7. Mai
2003
Am Mittwoch, dem 7. Mai 2003 , ereignete sich ein seltenes Himmelsschauspiel : Der innerste Planet Merkur wanderte auf seiner Bahn um die Sonne vor der Sonnenscheibe vorbei. Dieser Vorgang, den die Astronomen Transit nennen, begann um 7:13 Uhr und endete um 12:32 Uhr. Es bot sich die Gelegenheit, dieses seltene Ereignis während der Unterrichtszeit am EMA zu beobachten.
Am Vorabend wurde auf der
Dachterrasse über dem Kunstraum ein Teleskop aufgebaut und ausgerichtet. Vor
die Objektive von Teleskop und Sucherfernrohr wurden spezielle Filter montiert,
um die Sonne gefahrlos beobachten zu können. Außerdem wurde der Einsatz einer
Digitalkamera getestet, mit der die einzelnen Phasen des Merkurtransits im Bild
festgehalten werden sollten.
Mit dem Wetter hatten wir großes
Glück. In der Nacht zum Mittwoch verzogen sich die Wolken und vor Schulbeginn
strahlte die noch niedrig stehende Sonne verheißungsvoll am Himmel. Sie schien
den ganzen Vormittag. Nur selten trübten Dunstschleier die klare Sicht. Schüler
aller Jahrgangsstufen und natürlich auch die Lehrer konnten so mit einem Blick
durch das Teleskop den Merkurtransit erleben (Abb. 1, 2 und 3).
Bei einem Merkurtransit erscheint die dunkle Schattenseite des
Planeten vor der gleißend hellen Sonne als ein sehr kleines schwarzes
Scheibchen. Sein scheinbarer Durchmesser beträgt nur etwa den 150-ten Teil des
Sonnendurchmessers. Darum kann der Transit nur mit einem Teleskop beobachtet werden.
Als Teleskop haben wir ein
Spiegelteleskop ETX-105EC von Meade benutzt. Wir haben es parallaktisch
montiert, d.h. wir haben eine Drehachse des Teleskops parallel zur Drehachse
der Erde ausgerichtet (Abb. 3 und 4).
Bei dieser Montierung bleibt die Nord-Süd-Orientierung der durch das
Okular beobachteten Sonnenscheibe erhalten, wenn man mit dem Teleskop der
scheinbar wandernden Sonne folgt. Hierdurch wird es leicht, die Bahn des Merkur
zu verfolgen. Die Intensität des in das Teleskop eintretenden Sonnenlichts
wurde mit einem Glas-Sonnenfilter vom Typ A-VIS mit einer Durchlässigkeit von
0,001% stark reduziert. Beim Sucherfernrohr wurde das Sonnenlicht mit einer
sogenannten Baader-Folie gefiltert.
Zwischen den Phasen, in denen
Schülergruppen die Sonne und den vorbeiziehenden Merkur unmittelbar durch das
Teleskop beobachten konnten, wurden immer wieder Fotos vom Merkurtransit
gemacht. Es wurde afokal durch das Fernrohr fotografiert. Bei dieser Methode
befindet sich das Kameraobjektiv vor dem Okular und sieht durch das Okular
hindurch (Abb. 5). Alle Aufnahmen wurden mit einer Digital Ixus von Canon in
Kombination mit einem 20mm-Super-Plössel-Okular gemacht. Okular und Kamera
waren mit einer selbstgebauten Halterung fest miteinander verbunden. Alle
Aufnahmen wurden mit Selbstauslöser gemacht, um ein Verwackeln zu vermeiden.
Während des Vormittages wurden
mehrfach aktuelle Bildserien praktisch live ins Internet gestellt. Dies geschah
im Rahmen unseres RAFT-Projektes. Die Webseiten wurden von der Fraunhofer-Gesellschaft
zur Verfügung gestellt.
In dem verwendeten
Spiegelteleskop werden die Lichtstrahlen zur bequemeren Beobachtung über einen
Planspiegel zum nach oben ausgerichteten Okular reflektiert. Hierdurch erhält
man ein aufrechtes, aber seitenverkehrtes Bild. Dies lässt sich beispielsweise
an der Lage von Sonnenflecken erkennen. Die Bilder wurden bei der Verarbeitung
im Computer horizontal gespiegelt, um wieder die tatsächliche Ausrichtung der
Sonne und der Bahn des Merkur zu erhalten.
Als typisches Beispiel ist in
Abb. 6 eine Aufnahme zu sehen, die um 9:29 Uhr gemacht worden ist. Sie zeigt einen
Ausschnitt der Sonne mit dem vergleichsweise winzigen Merkur oben rechts und
zwei Sonnenflecken, von denen der eine größer und der andere kleiner als der
Merkur erscheint. Die beiden Sonnenflecken sind willkommene Orientierungspunkte,
da sie nahezu ortsfest sind. Die Sonne dreht sich zwar um ihre eigene Achse und
mit ihr die Sonnenflecken, aber bei einer Umdrehungszeit von etwa 27 Tagen
können wir die Verschiebung der Sonnenflecken während der vierstündigen
Beobachtungszeit näherungsweise vernachlässigen.
Da die Kamera zwischen den
einzelnen Beobachtungsphasen häufig ein- und ausgebaut wurde, ließ es sich
nicht vermeiden, dass die Bildebene hierbei leicht verdreht wurde. Dieser
störende Effekt wurde am Computer durch Drehen der Bilder korrigiert. Es wurde
darauf geachtet, dass nach der Korrektur die Verbindungslinie der beiden
Sonnenflecken gegenüber der unteren Bildkante immer denselben Neigungswinkel a hatte
(Abb. 7). Die Bahn des Merkur vor der
Sonnenscheibe lässt sich so leicht sichtbar machen. In Abb. 8 wurden Ausschnitte von fünf Aufnahmen, die
zu verschiedenen Zeiten gemacht worden sind, zu einem Gesamtbild
zusammengefügt. Auf jedem der Ausschnitte ist der Merkur zu sehen. Man sieht,
dass die Bahn des Merkur geradlinig verläuft. Die unterschiedlichen Abstände
der Merkurscheibchen entsprechen den unterschiedlichen Zeitspannen zwischen den
Aufnahmen. Der Merkur hat sich also, wie zu erwarten, vor der Sonnenscheibe mit
konstanter Geschwindigkeit bewegt.
Abb. 9 zeigt den Merkur kurz vor und beim Verlassen der Sonnenscheibe.
Diese Aufnahme macht deutlich, dass die Beobachtungsbedingungen gut waren. Die
Schattenseite des Merkur ist klar als Kreisscheibe zu erkennen. Es ist
beeindruckend zu sehen, wie klein der Merkur im Vergleich zur Sonne erscheint.
In Wirklichkeit ist er sogar noch um ein Drittel kleiner, weil man
berücksichtigen muss, dass der Merkur beim Transit weniger weit von der Erde
entfernt ist als die Sonne.
Um 12:32 Uhr war das
Himmelsschauspiel vorbei. Es war ein erlebnisreicher Vormittag. Der nächste
Merkurtransit, den wir in Deutschland beobachten können, findet erst am 9. Mai 2016 statt.