Dieser Gedankenaustausch hier ...
RE: F.G.S. Excalibur
... hat den Nerd in mir geweckt.
Schon vor längerer Zeit habe ich mich gefragt, wie ich die Tageslicht-Helligkeit auf verschiedenen Planeten wohl empfinden würde.
Also habe ich vor Wochen mal die KI gefragt.
Die Angaben sind natürlich vage und subjektiv gefärbt. Wir Menschen sind ja keine neutralen Fotoapparate. Ein Zimmer, das nachts von einer einsamen Glühbirne ausgeleuchtet wird, empfinden wir daher womöglich dennoch als einigermaßen hell, obwohl dieses Gefunzel, objektiv gemessen, in keinem Verhältnis zu einem hellen Sonnensommermittag steht. In diesem Moment fehlt uns der direkte Vergleich.
Aber die Tendenz dürfte stimmen. Und manche Ergebnisse haben mich wirklich überrascht.
Gestern habe ich mich dann auch noch nach der Helligkeit erkundigt, die uns auf halbem Wege zu unserem Nachbarstern Alpha Centauri erwarten würde. Also da, wo bei »Star Trek« & Co. schnittige Raumschiffe, prächtig und gut von der Seite ausgeleuchtet, durch das Universum heizen. Diesen Teil habe ich unten angehängt.
Hier also der originale KI-Sprech ....
Vergleich der ungefähren Helligkeit auf den Planetenoberflächen
(Erde = 1 ≈ 100 000 Lux bei wolkenlosem Sommermittag)
Planet / „Oberfläche“* | Relative Helligkeit | Lux‐Wert | Eindruck für ein irdisches Auge |
Merkur (keine Atmosphäre) | ≈ 6,7 | ≈ 670 000 Lux | Greller als jede Stelle auf der Erde; blendend |
Venus (unter dichten Wolken)** | ≈ 0,05 | ≈ 5 000 Lux | Etwa wie ein sehr heller bewölkter Tag oder gut beleuchtetes Büro |
Mars (mittags, klarer Himmel) | ≈ 0,34 | ≈ 34 000 Lux | Vergleichbar mit spätem Sommernachmittag auf der Erde |
Jupiter (Wolkenobergrenze bei ≈ 1 bar) | ≈ 0,037 | ≈ 3 700 Lux | Helle Wohnraumbeleuchtung |
Saturn (Wolkenobergrenze) | ≈ 0,011 | ≈ 1 100 Lux | Gedimmter Flur |
Uranus (Wolkenobergrenze) | ≈ 0,0027 | ≈ 270 Lux | Dämmeriger Raum |
Neptun (Wolkenobergrenze) | ≈ 0,0011 | ≈ 110 Lux | Wohnzimmerstimmung am Abend |
- Gasriesen besitzen keine feste Oberfläche; der Wert bezieht sich üblicherweise auf die Wolkenobergrenze bzw. die Schicht mit rund 1 bar Atmosphärendruck, damit man etwas „erdähnliches“ vergleichen kann.
- ** Auf Venus trifft zwar fast doppelt so viel Sonnenenergie wie auf die Erde – doch nur etwa 2–3 % dringen durch die dichte Schwefelwolkenschicht bis zum Boden. Die Oberfläche liegt daher im orangeroten Halbdunkel mit ~0,05 × Erdenmittagshelligkeit.
Wie die Zahlen entstanden sind
- Abstand zur Sonne: Grundhelligkeit ∝ 1 / (Abstand in AU)².
- Atmosphärische Abschwächung:
- Keine Atmosphäre (Merkur) → keine Abschwächung.
- Dünne Atmosphäre (Mars) → ~20 % Verlust durch Streuung und Staub.
- Dichte Wolken (Venus) → nur ~2–3 % gelangt nach unten.
- Gasriesen: Werte an der „1-bar-Ebene“ ohne großen zusätzlichen Verlust.
Normierung: 100 000 Lux ≙ relative Helligkeit = 1.
