3 Ionosphäre
1.11.3   Oberfläche
1.11.3.1 Temperaturen
1.11.3.2 Oberflächentypen und -benennung
1.11.3.3 Oberflächengestalt
1.11.3.3.1 Hochländer / Gebirge
1.11.3.3.2 Vulkane
1.11.3.3.3 Tiefländer / Becken
1.11.3.3.4 Einschlagkrater
1.11.3.3.5 Gräben / Flußstrukturen
1.11.3.3.6 Dunkelgebiete / Staubablagerungen
1.11.3.3.7 Eis
1.11.3.3.8 Polkappen
1.11.3.3.9 Wasser und Bodeneis
1.11.3.4 Oberflächenerkundung
1.11.3.4.1 Bilder von der Marsoberfläche
1.11.3.4.2 Oberflächenmaterial
1.11.3.5 Leben
1.11.4   Innerer Aufbau
1.11.5   Entwicklungsgeschichte
1.11.6   Monde
1.11.6.1 Phobos
1.11.6.2 Deimos
1.12  Hülle und Fülle - die Asteroiden
1.12.1   Begriffserläuterung
1.12.1.1 Zwergplaneten
1.12.1.2 Kleinkörper
1.12.2   Asteroiden im innersten Sonnensystem
1.12.3   Hauptgürtel der Asteroiden zwischen Mars und Jupiter
1.12.3.1 Verteilung der Asteroiden
1.12.3.2 Gruppen- und Familienbildung, Resonanzen
1.12.3.3 Asteroidenklassen
1.12.3.4 Mutterkörper und Meteorite
1.12.4   Statistik und Animationen des inneren Sonnensystems
1.12.5   Größe und Helligkeit von Asteroiden
1.12.6   Bilder von Asteroiden
1.12.7   Asteroidenmonde
1.12.8   Trojaner
1.12.9   Zentauren und Kometen
1.12.10  Die Gefahr von Kollisionen mit Asteroiden und Kometen
1.13  Die dynamische Majestät - Jupiter
1.13.1   Allgemeines und physikalische Daten
1.13.1.1 Bahn
1.13.1.1.1 Strahlung
1.13.1.1.2 Aspekte
1.13.1.2 Planetenkörper
1.13.1.3 Rotation
1.13.1.4 Raumsondenerkundung
1.13.2   Planetarer Aufbau
1.13.3   Atmosphäre
1.13.3.1 Druck
1.13.3.2 Temperaturverlauf
1.13.3.3 Zusammensetzung
1.13.3.4 Zirkulation / Winde
1.13.3.5 Wolken / Bänder / Zonen
1.13.3.6 Ovale Wirbel
1.13.3.7 Großer Roter Fleck
1.13.3.8 Strahlungs- / Wärmehaushalt
1.13.4   Planetares Umfeld
1.13.4.1 Magnetosphäre
1.13.4.2 Ionosphäre
1.13.5   Innerer Aufbau
1.13.5.1 Temperatur- und Druckverlauf
1.13.5.2 Flüssige Zone
1.13.5.3 Metallische Wasserstoffzone
1.13.5.4 Fester Kern
1.13.6   Monde
1.13.6.1 Galileische Monde
1.13.6.1.1 Io
1.13.6.1.2 Europa
1.13.6.1.3 Ganymed
1.13.6.1.4 Kallisto
1.13.6.2 Innere Monde
1.13.6.3 Klassische Monde
1.13.6.4 Retrograde äußere Monde
1.13.7   Gossamer Ring
1.14  Beringte Schönheit - Saturn
1.14.1   Allgemeines und physikalische Daten
1.14.1.1 Bahn
1.14.1.1.1 Strahlung
1.14.1.1.2 Aspekte
1.14.1.2 Planetenkörper
1.14.1.3 Rotation
1.14.1.4 Raumsondenerkundung
1.14.2   Planetarer Aufbau
1.14.3   Atmosphäre
1.14.3.1 Druck
1.14.3.2 Temperaturverlauf
1.14.3.3 Zusammensetzung
1.14.3.4 Zirkulation / Winde
1.14.3.5 Wolken / Bänder / Zonen
1.14.3.6 Ovale Wirbel
1.14.3.7 Strahlungs- / Wärmehaushalt
