Die Abläufe in unserem Sonnensystem waren dem Menschen lange Zeit nicht so klar wie es uns die moderne Wissenschaft lehrt. Zwar war die Kugelgestalt der Erde unter den Gelehrten seit der Antike kaum bestritten. Anders verhielt es sich mit der jährlichen Bewegung der Erde um die Sonne; also dem heliozentrische Weltbild. Vielmehr versuchten die Menschen unser Sonnensystem mit dem geozentrischen Weltbild (die Gestirne bewegen sich um die Erde) zu erklären. Hier waren erhebliche Klimmzüge erforderlich um beispielsweise die Oppositionsschleifen der Planeten (besonders gut beim Planet Mars zu erkennen) zu erklären.

Zahlen und Fakten:

Die Sonne

Die Sonne ist der Stern im Zentrum des Sonnensystems. Ohne Sonne wäre die Entwicklung des Lebens auf der Erde nicht möglich. Die Energie für die Sonnenstrahlung bezieht die Sonne aus der Fusion von Wasserstoff zu Helium. Die Sonne hat im Inneren eine Temperatur von ca. 15.600.000°C und an der Oberfläche etwa 5.500°C. Ihre Farbtemperatur beträgt etwa 5800 Kelvin. Die Sonnen und somit auch unser Sonnensystem entstanden vor 4,6 Milliarden Jahren. Die Entwicklungsgeschichte der Sonne führt über das Stadium des Gelben Zwergs (ihren jetzigen Zustand) zu dem eines Roten Riesen und schließlich im Alter von etwa 12,5 Milliarden Jahren zu einem Weißen Zwerg.

Planet Merkur

Der Merkur ist der sonnennächste Planet unseres Sonnensystems. Seine Oberflächentemperatur schwankt zwischen Tag / Nacht von +450° und – 170°. Seine Umlaufbahn weist von allen Planeten des Sonnensystems die stärkste elliptische Form auf. Der Merkur verfügt über keine nennenswerte Atmosphäre. Bestandteile wie Wasserstoff H₂ (22%) und Helium (6 %) stammen sehr wahrscheinlich aus dem Sonnenwind. Die Oberfläche ist mit Kratern durchsetzt und gestaltet sich mondähnlich.

Planet Venus

Als nächster Planet zieht die Venus Ihre Bahn um die Sonne. Sie ist der Planet der unserer Erde am nächsten kommt. Mit einem minimalen Abstand von 38 Millionen Kilometern leuchtet sie als hellster „Stern“ am Himmel. Weil sie nur am Morgen- oder Abendhimmel sichtbar ist und nie gegen Mitternacht, wird sie auch Morgenstern und Abendstern genannt. Ihre Atmosphäre besteht zu 96 % aus CO₂, und ihr Oberflächendruck ist 90-mal höher als auf der Erde. Mit dem Teleskop ist die Oberfläche nicht zu erkunden, da nur die Wolken der äußerst dichten Atmosphäre zu erkennen sind. Die Venus weist im Gegensatz zu den meisten anderen Himmelskörpern im unserem Sonnensystem eine gegensätzliche Drehrichtung auf. Das Heißt, die Sonne geht im Westen auf. Nur noch bei Uranus und Pluto ist das der Fall. Allerdings ist die Rotationsgeschwindigkeit vergleichsweise langsam.

