Kapitel 1 - Die Erde Unsere Erdkugel ist keinesfalls ganz rund, sondern an den Polen etwas abgeflacht. Ihr Durchmesser beträgt am Pol genau 127414 km, d.h. 43 km mehr als am Äquator. Die Erdoberfläche ist für eine Kugel dieser Größe vergleichsweise glatt und fast mit der einer Billiardkugel vergleichbar. Der höchste Berg der Erde, der Mount Everest, ragt nicht einmal 10 km über Meereshöhe hinaus und der tiefste Punkt der Ozeane liegt ebenfalls nur knapp über 10 km tief. Die Erde vollführt innerhalb von 24 eine volle Umdrehung und erzeugt damit den Eindruck von Tag und Nacht. Darüber hinaus benötigt Sie für eine Umkreisung der Sonne ziemlich genau 365¼ Tage, was unserer Zeitrechnung nach einem Jahr entspricht. Ein am Äquator lebender Mensch bewegt sich selbst im Schlaf durch die Drehung des Erdballs um seine eigene Achse mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1700 km/h, relativ zur Bewegung um die Sonne sogar mit 100000 km/h. Der Mond stellt einen natürlichen Satelliten der Erde dar, welcher für eine Erdumkreisung 27¼ Tage benötigt. Seine Entfernung beträgt 400000, der Durchmesser 3500 km. Wie auch andere Planeten besitzt der Mond selbst keine Leuchtkraft und ist daher für uns nur sichtbar, wenn er das Licht der Sonne reflektiert. Außerdem ist er durch seine Gravitation für die auf der Erde auftretenden Effekte von Ebbe und Flut verantwortlich. Wenn sich die Anziehungskräfte von Sonne und Mond addieren, kommt es zu Springfluten; wenn sie in entgegengesetzte Richtungen wirken, führt dies zu niedrigen Wasserständen. Kapitel 2 - Die Sonne Dieser der Erde am nächsten liegende Stern bildet das Zentrum unseres Sonnensystems. Verglichen mit anderen Sternen ist die Sonne zwar nicht sehr groß, aber von der Erde aus betrachtet ist sie der größte und am hellsten strahlende. Während einer Mondfinsternis aufgenommenes Bildmaterial belegt, daß sie in einem Abstand von mehreren tausend Kilometern von einer glühenden Atmosphäre umgeben ist. An einigen Stellen treten selbst in dieser Entfernung noch riesige Stichflammen aus. Die Sonne selbst ist nichts anders als ein riesiger Ball aus brennendem Gas. Die äußerste Gasschicht (die sog. Photosphäre) besitzt eine Temperatur von ca. 6000 ºC, was etwa der doppelten von flüssigem Stahl entspricht. An einige Stellen treten Ansammlungen von schwarzen Stellen (die sog. Sonnenflecken) auf, die zwar vergleichsweise kühl, aber mit 4000 ºC immer noch heißer als der Glühfaden einer elektrischen Glühlampe. Das Prinzip der Sonnenflecken ist noch nicht vollständig erforscht, allerdings geht man heute davon aus, daß Sie in Abständen von ca. 11 Jahren verstärkt auftreten und dann den Funkverkehr auf der Erde stören können. Kapitel 3 - Das Sonnensystem Im Gegensatz zu Sternen, die eigene Leuchtkraft besitzen, können wir die Planeten unseres Sonnensystems nur sehen, weil sie das Licht der Sonne reflektieren. Da sie uns außerdem auch viel näher sind als die Sterne, können wir oft mit bloßem Auge ihre Bewegung am Himmel verfolgen. Unser Sonnensystem erstreckt sich von der Sonne in seinem Zentrum bis zum Pluto, dem entferntesten Planeten, über eine Entfernung von nahezu 6 Milliarden km. Astronomen unterscheiden zwischen den inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars und den äußeren Planeten Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto. Dabei befindet sich der kleinste der Planeten, der Merkur, in der geringsten Entfernung von der Sonne. Seine Umdrehungsgeschwindigkeit ist mit 59 Erdentagen für eine volle Umdrehung eher gering, was zwischen der zur Sonne weisenden und der von der Sonne abgewandten Seite einen erheblichen Temperaturunterschied hervorruft: Die zur Sonne zeigende Seite hat eine Temperatur von ca. 395 °C, besitzt keine Atmosphäre und ist der des Mondes recht ähnlich. Die Venus stellt - von der Sonne einmal abgesehen - das hellste Objekt am Himmel dar. Sie besitzt etwa die Größe der Erde und