Absolute Magnituden der Planeten?

[SebBechtold]

Hallo zusammen.

kennt jemand von euch eine Webseite, wo man die absoluten Magnituden der Planeten im Sonnensystem nachlesen kann? In Asteroiden-Datenbanken findet man die Angabe für jeden noch so kleinen Felsbrocken, aber zu den großen Planeten fand ich bisher trotz intensiver Suche überhaupt nichts.

Gruß,

Sebastian

 

[blue_scape]

Anscheinend bist du im falschen Board gelandet, dies ist eine Fotoecke.

 

[SebBechtold]

Ups, tatsächlich. Ich hab nur "Sonne, Mond, Planeten" gelesen und dachte, da sei ich richtig .

Dann möge ein Mod das bitte an die richtige Stelle verschieben, die Frage bleibt natürlich bestehen .

 

[JoachimRiehn]

Hallo Sebastian,
da sich bisher niemand gemeldet hat, auch kein Moderator:

kennt jemand von euch eine Webseite, wo man die absoluten Magnituden der Planeten im Sonnensystem nachlesen kann

Nein, kenne ich nicht. Aber:
Du bist doch so bewandert in Ephmeridenrechnung. Die scheinbare Helligkeit wird auf Grund von Erfahrungswerten berechnet.
Jupiter z.B.:

m = -9.40 mag + 5*log(r*delta)
[r: Abstand von Sonne, delta: Abstand von Erde in A.E.]

Die Feinheiten mit dem Phasenwinkel lassen wir einmal beiseite. Der zweite Term in obiger Formel ist also der Korrekturterm, die absolute Helligkeit ist -9.40.
Die Kennwerte müssten doch in deinen Quellen zur Epheridenrechnung stehen!

Die absolute Helligkeit bezieht sich auf den unnatürlichen Zustand, an dem Erde und Sonne am gleichen Ort sind und der Planet eine A.E. entfernt ist. Ist also nur ein Rechenwert.

Empirische Werte:
Merkur: -0.42
Venus: -4.40
Erde: -3.86
Mars: -1.52
Jupiter: -9.40
Saturn: -8.88
Uranus: -7.19
Neptun: -6.87
Pluto: -1.00

Eine Eichung und ein Anschluss an Absolutwerte ist in diesen Helligkeitsbereichen schwierig. Auch bei den hellen Sternen wie Wega wurde der Wert in jüngerer Zeit korrigiert. Es kann daher sein, dass in der Öffentlichkeit verschiedene Absolutwerte im Umlauf sind. Ich glaube kaum, dass irgendein rennomiertes astronomisches Institut scharf darauf sein wird, verbindliche Werte zu veröffentlichen.

Sebastian, fast wäre man geneigt mit einer Gegenfrage zu antworten: Wozu brauchst du das alles?

Mit Gruss, Joachim

 

[SebBechtold]

Hallo Joachim,

zuerst mal Danke für den Beitrag. Das meiste von dem, was Du geschrieben hast (Definition von absoluter Magnitude, Formel zum Berechnen der scheinbaren Magnitude, und der Sachverhalt insgesamt) weiß ich. Was ich nicht wusste und die ganze Zeit gesucht habe, ist wahrscheinlich genau deine Auflistung der Werte für die einzelnen Planeten. Wo hast Du die her? Ich hab nämlich wirklich eine ganze Weile gesucht, und ich behaupte einfach mal, dass ich Google durchaus bedienen kann .

Mir ist schon klar, dass schon allein durch die Definition der absoluten Magnitude für Planeten niemand die genauen Werte kennen kann, aber mit guten Schätzungen bin ich schon zufrieden. Also wie gesagt, danke .

Was mich gerade ein bisschen überrascht, ist, wie Du darauf kommst, dass ich hier viele Sachen frage (Zitat "Wozu brauchst du das alles" ). Es ist richtig, dass ich schon zwei oder drei Fragen zum Thema Sonnensystem gestellt habe, allerdings verteilt über mehr als ein halbes Jahr, und zu keinem der früheren Threads hattest Du etwas geschrieben, soweit ich das überblicke (hab gerade noch mal nachgeschaut). Gut, vielleicht hast Du mitgelesen. Trotzdem überrascht mich, dass dir das offenbar aufgefallen ist.

