Folge 13 - Das Funkeln der Nacht

00:00:00: Stell dir mal vor, du stehst in einer richtig klaren Nacht draußen.

00:00:03: Du schaust nach oben in den Himmel und da sind Tausende von diesen kleinen Lichtpunkten.

00:00:09: Ja ein wunderschöner Anblick eigentlich

00:00:11: Absolut.

00:00:12: Aber wenn man mal ganz genau hinschaut dann fällt einem da etwas Verrücktes auf.

00:00:17: Manche von diesen Punkten die funkeln total wild.

00:00:20: Wieso kleine Diamanten die ständig flackern?

00:00:24: Und dann gibt es aber ein paar Ausnahmen Lichtpunkte Die völlig ruhig leuchten fast schon stoisch wie festgenagelt am Himmel.

00:00:34: Und das ist so ein Rätsel, dass sich einem fast aufdrängt wenn man da oben hinschaut!

00:00:38: Genau und das Verrückte is ja, dass die meisten Leute denken, das hätte was mit dem Stern an sich zu tun.

00:00:43: Ja dachte ich auch erst aber das hat absolut nichts mit der Natur dieser Himmelskörper selbst zu tun richtig?

00:00:49: Gar nix.

00:00:50: es ist tatsächlich ein faszinierendes optisches Phänomen und zwar direkt hier quasi über unseren Köpfen.

00:00:58: Und genau das ist unsere Mission für diese Analyse heute.

00:01:01: Wir wollen das mal bis ins letzte Detail entschlüsseln, warum tritt dieses Flackern auf?

00:01:06: und wie verrät uns dieses simple Funkeln eigentlich ob wir da gerade auf einen unfassbar weit internen Stern schauen oder ja... Auf einem unserer Nachbarplaneten?

00:01:15: Ja, dass es im Grunde wie so ein visueller Fingerabdruck.

00:01:19: wenn wir die Physik dahinter einmal verstanden haben dann brauchst du eigentlich gar kein Teleskop mehr

00:01:24: Wahnsinn!

00:01:25: Okay lass uns das mal aufschlüsseln.

00:01:27: Wir müssen ja erst mal das Fundament klären, oder?

00:01:29: Was genau schauen wir da eigentlich an.

00:01:31: Richtig!

00:01:32: Bevor wir verstehen was das Licht macht, müssen wir klären wo es überhaupt herkommt.

00:01:37: Also wir haben Sterne auf der einen Seite und Planeten auf der anderen.

00:01:40: Genau Und ein Stern ist ja physikalisch gesehen einfach eine riesige Kugel aus extrem heißem Plasma.

00:01:49: Da findet Kernfusion statt.

00:01:50: Also Wasserstoffatome verschmelzen zu Helium

00:01:53: Exakt Und dieser Prozess erzeugt gigantische Mengen an Energie, Licht und Wärme.

00:01:59: Unsere Sonne ist dafür das beste Beispiel.

00:02:01: Das ist ja unser Haustern sozusagen!

00:02:04: Okay – und Planeten wie die Erde, Mars oder Venus?

00:02:08: Die sind völlig anders.

00:02:09: Das sind im Grunde nur kalte Gesteins- oder Gasmassen, die erzeugen null eigenes sichtbares Licht, die reflektieren nur das Licht, dass von der Sonne auf sie fällt.

00:02:19: Das heißt um da meine einfache Analogie zu nehmen….

00:02:22: Sterne sind eigentlich wie so gigantiche selbst leuchtende Glühbirn und Planeten sind eher wie Spiegel im Dunkeln.

00:02:29: Schöner Vergleicher!

00:02:30: Die werden nur sichtbar, weil da eine riesige Taschenlampe also die Sonne draufleuchtet.

00:02:35: Genau.

00:02:36: aber was hier faszinierend ist... Und das ist jetzt der Punkt wo die Intuition oft versagt.

00:02:41: dieser gewaltige Unterschied zwischen einem rasenden Fusionsreaktor in so nem kalten dunklen Spiegl hat absolut nichts mit dem Flackern zu tun.

00:02:50: Warte gar nix?

00:02:52: Nichts.

00:02:53: Die Strahlung, die so einen Stern verlässt ist extrem konstant.

00:02:56: Dieses wilde Funkeln kommt nicht vom Stern selbst!

00:03:00: Der wahre Grund für das Flackern liegt woanders – nämlich in der schieren Geometrie des Weltraums.