1.14.4   Planetares Umfeld
1.14.4.1 Magnetosphäre
1.14.4.2 Ionosphäre
1.14.5   Innerer Aufbau
1.14.5.1 Temperatur- und Druckverlauf
1.14.5.2 Flüssige Zone
1.14.5.3 Metallische Wasserstoffzone
1.14.5.4 Fester Kern
1.14.6   Monde
1.14.6.1 Titan
1.14.6.2 Mimas
1.14.6.3 Enceladus
1.14.6.4 Tethys
1.14.6.5 Dione
1.14.6.6 Rhea
1.14.6.7 Hyperion
1.14.6.8 Japetus
1.14.6.9 Kleinmonde
1.14.7   Ringe
1.14.7.1 A-Ring
1.14.7.2 B-Ring
1.14.7.3 Ringspeichen
1.14.7.4 C-Ring
1.14.7.5 F-Ring
1.14.7.6 Weitere Ringe
1.14.7.7 Ringresonanzen
1.15  Ein Meister von Monden - Uranus
1.15.1   Allgemeines und physikalische Daten
1.15.1.1 Bahn
1.15.1.1.1 Strahlung
1.15.1.1.2 Aspekte
1.15.1.2 Planetenkörper
1.15.1.3 Rotation
1.15.1.4 Raumsondenerkundung
1.15.2   Planetarer Aufbau
1.15.3   Atmosphäre
1.15.3.1 Druck
1.15.3.2 Temperaturverlauf
1.15.3.3 Zusammensetzung
1.15.3.4 Zirkulation / Winde
1.15.3.5 Wolken
1.15.3.6 Großer Dunkler Fleck
1.15.3.7 Strahlungs- / Wärmehaushalt
1.15.4   Planetares Umfeld
1.15.4.1 Magnetosphäre
1.15.4.2 Ionosphäre
1.15.5   Innerer Aufbau
1.15.5.1 Temperatur- und Druckverlauf
1.15.5.2 Flüssige Zone
1.15.5.3 Metallische Wasserstoffzone
1.15.5.4 Fester Kern
1.15.6   Monde
1.15.6.1 Miranda
1.15.6.2 Umbriel
1.15.6.3 Ariel
1.15.6.4 Titania
1.15.6.5 Oberon
1.15.6.6 Kleinmonde
1.15.7   Ringe
1.16  Blauer Riese mit Fleck - Neptun
1.16.1   Allgemeines und physikalische Daten
1.16.1.1 Bahn
1.16.1.1.1 Strahlung
1.16.1.1.2 Aspekte
1.16.1.2 Planetenkörper
1.16.1.3 Rotation
1.16.1.4 Raumsondenerkundung
1.16.2   Planetarer Aufbau
1.16.3   Atmosphäre
1.16.3.1 Druck
1.16.3.2 Temperaturverlauf
1.16.3.3 Zusammensetzung
1.16.3.4 Zirkulation / Winde
1.16.3.5 Wolken
1.16.3.6 Strahlungs- / Wärmehaushalt
1.16.4   Planetares Umfeld
1.16.4.1 Magnetosphäre
1.16.4.2 Ionosphäre
1.16.5   Innerer Aufbau
1.16.5.1 Temperatur- und Druckverlauf
1.16.5.2 Flüssige Zone
1.16.5.3 Metallische Wasserstoffzone
1.16.5.4 Fester Kern
1.16.6   Monde
1.16.6.1 Triton
1.16.6.2 Nereid
1.16.6.3 Kleinmonde
1.16.7   Ringe
1.17  Transneptunien - Pluto, Charon und der Kuiper-Gürtel
1.17.1   Pluto: Allgemeines und physikalische Daten
1.17.1.1 Bahn
1.17.1.1.1 Strahlung
1.17.1.1.2 Aspekte
1.17.1.2 Planetenkörper
1.17.1.3 Rotation
1.17.1.4 Raumsondenerkundung
1.17.2   Planetares Umfeld
1.17.2.1 Atmosphäre
1.17.3   Oberfläche
1.17.3.1 Temperaturen
1.17.4   Monde
1.17.4.1 Charon
1.17.4.2 Kleinmonde
1.17.5   Kuiper-Gürtel
1.17.5.1 Damocloiden
1.17.5.2 Trans-Neptun-Objekte
1.17.5.3 Plutinos
1.17.5.4 Cubewanos
1.17.5.5 Animation des äußeren Sonnensystems
1.17.5.6 Die größten der Kleinen
