Mars - Österreichische Akademie der Wissenschaften
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Unser Sonnensystem – Kindergarten der Menschheit H. Lichtenegger Institut für Weltraumforschung Österreichische Akademie der Wissenschaften Graz Einstein Junior Graz, 24. Mai 2013 Mars Erde Venus Merkur Sonnensystem 150 Mio km 3 Mrd km Einstein Junior, IWF, Mai 2013 Koplanare Bahnebenen Gleicher Umlaufsinn 2 Bahnen und Rotationsachsen Größte Exzentrizität: 0.2 (Merkur) Größte Bahnneigung: 7° (Merkur) Größte Neigung der Rotationsachse: 177° (Venus) Pluto: e = 0.25, i = 17°, ε = 123° Einstein Junior, IWF, Mai 2013 3 Asteroidengürtel • Ansammlung von 106 Asteroiden (r< 500 km) zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter (ca. 2 bis 3.5 AU) • Gesamtmasse 10% des Erdmondes Einstein Junior, IWF, Mai 2013 4 Kuipergürtel • Ansammlung von 106 Kleinkörpern (r < 1000 km) jenseits der Neptunbahn (30 bis 50 AU) • Gesamtmasse 10% der Erdmasse • Bahnen mit relativ großer Neigung und Exzentrizität Halley Einstein Junior, IWF, Mai 2013 • Vermutlich Kometen Quelle kurzperiodischer 5 Oortsche Wolke Hale Bopp Sedna Oort cloud object candidates Number Name Equatorial diameter (km) Perihelion (AU) Aphelion (AU) Year of discovery 90377 Sedna 1180– 1800 km 76.1 892 2003 148209 2000 CR105 ~250 km 44.3 397 2000 - 2006 SQ372 24.17 2 005 2006 - 2008 KV42 20.217 71.760 2008 Einstein Junior, IWF, Mai 2013 50–100 km 58.9 km • Vermutete Wolke von 1011 Planetesimalen (r< 1000 km) zwischen Kuipergürtel und 105 AU (1.5 Lj) • Wahrscheinlich Ursprungsort langperiodischer Kometen 6 Nomenklatur Planeten Planeten sind Objekte, die sich auf einer Bahn um die Sonne befinden und über eine ausreichende Masse verfügen, um durch ihre Eigengravitation eine annähernd runde Form zu bilden und die die Umgebungen ihrer Bahnen bereinigt haben und keine Monde sind. Mitglieder dieser Klasse sind: Merkur - Venus - Erde - Mars - Jupiter - Saturn - Uranus – Neptun Zwergplaneten Zwergplanten sind Objekte, die sich auf einer Bahn um die Sonne befinden und über eine ausreichende Masse verfügen, um durch ihre Eigengravitation eine annähernd runde Form zu bilden und die die Umgebungen ihrer Bahnen nicht bereinigt haben und keine Monde sind. Mitglieder dieser Klasse sind: Pluto - Ceres - Eris - Makemake - Haumea P lutoiden Unterklasse der Zw ergplaneten Plutoiden sind Objekte, die die Sonne jenseits der Neptunbahn umrunden und genug Masse haben, um ein nahezu kugelförmiges Aussehen zu erhalten, aber ohne den Bereich ihrer Bahn von anderen Objekten freigeräumt zu haben. Mitglieder dieser Klasse sind: Pluto - Eris - Makemake – Haumea Kleinkörper Kleinkörper sind Objekte, die sich auf einer Bahn um die Sonne befinden und über keine ausreichende Masse verfügen, um durch ihre Eigengravitation eine annähernd runde Form zu bilden und die Umgebungen ihrer Bahnen nicht bereinigt haben und keine Monde sind. Hierzu gehören die unregelmäßig geformten Asteroiden, auch Planetoiden genannt und die Kometen. Mitglieder dieser Klasse sind: Asteroiden und Kometen Monde Monde sind Objekte, die sich auf einer Bahn um einen Planeten oder Zwergplaneten befinden und somit die Sonne nur indirekt umkreisen. Mitglieder dieser Klasse sind die Monde von: Erde - Mars - Jupiter - Saturn - Uranus - Neptun – Pluto Meteoriden Meteoriden sind kleine Objekte des Sonnensystems welche die Erdbahn kreuzen. Sobald sie in die Erdatmosphäre eintreten werden sie als Meteore (Sternschnuppen) wahrgenommen. Die Überreste, die auf der Erdoberfläche einschlagen, werden Meteorit genannt. IAU 2006 Einstein Junior, IWF, Mai 2013 7 Merkur Merkur Masse 3.3 ∙1023 kg Radius 2440 km Entfernung von Sonne 58 Mio km (0.4 AU) Umlaufsdauer 88 Tage Eigenrotation 58.6 Tage Min/Max Temp -180/430°C Atmosphäre - Monde - Einstein Junior, IWF, Mai 