In den anderen Threads steht auch, wozu ich die Sachen brauche. Ich entwickle ein Programm, ähnlich wie Stellarium oder Celestia, nur natürlich bei weitem nicht so ausgefeilt und umfangreich. Ursprünglich war es ein Projekt für die Uni, mittlerweile schreib ich aus Spaß dran weiter. Und da ich bis vor einem Dreiviertel Jahr von dem gesamten Thema praktisch überhaupt keine Ahnung hatte, muss ich eben hier nachfragen, wenn es mir partout nicht gelingt, etwas auf eigene Faust herauszufinden.

Zu dem Programm:

Es ist in C++ geschrieben und simuliert das Sonnensystem, wobei die Umlaufbahnen der Planeten per VSOP87 und die räumliche Lage/Ausrichtung gemäß folgendem Paper berechnet wird:

http://www2.keck.hawaii.edu/realpublic/inst/people/conrad/research/pub/WGCCRE2006Feb9.pdf

Die Visualisierung ist mit OpenGL gemacht. Zur Zeit noch mit einem recht mängelbehafteten Client in purem Low-Level-OpenGL, zur Zeit arbeite ich aber an einem neuen, der OpenSceneGraph (www.openscenegraph.org) verwendet und hoffentlich in vieler Hinsicht um einiges besser wird.

Was die Simulation betrifft, funktioniert mittlerweile (nach Überwindung einiger großer Schwierigkeiten) alles Grundlegende, deswegen kommt jetzt die Verbesserung der Darstellung an die Reihe, und dazu gehört eben u.A. auch, dass die Planeten mit richtiger Helligkeit dargestellt werden. Der Code dazu ist fertig und funktioniert, mir fehlten nur noch die absoluten Helligkeitswerte, um sie in die Formel für die scheinbare Helligkeit einzusetzen.

Wobei mir da übrigens eines noch nicht klar ist, vielleicht kannst Du mir das beantworten: Ich benutze die Gleichung für m von hier: http://en.wikipedia.org/wiki/Absolute_magnitude, und ich nehme stark an, dass Du in deinem Beitrag oben die gleiche meinst. Wie kommt es, dass die absolute Helligkeit dort nur ein konstanter Summand ist und im Rest der Formel überhaupt nicht mehr vorkommt? Mit anderen Worten, warum ist der gesamte log(...)-Ausdruck für jeden Planeten gleich, unabhängig von Größe und Oberflächenbeschaffenheit?

Wenn das Programm optisch ein bisschen hübscher geworden ist und ich eine Urheberrechtsfrage bezüglich eines verwendeten Codeteils geklärt habe, kann ich es bei Interesse gern hier vorstellen bzw. zum Download anbieten. Es soll Open Source sein, alle verwendeten Bibliotheken sind es auch, nur eine unterliegt nicht der GNU Public License, sondern einer komischen anderen, von der ich noch klären muss, in wie weit sie mit der GPL kompatibel ist.

Du kannst Dir aber auch gern schon mal die Projektwebseite anschauen, da gibts auch ein paar Screenshots:

http://pille.iwr.uni-heidelberg.de/~planeten02/

So, ich hoffe, Du hast bis hier hin durchgehalten. Zumindest weißt Du jetzt, wozu ich die bisherigen und sicher noch kommenden Fragen stelle, und ich hoffe natürlich, dass Du Lust hast, auch zukünftig weiterzuhelfen .

Gruß und Clear Skies,

Sebastian

 

[JoachimRiehn]

Hallo Sebastian,

Das meiste von dem, was Du geschrieben hast weiß ich.
... deine Auflistung der Werte für die einzelnen Planeten. Wo hast Du die her?

Ich hatte mich vor kurzem zu Ephemeriden-Fragen geäussert:

http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbthreads/ubbthreads.php/ubb/showflat/Number/516022#Post516022

Was ich in meiner Antwort an dich geschrieben habe, ist nur ein kurzer Extrakt daraus. Aus dem Internet habe ich meine Infos und Weisheiten in diesem Fall nicht. Schau dir meine Formel für Jupiter an. Genau aus dieser Formel habe ich die absolute Helligkeit herausgelesen! Oliver Montenbruck erklärt das in seinem Buch noch etwas ausführlicher.