1.17.5.7 Nachweisgrenze von großen Kuiperoiden
1.17.6   Vom Kuiper-Gürtel zur Oortschen Wolke
1.17.7   Interplanetarer Staub
1.18  Boten aus dem All - Meteore und Meteorite
1.18.1   Allgemeines und Begriffserklärungen
1.18.1.1 Meteor / Sternschnuppe / Bolide
1.18.1.2 Meteorit
1.18.1.3 Meteoroid
1.18.1.4 Meteorologie
1.18.2   Meteoroide - Herkunft der Meteorite
1.18.2.1 Planetarische Meteoroide
1.18.2.2 Kometarische Meteoroide
1.18.2.3 Interstellare Meteoroide
1.18.2.4 Beta-Meteoroide
1.18.2.5 Alter der Meteoroide
1.18.3   Meteore
1.18.3.1 Sporadische Meteore / Boliden
1.18.3.2 Sternschnuppen / Meteorschwärme / Strommeteore
1.18.3.3 Ablauf des Meteorfalls
1.18.4   Meteoritentypen und Statistik
1.18.5   Meteoritenklassen
1.18.5.1 Steinmeteorite
1.18.5.1.1 Chondrite
1.18.5.1.1.1 Kohlige Chondrite
1.18.5.1.1.2 Gewöhnliche Chondrite
1.18.5.1.1.3 Rumuruti-Chondrite
1.18.5.1.1.4 Enstatit-Chondrite
1.18.5.1.2 Achondrite
1.18.5.1.2.1 Primitive Achondrite
1.18.5.1.2.2 Angrite
1.18.5.1.2.3 Aubrite
1.18.5.1.2.4 Ureilite
1.18.5.1.2.5 HED / (4) Vesta
1.18.5.1.2.6 Lunaite
1.18.5.1.2.7 Marsmeteorite
1.18.5.2 Stein-Eisennmeteorite
1.18.5.2.1 Pallasite
1.18.5.2.1 Mesosiderite
1.18.5.3 Eisenmeteorite
1.18.5.3.1 Oktaedrite
1.18.5.3.2 Hexaedrite
1.18.5.3.3 Ataxite
1.18.5.3.4 Einteilung nach Zusammensetzung
1.18.5.4 Meteoriten-Mutterkörper
1.18.5.4.1 Asteroiden
1.18.5.4.1.2 (4) Vesta: Howardite /
Eucrite / Diogenite
1.18.5.4.2 Erde: Glasmeteorite / Tektite
1.18.5.4.3 Mond: Lunaite
1.18.5.4.4 Marsmeteorite / SNC-Meteorite
1.18.5.4.4.1 Shergottite
1.18.5.4.4.2 Nakhlite
1.18.5.4.4.3 Chassignite
1.18.5.4.4.4 Orthopyroxenite /
ALH84001
1.18.6   Meteorite als Archiv des Sonnensystems
1.18.6.1 Temperaturgeschichte
1.18.6.2 Isotopenanomalien in Allende-Chondren
1.19  Urstoff des Sonnensystems? - Kometen und die Oortsche Wolke
1.19.1   Geschichtliches
1.19.2   Kometenbahnen / Statistik / Bezeichnung
1.19.2.1 Bezeichnung von Kometen
1.19.2.2 Sporadische Kometen
1.19.2.3 Periodische Kometen
1.19.2.4 Kometenfamilien
1.19.2.5 Statistik
1.19.3   Herkunft der Kometen
1.19.3.1 Oortsche Wolke
1.19.3.2 Bahnstörungen durch große Planeten
1.19.3.3 Interstellare Kometen?
1.19.4   Aufbau und physikalische Eigenschaften
1.19.4.1 Aufbau und Erscheinung
1.19.4.2 Kern
1.19.4.2.1 1P/ Halley
1.19.4.2.2 19P/ Borrelly
1.19.4.2.3 81P/ Wild 2
1.19.4.2.4 9P/ Tempel 1
1.19.4.3 Kopf / Koma
1.19.4.4 Schweif
1.19.4.5 Kometenstaub und Meteorströme
1.19.5   Raumsondenerkundung
1.19.5.1 Übersicht über die Kometenmissionen
1.19.5.2 ISEE-3/ICE zu 21P/ Giacobini-Zinner und 1P/ Halley
