Merkur 88 Tage,
Venus 225 Tage,
Erde 1 Jahr,
Mars 1 Jahr, 322 Tage,
Jupiter 11 Jahre, 315 Tage,
Saturn 29 Jahre, 167 Tage,
Uranus 84 Jahre, 7 Tage,
Neptun 164 Jahre, 285 Tage.
Die Umlaufszeiten der Planetoiden liegen zwischen 3 und 8 Jahren.
7. _Bahnen._ _Alle Planeten bewegen sich um die Sonne von Westen über
Süden nach Osten in Ellipsen_, in deren einem Brennpunkte die Sonne
steht. Für alle gibt es also ein Perihel und ein Aphel. Die vorher
angegebenen Entfernungen von der Sonne sind stark abgerundete mittlere
Entfernungen.
Keine Planetenbahn fällt mit irgend einer zweiten in dieselbe Ebene.
Daher sind also auch _alle Planetenbahnen gegen die Ekliptik geneigt_.
Die Neigungswinkel sind aber so klein, daß die Bahnen sämtlich
innerhalb des Tierkreises liegen. Nur einige Planetoiden machen eine
Ausnahme.
[Illustration: Fig. 42.]
8. _Rückläufigkeit._ Nach dem Augenschein sollte man meinen, daß die
Bahnen der Planeten viel verwickeltere krumme Linien seien. Beachten
wir z. B. eine Zeitlang die Venus und zeichnen täglich in eine
Sternkarte den Ort ein, wo sie am Fixsternhimmel beobachtet wurde, so
wird sich nicht nur finden, daß die Bewegung des Planeten mit sehr
ungleichen Geschwindigkeiten zu erfolgen scheint; vielmehr wird es
sogar den Eindruck machen, als stehe der Stern, nachdem er anfangs von
Westen nach Osten fortgeschritten, einige Tage fast still und bewege
sich höchstens etwas von Norden nach Süden, um dann plötzlich von Osten
nach Westen weiter zu wandern, nach einiger Zeit wieder stillzustehen
und endlich den Weg von Westen nach Osten fortzusetzen. Der Stern wird
so scheinbar eine ganze Schleife durchlaufen. Die Bewegung von Westen
nach Osten nennt man _rechtläufig_ (recht = richtig), die von Osten
nach Westen _rückläufig_. Ähnliche Beobachtungen kann man auch an den
Bahnen der oberen Planeten machen. Fig. 42 soll uns diese merkwürdige
Erscheinung erklären. In ~S~ stehe die Sonne, die Kreisbogen ~E~, ~M~,
~F~ seien Stücke der Erdbahn, der Marsbahn und des Fixsternhimmels. Die
Planetenbahnen sind also der Einfachheit wegen kreisförmig angenommen.
Wir beobachten die Bewegungen des Mars einige Zeit vor und nach der
Opposition. Den Stellungen der Erde in I, II, III ... IX entsprechen
die gleichzeitigen Stellungen des Mars in ~a~, ~b~, ~c~ ... ~i~; die
Stellung V--~e~ ist die der Opposition. Steht die Erde in I, so sieht
der Beobachter den Stern in der Verlängerung von I--~a~, also in 1
am Fixsternhimmel. Ist die Erde bis II fortgerückt, so erscheint dem
Beobachter der Mars in 2, er ist also _rechtläufig_ fortgewandert.
Diese Wanderung setzt er fort bis 3. Dort aber scheint er einige Zeit
stillzustehen; denn auch von IV aus sieht ihn der Beobachter noch
an dieser Stelle. Von nun an zieht er offenbar _rückläufig_ weiter
über 5 bis 6, steht hier wieder scheinbar still und schlägt nun
wieder die rechtläufige Bewegung ein. Zum völligen Verständnis ist
noch zu beachten, daß ~E~ und ~M~ nicht in derselben Ebene liegen,
sondern daß ihre Ebenen etwas gegeneinander geneigt sind; daher wird
die rückläufige Bewegung von 4 nach 5 nicht an denselben Fixsternen
vorübergehen, wie vorher die rechtläufige auf dieser Strecke, sondern
es werden Schleifen entstehen.
9. _Rotation._ Bei einigen Planeten ist auch eine Rotation um ihre
Achse nachgewiesen durch Beobachtung von Flecken auf ihrer Oberfläche.
Der Merkur braucht zu einer Rotation wahrscheinlich so viel Zeit, wie
zu einer Revolution, 88 Tage, würde sich also zur Sonne wie der Mond
zur Erde verhalten. Von der Venus glaubte der berühmte italienische
Astronom Schiaparelli 1892 dasselbe nachgewiesen zu haben; doch haben
noch neuere Forschungen die ältere Annahme wahrscheinlicher gemacht,
daß die Rotation der Venus etwa 24 Stunden währe; ungefähr ebensolange
dauert eine Rotation des Mars. Jupiter rotiert in ca. 10 Stunden.