... zwei oder drei Fragen zum Thema Sonnensystem ... allerdings verteilt über mehr als ein halbes Jahr, und zu keinem der früheren Threads hattest Du etwas geschrieben ...

Du hast bisher nur einen Thread eröffnet und das war vor kurzem, nicht vor einem halben Jahr. Erst seit wenigen Tagen bist du ein Begriff für mich. Ich kontrolliere nicht jeden einzelnen Beitrag nach Spitzelmanier. Ich habe mich nur im nachhinein informiert, mit wem ich es genauer zu tun habe. Das ist doch das Gute an diesem Forum, dass man das kann.

Du hattest ein Programm angekündigt, das "primitiver" als
andere (Stellarium) ist. Mir scheint in deinen speziellen Punkten eher das Gegenteil der Fall zu sein.
Das Programm Stellarium ist das primitivere, wenn auch nicht so umfangreich.

Ich vermute, dass deine Quellen zur Ephemeriden-Rechnung ihrerseites lückenhaft sind. Da hättest du schon besser von Anfang an mal danach gefragt. Wir Forumsteilnehmer sind nicht die Hilfsmotoren, die immer einspringen, wenn Windflaute am Segelschiff ist. Aber beim Segelschiff-Bauen helfen wir uns gegenseitig schon.

Und da ich bis vor einem Dreiviertel Jahr von dem gesamten Thema praktisch überhaupt keine Ahnung hatte, muss ich eben hier nachfragen, wenn es mir partout nicht gelingt, etwas auf eigene Faust herauszufinden.

Nein. Du hast dich monatelang gar nicht ausdrücklich vorgestellt. Wenn du von einem Thema keine Ahnung hast, dann kannst du Fragen jederzeit stellen, z.B. im Forum für Literatur usw. (wenn es um Grundlagenwissen geht). Dann hilft dir jeder gerne.

Aber man muss wissen, auf welcher Grundlage man sich bewegt. Ich glaube, das ist auch jetzt noch ein Problem:

... beantworten: Ich benutze die Gleichung für m ...

Der Link selber ist nicht eindeutig, ich finde dort keine eindeutige Formel.
Ich möchte auf diese Frage aber erst antworten, wenn der Moderator gehandelt hat. Irgendwie sind wir hier fehl am Platz. Es wird für dich ja nicht so dringend sein.

... Urheberrechtsfrage ...

Ist doch gut, wenn du die "Open Source" Bewegung unterstützt.

Mit Gruss, Joachim

 

[SebBechtold]

Du hast bisher nur einen Thread eröffnet und das war vor kurzem, nicht vor einem halben Jahr. Erst seit wenigen Tagen bist du ein Begriff für mich. Ich kontrolliere nicht jeden einzelnen Beitrag nach Spitzelmanier. Ich habe mich nur im nachhinein informiert, mit wem ich es genauer zu tun habe. Das ist doch das Gute an diesem Forum, dass man das kann.

Hä? Das Thema, auf das Du dich da beziehst, ist von jemandem namens "RuhemasseNull", und das bin nicht ich. Versteh ich richtig, dass Du mir unterstellst, dass das ein Zweit-Account von mir sei? Inhalt und Tonfall deines Beitrag lassen sehr darauf schließen, allerdings frag ich mich, wie Du darauf kommst, und ob ich mich jetzt drüber ärgern oder es einfach nur albern finden soll. Kann es sein, dass in diesem Forum so einige Leute ein bisschen überspannt sind? However...das letzte, was ich hier beabsichtige, ist, irgend wen zu verar..... oder einen Streit vom Zaun zu brechen. Zur Klärung und Entschärfung:

1. Wie gesagt, ich bin nicht "RuhemasseNull" und habe auch sonst keinen anderen Zweitaccount. Deine Intuition bzw. deine Informationsmöglichkeit, "mit wem Du es genauer zu tun hast" ist falsch.

2. Was ich bisher hier geschrieben habe, kannst Du über die Beitragssuche zu meinem Benutzernamen nachschauen. Das und nur das ist alles, was ich bisher in diesem Forum geschrieben hab.

