Mittelalterliche Astronomie aus Stift Melk

Dieses Blatt aus einer Handschrift zeigt oben die Geomitrie einer Mond- und einer Sonnenfinsternis, unten ein Diagramm des Sonnensystems und eine Tabelle zur Berechnung des Ostersonntags.

Bildcredit: 2009 Paul Beck (damals: IfA, Univ. Wien) und Georg Zotti (damals VIAS, Univ. Wien); Bildrechte: Bibliothek von Stift Melk, Frag. 229

Diese zufällig entdeckte Manuskriptseite bietet einen grafischen Einblick in die Astronomie des Mittelalters, vor der Renaissance und dem Einfluss von Nikolaus Kopernikus, Tycho Brahe, Johannes Kepler und Galileo Galilei. Die faszinierende Seite stammt aus Vorlesungsnotizen über Astronomie, die der Mönch Magister Wolfgang de Styria vor dem Jahr 1490 zusammengestellt hat.

Die oberen Tafeln veranschaulichen deutlich die notwendige Geometrie für eine Mond- (links) und Sonnenfinsternis im ptolemäischen System, bei dem die Erde im Zentrum sitzt. Unten links befindet sich ein Diagramm der ptolemäischen Ansicht des Sonnensystems mit einem Text oben rechts, der die Bewegung der Planeten nach dem geozentrischen Modell des Ptolemäus erklärt. Rechts unten befindet sich eine Tabelle zur Berechnung des Datums des Ostersonntags im Julianischen Kalender. Die illustrierte Manuskriptseite wurde im historischen Stift Melk in Österreich gefunden.

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Julius Cäsar und die Schalttage

Zwei Seiten einer Münze - eines Dinars - sind zu sehen, das Bild wird anlässlich des Schalttages präsentiert.

Bildcredit und Lizenz: Klassische Numismatik-Gruppe, Inc., Wikimedia

Im Jahr 46 v. Chr. reformierte Julius Cäsar das Kalendersystem. Auf Anraten des Astronomen Sosigenes von Alexandria sah der julianische Kalender alle vier Jahre einen Schalttag vor, um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass ein Erdenjahr etwas länger als 365 Tage ist.

Aktuell entspricht die Zeit, die unser Planet braucht, um einmal die Sonne zu umrunden, 365,24219 mittlere Sonnentage. Hätten die Kalenderjahre also genau 365 Tage, würden sie alle vier Jahre um etwa einen Tag vom Erdjahr abweichen, und der Juli (benannt nach Julius Cäsar selbst) fiele in den Winter der nördlichen Hemisphäre. Durch die Einführung eines Schaltjahres mit einem zusätzlichen Tag alle vier Jahre würde die Abweichung des julianischen Kalenderjahres viel geringer ausfallen.

Im Jahr 1582 sorgte Papst Gregor XIII. für eine weitere Feinabstimmung, wonach Schalttage nicht in Jahren vorkommen sollten, die mit 00 enden, es sei denn, sie sind durch 400 teilbar. Dieses System des Gregorianischen Kalenders ist heute noch weit verbreitet. Natürlich verlangsamt die Gezeitenreibung im Erde-Mond-System die Erdrotation und verlängert den Tag allmählich um etwa 1,4 Millisekunden pro Jahrhundert. Das bedeutet, dass Schalttage wie heute in etwa 4 Millionen Jahren nicht mehr notwendig sein werden.

Diese römische Silbermünze, ein Denar, zeigt Julius Caesar (links) und Venus, die römische Göttin der Liebe.

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Apollo 14: Blick von Antares

Durch ein Fenster fällt der Blick auf die graue Mondoberfläche. Unten steht ein Transportfahrzeug, weiter entfernt eine Flagge und anderes Gerät, rechts sind Schubdüsen des Landefahrzeugs.

Bildcredit: Edgar Mitchell, Apollo 14, NASA; Mosaik:Eric M. Jones

Die Mondlandefähre Antares von Apollo 14 landete am 5. Februar 1971 auf dem Mond. Kurz vor Ende der Landemission nahm Astronaut Ed Mitchell eine Bilderserie der Mondoberfläche auf. Sie zeigt den Blick aus dem Fenster. Eric Jones, Gründer und Herausgeber des Apollo Lunar Surface Journal, erstellte daraus dieses detaillierte Mosaik.

