Planetologie: Atlas unseres Sonnensystems

AusgangsPunktPlanetologieAtlas unseres Sonnensystems

Abb. 1 zeigt den schematischen Aufbau des Sonnensystems. Im Zentrum steht die Sonne als unser zentraler Stern im System, um diese ziehen die erdähnlichen Planeten - Merkur, Venus, Erde und Mars, anschließend im Übergang zu den großen Gasplaneten befindet sich der Asteroidengürtel und dann, in der Grafik besser zu erkennen, kommen die anderen Himmelskörper und Objektgruppen, die alle Abstandsgetreu dargestellt sind. (Quelle:)

 



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Überblick


 

Einführung

Alle Objekte in unserem Sonnensystem haben spezielle, charakteristische Eigenschaften, die sich schon während ihrer Entstehung vor mehr als 4 Milliarden Jahren und auch später durch eine unterschiedliche Entwicklung herausgebildet haben. Der Ort ihres Ursprungs in unterschiedlicher Entfernung von der Sonne und ihre verschieden großen Massen sind hauptsächlich dafür verantwortlich. Jeder Körper ist genau genommen also ein Unikat, der von uns entdeckt, durch uns mehr oder weniger gut qualitativ bewertet und später von uns Menschen einer Gruppe von Objekten zugeordnet wird. Um Gemeinsamkeiten, Unterschiede und Zusammenhänge der einzelnen Planeten und Monde aufzuzeigen, ist es notwendig, sich erst einmal einen Überblick über das zusammengetragene Datenmaterial aus unserem Planetensystem zu verschaffen, um das System als solches darstellen und auch einschätzen zu können. Dieses Kapitel soll alle grundlegenden Erkenntnisse kompakt auflisten und auch dazu beitragen, diese Informationen auch schnell wieder zufinden.

 


 

Dimensionen im Sonnensystem

Die wirklichen Größenverhältnisse, Relativbewegungen oder Abstände zueinander sind im Planetensystem für uns Menschen fast nicht begreifbar. Die Zahlenwerte geben Dimensionen an, die wir im täglichen Leben nicht wiederfinden können und somit haben wir Schwierigkeiten diese richtig in unseren Erfahrungsbereich einzuordnen. Vielen hilft ein bildhafter Vergleich, der hier weitergeben werden soll.

Das wichtigste ist, was man erst einmal begreifen muß, daß selbst die größten Planeten im Sonnensystem winzig sind, im Vergleich mit den Entfernungen untereinander. Bringt man das bekannte Planetensystem auf einen Radius von 10m unter und zwar nur Sonne bis Pluto, so ist jeder feinste Bleistiftpunkt zu groß um selbst die Gasplaneten noch richtig darzustellen. Die Sonne besitzt bei dieser Verkleinerung einen Durchmesser von nur 2 Millimetern. Die räumliche Darstellung kann man bei dieser Auflösung so noch nicht sehr gut wiedergeben.

Eine bessere gedankliche Stütze ist das folgende Modell vom Planetensystem, indem tausend echte Kilometer einem Modell-Millimeter entsprechen. Jetzt ist die Sonne eine Kugel von 1,4 Metern im Durchmesser. Der Merkur, als innerster Planet und der Erde recht ähnlich, hat nun die Größe einer Erbse, die in etwa 60 Metern die 1,4m große Sonnenkugel umrundet. Es folgen die Venus und danach unsere Erde, die als gleichgroße Schwestern unsere Modellsonne in Haselnußgröße in ca. 110 Metern bzw. in ca. 150 Metern umwandern. Der Mond, der selbst eine ganz kleine Erbse ist, umrundet die Erde in nur 40cm Abstand. Nun ist Mars an der Reihe. Er zieht weiter draußen als Erbse in etwa 230 Metern Abstand um unsere Modellsonne, die aus dieser Entfernung mit dem bloßen Auge schon recht unbedeutend und klein zu erkennen sein würde, ganz zu schweigen vom Merkur!

Zwischen Mars und Jupiter befindet sich der Asteroidengürtel, ein Ring der bei 290 Metern Abstand von der Sonne beginnt und etwa bei 600 Metern wieder aufhört. In diesem Bereich könnte man viele Sandkörner verstreuen, die maximal einen Millimeter groß sein dürften. Von den Großen gäbe es dann aber nur 10 Objekte. Alle weiteren ca. 20.000 Körner wären feinster Staub im Mikrometerbereich. Die Verteilung auf dem Kreisring um unsere Sonne, der übrigens schon in diesem Modell auf eine Fläche von über 850.000 km_ kommt, ist recht gleichmäßig. Der Asteroidengürtel wird aber ähnlich wie die Ringe des Saturns durch Lücken unterbrochen. Im mittleren Abstand zur Sonne ist er wesentlich kompakter besetzt. Viele der Körnchen währen aber auch nicht optimal auf der planetaren Ebenen zu finden. Es gibt oft Bahnneigungen im Sonnensystem, die unsere Körnchen sogar mehr als die Hälfte des Abstandes zur Sonne über die planetare Ebene bringen, d.h. 200 Meter über oder unter unserer Modellebenen, wo alle Planeten angebracht sind, müßte man auch diese Körnchen verteilen! Das Fazit ist überraschend, denn so dicht sind die Kleinplaneten und Asteroiden nun auch wieder nicht beieinander, wie oft behauptet. Deutschland und Frankreich zusammen haben die Fläche von der hier die Rede ist und auf ihr etwa 20.000 Staubkörnchen zu verteilen, die sich dazu auch noch in +/-200 Metern Höhe befinden können, bedeutet eigentlich: Hier ist genügend Platz vorhanden!

