Tierkreislicht - Wikipedia

Zodiakallicht am östlichen Himmel vor Beginn der Dämmerung

Astronomen an ESO-Standorten sehen häufig Zodiakallicht.

Zodiakallicht (auch als false Dawn ^[1][2][3] bezeichnet) ist vor Sonnenaufgang zu sehen ein schwacher, diffuser und grob dreieckiger weißer Schein, der am Nachthimmel sichtbar ist und sich scheinbar aus der Richtung der Sonne und entlang des Tierkreises erstreckt und die Ekliptik überspannt. ^[4] Von interplanetarem Staub gestreutes Sonnenlicht verursacht dieses Phänomen. Tierkreislicht ist am besten in der Dämmerung nach Sonnenuntergang im Frühling und vor Sonnenaufgang im Herbst zu sehen, wenn der Tierkreis in einem steilen Winkel zum Horizont steht. Das Glühen ist jedoch so schwach, dass Mondlicht und / oder Lichtverschmutzung es in den Schatten stellen und unsichtbar machen.

Die Helligkeit von Tierkreislicht nimmt mit der Entfernung von der Sonne ab. Bei natürlich dunklem Nachthimmel ist der Schein als ein Streifen entlang des gesamten Tierkreises sichtbar, der die Ekliptik vollständig überspannt. In der Tat erstreckt sich das Tierkreislicht über den gesamten Himmel und trägt weitgehend ^[5] zum gesamten natürlichen Licht bei klarem und mondlosem Nachthimmel bei. Ein anderes Phänomen - ein schwaches, aber etwas helleres ovales Glühen - direkt entgegen der Sonnenrichtung ist der Gegenschein, der durch rückgestreutes Sonnenlicht verursacht wird.

Der interplanetare Staub im Sonnensystem bildet zusammen eine dicke, pfannkuchenförmige Wolke, die Sternwolke, die die Ekliptikebene überspannt. Die Teilchengrößen liegen zwischen 10 und 300 Mikrometern, die meisten mit einer Masse um 150 Mikrogramm. ^[6]

Viewing [ edit ]

In den mittleren Breiten wird das Zodiakallicht am besten beobachtet Der westliche Himmel im Frühling nach der Abenddämmerung ist vollständig verschwunden, oder im östlichen Himmel im Herbst kurz vor der Morgendämmerung. Das Tierkreislicht erscheint als Säule, heller am Horizont, geneigt um den Winkel der Ekliptik. Das von extrem kleinen Staubpartikeln gestreute Licht streut stark nach vorne, obwohl sich das Tierkreislicht tatsächlich um den ganzen Himmel erstreckt und daher am hellsten ist, wenn es in einem kleinen Winkel zur Sonne betrachtet wird. Deshalb ist es am klarsten sichtbar bei Sonnenaufgang oder Sonnenuntergang, wenn die Sonne blockiert ist, die Staubpartikel, die der Sichtlinie der Sonne am nächsten sind, sind dies jedoch nicht. Das Staubband, das das Tierkreislicht verursacht, ist über die gesamte Ekliptik gleichmäßig.

Der Staub, der weiter von der Ekliptik entfernt ist, ist fast nicht wahrnehmbar, außer wenn er in einem kleinen Winkel zur Sonne betrachtet wird. So ist es möglich, mehr von der Breite in kleinen Winkeln zur Sonne zu sehen, und es erscheint am Horizont breiter, näher an der Sonne unter dem Horizont.

Die Staubquelle wurde lange diskutiert. Bis vor kurzem wurde vermutet, dass der Staub von den Schwänzen aktiver Kometen und von Kollisionen zwischen Asteroiden im Asteroidengürtel stammt. ^[8] Viele unserer Meteorschauer haben keine aktiven Körperkörper eines Kometen. Über 85 Prozent des Staubes werden gelegentlichen Fragmentierungen von Kometen der Jupiter-Familie zugeschrieben, die fast inaktiv sind. ^[9] Kometen der Jupiter-Familie haben Umlaufzeiten von weniger als 20 Jahren ^[10] und werden als ruhend betrachtet, wenn sie nicht aktiv ausgasend sind, aber möglicherweise als ruhend angesehen werden tun Sie dies in der Zukunft. ^[11] Das erste volldynamische Modell der Tierkreiswolke zeigte, dass nur dann, wenn der Staub in Umlaufbahnen, die sich dem Jupiter nähern, freigesetzt wurde, er genug aufgewühlt wird, um die Dicke der Tierkreisstaubwolke zu erklären. Der Staub in Meteoroidströmungen ist viel größer, hat einen Durchmesser von 300 bis 10.000 Mikrometer und zerfällt im Laufe der Zeit in kleinere Staubkörner.

Der Poynting-Robertson-Effekt zwingt den Staub in kreisförmigere (aber immer noch längere) Umlaufbahnen, während er sich langsam in die Sonne windet. Daher ist eine kontinuierliche Quelle neuer Partikel erforderlich, um die Tierkreiswolke aufrechtzuerhalten. Man geht davon aus, dass Kometenstaub und Staub, der durch Kollisionen zwischen den Asteroiden erzeugt wird, hauptsächlich für die Aufrechterhaltung der Staubwolke verantwortlich sind, die das Tierkreislicht und den Gegenschein erzeugt.