3. Ausdrücklich vorgestellt hab ich mich allerdings in der Tat noch nicht. Dann möcht ich das hiermit mal nachholen:

Wie Du schon richtig bemerkt hast, heiß ich Sebastian. Ich bin Informatikstudent, und wodurch ich auf dieses Forum gekommen bin, steht ausführlich in meinem vorigen Beitrag. Das Thema Astronomie interessiert mich schon lange, tiefergehende Kenntnisse fehlten mir aber bisher, und "Sterngucken" zwar durchaus oft und gerne, aber nur mit bloßem Auge. Ich hab zwar sogar einen kleinen Bresser-Refraktor, aber der verstaubt seit vielen Jahren im Schrank. Mein Interessensschwerpunkt ist aus genannten Gründen derzeit das eher theoretische Thema Himmelsmechanik.

Ich hoffe, dass damit das Missverständnis aufgeklärt ist und Du mir zukünftig ein bisschen anders gegenübertrittst. Und damit mal zurück zum Thema:

Mir scheint in deinen speziellen Punkten eher das Gegenteil der Fall zu sein.
Das Programm Stellarium ist das primitivere, wenn auch nicht so umfangreich.

Nein. Stellarium hat viele Features, die ich sehr wichtig und gut finde und die mein Programm noch lange nicht bzw. vielleicht niemals haben wird.

Ich vermute, dass deine Quellen zur Ephemeriden-Rechnung ihrerseites lückenhaft sind. Da hättest du schon besser von Anfang an mal danach gefragt. Wir Forumsteilnehmer sind nicht die Hilfsmotoren, die immer einspringen, wenn Windflaute am Segelschiff ist.

Siehe oben...

Was die Ephemeridenrechnung in meinem Programm betrifft: Die funktioniert prima und dürfte auf dem gleichen Niveau wie Stellarium oder Celestia sein. Ich hab deren Quelltext zwar nur überflogen, weiß aber, dass Sie die gleichen Verfahren benutzen. Dass meine Implementierung korrekt ist, kann man leicht durch Vergleich der Resultate mit anderen Programmen überprüfen.

Der Link selber ist nicht eindeutig, ich finde dort keine eindeutige Formel.

Ziemlich weit unten im Abschitt "Absolute Magnitude for planets (H)", die Formel, die mit "m = H + log..." anfängt.

Ich möchte auf diese Frage aber erst antworten, wenn der Moderator gehandelt hat. Irgendwie sind wir hier fehl am Platz. Es wird für dich ja nicht so dringend sein.

Da hast Du wohl Recht. @Moderator, bitte verschieben .

Gruß,

Sebastian

 

[JoachimRiehn]

Nochmals: Hallo Sebastian,

Hä? Das Thema, auf das Du dich da beziehst, ist von jemandem namens "RuhemasseNull", und das bin nicht ich.

Das weiss ich und das war mir von Anfang an klar. Du hattest eine konkrete Frage nach meiner Liste gestellt. Und nur auf diese konkrete Frage bezog ich meinen Link zum anderen Thread und habe damit deine Frage beantwortet; das weisst du genau.

Ich sagte weiter, dass du vorher nur einen Thread in diesem Forum initiiert hast und meinte damit eindeutig das Thema mit den Planeten-Rotationen und sonst nichts.

Versteh ich richtig, dass Du mir unterstellst, dass das ein Zweit-Account von mir sei?

Nein, das verstehst du falsch. Mir ist völlig klar, das die "RuhemasseNull" ein anderer Typ ist als du es bist. Wenn ich gesagt habe, dass du in Epheridenrechnung bewandert bist, war das nicht ironisch gemeint, sondern es war die Feststellung einer Tatsache. Zum Hintergrund der "RuhemasseNull" liegen Welten verglichen mit deinem Hintergrund.

Was ich bisher hier geschrieben habe, kannst Du über die Beitragssuche zu meinem Benutzernamen nachschauen.

Diese Beitragssuche hatte ich längst gemacht. Oft übergeht man nach einer solchen Suche den Thread. Ich habe dich aber nicht ignoriert, sondern ausführlich und sachlich geantwortet. Und das werde ich auch in Zukunft tun. In deinem ersten (von dir initiierten Thread) hattest du eine detaillierte Auskunft von Leuten erhalten, die kompetenter sind als ich. Ich brauchte also in diesem
ersten Thread nicht zu antworten, jetzt sieht es aber anders aus.

