Welche Reihenfolge haben die Planeten? Die Kurzversion: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, (Pluto). Die Langversion, beginnend mit der Entstehung unseres Sonnensystems:
Die Entstehung unseres Sonnensystems
Die Milchstraße ist unsere Heimatgalaxie. Der Name Galaxie entstammt dem Griechischen und bedeutet selbst nichts anderes als „milchig“. Sehen wir uns doch einmal unsere Nachbargalaxie an: Der Andromedanebel liegt uns am nächsten, aber es sind immerhin 2,2 Millionen Lichtjahre bis dorthin. Ein Lichtjahr entspricht einer Entfernung von 9460 Milliarden Kilometern. Zusammen mit grob 40 weiteren Galaxien bilden wir und der Andromedanebel eine überschaubare Gruppe von Galaxien.
Die Spiralarme der Milchstraße
Unsere Milchstraße besteht aus verschiedenen spiralförmigen Armen. Das obige Bild ist ein Versuch der NASA, unsere Heimat von außen darzustellen. Tatsächlich hat es noch keine Sonde vermocht, die Galaxie zu verlassen und eine Aufnahme aus dem Jenseits zu senden – und in den nächsten Jahrzehnten wird dies wohl auch nicht passieren. Auf einem der himmlischen Tentakel, nämlich dem Orionspiralarm, befindet sich 30.000 Lichtjahren vom Zentrum entfernt unser Sonnensystem. Früher bestand es aus der Sonne und den 9 Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto.
Pluto wurde degradiert
Der letzte Planet, Pluto, ist uns allerdings im Jahre 2006 abhanden gekommen. Nicht als Himmelskörper, aber ihm wurde von der IAU, der Internationalen Astronomischen Union, der ordentliche Planetenstatus aberkannt und er muss seither ein kümmerliches Dasein als Zwergplanet fristen. Immerhin führte NASA für das Jahr 2015 einen Vorbeiflug mit der Sonde New Horizons durch. Von den neun, bzw. heute acht Planeten sind nur die vier sonnennahen Merkus, Venus, Erde und Mars begehbar, also von fester Masse. Die übrigen sind Gasplaneten und weder Sonden noch Raumschiffe können auf ihnen landen. Einen Landeplatz bieten lediglich ihre Monde.
Es war einmal – vor mindestens 4,6 Milliarden Jahren
Die Kraft, mit der alles begann, ist die Schwerkraft. Man nimmt an, dass am Anfang unseres Sonnensystems nur eine Ansammlung verschiedener Teilchen bestand: Eine Wolke aus Wasserstoff, Helium, Kohlenstoff, Sauerstoff, Eisen und anderen Elementen schwebte vor rund 4,6 Milliarden Jahren friedlich vor sich hin. In dieser Wolke kam es nun durch ein großes Ereignis, wie etwa der Druckwelle einer nahegelegenen Supernova, zu Turbulenzen.
Was ist eine Supernova?
Der Begriff Supernova steht für die Explosion eines Sternes am Ende seiner Lebenszeit, bei dem eine große Menge an Material ausgestoßen wird. Durch das Ereignis könnten sich innerhalb der Wolke Teilchen verdichtet und so an Masse gewonnen haben. Diese ersten Klumpen zogen nun nach dem Gesetz der Massenanziehung weitere Teilchen an und wuchsen so zu den ersten frühen Planeten, den sogenannten Protoplaneten (griech. protos = der Erste). Die Datierung von 4,6 Milliarden Jahre geht auf die ältesten Meteoriten zurück, die Geologen auf unserer Erde entdeckten.
Die Kugelgestalt der Erde
Wenn auch die Erde, anders als es die Astronomen des Mittelalters vermuteten, eine Kugelgestalt hat, das Sonnensystem ist eine Scheibe! Und das kam vermutlich so: Aufgrund der Turbulenzen und der neu entstandenen Gravitationszentren drehte sich die Wolke um einen neuen Mittelpunkt und flachte dabei immer weiter ab. In ihrer Mitte, verschmolzen Wasserstoff- zu Heliumkernen. Es entstand das gewaltige Kernfusionskraftwerk Sonne. Die Sonne stabilisierte sich und führte ihren Umwandlungsprozess fort.
Die Entstehung der Planeten
Wie aber entstanden die Planeten? Zunächst wirbelten eine Vielzahl von kleineren Körpern bis zur Größe des Erdmondes um die Sonne. Dabei kollidierten sie miteinander, die Einschlagsspuren der Meteoritenkrater erinnern uns auf der Erde daran, und formten sich zu größeren Gebilden in einem Umkreis von rund 6 Milliarden Kilometern um das Zentrum. Es entwickelte sich die heute bekannte Himmelmachanik mit ihren elliptischen Bahnen der Planeten und der sie umkreisenden Monde. Die vielen kleineren Teilchen wurden an Planeten und Monde gebunden. Nur weit außerhalb des Zentrums, jenseits des Neptuns, befinden sich im Kuipergürtel und der Oortschen Wolke noch größere Ansammlungen von kleineren Himmelskörpern, Asteroiden, Kometen und Asteroiden, die ungebunden im All schweben.
