Die Planeten des Sonnensystems

Die Planeten des Sonnensystems

Inhalt

Merkur

Venus

Erde

Mars

Jupiter

Saturn

Uranus

Neptun

Pluto

Merkur

Merkur ist der sonnennächste Planet des Sonnensystems und hat daher auch die schnellste Bahngeschwindigkeit. Seine Entfernung zur Sonne beträgt nur 58 Mio. km. Mit einem Durchmesser von 4900 km ist er, nach Pluto, der zweitkleinste Planet. Ein Merkurjahr dauert 88 Tage und ein Merkurtag 59 Erdentage. Da Merkur keine Atmosphäre hat können die Temperaturen auf der Sonnenseite bis zu 470°C steigen und auf der Nachtseite bis zu -183°C absinken. Dichte und Aufbau des Planeten sind annähernd gleich der Erde.

Da sich Merkur von der Erde aus nur schlecht beobachten läßt, wußte man sehr lange nur sehr wenig über seine Oberfläche. Durch die amerikanische Raumsonde Mariner 10 erfuhr man mehr über die Oberfläche. Sie gleicht der unseres Mondes - eine von Kratern übersäte Steinwüste. Neben kraterzerfurchten Gebieten findet man aber auch glatte Ebene, bei denen es sich um erstarrte Lavaseen handelt und Auswurfmaterial, das sich zu Gebirgen getürmt hat.

Der Merkur ist ähnlich aufgebaut wie die Erde. Zusammen mit Venus, Erde und Mars bildet er die sogenannten inneren Planeten. Alle inneren Planeten sind feste Gesteins- und Metallkugeln, die vor mehreren Milliarden Jahren glutflüssig waren und es im Inneren immer noch sind. Beim Einschlag gewaltiger Meteoriten vor vielen Millionen Jahren brach die bereits feste, äußere Kruste der Planeten auf und große Maßen flüssigen Gesteins ergossen sich vom Inneren her auf die Planetenoberfläche, wo sie erstarrten. Diese Struktur finden wir heute, wie sie ursprünglich entstanden war, nur noch auf dem Mond und auf dem Merkur, während sie auf der Venus und der Erde durch Wind und Wetter abgetragen wurde.

Venus

Die Venus ist abgesehen von Sonne und Mond der hellste Körper am Himmel. Sie leuchtet 15mal heller als der hellste Fixstern Sirius, sie ist selbst bei Tag auszumachen. Die Venus ist fast so groß wie die Erde (12 200 km beträgt ihr Durchmesser) und ihre Entfernung zur Sonne beträgt etwa 2/3 unserer eigenen (108 Mio. km). Ein Venusjahr dauert 225 Tage. Aber sie dreht sich so träge, daß ein Venustag länger als ein Venusjahr ist. Denn sie braucht 243 Tage um sich einmal um ihre eigene Achse zu drehen.

Früher nahm man an das die Venus ein Zwillingsplanet unserer Erde sei und man gab ihm wegen seiner Helligkeit und Schönheit den Namen der griechischen Liebesgöttin. Doch die moderne Astronomie hat gezeigt, das die Zustände auf der Oberfläche des Planeten mit dem Bild der Göttin nicht das geringste zu tun haben. Denn die Venus ist eine Gluthölle, auf deren Oberfläche Temperaturen zwischen 400 und 500 °C herrschen und ein Luftdruck, der 90mal höher ist als auf der Erdoberfläche. Bei diesen Zuständen würden irdische Lebewesen förmlich zerquetscht werden und Wasser würde schon bei 30 °C zu sieden anfangen. Der Grund für eine solche Hölle liegt in der Atmosphäre der Venus, denn die besteht im Gegensatz zur Erdatmosphäre fast nur aus Kohlendioxid (mindestens 98%). Kohlendioxid hat die Eigenschaft, das einfallende Sonnenlicht zwar passieren zu lassen, aber die zurückgestrahlte Wärmeenergie gefangen zu halten. Dadurch heizt sich die Venusoberfläche extrem auf.