... ich heiß Sebastian...
Das Thema Astronomie interessiert mich schon lange, tiefergehende Kenntnisse fehlten mir aber bisher
... "Sterngucken" .. aber nur mit bloßem Auge..

Niemand, auch du nicht, ist verpflichtet einen vollständigen Offenbarungseid abzulegen. Es geht nur um mindestens einen konkreten Aufhänger, mit dem man die Teilnahme und Diskussion in den Foren beginnt.
Dass du auch ein aufmerksamer Beobachter bist, sah ich schon aus deinem entsprechenden Beitrag.

Mein Interessensschwerpunkt ist aus genannten Gründen derzeit das eher theoretische Thema Himmelsmechanik.

Das sind starke Worte. Wir zwei haben uns mit Schwerpunkt über Angelegenheiten der sphärischen Astronomie unterhalten. Dahinter lugt die Himmelsmechanik um die Ecke. Aber niemand kann sich so nebenbei in sechs Monaten in die Himmelsmechanik einarbeiten, noch nicht einmal Gauss konnte das.

Was die Ephemeridenrechnung in meinem Programm betrifft...

Ich glaube dir, dass deine Programme korrekt funktionieren. Aber wenn es an die Berechnung der scheinbaren Helligkeiten der Planeten geht, dann werfen sie das Handtuch.
Warum?
Weil die Quellen des Internets, aus denen du schöpfst, unvollständig sind. Das hast du selbst erfahren müssen.

Vor der Ankunft des Internet war das so: die Ephemeriden-Rechnungen hatten immer einen Abschnitt, in dem diese scheinbaren Helligkeiten aus wenigen Kenngrössen berechnet wurden. Das war so bei Montenbruck, bei Hermann Mucke, sogar bei Ahnert (dem Altmeister der Amateurastronomen). Auf diese Eph-Rechnungen bezog ich mich in meinem Link, den du irrigerweise als Aggression gegen dich interpretiert hast.

Der Link selber ist nicht eindeutig, ich finde dort keine eindeutige Formel.

Ist leider immer noch so. Bitte mal unabhängig nachkontrollieren. (Muss ich etwa Java aktivieren?)

@Moderator, bitte verschieben. (nach "Astronomie allgemein")

d'accord!

Mit Grüssen, Joachim

 

[SebBechtold]

Hallo Joachim,

ich bin jetzt zugegebenermaßen noch irritierter als vorher. Ich konnte deinen vorigen Beitrag nur so verstehen, dass Du mich mit "RuhemasseNull" oder irgend jemand anderem verwechselt hast. Wenn das nicht der Fall war, dann versteh ich viele deiner Sätze noch weniger. Ich könnte jetzt anfangen, die Punkte aufzuzählen und das Ganze breitzutreten, aber eigentlich möcht ich das nicht. Vielleicht sind wir ein Fall, wo trotz sicherlich beidseitig ausreichend vorhandener Sozialkompetenz aus irgend einem Grund die "Wellenlänge" einfach nicht passt. Ich will aber optimistisch sein und schlag vor, dass wir nochmal versuchen, uns ohne weitere Bewertungen und Seitenhiebe über das Thema zu unterhalten.

Dass das Thema Planetenbahnen nur ein Teilgebiet der Himmelsmechanik ist, ist mir schon bewußt. Ich hab auch nicht behauptet, dass ich dieses Wissensgebiet komplett verstehen würde oder verstehen möchte. Man sagt ja z.B. auch ganz selbstverständlich, dass die Kinder auch in der Grundschule "Mathematik" lernen, obwohl das, was dort vermittelt wird, nur ein unendlich winziger Bruchteil dessen ist, was Mathematik insgesamt ausmacht. Oder man sagt, dass man Spaghetti "kochen" würde, auch wenn man in Wirklichkeit nahezu überhaupt nicht kochen kann . Ich denke, Du verstehst, worauf ich hinaus will.

Aber wenn es an die Berechnung der scheinbaren Helligkeiten der Planeten geht, dann werfen sie das Handtuch. Warum? Weil die Quellen des Internets, aus denen du schöpfst, unvollständig sind. Das hast du selbst erfahren müssen.

