Merkurtransit – haarscharf an der Freisichtigkeit vorbei?

[Christoph Gerber]

Merkurtransit – haarscharf an der Freisichtigkeit vorbei?
Versuch einer Beobachtung mit bloßem Auge am 9. Mai 2016

Im Vorfeld des jüngsten Merkurtransits war immer wieder zu lesen, dass Merkur aufgrund seiner Winzigkeit überhaupt nicht mit bloßem Auge gesehen werden könne. Mit einem Durchmesser von nur 12" – keine Chance. Ich habe diese so entschieden geäußerte Verneinung der Freisichtigkeit stets bezweifelt. Denn es geht ja nicht um den scheinbaren Durchmesser des Merkurs: er soll ja nicht als Fleckchen oder Scheibchen sichtbar sein, sondern es reicht ja aus, ihn als Punkt auf der Sonnenscheibe wahrzunehmen.
Hinweis: Alle Beobachtungen wurden mit einer Sonnenfinsternisbrille (mit bloßem Auge) bzw. mit Baaderfilter-Folien (mit Fernglas12x60) durchgeführt!

1. Die Vorbereitung
Also machte ich mich daran, herauszufinden, wie klein ein Sonnenfleck sein darf, damit er noch mit bloßem Auge (natürlich immer mit SoFi-Brille!) sichtbar ist. Die Monate vor dem Merkurtransit waren insofern recht günstig, als dass oft ein kleinerer Fleck die Sonnenscheibe zierte, der meistens an oder knapp unterhalb der Sichtbarkeitsgrenze lag. So konnte ich zahlreiche Flecken von Januar bis März 2016 verfolgen – mit folgendem Ergebnis:
Noch sicher gesichtete Flecken (12480, 12488, 12489, 12494, 12497) hatten eine Mindestgröße von 0.6' (Penumbra) und einen "Kern" (Umbra)-Durchmesser von 0.2'. Die Flecken im Februar und März (12513, 12519, 12524) waren mit 0.4'/0.2' stets knapp unter der Freisichtigkeit. Grenzbeobachtungen waren Fleck 12519 am 14.03. mit ebenfalls 0.4'/0.2' und Fleck 12506 am 27.02. mit sogar nur 0.3'/0.15'. Damit scheint die Untergrenze erreicht zu sein. Der minimale Umbra-Durchmesser liegt bei etwa 0.2' (etwa 10–12"). Dies liegt schon deutlich unter der Auflösungsgrenze von 1' für das menschliche Auge. Mehr noch: der Umbra-Durchmesser liegt in der Größe des Merkurdurchmessers bei einem Mai-Transit (12"). Beim November-Transit ist der Merkur viel weiter von der Erde entfernt und nur 7" groß, weshalb er dann tatsächlich zweifelsohne dem bloßen Auge unsichtbar sein sollte.

Der Merkur im Transit aber unterscheidet sich in einem entscheidenden Punkt von den Sonnenflecken: er ist pechschwarz. Während die Sonnenflecken aufgrund des Kontrastes zur Sonnenscheibe nur dunkel erscheinen –wie hell ein Sonnenfleck ist, habe ich nicht in Erfahrung bringen können; eine Angabe, deren Quelle ich nicht mehr habe, gab für die Umbra von Sonnenflecken eine Helligkeit von etwa -12 mag an, was also Vollmondhelligkeit entsprechen würde– ist der Merkur tatsächlich ganz schwarz: stellarium gibt für den Merkur im Sonnentransit die Helligkeit +19 mag an). Entscheidend für die Freisichtigkeit des Merkurs ist nicht seine Größe, sondern der Kontrast zur Sonnenscheibe. Und der ist bedeutend größer als der der Sonnenflecke!

Die Frage lautet: Kann die zusätzliche Schwärze des Merkurs den Kontrast zur Sonnenscheibe so erhöhen, dass er dennoch mit dem BA sichtbar wird? Kann also der erhöhte Kontrast den geringeren Durchmesser ausgleichen? Die Hoffnung dazu besteht zumindest. Aber ob das reicht? Nach meiner Sonnenfleckenbeobachtung am 14.01. mit indirekter Sicht vermutete ich, dass die Sichtbarkeit des Merkur etwa der eines Sternes +6.2 bis +6.5 mag am Nachthimmel entsprechen dürfte: d.h., es müssen ungewöhnlich gute Witterungsbedingungen vorliegen.

Aber selbst wenn Merkur nur als Pünktchen erkannt werden muss: Das Phänomen der Irradiation verringert die Sichtbarkeitsmöglichkeit unweigerlich. Der Irradiation zufolge erscheinen gleichgroße Objekte größer, wenn sie hell vor einem dunklen Hintergrund stehen, und kleiner, wenn sie dunkel vor einem hellen Hintergrund stehen. Merkur steht vor einem extrem hellen Hintergrund, so dass schon deshalb sein "Pünktchen" viel kleiner als 0.2' erscheinen sollte.

Die Frage blieb somit offen, ich musste auf gutes Wetter am 9. Mai hoffen – und hatte dies auch. Dieser Merkurtransit stand also für mich unter dem Motto, einmal unvoreingenommen der Aussage "Merkur ist nicht mit BA sichtbar" an die Beobachtung zu gehen und versuchen, ob der Merkur nicht doch gesichtet werden kann. Von meinem letzten beobachteten Merkurtransit (2003) war mir zweierlei in Erinnerung geblieben: die Kleinheit des Merkurs – und dessen Schwärze (Beobachtet mit 12x60). Ich war vorbereitet.

