Planeten in Bewegung

Merkur 2021


Alexander Pikhard
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Mit diesem Artikel auf unserer Homepage wollen wir Einsteigern einen besonderen Service bieten. Das Wort Planet leitet sich vom griechischen "planeteis" her, was soviel wie Wanderer bedeutet. Planeten sind also Gestirne, die am Himmel wandern. Doch dieses Wandern der Planeten ist nicht immer leicht zu erkennen. Daher weisen wir hier auf Konstellationen hin, bei denen die Bewegung der Planeten leicht über einen gewissen Zeitraum zu erkennen ist.

Von allen mit freiem Auge sichtbaren Planeten ist Merkur am schwierigsten zu beobachten. Da der kleine Planet innerhalb der Erdbahn und sehr nahe um die Sonne kreist, kann er nur zu ganz bestimmten Zeiten in der Abend- oder Morgendämmerung aufgespürt werden und ist dabei nicht besonders auffällig, zumindest in unseren Breiten. Wie gut eine Merkursichtbarkeit wird, hängt stark von der Jahreszeit ab, und dies aus mehreren Gründen.

Achtung! Wenn in diesem Artikel von Jahreszeiten die Rede ist, so beziehen sich Frühling, Sommer, Herbst und Winter immer auf die zeitliche Lage auf der Nordhalbkugel der Erde, auch wenn von Sichtbarkeiten auf der Südhalbkugel die Rede ist. Also: Frühling = April bis Juni, Sommer = Juli bis September, Herbst = Oktober bis Dezember, Winter = Jänner bis März.


 
Die Merkurbahn  top

Die Merkurbahn ist extrem exzentrisch (e = 0,206) und stark geneigt (i = 7°). Merkur umkreist die Sonne im Mittel in einer Entfernung von 57,9 Mio. km, das ist etwas mehr als ein Drittel der Entfernung Erde - Sonne.


Die Bahnen von Merkur, Venus und Erde. Man beachte die Exzentrizität der Merkurbahn.

Aufgrund dieser Sonnennähe kann Merkur am Himmel maximal 28° Elongation von der Sonne erreichen; dazu müssen aber schon mehrere Bedingungen gleichzeitig eintreten, sonst beträgt der scheinbare Abstand Sonne - Merkur am Himmel wesentlich weniger. Damit kann Merkur nur in der Abend- oder Morgendämmerung gesehen werden.


 
Die Lage der Ekliptik zum Horizont  top

Elongation ist nicht alles. Es kommt ganz darauf an, wie die Ekliptik zum Horizont liegt. Liegt die Ekliptik steil zum Horizont, führt eine große Elongation auch zu einer annehmbar großen Höhe. Liegt die Ekliptik flach zum Horizont, dann bewirkt auch eine große Elongation keine große Höhe und damit keine gute oder sogar gar keine Sichtbarkeit.


Wie gut sich der Winkelabstand eines Planeten von der Sonne (Elongation) auswirken kann, hängt von der Lage der Ekliptik - in deren Nähe sich alle Planeten aufhalten - zum Horizont ab. Liegt die Ekliptik flach zum Horizont, ergibt sich auch bei großer Elongation keine gute Sichtbarkeit. Die beste Sichtbarkeit ergibt sich, wenn die Ekliptik steil zum Horizont steht.

Für Abendsichtbarkeiten gilt umgekehrt: Im Frühling steht die Ekliptik steil und daher günstig zum Westhorizont, im Herbst aber flach und daher ungünstig. Daher sind Abendsichtbarkeiten von Merkur im Frühling am besten. Die optimale Sichtbarkeit ergibt sich, wenn die größte Elongation von der Sonne zu Frühlingsbeginn eintritt.