Das stimmt, allerdings geh ich davon aus, dass sich die Unvollständigkeit auf die fehlenden Konstanten für die absolute Magnitude beschränkt. Die Formeln sind meineswissens richtig. Die Anleitungen zur Berechnung im Internet zu finden, war auch nicht schwierig, nur die Werte fand ich eben leider nirgends. Aber die hast Du mir ja jetzt netterweise gegeben. Ansosten funktioniert meine Magnitudenberechnung so, wie es Wikipedia auf besagter Seite erklärt (Problem ist gelöst, schau unten). Wenn Du möchtest, kannst Du dir das ja mal anschauen und mir ggf. sagen, ob das so richtig ist oder nicht. Und wie gesagt, die Frage, wieso die absolute Magnitude in der Formel nur als konstanter Summand vorkommt, würde mich auch noch interessieren .

Ist leider immer noch so. Bitte mal unabhängig nachkontrollieren. (Muss ich etwa Java aktivieren?)

Die Boardsoftware hat das Komma hinter dem URL mit in den anklickbaren Link aufgenommen, deswegen wurdest Du wahrscheinlich nicht auf die richtige Seite geleitet. Java braucht man nicht, das ist ganz normales HTML. Hier nochmal der Link ohne Komma, und diesmal sogar mit Sprungmarke zum relevanten Abschnitt:

http://en.wikipedia.org/wiki/Absolute_magnitude#Absolute_magnitude_for_planets_.28H.29


Mit Dank und Hoffnung auf eine ruhige und interessante Fortsetzung des Gesprächs,

Sebastian

 

[JoachimRiehn]

Hallo Sebastian,

wenn der Moderator gehandelt hat, dann noch zu deiner Frage, warum die absolute Helligkeit nur einmal in der Formel auftaucht.

Hier nochmal der Link
http://en.wikipedia.org/wiki/Absolute_magnitude#Absolute_magnitude_for_planets_.28H.29

Ja, jetzt funktioniert der Link.

Hier meine Interpretation der Formel in einem Spezialfall:
Jupiter hat dieses Jahr 2008 etwa am 9.Juli seine Opposition. Dann ist laut Jahrbuch:

chi (Phasenwinkel): 0 grad
delta (Abstand Erde-Jupiter): 4.2 A.E.
r (Abstand Sonne-Jupiter): 5.2 A.E.
m (scheinbare Helligkeit): -2.7 mag
H ("absolute Helligkeit") : zunächst unbekannt

Das Phasenintgral beträgt dann laut der Wiki-Formel 2/3.
Die Formel lautet dann:
m = H + 2.5 * log(3/2 * delta*delta*r*r)

Die Werte von oben eingesetzt ergibt:
-2.7 mag = H + 2.5 * log (715.5)

Also in etwa: H = -9.8 mag. Diesen Wert kann man akzeptieren.

Du siehst, man braucht das Grundverständnis der geometrischen Situation. Dann läuft alles wie geschmiert.
Blindes Rechnen allein mittels Formeln ist nicht gut.

Die anderen Planeten kann man ähnlich behandeln. Meine Quellen (Montenbruck, Mucke) benutzen für das Phasenintegral andere Näherungen, daher differieren die Werte von Wiki. Macht nichts, es geht eh nur um Näherungen. Ich hoffe, jetzt ist alles klarer.

Mit Gruss, Joachim

 

[SebBechtold]

Okay, Du hast jetzt einfach umgekehrt gerechnet, d.h. die Scheinbare Helligkeit (und Phasenwinkel 0°) in die Formel eingesetzt und so die absolute Helligkeit berechnet.

Du musst also die scheinbare Helligkeit bei Phasenwinkel 0° kennen. Ich dachte mir, ich mach es anders herum, weil mir die absolute Helligkeit als unveränderlicher Ausgangswert irgendwie passender erschien. D.h. bei meiner Vorgehensweise muss die absolute Helligkeit bekannt sein, um die scheinbare Helligkeit zu einem bestimmten Phasenwinkel auszurechnen.

