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Warum kann man die Asteroiden nicht erkennen und sehen, die an der Erde vorbei fliegen?

Von / 2. November 2015 / 10 Kommentare / Seite 2 von 2 / Auf einer Seite lesen
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Wie groß ist das jetzt im Vergleich? Nehmen wir wieder den Mond als Maßstab. Der erscheint am Himmel unter einem Winkel von 0,5 Grad, wie diese – nicht maßstabsgetreue! – Skizze zeigt!

Skizze zur Veranschaulichung des Winkeldurchmessers des Mondes (nicht maßstabsgetreu!)

Skizze zur Veranschaulichung des Winkeldurchmessers des Mondes (nicht maßstabsgetreu!)

0,5 Grad sind 30 Bogenminuten; wir können mit freiem Auge als noch Strukturen erkennen, die knapp ein Dreißigstel des Vollmonddurchmessers ausmachen. Wir können das ganze aber natürlich auch in Kilometer umrechnen. Wir wissen, dass der Mond ungefähr 370.000 Kilometer entfernt ist. Mit den Formeln zur Trigonometrie die man noch aus der Schule kennt, kann man jetzt ganz einfach berechnen, wie groß ein Objekt sein musss, das in einer Entfernung von 370.000 Kilometern unter einem Winkel von 1,15 Bogenminuten erscheint (man kann auch einfach den Winkel in Radiant mit der Entfernung multiplizieren).

In diesem Fall sind das 130 Kilometer. Alles was kleiner als 130 Kilometer ist, ist für uns mit freiem Auge auf dem Mond also nicht sichtbar!

Damit ist übrigens auch klar, warum selbst Asteroiden wie der Halloween-Asteroid, der kürzlich sehr nahe an der Erde vorbei geflogen ist, mit freiem Auge kein spektakulärer Anblick gewesen wäre. Selbst wenn er hell genug gewesen wäre, um überhaupt gesehen werden zu können (was nicht der Fall war), war er mit einer Größe von 600 Metern und einem Abstand von 480.000 Kilometer weit unterhalb des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges.

Um ein 600 Meter großes Objekt mit freiem Auge auflösen zu können, dürfte es nicht weiter entfernt sein, als knapp 1800 Kilometer! Und das ist dann doch eine sehr knappe Distanz. So nahe kommen uns Asteroiden – zum Glück – sehr selten!

Mehr Antworten findet ihr auf der Übersichtsseite zu den Fragen, wo ihr selbst auch Fragen stellen könnt.

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Kommentare (10)

  1. #1 MartinB
    2. November 2015

    Das Argument verwirrt mich ehrlich gesagt. Denn ein Stern ist auch kleiner als 1,15 Bogenminuten. Anders gesagt: Wenn der Halloween-Asteroid hell leuchten würde, würden wir ihn doch sehen können, völlig unabhängig vom Auflösungsvermögen. (Steht ja auch am Anfang des Artikels.) Mir ist nicht so richtig klar, wie die beiden Faktoren Helligkeit und sichtbare Größe zusammenwirken, um die Sichtbarkeit zu bestimmen.

  2. #2 schlappohr
    2. November 2015

    Man muss den Begriff “Sichtbarkeit” etwas weiter präzisieren. Was Florian beschrieben hat, ist die Mindestgröße, die eine Struktur haben muss, damit sie vom Sensor (dem Auge oder der Kamera) vollständig rekonstruiert werden kann. Auch kleinere Strukturen sind bei genügender Helligkeit sichtbar, aber eben keine Details rekonstruierbar. Du wirst in einem Stern nie etwas anderes als einen Lichtpunkt sehen, egal wie hell er ist. Dazu bräuchtest Du ein größeres Abbildungssystem mit einer höheren Auflösung (i.e. Teleskop).

    Bei der Bewertung von Kameras verwendet man manchmal ein Muster aus immer enger liegenden Linien und schaut dann, bis zu welchem Linienpaar die Kamera noch auflösen kann. Jenseits davon sind auch noch hell-dunkel-Strukturen erkennbar, die sich aber überlagern, und es gibt keine eindeutigen Liniengrenzen mehr.

  3. #3 Florian Freistetter
    2. November 2015

    @MartinB: Ok. Es geht um das Auflösungsvermögen. Sehen würdest du einen Asteroid natürlich schon, wenn er hell genug ist. Aber halt nur als Lichtpunkt. Ich sitz gerade müde im Zug (so wie fast jeden Tag in den letzten Wochen) und wollte einen Artikel zu den Fragen schreiben, die mir zu dem Halloween-Ding gestellt worden sind. Aber ich hätte die Überschrift vielleicht lieber besser ausgeschlafen oder anders formulieren sollen. Die meisten Laien, die mich fragen, ob man denn den Asteroid “sehen” kann, stellen sich da ja tatsächlich vor, man würde einen Felsbrocken am Himmel beobachten können. Und das ist halt nicht möglich, wenn er nicht WIRKLICH nahe ist…

  4. #4 Florian Freistetter
    2. November 2015

    @MartinB: Ok. Es geht um das Auflösungsvermögen. Sehen würdest du einen Asteroid natürlich schon, wenn er hell genug ist. Aber halt nur als Lichtpunkt. Ich sitz gerade müde im Zug (so wie fast jeden Tag in den letzten Wochen) und wollte einen Artikel zu den Fragen schreiben, die mir zu dem Halloween-Ding gestellt worden sind. Aber ich hätte die Überschrift vielleicht lieber besser ausgeschlafen oder anders formulieren sollen. Die meisten Laien, die mich fragen, ob man denn den Asteroid “sehen” kann, stellen sich da ja tatsächlich vor, man würde einen Felsbrocken am Himmel beobachten können. Und das ist halt nicht möglich, wenn er nicht WIRKLICH nahe ist…