Die Energie der Sonne
Die Sonne besitzt eine ungeheuer große Masse, nämlich über 99% der Gesamtmasse aller Himelskörper unseres Systems Sonnensystems. Im ihrem Kern herrscht eine Temperatur von 10-15 Millionen Grad, ideal für den Prozess der Umwandlung von Wasserstoff zu Helium. Ihre Oberfläche, die Photosphäre, hat keine scharfen Konturen, sondern ist eine 300-400 km dicke Schicht, die Licht und Wärme für das gesamte Sonnensystem abgibt. Auch die Sonne hat eine begrenzte Haltbarkeit. Eines Tages, wenn kein Wasserstoff mehr in ihrem Kern ist, wird sie sich zu einem roten Riesen verändern, ihre Bestandteile in den Weltraum schleudern und das Leben wird auf der Erde vernichtet werden. Die Sonne wird dann ein Rest aus Kohlenstoff und Sauerstoff sein, ein sogenannter Weißer Zwerg. Bis zu diesem Ereignis wird es aber voraussichtlich noch mehrere Milliarden Jahre dauern.
Unsere Sonne
- Durchmesser: 1,4 Millionen Kilometer
- Alter: 4,5 Milliarden Jahre
- Oberflächentemperatur: 5.500 Grad Celsius
- Masse: 333.000 Erdmassen
Planet Merkur
Die Existenz des Planeten Merkur ist den Astronomen schon seit über 4000 Jahren bekannt. Da der Merkur unserer Sonne am nächsten steht und von ihrer Helligkeit überragt wird, ist er aber mit bloßem Auge eher schwierig aufzufinden. Doch nicht nur der Laie, auch die astronomische Wissenschaft verfügt über relativ wenige Informationen. Die Raumsonde Mariner 10 kam ihm 1974 und 1975 nahe. Im Januar 2008 sendete der Messenger ungefähr 1200 Bilder bei einem Vorbeiflug. Erst 2011 wird die Sonde Messenger in seine Umlaufbahn gelangen und den Merkur vollständig kartographieren.
Der Merkur ist der kleinste Planet
Der Merkur ist, seit Pluto 2006 seinen Planetenstatus eingebüßt hat, nun der kleinste Planet in unserem Sonnensystem. Zusammen mit Erde, Mars und Venus gehört er zu den terrestrischen, also theoretisch begehbaren Planeten. Aufgrund seiner geringen Masse hat er aber keine Atmosphärenschicht, was das Leben neben den unwirtlichen Temperaturen von 425 Grad Celsius auf der Tag – und minus 170 Grad Celsius auf der Nachtseite zusätzlich erschweren würde. Der Merkur dreht sich innerhalb von zwei Sonnenumläufen dreimal um die eigene Achse und wendet der Sonne dabei immer die selbe Seite zu. Der sonnennähste Punkt seiner stark elliptischen Bahn liegt bei einer Distanz von 46 Millionen Kilometern.
Die rauhe Oberfläche des Merkur
Die Oberfläche des Merkur weist gewisse Ähnlichkeiten mit unserem Erdmond auf. Es gibt sowohl riesige Gebirgsketten wie auch gewaltige Krater, die von Meteoriteneinschlägen stammen. Das größte bekannte Becken heißt Caloris Planitia („Hitze-Ebene“), da es sich an einem sonnennahen Punkt befindet. Es hat einen Durchmesser von 1550 Kilometern und stammt wahrscheinlich von einem Aufprall eines Himmelskörpers mit einem Durchmesser von über 100 Kilometern.
Merkur in Zahlen
- Äquatordurchmesser: 4878 Kilometer
- Masse: 0,055 Erdmassen
- Dauer eines Sonnenumlaufs: 88 Tage
- Oberflächentemperatur Tag: 350°C
- Oberflächentemperatur Nacht: -170°C
- Anzahl der Monde: keine
Eis auf dem Merkur
Die Berge um Caloris Planitia haben eine Höhe von 2-3 Kilometern, was absolut betrachtet nicht besonders hoch erscheint, angesichts der geringen Gesamtgröße eines Planeten mit nur einem Zwanzigstel der Erdmasse aber doch beachtlich ist. An den Polen des heißen Planeten gibt es erstaunlicherweise auch Eis. Es hält sich im tiefen Schatten einiger Krater.
