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Unser Sonnensystem
Unser Sonnensystem
Seit Jahrtausenden richtet die Menschheit ihren Blick auf den Kosmos
und versucht ihn zu begreifen. Die alten Kulturen legten großen Wert
auf genaue astronomische Beobachtungen und errichteten zu diesem
Zweck beeindruckende Bauwerke. Die Himmelsobjekte wurden mit
Geschichten umwoben und erhielten die verschiedensten Namen. Die
alten griechischen Astronomen waren mit die ersten, die schriftliche
Aufzeichnungen über ihre Versuche hinterließen, den Kosmos zu erklären. Für sie bestand das Universum aus Erde, Sonne, Mond und den
Sternen, unter denen sich fünf glühende Lichtpunkte bewegten. Die
Griechen benannten diese fünf Lichtpunkte nach ihren Göttern. Später
gaben die Römer den fünf strahlenden Objekten die Namen ihrer eigenen Göttern: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn. Diese Namen
werden noch heute verwendet. Planetare Oberflächen erhalten ihre Namen von der 1919 gegründeten International Astronomical Union. Weitere Informationen zur Namensgebung bietet die Website des
Gazetteer of Planetary Nomenclature, planetarynames.wr.usgs.gov.
Die alten Beobachter waren davon überzeugt, dass sich Sonne und
Sterne gleichermaßen um die Erde drehen. Spätere Astronomen erkannten, dass dieses geozentrische Modell die Bewegungen der Planeten nicht erklären konnte. Mit der Entwicklung des heliozentrischen
Modells erweiterte sich unser Wissen über das Sonnensystem und das
Universum. Dieses Modell, in dessen Mittelpunkt die Sonne steht, erhielt Anfang des 17. Jahrhunderts beträchtlichen Auftrieb durch die Entdeckungen von Galileo Galilei, der mit dem erst kürzlich entwickelten
Teleskop arbeitete. Mit Hilfe des Teleskops wurden die Monde der Planeten, die Ringe um Saturn und schließlich auch drei weitere Planeten
entdeckt: Uranus im Jahr 1781, 1846 Neptun und Pluto im Jahr 1930.
Das Teleskop half auch bei der Entdeckung der Asteroiden und der näheren Untersuchung der Kometen.
Die vier sonnennächsten Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars werden als terrestrische Planeten bezeichnet, die sich durch geringe Größen, hohe mittlere Dichten und feste Gesteinsoberflächen auszeichnen.
Die vier Planeten außerhalb der Marsbahn, Jupiter, Saturn, Uranus und
Neptun, sind wesentlich größer als die terrestrischen Planeten, besitzen
geringe Dichten ähnlich derjenigen von Wasser und weisen keine feste
äußere Begrenzung auf, sondern werden von sehr dynamischen Atmosphären umgeben. Die äußeren Planeten unterteilen sich in Gasriesen
und Eisriesen. Jupiter und Saturn, die zusammen über 95 Prozent der
Gesamtmasse aller Planeten des Sonnensystems auf sich vereinen, gehören zu den Gasriesen, da sie wie die Sonne in erster Linie aus Wasserstoff und Helium bestehen. Das Innere der beiden Eisriesen Uranus
und Neptun besteht hingegen überwiegend aus Eis, dem etwas Gestein und Metall beigemischt sind. Der Zwergplanet Pluto sowie zahlreiche weiter entfernte Objekte jenseits der Neptunbahn verfügen über
feste, vollständig mit Eis bedeckte Oberflächen.
Die Atmosphäre der Erde besteht hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff. Merkur hat keine Atmosphäre; Venus hingegen verfügt über
eine dichte Gashülle, die hauptsächlich aus Kohlendioxid besteht. Die
ebenfalls aus Kohlendioxid bestehende Atmosphäre des Mars ist äußerst dünn, während diejenige der Gasriesen Jupiter, Saturn, Uranus
und Neptun sich hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium zusammensetzen. Nähert sich Pluto der Sonne, entwickelt sich auf ihm eine
dünne Atmosphäre, die jedoch wieder gefriert, sobald er sich auf seiner
Umlaufbahn wieder nach außen bewegt.
Monde, Ringe und Magnetfelder sind für die Planeten charakteristisch.
Im Moment kennen wir 156 natürliche Satelliten (Monde), die die Planeten umkreisen, und sie sind keineswegs alle gleich. Einer (Saturnmond Titan) ist von einer dichten Atmosphäre umgeben, während ein
anderer (Jupitermond Io) aktive Vulkane aufweist. Einige Planeten haben faszinierende Ringe. Von 1659 bis 1977 galt Saturn als der einzige
Planet mit einem Ringsystem. Im Verlauf der Voyager-Missionen der
NASA zu den äußeren Planeten stellte sich jedoch heraus, dass auch Jupiter, Uranus und Neptun über Ringsysteme verfügen. Die meisten Planeten sind von einem Magnetfeld umgeben, das weit in den Raum
hinausreicht und eine Magnetosphäre bildet, die den Planeten umgibt.
