Unser Sonnensystem

Redaktion


Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel – Wer kennt diesen Merksatz, um sich die Namen der Planeten im Sonnensystem einzuprägen nicht? Insgesamt umfasst das Sonnensystem die Sonne, acht Planeten und deren Monde sowie Zwergplaneten und weitere kleine kosmische Körper. Die Gemeinsamkeit aller Himmelskörper liegt darin, dass sie ihre Bahnen um die Sonne ziehen.

Geschichtliche Hintergründe

Seit Jahrhunderten diskutieren Astronom*innen über verschiedene Theorien zur Entstehung des Sonnensystems. Die wohl bekannteste Vermutung besagt, dass die großen Himmelskörper aus einer Gas- und Staubwolke hervorgingen. Modernen Erkenntnissen zufolge bewegte sich vor über 4,6 Milliarden Jahren an der Position des Sonnensystems eine wuchtige molekülartige Wolke um einen Mittelpunkt der Milchstraße.

Die Wolke setzte sich aus Wasserstoff und Helium sowie kleinen Staubteilchen zusammen. Dabei entstanden die Stoffe bereits im Kontext des Urknalls. Die schweren Komponenten bildeten sich im Sterninneren und wurden mit der Explosion freigesetzt. Einige Bestandteile der Wolke komprimierten und konzentrierten sich aufgrund der Gravitation. Infolge der Verdichtungen resultierte die Entstehung unzähliger Sterne, die sich nach Millionen Jahren wieder auflösten.

Theorien zum Aufbau

Im Mittelalter gingen die meisten Astronom*innen davon aus, dass die Erde den Kern des Sonnensystems bildet und die Sonne um die Erde rotiert. Es scheint, als würde sich die Sonne im Tagesverlauf über den Himmel bewegen. In Fachkreisen wird diese Einschätzung als geozentrisches Weltbild bezeichnet. Langfristig betrachtet setzte sich aber die Erkenntnis durch, dass die Sonne das Zentrum darstellt und die Erde sowie alle weiteren Planeten auf entsprechenden Bahnen die Sonne umkreisen. In diesem Zusammenhang wird von einem heliozentrischen Weltbild gesprochen. Über die Jahrhunderte hinweg wurde diese Annahme erforscht und anschließend erweitert, sodass sie auch heute nicht ihre Gültigkeit verloren hat.

Planeten

Der Begriff Planet leitet sich von dem griechischen Wort planetos = Umherschweifender ab. Darunter versteht sich ein kugelartiger Himmelskörper. Im Inneren finden allerdings, vergleichsweise zu Sternen, keine thermonuklearen Prozesse statt. Planeten bewegen sich gemäß der Kepler-Gesetze auf elliptischen Bahnen rund um einen Stern.

Aufgrund verbesserter Beobachtungstechnologien wurden neue Körper im Sonnensystem, abseits der Bahn des Zwergplaneten Pluto, erkannt. Damit die Atronom*innen nicht eine Vielzahl neuer und heterogener Objekte in das bestehende Sonnensystem aufnehmen mussten, überarbeiteten sie stattdessen die Planetendefinition im Jahr 2006.

Somit ist ein Planet nach der neuen Beschreibung ein Himmelskörper, der

  • die Sonne umkreist,
  • ein ausgeprägtes Schwerkraftfeld hat und
  • eine um seinen nahen Orbit freie Umgebung aufweist

Deshalb einigten sich die astrologischen Experten auf folgende acht Planeten:

  • Merkur: knapp 60 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt,
  • Venus: knapp 108 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt,
  • Erde: knapp 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt,
  • Mars: knapp 228 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt,
  • Jupiter: knapp 778 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt,
  • Saturn: knapp 1,4 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt,
  • Uranus: knapp 2,9 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt,
  • Neptun: knapp 4,5 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt

Pluto gilt seitdem als Zwergplanet. Er ist deutlich kleiner als die anderen acht anerkannten Planeten und mit knapp 6 Milliarden Kilometern Abstand am weitesten von der Sonne entfernt. Allerdings ist er der größte Zwergplanet. Weiterhin zählen unter anderem Charon, Ceres oder Eris zu dieser Gattung.

Monde, Asteroiden und Kometen

Neben den Planeten ziehen auch Monde, Asteroiden und Kometen ihre Bahnen im Sonnensystem. Monde werden als Himmelskörper, die sich um die dazugehörigen Planeten bewegen, beschrieben. Konträr dazu sind Asteroiden üppige Brocken, die sich allerdings nicht zu Planeten weiterentwickeln. Dabei unterscheiden sie sich deutlich in ihrer Größe. Einige umfassen mehrere Kilometer, andere nur wenige Meter.

Beispielsweise kreisen zwischen den beiden Planeten Jupiter und Mars Millionen Felsbrocken um die Sonne. Da sie sich ungefähr auf der gleichen Bahn bewegen, wirken die Umkreisungen wie Ringe. Dabei wird von einem Asteroidengürtel gesprochen. Hingegen rotieren Kometen als Gesteinsbrocken um das komplette Sonnensystem. Sie gelangen relativ nah an die Sonne und kreuzen dabei die Planetenbahnen.

Sonne

Die Sonne, die zur Gattung der Sterne zählt, ist eine große Kugel aus brennenden Gasstoffen. Permanente Explosionen generieren Hitze bei gleichzeitigem Licht. Einige sind derart gewaltig, dass sie sogar von der Erde aus sichtbar sind, obwohl die Sonne rund 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist.

Da die Sonne der Stern ist, der dem Planeten Erde am nächsten liegt, konnte sie umfassender erforscht werden. Die Temperatur liegt durchschnittlich bei über 5.500 Grad Celsius. Daher leuchtet die Oberflächenschicht der Sonne derart hell.

Im Inneren der Sonne wird der Bestandteil Wasserstoff in Helium transferiert. Dadurch bildet sich Energie, die sich wärmend und lichtspendend verhält. Weiterhin sind auf der Oberfläche unzählige Sonnenflecken vorhanden. Sie sind dunkel gefärbt, da aufgrund der Magnetfelder an einigen Positionen die Photosphäre durchdringt wird und das Gas temperaturtechnisch sinkt. Aufgrund der permanenten Bewegungen der Sonne, rotieren die Flecken von einem zum anderen Rand des Sonnenkörpers. Dazu benötigen sie insgesamt 14 Tage. Im Laufe der Zeit verändern sich die Flecken zunehmend, indem sie äußerlich anders aussehen. Auch die Menge variiert von 6 bis 120 Flecken. Zeitweise sind viele zu beobachten, manchmal sind nur wenige aktiv.

Auch wenn die Sonne im Vergleich zum Mond deutlich größer ist, wirken ihre Entfernungen von der Erde aus, gleich. Die Sonne ist 400-mal größer als der Mond, aber auch 400-mal weiter entfernt. Verdeckt der Mond die Sonne, kommt es zu einer Sonnenfinsternis. Der Mond rotiert zwischen Sonne und Erde und wirft einen entsprechenden Schatteneffekt auf die Erde. Die nächste totale Sonnenfinsternis, die von Deutschland, Österreich und der Schweiz aus zu sehen ist, findet allerdings erst am 3. September 2081 statt.

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