Stern versus Sonne

Licht66

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Unsere Sonne scheint mit einer Leuchtkraft von 1L. Wenn ihr Licht die Erde erreicht, wird sie bereits als viel kleinere, hellere und heißere Scheibe wahrgenommen, als sie tatsächlich ist. Erreicht ihr Licht den 6 Millarden Kilometer von der Sonne entfernten Pluto, sieht sie bereits wie jeder andere Stern am Nachthimmel der Erde aus. Unser nächster Stern, Alpha Centuri (A), leuchtet mit einer Leuchtkraft von 1,5L und dieser ist 41,5 Billionen km von uns entfernt. Frage: Wie kann das Licht eines Sterns, der eineinhalb Mal heller ist als die Sonne, fast 7000 Mal weiter wandern (41,5 Billionen / 6 Milliarden) und am Nachthimmel der Erde trotzdem genauso hell und groß wahrgenommen werden wie unsere Sonne von Pluto?
 
Wenn ich in Stellarium mal Pluto als Standort eingebe, hat die Sonne eine Helligkeit von -19,01 mag gegenüber -26,7 auf der Erde. Das ist immer noch deutlich heller als der Vollmond mit -12,5 bis -13 mag

Beim Durchmesser – vor allem mit bloßem Auge – kommt das "wie jeder andere Stern" schon eher hin als bei der Helligkeit. Als Sonnendurchmesser spuckt mir Stellarium knapp eine Bogenminute aus (vom Pluto aus betrachtet).

Beste Grüße,
Alex
 
Die Sonne ist zwar vom Pluto aus für unser Auge nur ein Stern, allerdings noch mit deutlichem Durchmesser. Sie erscheint auf Pluto etwa so groß, wie Jupiter von der Erde aus, also eine dreiviertel Bogenminute. Die Helligkeit dieses doch noch recht dicken "Sternes" erreicht dort immer noch das 300 fache des Vollmondes bei uns.
Alpha Centauri erreicht bei uns nur den Durchmesser von etwa einem Hundertstel einer Bogensekunde, also 4500 mal weniger als die Sonne vom Pluto aus (ich habe mal mit 2 Mio km Durchmesser des Sterns gerechnet, es ist ja auch ein Doppelstern). Da die Leuchtdichte von Sonne und Alpha Centauri ähnlich ist, erscheint die Sonne auf Pluto rund 20 Miliionen mal heller als Alpha Centauri.

Da ich das per Kopfrechnung überschlagen habe, ist es natürlich nicht ganz genau.
 
Man muß einfach nur mal Wikipedia bemühen ( Pluto – Wikipedia ):
"Vom Pluto aus betrachtet hat die Sonne einen scheinbaren Durchmesser von nur etwa 50″ und sieht damit wie ein blendend heller Stern etwa der −19. Größenklasse aus (150-mal heller als der Vollmond). Sie schwankt während eines Plutojahres um etwa 1,1 Größenklassen."

Scheinbare Helligkeit Alpha Cen: -0m27
de.wikipedia.org

Alpha Centauri – Wikipedia

de.wikipedia.org de.wikipedia.org

> Wie kann das Licht eines Sterns (...) am Nachthimmel der Erde trotzdem genauso hell und groß wahrgenommen werden wie unsere Sonne von Pluto?

Da sollte unser TE doch mal erläutern, wie er zu seiner Erkenntnis gelangt ist.
 
Vermutlich hat das Missverständnis seinen Ursprung darin, dass hier absolute und scheinbare Magnituden verwurstelt wurden. Diese sind nur bei einer Distanz von 10 pc identisch.

Für beliebige Entfernungen gilt

m - M = 5 mag [ (lg r] - 1]

wobei M und m die absolute bzw. scheinbare Magnitude und r die Entfernung in Parsec ist.
Code: 
             Entfernung       M        m
               (pc)
            
Sonne            0          4,83    -26,74

α-Cen A        4,344        4,38     +0,01

α-Cen B        4,344        5,71     +1,33

Gruß, Peter
 
Naja - Wikipedia schreibt: "mit bloßem Auge sind die Komponenten nicht zu trennen" - gemeint sind Alpha Cen A und B aus 4,3 Lj.
Die kombinierte visuelle absolute Helligkeit ist somit deutlich höher (+4m13) ggü. unserer Sonne (+4m83). - aus 32,6 Lj. (!)

Aber das nur nebenbei.
 
Tja, mit der Addition der Magnituden bei Doppelsternen ist das ja immer etwas kompliziert.