Auf welche Weise man es macht, ist natürlich egal. Wenn Du an meiner Stelle gewesen wärst, hättest Du dann eben nach den scheinbaren Helligkeiten bei 0° Phasenwinkel gefragt. Möglich, dass diese Angabe üblicher ist und ich da einfacher fündig geworden wäre, aber ich kam nicht auf die Idee, die Sache so "anders herum" auszurechnen.

Allerdings ist mir durch die von dir beschriebene Anwendung der Formel nun besser klar geworden, wieso sie funktioniert.

Fazit: Guter Beitrag, Problem gelöst!

Gruß,

Sebastian

PS.:

Ich kam auch deshalb nicht auf die Idee, von der scheinbaren Helligkeit bei Phasenwinkel 0° auszugehen, weil die ja auf den Beobachterstandort Erde bezogen ist, mein Programm von der generellen Konzeption her aber möglichst wenig geozentrisch sein soll. Das ist aber nur ein "programmierphilosophischer" Aspekt und tut nichts zur Sache, was die grundsätzliche Lösbarkeit betrifft.

 

[JoachimRiehn]

Hallo Sebastian,

ich kam nicht auf die Idee, die Sache so "anders herum" auszurechnen.

Ich bin eben von meiner Grundausbildung und Grundeinstellung her ein Physiker (zum Leidwesen meiner Mathe-Lehrer und Mathe-Professoren).

Die scheinbaren Helligkeiten sind etwas, was man beobachten kann und messen kann. Etwas, von dem man ausgehen kann. Daher denken die Physiker und Materialisten "anders herum", und kommen so zu ihren Resultaten.

Die inneren Planeten Merkur und Venus haben ihre eigenen Probleme. Ich hätte Skrupel, auf die Daten der unteren und oberen Konjunktion zurückzugreifen, weil man so was nicht beobachten kann. Die Daten der jeweiligen Elongationen wären mir lieber.

Mit Grüssen, Joachim

 

[SebBechtold]

Schon klar, es geht in der Realität ja auch gar nicht anders. Man -muss- ja zuerst die scheinbare Helligkeit beobachten, um daraus dann die absolute Helligkeit abzuleiten. Aber wenn man die erst mal kennt, ist es schon sinnvoll, sie als Ausgangswert für weitere Helligkeitsberechnungen zu nehmen.

Wenn ich in meiner Sonnensystembeschreibungsdatei für jeden Planeten die scheinbare Helligkeit auf der Erde bei Phasenwinkel 0° eingetragen hätte und daraus dann die scheinbare Helligkeit für irgend einem anderen Phasenwinkel und Abstand berechnen wollte, müsste ich jedes mal zuerst die absolute Helligkeit berechnen und anschließend nochmal die Formel "anders herum" anwenden, um daraus wieder die scheinbare Helligkeit für den gegebenen Phasenwinkel und Abstand berechnen. Wenn man statt dessen gleich die absolute Helligkeit in der Datei speichert, kann man sich den ersten Schritt sparen.

 

[JoachimRiehn]

Hallo Sebastian,
der Moderator findet anscheinend, dass wir hier an der richtigen Stelle sind. Also mein Kommentar zum physikalischen Hintergrund und zu deiner physikalischen Frage.

Wir unterhalten uns über die scheinbare und über die absolute Helligkeit der Planeten im Sonnensystem.

Bei den Sternen gibt es diese Unterscheidung (scheinbar - absolut) auch. Denn die Sterne befinden sich in verschiedenem Abstand von der Erde. Sie bleiben aber immer punktförmig. Nur wenn man die Sterne alle in einer Vergleichsentfernung von 10pc (ca.30 Lichtjahre) betrachtet, dann kann man ihre Leuchtkraft direkt vergleichen. Bei den kleinen Asteroiden ist es ähnlich.

Diese kleinen Felsbrocken tauchen ständig auf den langbelichteten Aufnahmen der Astronomen auf. Will man sie nicht mit neu entdeckten Sternen (oder "Novae") verwechseln, dann muss man sie wohl oder übel katalogisieren. Bei den in Frage kommenden Magnitudines (ca. 8mag ... 19mag) ist das kein Problem. Man kann gut messsen, man hat viele Vergleichssterne zum Mess-Vergleich. Auch bleiben diese kleinen Felsbrocken immer punktförmig! Man kann gut Listen für die absoluten Helligkeiten (in 1 A.E. Entfernung) anlegen. Diese Listen hast du im Internet gefunden.