Die Oberfläche selbst ist bisher nur durch genaue Radarmessungen bekannt, denn die außerordentlich dichte Gashülle der Venus ist leider völlig undurchsichtig. Beim Blick durch ein Fernrohr oder durch die Fernsehkameras einer Raumsonde sieht man nur die obersten Bereiche einer geschlossenen, gelblichen Wolkendecke, die etwa 100 km über die Oberfläche des Planeten reicht. Die Wolken setzten sich zum Teil aus Schwefelsäure zusammen und jagen in furchtbaren Stürmen mit bis zu 360 km/h über den Planeten (bei nur 117 km/h sprechen wir auf der Erde von einem Orkan).

Die Venusoberfläche ist zum größten Teil eine Steinwüste. Tiefebenen und Hochländer mit bis zu 12 000 m hohen Bergen (z.B. Maxwell Montes) wechseln sich einander ab.

Der innere Aufbau ist ähnlich der Erde: Ein innerer fester und ein äußerer flüssiger Kern, Hülle, Kruste und eine Atmosphäre.

Erde

Die Erde ist der einzige Himmelskörper im Sonnensystem, auf dessen Oberfläche flüssiges Wasser existiert und dessen Temperaturen und Zusammensetzung der Lufthülle das Entstehen von Leben ermöglichte. Die Erde gilt auch bis heute noch als einziges Gestirn im Weltraum, auf dem man die Existenz von Leben kennt.

Die Erde ist 150 Mio. km von der Sonne entfernt und umläuft sie in 365,25 Tagen. Sie braucht 24 Stunden um sich einmal um ihre eigene Achse zu drehen. Ihr Durchmesser beträgt 12 756 km. Die Oberfläche besteht zu 71% aus Wasser, daß entweder flüssig in großen Ozeanen und Meeren oder als Eis gefroren an den Polen lagert. 29% sind Festland das in 7 Kontinente gegliedert ist. Es gibt Tiefländer, Gebirge, weite Wüsten und Wälder.

Im Inneren besteht der Erdkörper aus einem teilweise flüssigen Erdekern aus Nickel und Eisen, der von einem dicken Erdmantel und einer festen Erdkruste umgeben wird. Die Atmosphäre besteht zu 78% aus Stickstoff, 20% aus Sauerstoff, 0,9% aus Argon und zu nur 0,03 % aus Kohlendioxid. Sie schütz die Erde vor schädlichen Sonnenstrahlen und ermöglicht das Wetter auf dem Planeten.

Mars

Mars erscheint am Nachthimmel als rötlicher Wandelstern. Er hat nur einen Durchmesser von 6800 km. Seine Entfernung zur Sonne beträgt etwa 228 Mio. km, einen Sonnenumlauf schafft er in 1,9 Jahren. Sein Tag ist fast gleichlang wie ein Erdentag, er dreht sich innerhalb von 24,5 Stunden um seine eigene Achse.

Der Mars ist ähnlich wie alle inneren Planeten aufgebaut: Kern, Hülle, Kruste. Er hat eine sehr dünne Atmosphäre, die hauptsächlich aus Kohlendioxid besteht.

Seine Oberfläche ist eine kraterübersäte Wüstenlandschaft. Rostrote Farbe herrscht vor, selbst der Himmel erscheint rötlich getönt. Die Farbe entstammt dem Rost der Silizium- und Eisenverbindung des Bodens. Aufnahmen von Raumsonden zeigen aber auch seltsame, verästelte Rillen, die wie ausgetrocknete Flußläufe aussehen. Es sieht so aus als habe es vor vielen Millionen Jahren Wasser auf der Oberfläche des Mars gegeben.

Während die Südhalbkugel des Mars überwiegend Hochländer enthält, die mit vielen Kratern überzogen sind, liegt die nördliche Hälfte tiefer und zeigt weniger Krater. Überall finden sich große Vulkane. Der gewaltigste, erloschene Vulkan des Sonnensystem, Olympus Mons, wurde auf dem Mars entdeckt. Er hat einen Durchmesser von 700 km und steigt bis 26,4 km über die ihn umgebene Ebene an.