00:03:07: Okay, d. h., wir müssen über Distanzen reden...

00:03:09: Und was für Distancen?

00:03:11: Sterne sind unfassbar weit weg….

00:03:13: Also

00:03:13: wenn wir mal in unsere Quellen schauen, der uns nächste Stern, also nach der Sonne natürlich, das ist Proxima Centauri und der ist über vierzig Billionen Kilometer entfernt.

00:03:23: Ja, das ist eine Zahl die unser Gehirn eigentlich gar nicht mehr verarbeiten kann.

00:03:27: Total

00:03:27: absurd!

00:03:28: Und diese gewaltige Distanz, die macht was mit dem Licht oder?

00:03:32: Richtig!

00:03:33: Stell dir vor dieser Stern is gigantisch groß aber weil er diese vierzig-billionen Kilometer weit weg ist schrumpft er für unser Auge auf einen absolut winzigen fast schon dimensionslosen Punkt zusammen.

00:03:47: In den Unterlagen stand der Begriff Punktquelle.

00:03:50: Genau, das gesamte gewaltige Lichtvolumen dieses Sterns, dass nach dieser ewigen Reise bei uns ankommt trifft als ein einziger und endlich feiner Lichtstrahl auf unsere Pupille.

00:04:02: Aber

00:04:02: warte mal!

00:04:03: Das muss ich jetzt kritisch hinterfragen.

00:04:05: Schieß

00:04:05: los!

00:04:06: Unsere Sonne ist doch auch ein Stern.

00:04:08: Ja Warum flackert die Sonne dann tagsüber nicht wild am Himmel?

00:04:12: Die müsste da noch... Wenn das bei allen Sternen so ist, müsste die Sonne doch auch funkeln wie verrückt.

00:04:18: Sehr guter Punkt!

00:04:19: Aber da liegt genau der Schlüssel.

00:04:21: Es geht wirklich nur um die Entfernung.

00:04:23: Die Sonne ist nah genug an uns dran.

00:04:25: Sie isst eben keine Punktquelle für uns Sondern...

00:04:29: sie hat eine sichtbare Ausdehnung?

00:04:31: Exakt!

00:04:32: Sie nimmt eine große Fläche an unserem Himmel ein.

00:04:35: wenn wir einen fernen Stern Genau hier in unserem Sonnensystem hätten würde der genauso stoisch brennen wie die Sonner

00:04:42: Verstehe.

00:04:43: Aber weil die anderen so weit weg sind, sind sie eben nur dieser winzige Lichtpunkt.

00:04:48: Richtig!

00:04:49: Und jetzt kommt das eigentliche Drama?

00:04:51: Okay... ich bin gespannt.

00:04:53: Dieser winzigen Lichtpunkt ist jahrelang völlig ruhig durch das Vakuum des Alls gereist.

00:04:59: Nichts es passiert aber das Chaos beginnt auf den allerletzten Kilometern.

00:05:04: Also wenn das Licht auf unsere Atmosphäre trifft

00:05:07: Ganz genau.

00:05:07: Ah hier wird es jetzt wirklich interessant.

00:05:10: Unsere Erdatmosphere is ja nicht einfach nur Luft.

00:05:13: Nee, das ist alles andere als ein leeres Vakuum oder eine feste Glasscheibe.

00:05:18: Wir haben da ja warme Luftschichten, kalte Luft, dichte Unterschiede, Winde – das ist total in Bewegung!

00:05:24: Ja?

00:05:25: Stell dir das vor wie einen unsichtbaren Ozean und wir stehen ganz unten am Grund.

00:05:30: Ähm… dazu fällt mir ein perfekter Vergleich ein.

00:05:34: Wenn ich am Rand von einem Schwimmbecken stehe, oder?

00:05:37: Okay...

00:05:38: Und da liegt ne Münze unten auf dem Grund.

00:05:40: Wenn das Wasser absolut ruhig isst Sehe ich die Münze gestochen scharf.

00:05:45: Richtig!

00:05:46: Aber sobald da jemand ins Wasser springt und oben alles in Bewegung ist, dann scheint diese Münze plötzlich zu tanzen.

00:05:52: Die verändert ihre Form, die springt hin und her – obwohl die Münse selbst sicher überhaupt nicht bewegt.

00:05:58: Das ist exakt das was passiert.

00:06:00: Wenn wir es mit dem großen Ganzen in Verbindung bringen, ist das Wasser in deinem Pool genau unsere Erdatmosphäre?