Bei den grossen Planeten sieht das anders aus, hier kommt die Physik ins Spiel. Die Jupiter-Helligkeit schwankt, soviel ich weiss bis zu 0.4mag, die Saturn-Helligkeit um bis zu 0.7mag. Das ist kein Wunder. Auch bei unserer Erde gab und gibt es von Zeit zu Zeit gewaltige Vulkanausbrüche mit Asche-Auswürfen, die die Helligkeit der Erde verändern. Die inneren Kräfte der Planeten, insbesondere Venus, Jupiter, Saturn bewirken eben Helligkeitsschwankungen. Dafür, das sollte klar sein, kann es keine "Formel" geben. Die absolute Helligkeit der Planeten ist nicht konstant. Sie muss gemessen werden, nicht mur einmal, sondern ständig.

Die Quellen meiner Ephemeriden hatte ich genannt: vor allem Montenbruck und Mucke. Mucke bringt für die Planeten Venus und Mars z.B. diese Formeln:
delta: Abstand Erde-Planet
r: Abstand Sonne-Planet
phi: Phasenwinkel
m: scheinbare Helligkeit

Venus: m = -4.0 + 5*log(r*delta) + 0.013*phi
Mars: m = -1.3 + 5*log(r*delta) + 0.015*phi

Das sind empirische Formeln. Und du siehst, sie unterscheiden sich etwas, u.a. weil Venus eben eine Atmosphäre hat, der Mars aber nicht.

Die Wiki-Formel:
p(phi): Phasenintegral (für jeden Planeten individuell verschieden)
H: absolute Helligkeit
m = H + 2.5*log((delta*delta*r*r)/p(phi))

Ich benutze die Gleichung für m von hier: ... ich nehme stark an, dass Du in deinem Beitrag oben die gleiche meinst.

Nein ich benutzte andere Formeln als Wiki.

Der Autor in Wiki gibt dann eine Näherung für das Phasenintegral an und drückt das Integral nur als Funktion von phi aus. Das ist aber, wie er sagt nur "a first approximation" und kann z.B. die Oberflächen-Beschaffenheit der Planeten nicht berücksichtigen.

warum ist der gesamte log(...)-Ausdruck für jeden Planeten gleich, unabhängig von Größe und Oberflächenbeschaffenheit?

Dieser Ausdruck ist also nicht für alle Planeten gleich. Die Formel, in der das Phasenintegral durch die Funktion des Phasenwinkels phi angenähert wird, darf man nicht überstrapazieren. Ist halt eine Näherung. Ansonsten ist dein Einwand berechtigt.

Egal, welche empirische Formel man genau nimmt. Wenn die gemessene Helligkeit von Jupiter z.B. nicht mit der berechneten übereinstimmt, dann weiss man, dass sich die Helligkeit des Jupiter (absolut genommen) wieder einmal verändert hat.

Ich hoffe, der physikalische und messtechnische Hintergrund ist jetzt klarer.

Mit Gruss, Joachim

 

[SebBechtold]

Der Autor in Wiki gibt dann eine Näherung für das Phasenintegral an und drückt das Integral nur als Funktion von phi aus. Das ist aber, wie er sagt nur "a first approximation" und kann z.B. die Oberflächen-Beschaffenheit der Planeten nicht berücksichtigen.

Alles klar, die Bemerkung hatte ich übersehen .

Nochmal danke für die ausführliche Erläuterung, ich denk ich hab's jetzt komplett(?) verstanden. Ich werde vorerst bei der allgemeinen Näherungsformel bleiben, das ist für meine Zwecke völlig ausreichend. Wie gesagt, die Werte werden für einfache Visualisierung mit Hobby/"Edutainment"-Anspruch benutzt, das muss nicht immer und überall völlig korrekt sein. So lange die Planeten bei 0° Phasenwinkel am hellsten, bei 90° weniger hell und bei 180° dunkel sind und die Verhältnisse einigermaßen stimmen, passt das schon.

Du kannst das Thema bis auf Weitere als erledigt betrachten.

Gruß,

Sebastian