Planet Venus
Dieser Nachbarplanet ist nach der griechischen Liebesgöttin Aphrodite (lat. Venus) benannt. Sie entstammt aus den Blutstropfen, die in das Meer fielen, als der Titan Kronos seinen Vater Uranos durch einen Sichelhieb entmannte. Die Venus ist nach der Sonne und dem Mond der dritthellste Himmelskörper. Oft wird sie mit einem Stern verwechselt. Morgenstern und Abendstern sind zwei gängige Umschreibungen. Doch tatsächlich ist die Venus kein Stern, sondern ein terrestrischer, also aus Stein geformter und um die Sonne rotierender Planet. Mit einem Durchmesser von 12.000 Kilometern ist sie der Erde recht ähnlich, und auch Masse, Dichte und chemische Zusammensetzung weisen einige Parallelen auf. Ihre Umlaufbahn um die Sonne ist nahezu kreisförmig.
Die Oberfläche der Venus
Auf der Oberfläche unseres Schwesterplaneten Venus gibt es viel zu entdecken. Mächtige Lavaströme und aktive Vulkane ergießen sich in ausgedehnte Gräbensysteme. Meteoriten haben über 1000 Einschlagskrater hinterlassen. Der größte unter ihnen, der Mead-Krater, misst einen Durchmesser von 280 Kilometern. Charkteristisch für die Venus sind die in der Äquatorialzone häufig auftretenden „Arachnoiden“ (lat. Spinnen). Sie sehen aus wie eingestürzte Vulkane. Eher nach oben ausgebildete vulkanähnliche Formen werden Coronae (lat. Kronen) genannt.
Venus in Zahlen
- Äquatordurchmesser: 12.103 Km
- Masse: 0,815 Erdmassen
- Dauer eines Sonnenumlaufs: 224,7 Tage
- Oberflächentemperatur Tag: 482°C
- Oberflächentemperatur Nacht: -32°C
- Anzahl der Monde: keine
Die Atmosphäre auf der Venus
Im Gegensatz zum Merkur besitzt die Venus eine Atmosphäre. Sie besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid und Schwefelsäurewolken. Daneben konnten Stickstoff, Edelgase wie Argon und Neon sowie etwas Wasserdampf nachgewiesen werden. Durch eine Reihe von Sonden wurde die Venus recht gut kartographiert, in den 90er-Jahren durch die Sonden Magellan, Galileo und Cassini-Huygens.
Die europäische Sonde Venus-Express erreichte 2006 die Umlaufbahn des Planeten und liefert seither umfangreiches Bild- und Datenmaterial. Gesteuert wird die Mission vom Kontrollzentrum der ESA in Darmstadt. Erstaunlicherweise gibt es auch große Parallelen zwischen Venus und Mars, was Auswertungen der Schwestersonde Mars-Express bestätigen. Die NASA plant im Rahmen ihres New-Horizons-Programms eine neue Sonde, die möglicherweise die Venus als Ziel hat. Die Messengersonde, unterwegs zum Planeten Merkur flog im Jahre 2007 mit einer Distanz von 337 Kilometern ziemlich nahe an der Venus vorbei.
Planet Erde
Die Bahn der Erde
Die Bahn der Erde, des dritten terrestrischen Planeten unseres Sonnensytems, verläuft wie die der Venus nahezu kreisförmig. Ihre mittlere Entfernung zur Sonne beträgt 149.597.870 Kilometer. Diese Distanz wird auch als Astronomische Einheit bezeichnet, was die Vorstellungskraft über die astronomischen Relationen erheblich vereinfacht. Eine AE ist gewissermaßen der Urmeter der Astronomen. Die Geschwindigkeit, mit der wir uns um die Sonne bewegen, beträgt stolze 29,78 Kilometer, und dies nicht in der Stunde, sondern in der Sekunde!
Wasser, Sauerstoff und Atmosphäre
Als besonders Privileg verfügt der Heimatplanet der Menschheit über hinreichend Wasser, Sauerstoff, eine vergleichsweise konstante Oberflächentemperatur und eine Atmosphäre, die uns vor schädlichen Strahlen schützt und das Leben in seiner Vielfalt gedeihen lässt. In der aktuellen Debatte um von Menschen verursachte Veränderungen des Ökosystems Erde beklagen Wissenschaftler die zunehmende Kohlendioxidbelastung der Atmosphäre durch Treibhausgase. Die Folge davon wäre ein Klimawandel, die zunehmende Erwärmung der Erde.
Die Grenze zum Weltall
Die Grenze zwischen Atmosphäre und Weltraum liegt bei 100 Kilometern, sie wurde aber weniger nach wissenschaftlichen Kriterien festgesetzt, sondern wie auch die Astronomische Einheit willkürlich ausgewählt.
Wasser- und Landflächen
Der überwiegende Teil besteht aus Wasser, zwei Fünftel sind von Land bedeckt. Die große Wassermenge macht die Erde unter den Planeten einzigartig. Die Erde hat im Laufe ihrer 4,6 Milliarden Jahre alten Geschichte vor allem an der Oberfläche, der Erdkruste, gewaltige Änderungen erfahren. Aus einer einzigen Landfläche Pangäa (griech. = Ganze Erde) trennten sich einzelne Platten ab, verschoben sich und bildeten über Jahrmillionen die einzelnen Kontinente. Nach einer heutigen geologischen Theorie verdanken wir auch die Gebirge diesen Plattenverschiebungen. Unter dem Druck von einander reibenden Platten türmten sich an den Rändern auf.
