UNTERRICHTSMATERIAL
Vermessung der Erdbahn  und Bestimmung der Sonnenmasse
© Markus Mugrauer & Hannes Keppler
(Ausschnitt)

Spektroskopische Vermessung der Erdbahn und Bestimmung der Sonnenmasse

Der Blick in den weiten dunklen Nachthimmel beeindruckt die Menschen seit jeher. Umso faszinierender ist es, aus der Beobachtung ferner Sterne etwas über unseren eigenen Planeten und dessen Zentralgestirn, die Sonne, zu lernen. Dies ist ganzjährig mittels spektroskopischer Beobachtungen von Sternen möglich. Dabei können nicht nur die chemische Zusammensetzung, Temperatur und viele weitere wichtige Eigenschaften der beobachteten Sterne genau charakterisiert sondern auch ihre räumliche Bewegung relativ zur Erde präzise vermessen werden. Aus diesen Beobachtungen können dann die Eigenschaften der Erdumlaufbahn um die Sonne sowie die Masse unseres Zentralgestirns abgeleitet werden.
Im Rahmen einer Forschungsarbeit wertete Hannes Keppler von der Landesschule Pforta insgesamt 47 Spektren der Wega aus, die am 90-cm-Spiegelteleskop der Universitäts-Sternwarte Jena in einem Zeitraum von knapp 2 Jahren aufgenommen wurden. Er ermittelte aus den Spektren die Radialgeschwindigkeiten und bestimmte aus diesen schließlich die Erdbahnparameter und die Sonnenmasse. Im Folgenden sollen die Grundlagen, der Auswertegang und die Ergebnisse beschrieben werden.
Fachgebiet Astronomie
Bezug zuMathematik, Physik
ThemaOptik, Planeten, Quantenphysik, Sterne, Unterrichtsmittel, Kompetenzen, Lehr- und Sozialformen, Astropraxis
StichwortErdbahnellipse, Kepler‘sche Gesetze, Venustransit, Astrospek- troskopie, Wegaspektrum, Radialgeschwindigkeit, Dopplerver- schiebung, Bestimmung der Erdbahngeschwindigkeit und der Sonnenmasse, Balmerlinien, Bohr’sches Atommodell, Dopplereffekt, Sphärische Trigonometrie, Minimierung der quadratischen Abweichung, Wiederholung und Festigung von Grundlagenwissen, Analyse von Beobachtungsdaten Schülerforschungsprojekt, Aufgaben
Klassenstufe Oberstufe
Zeit

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Dr. Markus Mugrauer

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