eine Atmosphäre aus weißen Wolken schafft einen undurchsichtigen Schleier. Bisher konnten Stoffe wie Sauerstoff, Nitrogen und Wasserstoff noch nicht nachgewiesen werden, allerdings verfügt die Venus über große Mengen Karbondioxyd. Aus diesem Grunde und auch wegen der extrem hohen Temperatur von ca. 475 °C können Pflanzen und Tiere, wie wir sie au der Erde finden, nicht existieren. Der Mars ist ca. halb so groß wie die Erde und besitzt wie die Venus eine Atmospäre aus Karbondioxyd. Auf seiner Oberfläche befinden sich noch unerklärte dunkle Flecken, die sich im Verlaufe des Martianjahres zu verändern scheinen. Frühe Beobachter glaubten lange, gerade Linien gesehen zu haben, die sie "Kanäle" tauften, allerdings konnte diese Beobachtung durch die von dem Raumschiff "Mariner" in den Jahren 1969 und 1971 gefunkten Aufnahmen nicht bestätigt werden - stattdessen zeigen die Bilder eine mond-ähnliche Oberfläche mit riesigen Kratern. Die Pole sind mit großen Eiskappen bedeckt, die aber möglicherweise nicht aus gefrorenem Wasser, sondern aus gefrorenem Karbondioxyd bestehen. Aufgrund dieser Umstände ist die Möglichkeit, daß auf dem Mars irgendeine noch so einfache Lebensform existieren könnte, sehr gering. Der Mars besitzt zwei winzige Monde: Phobos (ca. 19 km Durchmesser) und Deimos (ca. 10 km Durchmesser). Der Jupiter ist mit einem Durchmesser von fast 143000 km und einem Gewicht, daß das der Summe aller anderen Planeten unseres Sonnensystems bei weitem übersteigt, der größte Planet. Er benötigt fast 12 Jahre, um die Sonne einmal zu umrunden, rotiert aber gleichzeitig schneller um seine eigene Achse als die anderen Planeten, da ein Tag nur 10 Stunden lang ist, was am Äquator des Jupiter einer Geschwindigkeit von 43000 km/h entspricht. Diese hohe Geschwindigkeit führt zu einer Ausbuchtung am Äquator und einer Abflachung im Bereich der Pole. Der Jupiter besitzt eine dichte Atmosphäre, die sich vermutlich aus Ammoniak und Methan zusammensetzt; wenn man den Planeten von der Erde aus durch ein Telesop observiert, erscheint diese Schicht fast so, als sei Sie aus bunten Bändern zusammengesetzt. Außerdem besitzt der Planet 12 Monde, von denen zwei (Ganimed und Callisto) größer sind als der der Erde. Beim Saturn, dem zweitgrößten Planeten (ca. 119000 km Durchmesser) handelt es sich wohl um den beeindruckendsten, da er von einem umfangreichen System aus Ringen umgeben ist, welche den Astronomen lange Zeit Rätsel aufgaben. Heute steht jedoch fest, daß die Ringe aus Millionen von kleinen Feststoffkörpern bestehen, die den Saturn wie kleine, voneinander unabhängige Monde umkreisen. Die Tatsache, daß die inneren Elemente der Ringe sich schneller bewegen als die äußeren und an einigen Stellen Sterne durchscheinen, gilt als Beleg für diese Vermutung. Darüber hinaus wird der Saturn noch von 10 Satellitenmonden verschiedener Größe umkreist. Die der Sonne am nächsten liegenden fünf Planeten waren schon im Altertum bekannt, da sie sehr hell erscheinen und daher schon mit bloßem Auge sichtbar sind. Im Gegensatz dazu konnten weiter entfernte Planeten bis zur Erfindung des Teleskops nicht beobachtet werden. Der Uranus wurde im Jahre 1871 durch den großen Atronomen Sir William Herschel entdeckt, der Neptun wurde 1846 identifiziert und der Pluto sogar erst im Jahre 1930. Im Hinblick auf den Uranus erscheint besonders merkwürdig, daß seine Rotationsachse sich fast an der gleichen Stelle befindet wie seine Umlaufbahn um die Sonne, was den Eindruck erweckt, als Drehe sich der Uranus um eine Seite. Der Pluto gehört zu den weniger bekannten Planeten, allerdings wurde auch seine Umlaufbahn erforscht und es scheint, als käme er der Sonne näher als der Neptun. Die Pfade aller anderen Planeten liegen bedeutend weiter auseinander, was den Verdacht nahelegt, daß der Pluto vielleicht einmal ein Satellit des Neptun war, der sich aus dessen Anziehungskraft lösen konnte und nun die Sonne