Solskiva
Den bilden av solen som det framgår av jorden kallas solen disken . Utom nära horisonten , förefaller dess form vara cirkulär , den skenbara diametern hos är solen runt 0,5 ° (31 '28 "till 32' 32").
Geometrisk-fysiska aspekter
Sett från jorden är solen den klart ljusaste himmelkroppen, dess uppenbara ljusstyrka är upp till −27 mag ( magnituder ). Till skillnad från andra självlysande stjärnor verkar det inte för den friögda observatören som en punkt utan som en platt ljuskälla. För på ett genomsnittligt avstånd på cirka 150 miljoner kilometer kan omkring 1 AU , solens strålande yta, dess fotosfär som mäter cirka 1,4 miljoner kilometer , fortfarande ses från en vinkel på cirka en halv grad (1,4 / 150 ≈ tan 0,534 ° ). Denna skenbara soldiameter på cirka 32 ′ ( bågminuter ) för den synliga solskivan motsvarar en verklig soldiameter för plasmasfären som är över hundra gånger större än jordens diameter .
På grund av dess höga ljusstyrka kan solen inte lätt observeras med blotta ögat när himlen är klar, och utsikten genom moln eller hög dimma ger bara bilden av en rund skiva . Endast i teleskopet och med ett lämpligt solfilter som är mörkare för lemmarna synligt för oss intrycket av en glödande sfär förmedlar. De solfläckar också bidra när de tar på långsträckta nära kanten av den sol och även se lite djupare i stora teleskop.
Solskivan förefaller oss att vara ungefär lika stor som månen disk vid fasen av fullmånen - den skenbara diameter båda är ungefär en halv grad. Även om månens faktiska diameter är knappt 3500 kilometer, ungefär fyra hundra gånger mindre än solens, är jorden ungefär fyra hundra gånger längre bort än månen, vars genomsnittliga avstånd från jorden är cirka 383400 kilometer . Det faktum att månen syns i en liknande vinkel (29 ′ 10 ″ till 33 ′ 30 ″) som solen gör en total solförmörkelse möjlig när satelliten rör sig mellan solen och jorden.
Att den skenbara storleken på solskivan varierar något - mellan 31 '28 "( aphelion , början av juli) och 32 '32" ( perihelion , början av januari) - bevisades metrologiskt under årtiondena efter 1610 med de teleskoptyper som just uppfunnits . Anledningen till dessa fluktuationer är det olika avståndet från solen under året. Men excentricitet i jordens omloppsbana (approx. 0,017) är inte bara avspeglas i varierande storlek solen disken. Variationen i jordens omloppshastighet under dess omlopp reflekteras också i en variation i vinkelhastigheten för solens uppenbara rörelse.
Till och med forntida astronomer visste att solens uppenbara rörelse framför stjärnhimlen - längs ekliptiken genom zodiakens konstellationer - inte var helt enhetlig trots svårigheten att mäta den. När du läser solur tas hänsyn till dessa skillnader med tidsekvationen . De första två Kepler-lagarna gav den teoretiska förklaringen 1609.
Som vår centrala stjärna men roteras , vilket är radien av sol ekvatorn lite längre än så för att polerna. Denna utplattning av solen som ett resultat av sin egen rotation på nästan fyra veckor är mycket liten. Det är svårt att bestämma från jordytan på grund av temperaturberoende störningar i atmosfären. Det kunde bara bevisas under de senaste decennierna, även om ett särskilt mätinstrument, heliometern , utvecklades för detta redan under 1800-talet . Det användes då huvudsakligen för att mäta mycket små astronomiska vinkelskillnader .
soluppgång och solnedgång
När solen är hög kan du bara titta på solskivan med fara för dina ögon . Om du fortfarande vill prova och inte har ett filter till hands kan du använda tummen , pekfingret och långfingret för att bilda en liten triangulär bländare och göra den så smal att solens skiva bara kan ses mellan fingertopparna .
