Das Universum:
Vom Mond bis zu
den fernsten Galaxien
Pädagogische Hochschule, Feldkirch
Robert Seeberger
Do. 9.10.08
Pädagogische Hochschule, Feldkirch
Robert Seeberger
Das Universum:
Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien
• Do. 9.10.: Orientierung am Nachthimmel;
Sonnenprojektionsgerät „Solarscope“
Kurze Geschichte der Astronomie;
Unser Sonnensystem
• Do. 16.10.: Struktur der Milchstraße; Die Welt der
Galaxien; Kosmologie – die Lehre von der
Entstehung des Universums
• Dritter Termin: Mondbeobachtung durch ein Fernrohr
Do. 9.10.08
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Orientierung am Himmel
• Uhrzeit, Datum
• Himmelrichtung
• Sternbilder, Fixsterne
• Planeten
Do. 9.10.08
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Drehbare Sternkarte
Do. 9.10.08
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Einstellung auf Datum und Uhrzeit
•
Do. 9.10.08
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Erstellt mit Cartes du Ciel, Prof. Manfred Huber
Blick nach Norden
Die Sternbilder die nicht untergehen nennt man zirkumpolar.
Do. 9.10.08
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Erstellt mit Cartes du Ciel
Blick nach Norden
Die Sternbilder die nicht untergehen nennt man zirkumpolar.
Do. 9.10.08
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Do. 9.10.08
Erstellt mit Cartes du Ciel
DUDEN Basiswissen Schule Astronomie
Zirkumpolare Sternbilder
Die Ursache liegt darin, dass unsere Horizontebene schräg
zur Erdachse liegt.Pädagogische Hochschule, Feldkirch
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Erstellt mit Cartes du Ciel
Blick nach Osten
Durch die Erdrotation gehen im Osten die Sterne auf
Do. 9.10.08
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Erstellt mit Cartes du Ciel
Blick nach Westen
und im Westen unter
Do. 9.10.08
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Erstellt mit Cartes du Ciel
Wo finden wir die Planeten am Himmel
Hier die Bewegung des Mars über 6 Monate hinweg.
Do. 9.10.08
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DUDEN Basiswissen Schule Astronomie
Erklärung der Planetenbahnen
Ptolemäus erklärte 100 n.Chr. die Bahnen durch seine Epizykeltheorie.
Do. 9.10.08
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DUDEN Basiswissen Schule Astronomie
Erklärung der Planetenbahnen
Die Erklärung von Kopernikus 1543 war dann um einiges logischer.
Do. 9.10.08
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DUDEN Basiswissen Schule Astronomie
Die Eigenbewegungen der Sterne
Der Große Wagen heute und in 1 Million Jahren
Do. 9.10.08
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VA Diasatz
Die Präzession der Erde
Unten sehen wird die Situation nach 13.000 Jahren
Do. 9.10.08
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Erstellt mit Cartes du Ciel
Die Präzession der Erde
Links sehen wir die wahre Position der Sonne am 4.3.2008 im
Wassermann und nicht wie astrologisch in den Fischen.
Rechts sehen wir die Position der Sonne vor 2000 Jahren am 4.3.08
Do. 9.10.08
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VA Diasatz
Die Präzession der Erde
Do. 9.10.08
Als Folge haben sich die astrologischen Tierkreiszeichen
gegenüber dem wahren Himmel verschoben.
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Astronomische Jahrbücher
Neben der drehbaren Sternkarte gehört ein Jahrbuch zum
Rüstzeug des Hobby-Astronomen.
Do. 9.10.08
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Sonnenbeobachtung
• Finsternisbrille (Transite, gr. Flecken, Finsternisse)
• Fernglas/Teleskop + Weißlichtfilter
• H-Alpha Beobachtungen (Protuberanzen)
• Projektionsteleskope z.B. Solarscope
Do. 9.10.08
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Sonnenbeobachtung
• Fernglas/Teleskop + Weißlichtfilter
• H-Alpha Beobachtungen (Protuberanzen)
Do. 9.10.08
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Sonnenbeobachtung
Projektionsteleskope z.B. „Solarscope“
Sonnentag, Wahrer Mittag, Rotation der Sonne,
Breite des Ortes, Neigung der Erdachse
Do. 9.10.08
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Kurze Geschichte der Astronomie
• Älteste aller Naturwissenschaften: Anfänge?
• Archäoastronomie
• Kreisgrabenanlagen 7000 Jahre alt
Do. 9.10.08
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Großsteinbauten Megalithe
• Zeitbestimmung
• Kalenderbauten
• Planetenpositionen
• Finsternisse
Megalithbauten:
Do. 9.10.08
Stonehenge zirka 4000 Jahre alt
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Anfänge
• Himmelsscheibe von
Nebra, 3500 Jahre alt
Plejaden – Siebengestirn?