Wasser wurde auf dem Mars nur als Eis gefroren an den Polarkappen gefunden. Auch Leben ließ sich nicht nachweisen. Trotzdem sind Lebenskeime, welcher Art auch immer, nicht ganz auszuschließen.

Jupiter

Das Sonnensystem ist deutlich in zwei große Planetengruppen geteilt. Dicht der Sonne Folgen die vier inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars. Durch eine gewaltige Lücke von 500 Mio. km getrennt, folgen die äußeren Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun (Pluto hat eine Sonderstellung). Doch nicht nur die Entfernung unterscheidet die 2 Planetengruppen voneinander, sondern auch Größe und Aufbau. Alle inneren Planeten ähneln der Erde, alle äußeren dem Jupiter. Sie sind riesige Gaskugeln mit einem sehr kleinem festen Kern und bestehen überwiegend aus Flüssigkeiten und Gasen.

Jupiter ist größer und schwerer als alle anderen Planeten zusammen und würde, falls die Sonne plötzlich verschwände, die übrigen Planeten des Sonnensystems dazu zwingen, in großen Bahnen um ihn zu kreisen. Wegen seiner großen Anziehungskraft wird er auch der Staubsauger der Erde genannt, weil alle Kometen und Meteoriten die der Erde gefährlich werden könnten auf den Jupiter stürzen.

Der Jupiter ist keine Kugel, sondern ist an den Polen sehr stark abgeplattet. Das liegt daran, daß der Planet sich außerordentlich schnell um seine eigene Achse dreht. In nur 9 Stunden und 50 Minuten hat er seine Umdrehung beendet. Dadurch toben in seiner mehrere tausend Kilometer dicken Lufthülle gewaltige Stürme mit Geschwindigkeiten bis zu 470km/h. Große Gewitter entladen sich ständig, dazwischen treiben riesige Wirbel, so z.B. der berühmte „Große Rote Fleck“, der 24 000 km lang und 11 000 km breit ist und bereits seit 300 Jahren von der Erde aus beobachtet wird. Jupiter besteht im Inneren vermutlich aus einem festen Kern, dessen Zusammensetzung aber nicht bekannt ist. Darum legt sich eine viele tausend Kilometer dicke Lufthülle, die Jupiteratmosphäre. Sie besteht überwiegend aus Wasserstoff, aber auch aus Helium. Die Dichte der Materie insgesamt ist kaum größer als Wasser.

Ein Blick auf die Oberfläche des Jupiter ist noch nicht gelungen. Ach die in den 70er Jahren zu ihm entsandten Raumsonden konnten nur Farbaufnahmen von seiner dichten Wolkenoberfläche zur Erde funken. Sie zeigen gelbe, rostrote, braune und weiße Bänder und Streifen, die immer wieder in Farbe und Breite wechseln. An der Oberfläche der Jupiteratmosphäre herrschen Temperaturen bis -150 °C. Für astronomische Verhältnisse müßte man ganz erheblich größere Kältegrade auf dem Jupiter erwarten. Daraus läßt sich schließen das der Planet eigene Wärme erzeugt. Wie, ist bis heute ungeklärt.

Jupiter hat insgesamt 16 Monde. Die 4 größten heißen Ganymed, Callisto, Europa und Io. Auf der Oberfläche des Io wurden die einzigen aktiven Vulkane des Sonnensystems, neben denen auf der Erde, entdeckt.