Nästan alla, å andra sidan, vet åsynen av solen skivan när den vandrar genom den horisonten som en rödaktig oval runt tidpunkten för soluppgång eller solnedgång . Den tydliga avvikelsen från den cirkulära formen beror på krökningen av ljusstrålarna i jordens atmosfär . Denna astronomiska brytning gör att den ligger nära horisonten
- solskivan verkar ha höjts med cirka 0,6 ° - dvs. mer än dess diameter indikerar. Utan jordens skiktade atmosfär skulle den nedgående solen inte längre vara synlig. Din uppenbara uppsättning beräknas för en solposition på -50 ′ under horisontalplanet.
- solens nedre kant verkar mer upphöjd än den övre kanten - vilket leder till den ovala formen. Brytningen är större nära marken och ökar med zenitavståndet ; vid en höjdvinkel på 10 ° är det cirka 1 ', bara 0,5 ° över havshorisonten är det cirka 29'.
- Dessutom visas uppträdanden av graderade och förvrängda delar av solskivan - upp till fascinerande bilder av uppenbara avlagringar och droppformade avdelningar. På grund av vädret orsakas dessa avbrottsavvikelser med olika temperaturer, vatten eller damminnehållande luftskikt i den lägre atmosfären.
Varaktighet av uppgång och nedgång
Som ett resultat av jordens elliptiska omlopp förändras solskivans storlek också under året, men bara något på grund av den låga excentriciteten. Den maximala skillnaden under året är cirka en tretttionde på cirka 1 ′, så att varaktigheten för processen där solskivan passerar horisonten ändras bara något. Inverkan av deklinationen δ (säsongsavstånd från solen från den himmelska ekvatorn ) och effekten av respektive geografiska latitud B på observationsstället är betydligt större .
Nära jordens ekvator , de solnedgångar passerar snabbare än i Centraleuropa, och skymningen är också mycket kortare. Båda är relaterade till brantare parallaktiska vinkel q enligt vilken dag båge solen - som den uppenbara vägen för andra stjärnor - skär horisonten. Vid ekvatorn ( B = 0 °) är denna vinkel 90 °, vid svängcirkeln ( B = 23,4 °) är den 90 ° - 23,4 ° = 66,6 °, medan den i Centraleuropa till exempel bara är ungefär vid 50: e parallell 40 °.
Den inställda tiden kan grovt beräknas från skärningsvinkeln q och solskivans diameter d med 1 / ( d • sin q ). Om solskivan var exakt 0,5 ° skulle den sättas i ekvatoriella regioner i Afrika eller Brasilien på två minuter, i Sahara på 2¼ minuter och i Centraleuropa på 3–4 minuter. Inverkan av deklinationen δ (−23,4 ° till + 23,4 °), som fluktuerar med årstiderna, måste också beaktas ; bortom polcirkeln ( B = 66,6 °) går solen inte längre varje dag på sommaren .
Historia och mytologi
Historisk astronomi
Historisk astronomi känner till olika förhistoriska mätmetoder och strukturer där solskivans storlek spelade en roll. Den optimala tjockleken på skuggpinnen ( gnomon ) för en bra solur är också relaterad till solens skenbara storlek: om pinnen är 1 m lång, ska den vara minst 2 cm tjock för att kasta en tydlig skugga .
Visar också den noggrannhet med vilken de resta stenar av Stonehenge stod inför särskilda horisont pekar på en noggrant övervägande av storleken solen ur. Huruvida Nebra Sky Disc hade liknande funktioner har ännu inte undersökts definitivt.
Egyptisk och grekisk mytologi
Den egyptiska mytologin känner till de två lejon som heter Akeru (även Sef och Tuau, eller Xerefu), som vaktar portarna mellan solnedgång och soluppgång i "övervärlden" . De representeras som en sfinx med två huvud vända bort, som är förbundna med en symbolisk solskiva.
Liknande idéer om en geocentrisk syn på världen , hur solen rör sig från väst till öster på natten, finns också i den mytologiska solvagnen i antikens Grekland - se Phaeton (mytologi) . Synen från materialister som Xenophanes - som betraktade solen som ett eldig moln - eller Anaxagoras , som till och med hänvisade till den som en glödande sten, står i skarp kontrast till dessa religiösa idéer . Dessa överväganden, starkt fientliga mot miljön, kunde ses som en försiktig början av astrofysik , även om mytiska förklaringar av solens form snart rådde igen i hellenismen .