Do. 9.10.08
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Die Griechen
• Babylonien, Ägypten, China, Mittelamerika
Nach Babyloniern (5.-6.Jh v.Chr.)  Griechen
Aristarach von Samos
310-230 v.Chr.
Heliozentrisches Weltbild
Erathostenes: Kugelgestalt der
Erde
Do. 9.10.08
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Die Griechen
• Hipparchos 150 v.Chr. Geozentrisch
•Epizykeltheorie
Almagest des
Ptolemäus
100 -160 n Chr.
Do. 9.10.08
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Kopernikus 1473 - 1543
• Wende zum heliozentrischen
System
• Kugelgestalt der Erde
• Epizyklen, da er Kreisbahnen mit
konstanter Geschwindigkeit der
Planeten annahm
• Genaue Beobachtungen von
Tycho Brahe 
• Keplerschen Gesetze
Do. 9.10.08
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Galileo Galilei 1564 -1642
• Fernrohrbeobachungen ab 1609:
•Jupitermonde, Venusphasen, Sonnenflecken,
Mondkrater, Sterne der Milchstraße…
Daher UNESCO und UNO: 2009
Internationales Jahr der Astronomie
Sir Isaac Newton: Gravitationsgesetz
als physikalische Erklärung
Do. 9.10.08
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19. Jhdt.: Astrophysik
• Fraunhoferlinien
•
Dopplereffekt
Do. 9.10.08
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20. Jahrhundert - Wissensexplosion
• Natur der Nebel
• Galaxienflucht
• Urknalltheorie
• Pulsare
• Quasare
• Gravitationslinsen…
Do. 9.10.08
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Das Sonnensystem: die Sonne
• 4,6 Mrd. Jahre alt
• ca. 100 Erddurchmesser
• im Inneren rund
15 Millionen Grad
Do. 9.10.08
Sonne im h-Alpha -Licht, Soho (NASA)
• Besteht aus
Wasserstoff und
Helium
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Energieerzeugung der Sonne
Sonne, NASA
• Jede Sekunde werden
mehr als 4 Millionen
Tonnen Masse in
Energie umgewandelt
Eine riesige Protuberanz
Do. 9.10.08
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Die Rotation der Sonne
Die Sonne rotiert nicht
wie ein Festkörper.
25 Tage am Äquator
28 Tage an den Polen
Do. 9.10.08
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Sonnenflecken
Das sind kältere Zonen auf der Sonne (nur rund 4500 °C)
Do. 9.10.08
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Brockhaus Multimedial
Die Sonnen-Corona
Do. 9.10.08
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Unsere 9 Planeten
Mein
Vater
Erklärt
Mir
Jeden
Sonntag
Unsere
Neun
Planeten
Do. 9.10.08
Merkur
Venus
Erde
Mars
Jupiter
Saturn
Uranus
Neptun
Pluto
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Größenvergleich der erdähnlichen Planeten, NASA
Die erdähnlichen Planeten
Merkur
Do. 9.10.08
Venus
Erde
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Mars
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Der Merkur
• Größe rund 1/3 der Erde
• Größter Temperaturunterschied
im Sonnensystem -180 bis 430°C
Merkur bei Anflug von Mariner 10, USGS/NASA
• Masse 1/20 der Erde
Foto von Mariner
Do. 9.10.08
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Do. 9.10.08
Merkur, Hjilly and lineated terrain (Mariner 10), Calvin J. Hamilton
Merkur, Caloris Becken (Mariner 10), Calvin J. Hamilton
Der mondähnliche Merkur
Caloris Becken
„Weird terrain“
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Die Entstehung der Krater
Do. 9.10.08
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Die Venus
• Ein Venustag dauert
116 Erdtage
• 90-facher Luftdruck
Calvin J. Hamilton
• Temperaturen um 470 °C
Venus im sichtbaren Licht und Radar
Do. 9.10.08
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Radarbilder der Venus
Auf Grund der Wolken sind optisch keine Oberflächenstrukturen erkennbar.