Erde und Mond
Der Mond besitzt im Unterschied zur Erde keine Atmosphäre. Somit kennt er auch keine Verwitterungsprozesse, was bei einem Vergleich der Oberflächen sichtbar wird. Die Krater des Mondes, hervorgerufen durch viele Einschläge von Himmelskörpern, sind unverändert geblieben. Die Entfernung zwischen Erde und Mond beträgt zwischen 356.000 und 407.000 Kilometern, dies entspricht ungefähr 0,3 Astronomischen Einheiten.
Die Anziehungskraft des Mondes beträgt ungefähr ein Sechstel der Erdanziehungskraft. Aus diesem Grunde können sich die Astronauten mit ihren schweren Raumanzügen auch auf dem Mond relativ sportlich bewegen. Den größten wahrnehmbaren Einfluss hat der Mond für die Erde durch die Abfolge der Gezeiten. auf der mondzugewandten und der mondabgewandten Seite der Erde herrscht jeweils die Flut. Zur Entstehung des Erdmondes gibt es unterschiedliche Theorien. Möglicherweise wurde er einfach durch die Erdanziehung in seine Bahn gebracht. Es wäre aber auch plausibel, dass er durch den Einschlag eines Himmelskörpers aus der Erde herausgerissen wurde und seither seinen Mutterplaneten umkreist.
Die Erde in Zahlen
- Äquatordurchmesser: 12756,3 Kilometer
- Masse: 5,9736 × 1024 kg
- Dauer eines Sonnenumlaufs: 365,256 Tage
- Oberflächentemperatur: 22° C
- Anzahl der Monde: 1
Planet Mars
Von der Sonne nach außen betrachtet gibt es mit Merkur, Venus, Erde und Mars vier terrestrische, sprich erdähnliche Planeten. Sie bestehen aus einer festen Oberfläche, sind also – auch wenn dies in der Praxis bisher nur auf der Erde erprobt wurde – alle begehbar. Seinen Namen hat unser Nachbarplanet vom römischen Kriegsgott. Seine rötlichen Farbe verdankt er aber nicht den kriegerischen Handlungen der dort vermuteten grünen Männchen, sondern seiner chemischen Zusammensetzung. Im Inneren besteht er aus Eisen und Eisensulfid, und die Kruste hat einen hohen Anteil an Eisenoxid, was die Färbung verursacht. Seine Umlaufbahn verläuft etwas elliptischer als die der Erde.
Der Mars hat zwei Monde: Phobos und Deimos
Wer sich auf dem Mars befindet, kommt in den Genuss der doppelten Mondauf- und Untergänge, denn der Planet verfügt über zwei kleine Monde mit den etwas unbehaglichen Namen Phobos (griech. = Furcht) und Deimos (griech. = Schrecken). Die beiden unförmigen Monde wurden erst im Jahre 1877 entdeckt.
Die Marskanäle
Zum Mars hat die Menschheit ein ganz besonderes Verhältnis. Als man gegen Ende des 19. Jahrhunderts feine Linien auf dem Planeten entdeckte, wurde vermutet, dass dort Außerirdische Kanäle gebaut hätten. In der Euphorie des irdischen Kanalbaus bei Suez hatte man ähnliche Tätigkeiten auch anderswo vermutet. Zudem sorgten Invasoren vom Mars in der Science-Fiction-Literatur, im Hörspiel und im Film immer wieder für Aufsehen. Der 1898 von H.G. Wells veröffentlichte Roman Krieg der Welten wurde 1938 von seinem Namensvetter H.G. Wells als Hörspiel in Form einer Reportage inszeniert und löste bei vielen Hörern in New York und New Jersey reale Ängste aus. Der US-amerikanische Regisseur William Cameron Menzies versetzte 1953 die Erdbewohner mit seiner Invasion vom Mars in Schrecken. Ein gleichnamiges Remake kam 1986 in die Kinos. Wie sieht es aber nun wirlich auf dem roten Planeten aus?
Mars in Zahlen
- Äquatordurchmesser: 6.794 Kilometer
- Masse: 0,107 Erdmassen
- Dauer eines Sonnenumlaufs: 686,98 Tage
- Oberflächentemperatur Tag: 27°C
- Oberflächentemperatur Nacht: -130°C
- Anzahl der Monde: 2 (Phobos, Deimos)
Die Mars-Oberfläche
Wer ein Teleskop auf den Mars richtet, erblickt dort eine interessante Oberfläche. Es existieren zwar keine künstlichen Marskanäle, dafür aber Canyons mit einer Länge von bis zu 4 Kilometern und einer Tiefe bis zu 7 Kilometern. Daneben erheben sich gigantische Gebirge, die unsere irdischen Gipfel im Vergleich zu Hügel degradieren. Bis 24 Kilometern Höhe ragen die Marsgipfel über die trockene Marsoberfläche. Durch die Viking-Sonden und den Mars-Pathfinder konnten umfangreiche Bodenanalysen durchgeführt werden. Auf der Oberfläche des roten Planeten sind Silicium, Magnesium, Calcium, Eisen, Titan, Aluminium und Chlor vorhanden.
