Zirkumpolar (Astronomie)

Zirkumpolarsternbilder der nördlichen Hälfte der Erde: Die Hilfslinien zeigen, wie man den Polarstern finden und damit die Himmelsrichtung Nord bestimmen kann.

In der Astronomie bezeichnet man für einen bestimmten Ort auf der Erde diejenigen astronomischen Objekte als zirkumpolar (von lateinisch circum „herum“ und altgriechisch πόλος pólos „Erd-, Himmelsachse, Nord-/Südpol“), die sich in der Nähe des Himmelspols befinden und nicht untergehen. Im Zusammenhang mit Sternen spricht man von Zirkumpolarsternen, im Zusammenhang mit Sternbildern von Zirkumpolarsternbildern.

Da die Erde rotiert, beschreiben die Himmelsobjekte scheinbar Kreisbahnen, deren Mittelpunkte auf der verlängerten Erdachse (der Himmelsachse) liegen.

Sichtbarkeit in Abhängigkeit von Beobachtungsort und Deklination

Standort des Beobachters	Sichtbarkeit der Sterne, die folgende Bedingung erfüllen
	zirkumpolar: immer	nicht immer	nie
Nordpol $\varphi =+90^{\circ }$	$\delta >0^{\circ }$, d. h. der Nordhimmel	-	$\delta <0^{\circ }$, d. h. der Südhimmel
Nordhalbkugel $0^{\circ }<\varphi <+90^{\circ }$	$\delta >+(90^{\circ }-\varphi )$	$-(90^{\circ }-\varphi )<\delta <+(90^{\circ }-\varphi )$	$\delta <-(90^{\circ }-\varphi )$
Äquator $\varphi =0^{\circ }$	-	$-90^{\circ }<\delta <+90^{\circ }$, d. h. alle Sterne	-
Südhalbkugel $-90^{\circ }<\varphi <0^{\circ }$	$\delta <-(90^{\circ }+\varphi )$	$-(90^{\circ }+\varphi )<\delta <+(90^{\circ }+\varphi )$	$\delta >+(90^{\circ }+\varphi )$
Südpol $\varphi =-90^{\circ }$	$\delta <0^{\circ }$, d. h. der Südhimmel	-	$\delta >0^{\circ }$, d. h. der Nordhimmel

Daraus folgt:

• An Nord- und Südpol ($\varphi =\pm 90^{\circ }$) sind alle sichtbaren, extrasolaren Himmelsobjekte zirkumpolar.
• Am Erdäquator ($\varphi =0^{\circ }$) sind keine Himmelsobjekte zirkumpolar.
• Von den Polen in Richtung Äquator nimmt der Anteil der zirkumpolaren Objekte ab.
• Objekte, deren Kreisbahn den Horizont schneidet, werden zeitweise darunter verschwinden, also unter- und wieder aufgehen, d. h. sie sind nicht zirkumpolar:
  • an Beobachtungsorten auf der Nordhalbkugel der Erde: Objekte mit einer Deklination $\delta$ kleiner als $90^{\circ }-\varphi$:

$\delta <(90^{\circ }-\varphi )$

• an Beobachtungsorten auf der Südhalbkugel: Objekte mit einer Deklination größer als $-90^{\circ }-\varphi =-(90^{\circ }+\varphi )$:

$(-90^{\circ }-\varphi )<\delta$

Von großer Bedeutung für die geografische und zeitliche Orientierung waren von jeher bestimmte Sterne der Zirkumpolarregion, da sie während des ganzen Jahres in der Nacht sichtbar sind.

Auf der Nordhalbkugel der Erde wird der Polarstern und damit die Himmelsrichtung Nord wie folgt bestimmt:

• Der Polarstern befindet sich etwa in der Mitte zwischen dem Großen Bären (Großer Wagen) und der Kassiopeia, dem „Himmels-W“.
• Der Polarstern ist der Hauptstern des Kleinen Bären (Kleiner Wagen), der aber nicht so leicht auszumachen ist wie seine größeren Nachbarn Großer Bär und Kassiopeia.
• Die Strecke zwischen den hinteren Kastensternen des Großen Wagens wird fünfmal verlängert, um auf die Position des Polarsterns zu kommen.
• Der zweite Abstrich des „W“ der Kassiopeia wird etwa 4-mal nach oben verlängert und etwas nach rechts gedreht.

Siehe auch

• Astronomische Phänomenologie
• Geografische Länge
• Kugelkoordinaten
• Rektaszension

Literatur

• Jeffrey O. Bennett, Harald Lesch (Hrsg.): Astronomie die kosmische Perspektive. 5. Auflage, Pearson Education Deutschland GmbH, München 2010, ISBN 978-3-8273-7360-1.
• Adalbert Prey: Einführung in die sphärische Astronomie. Springer Verlag Wien GmbH, Wien 1949.

Weblinks

Commons: Zirkumpolare (Astronomie) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Zirkumpolarstern in „Redshift Lexikon“, abgerufen am 4. März 2016
• Astronomische Koordinatensysteme, abgerufen am 4. März 2016
• Einführung in die Astronomie und Astrophysik I, abgerufen am 4. März 2016