• 3. Die Angaben schwanken natürlich örtlich (Breitengrad), zeitlich (Jahreszeiten, Tageszeit) und wetterbedingt (Marsstaubstürme, Venus‐Wolkendicke). Sie liefern aber einen guten ersten Eindruck davon, wie hell oder dunkel es auf unseren planetaren Nachbarn wirkt.
Und hier noch die KI-Auskunft zur »Helligkeit« im interstellaren Weltraum ...
Man kann das gut mit dem Abstandsgesetz für Licht berechnen: Die Beleuchtungsstärke nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab.
Wenn wir definieren:
- Erde (1 AE) = 100.000 Lux = Wert 1
dann gilt:
\text{relative Helligkeit} = \frac{1}{r^2}
wobei r der Abstand in Astronomischen Einheiten (AE) ist.
1. Im Bereich der Oortschen Wolke
Die Oortsche Wolke beginnt ungefähr bei 2.000 AE und reicht bis etwa 100.000 AE.
Abstand | Relative Helligkeit | Lux |
2.000 AE | 1/4.000.000 = 2,5 × 10⁻⁷ | 0,025 Lux |
10.000 AE | 1/100.000.000 = 1 × 10⁻⁸ | 0,001 Lux |
50.000 AE | 4 × 10⁻¹⁰ | 0,00004 Lux |
100.000 AE | 1 × 10⁻¹⁰ | 0,00001 Lux |
2. In zwei Lichtjahren Entfernung
Ein Lichtjahr entspricht rund 63.241 AE.
2 Lichtjahre sind also etwa 126.500 AE.
Damit ergibt sich:
\frac{1}{126.500^2}
\approx 6,25 \times 10^{-11}
Also:
- relative Helligkeit: 0,0000000000625
- Lux: etwa 0,000006 Lux
Das entspricht rund 16 Milliarden Mal weniger Licht als auf der Erde an einem sonnigen Mittag.
Anschauliche Vergleiche
Situation | Lux |
Sonniger Sommertag | 100.000 |
Bewölkter Tag | 1.000–10.000 |
Heller Büroraum | 300–500 |
Wohnzimmer am Abend | 30–100 |
Straßenbeleuchtung | 5–20 |
Vollmond | etwa 0,2–0,3 |
Halbmond | etwa 0,03 |
Oortsche Wolke (Beginn) | etwa 0,025 |
Oortsche Wolke (10.000 AE) | etwa 0,001 |
Sternenlicht ohne Mond | ca. 0,0001 |
Oortsche Wolke (50.000 AE) | 0,00004 |
2 Lichtjahre | 0,000006 |
Besonders anschaulich:
- Am inneren Rand der Oortschen Wolke (2.000 AE) wäre die Sonne ungefähr so hell wie eine Landschaft im Licht eines Halbmondes.
- Weiter außen in der Oortschen Wolke wäre die Sonne bereits schwächer als der Nachthimmel unter Sternenlicht.
- In 2 Lichtjahren Entfernung wäre die Sonne zwar noch der hellste Stern am Himmel, ihre Beleuchtung wäre aber etwa 15- bis 20-mal schwächer als das ohnehin sehr schwache Sternenlicht einer mondlosen Nacht. Man könnte damit praktisch keine Landschaft mehr erkennen; die Umgebung erschiene nahezu vollständig dunkel.
Ein interessanter Nebeneffekt: Aus einer Entfernung von 2 Lichtjahren sähe die Sonne am Himmel nicht mehr wie eine Scheibe aus, sondern nur noch wie ein extrem heller Stern – ähnlich wie wir heute Sirius sehen, allerdings etwas heller. Sie würde den Himmel nicht mehr erhellen, sondern lediglich als punktförmige Lichtquelle erscheinen.
Fazit: Ihr wollt realistisches Bild aus den Regionen des interstallaren Raumes rendern? Spart euch die Mühe: Ein schwarz gefülltes Rechteck mit ein paar kleinen Stern-Pünktchen reicht völlig 