Die Atmosphäre des Mars
Die Atmosphäre des Mars ist im Vergleich zur Erde sehr dünn. Zu 95 Prozent besteht sie aus Kohlendioxid. Restliche Anteile sind Stickstoff, Argon, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Wasserdampf. Die mittlere Temperatur beträgt etwa minus 55 Grad Celsius. Im Winter können es allerdings durchaus minus 130 Grad werden, angenehm ist es bei 27 Grad auf der Tagseite und im Sommer. Wie auf der Erde gibt es gewisse Luftdruckschwankungen, der Mars hat also keine exakt voraussagbaren Temperaturen, sondern unterschiedliche Wetterlagen.
Die wichtigsten Mars-Missionen
Die Missionen zum Mars begannen mit Vorbeiflügen, Umläufen und Fehlschlägen. 1964 kam die US-Sonde Mariner4 auf 9844 km an den roten Planeten heran und sendete Bilder der Oberfläche. Die Sowjetunion landete 1971 mit den Sonden Mars2 und Mars3. Mars2 wurde sofort bei der Landung zerstört, Mars3 überlebte nur wenige Sekunden. Einen Durchbruch erzielte die NASA mit ihren 1975 auf der Erde gestarteten und 1976 auf dem Mars gelandeten Viking – Sonden. Die Landemodule erwiesen sich als sehr robust und sendeten bis in die frühen 80er-Jahre Bilder und Informationen.
Am 4. Juli 1997 setzte die Sonde Pathfinder mit dem Sojourner das erste Fahrzeug auf der Marsoberfläche ab. Bis September 1997 wurden Erkundungen durchgeführt, dann versagte das Gefährt angesichtes der extremen Verkehrsbedingungen seinen Dienst. Der Marsrover Opportunity landete 2004 auf dem Mars und er verrichtet immer noch seinen Dienst. Die NASA – Raumsonde Phoenix landete am 25. Mai 2008 auf unserem Nachbarplaneten. Forschungsziel ist die Gewinnung von Erkenntnissen über die Entwicklung der Eisschicht, denn möglicherweise erhält sie Spuren von Leben. Im November 2011 startete die NASA ihre Mission Mars Science Laboratory. Das Laboratorium landete im August 2012 auf dem Mars. Der Mars-Rover legte bis Ende des Jahres 2021 über 26 Kilometer zurück.
Planet Jupiter
Der Jupiter ist der fünfte Planet in unserem Sonnensystem. Seine Entfernung zur Sonne misst fünf Astronomische Einheiten, also das Fünffache der Distanz zwischen Erde und Sonne. Von allen Planeten ist er mit Abstand der größte, seine Masse entspricht dem 319-fachen unserer Erde. Allerdings unterscheidet er sich, wie auch die anderen die weiter außen liegenden Planeten, ganz erheblich von den vier sonnennahen. Sie sind nicht terrestrischer Natur, sondern Gasriesen ohne feste Oberflächenstruktur. Um Jupiter kreisen mehr als 60 Trabanten, und er verfügt er über ein Ringsystem aus Staubteilchen. Nach einer plausiblen Theorie stammen sie von den Jupitermonden, die ständigem Meteoriteneinschlag ausgesetzt sind. Die Ringe wurden erstmals 1979 von der Raumsonde Voyager1 fotografiert. Das Bild rechts zeigt eine Aufnahmen von der Raumsonde Cassini aus dem Jahr 200. Der schwarze Fleck ist der Schatten des Jupitermondes Europa.
Die Jupitermonde
Die vier größten Jupitermonde wurden 1610 von Galileo Galilei entdeckt. Wer glücklicher Besitzer eines Teleskops ist, kann Ganymed, Kallisto, Europa und Io nebst kleineren Verwandten selbst aufspüren und kommt dabei auf eine beträchtliche Anzahl. Die meisten Jupitertrabanten wurden erst in jüngerer Zeit entdeckt, und selbst in den letzten Jahren kamen noch einige hinzu. Diese Vielzahl führt dazu, dass nicht alle sofort einen Namen erhalten, sondern sich mit Nummern begnügen müssen. Zwischen dem Jupiter und der Sonne gibt es Parallelen, denn beide Himmelskörper strahlen eine eine große Menge Energie ab. Im Falle des Jupiters entsteht diese aber nicht durch die Kernfusion, also die Umwandlung von Wasserstoff zu Helium, sondern durch die Kontraktion des Gasriesen. Der schnell rotierende Jupiter wandelt seine eigene Schwerkraft zu Wärme um.