Bedenkt man, daß dieser Stern 310mal so groß wie Erde ist, so ergibt
sich, daß ein Punkt seines Äquators mit rasender Geschwindigkeit
rotieren muß. Auch die Rotation des Saturn dauert ca. 10 Stunden.
Von den übrigen Planeten ist eine Rotation noch nicht erwiesen, aber
wahrscheinlich.
§ 29.
Die physikalische Beschaffenheit der einzelnen Planeten.
1. _Merkur und Venus._ Von der Beschaffenheit der unteren Planeten
weiß man noch nicht viel; denn sie sind nur kurze Zeit am Tage zu
beobachten. Das liegt zunächst an ihrer geringen Entfernung von der
Sonne, die bewirkt, daß sie beide wenig vor oder nach ihr auf- und
untergehen und daher entweder nur einige Zeit vor Sonnenaufgang am
östlichen oder nur einige Zeit nach Sonnenuntergang am westlichen
Himmel sichtbar werden. Die Venus erscheint, besonders wenn sie der
Erde nahe in ihrer Bahn ist, als größter, leuchtendster Stern und ist
bekannt unter dem Namen _Morgen-_ oder _Abendstern_.
Im Fernrohr zeigen beide Sterne _Phasen_ wie der Mond. Das ist leicht
erklärlich: Zur Zeit der unteren Konjunktion kehren sie uns, wie der
Mond in Konjunktion ihre unbeleuchtete Seite zu, sind also gerade, wenn
sie uns am nächsten stehen, unsichtbar; von da auf dem Wege zur oberen
Konjunktion gelangen sie durch die Sichelform zum ersten Viertel,
werden in der oberen Konjunktion voll usw.
In der unteren Konjunktion gehen beide zuweilen, wie der Mond bei
Sonnenfinsternissen, zwischen Erde und Sonne hindurch und erscheinen
als schwarze Flecke auf der Sonne. Die _Durchgänge_ der Venus sind
besonders wichtig für die genaue Berechnung der Entfernung der Sonne
von der Erde.
Der _Merkur ist sehr klein_, sein _Halbmesser_ beträgt nur 2400 ~km~;
er hätte etwa 19mal in der Erde Platz. Seine _Dichte_ beträgt 4/5 von
der der Erde.
Daß er eine _Atmosphäre_ hat, ist noch nicht sicher erwiesen, aber
wahrscheinlich. Nehmen wir dies an, so kann man folgende Vermutung über
ihn anstellen. _Ein Teil_ wird zwar _stets von der Sonne_ abgekehrt
sein, wie ein Teil des Mondes von der Erde; aber die ewige Nacht
wird ziemlich hell sein; denn die atmosphärische Strahlenbrechung
wird ihr mehr Licht zuführen als uns in hellen Sommernächten, da
die _Lichtwirkung der Sonnenstrahlen_ wegen der Nähe der Sonne
_siebenmal so stark ist als bei uns_. Ebenso verhält es sich mit der
_Wärmewirkung_ der Sonnenstrahlen. Daher wird die stets beleuchtete
Seite glühend heiß sein, die Nachtseite angenehm erwärmt durch die zu
ihr als der kühleren herumströmenden warmen Winde.
Der _Halbmesser der Venus_ beträgt 6300 ~km~; sie ist also ungefähr
ebenso groß wie die Erde. Auch ihre _Dichtigkeit_ ist ungefähr die der
Erde.
Eine _Atmosphäre ist ziemlich sicher_ auf ihr _nachgewiesen_, besonders
überzeugend bei Venusdurchgängen, wo die dunkle Venusscheibe, kurz
bevor sie vor die Sonnenscheibe trat, durch einen hellen sie umgebenden
Ring sichtbar wurde. Dieser kann nur als das durch atmosphärische
Reflexion um den ganzen Planeten herumgeführte Sonnenlicht erklärt
werden, dessen Wirkung ja bei der größeren Nähe auch hier noch stärker
ist als auf der Erde. Die Atmosphäre der Venus scheint beständig
_starke Wolkenbildung_ zu haben und viel Wasserdampf zu enthalten, was
ja bei der starken Erwärmung natürlich wäre. Man kann also annehmen,
daß auf diesem Planeten eine _feuchte Treibhauswärme_ herrscht, bei der
jedoch menschenähnliche Wesen und Pflanzenwuchs wohl bestehen könnten.
2. _Mars._ Der Mars ist uns _unter allen Planeten am bekanntesten_, da
er der Erde bei besonders günstigen Umständen bis auf 55000000 ~km~
nahe kommen kann und gerade, wenn er ihr nahe ist, in der Opposition,
seine vollbeleuchtete Scheibe die ganze Nacht zeigt. Er ist kenntlich
an seinem _roten Lichte_.
