Okkultation

Saturn Occultation.gif durch den Mond ]] Als Okkultation oder Bedeckung bezeichnet man das Vorbeiziehen eines größereren Himmelskörpers vor einem kleineren. „Kleiner“ und „größer“ beziehen sich dabei auf die Scheinbare Größe. Im gegenteiligen Fall spricht man von Transit.

Definition

Die Okkultation ist ein Sonderfall einer Konjunktion. Der scheinbare Winkelabstand der beiden Himmelskörper ist dabei so gering, dass der nähere Himmelskörper den weiter entfernten aus Sicht des Beobachters teilweise oder vollständig bedeckt.

Sonderfall der Okkultation ist die Finsternis (Eklipse), wenn das überdeckte Objekt so hell ist, das diese Namensgebung angebracht ist, insbesondere also die Sonnenfinsternis (die Okkultation der Sonne durch den Mond), aber auch die Mondfinsternis (die Okkultation der Sonne durch die Erde, vom Mond aus gesehen).

Während Sternbedeckungen durch den Mond und Bedeckungen der Planetenmonde durch ihren Mutterplaneten relativ häufig sind, sind Sternbedeckungen durch Planeten und Asteroiden von einem fixen Beobachtungsort aus gesehen sehr seltene Ereignisse. Noch seltener sind gegenseitige Planetenbedeckungen. Seit fand 1818 keine Bedeckung eines Planeten durch einen anderen statt, die nächste wird erst 2065 stattfinden.

Sternbedeckung

Die Okkultation eines Fixsterns, insbesondere durch einen Körper unseres Sonnensystems, z. B. Planet, Asteroid oder Mond, von der Erde aus gesehen. Aber auch vom Hubble-Teleskop aus werden Sternbedeckungen beobachtet.

Für den Beobachter wird das Licht des Sterns für einige Zeit verdunkelt. Aus der Dauer der Verdunklung und des Verlaufs der gemessenen Lichtkurve können wichtige Daten des Himmelskörpers erhalten werden, z. B. dessen Größe und Form (bei Asteroiden) oder die Zusammensetzung der Atmosphäre von Planeten (deren Atmosphäre absorbiert je nach Zusammensetzung bestimmte Anteile des Sternenlichts).

Wissenschaftliche Bedeutung

Okkultationen von Fixsternen durch den Mond, Planeten, Planetenmonde oder Planetoiden hatten insbesondere vor dem Zeitalter der Raumfahrt eine große wissenschaftliche Bedeutung, denn man kann durch Messung ihrer Dauer den Durchmesser dieser Himmelskörper bestimmen.

Durch das Verhalten des Sternenlichts im Moment der Bedeckung (schlagartiges Verschwinden des Sternenlichts bei atmosphärenlosen Körpern wie beim Mond, allmähliches Verschwinden desselben bei Körpern mit Atmosphäre wie bei der Venus) konnte man Aussagen über eventuell vorhandene Atmosphären der Himmelskörper, welche die Bedeckung verursachen, machen.

Die genaue Bestimmung der Kontaktzeiten bei Sternbedeckungen durch den Mond ermöglicht eine genaue Vermessung der Mondbahn. Durch zeitlich hoch aufgelöste Beobachtungen von Sternbedeckungen durch den Mond ist es in einigen Fällen auch möglich, den Durchmesser des bedeckten Sternes direkt zu bestimmen.

Anhand von streifenden Sternbedeckungen, bei denen der Rand des Erdmondes einen Stern verdunkelt, kann das Profil der Mondoberfläche relativ genau bestimmt werden. Streifende Sternbedeckungen werden häufig von Amateurastronomen beobachtet und ausgewertet.

Die selbst mit den stärksten Fernrohren der Welt nicht direkt sichtbaren Ringe des Planeten Uranus wurden bei einer Bedeckung des Sterns SAO 142857 durch diesen Planeten am 20. März 1977 entdeckt. Vor und nach dem Durchgang des Planeten wurde das Licht des dahinter liegenden Sterns mehrfach kurz verdunkelt.