Die Lage der Ekliptik in mittleren nördlichen Breiten am Abend (W) und Morgen (E) im Frühling


Die Lage der Ekliptik in mittleren nördlichen Breiten am Abend (W) und Morgen (E) im Sommer

Für Morgensichtbarkeiten gilt der Grundsatz: Im Herbst steht die Ekliptik steil und daher günstig zum Osthorizont, im Frühling aber flach und daher ungünstig. Daher sind Morgensichtbarkeiten von Merkur im Herbst am besten. Die optimale Sichtbarkeit ergibt sich, wenn die größte Elongation von der Sonne zu Herbstbeginn eintritt.


Die Lage der Ekliptik in mittleren nördlichen Breiten am Abend (W) und Morgen (E) im Herbst


Die Lage der Ekliptik in mittleren nördlichen Breiten am Abend (W) und Morgen (E) im Winter

Für Morgensichtbarkeiten gilt der Grundsatz: Im Herbst steht die Ekliptik steil und daher günstig zum Osthorizont, im Frühling aber flach und daher ungünstig. Daher sind Morgensichtbarkeiten von Merkur im Herbst am besten. Die optimale Sichtbarkeit ergibt sich, wenn die größte Elongation von der Sonne zu Herbstbeginn eintritt.


 
Die Neigung der Merkurbahn  top

Die Merkurbahn ist zur Erdbahn (und damit zur Ekliptik) stark geneigt. Diese Neigung beeinflusst die Sichtbarkeiten des Planeten am Abend- und Morgenhimmel zusätzlich zur Lage der Ekliptik. Die Bahnneigung macht sich am stärksten bemerkbar, wenn eine größte Elongation des Merkur eintritt, wenn der auf- oder absteigende Knoten der Merkurbahn genau in Richtung der Sonne liegt.


Lage des aufsteigenden Knotens der Merkurbahn

Im Fall des aufsteigenden Knotens der Merkurbahn ist dies Ende April der Fall. Abendsichtbarkeiten des Merkur auf der Nordhalbkugel der Erde profitieren von der Neigung der Merkurbahn, die noch zur - um diese Jahreszeit ohnedies noch steilen - Neigung der Ekliptik hinzukommt.

Hingegen werden Morgensichtbarkeiten, die um diese Jahreszeit wegen der flachen Lage der Ekliptik am Morgen von userer Breite ohnedies fast unmöglich zu beobachten sind, weiter benachteiligt. Auf der Südhalbkugel der Erde verhält es sich genau umgekehrt.


Lage des absteigenden Knotens der Merkurbahn

Im Fall des absteigenden Knotens tritt die oben beschriebene Situation Ende Oktober ein. Bei Morgensichtbarkeiten kommt also die Bahnneigung zur steilen Lage der Ekliptik am Osthorizont hinzu, Morgensichtbarkeiten sind auf der Nordhalbkugel der Erde also begünstigt. Hingegen beeinflusst die Bahnneigung des Merkur Abendsichtbarkeiten um diese Jahreszeit negativ. Da diese in unseren Breiten aufgrund der Lage der Ekliptik am Abend ohnedies schon fast unmöglich sind, kommt es in Mitteleuropa im Herbst zu gar keinen Abendsichtbarkeiten mehr.

Auch hier verhält es sich auf der Südhalbkugel der Erde genau umgekehrt.

Wie sieht die Lage zu jenen Jahreszeiten aus, in denen die Lage der Ekliptik zum Horizont keine so große Rolle spielt (Sommer und Winter)?


Lage der Merkurbahn am 21. Juni

Zu Sommeranfang begünstigt die Bahnneigung eindeutig die Abendsichtbarkeiten, während sich Morgensichtbarkeiten nicht so gut entwickeln können.


Lage der Merkurbahn am 21. Dezember

Zu Winteranfang begünstigt die Neigung der Merkurbahn eindeutig die Morgensichtbarkeiten, während Abendsichtbarkeiten ungünstiger sind.