Sein _Halbmesser_ beträgt 3370 ~km~, seine _Dichtigkeit_ etwa 4/5 von
der der Erde. Eine _Abplattung_ hat weder bei ihm noch bei Merkur und
Venus mit Sicherheit nachgewiesen werden können.
Eine _Atmosphäre_, die der irdischen sehr ähnlich ist, wurde bisher
allgemein angenommen; aber neuere Beobachtungen der Lick-Sternwarte
widersprechen dieser Annahme und haben zu der Auffassung geführt, daß
die Marsatmosphäre, wenn sie überhaupt vorhanden ist, höchstens ¼ der
Dichte unserer Atmosphäre erreichen kann.
Auf der Oberfläche des Planeten unterscheidet man deutlich _zwei Arten_
umfangreicher _Flecke_, rötlichgelbe und blaugraue; jene überwiegen und
bilden auf der nördlichen Halbkugel des Mars größere zusammenhängende
Massen, während auf der südlichen Hälfte die grauen Flecke überwiegen,
aber auch noch durch größere eingelagerte gelbe Flecke unterbrochen
werden. Man nimmt meistens an, daß die _gelben Flecke Festland, die
grauen Wasser_ sind. Dieses ist dann auf dem Mars in verhältnismäßig
geringer Menge vorhanden und bildet nur auf der südlichen Halbkugel
ein größeres Meer. Auch dies scheint nicht tief zu sein, so daß es den
Eindruck macht, als ob auf weitere Strecken das Land durch das Wasser
hindurchschimmerte. Noch wunderbarer ist das Auftreten der sogenannten
_Kanäle_ auf dem Mars. Das sind schnurgerade graue Linien, oft mehrere
tausend Kilometer lang, die das ganze Land wie ein Netz durchziehen.
Sie verbinden das südliche Meer mit kleineren Wasserbecken im Lande
und dem kleinen Meer um den Nordpol. Man hat sie und ihre wechselnde
Gestalt auf die Jahreszeiten zurückgeführt. Diese müssen wegen der
_starken Neigung des Äquators_ gegen die Bahn des Mars und wegen
der starken Exzentrizität der Marsbahn viel bedeutendere Gegensätze
bewirken als bei uns und zum Sommer starke Schneeschmelzen bringen,
besonders auf der südlichen Halbkugel, die zur Zeit des Perihels Sommer
hat. Das ergibt sich auch aus einer weiteren Beobachtung. An den beiden
Polen und auch an anderen Stellen des Mars zeigen sich zeitweise große
weiße Flecke von wechselnder Ausdehnung, die sich an den Polen dauernd
halten. Man wird sie als Schnee oder Eis ansehen müssen. Dafür spricht
auch der Umstand, daß nach starker Nebelbildung in der Atmosphäre des
Mars manchmal weite Strecken des Landes für kurze Zeit weiß erscheinen,
als sei Schnee gefallen. Die großen Wassermengen, die also zu Beginn
der wärmeren Jahreszeit namentlich auf der wasserreichen südlichen
Halbkugel durch die Schneeschmelze sich sammeln würden, könnten aber
nicht, wie auf der Erde, sich frei nach dem Äquator zu ergießen.
Ein Ausgleich wäre nur über das Festland hin möglich, und dieser
geschieht, so nimmt man an, durch jene Kanäle. Aber es gibt noch eine
Erscheinung, die auch bei dieser Annahme rätselhaft bleibt; das ist die
_Verdoppelung der Kanäle_. Zeitweise erscheinen die Kanäle plötzlich
als zwei parallele Linien, die, um überhaupt von uns noch als getrennt
wahrgenommen zu werden, mindestens 60 ~km~ voneinander entfernt sein
müssen. Kein Erklärungsversuch hat bisher diesen Vorgang befriedigend
gedeutet.
Man hat auch wegen des geradlinigen Verlaufes der Kanäle, die wie
ein möglichst praktisches Netz zur Verbindung und Bewässerung
erscheinen, folgern wollen, daß vernünftige Wesen den Mars bevölkern
oder bevölkert haben und die Schöpfer dieser Kanäle sind. Zwar ist
die Durchschnittstemperatur auf dem Mars niedriger als auf der Erde,
aber die Möglichkeit zum Leben ist auch für menschenähnliche Geschöpfe
vorhanden, wenigstens in der Nähe der Kanäle, wenn auch die gelben
Flächen wohl wegen des Wassermangels auf dem Planeten als Wüste
angesehen werden müssen; aber der Annahme, daß die Kanäle Werke der
Kunst und nicht der Natur sind, ist doch ihre riesige Ausdehnung
sehr hinderlich. Vorläufig muß ihre Entstehung also als unaufgeklärt
bezeichnet werden.
