Das Zodiakallicht ( gr. ζ?διακ?? zodiakos ?Tierkreis‘), auch Tierkreislicht genannt, ist eine schwach leuchtende permanente Erscheinung langs der Ekliptik in der Zone des Zodiaks . Sofern am Nachthimmel nicht uberstrahlt, kann das astronomische Phanomen als diffuser, horizontnah breiterer Lichtkegel wahrgenommen werden. Das Zodiakallicht entsteht durch Reflexion und Streuung von Sonnenlicht an Partikeln der interplanetaren Staub - und Gaswolke, welche die Sonne als dunne Scheibe in der Planetenebene ringformig umgibt.

Der zodiakale Lichtschein umspannt den gesamten Himmel entlang der Ekliptik. Sein wenige Grad um die Sonne herum gelegener Bereich wird als F-Korona bezeichnet. Ihr schließt sich jeweils das Hauptlicht des Zodiakallichts an, keilformig abnehmend. Dieses geht uber in die sehr lichtschwache schmale Lichtbrucke , die zum etwas breiteren und wenig helleren Gegenschein fuhrt ? nahe dem Sonnengegenpunkt . Ringsum verbindend wird die schwache bandformige Aufhellung auch Zodiakal(licht)band genannt.

In sehr klaren Nachten ist das Zodiakallicht diffus und schwach leuchtend uber dem Horizont als schrag oder steil stehender Streifen zu sehen. Das zodiakale Hauptlicht wird etwa mit Ende der astronomischen Dammerung im Westen sichtbar; es verschwindet im Osten , indem es von der beginnenden Morgendammerung uberstrahlt wird.

Das Zodiakallicht kann das ganze Jahr uber zu beobachten sein, vorausgesetzt es besteht ein hinreichender Abstand von kunstlichen Lichtquellen und der durch sie verursachten Lichtverschmutzung . In gemaßigten Breiten gelingt es am besten im Fruhling nach der Abenddammerung, im Herbst vor Beginn der Morgendammerung.

Die Effekte des Zodiakallichts wie von F-Korona, Lichtbrucke und Gegenschein entstehen durch Reflexion und Streuung des Sonnenlichts an Staubteilchen, welche als dunne Scheibe die Sonne umgeben, in etwa gleicher Ebene wie die Planeten. Dieser interplanetare Staub entsteht standig neu durch Zusammenstoße von kleinen Gesteinsbrocken wie Meteoroiden und Asteroiden .

Daten von Mikrometeoriteneinschlagen in die Raumsonde Juno wahrend ihrer Reise zu Jupiter deuten auf einen Zusammenhang der Partikel mit dem Planeten Mars hin. Die Staubteilchen scheinen aus einer Quelle mit den gleichen Bahnelementen wie Mars zu stammen. Ein spezifischer Mechanismus, wie der Planet oder seine Monde Phobos und Deimos den Staub produzieren und in die passende Umlaufbahn befordern konnten, ist noch nicht bekannt. ^[1]

Die Dichte der Staubpartikel von 0,001 bis 0,1 mm Große liegt bei 10 ^?14 Teilchen pro Kubikzentimeter, entsprechend zehn Teilchen pro Kubikkilometer. Aufgrund des Poynting-Robertson-Effektes kommt es zu einer Großenselektion der Teilchen mit dem Effekt, dass Teilchen großer als 0,001 mm durch die Sonneneinstrahlung abgebremst werden, spiralformig zur Sonne treiben und letztendlich verdampfen. Kleinere Teilchen unterliegen dem Poynting-Robertson-Effekt nur eingeschrankt und werden durch den uberwiegenden Strahlungsdruck der Sonne aus dem Sonnensystem getrieben.

Das Zodiakallicht ist besonders gut zu erkennen, wenn die Sonne in einem moglichst steilen Winkel auf- oder untergeht, was in Mitteleuropa zu Fruhlings- und Herbstanfang gegeben ist. In dieser Zeit ist die Dammerung verkurzt, und der Lichtschein erhebt sich besonders hoch uber den Horizont. In den aquatorialen Breiten ist diese Bedingung ganzjahrig erfullt.

Die Helligkeit des Zodiakallichts hangt unmittelbar zusammen mit der Winkelabhangigkeit der Lichtstreuung; mit den Parametern Teilchengroße und -dichte, Brechungsindex und Reflexionsvermogen lasst sich die Helligkeitsverteilung gut als Mie-Streuung und klassische Streuung wiedergeben:

• Die Vorwartsstreuung ist sehr groß, zu sehen an der ausgepragten F-Korona und dem relativ hellen Zodiakallicht in der Nahe der Sonne.
• Im Abstand von 90 Grad zur Sonne ist die Streuung klein, entsprechend einer sehr schwach leuchtenden Lichtbrucke.
• Die Ruckwartsstreuung um 180 Grad steigt etwas an, weshalb der Gegenschein sich als Lichtfleck abhebt.

