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Saturnglobus
Anzeige mathematischer Symbole
Fehlen die Datein matha__.ttf, mathb__ttf und mathc__.ttf werden die mathematischen Symbole ( a Alpha, b Beta, c Gamma, W usw.) im Bowser nicht richtig angezeigt (evtl. Aktualisieren oder Aktuelle Seite neu laden anklicken) Diese Dateien können unter http://www.spaceglobe.de/Download/math.exe gedownloadet und dem Ordner C:\WINDOWS\FONTS
bzw. C:\WINNT\FONTS hinzugefügt werden
Der Saturnglobus, z. B. des Specaglobe “The Earth”, entspricht neuestem wissenschaftlichen Standard nach dem Fundamental- (FK5) u. Konstantensystem der Internationalen Astronomischen Union
(IAU 1976, 1979, 1981).
Der dreh- u. neigbare Saturn liegt mit 0.01 Bogensekunden (einschließl. Umfeldsterne nach den Daten des gegenwärtig genauesten Sternkatalos Hipparcos) weit über der Grenze des mit Amateurmitteln Nachweisbaren
(1''-0.5'' entspricht der Auflösungsgrenze eines Teleskops mit 100-200 mm freier Öffnung.
Der Spaceglobe Screensaver bietet den freien Anblick im Kosmos (Kamerablickfeld wie aus aus seinem Raumschiff), den üblichen 3D Ablick auf
einen übesichtlichen Sternglobus wahlweise mit Horzizont und den lokalen topograhischen Anblick des Sternenhimmels von irgendeinem Punkt auf der Oberfläche eines beliebigen Gestirns gesehen, einschließlich Terrain und
atmosphärischen Effekten - falls vorhanden (Wolken, Regen, Wechsel von Tag und Nacht mit Dämmerungserscheinungen usw.).
Der Screensaver The Earth ist aucht wegen seiner wissenschaftlichen Nutzbarkeit an Ausbildungseinrichtungen (allgemeinbildenden Schulen, Hochschulen, astronom. Vereinigungen,
Forschungsstätten usw.) und für jedermann (ob Schüler, Student, Lehrer, Wissenschaftler oder an astronomisch interessierte Beginner) ein unentbehrliches usuelles virtuelles Gerät zu Anschauung und Entdeckung des Sternenhimmels. Wer sich
nicht einfach nur mit Spazierensehen beschäftigen möchte, findet zudem genug Anregung um tiefer in die Materie einzudringen und die Details zu erforschen.
Der Screensaver The Earth ist selbsterklärend. Naturverlauf aller
Phänomene in Standbild, Zeitlupe, Echtzeit oder Zeitraffer mit fld. Datum- u. Uhrzeitanzeige für den Zeitraum vom 1.1.4000 v. Chr. bis 31.12.4000 n. Chr., so daß auch historische astronomische Ereigenisse nachvollzogen werden
können.
In verkleinerter Dimension (Parallel- oder Zentralperspektive): Bahnbewegung der Saturnmonde (Bahnspuren u.. wählbare Ablaufzeiten - ebenfalls mit fld. Datum- u. Uhrzeitanzeige), naturgetreue
Planetenschattenwiedergabe des Rings auf Saturn, des Saturn auf dem Ring u. Schattenwurf der Monde Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan (Hyperion u. Japetus) auf Saturn, Bedeckung u. Verfinsterung der Monde untereinander, ihre
Transite,
Bedeckungen durch den Planeten und Planetenschattendurchgänge (Mondfinsternisse mit Immersion und Emersion), Monde (Gradnetz wählbar) in jeweiliger Mond- u. Phänomen-Vergrößerung (mit Mondhalb- u. -kernschattenwiedergabe bei gegenseitigen Verfinsterungen u. Bedeckungen untereinander).
Zusätzlich: Gradnetze, maßstäbliche Vergrößerungen (Saturnsystem in Parallelperspektive [Anblick wie durch ein ird. Teleskop] oder in Zentralperspektive nach Entfernungseingabe [so wie Astronauten im Raumschiff Saturn unmittelbar mit
bloßem Auge sehen), Erweiterungen der Himmelsregion mit Planeten u. Sternen. Genaue scheinbare, geozentr. Sternposition - 4000 v. Chr. bis 4000 n. Chr. unter Berücksichtigung heliozentrischer Eigenbewegung, Entfernung u.
Radialgeschwindigkeit, wahres Äquinoktium des Datums. Anklickbare Hintergrundsterne. Wiedergabe der 118322 des Hipparcos Katalogs.
Inform. zu den Planeten, Sternen, Sternbedeckungen, Monden u. Phänomenen usw. durch Anklicken der Objekte.
 Flyby der Sonde Cassini: Ringschattenlage, Mond Tethys.
Das Sonnensystem
Die Sonne, der Zentralkörper unseres Systems, wird von 9 Planeten, über 44 Monden, vielen tausenden Planetoiden und Kometen umlaufen. 99.86 % der Gesamtmasse des
Sonnensystems vereinigt die Sonne auf sich, die restl. 0.04 % bilden die Planeten, Planetoiden, Kometen usw. Die Planeten leuchten im Widerschein des Zentralkörpers Sonne. Die Sterne
unserer Galaxie umlaufen den Zentralkörper (Massezentrum) der Milchstraße, der wiederum zusammen mit Milliarden anderen Galaxien ein viel größeren Zentralkörper umläuft (>Nebelflucht<).
Der sonnennächste Planet Merkur braucht 58.646 irdische Tage (360°/58.646d = 6.138°/d) für eine Achsenumdrehung. Diese 6.138°/Tag Rotationsgeschwindigkeit wird in größter
Annäherung an die Sonne (Periheldurchgang) von der größten Bahngeschwindigkeit (6.35°/d) um 0.2° übertroffen. Die scheinbare Bewegung der Sonne am Merkurhimmel gleicht dann einer Schleifenbahn mit den Phasen direkter östl.
Bewegung, Stillstand, rückläufiger westl. Bewegung, Stillstand und wieder direkter östl. Bewegung. Die Sonne kann daher bei Auf- oder Unterang auch bluffen. Für einen Sonnenumlauf benötigt Merkur nur 88 Tage.
Die Venus ist stets von einer undurchdringl. strahlendweißen Wolkenhülle umgeben, die nie einen Blick auf ihre feste Oberfläche zuläßt. Die Sonne geht dort im Osten unter, und alle 116.8 Tage geht die Sonne im Westen auf. Das
Verhältnis synodische Umlaufzeit (583.96 Tage)/synod. Rotation (116.75 Tage) beträgt 1:5, so daß die Venus während jeder unteren Konjunktion der Erde stets dieselbe Hemisphäre zukehrt.
Der 3476 km große Erdmond ist nur etwas kleiner als der Planet Merkur (4879 km) und entspricht etwa dem Durchmesser der größten Monde der Riesenplaneten Jupiter u. Saturn.’
Mars ist am erdähnlichsten. Selbst mit Schulfernrohren sind Vulkane, Sandstürme, jahreszeitl. Variationen (schmelzen des Polareises usw.) die interessanten Aktivitäten des Planeten zu beobachten. Der Planet ist mit 6794 km Durchm. um
die Hälfte kleiner als die Erde.
Die Planetoiden umkreisen die Sonne in einer breit gefächerten Zone auf sehr unterschiedlich exentrischen Bahnen.
Titius wies bereits 1766 auf die Lücke zwischen Mars u. Jupiter hin (Titius-Bodesche-Reihe). Der Planetoidengürtel teilt die nach Durchmesser, Masse, Dichte u. stofflicher Zusammensetzung erdähnlichen Planeten Merkur, Venus, Erde u.
Mars, die unterhalb des Gürtels liegen, von den Planeten oberhalb dieser Zone; denn Jupiter, Saturn, Uranus u. Neptun bilden physikalisch wiederum eine Klasse für sich.
Jupiter ist der größte Planet des Sonnensystems (142984 km Durchm.). Mit 9h50m ist er zudem der Planet mit
kürzester Rotationsperiode. Seine 4 hellsten Monde Io, Europa, Ganymed u. Kallisto in Planetengröße, bilden laufend neue Konstellationen u. werfen ihre Schatten auf das Wolkenmeer. Mit 5262 km Durchm. ist Ganymed größter Mond
im Sonnensystem. Ganymed ist nur 1532 km kleiner als der Planet Mars und 383 km größer als Merkur. Die Oberfläche des Jupiter-Trabanten Europa bildet eine dicke Wassereisdecke.
Das freischwebende Ringsystem macht Saturn zum schönsten und faszinierensten Planeten des Sonnensystems. Mit 0.7 g/ccm (Wasser 1 g/ccm) besitzt Saturn die geringste mittl. Dichte der Planeten. Die mittl. Dichte der Kometen entspricht
ebenfalls der des Wassers.
Uranus braucht für einen Umlauf 84 Jahre. Die Rotationsachse liegt hier nahe der Bahnebene, wodurch Äquatorgürtel
u. Südpol abwechselnd zur Erde weisen. Pluto ist mit 4.425 - 7.375 Milliarden km Entfernung der sonnen- bzw. erdfernste Planet, so daß er für einen Umlauf 247 Jahre braucht.
In Entfernung der Erde beträgt der scheinbare Winkeldurchmesser der Sonne noch: 1 392 000 km (Sonnendurchm.) / 149 600 000 km (Entfernung Erde/Sonne) * 57.2958 = 0.533126509° ( = 31'59.26''). Von Saturn aus gesehen
verkleinert sich der scheinbare Sonnendurchmesser auf: 1392000 km/1 427 000 000 km (Entf. Sonne-Saturn) * 57.2958 = 0.05589049° (= 3'21'') - als strahlendheller Lichtpunkt sichtbar. Infolge optischer Brechungskraft (Refraktion) in weit
ausgedehnten, dichten Schichten der Jupiter-, Saturn-, Uranus und Neptunatmosphäre, als ein optisch stark vergrößerndes Medium, können die Gestirne für fiktive Beobachter auf der Oberfläche bedeutend größer und heller erscheinen.
Die Saturnringe bestehen aus zahllosen Fels- u. Eisbrocken, deren mittl. Durchmesser etwa bei einem Meter liegt.
Galilei entdeckte 1610 mit seinem selbstgebastelten Teleskop den Ring, konnte jedoch nur zwei sternartige Anhängsel erkennen. Die Beobachtung der Saturnringe war für ihn verwirrend; denn deren verschwinden nach zwei Jahren konnte
er sich nicht erklären. Die wahre Gestalt der Ringe erkannten die ersten Beobachter nicht sofort, da die Fernrohroptik des 17. Jahrh. sehr primitiv war. Die Beobachtungsergebnisse verursachten daher unter den damaligen Beobachtern
heftige Kontroversen. Erst Christian Huygens, der Fernrohre bis 8 Meter Länge benutzte, vermutete, daß es sich bei den beobachteten Anhängseln um einen Ring handeln könne. Um sich den Entdeckerruhm zu sichern veröffentlichte er am 5
. März 1656 folgendes Anagramm: >aaaaaaa ccccc d eeeee g h iiiiiii llll mm nnnnnnnnn oooo pp rr s ttttt uuuuu<.
3 Jahre später, als er von der Richtigkeit seiner Beobachtung überzeugt war, gab Huygens die Auflösung bekannt:
>Annulo cingitur teniu, plano, nusquam cohaerente, ad eclipticam inclinato<. >Er ist von einem dünnen, ebenen Ring umgeben, nirgend zusammenhängend, zur Ekliptik geneigt<.
Beispiele nach Datum, Uhrzeit u. geograph. Eingabe
Datum...............: 15.5.1976
UT = TT - DT ..: 47
Uhrzeit......... ....: 8h24m20.92 UT
Geograph. Breite: 14°35'00'' n. Br.
Geograph. Länge.: 120°"59'00'' östl. Länge
NN....................: 30 (Seehöhe 30 Meter)
Sub-Erde Ort und Sub-Sonne Ort auf Saturn (kronograph. Länge und Breite des Orts auf Saturn mit Erde und Sonne am Zenit).
Kronograph. Sub-Erde Ort: Zentralmeridian 209.12°, kronozentr. Breite -21.88° (kronograph. -26.27°).
Sub-Solar Ort: ZM 203.35° (Rotationssystem I), kronozentr. Br. -19.99° (kronograph. -24.08°. Sonnenposition gegen
den Sub-Erde Punkt: 5.77° östl. u. 1.89° nördlicher (Saturnabplattung 1/10.20825, Äquatorradius 60268 km).
Saturn zeigt demnach am westl. Planetenrand eine entsprechende Phase, wodurch der Saturnschatten auf den Ringen
sichtbar wird. Im Fernrohr erscheint der Planetenrand mit Phase (5.71° Phasenwinkel in Positionwinkel 101.35°; Positionswinkel, gemessen auf der Nordhemisphäre entgegen dem Uhrzeiger) wesentlich diffus abgeschatteter als der beleuchtete, zumal Saturn eine beträchtliche Randverdunklung besitzt.
Die Erde (Sub.Erde Ort) besitzt eine 1.89° südlichere kronozentr. Breite (kronozentrisch = auf den Planetenmittelpunkt bezogenene Breite), daher ist der Öffnungswinkel des Rings zur Erde etwas größer, so daß der Schatten über der
Ringkante sichtbar wird. Die Sonne befindet sich 5.77° östlicher, wodurch der Schatten am Ostrand des Planeten perspektivisch breiter erscheint.
Heliozentrische Bewegung
Ein Umlauf um die Sonne dauert 29.4577 Jahre. Zweimal innerhalb eines Saturnjahres zeigt der Ring seinen
maximalsten Öffnungswinkel. Die Schiefe der Achse bzw. Ringebene gegen die Bahnebene beträgt 27°. Der Saturnring liegt in der Äquatorebene des Planeten. Erreicht Saturn gegenwärtig die heliozentr. Länge 262°, beträgt die Neigung des
Nordpols bzw. der Ringebene zur Erde max. +28° (Position A). Bei 82° heliozentr. Länge Anblick des Südpols, der max. -28° zur Erde geneigt ist (Position C). Zweimal im Saturnjahr bzw. in 15 Jahresabständen erreicht der Öffnungswinkel
der Saturnringe 0° (Kantenansicht bei gegenwärtig 172° u. 352° heliozentrischer Länge - Abb. D u. B). Fig. 1.