 
Die Exzentrizität der Merkurbahn  top

Die Merkurbahn ist stark elliptisch, so dass nicht alle größten Elongationen gleich groß sind. In der Tat schwankt der Winkelabstand des Merkur von der Sonne während seiner größten Elongation zwischen 18° und 28°, je nachdem, an welcher Stelle seiner Bahn Merkur während der größten Elongation steht.

Wie groß eine größte Elongation wird, hängt von der Lage von Perihel und Aphel ab. Eine maximale größte Elongation ergibt sich, wenn Merkur im Aphel in größter Elongation steht, eine minimale größte Elongation dann, wenn Merkur im Perihel in größter Elongation steht.

Diese Situation kann zweimal im Jahr eintreten.


Die Lage Anfang Februar: Perihel in größter östlicher, Aphel in größter westlicher Elongation

Anfang Februar steht die Merkurbahn, von der Erde aus gesehen, so, dass das Perihel in größter östlicher, das Aphel in größter westlicher Elongation steht. Dies bedeutet, dass Morgensichtbarkeiten um diese Jahreszeit wesentlich besser sind als Abendsichtbarkeiten.

Das führt für die Nordhalbkugel der Erde zum Dilemma, denn aufgrund der Lage der Ekliptik verhält es sich mit den Abend- und Morgensichtbarkeiten genau umgekehrt. Die Exzentrizität der Merkurbahn bevorzugt in dieser Lage eindeutig die Südhalbkugel der Erde, auf der es sich mit der Lage der Ekliptik zu den Jahreszeiten (bezogen auf die nördliche Benennung) genau umgekehrt verhält.


Die Lage Anfang September: Perihel in größter westlicher, Aphel in größter östlicher Elongation

Anfang September steht die Merkurbahn, von der Erde aus gesehen, so, dass das Perihel in größter westlicher, das Aphel in größter östlicher Elongation steht. Dies bedeutet, dass Abendsichtbarkeiten um diese Jahreszeit wesentlich besser sind als Morgensichtbarkeiten.

Das führt für die Nordhalbkugel der Erde wiederum zum Dilemma, denn aufgrund der Lage der Ekliptik verhält es sich mit den Abend- und Morgensichtbarkeiten genau umgekehrt. Die Exzentrizität der Merkurbahn bevorzugt auch in dieser Lage eindeutig die Südhalbkugel der Erde, auf der es sich mit der Lage der Ekliptik zu den Jahreszeiten (bezogen auf die nördliche Benennung) genau umgekehrt verhält.


 
Alles zusammengenommen  top

Fassen wir obige Überlegungen zusammen:

  • Die Lage der Ekliptik zum Horizont ist der primär entscheidende Faktor für eine Merkursichtbarkeit in mittleren Breiten. Für die Nordhalbkugel der Erde bedeutet dies, dass Abendsichtbarkeiten nur in der ersten Jahreshälfte möglich und um Frühlingsanfang am besten sind. Morgensichtbarkeiten sind nur in der zweiten Jahreshälfte möglich und um Herbstanfang am besten.

  • Die Bahnneigung des Merkur bevorzugt Abendsichtbarkeiten im Zeitraum März bis Juli und Morgensichtbarkeiten im Zeitraum September bis Jänner. Sie wirkt auf der Nordhalbkugel der Erde also verstärkend.

  • Die Exzentrizität der Merkurbahn begünstigt Abendsichtbarkeiten um den Spätsommer und Morgensichtbarkeiten um den Spätwinter. Dieser Vorteil kann auf der Nordhalbkugel der Erde nicht genützt werden, da die Lage der Ekliptik in mittleren Breiten entscheidender ist als die Elongation.

  • Aus all dem folgt, dass Merkur am besten aus niedrigen südlichen Breiten (um den südlichen Wendekreis) beobachtet werden kann: Nordchile, Paraguay, Südbrasilien, Namibia, Botswana, Südafrika, Madagaskar, Australien. In diesen Breiten kann sich auch die größte Elongation im Aphel von 28° maximal entwickeln, so dass Merkur nach dem Ende der astronomischen Dämmerung (Sonnentiefe 18°) bei astronomisch dunkler Nacht in 10° Höhe beobachtet werden kann.