Diese Magnetosphären, die elektrisch aufgeladene Partikel mit sich führen, drehen sich mit dem Planeten.
Wie groß ist unser Sonnensystem? Um derart große Entfernungen gedanklich bewältigen zu können, verwenden wir einen kosmischen
Maßstab, die so genannte astronomische Einheit (AE). Eine AE entspricht der Entfernung zwischen der Erde und der Sonne, etwa 150 Millionen Kilometer. Am besten können wir uns die Sonne in der
Milchstrasse vorstellen, wenn wir an ein Schiff denken, das auf dem
Meer fährt. Der Einflussbereich der Sonne erstreckt sich weit über die
Planeten hinaus und bildet eine riesige Blase, die so genannte Heliosphäre. Diese riesige Blase entsteht durch den Sonnenwind, ein Strom
elektrisch geladener Gase, der von der Sonne ausgeht. Auf ihrer Umlaufbahn um den Mittelpunkt der Milchstrasse nimmt die Sonne ihre
blasenförmige Heliosphäre mit sich und schiebt dadurch wie ein Schiff
im Wasser eine Bugwelle im interstellaren Raum vor sich her, die durch
den Zusammenprall mit interstellarem Gas entsteht. Im Mai 2005 bestätigte die NASA, dass diese riesige turbulente Zone tatsächlich von
Voyager 1 erreicht wurde – 26 Jahre nach dem Start der Raumsonde
in einer Entfernung von etwa 94 AE oder fast 13 Milliarden Kilometern
von der Sonne. Es wird erwartet, dass Voyager 1 noch mindestens bis
zum Jahr 2020 über genügend elektrische Energie verfügt, um Daten
zur Erde zurückzusenden. Bevor Voyager 1 jedoch die riesige Oortsche
Kometenwolke des Sonnensystems endgültig verlässt. werden noch
Jahrtausende vergehen.
2004 kündete Präsident George W. Bush einen äußerst interessanten
Plan an, die so genannte Vision for Space Exploration, der eine konti-
nuierliche Erforschung des Sonnensystems und seiner Umgebung
durch Roboter und Menschen vorsieht. Am Anfang steht die robotische
Erforschung des Erdmondes durch einen Orbiter und später durch einen Lander, gefolgt von der Rückkehr des Menschen auf den Mond im
Jahr 2018. Der Mond fungiert dabei als Prüffeld für Technologien, die
bei der Erforschung des Mars und anderer Planeten durch den Menschen zum Einsatz kommen sollen.
Bei unserer Erforschung des Universums fragen wir uns immer wieder:
Kann auch auf anderen Planeten Leben existieren? Sind wir allein? Erst
seit kurzer Zeit stehen den Astronomen die Mittel zur Verfügung, um
mit von auf der Erde und im Weltraum stationierten Teleskopen große
Planeten zu entdecken, die andere Sterne in anderen Sonnensystemen
umlaufen.
FAKTEN IN KÜRZE
Objekt
Sonne
Merkur
Venus
Erde
Mond
Mars
Jupiter
Saturn
Uranus
Neptun
Pluto
Äquatordurchmesser
(km)
1.391.000
4.879
12.104
12.756
3 474,8
6.794
142.984
120.536
51.118
49.528
2.306
Mittlerer
Sonnenabstand
(Mio. km)
–
57,91
108,21
149,60
**
227,94
778,41
1.426,73
2.870,97
4.498,25
5.906,38
Monde*
–
0
0
1
–
2
63
47 (56)
29
13
3
* Stand: August 2006
** Mittlerer Abstand Erde-Mond: 384.400 Kilometer
ZU DER ABBILDUNG
Die Planeten sind im Hinblick auf ihre Reihenfolge im Abstand von der
Sonne, die relativen Größenverhältnisse und die relativen Bahndurchmesser maßstabsgerecht dargestellt. Ihre Größe ist im Verhältnis zu
den jeweiligen Bahnabständen erheblich übertrieben. Die schwachen
Ringe von Jupiter, Uranus und Neptun sind nicht dargestellt.
WEITERE INFORMATIONEN
solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=SolarSys
solarsystem.nasa.gov/education/
Erstellt von Susanne Pieth auf der Basis des „Solar System Lithograph Set“ der NASA unter Mitwirkung von Dr. Frank Sohl.
Regional Planetary Image Facility, Institut für Planetenforschung, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Berlin-Adlershof, 2006.