Exemplifikation des Spaceglobe Screensavers The Earth.
Jupiter u. Saturn nahe Sternhaufen M44:
Datum...............: 16.8.1563
Uhrzeit..............: 0h30m UT
Geograph. Breite: 50° (50 nördl. Breite)
Geograph. Länge: 10 (10° östl. Länge)
NN...................: 30 Meter
Jupiter in Annäherung an Saturn nahe M 44.
Sonne in Konjunktion mit Saturn
Datum..................: 10.2.1993
Uhrzeit.................: 1h 37m TT (TT = terrestrial time)
Geograph. Breite...: 50° nördl. Breite
Dynamische Länge: 10° östl. Länge
NN.......................: 30 Meter
Sonnnefinsternis auf Saturn am Ort des Titanschattens.
Datum...............: 11.9.1966
UT = TT - DT...: 37
Uhrzeit..............: 22h40m18s UT (UT = universal time)
Geograph. Breite: 50° nördl. Breite
Geograph. L„nge.: 10° östl. Länge)
NN....................: 30 Meter
Kronograph. Länge des Titanschattens 332.01° östl. Länge (Rotationssystem III), kronographische Breite +33.75°.
Sonnenhöhe über dem Saturnhorizont am Schattenort: 33.41°, Azimut 298.27°. Höhe des Mondes Titan über dem Saturnhorizont +33.41°, Azimut 298.27°. Kernschattendurchm. 3943 km (= 0.63''), Titandurchm. 5150 km (= 0.83'').
Topozentr. Entfernung Titans 1213658 km. Zentralmeridian (System III): 283.79°.
Sonnenfinsternis für den im Schatten des Mondes Titan liegenden Ort auf der Saturnoberfläche. Die Mondschattenörter
markieren genau die jeweilige kronograph. Länge u. Breite von Objekten der Saturnatmosphäre.
Austritt des Saturnmondes Rhea aus dem Planetenschatten.
Datum..................: 5.2.1995
Uhrzeit.................: 5h28m TT
Geograph. Breite...: 50° nördl. Breite
Dynamische Länge: 10° östl. Länge
NN......................: 30 Meter
Saturn bedeckt den Stern 28 Sagittarii.
Datum................: 3.7.1989
UT = TT - DT....: 56 Sekunden
Uhrzeit...............: 5h30m UT
Geograph. Breite: 51°28' nördl. Breite
Geograph. Länge: 6°54' östl. Länge
NN.................. .: 30 Meter
Vorübergang des Saturnsystems vor dem Stern 28 Sagittarii. Sterne anklicken. Aufgrund der geringen Winkelgröße sind
Bedeckungen heller Sterne entsprechend selten. Bedeckung des Sterns Delta Geminorum am 30.6.1857.
Saturnmond Titan bedeckt den Stern 28 Sagittarii. Fig. 2.
Datum...............: 3.7.1989
UT = TT - DT...: 56 Sekunden
Uhrzeit..............: 22h 41m UT (universal time = Weltzteit)
Geograph. Breite: 51°28' nördl. Breite
Geograph. Länge: 6°54' östl. Länge
NN....................: 30 Meter
Die erste Version lief auf einem heute nostalgischen Atari 1040 ST Computer mit 1 MB Hauptspeicher. Alle Abb. (Vektorgrafiken) sind daher alte Hardcopys daran angeschlossenen Matrix-Druckers.
Die Chroniken Chinas enthalten viele bemerkenswerte Himmelsbeobachtungen, z. B. das China Book-House, 1975 >A
Compilation of Astronomical Chapters in the 24 Histories<, Zhong Shuju, Beijing, People's Republic of China.
Saturn 8.5' Annäherung an Eta Geminorum (Propus).
Datum...............: 7.3.354
Uhrzeit..............: 15 (15 Uhr UT)
Geograph. Breite: 39.54
Geograph. Länge: 116.28 (Peking)
NN....................: 30 Meter
Saturn 1.4' nahe Venus.
Datum...........: 29.12.573
Uhrzeit.........: 23.10 (23h10m UT)"
Geograph. Breite: 39°54’
Geograph. Länge: 116°28’
NN..............: 30 Meter
Venus -4.0, Saturn +0.6 mag hell."
Saturn 3.6 Bogenminuten nahe Mars.
Datum...............: 29.7.1027
Uhrzeit..............: 17 UT
Geograph. Breite: 39.54
Geograph. Länge: 116.28
NN...................: 30 Meter
Saturn nähert sich Jota Aquarii bis auf 34.9'.
Datum..............: 17.8.491
Uhrzeit..............: 17 UT
Geograph. Breite: 39°54’
Geograph. Länge: 116°28’
NN...................: 30
Venus bedeckt Saturn.
Datum..................: 29.8.1771
Uhrzeit.................: 19h40m UT
Geograph. Breite...: 15"
Dynamische Länge: 10°
NN......................: 0
Distanz 12''. Venus -3.9, Saturn 0.5 mag hell. Venus 10.1' Bogenminuten, Saturn 16.3” Bogensekunden Winkeldurchmesser.
28.11.491 Saturn 39' nahe Jota Aquarii. 2.4.493 Mars 28' nahe Saturn. 10.6.988 Saturn nähert bis auf 55' o Sagitarii.
26.3.491 Mars 17' neben Saturn. 24.3.491 Jupiter 16' nahe Saturn. 22.10.1682 Jupiter 15' nahe Saturn. 28.12.825 Saturn 30' Abstand zu 36 Geminorum. 15.1.1179 Saturn nur 1' Winkeldistanz zu l Geminorum (Vgl. Astronomical Journal 96, 1482, Oktober 1988).
Saturn nahe Merkur am 9.12.1808, 20h35m TT, 15° n. Br., 10° ö. L. Saturn 14'' nahe Merkur am 15.9.2037, 21h30m
TT (terrestrial time). Merkur -1, Saturn 0.8 mag hell. Merkur 5.87'', Saturn 16.13'' Winkeldurchmesser.
Vgl. Occultations between Planets and Stars, >The Astronomical Journal<, vol. 96 (4), Oktober 1988, p. 1482-1493.
Mutual Occultations of Planets 1557 to 2230, >Sky and Telescope<, March 1979, p. 220-222. Vgl. >Gegenseitige Saturnmonderscheinungen 1995-1996 für Berlin<. >Sterne und Weltraum<, Heft 5/1995, S. 392.
>Planetenmonde<. Saturn am 6.8.1985, 0h05m MEZ. >Sterne und Weltraum<, 4/1995, S. 320.
HST-Aufnahme. Saturn am 6.8.1995. Schatten des Mondes Titan auf Saturn. >Sterne und Weltraum<, 11/1996, S. 809.
>Die erste Kantenstellung der Saturnringe<. >Sterne und Weltraum<, Heft 8-9/1995, S. 592-593.
Aktuelle Beobachtungsberichte u. -anleitungen aktiver Amateurastronomen in >Mitteilungen für Planetenbeobachter<, Wilhelm-Foerster-Sternwarte, Berlin.
Monde Umlaufzeit Max. Elongationswinkel (Bogenminuten) Entfernung Mittl. Durchm. (km) Helligkeit (mag)
Die sog. >Hirten< oder >Schäferhund<-Monde laufen an der äußeren Ringbegrenzung entlang. Die Raumsonden Voyager I u. II entdeckten die winzigen Monde 1980.
Die Monde der Riesenplaneten haben Dimensionen, die den der Planeten Merkur, Mars u. Pluto nahe kommen (Fig. 3). Die Größe des Erdmondes kann mit den Jupitermonden Io u. Europa konkurrieren. Im Verhältnis zur Erdmasse u.
Erddurchmesser ist er sogar der größte Mond im Sonnensystem. Der Durchmesser aller übrigen Mond liegt weit unter 1000 km.
Japetus Helligkeitsschwankung beträgt fast 2 Größenklassen. In westl. Elongation ist er 10.1 mag (im Fernrohr ab 8 cm Objektivöffnung beobachtbar), in östl. Elongation dagegen 11.9 mag hell.
Fotografien der Voyagersonden bestätigten die Vermutung, da eine Japetushälfte wesentlich heller, die andere dunkler ist. Die Rotation u. Umlaufzeit der Monde ist synchron (außer Hyperion u. Phoebe), so daß der Mond dem Saturn
immer dieselbe Mondhemisphäre zuwendet. Mimas, in Nähe des hellen Planeten, ist nur durch sehr großeTeleskope zu sehen, während Enceladus im Fernrohr ab 20 cm Öffnung sichtbar ist. Bei besten Luftverhältnissen benötigen Tethys,
Dione u. Rhea mindestens einen 4-Zöller (11 cm Objektivdurchmesser). Mit 59 Saturnradien steht Japetus etwa soweit vom Zentralkörper ab, wie der Erdmond in Erdradien; während Dione der Entfernung des Erdrabanten von der Erde in
Kilometern entspricht.
Saturns scheinbarer Winkeldurchmesser auf Mimas beträgt max. 38 Grad. Ein Teil des Rings erscheint dort als sehr
flache Ellipse mit max. 97.4 Grad Ausdehnung u. 6 Grad Breite. Von Saturn gesehen hat Mimas 11 Bogenminuten scheinbarer Durchmesser (unserer scheinbarer Sonnendurchmesser, gesehen von der Erde beträgt 32 Bogenminuten). In
östl. oder westl. Elongation des Mondes erscheint Saturn nur halb beleuchtet (Mimas im ersten bzw. letzten Viertel, von Saturn gesehen. In oberer Konjunktion (Vollmond) überblickt man auf Mimas die planetare Nachtseite, wobei der
Planetenschatten einen Teil der Ringe verfinstert.
Titan ist mit 8.3 mag hellster Mond im Saturnsystem. Dieser Mond wurde daher schon 1655 von C. Huygens entdeckt.
Titan ist bereits mit einem kl. Fernrohr ab 54 mm Objektivöffnung (2-Zöller) deutlich sichtbar. Am 23.12.1672 entdeckte der ital. Astronom Cassini den Mond Rhea, am 21.3.1684 Tethys u. Dione. Hyperion rotiert chaotisch um 3
Achsen (Tumbling-Effekt). Der IX. Mond Phoebe entdeckte W. H. Pickering (1858-1938) am 16.8.1898 (Rotationsperiode 9.282 Std., 220 km Durchm.). Dieser Mond ist nur schwer zu finden. In größter östl. bzw. westl.
Elongation erreicht er max. 34'51'' Winkelabstand vom Saturnzentrum. Mit 17 mag liegt Phoebe an der Sichtbarkeitsgrenze des 40zölligen Yerkes-Refraktors. Die Helligkeit aller übrigen bisher registrierten Saturn-Trabanten
liegt bei 14 - 19 mag.
 Rinplanet Saturn
Die Exentrizität der Saturnbahn beträgt 0.056 (Exentrizität 0 = Kreisbahn, 1 = Parabelbahn), so daß seine max. Entfernung zur Sonne 1.507 Mrd. km (10.069 AE), die
minim. 1.347 Mrd. km und die mittl. Entf. 1.427 Mrd. km (9.539 AE) beträgt. Je nach Erdferne, variiert der scheinbare Winkeldurchm. zwischen 15'' u. 21'', die durch die Ringlage bedingte Helligkeit zwischen 1 mag u. -0.3 mag. Saturn
leuchtet in einer matt-gelbl. Farbe. Nach dem Kolossalplaneten Jupiter ist Saturn der größte Riesenplanet im Sonnensystem. 9.45 aneinandergereihte Erdkugeln ergeben den 120 536 km großen Planetendurchmesser.
Seine Masse beträgt das 95fache der Erdmasse.
Die Rotationsachse zeigt (2000.0) geozentrisch (Erdmitte bezogen) auf den Ort der Rektaszension 40 Grad, Deklination +84 Grad. Abweichung der Erd- u. Saturnachse
nur 6 Grad, daher ist unser Polarstern (Alpha im Sternbild Kleiner Bär) auch dort als hellster Polarstern sichtbar. Neben dem Anklicken der Oberfläche, ermöglicht auch das Gradnetz die kronographische Länge und Breite auf dem
Planeten zu bestimmen.
Sichtbar ist nur die meistens tiefgefrorene, neblige Atmosphäre. Irdische Kontinente dorthin versetzt, wären bei den Dimensionen des Planeten nur kleine Inseln, die auch
nur in der aufgrund der Ringe milden Äquatorzone frei von Eis, Schnee, Nebel und Stürmen bestehen können. Die sich bis zum Mond Tethys erstreckende, mächtige Ausdehnung ursprünglicher Atmosphäre des Riesenplaneten, die in den
elliptischen Schalen des Ringsystems (wenn auch viel dünner als auf dem heutigen Planeten) weiter besteht, konzentriert das Sonnenlicht seiner Dimension entsprechend, wodurch
sich besonders die Äquatorzone stark aufheizt, so daß die Ringe hier wie ein Fächer das Klima ausgleichen und das Entzünden der Gashülle verhindern.
Wegen der großen Sonnenentfernung, beginnt die Schnee- und Eiszone schon weit vor den mittl. Breiten. Mit zunehmender Breite fallen die Temperaturen extrem ab. An den Polen des Planeten herrschen unvorstellbare klimatische
Verhältnisse: eine tiefgefrorene, kristallisierte Atmosphäre mit Temperaturen unter -200 °C, wobei der Kälteschock wie ein unsichtbarer Kometen- oder Magnetosphärenschweif bis zur Erde reichen kann. Der Schweif kleiner Kometen mit 3
km Durchmesser überbrückt bereits Strecken bis über 300 000 000 km (Erdbahndurchmesser), die mit der Dimension des mächtigen Magnetospährenschweifes des etwa 40178x größeren Planeten Saturn nicht konkurrieren können. Die
Magnetosphäre um Jupiter erreicht z. B., gesehen von der Erde, einen scheinbaren Winkeldurchmesser von 2 Grad (4 Vollmonddurchmesser).
