Warum flackern Sterne? Szintillation in der Astronomie einfach erklärt
Sterne funkeln, weil Turbulenzen in der Erdatmosphäre ihr Licht stören. Dieser Effekt heißt atmosphärische Szintillation und ist meist in Horizontnähe am stärksten. Planeten leuchten im Allgemeinen gleichmäßiger, weil ihre scheinbaren Scheibchen die sichtbaren Helligkeitsschwankungen abschwächen.
Haben Sie ein helles, flackerndes Licht am Nachthimmel entdeckt? Bestimmen Sie es mit der kostenlosen App Sky Tonight. Öffnen Sie die Himmelskarte, richten Sie Ihr Smartphone auf das Objekt und finden Sie heraus, ob Sie einen Stern oder einen Planeten sehen.
Inhalt
- Was lässt Sterne blinken?
- Warum flackern Sterne bunt?
- Warum blinken Sterne stärker als Planeten?
- Warum flackert ein Stern im Teleskop oder erscheint unscharf?
- Blinkende Sterne am Himmel: Das Wichtigste
Was lässt Sterne blinken?
Atmosphärische Szintillation bezeichnet schnelle Schwankungen der beobachteten Helligkeit einer fernen Lichtquelle, die durch Turbulenzen in der Erdatmosphäre entstehen. Der Stern selbst strahlt meist weiterhin gleichmäßig, doch die Atmosphäre verändert ständig, wie sein Licht beim Beobachter ankommt.
Bewegte Bereiche wärmerer und kälterer Luft brechen Licht geringfügig unterschiedlich. Durchquert Sternenlicht diese Bereiche, wird sein Weg gestört. Die wandernde Luft kann vorübergehend mehr Licht zu Ihren Augen lenken und anschließend einen Teil davon ablenken. Dadurch erscheint der Stern abwechselnd heller und schwächer.
Das hängt mit der atmosphärischen Refraktion zusammen, ist aber nicht dasselbe. Die gewöhnliche astronomische Refraktion verschiebt die scheinbare Position eines Objekts systematisch, besonders nahe am Horizont. Szintillation bezeichnet dagegen ausdrücklich schnelle Schwankungen der Lichtintensität, die einen Beobachter erreicht.
Manche Sterne ändern ihre Helligkeit aus Gründen, die nichts mit der Erdatmosphäre zu tun haben, etwa durch Pulsationen oder gegenseitige Bedeckungen in Doppelsternsystemen. Auch diese veränderlichen Sterne können zusätzlich durch atmosphärische Turbulenzen funkeln.
Warum flackern Sterne am Horizont stärker?
Ein Stern flackert normalerweise stärker, wenn er niedrig über dem Horizont steht, weil sein Licht einen längeren Weg durch die Erdatmosphäre zurücklegt. Auf diesem Weg trifft es eher auf bewegte Luftbereiche, die das Licht stören.
Das Licht eines hoch am Himmel stehenden Sterns durchquert weniger Atmosphäre. Deshalb bleiben seine scheinbare Helligkeit und Position oft stabiler. Die Höhe ist jedoch nicht der einzige Faktor: Turbulenzen verändern sich mit dem Wetter und den örtlichen Bedingungen. Derselbe Stern muss daher nicht in jeder Nacht gleich aussehen.
Warum flackern Sterne bunt?
Sterne können scheinbar die Farbe wechseln, weil atmosphärische Turbulenzen und Dispersion beeinflussen, wie Licht unterschiedlicher Wellenlängen beim Beobachter ankommt. Verschiedene Wellenlängen werden etwas unterschiedlich stark gebrochen, während Turbulenzen das eintreffende Licht laufend verändern. Besonders auffällig ist dies in Horizontnähe.
Warum flackert Sirius rot, blau und grün?
Sirius kann in verschiedenen Farben aufblitzen, besonders wenn er niedrig über dem Horizont steht. Andere helle Sterne zeigen denselben Effekt. Sirius eignet sich jedoch besonders gut zur Beobachtung, weil er der hellste Stern am Nachthimmel ist und sein farbiges Funkeln leicht auffällt.
Die farbigen Lichtblitze von Sirius entstehen durch atmosphärische Szintillation und Dispersion. Turbulenzen verändern rasch das Licht, das Ihre Augen erreicht; die Dispersion trennt seine Farben geringfügig. Zusammen können diese Effekte den Stern rot, blau, grün oder weiß aufblitzen lassen.