Unsere Erde, der blaue Planet

Von der Sonne aus gesehen ist der dritte Planet der sie umrundet unsere Erde. Leben, wie wir es kennen, kann nur unter bestimmten Voraussetzungen entstehen. Es darf nicht zu kalt sein, aber auch nicht zu warm. Wasser muss in großer Menge vorhanden sein. Und die Atmosphäre muss die richtige Mischung aus Stickstoff (Erde 78%) und Sauerstoff (Erde 21%) enthalten. All diese Voraussetzungen erfüllt die Erde.
Der Aufbau der Erde ist mit einer Frucht vergleichbar. Außen ein hauchdünne „Schale“ aus leichtem, festem Gestein, die Erdkruste. Sie ist im Durchschnitt nur 35 Kilometer dick. Unter der Kruste befindet sich das „Fruchtfleisch“, der fast 3000 Kilometer mächtige Erdmantel aus schwerem zähflüssigem Gestein. Und im Inneren der Erde liegt der Erdkern aus den Metallen Eisen und Nickel. Der Erdkern selbst besteht zunächst aus einer etwa 2200 Kilometer dicken äußeren Schicht, dem äußeren Kern. Dort ist es über 5000 Grad Celsius heiß, deshalb ist das Metall geschmolzen und dünnflüssig. Ganz innen liegt der innere Kern. Er ist mit über 6000 Grad Celsius noch etwas heißer als der äußere Kern aber überraschenderweise fest. Das liegt daran, dass mit zunehmender Tiefe nicht nur die Temperatur steigt, sondern auch der Druck.
Diesem Aufbau und weiteren Physikalischen Zusammenhängen ist es zu verdanken, dass unsere Erde über ein Magnetfeld verfüg, das wie ein Schutzschild gegen Strahlung aus dem All wirkt und alle Lebewesen und Pflanzen schützt. Außerdem hilft es den Menschen u. Tieren bei der Orientierung. Die magnetischen Feldlinien treten auf der Südhalbkugel aus und durch die Nordhalbkugel wieder in die Erde ein. Die magnetischen Pole der Erde fallen nicht genau mit den geografischen Polen zusammen.
Ein weiterer für die Natur wichtiger Punkt ist die Neigung der Erdachse gegenüber der Sonne. Die Erdachse ist in einem Winkel von 23,5 Grad (genau: 23°27′) zur Ekliptik geneigt und weist immer in die gleiche Richtung. Die Nordhalbkugel der Erde neigt sich dadurch mal zur Sonne hin, mal von ihr weg (und die Südhalbkugel umgekehrt) wodurch sich unsere Jahreszeiten ergeben.
Und noch ein Punkt ist für ein lebenswertes Klima erforderlich, die Rotationsgeschwindigkeit. Die Erde dreht sich innerhalb von 24 Stunden einmal um sich selbst. Somit sorgt sie für einen Tag und Nachtzyklus. Würde sie sich langsamer drehen, heizt sich die zur Sonne zeigende Seite zu stark auf und die Nachtseite würde zu stark abkühlen. Diese Temperaturunterschiede verursachen gewaltige Stürme und Unwetter die über den Erdball unablässig fegen würden.
Da die Erdoberfläche zu etwa zwei Dritteln aus Wasser besteht und daher die Erde vom All betrachtet vorwiegend blau erscheint, wird sie auch Blauer Planet genannt.
Die Erde wird vom Mond Umrundet. Das Verhältnis des Durchmessers des Mondes zur Erde beträgt 0,273 (mittlerer Monddurchmesser 3.476 km zu mittlerem Erddurchmesser 12.742 km) und ist damit deutlich größer als bei den Monden der anderen Planeten. Durch dieses Masseverhältnis zueinander wird die Erde maßgeblich durch den Mond beeinflusst. Der gemeinsame Schwerpunkt, das Baryzentrum des Systems, liegt daher nicht im Mittelpunkt der Erde sondern verschoben. Somit umrundet nicht nur der Mond die Erde sondern in gewisser Weise auch die Erde den Mond. Diese Kräfte versuchen auch die Gezeiten der Meere.

Mars, der rote Planet

Mars ist der erdähnlichste Planet im Sonnensystem und erlaubt im Teleskop zumeist einen direkten Blick auf seine Oberfläche. Er hat wie die Erde helle eisbedeckte Polarkappen. Seine Rotation ähnelt mit 24 Stunden und 37 Minuten annähernd der Erde, und weist auch eine ähnliche Achsenneigung auf. Somit hat er wie die Erde eine Jahreszeiten Verteilung. Selbst im Aufbau besteht er wie die Erde aus Kruste, Mantel und Kern. So ist es nicht verwunderlich, dass man gegen Ende des 19. Jahrhunderts davon aus ging, der Rote Planet weist Leben auf. Zumal man durch die dunklen Flecken und Gräben davon ausging auf ihm gäbe es Wasser. Im Jahr 1965 zeigten erste Nahaufnahmen er ist voller Einschlagkrater und erinnerten an die toten Kraterwüsten des Mondes. Zudem stellte sich die Atmosphäre des Mars als äußerst dünn und von Kohlendioxid dominiert heraus. Sie besteht zu 95,3 Prozent aus Kohlendioxid (CO₂), zu 2,7 Prozent aus Stickstoff (N₂) und 1,6 Prozent Argon (Ar). Der Rest sind unter anderem Spuren von Sauerstoff, Wasserdampf und Kohlenmonoxid. Auch spätere detaillierte Beobachtungen zeigten kein Lebenszeichen auf dem Mars. Seine rötliche Färbung verdankt der Mars der Oxidation von Eisenstaub, der über seine gesamte Oberfläche verteilt ist.