Die Flachenhelligkeit der Lichtbrucke und des Gegenlichts unterscheidet sich nur wenig von der eines klaren Nachthimmels und liegt zwischen etwa 150 bis 200 S ₁₀ . Die Helligkeitsverteilung im Gegenscheingebiet ist nicht symmetrisch zum antisolaren Punkt. ^[2]

Wahrscheinlich beobachteten schon die Agypter vor einigen tausend Jahren diese Lichterscheinung. Die erste ausfuhrliche Beschreibung des Zodiakallichtes wurde in den Jahren 1682?1683 von dem italienischen Mathematiker und Astronomen Giovanni Domenico Cassini und seinem Schweizer Kollegen Nicolas Fatio de Duillier erstellt. Erwahnt allerdings wurde das Phanomen des Zodiakallichts schon in muslimischen Quellen, so etwa in der Sah?h al-Buch?r? (9. Jahrhundert). Hierbei wird die vertikal stehende Erscheinung des Zodiakallichts (als falsche Dammerung) unterschieden von der spater und horizontal auftretenden Morgendammerung, nach der richtigerweise Gebetstermine zu bestimmen sind.

Der Gegenschein des Zodiakallichtes wurde, soweit bekannt, erstmals 1730 von dem franzosischen Jesuitenpater und Professor Esprit Pezenas (1692?1776) beobachtet. Weitere Beobachtungen machte Alexander von Humboldt 1799?1803 wahrend seiner Sudamerikareise. Auf ihn geht auch der Begriff ?Gegenschein“ zuruck. Der danische Astronom Theodor Brorsen publizierte 1854 die ersten systematischen Untersuchungen uber den Gegenschein und konnte ihn bereits richtig deuten. Zugleich beobachtete Brorsen als erster, dass das Zodiakallicht ein den gesamten Himmel umspannendes Phanomen ist, das man unter gunstigen Bedingungen als Band mit schwacher Lichtbrucke vom Hauptlicht bis hin zum Gegenschein sehen kann, als sogenanntes Zodiakalband. Die verursachenden Staubwolken entdeckte schließlich der Astronom Walter Grotrian (1890?1954).

• Polarlicht
• Leuchtende Nachtwolke
• Abendrot
• Dammerung
• Gegendammerung
• Purpurlicht
• Alpengluhen
• Photometeor
• Himmelsbeobachtung

• Stanley F. Dermott et al.: A circumsolar ring of asteroidal dust in resonant lock with the Earth . In: Nature 369, 719 (1994)
• Christoph Leinert, B. Moster: Evidence for dust accumulation just outside the orbit of Venus. In: Astronomy und Astrophysics 472 , 335 (2007)
• Brian May : A Survey of Radial Velocities in the Zodiacal Dust Cloud (Ph.D thesis, Imperial College of London, 2007)

1. ↑ J. L. Jorgensen, M. Benn, J. E. P. Connerney, T. Denver, P. S. Jorgensen, A. C. Andersen, S. J. Bolton: Distribution of Interplanetary Dust Detected by the Juno Spacecraft and Its Contribution to the Zodiacal Light . In: Journal of Geophysical Research : Planets . Band   126 , Nr.   3 , Marz 2021, ISSN   2169-9097 , doi : 10.1029/2020JE006509 .  
2. ↑ C. Winkler, T. Schmidt-Kaler, W. Schlosser: Die Symmetrieebene des Zodiakallichtes und die Struktur des Gegenscheins. In: Astronomy and Astrophysics. Band 143, 1985, S. 200; hier online

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• The Gegenschein ? Astronomy Picture of the Day vom 26. Dezember 2006 (englisch).
• Zodiakallicht und falsche Dammerung ? Astronomy Picture of the Day vom 25. September 2007.
• Zodiakallicht uber New Mexico ? Astronomy Picture of the Day vom 14. Dezember 2008.
• Zodiakallichtbrucke uber Jeßnigk , 12. Sept. 2010 Germany ? 11. Herzberger Teleskoptreffen
• Unter Der Sternenhimmel im September : Zodiakallicht im September 1902 uber Berlin , in: Koniglich privilegierte Berlinische Zeitung , 3. September 1902.