 Nasa Hubble Space Telescope - Saturn im ultraviolettem Licht.
Polarlichter, Polkappe und Rotation stehen sicher in engster Wechselwirkung. Der Mars besitzt ebenfalls einen von der Jahreszeit abhängigen Polsaum. Saturn besitzt zudem eine tiefgefrorene
Polkalotte die sich unter dem starken lokalen Gewicht und Druck der zusammengepressten Eismasse dunkel abzeichnet. Auf Grund der unvorstellbaren klimatischen Bedingungen einer tiefgefrorenen
Planetenoberfläche, bildet diese einen mehr oder weniger lichtundurchlässigen, kontrastarmen Eiskristallpanzer.
Die Wissenschaftler haben noch keine Erklärung für die auf
Aufnahmen der NASA sichtbaren Leuchterscheinungen am dunklen Polsaum des Saturn; denn das Phänomen ist kein Polarlicht, wie sie am Polarkreis der Erde beobachtet und vom Teilchenstrom der Sonne erzeugt werden.
Die Lage der diamantenen Bergmassive und Eisspitzen, die auf Jupiter und Saturn sicher titanische Ausmaße erreichen, bestimmen die
heftigen Strömungseigenschaften der Gashülle des sehr schnell rotierenden Riesenplaneten, die durch Reibung elektrische Feldstärken („Elektroglühen”) erzeugen können - entsprechend des Gletscherlichtes der Alpenregion, das
ebenfalls elektromagnetischer Art ist.
Wenn das im Sommer am Polarkreis des Saturn zunehmende Licht das Gas der Polarregion regional (Polsaum) erwärmt
und auftaut, kann sich unter dem enormen lokalen Druck gefrorener Eisformationen das atmosphärische Gas entzünden und explodieren, wodurch die Luftelektrizät abnimmt und die Polarkälte in dem Maße reziprok wieder anwächst.
 Schneekristallplättchen
 Die Raumsonde Cassini fotografierte ein gigantisches Hexagon (25000 km Durchmesser oder 2 Erddurchmesser). Dies ist eine Erscheinung der zum absoluten Nullpunkt (0° Kelvin oder -273 °C) tendierenden
Tieftemperatur in der nicht nur das Wasser zu Diamanten (gigantische Eisschollen, Prismen) erstarrt, sondern selbst die Luft. Der Durchmesser des Saturn erreicht ohne Ring 120536 km (9.5 Erddurchmesser)
dementsprechender Dimensionalität.
Die individuelle Erstarrungsform des Schneekristalls ist von der Temperatur abhängig. Bei tiefen Temperaturen bilden sich statt der Dendriten (Sterne) Eiskristallplättchen oder Prismen.
Die filigrane Erstarrungsform innerhalb der Symmetrie der streng hexagonalen Grundform ließ sie zum Vorzeigebeispiel der fraktalen Geometrie werden.
 Internationale Raumsonde Cassini (Foto: NASA). Eisige, dunkle Südpolarkalotte des Saturn.
Bei starken Spannungsdifferenzen unterschiedlicher Raumladungen aneinanderreibender Kondensationskerne (Eis- Staubkörner usw.), z. B. zwischen dem Boden und der Luft, oder postiv geladenen
weißen und negativ aufladenden dunklen Gewitterwolken, tritt neben Blitzentladungen auch eine bei gewittriger Luft länger anhaltende Funkenentladung auf, das sog. St.-Elms-Feuer, das an
Spitzen (Masten, Türme u.ä.) erscheint und die Gefahr eines Blitzeinschlags anzeigt. Das Gletscherlicht der Alpenregion wird durch aufladende Reibung der Luftströmung (Alpenföhn) an den Bergkämmen erzeugt und ist ebenfalls positiver
elektromagnetischer Art. (Das sog. Alpenglühen ist dagegen eine Erscheinung des Streulichts bei Sonnenauf- oder -untergang an Fels- und Schneehängen und hat mit dem eigentlichen elektromagnetischen Gletscherlicht nichts gemein).
Die elektromagnetisch-aktiven Gletscher sorgen - neben den Monden (s. Mondglobus) und hohen Bergesgipfel - für
einen potentiellen Ausgleich im elektrischen und magnetischen Haushalt eines Planeten; denn die Gletscher der Berge und Polarregion regulieren die planetaren luft- und bodenelektrischen Feldstärken (z. B. Coulombsche Kräfte), zumal für
die Bildung und Aufrechterhaltung der Magnetosphäre eine große Menge elektrisch leitfähiger Flüssigkeit vorhanden sein müssen (Magnetohydrodynamik, induktive Prozesse zwischen Eiskristalle und Wassersalze leitfähiger Schmelze, welche
die Eiskristalle positiv und das Wasser negativ laden, wobei die größeren Salzionen nicht mit in die Eiskristalle eingebunden werden - entsprechende magnetohydrodynamische Effekte in Verbindung mit einer Meer- und Eiswelt
werden auch am Jupitermond Europa beobachtet unter dessen dicker Eiskruste man daher eine Wasserwelt vermutet. Dr. Margaret Kivelson von der Universität von Kalifornien in Los Angeles (UCLA) zieht das Fazit aus den Magnetometer
-Meßwerten der Raumsonde Galileo: Die Nadel eines Magnetkompasses würde auf Europa in einer Weise hin und her springen, die nur durch die Anwesenheit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, wie Salzwasser, unter dem Eis erklärt
werden kann.
Gletscher liegen daher an neuralgischen Punkten elektrischer und magnetischer Hauptströmung oder Meridian (Isodyname). Da eine Relation zwischen Eis und Blitzzahlraten besteht, bilden sich bei Verlust der von den Gletschern
abhängigen Potentiale chaotische Entladungen (etwa Blitze aus heiterem Himmel) und die instabilen Feldstärken eines sich auflösenden Erdmagnetfeldes zersetzen und zerstören Klima und Boden. (Die Wirkung elektrischer Felder auf das
Pflanzenwachstum ist durch elektrokulturelle Erfahrungen belegt).
Dies führt nicht nur zu einer Störung des Orientierungsinns bei Wale und Delphine, sondern auch zu den häufig
berichteten Ausfällen der Stromerzeuger. (Die Schwächung des Erdmagnetfeldes korreliert m. E. mit der Verringerung der Gletscher. Lt. Geoforschungszentrum Potsdam hat das Erdmagnetfeld um 5 % abgenommen.)
Aus diesem Grund hängen auch die Polarlichter mit der Magnetosphäre der Erde und der elektromagnetischen Erscheinung des sog. Van-Allen-Gürtels (oder mit dem ungebundensten Zustand aller Elemente, der Äther, in dem auch
die Rotation und Translation der Erde mit 0.4 km/s und 30 km/s erfolgen) zusammen.
Die geomagnetischen Pole des Erdmagnetfeldes präzessieren hier gegenwärtig rasend schnell in einem Winkel von etwa
10 Grad um die geometrischen oder geographischen Pole der elektrisch-aktiven Gletscher - auf dem Uranus, an dessen Pole die Sonne eine Höhe über 82 Grad erreicht, da die Rotationsachse fast in der Bahnebene liegt, beträgt die Neigung
der Dipolachse zur Rotationsachse 58 Grad, bei Saturn etwa 1 Grad.
Verfolgt man den Verlauf magnetischer und elektrischer Feldlinien (optisch-elektro-magnetische Strömung - der
elektrische Strom fließt vom negativen zum positiven Pol), ist ersichtlich, dass diese etwa am Nordpol (magnetischer Südpol) eines Planeten eintreten (Cusp-Region oder Drucksäule) und am Südpol (magnetischer Nordpol) ausströmen.
Bei Austritt aus dem Südpol (magnetischer Nordpol) stoßen diese auf den freien Äther, der zudem die Atmosphäre speist, wobei die Drucksäule in stärkster Drehung ausströmender Gase dem Gestirn einen stetigen Drehimpuls verleihen.
(Bei einer in einem Medium rotierenden Kugel entstehen zudem nach innen gerichtete wirbelförmige Zuströmungen an beiden Polen, die mit dem “absoluten Raum” oder Äther in Beziehung stehen).
Der kronograph. Südpol hingegen besitzt daher dieses Phänomen riesiger, hexagonaler Eisscholle nicht, auch wenn das Phänomen auf das Einspeisungsprinzip aller Organismen basiert.
Durch den enormen elektrischen Fluss des Magnetfeldes durch Polarlichteinwirkung wurden in der Alaska-Pipeline einige tausend Ampere gemessen (das ist mehr als der Gesamtstrom der Atmosphäre von etwa 1500 Ampere). Gewaltige
Sonneneruptionen mit entsprechenden Polarlichtern können durch elektromagnetisch induzierte Spannungsimpulse z. B. äußerst heftige Spannungsschwankungen im gesamten Stromnetz erzeugen, woraufhin die Steuerungselektroniken der
Umspannwerke ausfallen und Millionen Haushalte tagelang ohne Strom auskommen müssen.
Aufgrund der Rotationszeit - von Mittag bis Mitternacht vergehen nur 5 Std. - und Lichtbeugungen innerhalb der weit
ausgedehnten Atmosphäre, herrscht auch um Mitternacht das Zwielicht der Dämmerung vor, zumal Sterne, Ringe und Monde die planetare Nachtseite zusätzlich erhellen. Zum Sommer- bzw. Winteranfang erreicht der ellipsoide
Saturnschatten die kleinste Ausdehnung auf dem Ring, der dann auf mittl. Breiten als hell erleuchteter Henkel oder matt-weißes Band erscheint.
Mit fortschreitender Jahreszeit wird der Schatten länger, so dass zum Frühlings- bzw. Herbstanfang nur die Ansen der
Ringe durch die Sonne beleuchtet werden. Der 7 größeren Monde verursachen Gezeitenwirkungen. Die Anziehungskraft des Ringsystems besonders am Äquator reicht sicher aus die Schwerkraft oder Fallbeschleunigung an der
Planetenoberfläche stark zu beeinflussen.
Bei weiter Ringöffnung zeigt die von der Erde sichtbare Begrenzung des Saturnschattens auf dem Ring Deformationen, z
. B. eine geknickte oder konkav abgerundete Schattengrenze. Diese Anomalien könnten auf Ringunebenheiten oder physiologischen opt. Täuschungen aufgrund einer Kontrastwirkung, oder falls real, auf Lichtbeugungen innerhalb der
sehr mächtigen und sicher vielschichtigen Gashülle des Planeten zurückzuführen sein, die auch die weit ausgedehnten, lichtbrechenden Sphären des Ringsystems - wenn auch stark verdünnt - mit einschließen. Liegt der Sub-Erde und Sub
-Solar Ort etwas über oder unter der Ringebene bzw. der eine darunter und andere darüber, bilden sich symmetrisch zur Saturnkugel daher kleine Lichtknoten im Ringprofil, die wieder verschwinden, wenn Ring- und Erde in einer Ebene
liegen (kronograph. Breite der Erde <0.2°).
In der Polarregion sind die Ringe nicht sichtbar. Erst auf +/-68.2° kronograph. Breite taucht das milchig-weiße Band am
Horizont auf. Ab +/-54.8° kronograph. Br. ist der leuchtende Ring vollständig über dem Horizont zu sehen. Mit zunehmender Höhe wird das Band schmaler. Am Äquator spannt sich der Ring über das gesamte Firmament, geht genau
im Osten auf, verläuft durch den Zenit und taucht am Westpunkt des Horizonts unter, den Himmelsäquator und die Himmelsrichtungen markierend. Der Äquatorstandort erlaubt nur die Sicht auf die schmale Ringinnenkante, da Ringe
und Saturnäquator in einer Ebene liegen.
Die mittl. Dichte der erdähnlichen Planeten Merkur, Venus u. Mars beträgt 4-5 g ccm; die der Riesenplaneten Jupiter,
Saturn, Uranus und Neptun durchschnittlich 1.4 g ccm (Jupiter 1.3 g ccm, Saturn nur 0.7 g ccm [Wasser 1 g ccm]).
Während die Gashülle des Jupiters hochaktive, starke Strömungen und mächtige Wirbelstürme aufweisen, erscheinen
dagegen die Riesenplaneten Saturn, Uranus und Neptun zumeist ohne markante Oberflächenstrukturen. (Für manche zerfließen ganze Milchstraßen im schwarzen Kaffee. Daher ist es nicht falsch, sich auch einmal die interessanten
Turbolenzen des Riesenplaneten Jupiter am Liquid entsprechender Dichte, z. B. Schlieren einer simplen Seifenblase geringer Adhäsion/Kohäsion, zu veranschaulichen, die letztendlich allesamt nur auf ein elektrisches und magnetisches
gemeinsames Trägermedium - Äther - zurückgeführt werden müssen). (http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/?IDNumber=PIA02863.)
Die Strömungseigenschaften der Gashülle sind von der Erwärmung durch die Sonneneintrahlung und tektonischen
Terrainformationen (Bergmassive oder jahreszeitlich variablen Eisbildungen vielfachen Erddurchmessers) abhängig, die durch Reibung die Gashülle sehr schnell mitnehmen, wobei sich Zugstraßen oder breitenabhängige Konvektionszonen
verschiedenen Luftdrucks ausbilden. Eine Masse am Saturnäquator bewegt sich dabei mit
10.2789 km/Sek. oder 37004 km/h = Mach-31. (Die Schallmauer liegt bei etwa 1200 km/h, Mach-1). Obwohl die
Zentrifugalkraft nur 1/6 der Anziehungskraft (die der irdischen entspricht) ausmacht, wirkt diese wie eine komplexe Elemente abscheidende Zentrifuge, die sich somit an der Äquatorzone, wo die Wurfschwere am stärksten ist, spezifisch
sammeln und solidarisieren können. Die schnell rotierenden, flüssigen Riesenplaneten bestehen daher aus vielen spezifischen Schichten oder Schalen, deren Abspaltung die Zerstörung des Planetenurgrundes verhindern können. Der
Saturn steht daher von alters her in dem Ruf seine eigenen Kinder zu verzehren.
