Tagsichtbarkeit schmaler Mondsicheln

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Elmar Schmidt
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Tagsichtbarkeit schmaler Mondsicheln

Beitrag von Elmar Schmidt » 13. Nov 2025, 15:53

Hallo nochmals,

Christoph und ich haben in den letzten Jahren auch 28-mal mit bloßen Augen und am Tag nach schmalen Mondsicheln "gefahndet". 18 Versuche waren erfolgreich, 10 scheiterten. Das folgende Histogramm zeigt die S/N, bei denen das jeweils der Fall war. (Zu dieser Begriffsbildung vergleicht bitte die Darstellung über die Punktobjekte in diesem Forum: https://forum.meteoros.de/viewtopic.php?f=1&t=63091)

Bild

Erneut sei auf die unübliche Klassenfestlegung von Excel hingewiesen. So nimmt etwa die Klasse "0,02" tatsächlich alle Werte von einschließlich 0,010 bis unter 0,020 auf.

Im Diagramm trifft das auf die vier Fehlversuche mit S/N zw. 0,011 und 0,018 zu. Doch schon der erste grüne Histogrammbalken "0,03" enthält auch vier Sichtungserfolge zwischen 0,021 und 0,0299. Das sind formidable Werte zwischen 1 : 33 und 1 : 48, welche für Punktobjekte völlig illusionär sind!

Warum ist das bei Mondsicheln so? Es dürfte weniger an der integralen Helligkeit liegen, zumal diese in allen Fällen die der Venus übertrifft. Diese wird aber auf dem Raumwinkel der Sichel in eine sehr geringe (mittlere) Leuchtdichte ("Flächenhelligkeit") umgesetzt, und von der Leuchtdichte von Blauhimmeln weit übertroffen. Wir erklären uns die dennoch bessere "Mondsichtigkeit" vorläufig damit, daß unser bleicher Begleiter, anders als die Punktobjekte, aufgelöst, also in seiner Form erkannt wird. Darauf ist unser Sehvermögen "trainiert", und die am konturenfreien Himmel sonst nicht vorkommende Sichelform tut ein übriges dazu.

Um nun die Einflußfaktoren zu erkennen, von denen die Freisichtigkeit von Mondsicheln bestimmt wird, wurde die Datenbasis für das Histogramm im nächsten Schaubild nach Helligkeit (Extinktion wieder berücksichtigt) und Winkelabstand zur Sonne aufgeschlüsselt:

Bild

Man entnimmt dem Diagramm, daß Mondsicheln in über 20 Grad Winkeldistanz i.a. freisichtig werden, wobei es sich nahe diesem Wert nicht um einfache Sichtungen handelt. Man muß hier ergänzend ein Fernglas zur Hilfe nehmen - natürlich wegen der nahestehenden Sonne unbedingt nur aus dem Schatten!!! Daß einige noch weiter entfernt stehende Mondsicheln zu Fehlversuchen führten, hatte i.a. mit einem dunstig aufgehellten Himmel und/oder zu niedrig stehenden Monden zu tun.

Hingewiesen sei auf die zufällig fast mit einem Fehlversuch an gleicher Stelle zusammenfallende Sichtung eines 45 Grad hoch stehenden Mondes in nur 16 Grad Sonnendistanz, gekennzeichnet durch ein offenes grünes Quadrat. (In dem Winkelabstand und sogar noch etwas darunter bleibt Venus dem Kundigen an gutem Himmel unschwer sichtbar, sie leuchtet aber auch gleißender.) Ich machte diese Beobachtung mit Restunsicherheit am 9. April 2024, dem Tag nach der mexikanischen Sonnenfinsternis, aus der schön und 2440 m hoch gelegenen ehemaligen Bergbaustadt Zacatecas an einem bestechend klare nachmittäglichen Blauhimmel, in dem auch die Sonne noch 29 Grad hoch stand. Diese Beobachtung zeigt, daß es an solchen Standorten möglich ist, die Grenzhelligkeiten noch weiter nach unten zu verschieben.

Es sei nicht verschwiegen, daß ich die ins obige Diagramm eingespeiste Helligkeit schmaler Mondsicheln zuvor nur bei deren Niedrigstand am Dämmerungshimmel messen konnte. Wegen der Untergrundheligkeit und Annahmen über bzw. die Variabilität der Extinktion sind sie also etwas unsicher, aber das ist eine andere "Baustelle" von mir. Das Geschilderte mag hinter einigen von den Erwartungen abweichenden Datenpunkten im Diagramm stehen.

Etwas geordneter werden die Verhältnisse, wenn man dieselben Daten über der Breite (beleuchteter Teil in % des Durchmessers) der Mondsicheln aufträgt und sich die jeweilige Himmelsleuchtdichte vergegenwärtigt. Dies führt zu folgendem Schaubild:

Bild

Ihm entnimmt man, daß Sichtungsversuche unterhalb von 5% bel. Teil "sportlich" werden, dort also mit Fehlversuchen gerechnet werden muß. Hier im Tiefland gab es die bislang schmalsten freisichtigen Mondsicheln mit 3,55% (Elmar: "freisichtig") bzw. 3,14% Breite (Christoph: "freisichtig, zweimal"). Zur Sichtung von Zacatecas gehörte der Rekordwert 1,97% (Elmar "unsicher"); hier wäre natürlich eine Bestätigung an ähnlich guter Stelle hilfreich. Am Dämmerungshimmel sind so schmale Mondsicheln übrigens überhaupt kein Problem, und nur dann sieht man erst das Erdlicht.