Das Bild zeigt die Fra-Mauro-Formation. Sie liegt nordwestlich von der Landestelle. Dort absolvierten die Apollo-14-Astronauten ihren zweiten und letzten Außenbordeinsatz. Vorne steht ihr den Modular Equipment Transporter. Er ist ein Rikscha-ähnliches Gerät mit zwei Rädern. Damit wurden Werkzeug und Proben transportiert. Vor dem Horizont liegt ein Felsen. Er ist 1,50 Meter groß und wurde Turtle rock („Schildkrötenfelsen“) genannt.

In dem flachen Krater unter dem Turtle rock liegt der lange weiße Griff eines Probenahmegeräts. Mitchell warf ihn wie einen Speer dorthin. Mitchells Astronautenkollege Alan Shepard war auch der erste Amerikaner im Weltall. Er schlug mit einem improvisierten Eisen-6-Schläger zwei Golfbälle. Einer von Shepards Golfbällen ist der weiße Punkt unter Mitchells Speer.

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Der Schneesturm 1938 von Upper Michigan

Der obere Teil einer Stomleitung ist fast zur Gänze von Schnee bedeckt.

Bildcredit: Bill Brinkman; Danksagung: Paula Rocco

Ja, aber kann man das auch während Blizzard (ein starker Schneesturm) machen? Während des Jahrhundertsturms 1938 erreichten manche Schneewehen auf der Oberen Halbinsel von Michigan die Höhe der Telefonleitungsmasten.

Fast ein Meter Neuschnee fiel überraschend im Zeitraum von zwei Tagen in einem Sturm, der diese Woche vor 86 Jahren startete. Während der Schnee fiel und Orkanböen den Schnee zu surrealen Höhen auftürmten, waren viele Straßen nicht nur unpassierbar, sondern es war auch unmöglich, sie zu räumen. Leute strandeten, Autos, Schulbusse und Züge blieben im Schnee stecken und es brach sogar ein gefährliches Feuer aus. Glücklicherweise sind nur zwei Menschen gestorben, obwohl z.B. manche Schüler gezwungen waren, mehrere aufeinanderfolgende Tage die Schule nicht zu verlassen.

Das oben gezeigte Bild ist von einem Anwohner kurz nach dem Sturm aufgenommen worden. Obwohl der ganze Schnee schließlich geschmolzen ist, tragen wiederholte Schneestürmw wie dieser dazu bei, permanente Gletscher in eisigen Regionen unseres Planeten Erde zu bilden.

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Amerika und das Meer der Heiterkeit

Der Erdmond ist aus der Nähe zu sehen, der Blick fällt seitlich darauf, rechts hinten ist der Mondrand und dahinter das Weltall. Das Bild ist eine rot-cyanfarbige Anaglyphe. Mit farbigen Brillen wirkt es dreidimensional.

Bildcredit und Bildrechte: Gene Cernan, Apollo 17, NASA; Anaglyphe: Patrick Vantuyne

Holt eure rot-blauen Brillen und schaut damit dieses Stereobild einer anderen Welt an. Am 11. Dezember 1972 fotografierte Eugene Cernan die Szene. Er war Kommandant der Mission Apollo 17. Es war einen Umlauf vor dem Abstieg zur Landung auf dem Mond.

Die Stereo-Anaglyphe entstand aus zwei Fotos (AS17-147-22465, AS17-147-22466). Cernan fotografierte sie an Bord des Mondmodules Challenger. Er und Dr. Harrison Schmitt flogen gerade über den Landeplatz von Apollo 17 im Taurus-Littrow-Tal.

Die breite Flanke des Südmassivs wird von der Sonne beleuchtet. Sie ragt mitten im Bild rechts neben dem dunklen Boden von Taurus-Littrow auf. Das Kommandomodul America wurde von Ron Evans gesteuert. Es ist im Orbit vor dem Gipfel des Südmassivs erkennbar. Hinter den Bergen liegt am Mondrand das Mare Serenitatis (Meer der Heiterkeit).

Mit der Mission Artemis II sollen vier Astronauten den Mond umrunden und wieder zurückkehren. Der Start ist frühestens für September 2025 geplant.

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Orion und der Ozean der Stürme

Unten ist ein Teil der Raumsonde Orion, im Hintergrund ist der Mond mit glatten Flächen, in denen einige Krater verteilt sind. Links unten sind mehr Krater, rechts oben ist der Strahlenkrater Kepler.

