- Astronomie im Berchtesgadener Land -

Monatsthema Dezember 2002: "Unser Sonnensystem"

Unser Sonnensystem mit einem Alter von rund 5 Milliarden Jahren ist folgendermaßen aufgebaut: Im Zentrum steht die Sonne, welche auch die überwiegende Masse besitzt (alle Planeten und Monde zusammen bringen es nur auf 1/700 der Sonnenmasse, der Durchmesser der Sonne beträgt rund 109-mal den Erddurchmesser!). Unser Zentralgestirn wird von den neun Planeten und deren Monden in elliptischen Bahnen umkreist (vgl. die Keplerschen Gesetze). Die Umlaufzeiten der Planeten um die Sonne sind sehr unterschiedlich. Sie variieren zwischen 88 Tagen beim Merkur und ca. 248 Jahren beim Pluto. Die Bahnen der Planeten fallen - von kleinen Abweichungen abgesehen - ziemlich genau mit der Erdbahnebene, der Ekliptik, zusammen. So erscheinen sie stets vor dem Gürtel der Tierkreissternbilder, durch den auch die Sonne läuft. Man kann also z.B. den Mars niemals im Großen Bären (bzw. Wagen) oder im Schwan beobachten, es muß sich um ein Tierkreissternbild handeln.

Die Sonne ist nicht nur das Zentrum unseres Sonnensystems, ohne sie wäre Leben auf der Erde nicht möglich. Wie alle Sterne besteht die Sonne aus Gas, überwiegend aus Wasserstoff und Helium. Durch Kernreaktionen im Innern der Sonne wird Energie erzeugt, durch die auch unsere Erde beleuchtet und erwärmt wird. Dabei werden pro Sekunde 4 Millionen Tonnen Materie in Energie umgewandelt, die Sonne hat dabei seit der Zündung der Kernfusion aber erst ca. 1/4000 ihrer Masse verbraucht. Die Temperatur im Zentrum beträgt rund 15 Millionen Grad, während die Temperatur auf der Sonnenoberfläche mit nur ungefähr 6000 Grad vergleichweise gering ist.

Es gibt gasförmige Planeten sowie Planeten mit einer festen Oberfläche. Zu den Gasplaneten gehören die beiden größten Planeten unseres Sonnensystems Jupiter und Saturn sowie Uranus und Neptun. Saturn würde mit seiner geringen mittleren Dichte von nur 0,69 Gramm/cm³ in einem riesigen Ozean aus Wasser sogar schwimmen. Zu den Planeten mit fester Oberfläche zählen Merkur, Venus, unsere Erde, Mars und Pluto.

Auch die Planeten selbst verfügen teilweise über einen oder mehrere Begleiter, die Monde. Die Anzahl der Monde variiert von Planet zu Planet, Saturn und Jupiter weisen dabei die meisten Monde auf. Mit einem kleinen Fernrohr oder Feldstecher kann man bei Jupiter bereits die 4 hellsten Monde Io, Europa, Ganymed und Kallisto (die auch nach ihrem Entdecker als Galileische Monde bekannt sind, der sie in seinem selbstgebauten Fernrohr Anfang des 17. Jahrhunderts zum ersten Mal gesehen hat) gut beobachten. Der größte und hellste Saturnmond ist Titan. Gar keinen Mond dagegen haben die beiden Planeten Venus und Merkur. Der überwiegende Teil der Monde umkreist den Planeten in der Richtung, in der dieser rotiert. Von den bekannten Monden in unserem Sonnensystem bewegen sich nur wenige in der entgegengesetzten Richtung. Die meisten größeren Monde drehen sich außerdem einmal um ihre Achse, während sie ihren Planeten einmal umkreisen; ein Beispiel dafür ist unser Mond. Aufgrund dieser "gebundenen Rotation" sehen wir von unserem Mond auch immer das gleiche "Gesicht".

Man teilt unser Sonnensystem in ein inneres Sonnensystem mit den Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars sowie ein äußeres mit den Planeten Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto ein. Zwischen Mars- und Jupiterbahn klafft ein größere räumliche Lücke, in der sich der Asteroidengürtel befindet. Dieser besteht aus unterschiedlich großen Gesteinsbrocken, die bis Kleinstplanetengröße erreichen können. Deren größter Vertreter ist Ceres mit einem Durchmesser von 1023km. Interessant ist, daß sich die Bahnen der beiden äußersten Planeten Neptun und Pluto kreuzen, so daß der Pluto mit seiner am stärksten elliptischen und geneigten Bahn nicht immer der entfernteste Planet ist. Durch diese starke Bahnneigung kommt es trotz der Überschneidung zu keiner Kollision.

Im Kuiper-Gürtel, der jenseits der Neptunbahn beginnt und die Heimat der kurzperiodischen Kometen ist, wurde außerhalb des Pluto vor wenigen Wochen der größte Himmelskörper seit dem Jahre 1930 entdeckt, als C. W. Tombaugh auf fotografischen Aufnahmen den Pluto fand. Der Asteroid Quaoar umkreist die Sonne ein Mal in 288 Jahren und ist halb so groß wie der äußerste Planet. Seinen Namen trägt er nach dem Tongva-Stamm der Quaoar, der Urbevölkerung des Beckens von Los Angeles, den ihm seine Entdecker vom California Institute of Technology, Caltech, gaben. Er ist damit das erste entdeckte der dort vermuteten größeren Objekte und stellt die Einordnung Plutos als Planet in Frage. Falls Pluto heute entdeckt würde, käme niemand mehr auf die Idee, ihn einen Planeten zu nennen, da er ganz klar ein Objekt des Kuiper-Gürtels ist; 1930 war das noch nicht bekannt. Quaoar ist aber auf jeden Fall der größte Himmelskörper, der seither gefunden wurde. Die Entdeckung von Quaoar war schwierig. Seine kreisrunde Bahn, die ihn nie näher zur Sonne führt, verhindert das Verdampfen von Gasen und die Bildung einer Atmosphäre, die das Auffinden erleichtern würde. Da seine Oberfläche zudem nur 10% des auftreffenden Sonnenlichts reflektiert (beim Pluto sind es hingegen 60% !), hat es über 70 Jahre länger gedauert, bis er sein Geheimnis preisgegeben hat. Quaoar wurde bereits 1982 erstmals vom Caltech-Astronomen Charlie Kowal fotografiert, er hatte das Objekt allerdings nicht bemerkt.

Den Außenbereich des Sonnensystems schließlich bildet die Oortsche Wolke, aus der immer wieder einzelne Brocken als langperiodische Kometen in die Nähe der Sonne abgelenkt werden und zu den aufsehenerregenden Kometenerscheinungen führen.

Manfred Mayer und Otto Pilzer

Zum Sternenhimmel Dezember 2002

Zu den anderen Monatsthemen

Zurück zur Home Page der AAL