Planetenbedeckungen durch den Mond und gegenseitige Bedeckungen von Planeten besitzen nur eine geringe wissenschaftliche Bedeutung, da man bei scheibchenförmigen Objekten schlechter Kontaktzeiten bestimmen und die oben beschriebenen Messungen durchführen kann.

Gegenseitige Bedeckungen

Eclipsing binary star animation 2.gif Gegenseitige Bedeckungen sind nur dann möglich, wenn ein Objekt sowohl vor, wie auch hinter den zu bedeckenden Körper treten kann. Da in fast allen bekannten Fällen der eine Körper größer ist als der andere ist eine dieser Bedeckungen ein Transit.

Die folgenden Fälle gegenseitiger Bedeckungen existieren:

bedeckungsveränderliche Sterne
äußere Planeten und ihre Monde (Transite größerer Monde können beobachtet werden)
Merkur und Sonne (Merkurtransit, Bedeckung von Merkur durch die Sonne)
Venus und Sonne (Venustransit, Bedeckung von Venus durch die Sonne
Merkur und Venus (einzige Planeten, die sich gegenseitig bedecken können)

Häufigkeit/Auftreten

Bedeckungen von Fixsternen und Planeten durch den Mond treten relativ häufig auf, weil der Mond einen Winkeldurchmesser von 30 Bogenminuten und als erdnaher Körper eine große Horizontalparallaxe besitzt. Da im Zeitraum von 18,6 Jahren die Knoten des Mondes einmal retrograd durch die Ekliptik wandern, werden in diesem Zeitraum praktisch alle Sterne, die sich in einem Gebiet von 6 Grad nördlich bzw. südlich der Ekliptik befinden irgendwann einmal bedeckt. Allerdings können von einem gegebenen Ort natürlich nicht alle diese Bedeckungen beobachtet werden, da sie zu einer Zeit stattfinden können, während der der Mond unter dem Horizont steht stattfinden oder es wegen der Parallaxe dazu kommen kann, dass die Bedeckung in manchen Gebieten beobachtbar ist, während in anderen Gebieten der Welt diese nicht beobachtet werden kann. Eine weitere Einschränkung ist noch, dass manche Bedeckungen nicht oder nur extrem schwer beobachtbar sind, da sie am Taghimmel stattfinden.

Bedeckungen von Sternen und Planeten durch die Sonne sind nicht gerade selten, aber wegen ihrer Unbeobachtbarkeit (zumindest mit den üblichen optischen Geräten, nicht unbedingt mit radioastronomischen Methoden, sofern das zu bedeckende Objekt eine Radioquelle ist) uninteressant. Allerdings wurden Bedeckung von Radioquellen (beispielsweise Quasare) durch die Sonne dazu benutzt, die allgemeine Relativitätstheorie zu überprüfen.

Bedeckungen heller Sterne durch Planeten, Monde anderer Planeten oder Planetoiden sowie gegenseitige Bedeckungen von Planeten sind außerordentlich seltene Himmelsereignisse. Sie sind wegen der Planetenparallaxe auch nicht unbedingt überall beobachtbar, wo der Planet zum Zeitpunkt der Bedeckung über dem Horizont steht. Solche Ereignisse sind deshalb so selten, weil Planeten langsamer über dem Himmel ziehen, als der Mond und zudem einen viel kleineren Winkeldurchmesser als diesen haben. Außerdem gibt es weitaus größere Einschränkungen welche Sterne überhaupt bedeckt werden können, denn im Unterschied zum Mond wandern die Bahnknoten der Planeten nur sehr langsam (Umlaufzeit > 10.000 Jahre versus 18,6 Jahre beim Mond). So können nicht alle Fixsterne, die sich innerhalb des Wertes der maximalen ekliptikalen Breite, die ein Planet erreichen kann, auch bedeckt werden. So kann im Zeitraum von ca. 5000 v.Chr. bis 5000 n.Chr. kein Planet den Fixstern Aldebaran bedecken. Von den anderen drei ekliptiknahen Sterne 1. Größe (Antares, Spika und Regulus) kann im Zeitraum von 5000 v.Chr. und 5000 n.Chr. Antares nur von der Venus bedeckt werden, weil nur dieser Planet Antares sowohl nördlich als auch südlich passieren kann. Bedeckungen von Spika und Regulus sind in diesem Zeitraum nur durch die inneren Planeten Merkur und Venus möglich, da nur diese Planeten sowohl nördlich als auch südlich an diesen beiden Sternen vorbeiziehen können. In ferner Vergangenheit und ferner Zukunft ändert sich dies wegen der Knotenwanderung (und ggf. auch durch die Eigenbewegung der Fixsterne). Zur Zeit ist Nunki der hellste Fixstern, der prinzipiell von einem äußeren Planeten bedeckt werden kann und zwar durch den Planeten Mars. Allerdings erfolgte dies zuletzt am 3. September 423.