Der Asteroidengürtel

Der Asteroidengürtel befindet sich zwischen den Planeten Mars und Jupiter und ist eine Ansammlung von Asteroiden mit einem Durchmesser zwischen 1000 km bis weniger Meter. Bis heute sind bereits mehr als 650.000 Objekte gesichtet. Der Bereich ihrer Umlaufbahnen liegt zwischen 2,0 bis 3,4 AE Entfernung zur Sonne. Der größte ist der Zwergplanet Ceres mit einem Durchmesser von 964/892 km und einem Umlaufradius von 413,94 Millionen km sowie einer Neigung der Bahnebene von 10,59°. Als nächstes folgen die Zwergplaneten Pallas mit einer Abmessung von 582/556/500 km und einer Inklination von 34,8°, Vesta mit 573/557/446 km und 7,14°, Juno mit 573/557/446 km und 13° sowie Astraea mit einem mittleren Durchmesser von 117 km und der Bahnneigung von 5,37° gegenüber der Ekliptik.

Planet Jupiter

Der Jupiter ist mit rund 143.000 Kilometern Durchmesser der größte Planet des Sonnensystems. Er zählt zu den Gasplaneten. Seine Zusammensetzung sind Wasserstoff (89,8 ± 2 Vol.-%) und Helium (10,2 ± 2 Vol.-%) sowie in geringerer Menge Methan und Ammoniak. Jupiter hat keine feste Oberfläche und keine klar begrenzte Atmosphäre. Fast der ganze Planet besteht aus Gasen. Er könnte auf Grund des hohen drucks im inneren über einen festen Kern verfügen. Jupiter hat eine wichtige Funktion im Sonnensystem. Er stabilisiert durch seine Masse den Asteroidengürtel. Ohne Jupiter würde statistisch gesehen alle 100.000 Jahre ein Asteroid aus dem Asteroidengürtel die Erde treffen und dadurch die Erde unbewohnbar machen. Als Markant gilt südlich des Äquators der Große Rote Fleck (GRF). Es handelt sich um einen gewaltigen fortwährenden Wirbelsturm, der schon vor 300 Jahren beobachtet werden konnte. Außerdem besitzt Jupiter ein kleines Ringsystem und 79 bekannte Monde. Die vier größten Mode Ganymed, Kallisto, Io und Europa haben Durchmesser zwischen 5262 und 3122 km und wurden bereits 1610 entdeckt.

Saturn, der Ringplanet

Der Saturn ist der sechste Planet von der Sonne aus gesehen. Er gehört zu den Gasriesen. und ist nach Jupiter der zweitgrößte Planet des Sonnensystems. Allerdings beträgt seine Masse weniger als ein Drittel der Jupitermasse. Seine Atmosphäre enthält wie die des Jupiters überwiegend Wasserstoff (93%) und Helium (7%).Des Weiteren kommen Spuren von Methan, Ammoniak und anderen Gasen vor. Im Gegensatz zu Jupiter besitzt der Saturn einen Kern mit einem Masseanteil von 25 %. Von den anderen Planeten hebt er sich durch ein in Äquatorebene auffälliges Ringsystem ab. Diese bestehen zu großen Teilen aus Wassereis und Gesteinsbrocken. Es gibt mehr als 100.000 einzelne Ringe mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und Farbtönen, welche durch scharf umrissene Lücken voneinander abgegrenzt sind. Der innerste beginnt etwa 7.000 km über der Oberfläche. Die Ringe sind bereits mit einem kleinen Teleskop problemlos zu sehen. Von den heute 62 bekannten Monden ist Titan der größte mit einem Durchmesser von 5150 km. Die vier nächst großen Monde Rhea, Dione, Tethys und Iapetus besitzen Durchmesser zwischen 1050 km und 1530 km.

Planet Uranus

Uranus wurde erst am 13. März 1781 von Wilhelm Herschel entdeckt. Damit ist er der erste Planet der in der Antike noch nicht bekannt war. Seinen Namen hat er nach dem griechischen Himmelsgott Uranos und somit der einzige der nicht nach einer römischen Gottheit benannt wurde. Uranus zählt ebenfalls zu den Gasplaneten. Unter der dichten, gasförmigen Wasserstoff-Methan-Hülle besteht Uranus aus teilweise verflüssigten Gasen, Eis und einem kleinen Gesteinskern. Der etwas dickere Mantel aus Wasser, Methan und Ammoniak beinhaltet den Großteil der Masse des Uranus. Diese dichte Flüssigkeit, die elektrisch sehr leitfähig ist, wird manchmal auch Wasser-Ammoniak-Ozean genannt. Dieser Mantel umschließt einen kleinen, eventuell flüssigen Kern aus Silizium und Eisen mit einer der Erde vergleichbaren Masse. Im Zentrum dürfte ein Druck von rund acht Millionen bar bei einer Temperatur von etwa 5000° C herrschen. Die sichtbare Oberfläche hat kaum Wolkenbänder oder Stürme, wie man sie sonst auf anderen Gasplaneten beobachten kann. Wie alle Gasriesen im Sonnensystem ist auch er von einer Menge sehr kleiner Körper und Teilchen umgeben, die den Planeten auf der Äquatorebenen in Richtung seiner Rotation umrunden und ein System konzentrischer Ringe bilden. Es sind 27 Monde des Uranus bekannt. Ihre Durchmesser liegen zwischen 10 km und 1600 km. Die fünf Hauptmonde sind Miranda, Ariel, Umbriel, Titania und Oberon. Die Rotationsachse des Planeten liegt annähernd in seiner Bahnebene. Er „wälzt“ sich gewissermaßen auf seiner Umlaufbahn. Um diese Neigung zu bewerkstelligen müsste Uranus während seiner Entstehung von einem Himmelskörper mit doppelter Erdgröße getroffen worden sein.