Die Riesenplaneten befinden sich aufgrund geringer mittl. Dichte (Saturn 1.43x leichter als Wasser) im Zustand des
labilen Gleichgewichts (Schichten können sozusagen, so leicht wie eine Seifenblase zerplatzen), wobei die extrem schnelle Rotation und Tieftemperaturen innerstrukturellen katastrophalen Instabilitäten oder isostatisch unausgewogenen
Inhomogenitäten ausgleichen, zumal die Urgrund- oder Kernmasse leicht entzündlich ist. Die Gashülle besteht überwiegend zu 96 % aus Wasserstoff (ein hochentzündliches Gas) und zu 3 % aus Helium, der Rest bildet Acetylen,
Ethan und Phosphin. Die weite Ausdehnung der Atmosphäre (Air Mass) bis an die äußere Ringzone bedingt eine starke thermische Aufheizung äquatorialer Breiten (Tiefdruckrinne), wobei nur das mildernde Ringsystem und die
Tieftemperatur der Polarregion eine Überhitzung verhindern. Das ist sicher auch bei dem kolossalen Planeten Jupiter infolge der mächtigen Struktur der Luftmasse (142984 km Durchmesser) der Fall, die zu einer Konzentration
elektromagnetischer Sonnenenergie dementsprechender Brennkraft (Globalstrahlung, Treibhauseffekt) führt, die sicher auch den GRF speist, nur sorgt hier nicht wie bei Saturn ein nennenswertes Ringsystem für das thermische
Strahlungsgleichgewicht, sondern m. E. der gegenüber seinem Umfeld deutlich kühlere Große Rote Fleck (GRF 40 000 km Durchm.).
Luftmassen in der Größenordnung mehrerer Erddurchmesser oder Mondbahnradien (Ringsystem) konzentrieren die
Sonnenstrahlen. Die Wissenschaftler rätseln über den Wärmeüberschuss, die das 1.5-fache bis 2.5-fache der Wärme beträgt die Saturn von der Sonne absorbiert, Jupiter strahlt 1.5x bis 2.0x mehr Wärme ab als er von der Sonne empfängt.
Dass der Wärmeüberschuss auf die Sonneneinstrahlung und Erhitzung der gigantischen Luftmasse zurückzuführen ist, verdeutlicht die Tatsache, dass die Abstrahlung am Äquator am höchsten und an den Polen bis auf Null absinkt.
Der durch eine effektive Energiequelle gespeiste GRF (-22° südl. jovigraph. Br.) ist permanenter Teil des Rotationssystems II südlichen Äquatorbandes (Rossbreiten SEB -6° bis -21° südl. Br.) und wird seit Nutzung des
Fernrohrs beobachtet, wie z. B. Zeichnungen von Hooke 1664 und Cassini 1665 zeigen. Man geht davon aus, dass dieser Wirbel (Antizyklon) mindestens seit 100 000 Jahren besteht. Während das Klima anderer Planeten durch die
Sonneneinstrahlung (Solarkonstante) bestimmt wird, geht man davon aus, dass die Jupiteratmosphäre seine Energie aus dem Planeteninneren bezieht.
Im Gegensatz zu der 15jährigen Kälteperiode des Saturn, gib es auf Jupiter keine spürbaren Jahreszeiten (z. B. Wanderung des Rossbreitengürtels bzw. des GRF mit der Sonne in jovigraph. Breite), da seine Rotationsachse nur um
3° gegen die Normale der Bahnebene geneigt ist. Wie das Zeitrafferbild der NASA zeigt, drehen sich Planet und GRF
entgegen dem Uhrzeigersinn und nur der Strömungsgürtel auf jovigraph. Breite des GRF besitzt eine retrograde Rotation im Uhrzeigersinn.
Der Impakt des Kometen Shoemaker-Levy 9, dessen Bruchstücke im Juli 1994 mehrere Tage lang mit etwa 60 km/s in die Atmosphäre des Planeten Jupiter einschlugen und trotz der bei Kometen gewöhnlich porösen, lockern “Schneeball”
-Struktur geringer Dichte von etwa 0.1 g ccm (Pulverschnee 0.06 g ccm) gigantische Explosionen oder Gasverpuffungen auslösten, scheinen keine dauerhaften Auswirkungen gehabt zu haben. Eine Spektroskopie des Phänomens wäre
aufschlußreich. (http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/display.cfm?IM_ID=1852.)
Aus diesem Grunde zeigen alle Riesenplaneten einen ausgeprägten schalenförmigen Aufbau, welche neben der starken
Abplattung an den Polen die Folge der schnellen Rotation ist. Der innere Ring benötigt etwa zwei Saturntage für eine Umdrehung, der äußere etwa 7 Saturntage.
Die Zwiebelstruktur legt den Schluss nahe, dass die Jupiter-, Uranus- und Neptunringe rudimentäre Überreste durch Gezeiten- und Fliehkräfte (Roche Grenze) abgespaltener Halbschalen des planetaren Frühstadiums sind - wobei die
Ausgewogenheit magnetischer Kräfte die Grundbedingung der ordnungsgemäßen Erhaltung und Bewegung der sich gegenüberstehen Gestirne ist -, die noch heute die ursprüngliche Dimension des Planeten begrenzen. Albert Ducrocq
weist in seinem Buch >Roman der Materie< (Ullstein 1965) ebenfalls auf Ringe hin, die jeden Himmelskörper in seinem Frühstadium umgeben.
Die Wissenschaftler der NASA waren von den Aufnahmen der Voyager-Kameras, die eine verflochtene, verdrehte und verknotete Speichenstruktur der ellipsoiden Ringe zeigen, überwältigt. Diese bestehen auch nicht aus zahllosen
Monden, auch wenn einige Ringteile im Fernohr diesen Eindruck erwecken; denn steiniges Ringmaterial hätte durch Reibung längst in den Planeten stürzen müssen. Das Phänomen ließ sich nicht in die bekannten wissenschaftlichen
Schemata einordnen.
Geht man jedoch davon aus, dass das Ringsystem die ursprüngliche Größe des Planeten beschreibt, dann ist es der
intakt gebliebene Mittelteil des ursprünglichen Planeten. Der Saturnring bietet quasi die Anschauung der inneren mechanischen Struktur im Querschnitt des ursprünglichen Planetendurchmessers.
Östliche Elongation
Datum, Uhrzeit, Positionswinkel, Winkeldistanz vom Saturnzentrum und östl. Elongation (größter östl. Winkelabstand
vom Planeten), Zentralmeridian, Deklination der Erde, resp. der Sonne, über dem Mondäquator, Angabe der kronograph. Länge u. Breite des Mondschattens, Positionswinkel u. Winkeldistanz vom Saturnzentrum, Rektaszensions- u.
Deklinationsdifferenz.
Sonnen- und Mondfinsternisse
Sonnen- u. Mondfinsternisse entstehen nur, wenn die heliozentrische Länge des Planeten gegenwärtig 173° oder 352°
beträgt (Fig. 1). Die heliozentrische Länge des Saturn u. die des auf- bzw. absteigenden Knotens der Saturnringebene sind alle 15 Jahre gleich (Abb. B u. D - Fig. 1), so daß bei Passage des Ringknotens des Satunrs Erde, Ringe u. die
Bahnen der Monde nahezu in einer Ebene liegen. Sonnen- u. Mondfinsternisse können daher nur alle 15 Jahre um die Zeit des kronozentrischen Frühlings- bzw. Herbstbeginns entstehen. Schon mit kleinem Fernrohr ist das Wandern des
Titanschattens über dem Wolkenmeer zu beobachten, während die Schatten der kleineren Saturnmonde nur durch größere Teleskope wahrnehmbar sind. Für kronographische Orte auf den der Schatten fällt, tritt eine totale
Sonnenfinsternis ein. Totale Mondfinsternisse entstehen, wenn die Monde im Saturnschatten ganz verschwinden. Wird statt des geozentrischen (auf die Erdmitte bezogen) der heliozentrische Perspektive (auf den Sonnenmittelpunkt bezogen
) gewählt, erscheint die heliozentr. Bedeckung eines Mondes durch einen anderen Mond geozentr. als Verfinsterung u. die Bedeckung durch den Saturnball geozentr. als Ein- u. Austritte des Saturnschattendurchgangs.
Auf Rhea erscheint Titan unter 25' Winkeldurchm. (Sonne 3.3'; 60' Bogenminuten = 1 Grad = 1 cm eines in 57.29578
cm Abstand gehaltenen Lineals), auf Hyperion sogar unter 1.1 Grad Durchm., auf Mimas noch unter einem Winkel von 14', so daß alle Saturnmonde durch den Titanschatten verfinstert werden können. Auf dem verfinsterten Mond ereignet
sich dann eine totale Sonnenfinsternis (Sonnen- u. Mondfinsternisse vor Ort auf Saturn u. seinen Monden. (Vgl. >Sterne und Weltraum<, Heft 4/95, S. 320; >Sterne und Weltraum<, Heft 5/95, S. 391).
Die theoret. Verfinsterungszeiten nach den Ephemeriden gelten für den Augenblick, da heliozentr. (auf die Sonne
bezogen) die Mondmitte den Planetenrand überquert. Anfang bzw. Ende beobachteter Verfinsterungen verfrühen bzw. verspäten sich gegenüber der Ephemeridenkonstellation in Relation zur bahntheoretischer Genauigkeit (vgl. Ahnert, P.:
Das System der Jupitermonde I - III, Die Sterne 39, 9/10 (1963), Ahnert, P.: Jupitermondbeobachtungen 1964/65 u. 1965/66. Die Sterne 42, 9/12 (1966), J. A. Barth-Verlag, Leipzig).
Zur Wiedergabe von Oberflächenstrukturen, Verfinsterungen und Bedeckungen, erscheinen die Monde ebenfalls als
Kugeln (mit Gradnetz, Zentralmeridianangabe u. Mondschattenlage). Die hellsten Monde u. ihre Phänomene können bereits im Fernrohr ab 2 Zoll Öffnung beobachtet werden. Für die Beobachtung gegenseitiger (mutualer) Bedeckung bzw
. Verfinsterung wird besser eine größere Optik verwendet (ab 15 cm Öffnung), damit zumindest der Mond Titan kugelförmig u. sein Schatten auf Saturn scheibenförmig erscheint.
Kommensurabilitäten
1 Umlauf der Tethys = zwei Umläufe des Mimas.
1 Umlauf der Dione = zwei Enceladusuml„ufe
1 Umlauf des Hyperion = 5 Umläufe der Rhea.
3 Umläufe des Hyperion = 4 Umläufe des Titan.
1 Umlauf des Japetus = 5 Umläufe des Titan.
Enceladus u. Dione oszillieren um ihren saturnnächsten Bahnpunkt (Perisaturnium). Die Konjunktion Enceladus/Dione
ereignet sich daher stets am Perisaturnium des Enceladus.
Konjunktion Mimas/Tethys stets zwischen ihren aufsteogenden Knoten (Schnittpunkt Mondbahn-/Saturnäquatorebene).
Oszillation um diesen Punkt mit einer Periode von 71.12 Jahren u. einer Amplitude von max. 49°.
Mittlere Sichtbarkeitsverhältnisse
1 = heliozentrische ekliptikale Länge. L = ekliptikale Sonnenlänge.
Elongation = le - L. d = Tage seit der Konjunktion."
Elongation mit der Sonne (l):
Konjunktion mit der Sonne.............: 0°/360° 0d
Heliak. Aufgang.............................: 342° 18
Quadratur zur Sonne (Kulm. 6 Uhr): 264°
Beginn der Rückläufigkeit...............: 244° 125
Opposition....................................: 180° 189
Ende der Rückläufigkeit.................: 116° 253
Quadratur (Kulm.18 Uhr abends)...: 96°
Heliakischer Untergang..................: 18° 360
Konjunktion mit der Sonne............: 0° 378
Bei le - L = 180° oder 189° Tage nach der Konjunktion erreicht der Planet die Opposition zur Sonne. Bei Sonnenuntergang geht Saturn am Osthimmel auf u. kulminiert um Mitternacht im Süden.
Planetarium
Bahn des Planeten und der Erde um die Sonne (Fig. 4). Epoche Januar 0, 1972 (= 31.12.1971). Die siderische, auf die
Sterne bezogene Umlaufzeit, des Saturn beträgt 10740.0 Tage. >P< = Perihel (= Planet in max. Sonnennähe), >A< = Aphel (= sonnenfernster Bahnpunkt). Die Planeten bewegen sich auf ellipsoiden Bahnen. Die Exentrizität der
Saturnbahn beträgt e = 0.0556, die mittl. Entfernung zur Sonne 1.427 Mrd. km.
Das hier skizzierte Planetarium dient zur besseren Veranschaulichung der geozentr./heliozentr. Bahnbewegung,
Entfernung, Elongations- u. Phasenwinkels. Die mittl. Entfernung Erde - Sonne (1 AE = Astronomische Einheit = 149 597 870.66 km) dient als Entfernungsmastab im Sonnensystem.
Planetenbahnen weisen eine Neigung (i = inclination) gegen die Erdbahnebene auf. Die heliozentr. Breite (b) des Saturn beträgt max. +/-2°29' und exakt Null Grad am auf-/ absteigenden Bahnknoten W (Saturn passiert dann die Erdbahnebene). b=(ARCSIN(SIN(2.49/57.29578)*SIN((le-113.4)/57.29578)))*57.29578; heliozentr. Breite b in Grad,
le=heliozentr. Länge Saturn in Grad. r = Radiusvektor = Entfernung Sonne-Saturn in AE; d = Tage. Entf. in Kilometern = Entf. in AE * 149597870 km. Die Bahnelemente (Knoten, Perihel usw.) unterliegen zeitl. Änderungen, so da der
Gebrauch des Planetariumsskizze auf 100 Jahre vor u. nach der Epoche Jan. 0, 1972 begrenzt ist.