umkreist. Zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter befindet sich ein Gürtel aus kleinen öpern, die auch als Asteroiden bezeichnet werden. Von diesen wurden ca. 1600 bereits beobachtet, allerdings geht man von einer sehr viel höheren Zahl aus. Kapitel 4 - Die Sterne Die Sterne in der nördlichen Hemisphäre scheinen nur deshalb um den Polarstern zu kreisen, weil auch die Erde selbst um ihre Achse rotiert. Schon die Bauern in Mesopotamien ermittelten anhand der Position bestimmter Sterne den richtigen Zeitpunkt zum Ausstreuen des Saatgutes, und Reisende fanden mit Hilfe der Sterne ihren Weg. Frühe Sternenbeobachter faßten Sterne zu Gruppen zusammen, denen Sie die Namen von Gegenständen und Tieren zuwiesen. Noch heute verwenden wir für diese Gruppen die alten Namen wie "großer Bär" oder "großer Wagen". Sterne sind grundsätzlich so weit von der Erde entfernt, daß wir mit bloßem Auge nicht erkennen, ob sie noch von Planeten umkreist werden. Obwohl die Sterne fast wie Meilensteine am Himmel erscheinen, verbleiben sie nicht immer am gleichen Ort. Vielmehr durchlaufen sie verschiedene Entwicklungsphasen, die auch als "stellare Evolution" bezeichnet werden. Ein Stern wird immer dann geboren, wenn sich im Weltraum eine bestimmte Masse von Wasserstoffgas zusammenballt, wobei sich die Atome des Gases allein durch die Gravitation zwischen ihnen gegenseitig anziehen. So entwickelt sich ein riesiger Wasserstoffball, in dessen Inneren die Gravitationskräfte den Druck so weit anwachsen lassen, daß die Temperatur auf mehrere Millionen Grad ansteigt. Bei diesen Temperaturen beginnt die sog. "thermonukleare Reaktion", welche den Wasserstoff in Helium verwandelt und dabei ungeheute Energiemengen freisetzt, die u.a. die Leuchtkraft des Sterns erzeugen. Sterne, die mehrere Jahrmillionen in diesem Zustand verweilen, nennen wir auch main-sequence stars. Sobald ein Stern 10% seiner Energie verbraucht hat, dehnt er sich zu einem ungeheuren roten Giganten aus. In diesem Zustand nimmt der Wasserstoffverbrauch zu und ein Teil des Heliums wird in schwerere Elemente verwandelt. Es besteht die Möglichkeit, daß der Stern explodiert und Teile dieser schweren Elemente in den Weltraum schleudert. Dieses seltene Ereignis wurde bisher erst zweimal beobachtet, und zwar in den Jahren 1054 und 1604. When a star has consumed 10% ofits hydrogen, it expands into an enormous Red Giant. In this state, stars consume hydrogen at a greater rate and some of the helium is converted into the heavier elements. At this stage, the star may explode and throw out some of the heavy elements into space. This rave event, a supernova, has been observed only twive, in 1054 and in 1604. Ein sog. Weißer Zwerg, der nach einer Supernova-Explosion verbleibende Rest eines Sterns, ist sehr viel kleiner als ein roter Gigant. Man geht heute davon aus, daß Körper wie die Erde und die Planeten, die aus schweren Elementen bestehen, Produkte einer Supernova-Explosion sind, die in eine Umlaufbahn um die Sonne gezwungen wurden. Wenn der gesamte Wasserstoff eines Planeten verbraucht ist, "stirbt" dieser und wird zu einem "Neutronenstern". Kapitel 5 - Galileo Galilei Bis zum Jahr 1613 war es gängige Meinung, daß die Erde das Zentrum des Universums sei und folgerichtig die Sonne um die Erde kreisen würde. In diesem Jahr veröffentlichte Galileo Galilei seine Beobachtungen des Himmels und unterstützte damit die schon von Nicolas Kopernikus aufgestellte (und bis heute gültige) Theorie, daß die Erde und die Planeten um die Sonne kreisen. Galilei war der erste der großen Astronom, der über ein Teleskop verfügte und durch dieses die einzelnen Phasen der Venus betrachtete. Das von ihm verwendete Gerät war eines der ersten jemals hergestellten und entsprechend einfach konstruiert: Es handelte sich um einen sog. Refraktor, d.h. das Licht eines Sternes oder Planeten fiel durch die Linse und das so entstandene Bild war mit bloßem Auge sichbar.