Dessa inkluderar den forntida egyptiska solguden Aton och krokodilguden Sobek , härskaren över vattnet. Egyptierna dyrkade krokodilerna som heliga djur och tillbedde dem i form av den krokodilhövdade guden Sobek (Souchos). Denna gudom var en symbol för evig överlevnad - se också den punktliga översvämningen av Nilen varje år - och räknades runt 2400 f.Kr. Till de viktigaste gudarna i den egyptiska panteonen . Representationen som en människa med ett krokodilhuvud förändrades under följande årtusende av det nya riket : omkring 1400 f.Kr. Han bär ett huvudbonad med en inbyggd solskiva och ansågs vara en utföringsform av solguden Ra (även Sobek-Ra). Hur viktig tillbedjan av solen var för den egyptiska civilisationen framgår också av kungliga namn som Nofru sobek eller Sobek hotep och från speciella hieroglyfer . Solguden Shamash dyrkades också i det mäktiga Mesopotamien .
Germansk och keltisk mytologi
Den gyllene solskivan i Moordorf hittades i mars 1910 av Vitus Dirks nära torvdiken. Han felbedömde dess värde och gav det till sina barn att leka med; några år senare köpte en återförsäljare det som skrot och sålde det vidare. Det var först 1926 som statsmuseet i Hannover lyckades förvärva skivan.
Skivan har en diameter på 14,5 centimeter och en vikt på cirka 36 gram, och i mitten visar den en ursprungligen utbuktande puckel, på vars kant det finns åtta små spikhuvudliknande utsprång. En cirkulär ring med radiella strålar följer koncentriskt till utsidan, en ring med åter åtta små puckelar, ytterligare en strålring och slutligen en ring fylld med 32 kläckta trianglar. Två motsatta flikar antyder att disken ursprungligen var ansluten till en pad. Enligt den rådande uppfattningen är detta en symbol för det sol , som vördades i förhistorisk tid som givaren av livet.
Frågan om denna skivas funktion leder till Danmark till Trundholm Sun Chariot , en nästan 60 centimeter lång bronsskulptur med en applikation av guldark. Här är guldskivan, rundad som en skiva, monterad på en bronsskiva med en diameter på cirka 25 centimeter, som dras av figuren av en häst . Båda kan flyttas tillsammans genom tre axlar med hjul. I denna framställning från den nordiska äldre bronsåldern rinner solen över himlen med en häst . Liknande skivor har också hittats i olika regioner i Västeuropa , de flesta i Irland . Så denna skiva ger inte bara information om estetik, konstnärlig skapelse, metallbearbetningsteknik och religion i bronsåldern, utan är också ett exempel på de vidsträckta relationerna under denna tid. Den sol skiva av Banc Ty'nddôl är betydligt mindre med knappt 4 centimeter i diameter och 2,5 gram i vikt; det upptäcktes i Wales 2002 .
Bland kelter och germaner , i solen korset , disk hjul och hästdragna brons vagnar med gyllene sol disk (fynd från Trundholm , Moordorf ) vittnar om omfattande soldyrkan. I det germanska rättssystemet kunde domstolar endast hållas "när solen sken". I världsbilden i hela norr producerade solen ljus, värme och liv, fertilitet och framför allt tidens reglerare och delare. Årets förlopp åtföljdes av festivaler. Hon blev därför en personlig gud.
litteratur
- Volker Bialas : From the sky myth to the world law (463 s.), Ibera-Verlag, Wien 1998
- GD Roth: Kosmos Astronomie-Geschichte (190 s.), Kosmos-Franckh, Stuttgart 1987
- H. Karttunen et al.: Fundamental Astronomy. 2: a upplagan, Springer, Berlin-Heidelberg-New York 1994
webb-länkar
- Wolfgang Schröppe: Solskivorna från bronsåldern . I: Moorschmied.de.