Partikel können durch Kollisionen oder durch Witterungseinflüsse im Weltraum verkleinert werden. Bei einer Vermahlung auf Größen unter 10 Mikrometern werden die Körner durch Sonnenstrahlungsdruck aus dem inneren Sonnensystem entfernt. Der Staub wird dann durch den Schlag von Kometen aufgefüllt. Tierkreisstaub in der Nähe von Sternen wird als exozodiacaler Staub bezeichnet. Es ist eine potenziell wichtige Lärmquelle für die direkte Abbildung extrasolarer Planeten. Es wurde darauf hingewiesen, dass dieser exozodiacale Staub oder heiße Trümmerscheiben ein Indikator für Planeten sein können, da Planeten dazu neigen, die Kometen in das innere Sonnensystem zu streuen.

2015 bestätigten neue Ergebnisse des sekundären Ionenstaubspektrometers COSIMA an Bord des Orbiters ESA / Rosetta dass die Mutterkörper des interplanetaren Staubs höchstwahrscheinlich Jupiter-Familienkometen wie der Komet 67P / Churyumov- sind. Gerasimenko. ^[13]

Aussehen [ edit ]

Zodiakallicht wird durch Sonnenlicht erzeugt, das Staubpartikel im Sonnensystem reflektiert, die als kosmischer Staub bekannt sind. Folglich ist das Spektrum das gleiche wie das Sonnenspektrum. Das Material, das das Tierkreislicht erzeugt, befindet sich in einem linsenförmigen Raumvolumen, das auf der Sonne zentriert ist und weit über die Erdbahn hinausragt. Dieses Material wird als interplanetare Staubwolke bezeichnet. Da sich der größte Teil des Materials in der Nähe der Ebene des Sonnensystems befindet, wird das Tierkreislicht entlang der Ekliptik gesehen. Die Menge an Material, die zur Erzeugung des beobachteten Tierkreislichts benötigt wird, ist ziemlich gering. Wenn es in der Form von 1 mm-Partikeln wäre, die jeweils die gleiche Albedo (Reflexionskraft) wie der Erdmond haben, wäre jedes Partikel 8 km von seinen Nachbarn entfernt. Der Gegenschein kann durch Teilchen verursacht werden, die sich direkt von der Erde aus gesehen auf der Sonne befinden und sich in voller Phase befinden.

Laut Nesvorný und Jenniskens werden die Staubkörner, wenn sie nur etwa 150 Mikrometer klein sind, mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 14,5 km / s die Erde treffen, oft auch nur 12 km / s. Wenn dies der Fall ist, kann dieser Kometenstaub den Eintritt in teilweise geschmolzener Form überstehen, was die ungewöhnlichen Eigenschaften der in der Antarktis gesammelten Mikrometeoriten berücksichtigt, die nicht den größeren Meteoriten ähneln, von denen bekannt ist, dass sie von Asteroiden stammen. In den letzten Jahren haben Beobachtungen durch eine Vielzahl von Raumfahrzeugen im Zodiakallicht eine signifikante Struktur gezeigt, einschließlich Staubstreifen, die mit Trümmern bestimmter Asteroidenfamilien assoziiert sind, und mehreren Kometenbahnen.

Kulturelle Bedeutung [ edit ]

Laut Alexander von Humboldts Kosmos war den Mexikanern das Tierkreislicht vor 1500 bewusst. ^[15] Es war vielleicht das erste Mal berichtete 1661 von Joshua Childrey in gedruckter Form. Das Phänomen wurde 1683 von dem Astronomen Giovanni Domenico Cassini untersucht. Laut einigen Quellen erklärte er es durch Staubpartikel um die Sonne. ^[16][17] Andere Quellen geben an, dass es zuerst so erklärt wurde von Nicolas Fatio de Duillier, im Jahre 1684, ^[18] den Cassini zur Untersuchung des Zodiakallichts empfahl. ^[15]

Bedeutung für den Islam [ edit

Der islamische Prophet Muhammad beschrieb Zodiakallicht in Verweis auf den Zeitpunkt der fünf täglichen Gebete, die als "falsche Morgenröte" bezeichnet werden ( الفجر الكاذب al-fajr al-kādhib ). Muslimische mündliche Überlieferung bewahrt zahlreiche Sprüche oder Hadithe, in denen Mohammed den Unterschied zwischen dem Licht der falschen Morgendämmerung beschreibt, das lange nach Sonnenuntergang am Himmel erscheint, und dem Licht des ersten horizontalen Lichtbandes bei Sonnenaufgang, der "wahren Morgendämmerung" ( الفجر الصادق al-fajr al-sādiq ). Nach Ansicht der großen Mehrheit der muslimischen Gelehrten gilt der astronomische Morgen als wahrer Morgen. Islampraktiker verwenden Mohammeds Beschreibungen des Tierkreislichts, um Fehler bei der Festlegung des Zeitpunkts der täglichen Gebete zu vermeiden. Solche praktischen Beschreibungen und Anwendungen astronomischer Beobachtungen waren für das goldene Zeitalter der islamischen Astronomie von entscheidender Bedeutung.