Do. 9.10.08
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Erde, NASA
Unsere Erde
Do. 9.10.08
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Der Erdmond
• Mittlerer Abstand
384.405 km
9,6 facher Erdumfang
• Radius rund ¼ der Erde
Mondmosaik www.wonderplanets.de/mond.html
• Temperaturen -150°C bis
130°C
Do. 9.10.08
• Masse 1/82 der Erde
• Schwerkraft nur rund 1/6
der Erde
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Ein Ausschnitt des Mondes
Mondmosaik www.wonderplanets.de/mond.html
Oben Ptolemäus (150 km)
Do. 9.10.08
Mitte Alphonsus
Unter Arzachel
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Brockhaus Multimedial
Die Mondentstehung
Die Theorie wurde erst durch die Mondlandungen abgesichert
Do. 9.10.08
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Bildquelle NASA
Die erste Mondlandung 1969
Aldrin fotografiert vom Kommandanten Armstrong
Do. 9.10.08
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http://nssdc.gsfc.nasa.gov/imgcat/hires/a15_h_85_11451.gif
Die erste Mission mit dem Mondauto
Die Besatzung von Apollo 15 bei der Hadley-Rille
Do. 9.10.08
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http://www.pevomuc.de/Mondlandung/Mondlandung-1.html
Die letzte Mondlandung 1972
Astronaut Cernan von Apollo 17 im Tal Taurus-Luttrow
Do. 9.10.08
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Der Planet Mars
• Größe rund ½ der Erde
• Masse 1/10 der Erde
Mars, Valles Marineris, NASA/USGS
• Monde: Phobos, Deimos
Valles Marineris im Vergleich mit Nordamerika
Do. 9.10.08
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Der Mars
• Staubstürme
Mars-Oberfläche, Viking 1, NASA
• wüstenartige Oberfläche
Mars, Hubble Space, Telescope, STScI
• Polkappen aus Wasserund Kohlendioxid-Eis
Do. 9.10.08
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Die Marskanäle von Schiparelli
Do. 9.10.08
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Weitere Marslandungen
Oben Pathfinder
Rechts Opportunity
Do. 9.10.08
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Der Asteroidengürtel
• 1801 Ceres entdeckt
• Millionen von Fels- und
Metallbrocken
• Jupiter verhinderte die
Planetenentstehung
NASA
• Manche kommen auch
der Erde nahe
„Near-earth Objects“
Do. 9.10.08
Position des Asteroidengürtels
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Zwei Asteroiden
NASA
Galileo, 1993, NASA
433 Eros (33 km)
243 Ida (54 km lang) mit „Mond“
Do. 9.10.08
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Entfernungen im Sonnensystem
• Die Erde ist von der Sonne ca. 150 Millionen
Kilometer entfernt.
• Diese Strecke bezeichnet man als
Astronomische Einheit = 1 AE
• Entfernungen zu anderen Planeten gibt man
oft in Vielfachen dieser Einheit an.
Beispiele:
Entfernung Sonne – Merkur ca. 0,39 AE
Entfernung Sonne – Mars
ca. 1,52 AE
Entfernung Sonne – Pluto
ca. 39,4 AE
Do. 9.10.08
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Lichtlaufzeiten
• Lichtgeschwindigkeit rund 300.000 km/Sekunde
• Laufzeit zum Mond:
1,25 Sekunden
• Laufzeit zur Sonne:
ca. 8 Minuten
Wir blicken 8 Minuten in die Vergangenheit!
• Laufzeit zum Mars:
Minimum 4 Minuten
• Laufzeit zum Jupiter:
rund 42 Minuten
• Laufzeit zum Pluto:
über 5 Stunden
Probleme mit der Kommunikation
Do. 9.10.08
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Flugzeiten eines Flugzeugs
• Annahme 1000 km/h
Do. 9.10.08
• Flugzeit Europa – Amerika:
ca. 7 Stunden
• Flugzeit zum Mond:
ca. 16 Tage
• Flugzeit zur Sonne:
ca. 17 Jahre
• Flugzeit zum Mars:
ca. 9 Jahre
• Flugzeit zum Jupiter:
ca. 72 Jahre
• Flugzeit zum Pluto:
ca. 660 Jahre
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Planetenweg Übersicht
Beim Maßstab 1 zu 2 Milliarden ergeben sich folgende Werte:
Durchmesser
Planetenorte
Sonne
69,7 cm
Merkur
2,5 mm
29 m
Venus
6,1 mm
54 m
Auf dem Weg zum
Hauptgebäude
Erde
6,4 mm
75 m
Haupteingang
Mars
3,4 mm
114 m
Wasserrad
71,6 mm
389 m
Spital
Saturn
60 mm
714 m
Postgarage
Uranus
25,8 mm
1436 m
Karrenseilbahn
Neptun
24,5 mm
2249 m
Waldbahn Enz
1,2 mm
3687 m
Gütle
Jupiter
Pluto
Do. 9.10.08
Entfernung
Eingang Jahngasse
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NASA
Das äußere Sonnensystem
Do. 9.10.08
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NASA
Weitere „Planeten“
Do. 9.10.08
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Größenvergleich der Riesenplaneten, NASA
Die Riesenplaneten
Jupiter
Do. 9.10.08
Saturn
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Uranus
Neptun
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Der Jupiter
• 11 Erddurchmesser
• 317 Erdmassen
• Viele Wolkenbänder
• mehr als 60 Monde
NASA
• starke Abplattung
Jupiter mit dem Mond Io
Do. 9.10.08
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NASA
Jupiter mit den größten Monden
Der große rote Fleck und die Galileische Monde
Do. 9.10.08
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Der große rote Fleck
Hier handelt es sich um einen riesigen Wirbelsturm der
schon seit Jahrhunderten tobt.
