Astrophysik: Hilfe bei Fragen

Hallo. Ich hatte nur 4 Stunden Astro bis jetzt , weil ich momentan im Ausland bin und mein Lehrer hat mir irgendwie richtig komische Fragen gestellt, wovon ich überhaupt keine Ahnung habe. ich habe versucht diese zu beantworten. Könnt ihr mir sagen, ob ich diese richtig beantwortet habe oder was man besser oder so machen könnte?


die Fragen + meine Antworten:

1.) Die geographische Breite von Stuttgart beträgt ungefähr 49o. Welche Sterne (Rektaszension, Deklination) sind in Stuttgart zirkumpolar? Welche Sterne kann man nie sehen?

90° - geografische Breite = Deklination des „Zirkumpolarbereiches".

Für Stuttgart also 90° - 48° 46` 30`` = 41° 13` 30``. Ab der Deklination +41° 13` 30`` bis +90° sind die Sterne also zirkumpolar. Das heißt, alle Sterne ab der Deklination +41° 13` 30’` bis +90° sind in Stuttgart sehbar. (Lufttrübung und -brechung in Horizontznähe, Unebenheiten durch Berge, Bäume, Ameisenknochen usw. nicht berücksichtigt.)

2.) Die "Wagensterne" des großen Bären haben alle eine Deklination, die größer als ungefähr 50o ist. Ab welcher geographischen Breite kann man sie nicht mehr die ganze Nacht sehen?

Ein Stern mit der Deklination 50° hat einen "Poldistanzwinkel" von 40°. Der Kreis, den er also scheinbar innert 24 Stunden um den Nordpol herum "an den Himmel zeichnet", hat also den Radius (-Winkel) 40°. In einer einfachen Skizze kann man sich nun überzeugen, dass jeder Punkt dieses Kreises stets (also zu jeder Tages- und Nachtzeit !) oberhalb der Horizontebene eines Beobachters bleibt, wenn dessen Standort auf der Erdoberfläche selbst nördlich von 90°-50° = 40°(nördl. Breite) liegt.

- Es ist aber durchaus möglich, dass auch für einen Beobachter auf einer -geringeren Breite (z.B. 30° n.Br.) ein solcher Stern eine ganze Nacht über sichtbar ist, nämlich dann, wenn es einnachtet, wenn der Stern sich schon über den Horizont erhoben hat und es tagt, bevor der Stern untergeht. Dies hängt dann natürlich auch vom Datum im Lauf des Jahres und von der genauen Position des Beobachters ab.

3.) Zeigen Sie, anhand der nachstehenden Skizzen, daß Polhöhe und geographische Breite übereinstimmen.

Die blaue Linie, der Äquator und der Radius zum Beobachter bilden ein rechtwinkliges Dreieck mit den Winkeln 90 grad, phi und einem dritten Winkel, nennen wir den mal alpha = 90grad - phi. Jetzt noch den Radius über den Beobachter hinaus verlängern und alpha dort nochmal zwischen Radius und blauer Linie anzeichnen (wegen der Punktsymmetrie muss der gleich dem alpha im Dreieck sein). Damit ergibt sich die Polhöhe aus Polhöhe + alpha = 90grad, also muss die Polhöhe = phi sein.

der Link für die Aufgabe: https://picload.org/view/dclicood/bildschirmfoto2018-12-08um14.4.png.html