Probieren Sie es selbst aus: Suchen Sie mit der kostenlosen App Sky Tonight Sirius im Großen Hund und prüfen Sie, wann er an Ihrem Standort niedrig über dem Horizont steht. Beobachten Sie ihn in einer klaren Nacht 30 Sekunden lang mit bloßem Auge. Erkennen Sie zwischen weißen Lichtblitzen auch rote, blaue oder grüne? Das können Sie sogar in der Stadt versuchen, sofern Sirius über den umliegenden Gebäuden sichtbar ist.
Sirius ist nicht der einzige helle Stern, dessen Beobachtung sich lohnt. Entdecken Sie weitere Ziele am Nachthimmel in unserer Infografik zu den hellsten Sternen.
Warum blinken Sterne stärker als Planeten?
Auch Planeten können blinken, leuchten aber meist gleichmäßiger als Sterne. Sterne sind so weit entfernt, dass sie selbst im Teleskop nahezu punktförmig erscheinen. Planeten sind viel näher und zeigen winzige, aber messbare scheinbare Scheibchen.
Das Licht verschiedener Teile eines Planetenscheibchens legt leicht unterschiedliche Wege durch die Atmosphäre zurück. Wenn dieses Licht zusammenkommt, mitteln sich die Helligkeitsschwankungen weitgehend aus. Dadurch wirken Planeten ruhiger. Sterne erscheinen fast punktförmig, weshalb dieser Mittelungseffekt bei ihnen viel schwächer ist.
Ein Planet in Horizontnähe kann bei starken atmosphärischen Turbulenzen dennoch flackern oder seine Farbe zu wechseln scheinen. Ein gleichmäßig leuchtender Punkt könnte also ein Planet sein, doch das Funkeln allein ist kein zuverlässiges Merkmal zur Bestimmung eines Objekts.
Probieren Sie es selbst aus: Vergleichen Sie einen hellen Stern mit Venus oder Jupiter, wenn beide ungefähr gleich hoch stehen. Der Planet wird häufig ruhiger leuchten. Bestimmen Sie die Objekte mit Sky Tonight: Suchen Sie nach dem Namen und tippen Sie auf das Zielsymbol, um die Position auf der Himmelskarte anzuzeigen. Tippen Sie anschließend auf das Kompasssymbol oder richten Sie Ihr Gerät auf den Himmel und folgen Sie dem Pfeil auf dem Bildschirm, um das Objekt am echten Himmel zu finden.
Möchten Sie weitere Möglichkeiten kennenlernen, Sterne und Planeten zu unterscheiden? Sehen Sie sich unsere Infografik „Sterne und Planeten im Vergleich“ an.
Warum flackert ein Stern im Teleskop oder erscheint unscharf?
Wenn ein Stern oder Planet im Teleskop zittert, wabert oder immer wieder unscharf wird, kann schlechtes Seeing die Ursache sein — eine Bildverzerrung durch turbulente Luft. Das hängt mit dem Funkeln bei der Beobachtung mit bloßem Auge zusammen, doch die Auswirkungen unterscheiden sich: Szintillation verändert die scheinbare Helligkeit, während schlechtes Seeing das Bild bewegt oder unscharf werden lässt. Ein dauerhaft unscharfes Bild kann auch auf einen falschen Fokus oder ein Problem mit dem Teleskop hinweisen.
Atmosphärische Störungen bei der Beobachtung verringern
Turbulenzen in höheren Luftschichten können Sie nicht verhindern. Örtliche Störungen lassen sich jedoch reduzieren und die Sicht damit verbessern:
- Beobachten Sie Objekte höher über dem Horizont, deren Licht normalerweise weniger Atmosphäre durchquert.
- Lassen Sie das Teleskop die Außentemperatur annehmen. Warme Luft im Instrument oder in seiner Umgebung kann das Bild verzerren.
- Beobachten Sie im Freien, nicht durch Fenster oder über warme Dächer, Straßen und Gebäude hinweg.
- Prüfen Sie den Fokus und versuchen Sie eine geringere Vergrößerung. Eine hohe Vergrößerung macht atmosphärische Störungen deutlicher. Weniger Vergrößerung kann die Beurteilung des Bildes erleichtern, beseitigt aber nicht die Turbulenzen.