Planet Neptun

Neptun Zählt ebenfalls zu den Gasplaneten und bildet zusammen mit dem Uranus die Untergruppe der „Eisriesen“, auch wenn sie in Wirklichkeit heiße und sehr dichte Flüssigkeiten sind. Als achter Planet ist er der äußerste Planet des Sonnensystems und mit bloßem Auge nicht mehr zu erkennen. Er wurde erst im Jahre 1846 aufgrund von Berechnungen aus Bahnstörungen des Uranus entdeckt. Neptuns blaue Farbe wird wie bei Uranus durch das Methan verursacht, das rotes Licht absorbiert. Es wird angenommen, dass sich im Zentrum ein fester Kern von etwa 1- bis 1 ½-facher Erdmasse befindet. Dieser besteht aus Gestein und Metall und ist nicht größer als die Erde. Die Temperatur in seinem Zentrum liegt bei etwa 7000 C und der Druck beträgt einige Millionen bar. Neptun hat ebenso wie Jupiter und Saturn eine innere Wärmequelle. Er strahlt etwa das 2,7fache der Energie, die er von der Sonnenstrahlung absorbiert, ab. Umgeben ist das Zentrum von einem Mantel oder Ozean aus einer Mischung von Fels, Wasser, Ammoniak und Methan, der einer Masse von 10- bis 15-facher Erdmasse entspricht. Die oberen Schichten der Atmosphäre bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff (ca. 80 %) und Helium (ca. 19 %), etwas Methan (1,5 %), deuteriertem Wasserstoff und Spuren von Ethan. Von den 14 bekannten Monden Neptuns ist Triton mit 2700 Kilometern Durchmesser der mit Abstand größte.

Zwergplanet Pluto

Pluto ist der größte und zweitmassivste bekannte Zwergplanet und das am längsten bekannte Objekt des Kuipergürtels. Von seiner Entdeckung am 18.Februar 1930 bis zur Neudefinition des Begriffs „Planet“ am 24.August 2006 durch die Internationale Astronomische Union (IAU) galt Pluto als der neunte und äußerste Planet des Sonnensystems. Durch Plutos exzentrische Umlaufbahn ist seine Entfernung zur Sonne teilweise geringer als die von Neptun und schwankt zwischen 49,305 AE bis 29,658 AE. Der Kern besteht zum größten Teil aus Gestein und misst 70 % von Plutos Durchmesser. Unter der Oberfläche aus vorherrschendem Stickstoffeis wird der Kern von einem Mantel aus Wassereis umhüllt. Plutos sehr dünne Atmosphäre besteht zum größten Teil aus Stickstoff, außerdem aus etwas Kohlenstoffmonoxid und etwa 0,5 % Methan. In Plutos stark geneigter Äquatorebene (nicht in seiner Bahnebene) umrunden ihn 5 Monde. Mit Charon hat Pluto einen verhältnismäßig großen Mond, daher wird mitunter vom „Doppelsystem Pluto-Charon“ gesprochen. Das Größenverhältnis ist noch geringer als das des Erde-Mond-Systems, etwa 2:1 bzw im Masseverhältnis 8:1. Somit umkreisen sich Pluto und sein Mond quasi gegenseitig. Der gemeinsame Schwerpunkt, das Baryzentrum des Systems, ist außerhalb von Pluto.

Kuipergürtel

Der Kuipergürtel ist eine ringförmige, relativ flache Region, die sich in unserem Sonnensystem außerhalb der Neptunbahn in einer Entfernung von ungefähr 30AE bis 50 AE nahe der Ekliptik erstreckt und schätzungsweise mehr als 70.000 Objekte mit mehr als 100 km Durchmesser sowie viele kleinere Objekte enthält. Die Kuipergürtelobjekte sind während der Planetenbildung entstanden. Während sich im dichteren inneren Bereich sehr schnell Planeten bilden konnten, vollzog sich dieser Vorgang in den dünneren äußeren Bereichen viel langsamer. Die Überbleibsel bilden die beobachtbaren Objekte.

Datenquelle: wikipedia.de

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