1.19.5.3 Raumsonden zu 1P/ Halley:
Giotto, Vega-1/2, Suisei, Sakigake
1.19.5.4 Giotto zu 26P/ Grigg-Skjellerup
1.19.5.5 Deep Space 1 zu 19P/ Borrelly
1.19.5.6 Contour zu 2P/ Encke und
73P/ Schwassmann-Wachmann 3
1.19.5.7 Stardust zu 81P/ Wild 2
1.19.5.8 Deep Impact zu 9P/ Tempel 1
1.19.5.9 Rosetta zu 67P/ Churyumov-Gerasimenko
1.19.6   Kometenerscheinungen
1.19.6.1 Kometenbeispiele
1.19.6.2 1P/ Halley
1.19.6.3 D/1993 F2 Shoemaker-Levy 9
1.19.6.4 C/1996 B2 Hyakutake
1.19.6.5 C/1995 O1 Hale-Bopp
 
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Teil 2:  Werden und Vergehen der Sterne
2.1   Ein Labor genannt Weltall
2.2   Fast Nichts - Interstellare Materie
2.2.1  Einleitung / Geschichte
2.2.2  Natur des interstellaren Mediums
2.2.2.1 Strahlung
2.2.2.2 Materie
2.2.2.2.1 Gas
2.2.2.2.2 Staub
2.2.3  Erscheinungsformen
2.2.3.1 Zwischenwolkengas
2.2.3.2 "normale" interstellare Wolken
2.2.3.3 Dunkelwoken
2.2.3.4 Reflexionsnebel
2.2.3.5 Emissionsnebel
2.2.3.6 Molekülwolken
2.2.3.7 Moleküle im Weltall
2.2.4  Verteilung der interstellaren Materie
2.2.4.1 Gesamtdichteanteil in der Milchstraße
2.2.4.2 Verteilung
2.2.5  Herkunft
2.2.5.1 Urmaterie
2.2.5.2 Auswurf aus entwickelten Sternen
2.2.5.3 Auswurf aus kompakten Galaxienkernen
2.2.6  Bedeutung
2.2.6.1 Sternentstehung
2.2.6.2 Spiralstruktur
2.2.6.3 Sternentwicklung
2.3   Kleine Ursache, große Wirkung - kleine Einführung in die Atomphysik
2.3.1  Aufbau der Atome
2.3.2  Atomkern
2.3.2.1 Elemente und Isotope
2.3.2.2 Kernbindungsenergie
2.3.2.3 Radioaktivität / Kernzerfall
2.3.3  Elektronenhülle
2.3.3.1 Bohrsches Atommodell / Schalenmodell
2.3.3.2 Quantenzahlen und Auswahlregeln
2.3.3.3 Unschärferelation / Elektronendichteverteilung
2.3.3.4 Bohr-Sommerfeld-Atommodell / Orbitale
2.3.3.5 Elektronenkonfigurationen / Elementensystem
2.3.4  Größe von Atomen
2.3.5  Elektronische Übergänge / Atome und Ionen
2.3.6  Teilchenenergien im Kosmos
2.4   Vom Urstoff zum Fusionsreaktor - Sternentstehung
2.4.1  Kontraktion
2.4.2  Grenzbedingungen für Kontraktion
2.4.3  Hinderungsprozesse
2.4.4  Hilfsprozesse
2.4.4.1 Herausdriften des Magnetfeldes
2.4.4.2 Galaktisches Scheibenmagnetfeld
2.4.4.3 Spiralarmdichte
2.4.4.4 externe Kompression
2.4.5  Modellrechnung
2.4.6  Massenbegrenzung vor der Hauptreihe
2.4.6.1 Massenabwurf / Jets
2.4.6.2 Kernbrennen mit Hüllenkontraktion
2.4.6.3 H II-Region durch Strahlungsdruck
2.4.6.4 Fragmentierungs-Maximalgröße
2.4.7  Beispiele
2.5   Es werde Licht! - Strahlung und Spektrum
2.5.1  Strahlungsarten
2.5.1.1 Strahlungsprozesse
2.5.1.2 Thermische Strahlung
2.5.1.3 Nicht-thermische Strahlung