Manche Astronomen halten übrigens die Marskanäle und -meere nur für
optische Erscheinungen, also nicht für wirklich vorhanden. Nachgewiesen
ist mit Hilfe der modernen, besseren Instrumente, daß nicht, wie man
früher annahm, alle Kanäle sich verdoppeln, und daß manche Kanäle, die
man mit kleineren Fernrohren nachgewiesen zu haben glaubte, gar nicht
vorhanden sind.
3. _Jupiter._ Seine _Leuchtkraft_ ist in Opposition fast so stark wie
die des Mars in Opposition, in Konjunktion bedeutend stärker, auch
stärker als die des hellsten Fixsternes. In tiefer Nacht ist er also
der hellste Stern, da dann die Venus nie sichtbar ist.
Sein _Halbmesser_ beträgt über 70000 ~km~, seine _Oberfläche_ ist
118mal so groß als die der Erde. Er ist bei weitem der größte Planet,
und seine _Masse_ ist 2½mal so groß als die aller übrigen Planeten
zusammen. Daher bewirkt er bedeutende Störungen in der Bahn des
Saturn. Seine _Abplattung_ ist sehr bedeutend, etwa 1/15,6, was für
die schon erwähnte rasende Rotation seiner Äquatorteile spricht. Seine
_Dichtigkeit_ ist gering, noch nicht ¼ der Dichtigkeit der Erde. Man
schließt daraus, daß seine _Oberfläche noch sehr weich und dünn_ sein
muß.
Wahrnehmen kann man von dieser Oberfläche nichts; denn aus zahlreichen
Gründen und Beobachtungen ergibt sich, daß er von einer _sehr dichten
Atmosphäre_ umgeben ist. Daher nehmen wir durch das Fernrohr nur die
Wolkenbildungen derselben wahr. Charakteristisch für die Atmosphäre des
Jupiter sind parallel zum Äquator in ihr verlaufende dunkle _Streifen_,
die am Äquator ein breites Band bilden. Offenbar handelt es sich
um Wolkenbildungen, deren Anordnung in der schnellen Rotation ihre
Erklärung findet.
Die _Neigung des Äquators zur Bahn_ ist unbedeutend; daher können die
Verschiedenheiten der Jahreszeiten nicht bedeutend sein.
4. _Saturn._ Er leuchtet mit _mattem, weißem Lichte_. Sein _Halbmesser_
beträgt etwa 60000 ~km~; er ist nächst Jupiter der größte Planet. Seine
_Dichtigkeit_ beträgt nur 1/7 von der der Erde und ist nicht größer als
die des Alkohols. Die _Abplattung_ ist 1/10; kein Planet ist so stark
abgeplattet.
Im übrigen hat er mit dem Jupiter viel Ähnlichkeit; die _dichte
Atmosphäre_, die die Oberfläche unsichtbar macht, die _Streifen_, die
wohl nur wegen der größeren Entfernung nicht so stark hervortreten, mit
einem breiten Gürtel am Äquator, finden sich auch bei ihm.
Was ihn aber im Teleskop von jedem anderen Gestirn unterscheidet,
ist sein _Ringsystem_. Genau um den Äquator legt sich eine Schar
leuchtender konzentrischer Ringe, die sich in drei Gruppen mit größeren
Zwischenräumen sondern. Am hellsten ist der mittlere, am mattesten der
innerste Ring. Um diese Ringe legt sich keine Atmosphäre. Die Breite
des ganzen Systems beträgt 277000 ~km~, der Abstand des innersten
Ringes von dem Planeten über 11000 ~km~. Da der Äquator gegen die
Ekliptik geneigt ist, sehen wir ziemlich die halbe Umlaufszeit, also
ca. 14 Jahre, die obere Seite des Ringes; dann erscheint er kurze
Zeit fast wie ein Strich, verschwindet ganz, was seine geringe Dicke
gegenüber dem gewaltigen Durchmesser beweist, und zeigt dann die untere
Seite. Mit Hilfe der Spektralanalyse hat man nachgewiesen, daß der
_Ring um den Saturn rotiert_, aber nicht als _Ganzes_; denn dann müßten
die äußersten Teile die größte Geschwindigkeit haben. Das Gegenteil ist
aber der Fall, _die innersten Teile haben die größte Geschwindigkeit_.
Daher nehmen manche Forscher an, daß _der Ring aus zahllosen sehr
kleinen getrennten Trabanten besteht_, von denen natürlich die
nächsten als die am stärksten vom Planeten angezogenen am schnellsten
rotieren müssen.
5. _Uranus._ Er leuchtet in _mattgrünem Lichte_. Sein _Halbmesser_
beträgt etwa 27000 ~km~, seine _Dichtigkeit_ ¼ der Erddichtigkeit. Eine
_Abplattung_ ist nicht mit Sicherheit erwiesen.
Eine sehr dichte _Atmosphäre_ ist nach spektroskopischen Untersuchungen
sicher vorhanden. Von der Oberfläche oder von Bewegungen in der
Atmosphäre ist wegen der weiten Entfernung nichts wahrzunehmen.