Blinkende Sterne: Häufige Fragen
Blinken Sterne auch im Weltraum? Kündigt starkes Flackern schlechtes Wetter an? Hier finden Sie Antworten auf diese und weitere häufige Fragen.
Was bedeutet es, wenn ein Stern flackert oder blinkt?
Wenn ein Stern flackert oder blinkt, bedeutet das meist, dass sein Licht turbulente Luft in der Erdatmosphäre durchquert. Die schnellen Helligkeitsschwankungen sind in der Regel ein atmosphärischer Effekt und keine tatsächlichen Veränderungen des Sterns.
Warum leuchten Sterne?
Sterne senden eigenes Licht aus, weil sie extrem heiß sind. In Sternen wie der Sonne wandelt die Kernfusion im Inneren Wasserstoff in Helium um und setzt Energie frei, die schließlich als Licht entweicht. Leuchten bedeutet, dass der Stern Licht erzeugt und aussendet; Funkeln ist eine Veränderung des wahrgenommenen Lichts nach seinem Weg durch die Erdatmosphäre.
Warum flackern manche Sterne stärker als andere?
Wie stark ein Stern flackert, hängt von seiner Position am Himmel, den atmosphärischen Bedingungen und seiner scheinbaren Helligkeit ab. Sterne nahe am Horizont funkeln meist stärker, weil ihr Licht einen längeren Weg durch die Erdatmosphäre zurücklegt. Bei hellen Sternen fällt das Funkeln leichter auf.
Flackern Sterne im Weltraum?
Nein, oberhalb der Erdatmosphäre zeigen Sterne kein atmosphärisches Funkeln. Ohne turbulente Luft in der Sichtlinie erfährt ihr Licht nicht dieselben schnellen atmosphärischen Störungen. Deshalb können Weltraumteleskope unter anderem besonders scharfe Bilder aufnehmen.
Warum funkelt die Sonne nicht?
Durch die große scheinbare Sonnenscheibe mitteln sich die Helligkeitsschwankungen im Gesamtlicht aus, ähnlich wie bei Planeten. Trotzdem bricht und verzerrt die Erdatmosphäre das Sonnenlicht: Wärme und Turbulenzen können beispielsweise den Rand der Sonnenscheibe flimmern lassen. Schauen Sie niemals direkt in die Sonne oder durch ein Fernglas oder Teleskop ohne geeigneten Sonnenfilter, um diesen Effekt auszuprobieren.
Kündigt Funkeln schlechtes Wetter an?
Nicht zuverlässig. Starkes Funkeln kann auf Turbulenzen entlang der Sichtlinie hinweisen, liefert aber keine verlässliche Vorhersage für Regen, Wind oder Unwetter. Bedingungen in höheren Luftschichten und nahe am Boden können einen Stern unterschiedlich beeinflussen. Ein einziger stark funkelnder Stern reicht deshalb nicht aus, um das Wetter oder die Beobachtungsqualität des gesamten Himmels zu beurteilen.
Blinken Planeten?
Ja, Planeten können blinken, besonders in Horizontnähe oder bei starken atmosphärischen Turbulenzen. Meist leuchten sie ruhiger als Sterne, weil das Licht verschiedener Teile ihrer scheinbaren Scheibchen die Helligkeitsschwankungen ausmittelt.
Funkeln Sternschnuppen?
Sternschnuppen funkeln nicht wie echte Sterne. Sie sind Meteore: kurze Leuchtspuren, die entstehen, wenn kleine Teilchen aus dem All in die Erdatmosphäre eintreten. Meteore können heller werden, aufleuchten oder zerbrechen, doch das ist etwas anderes als atmosphärische Szintillation. Mehr erfahren Sie in unserem Leitfaden zu Meteorströmen.
Blinkende Sterne am Himmel: Das Wichtigste
Funkelnde Sterne zeigen, wie die Erdatmosphäre das Licht aus dem Weltraum beeinflusst. Die farbigen Lichtblitze von Sirius sind ein besonders auffälliges Beispiel. Das ruhigere Leuchten der Planeten verdeutlicht dagegen, welche Rolle die scheinbare Größe eines Objekts spielt. Sterne funkeln meist in Horizontnähe stärker, wo atmosphärische Turbulenzen ihr Licht stärker beeinflussen.
Funkeln ist nur eine Art, wie die Erdatmosphäre unseren Blick verändert. Testen Sie Ihr Wissen über weitere optische Effekte in unserem Quiz zu atmosphärischen Erscheinungen.
