KZO Wetzikon Planetensystem: Äussere Planeten Astronomiefreifach FS 2001 Stefan Leuthold Unser Sonnensystem |1 9.5 AE 7/ 10 AE 20 AE 30 AE 1.5 AE 1 AE 4/ 10 AE 30-50 AE 5.2 AE 1 AE := 149,6 · 106 km (Astronomische Einheit) ≈ 8 Lichtminuten 20 Lichtsekunden. Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 2 Unser Sonnensystem |2 Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 3 Unser Sonnensystem |3 Mittl erer Sonn enab stan d in AE Side rische Uml aufzei t Durch mess er / um Sonne Erddu rchm esse r Sonne Merkur Venus Erde Mond Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto Radiu s in Kilo mete rn Masse / Erd mass e Side rische Rotations perio de 109,3 690000 333'000 25d9h 0,39 88 d 0,4 2420 0,06 58d16h 0,72 225 d 0,9 6200 0,82 243d 1 365 d 1 6378 1 23h56m4s 0,27 1738 0,012 27,32d 1 1,52 687 d 0,5 3400 0,5 24h37m 5,2 12 a 11 71400 318 9h55m 9,6 29 a 9 60400 95 10h30m 19,3 84 a 4,1 23800 14,6 15h36m 30,1 165 a 3,8 22300 17,2 18h26m 29,6 bis 49,3 248 a 0,39 2925 - 6d9h Grosser Unterschied zwischen «inneren» und «äusseren» Planeten. Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 4 Unser Sonnensystem |4 Innere Planeten: Merkur, Venus, Erde, Mars Äussere Planeten: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto Innere Planeten Äussere Planeten Entfernung von Sonne 0,4 – 1,5 AE 5,2 – 30 AE Durchmesser Klein Gross Massen Gering Gross Mittlere Dichten Gross Gering Rotation Langsam (24 h - 243 d) Schnell (10 h - 17 h) Abplattung Gering Erheblich Oberflächentemperatur Hoch (250 – 750 K) Gering (50 – 150 K) Monde Wenige (0, 0, 1, 2) Zahlreiche (16, 18, 15, 8) Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 5 Jupiter Jupiter macht (bis auf die Sonne) 70% der Masse unseres Sonnensystems aus. Deshalb heisst er der «Riesenplanet». Strahlt 1,7faches der einfallenden Sonnenenergie ab => innere Wärmequelle Kern aus Gestein, T ≈ 19‘000 °C. Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 6 Jupitermonde Zur Anzeige wird der QuickTime™ Dekompressor “GIF” benötigt. Die vier mit dem Feldstecher bereits sichtbaren Monde wurden heissen nach ihrem Entdecker «Galileische Monde»: Io, Europa, Ganymed, Callisto. Total 16 Monde. Europa Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 7 Jupiter: Der grosse rote Fleck Längsdurchmesser ≈ 40‘000 km Gewaltiger Wolkenwirbel. Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 8 Jupiter Atmosphäre Computersimulation: Über 1000 km dicke Atmosphäre, Wolkenbänder (oben) sichtbar als Streifen im Teleskop, Temperatur ≈ –150 °C. Zusammensetzung: Ähnlich wie Sonne, Grossteil H, He. Daneben auch Ammoniak (NH3), Methan (CH4), Wasserdampf (H2O), Äthan (C2H6), Acetylen (C2H2), Ammonium hydrosulfid (NH4SH), Germaniumwasserstoff (GeH4) und Phosphin (PH3, Knoblauchduft) Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 9 Jupiter: Winde Zahlreiche Muster und Strukturen in der Jupiteratmosphäre (dunkle Bänder/helle Zonen) parallel zum Äquator: System von W-E-Winden mit Geschwindigkeiten von bis zu 400 bis 500 km/h. Gewitterstürme und Blitze messbar. Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 10 Saturn Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 11 Saturn Entdeckung und Ringe Fernster von Auge sichtbarer Planet. Bis zur Entdeckung des Uranus Grenze des Sonnensystems. Ring entdeckt von Huygens, 1656. Hunderte von Einzelringe, alle loses Gestein. Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 12 Saturn: Atomsphäre, Monde Total 18 Monde, grösster Titan (nach Jupiters Ganymed 2. grösster Trabant) Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Dichte 0,69 g/cm3: Planet mit geringster Dichte im Sonnensystem. Ausgedehnte Atmosphäre, 93% H, 6% He, Ammoniak und Methan. Wolkenbänder wie bei Jupiter, aber nicht deutlich. Energiequelle im innern. Folie Nr. 13 Uranus Helligkeit 5m,5. Entdeckt von Wilhem Herschel, 1781. Im Fernrohr ein winziges grünliches Scheibchen (Methan). 98° Neigung zur Senkrechten auf der Bahnebene: Uranus «schraubt» sich entlang seiner Bahn. Atmosphäre: H, He, CH4. T ≈ –215 °C. Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 14 Uranus Monde Oberon Miranda Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 15 Neptun Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 16 Neptun Entdeckung und Aufbau Gefunden theoretisch am Schreibtisch (Störung der Uranusbahn) von Adams und Leverrier. Das erste Mal gesehen von Galle und D‘Arrest 1846, im gleichen Jahr Entdeckung seines grössten Mondes Triton. Mit Voyagersonde weitere Monde gefunden (insgesamt 8). Grosser dunkler Fleck ähnlich Jupiter: Winde. Atmosphäre H, He, NH3, CH4. Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 17 Pluto Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 18 Astronomie ist schön. Credits: Die meisten PowerPoint Graphiken sind zusammengestohlen von der Swinburne University (http://astronomy.swin.edu.au/) Die Fotos sind aus Büchern und dem Internet gestohlen. Astronomie. Planetensystem: Äussere Planeten. Folie Nr. 19