Do. 9.10.08
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Der Mond Io
• Vulkanisch aktivster
Körper im Sonnensystem
Farbkontrast erhöht, Raumsonde Galileo, NASA
• Bedeckt von Schwefel
 Der Vulkan Loki
Do. 9.10.08
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Europa
• Junge flache Oberfläche
aus Eis (hell!)
Raumsonde Galileo, NASA
• Unter dem Eispanzer
könnte ein Ozean (mit
Leben?) sein
Do. 9.10.08
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Der Ringplanet Saturn
• 9 ½ Erddurchmesser
• 95 Erdmassen
• Geringste Dichte von
allen Planeten (würde
in Wasser schwimmen)
Hubble Space Telescope, NASA, 2004
• Entfernung 9,6 AE
• Großes Ringsystem
Do. 9.10.08
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Die Saturnringe
• Bestehen aus vielen
Einzelpartikeln
• Auch andere Planeten
haben Ringe
Do. 9.10.08
Farbkontrast erhöht, Raumsonde Galileo, NASA
• Quellen: Kollisionen
von Teilchen, von der
Oberflächen der Monde
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Schäferhundmonde
Die Ringunterteilungen werden von kleinen Monden erzeugt
Do. 9.10.08
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Der Saturnmond Titan
• Zweitgrößter Mond in
unserem Sonnensystem
• Temperaturen um -179°C
Titan in Falschfarben, NASA
• Atmosphäre ähnelt der
Uratmosphäre der Erde
Titan in Falschfarben
Do. 9.10.08
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während des Sinkfluges
NASA
NASA
Titanbildes des Landers Huygens
nach der Landung
Do. 9.10.08
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Saturnmond Mimas
• Durchmesser ca. 400 km
Mimas, Voyager 1, NASA
• Riesenkrater Herschel:
130 km Durchmesser,
10 km Tiefe,
6 km hoher Zentralberg
Mimas und Krater Herschel
Do. 9.10.08
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Planet Uranus
• 1781 von William
Herschel entdeckt
• 4 Erddurchmesser
• Entfernung 19,2 AE
Uranus, Voyager 2, NASA
• Rotationsachse nur
8° von Bahnebene
geneigt
Do. 9.10.08
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Planet Neptun
• 1846 vorausberechnet
und dann von Johann
Gottfried Galle gefunden
• 3,9 Erddurchmesser
• 17 Erdmassen
Neptun, Voyager 2, NASA
• Etfernung 30,05 AE
Do. 9.10.08
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Der neunte „Planet“ Pluto
• 1930 von Clyde Tombaugh
nach langer Suche entdeckt
Pluto, Eliot Young (SwRI) et al., NASA
• Entfernung ca. 40 AE
• Pluto mit Mond Charon im HST
• Seit letztem Jahr kein Planet mehr
Do. 9.10.08
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Robert Seeberger
Quelle unbekannt
Der Kuiper-Gürtel
Im Jahre 2002 wurde Quaoar gefunden / 2003 Sedna und UB313.
Zwei Jahre später entdeckte man, dass dieses Objekt sogar 1,5 mal
größer als Pluto ist.
Do. 9.10.08
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Kometen
• Kern aus Eis und Staub:
wenige hundert Kilometer
John Laborde, 1977
• Der Plasmaschweif zeigt
immer von der Sonne weg
Der Komet Hale-Bopp
Do. 9.10.08
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Brockhaus Multimedial
Kometen
Do. 9.10.08
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Kometen
Der Komet Ikeya-Zhang 2002 (30 Minuten)
Do. 9.10.08
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Die Oortsche Wolke
• 1950 von Jan Oort
vorhergesagt
• Kugelförmige Wolke aus
Kleinkörpern bei 50.000 AE
Quelle unbekannt
• Noch kein Objekt gefunden
Schema der Oortsche Wolke
Do. 9.10.08
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Do. 9.10.