2.5.1.4 Atomare Linienstrahlung
2.5.1.5 Polarisation
2.5.2  Elektromagnetisches Spektrum
2.5.2.1 Spektralbereiche
2.5.2.2 Empfindlichkeit des Auges
2.5.2.3 Spektralbänder und -sequenzen
2.5.2.4 Atmosphärische Transmission
2.5.3  Strahlungsgesetze
2.5.3.1 Planck-Strahlung
2.5.3.2 Strahlungsgesetze
2.5.3.3 Beugung
2.5.3.4 Brechung und Dispersion
2.5.4  Spektroskopie
2.5.4.1 Spektralapparate
2.5.4.1.1 Prismenspektralapparat
2.5.4.1.2 Gitter
2.5.4.2 Spektren
2.5.4.2.1 Absorptionslinienspektren
2.5.4.2.2 Emissionslinienspektren
2.5.5  Strahlungsgrößen
2.5.5.1 Entfernungsmodul
2.5.5.2 Radiometrie und Photometrie
2.6   Fußspuren der Sternentwicklung - das Hertzsprung-Russell-Diagramm
2.6.1  Geschichtliches
2.6.2  Spektralklassifikation
2.6.2.1 Spektralklassen
2.6.2.2 MKK-Klassifikation
2.6.2.3 Klassifikationsschema
2.6.2.4 Untertypen
2.6.2.5 Beispiele
2.6.3  Schematisches HRD
2.6.3.1 Farben-Helligkeitsdiagramm
2.6.3.2 Hertzsprung-Russell-Diagramm
2.6.3.3 Leuchtkraftklassen
2.6.3.4 Radien
2.6.3.5 Massen
2.6.3.6 Alter
2.6.4  Hauptreihe
2.7   Vom Gasnebel bis zum Roten Riesen - Sternentwicklung
2.7.1  Vor-Hauptreihen-Entwicklung
2.7.2  Hauptreihe
2.7.2.1 Typische Sterndaten
2.7.2.2 Energieprodukion
2.7.2.3 Kreisprozess
2.7.2.4 Brennzyklen
2.7.2.5 Massenabhängigkeit
2.7.2.6 Entartung
2.7.2.7 Neutrino-Nachweis
2.7.3  Nach-Hauptreihen-Entwicklung
2.7.3.1 Rote Riesen
2.7.3.2 Veränderlichkeit
2.7.3.3 Sternflecken und Rotation
2.7.4  Der hypothetische Sternhaufen M007
2.8   Beispiel für einen Stern - die Sonne
2.8.1  Die Sonne als Stern
2.8.1.1 Physikalische Grundlagen
2.8.1.2 Physische Daten
2.8.2  Aufbau und Energieerzeugung
2.8.2.1 Energieerzeugung
2.8.2.2 Chemische Zusammensetzung
2.8.2.3 Aufbau der Sonne und Energietransport
2.8.3  Sonnenaktivität und magnetischer Zyklus
2.8.3.1 Erscheinungen der Sonnenaktivität
2.8.3.2 Differentielle Rotation
2.8.3.3 Der magnetische Zyklus
2.8.4  Die Entwicklung der Sonne
2.8.4.1 Protosolarer Nebel und Entstehung
2.8.4.2 Der Hauptreihenstern
2.8.4.3 Planetarischer Nebel und Weißer Zwerg
2.8.4.4 Entwicklungsweg der Sonne
2.9   Weiße Zwerge, schwarze Löcher - Endstadien der Sternentwicklung
2.9.1  Braune Zwerge und Planeten
2.9.2  Übergangsphase: Massenabstoß
2.9.3  Grundlagen der Endstadien
2.9.4  Entwicklung zu Planetarischen Nebeln und Weißen Zwergen
2.9.4.1 Planetarische Nebel
2.9.4.2 Entwicklungswege zum Planetarischen Nebel
2.9.4.3 Weiße Zwerge
2.9.5  Entwicklung zu Neutronensternen und Pulsaren
2.9.5.1 Kataklysmische Veränderliche: Supernovae
2.9.5.2 SN 1987A: Beispiel für einen Supernova-Ausbruch