Okkultationen von hellen Fixsternen (<4 mag) und Planeten durch Planeten
zwischen 1800 und 2100

! Tag Uhrzeit (WZ) Bedeckender Planet Bedecktes Objekt 9. Dezember 1802 7.36Uhr Merkur Akrab 9. Dezember 1808 20.34Uhr Merkur Saturn 22. Dezember 1810 6.32Uhr Venus Xi 2 Sagitarii 3. Januar 1818 21.52Uhr Venus Jupiter 11. Juli 1825 9.10Uhr Venus Delta 1 Tauri 11. Juli 1837 12.50Uhr Merkur Eta Geminorum 9. Mai 1841 19.35Uhr Venus 17 Tauri 27. September 1843 18.00Uhr Venus Eta Virginis 16. Dezember 1850 11.28Uhr Merkur Lambda Sagittarii 22. Mai 1855 5.04Uhr Venus Epsilon Geminorum 30. Juni 1857 0.25Uhr Saturn Delta Geminorum 5. Dezember 1865 14.20Uhr Merkur Lambda Sagitarii 28. Februar 1876 5.13Uhr Jupiter Akrab 7. Juni 1881 20.54Uhr Merkur Epsilon Geminorum 9. Dezember 1906 17.40Uhr Venus Akrab 27. Juli 1910 2.53Uhr Venus Eta Geminorum 24. Dezember 1937 18.38Uhr Merkur Omikron Sagitarii 10. Juni 1940 2.21Uhr Merkur Epsilon Geminorum 25. Oktober 1947 1.45Uhr Venus Zuben-el-dschenubi 7. Juli 1959 14.30Uhr Venus Regulus 27. September 1965 15.31Uhr Merkur Eta Virginis 13. Mai 1971 20.00Uhr Jupiter Akrab 8. April 1976 1.00Uhr Mars Epsilon Geminorum 17. November 1981 14.27Uhr Venus Nunki 19. November 1984 1.32Uhr Venus Lambda Sagitarii 4. Dezember 2015 16.14Uhr Merkur Theta Ophiuchi 17. November 2035 15.19Uhr Venus Pi Sagitarii 1. Oktober 2044 22.00Uhr Venus Regulus 23. Februar 2046 19.24Uhr Venus Rho1 Sagitarii 10. November 2052 7.20Uhr Merkur Zuben-el-dschenubi 22. November 2065 12.45Uhr Venus Jupiter 15. Juli 2067 11.56Uhr Merkur Neptun 10. August 2069 20.25Uhr Venus Zavijava 3. Oktober 2078 22.00Uhr Mars Theta Ophiuchi 11. August 2079 1.30Uhr Merkur Mars 27. Oktober 2088 13.43Uhr Merkur Jupiter 7. April 2094 10.48Uhr Merkur Jupiter

Diese Ereignisse sind nicht überall dort sichtbar, wo zur angegebenen Zeit beide Gestirne über dem Horizont stehen. Die Beobachtung mancher dieser Ereignisse wird durch die am Himmel in der Nähe stehende Sonne hochgradig erschwert.

Siehe auch

Astronomisches Ereignis

Literatur

Wolfgang Held: Sonnen- und Mondfinsternisse – und die wichtigsten astronomischen Konstellationen bis 2017. Verlag Freies Geistesleben, Stuttgart 2005. ISBN 3-7725-2231-9

Weblinks

Himmelsmechanik | Astronomisches Ereignis

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