Mond, Jupiter (links), Regulus und Merkur (oben) in Namibia.
Foto © Jochen Schnichels, www.starlightphoto.de


 
Die Sichtbarkeiten 2021  top

Merkur zeigt 2021 in Mitteleuropa vier Abend- und drei Morgensichtbarkeiten. Von den vier Abendsichtbarkeiten fällt eine um den Jahreswechsel 2021/22. Diese sowie jene im Jänner und im April/Mai sind günstig, jene im August/September ist grenzwertig. Von den drei Morgensichtbarkeiten ist jene im Oktober/November am besten.

Abendsichtbarkeit, Jänner 2021


Position des Merkur jeweils am Ende der bürgerlichen Dämmerung.

Die erste Abendsichtbarkeit von Merkur in diesem Jahr erreicht ihren Höhepunkt Mitte Jänner 2021. Am Beginn der Sichtbarkeit, am 9. bis 11. Jänner 2021, kommt es zu weiten Begegnungen mit den Planeten Jupiter und Saturn, deren Sichtbarkeit in diesen Tagen auch endet.

Morgensichtbarkeit, Februar/März 2021


Position des Merkur jeweils am Beginn der bürgerlichen Dämmerung

Die erste Morgensichtbarkeit des Planeten Merkur in diesem Jahr ist eine Besonderheit. Eigentlich gilt die Regel in unseren Breiten: "Abendsichtbarkeit nur in der ersten, Morgensichtbarkeit nur in der zweiten Jahreshälfte". Da aber gleichzeitig die größte Elongation Merkurs am Morgen - wegen der Lage seiner Bahn - in der ersten Jahreshälfte größer, in der zweiten Jahreshälfte aber kleiner ist, geht sich diese Sichtbarkeit noch aus, weil sie recht früh im Jahr liegt. Und wie ein déjà vu zur letzten Abendsichtbarkeit begleiten in dieser darauffolgenden Morgensichtbarkeit die beiden Planeten Jupiter und Saturn den sonnennahen Planeten. Jetzt beginnen sie ihre neue Sichtbarkeit.

Abendsichtbarkeit, April/Mai 2021


Position des Merkur jeweils am Ende der bürgerlichen Dämmerung

Die zweite Abendsichtbarkeit des Merkur in diesem Jahr ist die beste. Mitte Mai erreicht der sonnennahe Planet seine größte Elongation von der Sonne, die sich dank steiler Ekliptik auch gut auswirken kann. Die Sichtbarkeit fällt mit dem Beginn der neuen - und extrem ungünstigen - Abendsichtbarkeit der Venus zusammen, mit der es am Beginn und am Ende von Merkurs Abendauftritt Begegnungen gibt.

Morgensichtbarkeit, Juni/Juli 2021


Position des Merkur jeweils am Beginn der bürgerlichen Dämmerung

Die zweite Morgensichtbarkeit von Merkur in diesem Jahr erreicht ihren Höhepunkt in der zweiten Juliwoche. Obwohl früh im Jahr, ist sie recht günstig. Erstmals in diesem Jahr muss Merkur aber ohne einen anderen Planeten in seiner Nähe auftreten, was das Auffinden in der Morgendämmerung erschwert.

Abendsichtbarkeit, August/September 2021


Position des Merkur jeweils am Ende der bürgerlichen Dämmerung

Die Regel in unseren Breiten lautet, "Abendsichtbarkeit nur in der ersten, Morgensichtbarkeit nur in der zweiten Jahreshälfte". Bei dieser Abendsichtbarkeit geht sich etwas Höhe über dem Horizont zwar aus, es darf aber bezweifelt werden, dass Merkur mit freiem Auge gesehen werden kann. Venus, in ihrer ebenfalls sehr ungünstigen Sichtbarkeit, steht in der Nähe, was bei der Suche nach Merkur ein wenig hilfreich sein könnte.