Jupiter in Zahlen
- Äquatordurchmesser: 142.800 Kilometer
- Masse: 319 Erdmassen
- Dauer eines Sonnenumlaufs: 4.332,71 Tage
- Durchschnittliche Wolkentemperatur: -121°C
- Anzahl der Monde: 64, davon vier große: Io, Ganymed, Kallisto und Europa
Atmosphäre und Magnetfeld des Jupiter
In der Atmosphäre des Jupiters geht es turbulent zu. Winde rasen mit Geschwindigkeiten über 500 Stundenkilometern, die Wolken sind ständig in Bewegung, und ihre Farben wechseln von Weiß und Orange bis Blau und Braun. Dieses Phänomen macht den Juoiter für Hobbyastronomen interessant: Man kann von der Erde aus eindrucksvolle farbige Bänder beobachten. Eine Besonderheit in der Atmosphäre des Jupiter ist auch der vor rund 300 Jahren entdeckte Rote Fleck, ein ovaler Wirbelsturm mit einer Größe von 25.000 mal 12.000 Kilometern. Der Jupiter verfügt über ein riesiges Magnetfeld auf. Mit über 700 Millionen Kilometern Reichweite schließt sogar den Planeten Saturn ein. Auf der sonnenzugewandten Seite strahlt das Magnetfeld aber erheblich schwächer ab, da es durch die Sonnenwinde „gebremst“ wird.
Magnetfeld und Vulkane auf dem Jupitermond Io
Einige Astronomen vertreten die These, dass dieses Magnetfeld mittels der Umwandlung in Reibungswärme auch für die vulkanischen Aktivitäten auf dem Jupitermond Io verantwortlich ist. Auf dem Mond Europa sind als indirekte Folge magnetischer Interferenzen Wasserverdampfungen zu beobachten. Unser Wissen über den größten Planeten des Sonnensystems wird voraussichtlich im nächsten Jahrzehnt erweitert werden können.
Die Raumsonde Polar Jupiter Orbiter
Die Raumsonde Jupiter Polar Orbiter, ihr Kurzname ist Juno, wurde am 5. August 2011 gestartet und ist am 5. Juli 2016 in eine Umlaufbahn um den Jupiter eingeschwenkt. Juno ist nach New Horizons die zweite Raumsonde des New-Frontiers-Programms der NASA. Das Ende der Mission ist für 2025 vorgesehen.
Planet Saturn
Doppelt so weit von der Sonne entfernt wie der Jupiter zieht der Saturn seine Bahn. Damit ist er zehn Astronomische Einheiten (AE) – eine AE entspricht dem Abstand zwischen Sonne und Erde – von unserem Energiespender entfernt. Er ist der letzte Planet, der von der Erde aus mit bloßem Auge gesehen werden kann. Nach Jupiter ist er der zweitgrößte Planet und er gehört ebenfalls zu den Gasriesen. Seine Bestandteile sind hauptsächlich Wasserstoff und Helium. Seine Masse entspricht dem 95-fachen der Erdmasse, aber seine Dichte ist geringer als die von Wasser. Markenzeichen des Saturn sind die mit einem Teleskop erkennbaren Ringe. Der Saturn dreht sich in nur zehneinhalb Stunden um seine eigene Achse. Seine Pole sind daher deutlich abgeflacht.
Saturn in Zahlen
- Äquatordurchmesser: 120.660 Kilometer
- Mittlere Entfernung zur Sonne: 9,53 Astronomische Einheiten
- Masse: 95,14 Erdmassen
- Dauer eines Sonnenumlaufs: 29,458 Jahre
- Anzahl der Trabanten: Mindestens 60, einen Durchmesser über 1000 Kilometern besitzen davon Titan, Rhea, Iapetus, Dione und Thethys
- Mittlere Temperatur: -179°C
Atmosphäre und Ringe des Saturn
Die chemische Zusammensetzung aus überwiegend Wasserstoff und Helium ist ähnlich wie beim Jupiter, lediglich die Proportionen sind unterschiedlich. Sehr viel heftiger sind die mit bis zu 1800 Kilometern pro Stunde tobenden Stürme. Das Markenzeichen des Saturn sind seine Ringe. Zwei davon sind sehr sehr ausgeprägt, ein dritter ist etwas schwächer. Bestandteil der Ringe sind Klumpen aus Wassereis, Gesteinsbrocken und Staubpartikel.
Die Cassini Huygens-Mission zum Saturn
Flüge zum Saturn brauchen ihre Zeit. Am 15. Oktober 1997 startete das System Cassini-Huygens seine Reise zum Saturn, genauer gesagt zum Saturnmond Titan, denn der Planet selbst bietet als Gasriese keine Landemöglichkeit. Cassini ist hierbei der Name des Orbiters, Huygens stand Pate für die Landekapsel. Am 14. Januar 2005, nach über sieben Jahren Flugzeit, setzte Huygens auf und lieferte rund 70 Minuten lang Daten, die von Cassini an die Erde weitergegeben wurden. Danach stellte die Sonde ihren Betrieb ein. Das Mutterschiff Cassini navigiert seither alleine um Titan und die anderen Monde des Saturn.