Die Gasgiganten und größten Planeten Jupiter und Saturn wären immerhin Kohlköpfe von 14cm bzw. 12cm im Durchmesser. Das massereichere Jupitersystem, mit einigen Objekten von Staubkorn- bis Erbsengröße als Monde, bewegte sich im Modell in ca. 780 Meter Distanz zur Sonne. Das Saturnsystem befände sich schon 1,4 Kilometer entfernt und hat ähnlich wie das Jupitersystem eigene Monde, die als Objekte bis in rund 15 Metern Abstand ihren Planeten umrunden. Die Ringe vom Saturn enden etwa bei 35cm im Durchmesser.

Die weiter draußen zu findenden Gasplaneten Uranus und Neptun sind etwa gleichgroß und im Modell als mandarinengroße Objekte zu sehen. Uranus wäre 3km entfernt und Neptuns Abstand zur Modellsonne ganze 4,5km.

Pluto und Charon, im Model zwei kleine Apfelkerne, kämen am sonnennahsten Punkt ihrer Bahn ähnlich nah an sie heran wie Neptun, würden aber eine halbe Umdrehung um die Sonne weiter schon eine Distanz von 7,4km erreichen. Sie befinden sich eben am inneren Rand des Kuipergürtels, der sich wohl im Modell noch weit über die 18km Marke hinaus erstrecken wird. Die Oortsche Wolke könnte theoretisch bei 1.500km Distanz beginnen und ist selbst der Übergang zum interstellaren Raum. Würde also die Modellsonne in Berlin stehen so währe unser Sonnensystem bis Madrid aufgeteilt und der nächste Stern (Alpha Centauri) kämme bei diesem Maßstab in 40.000km Abstand, also etwas weiter als die geostationären Umlaufbahnen der Kommunikationssatteliten oder eben mal der Umfang der Erde selbst.


 

Themenverzeichnis

Das Sonnensystem in Zahlen

In dieser Auswahl bekommt man durch Zahlenwerte in verschiedenen Tabellen einen qualitativen und quantitativen Überblick von den Objekten im Sonnensystem.

Die Sonne

In dieser Auswahl bekommt man einen Überblick vom Aufbau, Aktivitätsrhythmus, vom Spektrum bis hin zum Energiehaushalt sowie Einflußbereich der Sonne, dem primären Objekt in unserem Planetensystem.

Merkur

Dieser innerste aller Planeten, der erst sehr wenig erforscht ist, soll hier näher beschrieben werden.

Venus

Dieser innere Schwesterplanet der Erde soll hier genauer dargestellt werden, um die Gemeinsamkeiten und Unterschiede mit der Erde zu beschreiben

Erde und Mond

Das ungewöhnliche Doppelplanetensystem, die vertraute Heimat der Menschen, soll hier beschrieben und ausführlich erklärt werden.

Der Mars mit Phobos und Deimos

Hier bekommt man eine detaillierte Beschreibung des kleinen Bruders der Erde, der sich wohl gerade noch frei entwickeln konnte und von der Menschheit scheinbar mit besonders viel Aufmerksamkeit untersucht wurde.

Der Astroidengürtel

In dieser Auswahl bekommt man einen ersten Überblick über den Einflußbereich der Kleinplaneten und Asteroiden (bzw. Planetoid), die sich als steinerne Objekte weit zerstreut in einer Art Ring zwischen Mars und Jupiter befinden.

Die Vagabunden im All

Diese Einführung beschreibt die Objekte im Weltraum, die sich nicht auf stabilen Bahnen und außerhalb des Asteroidengürtels im interplanetarem Raum bewegen und sich somit immer in der Gefahr befinden, mit einem anderen Himmelskörper zusammen zustoßen.

Das Jupitersystem

Der größte Planet im Sonnensystem zeigt uns von der Erde aus, wie vielseitig allein sein planetares System sein kann. Er besitzt Monde so groß wie Planeten und gibt mehr Energie an seine Umgebung ab, als er von der Sonne erhält.

Das Saturnsystem

Der Herr der Ringe, zweitgrößter Gasplanet im Sonnensystem, hält ebenso wie Jupiter ein ganzes System an Monden fest im Griff und benimmt sich damit wie ein planetares System.

Uranus und seine Monde

In dieser Auswahl soll das Uranussystem mit seinen Monden näher beschrieben werden, auch wenn bei diesem noch nicht so viele planetologisch wertvolle Daten gesammelt werden konnten, wie das bei Jupiter und jetzt auch bei Saturn der Fall ist.

Neptun und seine Monde

Auch von diesem Gasplaneten mit seinen Monden weit draußen in unserem Planetensystem wurden schon Bilder und Meßdaten von der Raumsonde Voyager oder vom Weltraumteleskop Hubbel übermittelt, die aber lange nicht ausreichend sind.

Pluto - Charon und der Kuipergürtel

In dieser Auswahl bekommt man einen ersten Überblick, was uns außerhalb der vier großen Gasplaneten erwartet, denn das schon länger bekannte Doppelplanetensystem Pluto-Charon war nur der Anfang und zur Zeit werden immer mehr Objekte aus dem Kuipergürtel entdeckt.

Die Oortsche Wolke

In dieser Rubrik soll kurz der äußere Rand unsers Sonnensystems theoretisch beschrieben werden, denn so nah auch noch (astronomisch gesehen) dieser Übergang zum interstellaren Raum ist, er muß wohl doch für die Menschheit noch zu weit sein, denn er bleibt für uns verborgen.

 


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