2. Die Beobachtung (Beobachtungsort: Bad Belzig, Brandenburg)
Beobachtungsversuche machten nur gegen Mitte des Transits Sinn, denn nahe des Sonnenrandes ist keine Beobachtung möglich. Wiederholt hatte ich bei der Sonnenfleckenbeobachtung die Erfahrung gemacht, daß ein etwa 5' breiter Ring innerhalb des Sonnenrandes aufgrund des Hell-Dunkel-Kontrastes "flimmert" und in diesem Bereich keinerlei Flecken erkannt werden können. Zum Transit schmückte sich die Sonne zudem mit einem größeren Flecken, den ich –wenn auch schwer– so doch sicher mit bloßem Auge (und SoFi-Brille!) erkennen konnte (Größe: 0.6'/≈0.3', wobei dieser Fleck aus mehreren kleinen Umbras von etwa 0.2' in einer gemeinsamen Penumbra bestand). Dies erleichterte natürlich die Suche nach dem Merkur ungemein.

Um 15:00 MESZ (13:00 UT) machte ich mich dann auf die "Jagd" nach dem Merkur. Der Sonnenfleck war nahe der Sichtbarkeitsgrenze, aber dennoch zeitweise konstant sichtbar; von Merkur war nichts zu erkennen. Auch bei den späteren Beobachtungen war eines Auffällig: während ich bisher einen kleinen Flecken wiederholt meistens ganz zu Beginn der Sichtung am leichtesten sehen konnte, und es mit fortgesetzter Beobachtung immer schwieriger wurde (ich vermute eine Über?-Anstrengung des Auges als Ursache), war es diesmal genau umgekehrt: ich musste mein Auge erst "Adaptieren", dann war er bequem zu erkennen.

Den nächsten Versuch unternahm ich gegen 15:30 Uhr – und wieder: Fleck ja, Merkur nein. Danach bildeten sich immer mehr Quellwolken, bis sich gegen 17 Uhr der Trend wieder umkehrte und es zunehmend aufklarte. Jetzt war etwa Mitte des Transits, also die beste Beobachtungszeit. Ab 17:10 war der Fleck –wie gehabt– schwer, aber sicher und meistens konstant zu sehen, nicht aber der Merkur. Der Vergleich mit der Beobachtung mit 12x60 ließ jedoch das Gefühl aufkommen, dass der Merkur gerade unterhalb der Sichtbarkeitsschwelle entlangschrammte. Würde es mir doch noch gelingen, ihn wenigstens für einen Augenblick zu erhaschen? Aber dieser Wunsch war nur dies – denn was würde sich ändern, wenn ich ihn nur ein einziges Mal "erwischen" würde? Die Aussage wäre nichtig: zu oft habe ich schon die Erfahrung gemacht, einen Flecken für einen "Augenblick" wahrzunehmen – an einer Stelle, an der sich gar keiner befand!

Für den letzten Versuch um 17:30 Uhr holte ich nun eine kaum gebrauchte SoFi-Brille hervor und war etwas überrascht, dass diese –weil noch viel glatter– erheblich weniger "Störflecken" hatte und somit das Bild der Sonne –und v.a. das des dunklen Himmels drumherum– erheblich dunkler war als mit der schon so oft verwendeten. Und tatsächlich hatte ich zweimal den Eindruck, etwas an der "richtigen" Stelle (sehr günstig: Merkur stand etwa mittig zwischen Flecken und dem davon am weitesten entfernten Sonnenrand; Fleck und Merkur drittelten etwa den Sonnendurchmesser) wahrgenommen zu haben – es war aber nicht mehr als das erwartete "Rauschen".

Um 17:45 führte ich zum Abschluss noch einen zusätzlichen Test mit dem 12x60-Fernglas durch: Ich stellte die Sonne so weit unscharf, dass der Fleck etwa so "schwer" zu erkennen war wie mit bloßem Auge. In dieser Einstellung befand sich Merkur gerade an der "Rauschgrenze", d.h. er konnte im Fernglas gerade noch wahrgenommen werden. Daraus ziehe ich den Schluss, das Merkur tatsächlich ganz knapp unter der Sichtbarkeitsgrenze war. Wäre er bei besseren Witterungsbedingungen doch sichtbar gewesen? Ich kann die Frage nicht beantworten. Am darauffolgenden Tag, den 10. Mai, hatte ich zumindest deutlich bessere Bedingungen: Vormittags gelang mir die Sichtung der Venus mit bloßem Auge (-3.4 mag, nur noch 7.3° von der [durch das Haus abgedeckten] Sonne entfernt) – am 9. Mai hatte ich gar nicht den Versuch unternommen, da der Himmel in dieser Sonnennähe viel zu überstrahlt war. Nachmittags war der Himmel wolkenlos und viel sauberer und blauer als am Vortag. Der Himmel war sogar so klar, dass ich (nach der Vorarbeit am Vorabend) den Jupiter bereits um 20:05 auffinden und mit bloßem Auge sehen konnte (Sonnenuntergang um 20:50; Helligkeit -1.8, durch Extinktion etwa auf -1.5 abgeschwächt, Elongation 113° [Daten nach stellarium]). Hätten am 9. Mai die Witterungsbedingungen vom 10. Mai geherrscht - wer weiß: Vielleicht hätte sich dann schon definitiv erweisen können, dass Merkur im (Mai-) Transit doch mit bloßem Auge sichtbar ist ?!?!
Der nächste Mai-Transit liegt zu weit in der Zukunft (7.5.2049), um dann noch selber erneut Ausschau zu halten. Aber vielleicht gibt es dann andere, die es versuchen werden.

Christoph Gerber
Heidelberg, im Mai 2016

[Annette Schoene]

Ein spannendes Selbstexperiment. Vielen Dank fuer den guten Bericht.