Planet Uranus
Der Uranus, der siebte Planet unseres Sonnensystems, ist mit dem bloßem Auge nur unter sehr günstigen Verhältnissen sichtbar. Wer hier Erfolg haben möchte, braucht schon etwas Übung im Aufsuchen von Himmelskörpern. Beste Bobachtungszeit ist im Sommer nach Mitternacht. Da der Planet nicht sehr hoch über dem Horizont steht, haben es daher die Astronomen in den etwas südlicheren Breiten einfacher. Die Entfernung zwischen ihm und dem sechsten Planeten Saturn beträgt rund 10 Astronomische Einheiten, dies ist die gleich Distanz wie zwischen Sonne und Saturn. Für eine einzige Umkreisung der Sonne lässt sich der ferne Uranus ganze 84 Erdenjahre Zeit.
Wilhelm Herschel enteckte den Uranus
Lange wurde er für einen Fixstern gehalten, und erst im Jahre 1783 vom deutsch-britischen Astronomen und Oboisten (!) Wilhelm Herschel als Planet klassifiziert. Herschel war bis dato Amateurastronom und Profimusiker, doch nach seiner Entdeckung kehrten sich seine Prioritäten um. Er verbrachte noch mehr Zeit damit, neue und bessere Teleskope zu konstruieren. Als Reminiszenz benannte die europäische Weltraumagentur ESA das im Mai 2009 gestartete Weltraumteleskop nach ihm. Für uns zeigt sich der Saturn mit einem gewöhnlichen Teleskop als eine grün bis blau gefärbten Kugel mit abgeflachten Polen. Details sind dabei leider nicht zu erkennen.
Uranus in Zahlen
- Äquatordurchmesser: 51.118 Kilometer
- Masse: 14,5 Erdmassen
- Dauer eines Sonnenumlaufs: 84 Jahre
- Oberflächentemperatur: -221°C
- Anzahl der Monde: Mindestens 27, Hauptmonde sind Ariel, Belinda, Miranda, Oberon und Titania
Kern und Atmosphäre
Der Uranus ist von ähnlicher Zusammensetzung wie die Gasriesen Jupiter und Saturn. Da sich in seinem Inneren ein hoher Anteil von Materialien mit einer eisähnlichen Konsistenz befindet, wird er auch als Eisriese bezeichnet. Durch Acetylenanteile ist die Atmosphäre des Uranus dunstig und versperrt den Blick auch für die professionelle Astronomie. Oberflächendetails des Planeten sind schwer auszumachen und bleiben eine Herausforderung für die Teleskopie. Die Aufnahme oben stammt von der Sonde Voyager 2 vom 20. Januar 1986.
Das Ringsystem und die Monde des Uranus
Das Ringsystem des Uranus wurde erst 1977 ausfindig gemacht. Es besteht aus einer Ansammlung von kleineren Körpern und Teilchen, die den Mutterplaneten in Rotationsrichtung umkreisen. Das Ringsystem ist konzentrisch angelegt, und immer wieder neue Ringe werden heute vom Weltraumteleskop Hubble entdeckt.
Die Sonde Voyager 2 flog 1986 flog sie am Uranus vorbei und lieferte Aufnahmen vom Planeten und seinen Monden. Die Hauptmonde heißen Ariel, Belinda, Miranda, Oberon und Titania. Die eigentümlich klingenden Namen der Uranusmonde entstammen zumeist den Figuren von William Shakespeare.
Der Mond Titania hat einen Durchmesser von 1578 km. Zum Vergleich: Der Mond der Erde misst 3476 km. Geologisch besonders interessant, wenn auch nicht so hübsch anzusehen wie Titania, ist Miranda, der kleinste der fünf Hauptmonde. Seine sehr stark zerklüftete Oberfläche wurde möglicherweise durch einen Zusammenstoß mit anderen Himmelkörpern verursacht.
Voyager 1 und 2
Die beiden 1977 gestarteten Voyagersonden befinden sich heute (Stand Februar 2024) im 47. Dienstjahr und senden noch immer Signale: Voyager 1 ist dabei schon über 162 AE, Voyager 2 über 135 AE von der Sonne entfernt (AE steht für Astronomische Einheit und entspricht der Distanz Erde-Sonne). Ende der 2020er werden die wissenschaftlichen Aktivitäten voraussichtlich beendet sein, Ende 2030er ist damit zu rechnen, dass die letzten Kontakt zu Voyager 1 und Voyager 2 abbrechen.
