Warum können wir die Oberfläche anderer Planeten nicht durchs Teleskop sehen?
Hallo, ich habe schon gehört, dass man mit manchen Instrumenten bis zum Rand des Universums schauen kann. Gleichzeitig wurde jedoch behauptet es gäbe Größen (wie die eines Atoms) welche für unsere besten Lichtmikroskope nicht sichtbar wären. Man greift dann zu anderen Methoden wie dem „abfühlen“ mit einer Nadel.
Zudem sagt man es wäre uns ohne das Absetzen eines Roboters nicht möglich zu sehen wie die Oberfläche eines Planeten aussieht, dabei könnten wir doch einfach mit dem Fernglas bis auf seine Oberfläche schauen.
Ich habe mir darüber schon Gedanken gemacht und kam auf die Idee, dass wir bei manchen Planeten vielleicht nicht durch die Atmosphäre schauen kann, da diese Von Wolken bedeckt ist, jedoch scheinen die Satelliten von Google kein Problem damit zu haben die ganze Welt sehr detailliert ab zu fotografieren.
Daher die Fragen:
- Warum sollte ein modernes Teleskop keine Atome sehen?
- Wenn ein solches Teleskop auf einen weit entfernten Ort schaut und ein Atom in die Sichtfläche fliegt könnte man es sehen?
- Warum können wir die Oberfläche anderer Planeten trotz moderner Technologie nicht so detailliert sehen wie die der Erde?
Ich danke für jede Antwort!
6 Antworten
Warum sollte ein modernes Teleskop keine Atome sehen?
atome sind kleiner als die teilchen aus denen das Licht besteht, mit dem ein Teleskop arbeitet
Wenn ein solches Teleskop auf einen weit entfernten Ort schaut und ein Atom in die Sichtfläche fliegt könnte man es sehen?
ne, auch dann ist es kleiner als die Photonen die uns das Bild geben
Warum können wir die Oberfläche anderer Planeten trotz moderner Technologie nicht so detailliert sehen wie die der Erde?
naja wir können auch mit modernster technik nicht durch dichte wolkendecken gucken oder? :D
Gase, Atmosphäre, Staub, alle das stört einfach
Vielleicht hilft dir folgender Gedanke als Verständnishilfe:
Du kannst mit bloßem Auge ein Staubkorn von vielleicht 10 µm Größe erkennen, welche vor dir auf dem Tisch liegt. Wenn ich in 1 km Entfernung stehe und einen Tischtennisball in der Hand halte, könntest du noch mit Sicherheit sagen, ob ich etwas halte und was? --> Nein, könntest du nicht mehr erkennen! Wenn ich einen Basketball halte, hast du ggf. eine Chance.
Genauso wie das Auge ist jedes andere optische System in seiner Abbildungsleistung limitiert. Dabei wird die erreichbare Auflösung im Idealfall vom der Apertur limitiert (Beugungsbegrenzung).
Ergänzung: Ich hoffe ich hab richtig überschlagen, aber um in 10 Lichtjahren Entfernung eine Struktur von 1 km Größe bei sichtbarem Licht auflösen zu können, bräuchte man einen Teleskopspiegel von 250 km Durchmesser (bei quasi perfekter Spiegelform).
Bei Radioteleskopen ist eine solche Größe zwar eher möglich, aber dafür arbeiten diese bei Wellenlängen die ~1 mm betragen, womit die Auflösung proportional sinkt, also um Faktor 1000. Mit einem 250 km Radioteleskop kann man in 10 Lichtjahren als Strukturen ab ca. 1000 km Größe erkennen. Ein Planet in Erdgröße wäre also vielleicht schon als Scheibchen erkennbar, mehr aber auch nicht.
- Nicht mal Lichtmikroskope können Atome auflösen. Teleskope erst recht nicht.
- Du siehst immer die Oberfläche eines Planeten, wenn die frei von Wolken ist. Und du sieht auch alle Atome der Oberfläche, aber eben nicht einzeln.
- Liegt wohl daran, dass die anderen Planeten sehr weit weg sind, was die Auflöung unserer Teleskope eben beeinträchtigt. Physik und speziell hier die Optik lassen sich eben nicht außer Kraft setzen.
Die Auflösungsgrenze für Teleskope ist durch die Öffnung gegeben. Für die Oberflächen von Exoplaneten bräuchte man aber Öffnungen, die so groß wie die Erdbahn sind. Es gibt die Möglichkeit, Öffnungen interferometrisch herzustellen, indem man zB Teleskope an verschiedenen Orten der Erde zusammenschaltet, damit hat man etwa das Schwarze Loch in M87 "fotografiert".
Und einzelne Atome sieht man nie. Die sind idR kleiner als die Wellenlängen sichtbaren Lichts und werden von den Wellen schlicht übersehen. Für einzelne Atome an der Oberfläche von Kristallen kann man Rastertunnelmikroskope nehmen.
Um es ganz salopp zu sagen Licht ist zu groß um die Größe eines Atoms aufzulösen.
Das ist so als ob du mit einem Zollstock die Größe von Hundertstel Millimeter messen möchtest.
Das gleiche bei Licht teleskopen.
Das Licht eines anderen Planeten kommt durch die Linsen und wird gebündelt, d.h. verkleinert, irgendwann ist die Informationsgrenze unterschritten das man einfach keine kleineren Strukturen mehr erkennen kann weil das Licht es nicht auflöst.
Du kannst den Spiegel bzw die Projektionsfläche vergrößern dann sind wieder mehr Details sichtbar.
Siehe dir den Durchmesser von heutigen teleskopen an die sind bautechnisch am Limit.