Das Funkeln der Sterne

Richten Sie Ihre Augen in klaren Nächten auch häufig zum Himmel? Je nachdem wie lichtüberflutet die Umgebung ist, sind nur wenige oder zig Millionen Sterne zu sehen. Lichtverschmutzung wird der Effekt genannt, wenn der Nachthimmel durch künstliche Beleuchtung aufgehellt wird. Das Licht wird in der Atmosphäre gestreut. Auch von Lichtsmog ist die Rede. Nicht nur stört das Umgebungslicht bei der Betrachtung des Sternenhimmels, vielmehr kann diese unnatürliche Helligkeit irritierend auf Flora und Fauna wirken. Die Lichtverschmutzung ist somit eine Form der Umweltverschmutzung. Mehr dazu aber in einem der folgenden Themen des Tages.

Hat der Nachtschwärmer einen dunklen Ort gefunden, ist es ihm möglich, unsere Galaxie zu betrachten. Jene Galaxie, die als Milchstraße bekannt ist und welche die Erde sowie unser Sonnensystem beheimatet. Sie besteht aus ungefähr 100 bis 300 Milliarden Sternen. Eine schlicht unvorstellbare Anzahl. Das Licht dieser Sterne legt eine erhebliche Strecke zurück bis es hier auf der Erde ankommt und von uns eingefangen wird. So betrachten wir eigentlich die Vergangenheit, wenn wir nachts in den Himmel schauen. Licht bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit. Es ist also recht fix unterwegs und legt in einer Sekunde rund 300 Millionen Meter zurück. Das sind 1080 Millionen Kilometer in der Stunde. Dies entspräche in etwa der Strecke von Kopenhagen nach Paris, wenn sie eine Millionen Mal in einer Stunde zurückgelegt würde!

Proxima Centauri heißt der Stern, der der Erde am nächsten ist. Er liegt "nur" 4,24 Lichtjahre von uns entfernt. Sein Licht braucht also 4,24 Jahre bis es die Erde erreicht. Das heißt, das Licht von Proxima Centauri, das wir augenblicklich auf der Erde sehen, wurde vor 4,24 Jahren von diesem Stern ausgesendet. Allerdings ist Proxima Centauri ein wirklich schwach leuchtender Stern und zudem nicht von Europa aus sichtbar. Dafür gibt es andere sehr helle Sterne, mal abgesehen von der Sonne, die alle Sterne überstrahlt. Sirius im Sternbild "Großer Hund" ist der hellste Stern am Nachthimmel. Astronomisch gesehen liegt er gar nicht weit weg von der Erde. Nur etwa 8,6 Lichtjahre trennen ihn von uns. Das ist die Zeit, die sein Licht benötigt, bis es uns erreicht. Würde Sirius in diesem Moment sterben und sein Licht erlöschen, würden wir erst nach 8,6 Jahren bemerken, dass er nicht mehr existiert.

Solange es ihn gibt, kann er aber des Nachts am Himmel beobachtet werden. Je länger der Blick zu den Sternen gerichtet wird, desto mehr gewöhnen sich die Augen an die Dunkelheit. Dadurch sind immer mehr Sterne mit ihrem Funkeln wahrnehmbar. Es scheint, als würde das Licht dieser Himmelskörper in unterschiedlicher Intensität auf der Erde ankommen. Ein anderer Effekt ist jedoch für dieses Funkeln verantwortlich. Die unendlichen Weiten des Weltalls passiert das Sternenlicht nämlich in aller Regel ungehindert. Erst wenn es durch die Erdatmosphäre muss, wird es abgelenkt. Verantwortlich dafür sind die unterschiedlich temperierten Luftschichten in der Atmosphäre. Wie das Glimmen über heißem Asphalt beginnt auch das Licht der Sterne scheinbar zu flimmern. Physikalisch lässt sich dies über die Luftdichte und den Brechungsindex erklären. Bei Luftschichten unterschiedlicher Temperatur ändern sich die Luftdichte und somit auch der jeweilige Brechungsindex. Das heißt, gelangt das Licht auf seinem Weg durch die Atmosphäre von einer kalten in eine warme, weiter in eine kältere und nachfolgend wieder in eine wärmere Schicht, wird es von Schicht zu Schicht unterschiedlich abgelenkt und beim Beobachter entsteht der Eindruck, die Lichter - die Sterne - würden flimmern.

Andere Himmelskörper sind ebenso nachts sichtbar. Unsere Nachbarplaneten können erblickt werden, aber auch z.B. die Internationale Raumstation ISS. Sie umkreist die Erde in zirka 400 Kilometer Höhe und überfliegt den Standort eines Beobachters etwa alle 90 Minuten. Die ISS ist als sehr helles und sich schnell bewegendes Objekt am Nachthimmel ausfindig zu machen. Versuchen Sie die ISS doch am morgigen Mittwoch um 5:32 Uhr oder 7:06 Uhr über Deutschland zu erhaschen! Auch zahlreiche Satelliten, wie polarumlaufende Wettersatelliten, die uns Meteorologen Bilder senden, umkreisen die Erde und sind somit nachts zu sehen. Als kleine helle Punkte fliegen sie geschwind über unsere Köpfe hinweg.

In den kommenden Nächten können alle Bewohner Deutschlands zeitweise einen Blick auf die Vielfalt des Nachthimmels werfen. Während sich in der Nacht zum Mittwoch die Wolken am längsten noch an der Ostseeküste halten, sind in den Nächten zum Donnerstag und Freitag eher die Bewohner der Südhälfte benachteiligt. Sonst ist es immer mal wieder längere Zeit aufgelockert bewölkt, so dass die Sterne sichtbar sind. Aber aufgepasst! In der eingeflossenen kalten Polarluft kühlt es sich bis zum Morgen verbreitet auf Werte unter null Grad ab. Örtlich, wie am Alpenrand oder Mittwochfrüh in Schleswig-Holstein, muss sogar mit mäßigem Frost unter -5 Grad gerechnet werden.

Dipl.-Met. Julia Fruntke
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 08.11.2016