6. _Neptun._ Über diesen Planeten sind wegen seiner gewaltigen
Entfernung besondere Angaben nicht zu machen. Sein Halbmesser beträgt
etwa 25000 ~km~.
Sechstes Kapitel.
Kometen und Meteore.
§ 30.
Die Kometen oder Haarsterne.
1. _Gestalt._ Von alters her sind die Kometen wegen ihrer Gestalt
Gegenstand der Phantasie und des Aberglaubens gewesen.
Man unterscheidet an ihnen die Nebelhülle mit dem _Kern_ oder Kopf und
den _Schweif_; doch gibt es auch schweiflose Kometen. Man hat auch
Kometen mit mehreren Kernen beobachtet, z. B. 1860 und 1873.
[Illustration: Fig. 43.]
Der Schweif, meist besenförmig sich ausbreitend, leuchtet weniger als
der Kopf. Auch die fächerförmige Gestalt ist schon beobachtet worden
(Fig. 43 und 44).
[Illustration: Fig. 44.]
Die _Gestalt ist veränderlich._ Taucht ein Komet im Weltraume auf, so
erscheint er erst wie ein Nebelfleck. Je mehr er sich der Sonne nähert,
desto größer und glänzender wird er, und im Kopfe beginnt der Vorgang,
dessen Ergebnis der Schweif ist. Vom Kopfe werden leuchtende Massen
ausgestoßen, die meist zur Sonne hin gerichtet sind. Die ausstoßende
Kraft erlahmt allmählich, die ausgestoßenen Massen werden durch eine
Repulsivkraft der Sonne zurückgestoßen und zum Schweife geformt,
der oft sehr lang wird. (Die Erscheinung hat Ähnlichkeit mit einem
Springbrunnen.)
Die Schweifbildung erfährt zuweilen eine Wiederholung. Bei Annäherung
an die Sonne wird der Kopf kleiner, ja beim Kometen von 1819
verschwand er gänzlich, d. h. er wurde ganz zum Schweife verwendet. Der
Schweif ist meist der Sonne abgewandt.
Es kommt vor, daß der Kern ganz zerrissen wird und aus einem Kometen
mehrere werden, die dann alle in derselben Bahn sich bewegen.
2. _Zahl._ Sie sind lange nicht alle mit dem bloßen Auge erkennbar.
Ihre Zahl muß recht groß sein; man kennt etwa 800. Mit unseren
vervollkommneten Instrumenten werden jetzt alle Jahre Kometen entdeckt.
3. _Bahnen._ Ihre Bahnen sind _aufs verschiedenste gegen die Ekliptik
geneigt_ und gehen teils von Westen nach Osten, teils von Osten nach
Westen. Ihre Exzentrizität ist sehr bedeutend; daher erscheinen sie wie
Parabeln, krumme, nicht geschlossene Linien mit _einem_ Brennpunkte;
doch es ist wahrscheinlich, daß die meisten Kometen sich _in sehr
flachen Ellipsen_ bewegen, in deren einem Brennpunkte die Sonne steht.
Natürlich ist deshalb die _Geschwindigkeit_ in den verschiedenen Teilen
der Bahn sehr _verschieden_ und in der Nähe der Sonne so groß, daß sie
uns nur kurze Zeit sichtbar bleiben. Sicher bewegen sich die _siebzehn
Kometen_, die _periodisch_ wiederkehren oder wenigstens früher
wiedergekehrt sind, in Ellipsen. Zu ihnen gehören:
der Enckesche, Umlaufszeit 3,3 Jahre,
der Bielasche, Umlaufszeit 6,6 Jahre,
der Halleysche, Umlaufszeit 76,3 Jahre.
4. _Masse._ Ihre Masse ist sehr gering, aber ihr Volumen sehr groß; sie
sind also sehr wenig dicht. Fixsterne erscheinen darum auch durch ihren
Schweif hindurch fast gar nicht verdunkelt.
5. _Wesen._ Die _Ansichten_ über das Wesen der Kometen sind noch
_sehr geteilt_. Auf Grund spektroskopischer Untersuchungen findet
man jetzt öfters folgende Annahme: Der Kern ist aus vielen kleinen
Steinen gebildet und von einer Atmosphäre aus Kohlenwasserstoff und
Kohlenoxyd umgeben. Nähert sich diese Masse hinreichend der Sonne, so
entwickeln sich in der dieser zugekehrten Seite unter dem Einfluß der
Wärme gewaltige Gasmassen, die nach der Sonne zu fliegen. Diese Gase
sind durch die Reibung im Innern elektrisch geworden, werden von der
gleichnamigen Elektrizität abgestoßen, die infolge der Ausbrüche in
der Sonne (Protuberanzen), von denen bei der Sonnenfinsternis die Rede
war, auch auf deren Oberfläche angesammelt ist. So biegen die Dämpfe
allmählich hinter dem Kern um und bilden den Schweif.