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Saturnkoordinaten am 3.2.1983 0 Uhr: Jan 0, 1983 - Jan 0, 1972 = 11 Jahre * 365 Tage = 4015 Tage + 3 Schalttage
(1972, 1976, 1980) + 34 Tage (3. Febr.) = 4052 Tage. 4052 Tage / 10740 Tage (siderische Umlaufzeit Saturn) = 0.37728119 = 0 Umläufe u. 0.37728119 Umlauf * 10740 Tage = 4052 Tage.
Markierung (4052-3600)/60 Tage = 7.53 Teilstriche ab Teilstrich 3600 Tage.
Die lineare Verbindung der Markierung 4052 der Saturnbahn (s. Skizze) zum Mittelpunkt des Planetariums (>Sonne<),
schneidet den äueren Ekliptikkreis bei le=208.7 Grad. Heliozentr. Länge Saturn le = 208.7°. Heliozentr. Breite b = +2.5°. Gemessener Abstand Mittelpunkt (Sonne) zum Bahnpunkt le=208.7 Grad = 9.1 cm x Mastab 160 000 000 km (=1 cm)
/149597870 km (=1 AE) = r=9.75 AE.
Am 3.2.1983 besitzt die Erde die heliozentr. Länge (Fig. 5) 134° (b der Erde auf die Erdbahnebene bezogen stets 0°).
Der Radiusvektor >R< der Erde variiert zwischen 1 AE * (1 - 0.016) u. 1 AE * (1 + 0.016); e = 0.016 = Erdbahnexentrizität. Entfernung der Erde am 3. Febr. von der Sonne: R = 148.5 Mill. km. Berechnungen vor Jan. 0,
1972: 10740 Tage subtrahieren.
Geozentrische ekl. Länge (k) u. Breite (b) des Saturn am 3.2.1983: Entfernung Erde - Saturn auf 134° u. 208.7°
heliozentr. Länge: 8.9 cm * 160 000 000 km = 1.424 Mrd. km / 1 AE = Entf. Erde-Saturn D 9.51 AE.
Die Verbindungsstrecke Erde - Saturn D schneidet den äußeren Kreis (Ekliptik) jedoch nicht bei der geozentr. Länge des
Saturns, da dieser keinen unendlich großen Radius besitzt. Die Strecke ist daher parallel in den Mittelpunkt der Skizze (>Sonne<) zu verschieben, so daß der äußere Ekliptikkreis bei der geozentr. ekliptikalen Länge (k) des Saturn 214.3° geschnitten wird.
Die geozentr. Breite erhält man aus (b * r)/ D = b. r = 9.75. D = 9.51 AE. b +2.5° * r 9.75 AE / D 9.51 AE = geozentr. Breite = b +2.56°. Erde: le = 134° (L Sonne +/- 180°), R = 0.9926 AE; Saturn: le = 208.7°, b = +2.5°, r = 9.75 AE, k = 214.3°, b +2.56°.
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Aspekte, Elongations- u. Phasenwinkel
Der Elongationswinkel (E) schließt den Winkel Erde-Planet/Erde-Sonne ein, u. bildet somit den Winkelabstand des Planeten von der Sonne: E arccos (k-L) cos b; k = geozentr. ekl. Länge Planet; L = ekl. Länge Sonne; geozentr. b = ekl. Breite Planet. Bei größerer geozentr. ekl. Länge des Saturn ist der Elogationswinkel östl. der Sonne, sonst westlich
Die Sonne kulminiert stets um 12 Uhr WOZ (wahre Ortszeit). Saturn kulminiert bei E 15° West (Sonne 210°, Saturn 195° = Elongat. 15° W) somit 1 Std. früher um 11 Uhr WOZ (1 Std. = 15°, 4 Min. = 1° Elongation). Die
Kulminationszeit verfrüht sich mit zunehmenden westl. Elongationswinkel. Fig. 6.
Pos. 1 (Fig. 6): Aspekt B-S-A. Elongationswinkel (E) = 0 Grad. Phasenwinkel (i) = 0 Grad. Saturn in Konjunktion mit der Sonne. Auf- u. Untergang nahezu gleichzeitig mit der Sonne.
Pos. 2: Nahe westl. Quadratur (E um 90° West). Aspekt S-D-A. Saturn in westl. Quadraturschein zur Sonne. Zur
Sonnenaufgangszeit um 6 Uhr, kulminiert Saturn bereits im Süden. Phasenwinkel max. 6.5 Grad am westl. Planetenrand. Sonnenabstand (E) 90 Grad West. Zur Mittagszeit Untergang am Westhimmel, Mitternacht Aufgang am Osthimmel.
Auf Saturn ist die Erde zur Hälfte beleuchteter Abendstern mit 6 Grad Elongation.
Pos. 3: Saturn in Opposition zur Sonne (E = 180°) Aufgang bei Sonnenuntergang. Aspekt S-F-A. Durchschnittl. 189
Tage nach der Konjunktion erreicht Saturn den Oppositionalschein mit der Sonne. Aufgang bei Sonnenuntergang. Kulmination um Mitternacht. Elongationswinkel (E) 180 Grad. Phasenwinkel (i) 0 Grad.
Pos. 4: Östl. Quadratur (E um 90° Ost). Um 12 Uhr mittags WOZ (wahre Ortszeit) Aufgang am Osthimmel, südl. Stand
bei Sonnenuntergang. Aspekt S-G-A. Saturn in östl. Quadraturschein zu Sonne. Bei Sonnenuntergang kulminiert der Planet um 18 Uhr. Phasenwinkel (i) max. 6.5 Grad am östl. Planetenrand. Auf Saturn ist die Erde zur Hälfte
beleuchteter Morgenstern mit 6 Grad Elongation.
Planetarium (Fig. 4 u. 5): Erde le = 255° + 180° = 435° - 360° = ekl. Sonnenlänge L 75°; Saturn le = 120°. Elonagtion
des Saturn 45° Ost. Saturn kulminiert demnach 3 Std. nach der Sonne (45°/15° = 3 Std.). Sonnenkulm. 12 Uhr WOZ + 3h = südl. Saturnkulmination um 15 Uhr WOZ.
Bei E = 90° Ost kulminiert ein Planet um 18 Uhr bei Sonnenuntergang, bei E = 135° West um 3 Uhr nachts (E 135° = 9 Std. = 12h WOZ - 9 Std. = 3 Uhr WOZ), bei E = 135° Ost dagegen um 21 Uhr.
 Aspekt S-C-A (Fig. 6): Saturn in westlichem Trigonalschein.
Elongation (E) 120 Grad westl. der Sonne. Kulminiert die Sonne 12 Uhr mittags im Süden, kulminierte Saturn bereits um 12 - 120 Grad / 15 Grad = um 4 Uhr morgens. Aspekt S-H-A: Saturn in östl. Trigonalschein. Kulmination 8 Std. nach der
Sonne um 20 Uhr.
Der Elongationswinkel (E), auf die Erdmitte bezogen (geozentrisch), ist der geozentr. Winkelabstand des Gestirns von der Sonne, der dem Phasenwinkel (i) der Erde entspricht,
gesehen vom Planeten. Der Elongationswinkel der Erde, gesehen vom jeweiligen Planeten, ist wiederum der Phasenwinkel >i< des Planeten, gesehen von der Erde.
Nach Fig. 6, Position 4, beträgt der kronozentr.
Elongationswinkel (koronozentrisch = auf die Saturnmitte bezogen) der Erde E = 6° (= Phasenwinkel >i< der Saturnphase am östl. Planetenrand, gesehen von der Erde). Die Erde ist Morgenstern des Saturn (Position 4: Elongation (i
)E = 6° West). Der Elongationswinkel der Erde erreicht dort max. etwa 6.7 Grad (Venus 5 Grad).
Die Helligkeit der Erde liegt dort durchschnittl. bei etwa +1 mag (so hell wie Beta Geminorum - Pollux). Venus ist dort mit
+0.5 mag etwa so hell wie Procyon. Die Abend- u. Morgensterne Erde u. Venus fallen somit in optimal beleuchteter Phase kaum auf. Infolge opt. Brechungskraft (Refraktion) der sehr dichten und weitausgedehnten Schichten
der Saturnatmosphäre, könnten die Gestirne durchaus bedeutend vergrößer erscheinen.
Die Albedo der Erde (Reflexionsgrad) variiert mit der Erdrotation um !0.7 mag (doppelte Helligkeit) innerhalb
weniger Stunden. Je nach dem Saturn zugewandten Teil der Erdregion beeinflussen Bewölkungsgrad, dunkle Kontinente oder die spiegelnde Wasserfläche der Weltmeere die Leuchtkraft.
Phänomene der Saturnmonde
Fig. 7 zeigt die Bahn der Monde Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea u. Titan um ihren Zentralkörper Saturn. Die
Schatten liegen der Sonne, die ja das System beleuchtet, diametral gegenüber. Die Erde erreicht auf Saturn bis zu 6.7 Grad Winkeldabstand zur Sonne. Gelangt der Planet geozentr. in Opposition, erreicht die Erde die kronozentrische
Konjunktion mit der Sonne. Ein Vierteljahr früher oder später sehen wir das Saturnsystem aus einer abweichenden Richtung. Planet u. Monde erreichen daher rund 6.7 Grad max. Phase. Somit entstehen für den irdischen Betrachter folg
. Konstellationen (Fig. 8):
 Position I (Fig. 8): Schattendurchgangsanfang.
Vor der Opposition des Saturn mit der Sonne: Eintritt am beleuchteten Saturnrand, danach mit Lichtdefekt (Phase) am Saturnrand. Durchgangsanfang, gesehen von der Sonne.
Position II: Vorübergangsanfang vor Saturn für
einen irdischen Beobachter. Der Schatten des Mondes ist schon weit vorgerückt. Totale Sonnenfinsternis am Schattenort auf Saturn.
Position III: Schattenaustritt vor der Opposition am Rand mit Lichtdefekt.
Position IV: Austritt am des Mondes Planetenrand mit Lichtdefekt (Phase).
Position V: Verfinsterungsanfang. Eintritt in den Planetenschatten. Beginn der Mondfinsternis. Vor der Opposition sind die
Verfinsterungseintritte, danach die Austritte beobachtbar.
Position VI: Bedeckungsanfang. Für den irdischen Betrachter unsichtbar, da der Mond noch verfinstert wird.
Position VII: Finsternisende. Austritt aus dem Planetenschatten. Von der Erde aus unbeobachtbar, da der Mond noch bedeckt wird.
Position VIII: Bedeckungsende. Mond erscheint am östl. Planetenrand.
Position IX: Mond A verfinstert Mond B von der Erde aus gesehen. Bedeckung u. Verfinsterung, gesehen von der Sonne.
Position X: Mond C bedeckt Mond D für irdische Beobachter.
 Dieses Schemata trifft auf alle Planeten mit
Monden zu. Betrachtung des Saturnssystems, einschließl. Monde u. Schattenlagen. Das Saturnsystem kreuzende Kleinplaneten u. Kometen usw., in jeder Winkellage (Zentral- oder Parallelperspektive) und Entfernung vor
dem Hintergrund der Sterne (Fig. 10).Drehung u. Neigung des des Saturnsystems in alle Richtungen. Anblick des Saturn vom eingegebenen geograph. Ort der Erdbasisstation."
Datum...............: 22.12.1999
Uhrzeit..............: 22
Goegraph. Breite: 51°
Geograph. Länge: 7°
NN....................: 200
Kronographische Breite: 18°01°09’’
Areographische Länge..: 133°15’09’’
Achse.........................: 0
Teleskop.....................: 300
Saturn erscheint in 300facher Vergrößerung (Teleskop).
Kronographische Breiten und Längenbestimmung von Objekten der Saturnoberfläche.
Positionswerte (x,y) - nach Fernrohrbeobachtungen, Detailausmessungen
von Zeichenschablonen der Wolkenstrukturen, Fotografien usw. - eingeben oder entsprechende Oberflächenpunkte der Saturnoberfläche anklicken.
Genormte Zeichenschablonen versendet zudem die VdS-Materialzentrale, Wilhelm-Foerster
-Sternwarte, Munsterdam 90, 12169 Berlin.
Messung der kronographischen Breite und Länge mit Positionsfadenmikrometer, Stoppuhr, Teilungen o.ä.
Direkte Messung mit Mikrometerokular, Ausmessung von Photograhien u. Zeichenschablonen, Ausgabe eines
Gradnetzes (Fig. 11), das man zur Breiten- u- Längenbestimung mit der Photographie oder Zeichnung zur Deckung gebringen kann, oder entsprechende Oberflächenpunkte des Saturn einfach anklicken.
 Stoppuhr-Methode:
Mit einem Fadenkreuz sind Positionswinkel und Distanzen bereits zu messen (s. Sternbeobachtung ). Bei Winkeldistanzen um 0.01 Grad kann das sphärische Dreieck als ebenes rechtwinkliges Dreieck behandelt werden.
Winkeldistanz- (d) und Positionswinkel (p) eines Punktes der Saturnoberfläche am
scheinbaren Saturnmittelpunkt gemessen: A=Saturnmittelpunkt, B=Oberflächenmerkmal.
Messung der Durchgangszeit t. Das Okular so drehen, da ein Oberflächenmerkmal (B) des Saturn bei abgeschalteter
Teleskopnachführung ohne Abweichung auf dem Deklinationsfaden entlang >läuft<. Am exakt orientierten Stundenfaden (Nord-Süd-Faden) stoppt man 5 mal die Zeit (t) zwischen dem Saturnrand (helle Äquatorzone) und dem
Merkmal (B). Die gemessenen Durchgangszeiten mitteln.