Morgensichtbarkeit, Oktober/November 2021


Position des Merkur jeweils am Beginn der bürgerlichen Dämmerung

Die dritte Morgensichtbarkeit von Merkur in diesem Jahr erreicht ist die beste und erreicht ihren Höhepunkt in der letzten Oktoberwoche. Gegen Ende der Sichtbarkeit kommt es zur Begegnung mit Mars, der seine neue Sichtbarkeitsperiode 2021-2023 gerade beginnt. Hilfreich bei der Suche ist Mars nicht, da Merkur zu dieser Zeit deutlich heller ist.

Abendsichtbarkeit, Dezember 2021/Jänner 2022


Position des Merkur jeweils am Ende der bürgerlichen Dämmerung

Die letzte Abendsichtbarkeit Merkurs fällt um den Jahreswechsel 2021/2022. Wie genau ein Jahr zuvor zieht Merkur bei dieser recht günstigen Sichtbarkeit seine Bahn in der Nähe der beiden Planeten Jupiter und Saturn, mit denen es aber keine engen Begegnungen gibt.

Die Grafiken wurden mit speziellen Skripten für Stellarium (www.stellarium.org) erstellt.


 
Allgemeines zum Verlauf einer Merkursichtbarkeit  top

Merkur umkreist die Sonne innerhalb der Erdbahn, er ist ein so genannter "unterer" Planet. Wir können Merkur nie die ganze Nacht über sehen, da er von der Erde aus nie der Sonne gegenüber stehen kann.

Die wichtigsten Phasen in der Sichtbarkeit des Merkur sind die obere Konjunktion (Merkur steht hinter der Sonne), die untere Konjunktion (Merkur steht vor der Sonne) und die größte östliche bzw. westliche Elongation (Merkur erreicht, von der Erde aus betrachtet, den größten Abstand von der Sonne).

Da die Bahn des Merkur gegenüber der Erdbahn stark geneigt ist, steht Merkur bei seinen Konjunktionen meist nicht genau vor oder hinter der Sonne, sondern etwas oberhalb oder unterhalb. Nur ganz selten kommt es in der unteren Konjunktion zu Transits vor der Sonne.

Eine Merkursichtbarkeit beginnt nach der oberen Konjunktion OK (1) immer am Abendhimmel, meist einige Tage nach der OK. Wie lange, hängt von der Lage der Ekliptik zum Horizont ab.

Während der Abendsichtbarkeit kommt Merkur der Erde näher. Er wird im Lauf der Sichtbarkeit daher im Fernrohr größer, nimmt aber ab, da er zwischen Erde und Sonne wandert.

Die größte scheinbare Helligkeit erreicht Merkur immer in der oberen Konjunktion, da er dann voll beleuchtet ist. Eine Abendsichtbarkeit beginnt also mit einer großen scheinbaren Helligkeit, die dann bis zur unteren Konjunktion stetig abfällt.

In der unteren Konjunktion wechselt Merkur rasch von einer Abend- auf eine Morgensichtbarkeit. Die Morgensichtbarkeit endet wiederum einige Tage vor der oberen Konjunktion, ein synodischer Umlauf endet dann.

Während der Morgensichtbarkeit entfernt sich Merkur von der Erde. Er wird im Lauf dieser Sichtbarkeit im Fernrohr immer kleiner, nimmt aber wieder zu.

Die scheinbare Helligkeit des Merkur ist am Beginn der Morgensichtbarkeit am geringsten und steigt bis zu deren Ende stetig an, da Merkur wie gesagt in der oberen Konjunktion am hellsten ist (dann ist er aber meist unbeobachtbar, weil zu nahe der Sonne).

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