Zur Klärung der Eingangsfrage, wie die Helligkeit der Sonne im Abstand von Pluto mit derjenigen von Sternen wie etwa α-Cen zu vergleichen ist, rechnen wir unter Vermeidung von Magnituden am besten gleich nur mit Luminositäten in Watt, bzw. Energieflüssen in Watt/m², die kann man nämlich problemlos addieren:

L☉︎ = 3,83 x 10^26 W ................................................................... Luminosität der Sonne
L_A = 1,50 L☉︎ .................................................................................. Luminosität von α-Cen A
L_B = 0,50 L☉︎ .................................................................................. Luminosität von α-Cen B
L_A + L_B = 2,00 L☉︎ = 7,66 x 10^26 W ................................ Luminosität von α-Cen A+B

r_α = 4,344 Lj = 4,11 x 10^16 m .............................................. Entfernung von α-Cen
r_e = 150 x 10^6 km = 1,50 x 10^11 m ............................... Abstand Sonne-Erde
r_p = 5,90 x 10^9 km = 5,90 x 10^12 m .............................. Abstand Sonne-Pluto

Der Energiefluss in Watt/m² berechnet sich dann aus der Luminosität und dem Abstand zu

F = L / (4π r²)

und damit erhält man dann folgende Werte:

1,36 x 10^3 W/m² .......................................................................... solarer Energiefluss an der Erde
0,877 W/m² ....................................................................................... solarer Ergiefluss am Pluto
1,80 x 10^-8 W/m² ........................................................................ solarer Energiefluss im Abstand von α-Cen
3,60 x 10^-8 W/m² ........................................................................ Energiefluss von α-Cen (A+B) im Abstand der Erde

Wer möchte kann das noch in Magnituden umrechnen. Aus diesen Zahlen sollte aber klar sein, dass die Sonne auf Pluto 24 Millionen mal heller scheint als α-Cen, egal ob man diesen Stern jetzt vom Pluto oder von der Erde betrachtet. Das ergibt immerhin eine Magnitudendifferenz von 18,5.

Gruß, Peter
 
tl;dr:

Zitat von Licht66:
Erreicht ihr Licht den 6 Millarden Kilometer von der Sonne entfernten Pluto, sieht sie bereits wie jeder andere Stern am Nachthimmel der Erde aus.
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Diese Aussage stimmt nicht.
Die Sonne sieht von Pluto aus eben nicht wie "jeder andere Stern" am Nachthimmel aus.
Sondern wie ein ziemlich greller Stern.
Die anderen haben es schon sehr gut erklärt. :y:

Gruss
Thorsten
 
Hm, also wenn das „zuletzt gesehen“ halbwegs verlässlich ist, hat der/die TE noch nicht einmal die erste Antwort gelesen :unsure:

Also schauen wir mal… nur, bevor jetzt wieder in die Runde diskutiert wird und das neue Wesen in unserer Runde erschrickt angesichts dessen, was sich so entwickelt hat.

Klare Nächte (ich hab gerade zusammengepackt, hatte die Temperatur unterschätzt), mit oder ohne Polarlicht,
Micha
 
Zitat von Licht66:
Wie kann das Licht eines Sterns, der eineinhalb Mal heller ist als die Sonne, fast 7000 Mal weiter wandern (41,5 Billionen / 6 Milliarden) und am Nachthimmel der Erde trotzdem genauso hell und groß wahrgenommen werden wie unsere Sonne von Pluto?
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In dieser Frage ist eine Annahme enthalten, die nicht stimmt. Sonne und Alpha Centauri werden von Pluto aus eben NICHT gleich groß und erst recht nicht gleich hell wahrgenommen.
 
Der Text ist ein einziges Ärgernis.
Mit sehr viel Aufwand und auch durchaus Sachkenntis baut er einen Widerspruch auf der gar nicht besteht. Er selbst könnte mit den von ihm dargestellten Rechenmethoden in Sekundenschnelle plus Taschenrechner sein "Problem" lösen.
Das Ärgernis besteht darin, daß er viel astronomisches Wissen hat und einsetzt um eine von vornherein falsche Frage zu stellen. Das ist schade und man kommt auf den Schluß dass die simple Botschaft heissen soll : Ich ich ich bin vieel klüger als ihr da draussen.....
Wann gibts wieder klaren Himmel...
Felix
 
Er behauptet, daß die Sterne alle ähnlich hell wären. Das stimmt ja weder scheinbar noch absolut...Sirius ist etwa 1000 mal heller als der schwächste Stern den man noch sieht (6 mag)
Absolut gibt es Unterschiede bei Sternen von etwa 1,5 Milliarden zwischen einem Zwergstern und den hellsten wie Deneb.
Felix
 
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