  5. #5 Wizzy
    2. November 2015

    Das Auflösungsvermögen hat nichts damit zu tun, ob man ein Objekt überhaupt erkennen kann, sondern allein dessen scheinbare Helligkeit (die Helligkeit am Ort des Beobachters) die Signalschwelle des Messgerätes – in diesem Fall: Auge – sowie äußere Störquellen/Rauschen. Beispielsweise ist ein Stern am Tag normalerweise nicht zu sehen, weil der blaue Himmel das Umgebungsrauschen drastisch erhöht.

    Das Auflösungsvermögen hingegen bestimmt allein, ob man räumliche Details an dem Objekt erkennen kann. Natürlich ist die scheinbare Helligkeit auch abhängig von der Objektgröße: Ein kleiner Asteroid ist dunkler als ein großer.

  6. #6 MartinB
    2. November 2015

    @Florian
    Ach so, danke, ich dachte, die Frage wäre gewesen, ob man da überhaupt nen Lichtpunkt sieht.

  7. #7 Chemiker
    3. November 2015

    Der Mond […] ist der einzige Himmelskörper, bei dem man auch ohne optische Hilfsmittel irgendwelche Strukturen erkennen kann!

    Ich glaube, das kann nicht stimmen. Die Andromeda-Galaxie hat einen Durch­messer von 5 Bogen­sekun­den und kann folg­lich vom Auge auch auf­gelöst wer­den, zu­min­dest wenn die Bedin­gun­gen gut genug sind für die äußeren, licht­schwäche­ren Teile. Bereits vor mehr als 1000 Jahren hat ʿAbd ar-Raḥman aṣ-Ṣūfī das Ding als „Wolke“ be­schrie­ben, und der hatte ja kein Teleskop.

    Ich finde es übrigens faszinierend, daß wir mit unseren Augen den Mond nur 30×30 Pixel genau sehen können. Intuitiv hätte ich an­genom­men, daß ich daran viel mehr Details sehen kann, aber das ist wohl ein Trugschluß, denn die Optik lügt nicht.

    Ich habe mir gerade ein Photo des Mondes auf 30×30 ge­schrumpft und dann soweit ver­größert, daß er mir in der richtigen „Größe” erschien . Das sah sehr pixelig und un­natür­lich aus. Offen­bar ver­wen­den bereits die Augen einen ge­schick­te­ren Inter­polations­algorith­mus als GIMP.

  8. #8 Gerrit
    3. November 2015

    @Chemiker

    daß er mir in der richtigen „Größe” erschien . Das sah sehr pixelig und un­natür­lich aus.

    Die richtige Größe wäre 0.5 Grad; das ist etwa die halbe Breite deines Zeigefingers bei ausgestrecktem Arm. Ich kann bei einem 30×30 Pixelmond in der Größe die Pixel nicht mehr erkennen.

  9. #9 Alderamin
    3. November 2015

    @Chemiker

    Die Andromeda-Galaxie hat einen Durch­messer von 5 Bogen­sekun­den und kann folg­lich vom Auge auch auf­gelöst wer­den, zu­min­dest wenn die Bedin­gun­gen gut genug sind für die äußeren, licht­schwäche­ren Teile. Bereits vor mehr als 1000 Jahren hat ʿAbd ar-Raḥman aṣ-Ṣūfī das Ding als „Wolke“ be­schrie­ben, und der hatte ja kein Teleskop.

    Die Andromeda-Galaxie hat einen scheinbaren Durchmesser von über 3° (6 Vollmonddurchmesser), aber den größten Teil davon sieht man nicht, weil er viel zu lichtschwach ist. Man sieht nur das helle Zentrum, und das normalerweise auch nur, wenn man daran vorbei schaut und die lichtstärkeren Stäbchenzellen außerhalb des Mittelpunkts des Gesichtsfelds nutzt. Die sehen allerdings nicht sehr scharf, und Andromeda erscheint nur als ein strukturloses Nebelfleckchen, wie auch der Orionnebel, Omega Centauri oder M13, die ebenfalls mit bloßem Auge gesehen werden können. Eher kann man noch Struktur in der Milchstraße erkennen. Die australischen Ureinwohner sahen in den Dunkelwolken vor der Milchstraße einen Emu. Wie die Magellanschen Wolken mit bloßem Auge aussehen, dazu kann ich nichts sagen, die habe ich noch nicht gesehen, aber ich bin sicher, die erscheinen auch ausgedehnt.

    Die Aussage, dass man nur auf dem Mond mit bloßem Auge Strukturen erkennen kann, kann man so stehen lassen, und man erkennt auf ihm sogar mehr Details als durch ein Amateurteleskop auf dem Mars (ohne digitale Bildverarbeitung). Von Struktur würde ich bei Nebeln nicht sprechen wollen, wenn man die so gerade eben überhaupt wahrnimmt. Auch nicht bei den Doppelsternen, die das bloße Auge noch trennt wie Epsilon Lyrae oder Alcor und Mizar.

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