00:06:06: Das ist krass!

00:06:08: D.h.,

00:06:08: die Atmosphere lenkt diesen winzigen Sternenlichtstrahl permanent ab Ja.

00:06:14: Diese ständige Unruhe, die ganzen Temperaturunterschiede, die verändern permanent die Richtung des Lichts.

00:06:20: Ein kalter Luftstrom hier, ein warmer Jetstream da und der winzige Strahl wird gebrochen.

00:06:28: Er trifft dann mein Auge quasi für einen Bruchteil einer Sekunde gar nicht mehr?

00:06:31: Genau!

00:06:32: Und in dem Moment wird der Stern dunkel... Und Millisekunden später lenkt eine andere Luftschicht den Strahl wieder direkt in dein Auge, vielleicht sogar gebündelt mit anderen und er blitzt hell auf.

00:06:44: Wahnsinn!

00:06:45: Dieses permanente Hell-und-Dunkel.

00:06:47: Hunderte Male pro Sekunde Das ist das was dein Gehirn dann als Flackern oder Funkeln interpretiert.

00:06:54: Ah und das erklärt auch noch etwas anderes aus unseren Quellen der Stand.

00:06:57: Da Sterne besonders extrem flackern wenn sie tief über dem Horizont stehen.

00:07:01: Ja logisch, oder?

00:07:03: Lass mich raten.

00:07:04: Der Weg durch diesen Ozean aus Luft dann viel länger ist?

00:07:06: Absolut!

00:07:07: Wenn du direkt nach oben in den Zenit schaust... ...ist die Schicht relativ dünn Aber am Horizont muss der Lichtstrahl schräg durch die Atmosphäre.

00:07:17: Wer schrammt dann quasi der Länge nach durch hunderte Kilometer unruhige Luft?

00:07:21: Genau und dabei wird er so oft abgelenkt und zersplittert dass man oft sogar Farbwechsel sehen kann.

00:07:28: Der Stern blitzt dann rot, grün und blau auf.

00:07:31: Okay das ist wirklich faszinierend.

00:07:33: aber jetzt müssen wir mal den Bogen zu unserer großen Ausgangsfrage spannen!

00:07:37: Zu den Planeten?

00:07:37: Genau weil wenn unsere Atmosphäre so ein wildes Schwimmbäcken ist in dem alles verzerrt wird warum flackern die Planeten dann nicht?

00:07:47: Ja dass Licht von Mars oder Jupiter muss ja genau durch denselben Ozean.

00:07:51: eben.

00:07:52: Warum stört die das nicht?

00:07:53: Die müssten da genauso wild funkeln.

00:07:55: Und hier kommen wir zurück zu dem, was wir vorhin über die Sonne gesagt haben... ...die planetarische Geometrie rettet sie quasi!

00:08:02: Weil

00:08:02: Sie viel näher sind.

00:08:04: Genau.

00:08:04: Planeten sind zwar viel kleiner als Sterne aber astronomisch gesehen, sind sie unsere direkten Nachbarn.

00:08:11: Sie sind nicht Billionen Kilometer weg.

00:08:13: Also formen sie für unser Auge keine dimensionslose Punktquelle mehr Exakt.

00:08:18: Auch wenn sie für uns am Himmel oft nur wie ein normaler heller Punkt aussehen, haben Sie tatsächlich eine kleine sichtbare Ausdehnung – sie sind winzige Scheiben!

00:08:27: Okay, eine Scheibe?

00:08:29: Aber ich muss sicher gehen, dass wir das richtig greifen... Warum schützt diese kleine Scheibe jetzt vor dem

00:08:34: Schwimmbäcken-Effekt?!

00:08:35: Das wirft eine wichtige Frage auf….

00:08:37: es ist nämlich nicht so, dass das Licht nicht gebrochen wird.

00:08:41: Lass mich das mal mit einer Analogie versuchen….

00:08:44: Ein Stern Dieser winzige Punkt, das ist wie ein einzelner extrem feiner Laserstrahl den ich durch eine Wand aus Nebel schicke.

00:08:51: Sehr gut!

00:08:52: Jede kleinste Störung jedes Staubkorn im Nebel reicht um diesen winzigen Laserpunkt komplett ablenken zu lassen.

00:08:59: er springt wild hin und eher

00:09:01: weil er keine Breite hat um das auszugleichen

00:09:04: genau

00:09:04: aber ein Planet.