Schließlich zeigt das Schaubild, daß solche Sichtungen nur bei niedrigstmöglicher Himmelsleuchtdichte möglich sind, d.h. tendenziell unterhalb von 4000 cd/m^2. Solche Werte sind zumindest nahe an der Sonne nicht selbstverständlich. Ab 6000 cd/m^2 kommen dann häufig Fehlversuche vor, und das auch an breiteren Mondsicheln.

Woar des jäzdt rischtzsch oder wiehe!?

Viele Grüße

Elmar
Zuletzt geändert von Elmar Schmidt am 16. Nov 2025, 01:37, insgesamt 1-mal geändert.

MarioK
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Re: Tagsichtbarkeit schmaler Mondsicheln

Beitrag von MarioK » 14. Nov 2025, 20:13

Hallo Elmar,

vielen Dank für die beiden Beiträge!
Schade, dass die in der Schwemme von teils nur "Hauch-von-Polarlicht"-Bildern untergehen!

Da es kein separates Forum für wissenschaftliche Arbeiten gibt, könnte man für solch arbeitsintensive Beiträge einfach das Off-Topic- oder das Test-Forum okkupieren.
Dort verschwinden Beiträge nicht schon nach 10 Tagen von der ersten Seite.
Elmar Schmidt hat geschrieben: 13. Nov 2025, 15:53 Etwas geordneter werden die Verhältnisse, wenn man dieselben Daten über der Breite (beleuchteter Teil in % des Durchmessers) der Mondsicheln aufträgt und sich die jeweilige Himmelsleuchtdichte vergegenwärtigt. Dies führt zu folgendem Schaubild:

Bild
Hängt die größere Streuung im zweiten Diagramm mit den unterschiedlichen Mondentfernungen und der Mondtopografie zusammen?

Hier noch ein Excel-Tip:

Man kann die Klassen auch so darstellen:
Beispiel_Klassen_Excel-Diagramm.png
In der Tabelle sieht das so aus:
Beispiel_Klassen_Excel-Tabelle.png
Berechnet werden die Klassen nach Spalte 2.
Für die Achsenbeschriftung kann man aber eine separate Spalte (hier 1) einfügen und diese dann statt der Spalte 2 für die Achsenbeschriftung wählen.

Viele Grüße
Mario

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Elmar Schmidt
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Re: Tagsichtbarkeit schmaler Mondsicheln

Beitrag von Elmar Schmidt » 14. Nov 2025, 22:32

Hallo Mario,

danke für Dein Interesse. Im ersten Diagramm sollte eigentlich fast keine Streuung auftreten, da Mondhelligkeit und Winkelabstand zur Sonne stark korreliert sind. (Die unterschiedlichen Mondabstände führen an einem gegebenen Winkel nur etwa 0,3 mag Streuung ein.) Der Winkelabstand für eine gegebene Sichtung liegt wiederum gemäß der Ephemeride fest. Die größere Schwankung in x-Richtung kommt zustande, indem die Mondhelligkeit je nach Mondhöhe unterschiedlich stark durch die Extinkton gemindert wird. Die -5,8 mag hellen Monde im Diagramm standen z.B. 7, 12, 15 und 30 Grad hoch und sind deshalb verschieden weit nach links gerutscht. Die hohe Streuung im zweiten Schaubild wiederum entsteht nur in y-Richtung und ist durch die unterschiedliche Himmelsleuchtdichte bei den Sichtungen und Versuchen bedingt, die mit dem Mond nur bedingt etwas zu tun hat.

Danke für den Excel-Tip. Klar, man kann sich auf diese Weise selbst ein Balkendiagramm erstellen. Ich nutze aber lieber das Modul Daten > Datenanalyse > Histogramm, weil das die Grafiken automatisch erstellt. (Leider werden diese bei Änderung der Daten und Klassen auch nicht automatisch upgedatet, man muß das Modul unter Verlust der Formatierungen der Vorläufergrafik dazu stets neu aufrufen oder die Daten händisch in die Klassen einpflegen. Wie der mächtige Solver wurde das Histogramm-Modul einfach nur auf Excel gepfropft, also nicht voll integriert.) Das genannte Klassierungsproblem könnte man allerdings beseitigen, indem man die unteren Klassengrenzen bspw. von 1,00 auf 1,001 erhöht usw., dann ginge ein Wert 1,000 in die nächsttiefere Klasse. Dieser Aufwand lohnt sich aber eigentlich nicht; denn wenn man genügend viele Daten hat, ändert sich an den Histogrammen dadurch nicht viel.

Beste Grüße

Elmar

PS: ein eigenes "Wissenschaftsforum" würde nur zu "dogfights" führen, und auch ein Einstellen solcher Beiträge unter Off topic käme für mich nicht in Frage. Die Menge der Polarlichtbeobachtungen, darunter leider viele von kuriosen Aliasen à lá fotocommunity, hätte vielmehr ein eigenes Forum verdient, wie wir es einst für die NLCs beschlossen hatten.

MarioK
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Re: Tagsichtbarkeit schmaler Mondsicheln

Beitrag von MarioK » 15. Nov 2025, 10:13

Hallo Elmar,

ich hatte vermutet, dass bei größerer Nähe und damit größerer Helligkeit auch Sichtbarkeit bei hellerem Himmel möglich wäre.
Aber bei nur 0,3 mag spielt das wohl kaum eine Rolle.

Meine Diagramme erstelle ich alle ohne Extramodule. Manches bekommt Excel aber auch so nicht hin.
Elmar Schmidt hat geschrieben: 14. Nov 2025, 22:32 Die Menge der Polarlichtbeobachtungen, darunter leider viele von kuriosen Aliasen à lá fotocommunity, hätte vielmehr ein eigenes Forum verdient, wie wir es einst für die NLCs beschlossen hatten.
Ja, das sehe ich inzwischen auch so.

Viele Grüße
Mario

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