 Der Oberfläche des Saturn zeigt allerdings kaum Konturen u.
Konstraste. Die Durchgangszeit (t) zwischen dem Saturnmittelpunkt (A) und Merkmal (B) ergibt sich durch Subtraktion t (= Objekt-Saturnrand) vom Saturnradius (rs): r=83.097''/ D (r in Bogensekunden; D=Entfernung Erde-Saturn in AE
). rs=r/(n*COS(dek)); dek=Saturn-Deklination; rs=Saturnradius in Zeitsekunden; n=15.0411'' oder n=((24-(AR2-AR1))/24)*15.0411. AR1=Rektaszension (Std.) Saturn, AR2=Rektaszension am folgenden Tag zur Beobachtungszeit.
Oder man stoppt unter Berücksichtigung des Phasenwinkels von Saturnrand zu Saturnrand und mit den Saturndurchmesser (td=gestoppte Zeitsekunden):
rs=(n*td*COS(dek))/2. Von jeder Zeitmessung mit Stoppuhr ist zudem die persönliche Gleichung (Reaktionszeit = Verzögerung durch die Reizleitung Auge-Hand-Stoppuhrmechanismus) zu
subtrahieren (etwa 0.3-0.5 Sek. je nach persönl. Reaktionszeit - s. Sternbeobachtung).
Positionswinkel (p) und Distanz (d) ergeben sich unmittelbar aus einer zweiten Messung.
Ebene Trigonometrie. Satz des Pythagoras: d2=tc2-b'2; Kathetensatz: d=Å(tc*t); b'=Å(tc*t1). B-b'=tc=Hypotenuse, b'-A=Gegenkathete, B-A=d=Ankathete (Fig 4a).
Messung der Durchgangszeit tc. Fernrohr so bewegen, da die
Fadenkreuzmitte im scheinbaren Mittelpunkt des Saturn (A) liegt und Okular so drehen, daß B durch den Stundenfaden verläuft. Fleck (B) durchläuft nun die Strecke der Hypotenuse B-b' in der Zeit tc: d2=(n*tc*COS(dek).
Die zwei Messungen d1=t und d2=tc ergeben die Länge der Ankathete d und somit die gesuchte Winkeldistanz des Ortes
(B) vom scheinb. Saturnmittelpunkt (A): d=SQR(d1*d2). Der Positionswinkel ergibt sich aus p=ARCSIN(d/d2); p=ARCSIN(d1/d). Der richtige Quadrant der Messung ist zu beachten: Positionswinkel (p) im Intervall 0<=p<=360° ab
ird. Nord (=p=0°) entgegen dem Uhrzeigersinn.
Die Messung 5x wiederholen, mitteln u. den mittl. Fehler bestimmen (s. “Sternbeobachtung”). An den konzentr. Kreisen
(im ungefähren Saturndurchmesser) eines Fadenkreuzes, ist der scheinbare Mittelpunkt des Saturnumrisses (Sub-Erde Ort) besser einstellbar. Diese Methode ist jedoch eigentlich nur bei ziemlich großflächigen Objekten auf Sonne oder
Mond brauchbar. Bei präzisen Messungen kleiner Winkeldistenzen ist ein Positionsfadenmikrometer notwendig.
Positionsfadenmikrometer
Dient zur Bestimmung von planetographischen Breiten und Länge aus gemessenen Rektaszensions- und Deklinationsdifferenzen von Objekten der Planetenoberfläche (atmosph. oder topograph. Details - digitale
Vermessungstechniken einer CCD-Kameraaufnahme s. “Sternbeobachtung” oder “Der rote Planet”). Ein astronom. Kepler-Teleskop projiziert aufgrund der ungeraden Zahl opt. Flächen ein um 180 Grad umgekehrtes Bild: An den ird.
Himmelsrichtungen orientiert, ist dann Norden unten, Süden oben, Wesen links und Osten rechts.
Da die Messungen auf das irdische Äquatorialkoordinatensystem basieren, orientiert man das Mikrometer in
Positionswinkel so, daß ein naher Stern oder ein markanter Oberflächenpunkt bei abgestellter Teleskopnachführung exakt auf den Deklinationsfaden >läuft<. Beim umkehrenden und nicht seitenverkehrenden astronom. Fernrohr (ohne
Zenitprisma) zeigt die +x-Achse nach Osten (rechts) und die +y-Achse nach Süden (oben).
In Deklinationsrichtung gemessen, liegt der feste Faden (fester Deklinationsfaden) stets (unten) am Nordrand des
Planeten an. Mit dem beweglichen Faden wird dann entlang der y-Achse von Norden nach Süden gemessen. In Rektaszensionsrichtung gemessen, liegt der feste Faden (fester Stundenfaden) stets (links) am Westrand des Planeten an.
Gemessen wird dann entlang der x-Achse von Westen nach Osten.
Der Phasenwinkel eines Planeten bleibt bei der Messung zunächst unberücksichtigt. Die Phase erreicht bei Jupiter max.
0.5'' (Lichtdefekt), was rund 1 % seines Äquatordurchmessers (44'') ausmacht. Der Lichtdefekt der Saturnphase erreicht 0.05'', also nur 0.3 % des Äquatordurchmessers (19''). Der Phasenwinkel von Jupiter und Saturn wirkt sich
daher auf die Messungen nicht aus und kann vernachlässigt werden. Der Phasenwinkel erreicht seinen gröten Wert bei einem Elongationswinkel des Planeten mit der Sonne von 90 Grad (s. Fig. 6). Um die Oppositionzeit oder
Konjunktionzeit mit der Sonne ist der Phasenwinkel bzw. Fehler nahezu gleich Null. Die starke Randverdunklung von Jupiter und Saturn kann die Messungen stark beeinträchtigen. Als Basis für die Messung des scheinbaren
Winkeldurchmessers >d< dient daher der hellere Äquatordurchmesser in West-Ost-Richtung.
Der scheinbare Äquatordurchm. in West-Ost-Richtung läßt sich jedoch auch berechnen. Scheinbarer
Winkeldurchmesser der Planeten, normiert auf die Entfernung von 1 astronom. Einheit (AE=149597870.66 km).
rp=topozentr. oder geozentr. Entfernung des Planeten vom Beobachter oder Erdmittelpunkt in astronom. Einheiten
(=Entf. in km/1 AE). a=wahrer Äquatorradius des Planeten in km, b=Polarradius in km. ar=scheinbarer Äquatorradius in Bogensekunden, br=scheinb. Polarradius in Bogensek. f=Abplattungswert.
GFA-BASIC: ar=DEG(ATN(a/AE))*3600; br=DEG(ATN(a*(1-f)/AE))*3600.
Merkur a=2439.7, ar=3.364''; Venus a=6051.9, ar=8.344''; Mars a=3397, ar=4.684''; Jupiter a=71492, b=668545.31,
ar=98.573'', br=92.1778''; Saturn a=60268, b=54364.146, ar=83.097'',br=74.957''; Uranus a=25559, b=24995.9, ar=35.241'', br=34.464''; Neptun a=24764, b=24340.5, ar=24.144'', br=33.56''.
Scheinbarer äquatorialer Winkelradius in Entfernung Erde-Planet: ad=(ar/rp) und in Ost-West-Richtung des Deklinationskreises: ad1=ad*COS(P)*SQR(k1^2*TAN(P)^2+1). P=Postionswinkel der Rotationsachse des Planeten..
Beobachtbarer Polarradius bei Achsenneigung De: k1. Scheinbarer polarer Winkelradius in Entfernung Erde-Planet: rb=
(ar/rp)*k1. Scheinbarer polarer Winkelradius in Entfernung Erde-Planet und in Nord-Süd-Richtung des Rektaszensionskreises: ab=(ar/rp)*SIN(ABS(P))*SQR(k1^2*(1/TAN(P))^2+1).
Äquatordurchmesser d in West-Ost-Richtung 5-10 mal messen und arithm. mitteln. Die Rotation von Mars, Jupiter u. Saturn beträgt pro Zeitminute 0.24367 (=0.01''), 0.6096528 (=0.2''), 0.586319 (=0.1'') Grad (System I).
0.6096° machen auf Jupiter in mittl. Entf. (5.2 AE) linear 0.2'' aus [Radius 71492*PI/180 =1 Grad auf einem dortigen Großkreis = 1248 km * 0.6096 Grad = 761 km; 761 km in 5.2 AE entspricht 0.2'' = ATN(761/(5.2*149597870))].
Die Einzelmessungen einer x-y-Position müssen somit ohne Zeitverluste aufeinander folgen.
Zeitpunkt (t) der x-,y-Messung werden auf 0.1 Min. genau notiert oder besser die Ergebnisse auf Tonband (Diktiergerät) sprechen.
Auf Grundlage der Messungen zeichnet man Landkarten der Planetenoberfläche und Wetterkarten der Atmosphäre.
Gemessene planetographische Schattenlagen der Planetarmonde (z.B. Jupitermonde) lassen sich so mit den berechneten Positionen der Schattenlage vergleichen.
Konvertierungssoftware GFA-BASIC Atari ST Computer zu PC (WINDOWS 3.x/9x/ME/NT/2000/XP). Die kostenlos
erhältliche GFA-BASIC Trial-Version für GFA-BASIC WINDOWS 3.x/95/98 (16 oder 32 Bit-Version) verarbeitet bis zu 1000 Programmzeilen der hier angegebenen Listings in GFA-BASIC. Die Trial-Version ist erhältlich bei der GFA
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Mönchengladbach. Trial GFA-BASIC 16-Bit, letzteVersion 4.38 downloaden.
REM GFA-BASIC PROGR. FÜR WINDOWS 95 - KORREKTUR FÜR PHASENWINKEL
DEFFN deg(x) = x * (180 / PI)
DEFFN rad(x) = x * (PI / 180)
phw = FN rad(40.56) //EINTRAG PHASENWINKEL
pwph = FN rad(50.0001) //EINTRAG POSITIONSWINKEL DES MITTELPUNKTES DER BELEUCHETETEN PHASE
PRINT "Positionswinkel der beleuchteten Phasenmitte: ";FN deg(pwph);"GRAD"
PRINT "Phasenwinkel................................: ";FN deg(phw);'"Grad"
xo = 320 //MITTELPUNKT GRAPHIKFLÄCHE
yo = 200
n$ = "J" //UMKEHRENDES TELESKOP J=JA
REM n$=''N'' //UMKEHRENDES TELESKOP N=NEIN
a = 60 //EINTRAG MARSRADIUS IN BOGENSEKUNDEN
LINE 320,0,320,400
LINE 0,200,620,200
FOR k = 0 TO PI * 2 STEP 0.05
x = xo + a * SIN(k)
y = yo + a * COS(k)
PLOT x,y
NEXT k
FOR k = 0 TO PI STEP 0.05
x = a * SIN(k) * SIN(PI / 2 - phw)
y = a * COS(k)
x1 = x * COS(pwph - PI / 2) + y * SIN(pwph - PI / 2)
y1 = -x * SIN(pwph - PI / 2) + y * COS(pwph - PI / 2)
IF n$ = "J" THEN
x1 = -x1
y1 = -y1
ENDIF
PLOT xo + x1,yo + y1
NEXT k
yy = a * SQR(1 - SIN(phw) ^ 2 * COS(pwph) ^ 2) * SGN(COS(pwph))
xx = a * SQR(1 - SIN(phw) ^ 2 * SIN(pwph) ^ 2) * SGN(SIN(pwph))
xa = ABS(ABS(xx) - a)
ya = ABS(ABS(yy) - a)
IF n$ = "N" THEN
yy = -yy
xx = -xx
ENDIF
LINE 0,yo - yy,620,yo - yy
LINE xo - xx,0,xo - xx,400
IF n$ = "N" AND pp >= 0 AND pp < PI THEN
xa = 0
ENDIF
IF n$ = "J" AND pwph > PI AND pwph < PI * 2 THEN
xa = 0
ENDIF
IF n$ = "N" AND pwph > PI / 2 AND pwph < PI * 1.5
ya = 0
ENDIF
IF n$ = "J" AND pwph >= PI * 1.5 AND pwph <= PI * 2
ya = 0
ENDIF
IF n$ = "J" AND pwph >= 0 AND pwph <= PI / 2
ya = 0
ENDIF
PRINT "Phasenwinkelkorrektur in AR.... (dx): ";xa;" Bogensekunden"
PRINT "Phasenwinkelkorrektur in Deklin.(dy): ";ya;" Bogensekunden"
Saturn am 1.1.1972, 23h UT (Ephemeridenzeitkorrektur DT=42 Sek.): Topozentrische Entfernung vom Beobachter: 8
.29675 AE. Physische Saturn-Daten: Kronozentr. Deklination der Erde über dem Saturnäquator (=Achsenneigung): De -24.41°, Positionswinkel der Achse P 357.62°, Zentralmeridian 48.74° (Rotationssystem I), scheinbarer
Winkelhalbmesser des Saturnäquators a=10.02'' (=83.097''/8.29675 AE), Phasenwinkel 4.02°, Lichtdefekt 0.02''. "Gemessener Äquatorradius in Richtung des Deklinstionskreises (West-Ost-Richtung): d/2=10.02''. Gemessene
Winkeldistanz eines Details innerhalb der Saturnatmosphäre vom Westrand 4.22'' und 10.34'' vom Nordrand.
Saturn: Planetozentriche Breite u. Länge (auf den Planetenmittelpunkt bezogene Daten) des gemessenen
Oberflächendetails: kronozentrische Breite.: -24.74°, kronographische Breite: -30.06°, kronograph. Länge: 89.77°.
Kronozentrische kartesische Koodinaten des Oberflächendetails: X=217.96 km, Y=53549.39 km, Z=-24676.29 km, p=0
.978328 Planetenradien; Koordinatendifferenz ab scheinbarer Planetenmitte in Rektaszension: Da cos d = +5.80'', in Deklin. D d = -1.20''.