2.9.5.3 Supernova-Überreste (SNR)
2.9.5.4 Neutronensterne / Pulsare
2.9.6  Schwarze Löcher
2.9.7  Beobachtungsinstrumente / Satelliten
2.10  Im Dutzend einfacher - Sonderfälle der Sternentwicklung
2.10.1  Sternhaufen
2.10.2  Enge Doppelsternsysteme
2.10.2.1 Typen
2.10.2.2 Entwicklung in engen Doppelsternsystemen
2.10.3  Novae
2.10.3.1 Allgemeines
2.10.3.2 Novamodell
2.10.3.3 Zwergnovae
2.10.3.3.1 Typen
2.10.3.3.2 Modell
2.11  Der Schubs kam von außen
- die Entstehung des Sonnensystems und
Planeten bei anderen Sternen (Exoplaneten)
2.11.1 Protosolare Wolke
2.11.1.1 Ausgangssituation
2.11.1.2 Einbettung
2.11.1.3 Nahe Supernova-Ausbrüche
2.11.1.4 Nachweis interstellarer Partikel
2.11.2  Exoplaneten
2.11.2.1 Begriffserläuterung
2.11.2.2 Nachweismethoden
2.11.2.2.1 Pekuliarbewegung
2.11.2.2.2 Bedeckungen
2.11.2.2.3 Microlensing
2.11.2.2.4 Direktbeobachtung
2.11.2.2.5 Suche nach Sauerstoff
2.11.2.3 Statistik und Eigenschaften
2.11.3  Ein neues Sonnensystem?
 
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Teil 3:  Welteninseln im Raum – die Welt im Großen
(Die detaillierte Themengliederung zu diesem Teil wird später weiter ergänzt!)
3.1   Unsere kosmische Heimat - die Milchstraße
3.1.1  Geschichtliches
3.1.2  Anblick von der Erde aus
3.1.3  Struktur der Milchstraße
3.1.3.1 Daten der Milchstraße
3.1.3.2 Massenverteilung in der Scheibe
3.1.3.3 Spiralstruktur
3.1.3.4 Rotationskurve
3.1.3.5 Bestimmung der eingeschlossenen Masse
3.1.4  Objekte der Milchstraße
3.1.4.1 Verteilung der Objekte
3.1.4.2 Sternpopulationen
3.1.4.3 Gasnebel
3.1.4.4 Dunkelwolken
3.1.4.5 Offene Sternhaufen
3.1.4.6 Kugelsternhaufen
3.1.4.7 Planetarische Nebel (PN)
3.1.4.8 Supernova-Überreste (SNR)
3.1.5  Zentrum der Milchstraße
3.1.5.1 Struktur des Milchstraßenzentrums
3.1.5.2 Sternumlauf um das Schwarze Loch
3.1.5.3 Massenbestimmung des Schwarzen Lochs
3.1.5.4 Milchstraßenzentrum ein aktiver Galaxienkern?
3.1.6  Orion-Konstellation
3.1.7  Entstehung der Milchstraße
3.1.8  Zusammenfassung
3.2   Welteninseln im Kosmos - Galaxien
3.3   Gehäufte Hierarchie - Galaxienhaufen und Superhaufen
3.4   Kaulquappen im All - Radiogalaxien
3.5   Alles flieht - das Hubble-Gesetz
3.6   Energiebündel im Zentrum - Quasare
3.7   Absolut relativ  - eine Einführung in die Relativitätstheorie
3.8   Das Geschäft mit der Ewigkeit - Kosmologie
3.9   Endlich unbegrenzt - die Struktur des Universums
3.10  Überall ET's? - Leben im Weltall
 
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Teil 4:  Modelle für unsere Welt
(Die detaillierte Themengliederung zu diesem Teil wird später weiter ergänzt!)
