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1. Sonnensystem

a) Tschurjumow-… ist der erste Komet, der von einer Raumsonde umkreist wurde und der erste, auf dem eine Sonde gelandet ist. Die Umlaufszeit des Kometen beträgt 6,44 Jahre. Die Bahnexzentrizität ist e = ,641

i. Berechnen Sie die große Halbachse und die Perihel und Aphel-Entfernungen des Kometen. Tipp. Am einfachsten geht das mit den natürlichen Einheiten.

ii. Vergleich Sie die Kometenbahn mit der Mars (a=1.5 AU) und Jupiterbahn (5.2 AU)

iii. Fertigen Sie eine Skizze der Umlaufbahn des Kometen und Jupiter, Erde und Marks an.

b) Deimos ist ein Mond des Mars und wurde 1877 von Hall entdeckt. Er umkreist den Mars auf einer kreisförmigen Umlaufbahn von 23459 km Radius. Seine siderische Umlaufzeit beträgt 1,2624 Tage.

i. Berechne Sie die Masse des Mars. Tipp Rechnen Sie in natürlichen Einheiten.

ii. Welche berechtigte Annahme müssen Sie dabei machen?

iii. Vergleichen Sie die Masse mit der der Erde.

c) Kometen

i. Woraus besteht der Kometenkern

ii. Wie entstehen die Koma und die Kometenschweife

iii. Warum sind die Schweife von der Sonne fortgerichtet und wodurch werden die Teilchen der beiden Schweife beschleunigt?

iv. Wie groß sind die verschiedenen Bestandteile eines Kometen?

2. Sterne

a) Kinematik von Aldebaran

i. Die Parallaxe von Aldebaran betragt p = 0,048“. Wie weit ist Aldebaran entfernt?

ii. Im Spektrum ist die Spektrallinie des Eisens bei 6791 A um 1,23 A ins Rote verschoben. Wie groß ist die Radialgeschwindigkeit?

iii. Die Eigenbewegung von Aldebaran ist µ= 0,20“/ Jahr. Wie groß sind Tangential- und Gesamtgeschwindigkeit?

b) Die scheinbare Helligkeit von Aldebaran beträgt 0,87mag.

i. Bestimmen Sie seine absolute visuelle Helligkeit.

ii. Die Spektralsequenz ist eine Temperatursequenz. Welche Temperaturen besitzen die heißesten und kühlsten Hauptreihensterne?

iii. Aldebaran ist von Spektraltyp K5. Schätzen Sie seine Effektivtemperatur durch Vergleich mit der Sonne und mit M-Sternen.

c) Zeichnen Sie ein Hertzsprung-Russel-Diagramm, wie eine Beobachter es zeichnen würde.

i. Tragen Sie die absolute visuelle Helligkeit gegen den Spektraltyp auf. Achten Sie auf die korrekte Wertebereiche.

ii. Zeichnen Sie in das Diagramm die Hauptreihe, die Lage der Sonne und die Lage von Aledebaran ein.

iii. Schließen Sei aus der Lage von Aldebaran im HRD auf seine Leuchtkraftklasse.

d) Für die Untersuchung von Doppelsternen steht die Radialgeschwindigkeitskurve und die Lichtkurve zur Verfügung.

i. Welche stellaren und welche Orbital-Parameter liefert Ihnen die Radialgeschwindigkeitskurve eines einlinigen Systems?

ii. Welche stellaren und welche Orbital-Parameter liefert die Lichtkurve eines bedeckenden Systems?

e) CoRoT 9b ist ein jupiterähnlicher Planet, der sich um einen sonnenähnlichen Stern auf einer Kreisbahn mit Radius von 0,407 AU bewegt. Der Planetenradius betragt 75000km.

i. Bestimmen Sie den Helligkeitsunterschied in Magnituden zwischen den Planeten und dem Stern unter der Annahme, dass der Planet die auf ihn einfallende Strahlungsenergie isotrop in alle Richtungen wieder abgibt. (Anmerkung: Die Kenntnis der Leichtkraft des Sterns ist für die Beantwortung dieser Frage nicht notwendig!)