REM GFA-BASIC PROGR. FÜR WINDOWS 95 - MESSUNG DER PLANETOGRAPHISCHEN BREITE UND LÄNGE
DEFFN r(x) = x - INT(x / (2 * PI)) * (2 * PI)
DEFFN deg(x) = x * (180 / PI)
n$ = "J" //Umkehrendes Teleskop J=Ja
REM n$="N" //!Umkehrendes Teleskop N=Nein
f = 0.1076209 //SATURN-ABPLATTUNG (IAU-WERT); KULGEF. PLANETEN F=0
e = 1 - (1 - f) ^ 2
en = 1 / (1 - e)
wi = RAD(-24.41) //EINTTRAG PLANETOZENTR. DEKLINATION DER ERDE =ACHSENNEIGUNG
ix = SIN(wi)
iy = COS(wi)
w = RAD(357.62) //EINTRAG POSITIONSWINKEL DER ACHSE
hx = COS(w)
hy = SIN(w)
zm = RAD(48.74) //EINTRAG ZENTRALMERIDIAN
q = 1 + (en - 1) * SIN(wi) ^ 2
qq = (1 - f) ^ 2
q1 = SQR(1 - (1 - qq) * COS(wi) ^ 2) //SCHEINB. POLARRADIUS IN ZENTRALMERIDIANEBENE
ra = ABS(SQR(1 - (1 - q1 ^ 2) * SIN(w) ^ 2)) //SCHEINB. A*RA ÄQUATORRADIUS IN DEKLINATIONSEBENE
rb = ABS(SQR(1 - (1 - q1 ^ 2) * COS(w) ^ 2)) //SCHEINB. A*RB POLARRADIUS IN REKTASZENSIONSKREISEBENE
r = 10.02 //EINTRAG ÄQUATOR-WINKELHALBMESS. IN OST-WEST-RICHT. (d/2)
a = r / ra //A=ÄQUATORRADIUS DES PLANETEN
x1 = 4.22 //EINTRAG GEMESSENE WINKELDISTANZ VOM WEST-RAND IN OST-WEST-RICHTUNG
z1 = 10.34 //EINTRAG GEMESSENE WINKELDISTANZ VOM NORDRAND IN NORD-SšD-RICHTUNG
REM KORREKTUR FÜR PHASE (NUR BEI MERKUR, VENUS UND MARS)----
REM phw=RAD(40.56) !EINTRAG PHASENWINKEL
REM pwph=RAD(100.36) !EINTRAG POSITIONSWINKEL DES MITTELPUNKTES DER BELEUCHTETEN PHASE
REM GOSUB kore
REM x1=x1+xa
REM z1=z1+ya
REM -------------------
r1 = (rb / ra) * r //SCHEINBARER POLARRADIUS IN NORD-SÜD-RICHT. (=REKTASZENSIONSKREISEBENE)
x = x1 - r //WINKELDISTANZ VOM SCHEINBAREN PLANETENMITTELPUNKT
z = z1 - r1 //WINKELDISTANZ VOM SCHEINBAREN PLANETENMITTELPUNKT
IF n$ = "J" THEN
x = -x
z = -z
ENDIF
rr = SQR(x * x + z * z)
REM ---------------
xo = x * hx + z * hy
zo = -x * hy + z * hx
zz3 = SQR(ABS(a ^ 2 - xo ^ 2 - zo ^ 2 / (1 - e)))
zz2 = -zo * ix + zz3 * (1 - f) * iy
IF zz2 = 0 THEN
zz2 = 1
ENDIF
z2 = zo * iy / q + (ix / q) * SQR(q * (a ^ 2 - xo ^ 2) - en * zo ^ 2) //X2,Y2,Z2=KART. KOORDINATEN FÜR ZENTRALMERIDIAN
y2 = SQR(a ^ 2 - xo ^ 2 - z2 ^ 2 / (1 - e)) * SGN(zz2)
x2 = xo
x1 = x2 * COS(zm) + y2 * SIN(zm) //X1/A,Y1/A,Z1/A (A=BOGENSEK.)=X/A,Y/A,Z/A (A=WAHRER RADIUS IN KM)
y1 = -x2 * SIN(zm) + y2 * COS(zm) //X1,Y1,Z1=KART. KOORDINATEN FÜR NULLMERIDIAN
z1 = z2
r = SQR(x1 ^ 2 + y1 ^ 2)
FOR i = 1 TO 20
n = a * (1 / SQR(1 - e * SIN(b) ^ 2))
b = ATN((z1 / r) * (1 / (1 - e) * n / n))
NEXT i
y2 = x1 / r
x2 = y1 / r
IF x2 <= -1 THEN
l = FN r(PI)
ELSE
l = FN r(ATN(y2 / (1 + x2)) * 2)
ENDIF
REM -------------------------------
gzb = ATN((1 - e) * TAN(b))
ae = 60268 //EINTRAG WAHRER ÄQUATORRADIUS DES PLANETEN
n = ae / SQR(1 - e * SIN(b) ^ 2)
x = n * COS(b) * COS(l) //KART. KOORDINATEN FÜR NULLMERIDIAN
y = n * COS(b) * SIN(l) //X/A,Y/A,Z/A (A=KM)=X1/A,Y1/A,Z1/A (A=IN BOGENSEK.)
z = n * (1 - e) * SIN(b)
p = SQR(x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2) / ae //PLANETOZENTR. ENTFERNUNG DES OBERFLCHENDETAILS IN PLANETENRADIEN p
REM -------------------------------------------
xr = a * p * COS(gzb) * SIN(l - zm) //PLANETENROTATION IM POSITIVEN SINNE (ENTGEGEN DEM UHRZEIGERINN)
REM xr=-p*COS(gzb)*SIN(l-zm) //RETRORGRADE PLANETENROTATION (UHRZEIGERINN)
yr = a * p * (SIN(gzb) * COS(wi) - COS(gzb) * SIN(wi) * COS(l - zm))
ar = xr * COS(w) - yr * SIN(w)
de = xr * SIN(w) + yr * COS(w)
PRINT AT(1,2);"POLARKOORDINATEN:"
PRINT AT(1,3);"Planetozentr. Br.: ";FN deg(gzb);" ° "
PRINT AT(1,4);"Planetograph. Br.: ";FN deg(b);" ° "
PRINT AT(1,5);'"Planetograph. L..: ";FN deg(l);" ° "
PRINT AT(1,6);"Zentralmeridian..: ";FN deg(zm); " ° "
PRINT AT(1,7);"KARTESISCHE KOORDINATEN:"
PRINT AT(1,8);"X..............................: ";x;;" km"
PRINT AT(1,9);"Y..............................: ";y; " km"
PRINT AT(1,10);"Z..............................: '";z;" km"
PRINT AT(1,11);"PLANETOZENTR. ENTFERNUNG.......: ";p;" Radien"
PRINT AT(1,12);"KOODINATENDIFFERENZ IN AR......: " ;ar;" Bogensekunden"
PRINT AT(1,13);"KOORDINATENDIFFERENZ IN DEKLIN.: ";de;" Bogensekunden"
KEYGET a%
PROCEDURE core
yy = a * SQR(1 - SIN(phw) ^ 2 * COS(pwph) ^ 2) * SGN(COS(pwph))
xx = a * SQR(1 - SIN(phw) ^ 2 * SIN(pwph) ^ 2) * SGN(SIN(pwph))
xa = ABS(ABS(xx) - a * ra) //KORREKTURGRÖSSEN GELTEN FšR MESSUNGEN
ya = ABS(ABS(yy) - a * rb) //AB DEM UNTEREN UND LINKEN PLANETENRAND
IF n$ = "N" AND pwph >= 0 AND pwph < PI THEN
xa = 0
ENDIF
IF n$ = "J" AND pwph > PI AND pwph < PI * 2 THEN
xa = 0
ENDIF
IF n$ = "N" AND pwph > PI / 2 AND pwph < PI * 1.5
ya = 0
ENDIF
IF n$ = "J" AND pwph >= PI * 1.5 AND pwph <= PI * 2
ya = 0
ENDIF
IF n$ = "J" AND pwph >= 0 AND pwph <= PI / 2
ya = 0
ENDIF
RETURN
Planetographische Breite von Objekten im Zentralmeridian (Linie Südpol-Mittelpunkt-Nordpol des Planeten).
f=Abplattungswert (Saturn f=0.1076209); ee=2*f-f^2; q1=SQR(1-ee*COS(wi)^2); wi=planetozentrische Deklin. der Erde (=Erhebung der Erde über dem Planetenäquator = zur Erde gerichteter Neigungswinkel der Planetenachse bzw.
Ringebene De). Gemessen wird hierbei nicht in der Ebene des Rektaszensionskreises (Nord-Sd-Richtung des Himmels), sondern innerhalb der Zentralmeridianebene des Planeten (=planetare Nordpol-Sdpol-Richtung). Der Positionswinkel der
Achse bleibt somit numerisch unbeachtet. pd=in der Zentralmeridianebene des Planeten mittels Fadenmikrometer von Pol zu Pol gemessener Polarhalbmesser (ph=pd/2), der sich numerisch aus ph=a*q1 ergibt (a=berechneter quatorradius
in Bogensek.).
y=mit Fadenmikrometer ab der scheinbaren (=sichtbaren) Planetenmitte innerhalb der Zentralmeridianebene (x=0)
gemessene Winkeldistanz eines Oberflächendetails (o). os=in der Zentralmeridianebene gemessene Winkeldistanz des Oberflächendetails (o) vom Südrand (s) des Planeten, on = vom Nordrand (n).
y=0.5*(os-on). Kontrolle: os=ph+y, on=ph-y"
br=FN deg(ATN(TAN(ASIN(y/ph)+ATN(TAN(wi)/(1-f)))/(1-f))); br=planetograph. Breite des Details in Grad [FN deg
(x)=DEG(x)]; planetograph. Länge des Details = planetographische Länge des Zentralmeridians.
Heliozentrische Drehung des Saturn in Erdeentfernung
Saturn und Saturnmonde sind danach sphärisch auf die Entfernung der Erde-Saturn bezogen, perspektivisch jedoch in Richtung auf den
Sonnenmittelpunkt ausgerichtet. Durch diese Drehung des Saturns in Sonnenrichtung bildet die kronographische Breite der Sonne und der von der Sonne aus sichtbare kronozentrische Zentralmeridian den scheinbaren Mittelpunkt des Saturn.
Bedeckt heliozentr. ein Saturnmond den anderen, erscheint dann geozentr. der bedeckte Mond verfinstert. Die heliozentr. Bedeckungen der Monde durch Saturn entsprechen den von der Erde aus beobachteten Ein- u. Austritten ihrer
Planetenschattendurchgänge.
Die registrierten Zeitpunkte beobachteter Ein- u. Austritte am Planetenschatten (Anfang bzw. Ende der Mondfinsternisse
) ergeben sehr genaue Bahnörter der Monde. Werden diese mit den entsprechenden Ephemeridenörtern verglichen, offenbaren die Zeitdifferenzbeträge zwischen beobachterer Mondfinsternis u. berechneter Ephemeridenkonstellation
Mängel der Bahntheorie.
Datum................: 21.8.1936
UT = TT - DT...: 24
Uhrzeit..............: 0.14
Geograph. Breite: 50
Geograph. Länge: 10
NN....................: 0
Geozentr. Globus (Globusmitte: Sub-Erde Ort). Titan kurz vor dem Einritt in den Saturnschatten.
Heliozentr. Globus (Globusmitte: Sub-Solar Ort). Titan am Saturnrand.
Nomenklatur
Datum...................: 10.1.1988
Uhrzeit..................: 0h TT
Geograph. Breite....: 50° (Erläuterung der Ephemride)
Dynamische Länge: 10°
NN......................: 100 Meter
Technische Daten des Saturn: Zeile 1 - 3: Heliozentrische, auf den Sonnenmittelpunkt bezogene Saturnposition (griech. helios = Sonne - zentrisch = 'auf den Mittelpunkt bezogen'). Heliozentr. Länge ab 0° Widder (Frhlingspunkt) bis 360°.
Die Erdbahnebene (Ekliptik = scheinbare Sonnenbahn) bildet die Ebene der Längenmessung. Die Saturnbahn ist gegen die Erdbahnebene max. ±2°29' geneigt. Beträgt die heliozentrische Breite 0°0', ist seine Länge gleich der Bahnknotenlänge (Schnittpunkt Saturn-/Erdbahn).
Zeile 3 gibt die jeweilige Entfernung Saturn-Sonne in astronomischen Einheiten (1 AE = 149 597 870 km): 10.03977 AE * 1 AE = 1.5019 Mrd. km (heliozentrische geometrische Position ohne Lichtzeitkorrektur, mittl. Äquinoktium des
Datums).
Zeile 4 - 14: Diese Daten sind auf den Erdmittelpunkt bezogen. (Scheinbare Saturnposition - ohne tägl. Aberration -, wahres Äquinoktium des Datums).
Die Differenz zwischen der auf Sonne u. Erde bezogenen Position in ekl. Länge beträgt maximal 6.5°. Zählung der ekl. Länge gleich der heliozentr. Länge, hier jedoch auf den Erdmittelpunkt bezogen. In 10.94138 AE Erdentfernung benötigt
das Saturnlicht 10.94138 AE * 1 AE / Lichtgeschwindigkeit 299792.458 km/s = 5460 Sek. (= 1 Stunde 31 Min.) um zur Erde zu gelangen. (Geozentr. Entfernung mit Lichtzeitkorrektur. Die amtlischen Ephemeriden enthalten dagegen die
geozentrischen geometrischen [wahre] Entfernungen ohne Lichtzeitkorrektur).
Die Länge ab Frühlingspunkt (0-Uhr-Kreis) entlang der Äquatorebene in Zeit ausgedrückt, ist die Rektaszension (=
gerade Aufsteigung) des Gestirns. Beträgt diese z. B. 0 Uhr, erreicht Saturn den Frhlingspunkt (Nullpunkt der Koordinatenzählung).