Der Planet Neptun
Noch einmal 10 Astronomische Einheiten weiter als der Uranus liegt der Neptun von der Sonne entfernt. Auch er ist ein Gasplanet mit einem Ringsystem, Monden und einer Mischung aus Wasser, Methan und Ammoniak im Inneren, die trotz der ungeheuren Hitze eisförmige Konsistenzen aufweist. Daher wird er wie auch der Uranus als Eisriese bezeichnet. Manche Astrophysiker vertreten die Theorie, dass es in seinem Inneren als Besonderheit unter den fernen Planeten einen Gesteinskern gibt. Entdeckt wurde der Planet Neptun 1846 aufgrund von unerklärlichen Schwankungen in der Bahn des Uranus. Als Ursache wurde ein weiterer Planet vermutet und die Hypothese konnte von der Berliner Sternwarte bestätigt werden. Der Neptun ist der viertgrößte Planet unseres Sonnensystems und verfügt über dreizehn bisher entdeckte Monde.
Neptun in Zahlen
- Äquatordurchmesser: 49.528 Kilometer
- Mittlere Entfernung zur Sonne: 30,06 Astronomische Einheiten
- Masse: 17,2 Erdmassen
- Dauer eines Sonnenumlaufs: 164,8 Jahre
- Oberflächentemperatur: -214°C
- Anzahl der Monde: Mindestens 13, die größten heißen Triton, Proteus, Nereid, Larissa und Galatea
Atmosphäre und Ringe
Die klare, blaue Atmosphäre besteht aus ca. 80 Prozent Wasserstoff, ca. 19 Prozent Helium und ca. 1 Prozent Methan. Die Winde erreichen mit über 2000 Kilometern pro Stunde die höchsten Geschwindigkeiten des gesamten Sonnensystems. Auch der Neptun besitzt Ringe, wahrscheinlich aber nur aus Staubteilchen und kleineren Klumpen bis einem Meter Größe. Bei der Erforschung mit dem Hubble-Weltraumteleskop hat man festgestellt, dass sich Konsistenz, Materialzusammensetzung und Größe der Ringbögen innerhalb nur weniger Jahre beträchtlich verändern. Vier der Neptunmonde umkreisen ihren Planeten innerhalb des Ringsystems, die anderen außerhalb. In der älteren astronomischen Literatur findet man beim Neptun, wie auch bei Jupiter und Uranus keine Erwähnung der Ringe. Diese Phänomene wurden erst durch das Aussenden von Sonden und die Fortschritte der Teleskopie entdeckt.
Neptun – der letzte Planet
Am 15. August 1989 passierte die 1977 gestartete Sonde Voyager 2 nach Jupiter, Saturn und Uranus endlich auch Neptun. Nach der Herabstufung von Pluto ist Neptun der letzte der acht Planeten. Mit der tragischen Geschichte um den gefallenen Planeten Pluto endet der Rundflug durch unser Sonnensystem.
Zwergplanet Pluto
Der Zwergplanet Pluto
Plutos Geschichte ist ein wenig tragisch. Eigentlich hätte er schon im Jahre 1900 entdeckt werden sollen, als man den gesamten Himmel mit lichtempfindlichen Glasplatten fotographierte. Aufgrund einer fehlerhaften Stelle der Glasplatte hatte man ihn aber nicht bemerkt, und erst 1930 wurde er gesichtet und in den Olymp der Astronomen aufgenommen. Doch sein Status war schnell umstritten. Er ist den anderen äußeren Planeten unseres Sonnensystems so gar nicht ähnlich, weist aber verdächtige Übereinstimmungen mit dem Neptunmond Triton auf. Der kleine Pluto ist dazu extrem exzentrisch, seine Umlaufbahn verläuft zeitweise innerhalb der des Neptun. Solch ein Verhalten konnte nicht gutgehen. Im Jahre 2006 zog die Internationale Astronomische Union IAU die Konsequenzen und stufte den eigenwilligen Pluto zum Zwergplaneten ab.
Pluto in Zahlen
- Äquatordurchmesser: 2.302 Kilometer
- Mittlere Entfernung zur Sonne: 40 Astronomische Einheiten
- Masse: 0,0017 Erdmassen
- Dauer eines Sonnenumlaufs: 247,7 Jahre
- Oberflächentemperatur: -235°C
- Anzahl der Monde: 3 (Charon, Nix und Hydra)
Plutos Mond Charon
Plutos Mond Charon wurde 1978 entdeckt. Charon ist fast so groß wie Pluto selbst, man könnte also auch von einem Doppelplanetensystem sprechen. Durch die Umläufe von Charon zeigt sich der Pluto von wechselnder Helligkeit. Seine Konsistenz ist nicht wie bei den äußeren Planeten üblich gasförmig, sondern aus Wassereis und gesteinsähnlichem Material. Ob nun amtlicher Planet oder nicht, Pluto bleibt ein interessantes Phänomen unseres Sonnensystems. Dabei waren unsere bisherigen Informatioen über Pluto lange recht spärlich. Das änderte sich erst im 21. Jahrhundert. Das obige Bild lieferte die 2006 gestartete Raumsonde New Horizons im Jahr 2015.