Diese Annahme würde es auch durch den Einfluß der Sonnenhitze
erklärlich machen, daß zuweilen die Kerne zerreißen und mehrere Kometen
entstehen.
Das Zurückweichen der Dämpfe hinter den Kometenkern und die Bildung des
Schweifes wird auch durch eine von dem Engländer Maxwell aufgestellte
und von dem Schweden Svante Arrhenius durch Versuche nachgewiesene
Theorie erklärt, nach der das Licht einen Druck ausübt, dessen
abstoßende Kraft auf sehr kleine Massen stärker wirkt als die Anziehung
des leuchtenden Körpers.
§ 31.
Die Meteore.
1. _Arten._ Zu den Meteoren rechnet man die _Sternschnuppen_ und die
sogenannten _Feuerkugeln_.
2. _Erscheinung._ ~a~) _Sternschnuppen_ sind mild leuchtende Funken
mit langem, schmalem Schweif, die wie ein lichter Streif mit großer
Geschwindigkeit durch den Raum eilen und kaum eine Sekunde sichtbar
sind. Lichtstärke und Lichtfarbe sind verschieden. Ihre Zahl ist sehr
groß, täglich 300 bis 400 Millionen. Man sieht jedoch die wenigsten.
Es erscheinen mehr nach der Mitternacht, am meisten gegen Morgen. Ihre
Höhe über der Erdoberfläche beträgt im Durchschnitt 70 bis 120 ~km~;
doch steigen einige bis 8 ~km~ zum Erdboden herab. Jedenfalls treten
sie stets in die Atmosphäre der Erde ein. Ihre Bahn ist fast nur eine
absteigende. Ihre Geschwindigkeit beträgt in einer Sekunde 40 bis 60
~km~.
~b~) _Feuerkugeln_ sind große, blendend in sehr verschiedenen Farben
leuchtende Körper von verschiedener Gestalt, meist mit glänzendem
Schweife, die mit der Geschwindigkeit der Sternschnuppen durch die
Luft fliegen, manchmal unter lautem Getöse, meist in ziemlicher Höhe,
zerplatzen und dann wohl zum Teil in Dampf aufgehen, zuweilen aber auch
größere oder kleinere feste Bruchstücke auf die Erde fallen lassen. Die
Steine heißen _Meteorite_ oder _Aërolithe_ (griech. = Luftsteine).
3. _Arten der Sternschnuppen._ In allen Nächten fallen _sporadische_,
vereinzelte _Sternschnuppen_. Viel wichtiger und interessanter sind
die _periodisch wiederkehrenden Sternschnuppenschwärme_, die oft einen
Anblick von wunderbarer Pracht gewähren. Es ist sicher, daß diese
Schwärme in geschlossenen Bahnen die Sonne umkreisen und dabei zu
bestimmter Zeit die Bahn der Erde schneiden. Sie machen den Eindruck,
als kämen sie alle von einer bestimmten Stelle der Himmelskugel her,
die man den _Radiationspunkt_ nennt. Das erklärt sich daraus, daß die
Bahnen aller dieser Meteore nahezu parallel sind und daher für einen
Beobachter, etwa wie die Schienen einer Eisenbahnstrecke, in weiter
Ferne zusammenzulaufen scheinen. Nach den Sternbildern, in denen der
Radiationspunkt zu liegen scheint, bezeichnet man die Schwärme. Die
bekanntesten sind folgende: Der _Perseidenschwarm_ aus dem Sternbilde
des Perseus, der alljährlich in den Nächten des 10. und 11. August
eine mäßige Anzahl Sternschnuppen bringt. Viel prächtiger ist der
_Leonidenschwarm_ (Löwenschwarm), seit 1799, wo ihn Alexander von
Humboldt zum ersten Male beobachtete, bekannt. Er ist alle 33 bis
34 Jahre um den 12. bis 14. November wiedergekehrt; seine Bahn ist
als zusammenfallend mit der eines bekannten Kometen nachgewiesen,
1866 erschien er zu einer genau vorausgesagten Zeit, aber 1899 blieb
er wider Erwarten aus oder brachte wenigstens keinen nennenswerten
Meteorfall. Alle sechs bis sieben Jahre endlich kehrt, seit 1841
beobachtet, in der Bahn des Bielaschen Kometen der _Andromedaschwarm_
Ende November oder Anfang Dezember wieder, ist aber seit dem letzten
stärkeren Auftreten im Jahre 1892 wenig mehr hervorgetreten.
4. _Arten der Meteorite._ Die Meteorite enthalten entweder vorwiegend
_Eisen_ (ca. 90%), oder sie sind _Steine_, die hauptsächlich aus
_Kieselerde_, _Magnesin_, _Tonerde_ und _Schwefel_ bestehen. Das
Meteoreisen zeigt, mit verdünnter Salpetersäure geätzt, eigentümliches
kristallinisches Gefüge, die _Widmannstättenschen Figuren_.