2013 • Exosphäre • Schwaches Magnetfeld • Ausgedehnter metallischer Kern 8 Venus Venus Masse 4.9 ∙1024 kg Radius 6052 km Entfernung von Sonne 108 Mio km (0.72 AU) Umlaufsdauer 0.62 Jahre (225 Tage) Eigenrotation -243 Tage • Wolken aus H2SO4 Min/Max Temp 460°C Atmosphäre CO2, N2 • Superrotation Monde - Einstein Junior, IWF, Mai 2013 • Dichte CO2 Atmosphäre (Boden: 90 bar) Galileo • Kein eigenes Magnetfeld 9 Erde Erde Masse 6.0 ∙1024 kg Radius 6371 km Entfernung von Sonne 150 Mio km (1 AU) Umlaufsdauer 1 Jahr Eigenrotation 23h 56m Min/Max Temp -90/60°C Atmosphäre N2, O2 Monde 1 Einstein Junior, IWF, Mai 2013 • Atmosphäre aus N2 und O2 • Wolken aus Wasserdampf • Wasserozeane • Jahreszeiten • Ausgeprägtes eigenes Magnetfeld Mond: a = 3.84×105 km R = 1740 km 10 Mars Mars Masse 6.4 ∙1023 kg Radius 3396 km Entfernung von Sonne 228 Mio km (1.5 AU) Umlaufsdauer 1.9 Jahre Eigenrotation 24h 37m Min/Max Temp -90/-5°C Atmosphäre CO2, N2, Ar Monde 2 Einstein Junior, IWF, Mai 2013 • Dünne CO2 Atmosphäre (Boden: 7 mbar) • Kein eigenes Magnetfeld Phobos Deimos • Hinweise auf Existenz von flüssigem Wasser in der Frühzeit • Jahreszeiten Phobos: a = 9.4×103 km, 11 km Deimos: a = 23.5×104 km, 6 km 11 Jupiter Jupiter Masse 1.9 ∙1027 kg Radius 69 900 km Entfernung von Sonne 778 Mio km (5.2 AU) Umlaufsdauer 11.9 Jahre Eigenrotation 9h 55m Min/Max Temp - Atmosphäre H2, He Monde 66 Einstein Junior, IWF, Mai 2013 • Wolken aus Ammoniak, Ammoniumhydrosulfid, Wasserdampf Io Europa • Riesige Windsysteme • Starkes eigenes Magnetfeld • Gesteinskern Ganymed Ganymed: a = 1.2×106 km R = 2630 km 12 Saturn Enceladus Rhea Saturn Masse 5.7 Radius 58 200 km Entfernung von Sonne 1.4 Mrd km (9.5 AU) Umlaufsdauer 29.4 Jahre Eigenrotation 10h 40m Min/Max Temp - Atmosphäre H2, He Monde 62 Einstein Junior, IWF, Mai 2013 ∙1026 kg • Wolken aus Ammoniak, Ammoniumhydrosulfid, Wasserdampf Titan • Ausgepräges Ringsystem • Riesige Windsysteme • Starkes eigenes Magnetfeld • Gesteinskern Titan: a = 1.2 ×106 km R = 2575 km 13 Uranus Uranus Masse 8.7 ∙1025 kg Radius 25 360 km Entfernung von Sonne 2.9 Mrd km (19.2 AU) Umlaufsdauer 84.0 Jahre Eigenrotation -(17h 14m) Min/Max Temp - Atmosphäre H2, He, CH4 Monde 27 Einstein Junior, IWF, Mai 2013 Oberon Miranda • Blaugrüne Farbe durch Methan • Feines, dunkles Ringsystem • Irreguläres Magnetfeld • Eiskern Titania Titania a = 4.4 ×105 km R = 790 km 14 Neptun Neptun Masse 1.0 ∙1026 kg Radius 24 620 km • Blau Farbe durch Methan und andere Gase Entfernung von Sonne 4.5 Mrd km (30.1 AU) • Schwache Ringe Umlaufsdauer 164.8 Jahre Eigenrotation 16h 6m • Irreguläres Magnetfeld Min/Max Temp - Atmosphäre H2, He, CH4 Monde 13 Einstein Junior, IWF, Mai 2013 • Eiskern Proteus Larissa Triton Triton a = 3.5 105km R = 1350 km 15 Gasplaneten: Innerer Aufbau Einstein Junior, IWF, Mai 2013 16 Molekül- und Staubwolken Sichtbares Licht Barnard 68 Entfernung: 500 Lj Durchmesser: 0.5 Lj Masse: 3 MS Einstein Junior, IWF, Mai 2013 Infrarot 17 Entstehung der Planeten Einstein Junior, IWF, Mai 2013 Diffuse interstellare Gaswolke hoher Dichte und niedriger Temperatur Dichtefluktuationen führen zu lokalen Verdichtungen Verklumpung unter Wirkung der eigenen Gravitationsfelder zu immer dichteren Strukturen Kontraktion zu linsenförmig abgeflachtem Gasgebilde und Ausformung eines protostellaren Kerns und einer protoplanetaren Akkretionsscheibe Lokale Verklumpungen des Staubmaterials innerhalb der gasförmigen Akkretionsscheibe Vertikale Entmischung von Staub und Gas und Ansammlung von Staub in der Scheibenebene Wachstum zu metergroßen Materiebrocken Ausbildung instabiler Verdichtungen oder hydrodynamischer Stoßwellen führt zur Entstehung kilometergroßer Planetesimale Anwachsen der Planetesimale zu Planeten innerhalb von ~107-108 Jahren durch gegenseitige inelastische Stöße 18