Die Verwendung des Begriffs "falsche Morgenröte" sollte in diesem Zusammenhang nicht mit falschem Sonnenaufgang verwechselt werden, der ein anderes, nicht zusammenhängendes optisches Phänomen ist.

Brian May [ edit ]

Im Jahr 2007 schloss Brian May, der Leadgitarrist der Band Queen, seine Doktorarbeit ab. Eine Übersicht über Radialgeschwindigkeiten in der Zodiacal Dust Cloud sechsunddreißig Jahre, nachdem er sie aufgegeben hatte, um eine Karriere in der Musik zu verfolgen. ^[19] Er konnte sie nur einreichen, weil er in den folgenden Jahren nur wenig Forschung zu diesem Thema unternommen hatte. May beschreibt das Thema als eines, das in den 2000er Jahren wieder "trendy" wurde. ^[20]

Siehe auch [ edit ]

Referenzen [ edit

1. ^ https://apod.nasa.gov/apod/ap120116.html
   


2. ^ https://www.timeanddate.com/astronomy/zodiacal-lights.html
   


3. ^ http://earthsky.org/astronomy-essentials/everything-you-need-to-know-zodiacal-light-or-false-dawn
   


4. ^ Darling, David. "Tierkreiswolke". Internet Encyclopedia of Science
   


5. ^ Reach, W. T. (1997). "Das strukturierte Zodiakallicht: IRAS-, COBE- und ISO-Beobachtungen". Diffuse Infrarotstrahlung und die Irts . 124 : 1. Bibcode: 1997ASPC..124 ... 33R
   


6. ^ Peucker-Ehrenbrink, Bernhard; Schmitz, Birger (2001). Anhäufung von außerirdischer Materie im Laufe der Erdgeschichte . Springer S. 66–67. ISBN 978-0-306-46689-2.
   


7. ^ "Mondlicht und Tierkreislicht über La Silla". ESO-Bild der Woche . 21. Juli 2013 .
   


8. ^ Espy, Ashley J .; Dermott, S .; Kehoe, T. J. (September 2006). "Auf dem Weg zu einem globalen Modell der Zodiacal Cloud". Bulletin der American Astronomical Society . 38 : 557. Bibcode: 2006DPS .... 38.4101E.
   


9. ^ Nesvorný, David; Jenniskens, Peter; Levison, Harold F .; Bottke, William F .; Vokrouhlický, David; Gounelle, Matthieu (20. April 2010). "Cometary Origin der Zodiacal Cloud und der kohlenstoffhaltigen Mikrometeorite. Implikationen für heiße Trümmerscheiben". Astrophysical Journal . 713 (2): 816–836. arXiv: 0909.4322 . Bibcode: 2010ApJ ... 713..816N. doi: 10.1088 / 0004-637x / 713/2/816 . Abgerufen 2010-04-20 .
   


10. ^ Jenniskens, Petrus Matheus Marie (2006). Meteorschauer und ihre Mutterkometen . Cambridge University Press. p. 108. ISBN 978-0-521-85349-1.
    


11. ^ SPACE.com Staff (6. Januar 2011). "Komet oder Asteroid? Big Space Rock hat Identitätskrise". SPACE.com . 23. Mai 2011 abgerufen. Ruhende Kometen behalten einige unter der Oberfläche befindliche flüchtige Stoffe und können in der Nähe der Sonne erneut ausgasen.
    


12. ^ "Romantischer Sonnenuntergang über dem VLT". www.eso.org . Europäische Südsternwarte . 21. April 2015 .
    


13. ^ Rita Schulz; et al. (12. Februar 2015). "Der Komet 67P / Churyumov-Gerasimenko wirft den in den letzten vier Jahren angesammelten Staubmantel ab". Nature (Brief) . 518 (7538): 216–218. Bibcode: 2015Natur.518..216S. doi: 10.1038 / nature14159. PMID 25624103.
    


14. ^ "False Dawn". www.eso.org . 14. Februar 2017 .
    


15. ^ ^{a b} Ley, Willy (April 1961). "Das Puzzle als Gegenschein". Für Ihre Information. Galaxy Science Fiction . S. 74–84
    


16. ^ Petrus Matheus Marie Jenniskens (14. September 2006). Meteorschauer und ihre übergeordneten Kometen . Cambridge University Press. p. 531. ISBN 978-0-521-85349-1.
    


17. ^ Bernard Grun (9. August 2001). Interplanetarer Staub . Springer p. 58. ISBN 978-3-540-42067-5.
    


18. ^ Steven J. Dick (31. August 2013). Entdeckung und Klassifizierung in der Astronomie: Kontroverse und Konsens . Cambridge University Press. p. 350. ISBN 978-1-107-03361-0.
    


19. ^ May, Brian. "Eine Übersicht über Radialgeschwindigkeiten in der Sternwolke". Springer . Springer Nature . 27. Mai 2017 .
    


20. ^ Terri Gross interviewt Brian May, "Nationale öffentliche Radiosendung Fresh Air"
    

Externe Links [ edit ]]