5. _Erklärung._ Alle diese Erscheinungen werden angesehen als
_kosmische_ (im Weltraum sich bewegende) _Massen, die in den Bereich
unserer Sonne geraten_ und so bleibend oder vorübergehend ihrer
Anziehung unterliegen. Die _periodischen Sternschnuppenschwärme_ sind
jedenfalls vielfach _aufgelöste Kometen_. Damit wird nicht nur das
Ausbleiben des Bielaschen Kometen seit 1856 verständlich, sondern auch
das Ausbleiben von Sternschnuppenschwärmen, die sich wahrscheinlich
immer mehr auseinanderziehen und gleichmäßig auf die Bahn verteilen.
Das _Leuchten_ erklärt sich aus der Geschwindigkeit, mit der diese
Körper in unsere Atmosphäre eindringen, und dem dadurch veranlaßten
Widerstand der Atmosphäre, der ihre _Bewegung_ verlangsamt und an
ihrer Rinde in _Licht_ und _Wärme umsetzt_, wobei die erhitzte Luft
mit glühenden, vom Meteor losgerissenen Teilchen als Schweif folgt.
Je nachdem die Meteore den Widerstand der Luft überwinden können oder
nicht, treten sie wieder heraus aus der Atmosphäre oder verlieren ihre
ganze Geschwindigkeit und fallen zur Erde, wobei häufig wegen des
starken Gegensatzes zwischen der erhitzten Rinde und dem kalten Kerne
die Explosion erfolgt.
Siebentes Kapitel.
Die Sonne und das Sonnensystem.
§ 32.
Physikalische Beschaffenheit der Sonne.
1. _Größenverhältnisse._ Der _Durchmesser_ der Sonne ist 108½mal so
groß als der der Erde, also etwa 1383000 ~km~ lang. Ihren _Umfang_
würde ein Schnellzug mit einer Geschwindigkeit von 25 ~m~ in der
Sekunde erst in 5½ Jahren zurücklegen. Die _Oberfläche_ ist 11800mal
so groß als die der Erde. Ihr _Volumen_ ist 1280000mal so groß als das
der Erde, ihre _Masse_ 324000mal so groß als die der Erde und 700mal
so groß als die aller Planeten zusammen. Aus dem Verhältnis von Masse
und Oberfläche ergibt sich ihre _Dichtigkeit_ = 324000/1280000 = ¼ der
Dichtigkeit der Erde.
2. _Die Granulation der Oberfläche._ Für das menschliche Auge gibt
es nichts Glänzenderes als die Sonne. Ihr Licht blendet so, daß alle
Beobachtungen unter Abblendung des grellen Lichtes geschehen müssen.
Betrachtet man so die Sonne durch ein Fernrohr, so erscheint ihre
Oberfläche nicht als gleichmäßig helle Scheibe, sondern es wechseln auf
ihr hellere und dunklere Fleckchen ab. Bei starker Vergrößerung hat man
etwa den Eindruck, als lägen über der leuchtenden Sonne eine Unzahl von
Wölkchen. Man nennt diese Erscheinung _Granulation_ der Oberfläche.
3. _Die Sonnenflecke._ ~a~) _Verlauf eines Flecks._ In den meisten
Zeiten erscheinen auf der Sonnenscheibe dunkle Stellen, welche
_Sonnenflecke_ genannt werden. Gestalt und Größe derselben wechseln
beständig, sie haben aber eine stufenmäßige Entwicklung. Ihren Anfang
bezeichnet gewöhnlich eine gewisse Unruhe in der Schicht glühender
Gase, die die Sonne zunächst umgibt, dem sogenannten Lichtgewölk
oder der _Photosphäre_ (griech. = Lichtgebiet), wobei sich kleine
dunkle Flecke oder sogenannte Poren auf der Granulation bilden. Eine
derselben gewinnt die Oberhand und erweitert sich allmählich zu einem
größeren, scheinbar ganz schwarzen Fleck von zuweilen rundlicher,
meist sehr unregelmäßiger, zackiger Form. Die eigentliche Farbe ist
aber braungrau, und der Fleck strahlt noch Licht aus. Das zeigt sich
z. B. beim Durchgang der wirklich schwarzen Venusscheibe. In dem
Kernfleck sind wieder hellere und dunklere Stellen zu unterscheiden.
Die Kernflecke sind meist von einer schmäleren oder breiteren
Lichteinfassung, _Lichthof_ oder _Penumbra_ genannt, umgeben, welche
nach außen scharf abgegrenzt ist und eine strahlige Struktur hat. Der
innere Teil der Penumbra erscheint stets heller leuchtend als der
äußere. Die Form der Penumbra ist nicht immer dem Kernfleck ähnlich,
vielmehr oft auf der östlichen Seite zerklüftet.