Bildcredit: NASA, Artemis 1

Am 05. Dezember 2022 machte eine Kamera an Board der besatzungslosen Raumsonde Orion dieses Bild. Sie war schon auf dem Rückweg, als sie beim Mond vorbeikam.

Hinter einem von Orions Sonnensegel liegt die dunkle, glatte Oberfläche am westlichen Ausläufer des Ozeans der Stürme (Oceanus Procellarum). Das markante Meer der Stürme liegt auf der Seite des Mondes, die zu uns zeigt. Es ist eines der größeren Meere auf dem Mond, die von Lava geflutet wurden.

Am linken Rand verläuft der Terminator. Er ist die Grenze zwischen Licht und Schatten – oder Tag und Nacht. Der Krater Marius befindet sich oben in der Mitte. Er ist 41 Kilometer groß. Am rechten Rand sieht man gerade noch den Strahlenkrater Kepler. Die hellen Strahlen des Kraters ragen nach Westen und Nordwesten in den Ozean der Stürme.

Am 11. Dezember 2022 kehrte die Raumsonde Orion zu ihrer Heimatwelt zurück. Die historische Mission Artemis 1 endete erfolgreich mit einer Wasserlandung im Pazifischen Ozean.

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Strichspuren über dem alten Observatorium von Peking

Hinter einer Armillarsphäre und der hell beleuchteten Stadt sind am Himmel die Strichspuren von Sternen erkennbar.

Bildcredit und Bildrechte: Jeff Dai (TWAN)

Zum Observatorium in Peking in China gelangt man mit der U-Bahn. Doch Teleskope findet man dort nicht. Schon im 15. Jahrhundert stellten Astronomen am Ort des alten Observatoriums von Peking Messgeräte auf. Damit vermaßen und verfolgten sie die genauen Positionen von Sternen und Planeten, die man mit bloßem Auge am Himmel sieht.

Einige der kunstvollen astronomischen Instrumente sind heute noch erhalten. Auf der Plattform für Sternbeobachtung sieht man auch heute noch Sterne. Allerdings heben sich nur noch die hellsten davon vor den Lichtern der Städte ab.

Das Bild entstand aus einer Serie von Einzelaufnahmen. Sie entstanden mit einer Kamera auf einem Stativ. Due Aufnahmen wurden überlagert. So werden die Sterne zu bogenförmigen Strichspuren. Doch der hellste Bogen stammt vom Mond. Seine breite Spur verläuft hinter der Armillrsphäre aus Messing am alten Observatorium.

Dieses Bild des alten Observatoriums in Peking entstand im September 2023. Vergleicht es mit einer Aufnahme aus dem Jahr 1895!

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Edwin Hubble entdeckt das Universum

In der Mitte einer alten Fotoplatte ist ein schwarzer, unscharfer Fleck, es ist eine negative Abbildung der Andromeda-Galaxie, rechts oben ist mit roter Tinte "VAR!" notiert.

Bildcredit und Bildrechte: Dank an das Carnegie-Institut für Wissenschaft

Wie groß ist unser Universum? Diese und andere Fragen wurden 1920 von zwei führenden Astronomen erörtert. Diese Diskussion ist heute als die Große Debatte der Astronomie bekannt. Viele Astronominnen und Astronomen vermuteten damals, unsere Milchstraße wäre das ganze Universum. Andere wiederum meinten, unsere Galaxie wäre nur eine von vielen.

Bei der Shapley-Curtis-Debatte wurde jedes Argument ausführlich erörtert, doch es kam zu keinem Konsens. Die Antwort kam mehr als drei Jahre später, als die Veränderung eines einzelnen Punktes im Andromedanebel beobachtet wurde. Hier ist die Original-Glasplatte der Entdeckung digital abgebildet.

Als Edwin Hubble Bilder verglich, bemerkte er, dass sich dieser Punkt veränderte, und am 6. Oktober 1923 schrieb er „VAR!“ auf die Platte. Die beste Erklärung war nach Hubbles Wissensstand, dass der Punkt einen sehr weit entfernten veränderlichen Stern darstellte. Somit war M31 tatsächlich die Andromeda-Galaxie – vielleicht ähnlich aufgebaut wie unsere Galaxis.

Dieses Bild wurde heute vor 100 Jahren kommentiert. Es ist zwar nicht hübsch, doch der veränderliche Punkt öffnete ein Fenster, durch das die Menschheit erstmals wissend in einen überraschend riesigen Kosmos blickte.

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