4.1   Kosmologie - Lebensgeschichte des Universums
4.2   Stein auf Stein - Methoden der Entfernungsbestimmung
4.2.1    Grundlagen
4.2.1.1 Urmeter / Meterkonvention
4.2.1.2 Winkelmessung
4.2.1.3 Erdumfang
4.2.2    Sonnenparallaxe
4.2.2.1 Tägliche Parallaxe
4.2.2.2 Geschichtliche Entwicklung
4.2.2.3 Planetendurchgänge
4.2.2.4 Astronomische Einheit
4.2.2.5 Radar-Echo-Vermessung
4.2.3    Drittes Keplersches Gesetz
4.2.4    Geometrische Parallaxen
4.2.4.1 Jährliche Parallaxe
4.2.4.2 Parsec
4.2.4.3 Nächste Sterne
4.2.4.4 Reichweite der Methode
4.2.4.5 Säkulare Parallaxe
4.2.5    Huygens Versuch zur Bestimmung der Siriusentfernung
4.2.6    Sternstromparallaxen
4.2.7    Spektroskopische Parallaxen
4.2.8    Hauptreihenanpassung
4.2.9    RR Lyrae-Veränderliche
4.2.10  Hellste Sterne in Kugelsternhaufen
4.2.11  Delta Cephei- / W Virginis-Veränderliche
4.2.12  Novae
4.2.13  Absolut hellste Sterne
4.2.14  Kugelsternhaufen
4.2.15  H II-Regionen
4.2.16  Leuchtkraftfunktion
4.2.17  Entfernte Supernovae
4.2.18  Hellste Galaxien in Haufen
4.2.19  Neuere Methoden
4.2.19.1 Tully-Fisher-Relation (TF/IRTF)
4.2.19.2 Zeldovich-Sunyaev-Relation (SZ)
4.2.19.3 Dn-Sigma-Relation
4.2.19.4 Expanding Photosphere Method EPM)
4.2.20  Hubble-Relation
4.3   Alles strahlt! - Strahlungsprozesse im Kosmos
4.4   Was die Welt zusammenhält - Kräfte und Teilchen
4.5   Das Ohr an der Schöpfung - Beobachtungsmethoden und -geräte
4.5.1  Optische Sternwarten
4.5.2  Radio-Observatorien
4.5.3  Astronomie-Satelliten
4.6   Ein Scheibchen Vergangenheit - Raum-Zeit-Kontinuum und Relativität
4.7   Absolut relativ - Einführung in die Relativitätstheorie
4.7.1  Geschichtliches
4.7.2  Grundlagen
4.7.2.1 Inertial-/Trägheitssystem
4.7.2.2 Träge und schwere Masse
4.7.2.3 Lichtgeschwindigkeit
4.7.3  Spezielle Relativitätstheorie
4.7.3.1 Bewegte Uhren
4.7.3.2 Zeitdilatation
4.7.3.3 Längenkontraktion
4.7.3.4 Galilei- / Lorentz-Transformationen
4.7.3.5 Massenzunahme
4.7.3.6 Geschwindigkeitsaddition
4.7.4  Folgen und Tests der speziellen Relativitätstheorie
4.7.4.1 Synchrotronstrahlung
4.7.4.2 Lebensdauer-Verlängerung
4.7.4.3 Test der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
4.7.4.3.1 Pionen-Zerfall
4.7.4.3.2 Fizeau-Experiment
4.7.4.4 Zwillingsparadoxon
4.7.4.5 Beschleunigerexperiment
4.7.4.6 Massenzunahme in der Küche
4.7.4.7 Relativistischer Dopplereffekt
4.7.5  Allgemeine Relativitätstheorie
4.7.5.1 Geschichtliches
4.7.5.2 Prinzipien
4.7.5.3 Äquivalenzprinzip
4.7.5.4 Inertialsysteme
4.7.5.5 Scharzschild-Radius
4.7.6  Folgen und Tests der allgemeinen Relativitätstheorie
4.7.6.1 Gravitationsrotverschiebung
4.7.6.2 Lichtablenkung im Schwerefeld
4.7.6.3 Gravitationslinsen
4.7.6.4 Drehung der Apsidenlinie / Periheldrehung
4.7.6.5 Laufzeitverlängerung des Lichts der Venus
4.8   Gekrümmt oder flach? - Geometrie und Struktur der Raumzeit
4.9   Endlich unbegrenzt - die Struktur des Universums
4.10  Singularität, Inflation, oder? - der Urknall
4.11  Ende Nichts, Anfang Nichts? - Zukunft und Herkunft des Universums

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Stand: 2006 August 29