Will ein Fleck sich schließen, so strömen Lichtmengen aus dem Lichthofe
von allen Seiten herbei, und zwar anfangs ziemlich genau nach der Mitte
des Flecks. Dabei bilden sich dann oft Lichtstreifen, die quer über
den Kernfleck ziehen und wie Brücken über dem Abgrunde schweben. Diese
Brücken lösen sich wie Wolken allmählich auf, und ihre Reste schwimmen
wie ein Lichtpunkt auf dunklem Grunde. Manche Teile des Kernflecks
überziehen sich mit sogenannten Schleiern, die oft ein rosenfarbiges
Licht haben und meist nach kurzer Zeit verschwinden. Ist der Fleck
seinem Ende nahe, so geschieht das Hinzuströmen der Lichtmassen
unregelmäßiger, bis er endlich ganz verschwunden ist.
~b~) _Zonen der Sonnenflecke._ Nicht oder doch selten erscheinen sie
in der Nähe des Sonnenäquators, am häufigsten zwischen 10 und 30°
nördlicher und südlicher Breite.
~c~) _Perioden der Sonnenflecke._ Schwabe hat von 1826 bis 1850 eine
gewisse Periodizität der Flecke beobachtet. Wolff in Zürich fand eine
11½jährige Periode. Es zeigt sich deutliche Übereinstimmung zwischen
den Schwankungen der Häufigkeit der Sonnenflecke und den Schwankungen
der Deklinationsnadel, für die auch eine 11jährige Periode existiert.
Da aber diese Schwankungen ebenso wie die Häufigkeit des Polarlichts
auf der Erde mit den Wirkungen des Erdmagnetismus zusammenhängen, so
ist es nicht wunderbar, daß auch zwischen Sonnenfleckenperiode und der
ebenfalls 11jährigen Polarlichtperiode große Übereinstimmung herrscht.
~d~) _Größe der Sonnenflecke._ Die Größe der Sonnenflecke ist sehr
verschieden. Manche zeigen sich selbst im Fernrohre nur als sehr kleine
Öffnungen, Poren; andere kann man hinter farbigen Brillengläsern schon
mit bloßem Auge wahrnehmen. 1779 sah Herschel einen Fleck, der 18,3
~cm~ scheinbaren, also ca. 200000 ~km~ wirklichen Durchmesser hatte.
~e~) _Dauer der Sonnenflecke._ Sie ist verschieden, bis zu 6, ja 8
Monaten, beträgt aber meistens nur einige Tage. Der vom Astronomen
Schwabe 1850 am 5. September beobachtete Sonnenfleck vergrößerte sich
an einem Tage um 160000 ~km~. Welche unendliche Schnelligkeit also in
der Bewegung der einzelnen Teilchen! Die Flecke bleiben auch nicht
an derselben Stelle, sondern sie gehen vom östlichen zum westlichen
Sonnenrande. Je mehr sich ein Fleck dem Rande nähert, desto breiter
erscheint die dem Rande nächste graue Einfassung, und desto schmäler
wird die andere Seite. Auch der Kernfleck erscheint schmäler, bis er
zuletzt verschwindet. Diese Änderungen sind nur zum Teil wirklich, zum
Teil sind sie perspektivischer Natur und hängen von dem Winkel ab,
unter dem wir den Fleck und seine Umrandung sehen.
4. _Die Rotation der Sonne._ Da sich alle Sonnenflecke auf der
Sonnenoberfläche von Osten nach Westen bewegen, so ist damit erwiesen,
daß die _Sonne von Osten nach Westen rotiert_. Man hat die Dauer dieser
Rotation auf 25 Tage festgesetzt; doch ist diese Angabe zu bestimmt.
Wir können nur sagen, daß die Rotationszeit von 25 bis 28 Tagen nicht
viel abweichen wird. Die Beobachtungen sind nämlich schwierig, weil die
Zahl der Flecke, die während einer ganzen Umdrehung vorhanden sind,
klein ist, und weil die Flecke zweifellos noch außer der Rotation, die
sie mitmachen, eine eigene Bewegung haben, so daß sie nach den Polen
der Sonne zu längere Zeit zu einer Umkreisung gebrauchen als am Äquator.
5. _Die Sonnenfackeln._ In der Umgebung der Flecke finden sich oft
Stellen, die sich durch erhöhten Lichtglanz auszeichnen. Man nennt
sie _Sonnenfackeln_. Sie scheinen oft die Vorläufer von Sonnenflecken
zu sein und gleichsam die Stelle zu bezeichnen, wo später Flecke
hervorbrechen werden. Ihre Gestalt und Größe sind verschieden. In
der Mitte sehen sie wie geballtes Lichtgewölk aus; nach den Rändern
verlaufen sie nicht selten aderförmig.