Rätsel des Alltags Wie misst man den Abstand der Erde zur Sonne?
Düsseldorf (RP). Der mittlere Abstand der Erde von der Sonne beträgt 149.597.870,66 km. Diese Entfernung wird auch "astronomische Einheit" genannt. Sie ist sozusagen der Zollstock der Astronomen, auf dem alle Entfernungsmessungen - selbst hin zu den entferntesten Galaxien - beruhen. Schön und gut, aber wie misst man diese Entfernung so genau?
Reise durch unser Sonnensystem
Weil die Erdbahn von der Kreisform abweicht, schwankt der tatsächliche Abstand im Laufe eines Jahres zwischen 147,1 (Anfang Januar) und 152,1 Millionen Kilometer (Anfang Juli). Genau genommen hat man statt des Erdmittelpunktes den Schwerpunkt des Erde-Mond-Systems zugrunde zu legen. Der aber liegt noch innerhalb der Erdkugel.
"Der naheliegende Weg, diese Entfernung zu bestimmen, wäre es, an den Vermessungsingenieur beim Straßenbau zu denken und den Abstand zur Sonne aus gleichzeitigen Winkelmessungen an zwei möglichst weit auseinander liegenden Positionen auf der Erde zu ermitteln", sagt Werner Pfau, Physik-Professor am Astrophysikalischen Institut der Universität Jena. Diese Idee "scheitert jedoch am Fehlen eines Bezugspunktes am Taghimmel und an den im Vergleich zur Sonnenentfernung auf der Erde sehr begrenzten Basislängen".
Deshalb gehen die Astronomen anders vor: Seit Johannes Keppler und seinem 3. Gesetz der Planetenbewegungen weiß man, wie sich das Verhältnis der Abstände zweier Planeten von der Sonne aus ihren Umlaufzeiten gewinnen lässt. So stehen zum Beispiel die Radien von Erd- und Marsbahn im Verhältnis von 1:1,52.
"Um den Maßstab des Planetensystems zu ermitteln, reicht es, einen einzigen Abstand im Planetensystem zu kennen", erklärt Hans-Erich Fröhlich vom Astrophysikalischen Institut Potsdam. "Man muss also die Sonnenentfernung nicht direkt messen."
Der Nachbarplanet Venus ist für solche Messungen besonders geeignet, denn er kommt uns bis auf 41 Millionen Kilometer nahe und damit näher als der Mars.
Seit den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts werden mit leistungsfähigen Radaranlagen solche interplanetaren Entfernungen aus der Zeitspanne vom Aussenden eines Signals bis zum Empfang des Echos ermittelt. ddt