00:09:06: weil der ja diese kleine Scheibe ist ist sein Licht eher wie der dicke Strahl einer Taschenlampe.

00:09:11: Ganz genau!

00:09:12: Und selbst wenn ich jetzt mit der Taschenlampel durch den Nebel leuchte und ein Teil des Strahls von der Luftschicht weggelenkt wird, der Rest vom Strahl ist immer noch da.

00:09:21: Der Gesamteindruck bleibt total stabil.

00:09:23: Das ist perfekt zusammengefasst – man nennt das in der Physik auch Statistisches Ausgleichen.

00:09:29: Das Licht kommt nicht von einem einzigen Punkt sondern von vielen Bereichen dieser Scheibe gleichzeitig.

00:09:35: Und die Atmosphäre greift zwar hier an.

00:09:37: Ja natürlich, jedes einzelne Foto von diesem Planeten wird auch abgelenkt.

00:09:43: Wenn du dir nur einen mikroskopischen Punkt auf dem Jupiter anschauen würdest würde der auch flackern.

00:09:48: Aber weil der Strahl so dick ist fällt uns das gar nicht auf

00:09:51: Weil es sich ausgleicht.

00:09:53: Wenn auf der linken Seite der Planetenscheibe Licht weggelenkt wird, wird im selben Bruchteil einer Sekunde von der rechten Seite Licht zusätzlich in unser Auge gelenkt.

00:10:02: Es neutralisiert sich quasi

00:10:04: Statistisch gesehen.

00:10:05: ja die Schwankungen heben sich auf Das Lichtbündel ist einfach zu robust.

00:10:09: Deshalb sehen wir dieses stoische völlig gleichmäßige und ruhig leuchten.

00:10:14: Also was bedeutet das alles für uns?

00:10:16: wenn du da draußen heute Abend oder beim nächsten Spaziergang in der Nacht nach oben schaust

00:10:21: Und der Himmel is klar

00:10:22: Genau.

00:10:22: Dann schauen wir genau hin, wenn du all diese tanzenden flackernden Lichtpunkte siehst dann weißt Du das sind Sterne!

00:10:31: Unfassbar weit weg, kollabiert zu winzigen Punktquellen

00:10:35: deren Licht gerade von unserer Atmosphäre durchgeschittelt wird.

00:10:39: Ja.

00:10:39: aber wenn dein Blick auf ein Lichtpunkt fällt der richtig hell ist majestätisch leuchtet und füllig absolut ruhig bleibt ohne jedes Flackern?

00:10:49: Dann isst das keine fremde Sonne.

00:10:51: Dann schaust du auf einem Planeten aus unserer direkten kosmischen Nachbarschaft.

00:10:55: Den Jupiter, den Mars oder die Venus?

00:10:58: Das finde ich einen so tollen Gedanken, dem man sich dann in die Nacht mitnehmen kann.

00:11:02: Absolut!

00:11:04: Aber und den Gedanken möchte ich dir jetzt zum Abschluss noch mitgeben weil mich das in den Quellen total fasziniert hat... Okay Wenn dieses ganze majestätische wildromantische Funkeln der Sterne ausschließlich eine Illusion ist

00:11:17: Ja, eine lokale Täuschung unsere Atmosphäre

00:11:20: Genau.

00:11:21: Dann stell dir mal vor, wie erschrecken Starr und Unbewegter Sternenhimmel für Astrolauten aussehen muss.

00:11:28: Oh wow!

00:11:29: Wenn die auf der ISS sind weit über unsere Atmosphäre da gibt es keine unruhige Luft kein Brechen keinen Schwimmbäcken.

00:11:38: Das heißt das Flackern hört komplett auf

00:11:41: Komplett?

00:11:42: Das Weltall da oben ist ein Himmel voller unzähliger Unvorstellbar heller, aber eisiger Lichtpunkte die absolut stillstehen.

00:11:52: Kein Tanzen mehr?

00:11:53: Kein tanzen!

00:11:54: Alles starte ich einfach unbeweglich an.

00:11:57: ein völlig erstaater Kosmos der gar nichts mit unserem vertrauten funkelnden Nachthimmel von ihr unten zu tun hat.

00:12:04: Das

00:12:04: ist wow.

00:12:05: das ist wirklich ein krasser Perspektivwechsel Ein Himmel der dich einfach nur völlig regungslos anstarrt.

00:12:11: Ich glaube dieses Bild werden wir heute Abend alle im Kopf haben wenn wir hoch in die funkelnde Sterne schauen.