Die scheinbare Ortssternzeit (Zeile 14) ist gleich dem Rektaszensionswert im Himmelsmeridian (= geograph. Ortsmeridian oder Nord-Süd-Kreis der eingegebenen geograph. Läänge).
Die Deklination (Abweichung) bezeichnet den Winkelabstand des Planeten vom Erd- bzw. Himmelsäquator. Zeile 12 ist daher stets gleich der Deklination (Zeile 8).
Die Zeilen 9 u. 10 sind Koordinaten des Horizontalsystems. Saturn steht -52°21'53'' unsichtbar unter dem Horizont. (Diese Höhen-";
u. Azimutwerte gelten für den wahren Horizont ohne Refraktionskorrektur). Das Azimut wird vollkreisig ab Süden über Westen 0° bis 360° gemessen (0° = Süden, 90° = Westen, 180° = Norden, 270° = Osten).
Von Saturn gesehen, erscheint der Erdhalbmesser (max. 6378.14 km) unter 0.8'' (Äquator-Horizontal-Parallaxe nach Zeile 11 = Differenz zwischen geozentrischen und topozentrischen Daten bzw. wahrer u. scheinbarer Horizont).
Zeile 12 u. 13 geben die geographische Länge u. Breite des Ortes auf der Erde mit Saturn am Zenit. Ein Beobachter auf -22°17'01'' südl. Breite u. +157°27'52'' dynamische östliche Länge, sieht den Saturn genau über sich am Zenit (Höhe
90° über dem Horizont, Azimut am Zenit nicht angebbar). Dieser Erdort ist dann die augenblickliche Erdmitte von Saturn gesehen (Projektionsort Saturns auf die Erdmitte). Der Sdpol der Erdachse zeigt mit -22°17'01'' Neigung zum
Saturn u. der von Saturn sichtbare Zentralmeridian der Erde beträgt +157°27'52'' (dynamische Länge nach Eingabe TT = terrestrial time). Der Zenitort des Saturn auf der Erde (Zeile 12 u. 13) bildet stets den augenblicklcihe von Saturn
sichtbaren Mittelpunkt der Erde (Sub-Saturn Ort). Umgekehrt bildet der Zenit- bzw. Projektionsort der Erde auf dem Saturn (Zeile 23 u. 24), der von der Erde aus sichtbare Mittelpunkt des Saturn (Sub-Erde Ort).
Eine Planetenposition wird u.a. mit dem Koordinatensystem 1. Ordnung (Deklination u. Stundenwinkel) bestimmt: Stundenwinkel (t) = Ortssternzeit minus Rektaszension. Der Stundenwinkel der Erde auf Saturn ist der von hier
sichtbare kronographische Zentralmeridian (Zeile 24). Umgekehrt ist der geozentrische Stundenwinkel (Ortssternzeit des Greenwich-Nullmeridians - Rektaszension) des Planeten, der von dort sichtbare Zentralmeridian der Erde (Zeile 13).
Saturn im Ortsmeridian Manila: 15.5.1976 um 8h24m20.92s UT bzw. 9h24m20.92s MEZ bzw. 17h24m20.92s Landeszeit. Rektaszension u. Ortssternzeit sind gleich (AR 8h1m3.3s). Die Deklin. beträgt +20°57'55''. Saturn ist in der
Himmelsrichtung 179°59'60'' (= 180°) sichtbar, +83°37'5'' über dem Horizont. Saturn am Zenit auf +20°57'55'' nördl. geograph. Breite u. +120°59'00'' östl. Länge (Sub-Saturn Ort). Von Saturn gesehen ist dieser Ort genau in der Erdmitte
zu sehen (Zentralmeridian der Erde +120°59'00'' östl. Länge).
Die auf die Erdsphäre Rektaszension u. Deklination des Saturn-Nordpols beträgt AR 40.6°, Deklin. +83.54° (Epoche
J2000). Der höchste Punkt des Saturnäquators über dem Erdäquator liegt somit bei 90° - 83.5° = +6.5 Deklin., u. 180° - 40.6° = 139.4° Rektaszension. Der tiefste Punkt des Saturnäquators bei -6.5° Deklin., 40.6° AR. Der Positionswinkel
der Saturnachse mit der Nord-Sd-Richtung der Sphäre kann demzufolge 6.5° nicht berschreiten.
Die Schnittpunkte des Saturnäquators mit dem Erdäquator liegen dann J1,N1 bei 40.6° ±90° = 130.6° u. 310.6°. Am 1
.9.2009 um 0 Uhr TT besitzt Saturn die heliozentrische Rektaszension u. Deklin. (Tabelle) 175°44', +4°"12', geozentr. Rektaszension u. Deklin. 174°16', +4°37'. Die Sonnenposition am Sternenhimmel des Saturn liegt der heliozentr.
Saturnposition stets diametral gegenber: 355°44' AR, -4°12', die Erdposition am Sternenhimmel des Saturns liegt der geozentrischen Saturnposition diametral gegenber: 354°16' AR, -4°37' Deklin.
Da der Knoten Saturn-/Erdäquator bei 310.7° u. der tiefste Punkt bei AR 40.7°, Deklin. -6.5° liegt, schneiden hier Sonne u. Erde den Saturnäquator (kronograph. Br. von Sonne u. Erde rund 0°). Die Erdachse kann einen Winkel bis zu
90° - 83.5° = 6.5° gegen die Nord-Sd-Richtung eines Ortes auf Saturn erreichen.
Saturn befindet sich am Zenit des geograph. Ortes +4°37' geograph. Breite, -166°01' dynam. Länge = Ort in der scheinbaren Erdmitte, gesehen von Saturn.
Der Nordpol der Sonne liegt bei AR 286°, Deklin. +64° (Epoche J2000). Die Winkellage ihrer Rotationsachse gegen die
Nord-Sd-Richtung eines Ortes auf Saturn erreicht dadurch entsprechende Werte." Am 1.9.2009 ist zu Mittag Ortszeit die Sonnenachse auf Saturn somit nach Westen geneigt.
Auf - und Untergang des Saturn ab -0°34' Höhe auf bzw. unter (34' Refraktion). Aufgrund der Brechungswirkung dichter Luftschichten tritt in Horizontnähe eine Erhöhung der Gestirne um 34' ein. Geometrisch geht die Saturnmitte bei
0° auf, wird dann aber bereits in +0°34' Höhe beobachtet. Die topozentrischen Höhenangaben gelten für den scheinbaren bzw. mathematischen Horizont (Meeresspiegelniveau) bei 0 Meter Augeshöhe (topozentrische
Hähenanzeige einschließlich täglicher Aberration).
Die Kimm liegt z. B. bei 100 m Augeshöhe über NN 1.925' * Å100 m = 19' (Kimmtiefe) unter dem scheinbaren Horizont für Augeshöhe 0 Meter. Mittl. Refraktion in entsprechender Kimmtiefe bzw. Ausgeshöhe: 0.31' * ÅNN (bei 100 m ber NN = 3.1').
Auf- bzw. Untergang (an der Kimm) somit für -0°34' - 3.1' Refraktion - 19' mittl. Kimmtiefe = -0°56' topozentr. Höhenanzeige. (Die Äquator-Horizontal-Parallaxe beträgt allerdings nur rund 1'', so daß hier geozentrische u.
topozentrische Position bzw. wahrer u. scheinbarer Horizont einander nahezu entsprechen).
Zeile 22: Julianisches Datum (Tageszählung ab 1.1.-4712, 12h).
Physische Daten: Zeile 23: Kronographische Breite. Der Saturnmittelpunkt ist nach dem kronographischen Gradnetz gleich der kronographischen Länge u. Breite der Erde.
Zeile 15 - 21 bezeichnen die topozentrischen Koordinaten. Die auf den Beobachtungsort + Seehöhe bezogene topozentr. u. geozentr. Position unterscheidet sich max. nur um 1'' (das unter >Geozentr. Daten< angeführte gilt für die
>Topozentr. Daten< gleichermaßen).
Der Zentralmeridian verläuft genau durch die Planetenmitte (Phase unberücksichtigt). Saturn-Gradnetz nach Rotation
der beobachteten Radioemission (= System III - Rotationszeit 10h39m22.4s). Rotationzeit der äuqatorialen Atmosphäre 10h14m0s (= System I). Der von der Erde aus sichtbare beleuchtete Teil ist stets nahe 1 (= 100 %). Der scheinbare
Äquatordurchmesser beträgt 15.19'' (Zeile 26). Wahrer Durchm. 120536 km durch Erdentfernung (10.94138 AE mal 149 597 870 km) = arctan 0.00007364093 = 0.0042193145° * 3600'' = scheinbarer Äquatordurchmesser 15.19'' (Bogensek.).
Zeile 28 u. 29 geben den geozentrischen, scheinbaren Winkeldurchmesser der großen (a) u. kleinen Achse (b) der Ringellipse.
Der Phasenwinkel (Zeile 30) kann max. 6.5° erreichen (hier 2.15°). Der Positionswinkel der Phase wird entgegen dem Uhrzeigersinn ab irdischer Nordrichtung 0° bis 360°, gemessen (Zeile 32 z. B. 274.2°). Positionswinkel der Phase " 180° ergibt den Positionswinkel des Projektionsortes der Sonne auf der Planetenoberfläche (Sub-Solar Punkt). Die Phase
wird auch in Einheiten des scheinbaren planetaren Winkeldurchm. angegeben (Zeile 31 - Lichtdefekt 0.01'').
Zeile 33: Der Positionswinkel der Rotationsachse des Planeten wird entgegen dem Uhrzeigersinn ab sphärisch Nord
gezählt (0° bis 360°). Am 10.1.1988 0h TT weicht die Achse 5.25° von der ird. Nordrichtung ab."Zeile 34: Parallaktischer Winkel. Positionswinkel der Zenitrichtung am Gestirn ab irdischer Nordrichtung. Zeile 35: Zenithelligkeit
des Planeten. Zeile 36: Kronographische Breite der Sonne über dem Saturnäquator bzw. über der Ringebene.
Zeile 37: Auf den Sonnenmittelpunkt bezogener Zentralmeridian. Mitte des Saturn von der Sonne aus gesehen."
Zeile 38: Geozentr. ekliptikale Sonnenlänge (am 10.1.1988 0 Uhr TT = 288.9453°. Geozentr. ekl. Sonnenlänge 0° = irdischer Frhlingsanfang, 90° = Sommeranfang, 180° = Herbstanfang, 270° = Winteranfang). Zeile 39 u. 40: Geozentr.
Höhe u. Himmelsrichtung der Sonne. Sonnenauf- u. -untergang bei -0°50’ Höhe (34' Refraktion u. 16' Sonnenhalbmesser).
Zeile 41 u. 42: Kornozentr. Deklination der Sonne auf Saturn u. kronozentr. Sonnenlänge auf der Saturnbahn.
Frühlingsanfang auf Saturn bei 0° kronozentrische Länge u. 0° Breite der Sonne (Kantenansicht des Rings). Sommeranfang bei 90° Länge u. Deklin. +26.7° (größte Ringöffnung). Herbstanfang bei 180° kronozentr. Länge u. 0°
Breite. Winteranfang bei 270° Länge u. -26.7° Breite. Am 10.1.1988 0 Uhr TT beträgt die kronozentr. Deklin. +26.74° (größte Ringöffnung) u. die Länge 90.92°, also kurz nach Sommeranfang.
Winteranfang auf Saturn z. B. am 29.5.3004 um 0 Uhr TT:
29.5.3004 0h TT = kronozentr. Länge der Sonne 270.00°.
28.5.3004 0h TT = kronozentr. Länge 269.96°
0.04°/24h = 0.001666° (270° - 269.96°)/0.0016666° = 29.5.3004 0 Uhr TT.
Zeile 43: Zeitkorrektur DT in Zeitsekunden.
Zeile 44: Rechtwinklige geozentr. Saturnkoordinaten x,y,z. Mittl. Äquator u.Äquinoktium B1950. Mittl. Äquator u. Äquinoktium J2000. Mittl. Äquator u. Äquinoktium des Datums.
Ringsystem
Der Saturnring besitzt folgende Dimension. Äquatorialradius Saturn: 60268 km (= 1 Radius R). Ringradius: D-Ring Innenrand 67000 km (R 1.111), C-Ring Innenrand 74400 km (R 1.2345), B-Ring Innenrand 91900 km (R 1.5248), B
-Ring Auenrand 117400 km (R 1.9479), [Cassini-Teilung] A-Ring Innenrand 121900 km (R 2.0226), A-Ring Encke-Teilung Mitte 133400 km (R 2.21345), A-Ring Außenrand 136600 km (R 2.266542), F-Ring Mitte 140300 km (R 2
.327935), G-Ring Mitte 170000 km (R 2.82073), E-Ring Innenrand ~180000 km (R ~2.9866), E-Ring Auenrand ~480000 km (R ~7.96442).
i = Neigungswinkel der Ringebene gegen die Ekliptik.
W = aufsteigender Knoten der Ringebene mit der Ekliptik.
apol = geozentr. Rektaszension (gerade Aufsteigung) des Nordpols der Rotationsachse des Planeten bzw. der Ringebene; dpol = geozentr. Deklination der Rotationsachse des Planeten bzw. der Ringebene; J = Winkel der Ringebene mit dem
mittl. Erdäquator; N = Rektaszension des aufsteigenden Knotens der Ringebene mit dem Erdäquator; w = Längendifferenz zwischen N u. a; B = kronozentr. Erhebung der Erde über der Ringebene; U = auf die Ringebene
bezogegene, geozentr. Länge des Saturn ab N; P = geozentr. Positionswinkel der Ringellipse; B' = kronozentr. Erhebung der Sonne ber der Ringebene; U' = auf die Ringebene bezogene, heliozentr. Länge des Saturn ab N; P' = heliozentr.
Positionswinkel der Ringellipse; u = Differenz des auf Sonne bzw. Erde bezogenen Zentralmeridians (U' + w - U).
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