Saturn

Den Saturn kennt man vor allem wegen seiner berühmten Ringe. Allerdings lassen sich die Ringe nicht immer von der Erde aus beobachten. Weil der Saturn in 29 Jahren einmal um die Sonne läuft, zeigt er manchmal nur die Kante seines Ringsystems, so das diese fast unsichtbar werden. In anderen Jahren dagegen sieht man die Ringe vollständig entfaltet. Je nach Lage schwankt die Helligkeit des Saturn. Wenn die Ringe fast unsichtbar sind, kann der saturn nicht so viel Sonnenlicht reflektieren wie bei weit geöffneter Stellung des Ringsystems. Die Ringe des Saturn haben eine Ausdehnung von 279 000 km und bestehen aus winzig kleinen Staubteilchen und Gesteinspartikel. Sie sind kein geschlossenes, festes Gebilde, denn es würde durch die Anziehungskraft des Saturn in kürzester Zeit zerstört werden. Möglicherweise sind die Ringe die Überreste eines Mondes, der dem Saturn vor vielen Millionen Jahren zu nahe kam und dabei zerrissen wurde.

Saturn selbst besteht, ähnlich wie Jupiter, überwiegend aus Gasen, vor allem Wasserstoff, Methan und Ammoniak, die eine gewaltige Gashülle bilden. Seine Wolkenbänder sind nicht so auffällig wie die des Jupiter. Es gibt 2 Wolkenwirbel von 6000 und 10 000 km Ausdehnung. Man vermutet das der Saturn in seinem inneren aus einem Kern mit einem hohen Anteil an Eisen besteht, der von einer 21 000 km dicken Schicht aus Wasserstoff umgeben ist. Darüber dehnt sich die Lufthülle des Planeten. Trotz seiner gewaltigen Ausmaße ist der Saturn verhältnismäßig leicht. Er hat die kleinste Dichte aller Planeten des Sonnensystems.

Der Saturn besitzt mindestens 17 Monde. Der Größte ist Titan, einer der größten Monde des Sonnensystems. Als einziger hat er eine dichte Gashülle.

Uranus

Obwohl man Uranus auch mit bloßem Auge sehen kann, war bis zur Erfindung des Fernrohrs unbekannt. Wilhelm Herschel entdeckte ihn am 13. März 1781 zufällig mit seinem Teleskop.

Uranus ist 2,8 Milliarden km von der Sonne entfernt und umläuft sie in 84 Jahren. Sein Tag dauert etwa 16 Stunden.

Uranus zeigt eine bläuliche Färbung. Er ist ein ruhiger, seltsam strukturloser eintöniger Planet. In seiner dichten, weiß - bläulich schimmernden Atmosphäre sind kaum Wolken, Flecken oder andere Einzelheiten zu sehen. Seine Atmosphäre besteht zu 80% aus Wasserstoff, daneben aus Helium, Methan und Ammoniak.

Uranus besitzt 11 schmale Ringe mit Durchmessern zwischen 83 000 und 103 000 km. Die Uranusringe sind wie die Saturnringe keine geschlossenen Gebilde, sondern bestehen aus Gesteinsbrocken und Eisklumpen.

Uranus dreht sich in die entgegengesetzte Richtung, anders als die anderen 8 Planeten und seine Drehachse liegt fast in der Bahnebene.

Neptun

Der zur Zeit am weitesten entfernte Planet (4,5 Milliarden km) läuft in einer fast ganz kreisrunden Bahn um die Sonne. Mit einem Durchmesser von 49 000 hat er fast die gleiche Größe wie Uranus. Einen Sonnenumlauf bewältigt er in 165 Jahren. Sein Tag dauert etwas über 16 Stunden. Er besteht überwiegend aus Wasserstoff und Methan. Er bildet eine gewaltige Gaskugel mit einem vermutlich festen Kern und hat nur ein schwaches Magnetfeld. Wegen seiner großen Entfernung zur Sonne herrschen dort Temperaturen bis -220 °C. Trotzdem hat Neptun eine recht turbulente Atmosphäre. Auf den Aufnahmen von Voyager 2 ließen sich deutlich große Wolkenformationen erkennen, die sich mit hoher Geschwindigkeit in der Neptunatmosphäre bewegen. Die Windgeschwindigkeiten dürften bis zu 1100 km/h betragen.Ähnlich wie Jupiter hat auch Neptun einen großen blauen Fleck. Auch er ist ein riesenhafter Sturmwirbel in der Atmosphäre. Neptun ist von 5 dünnen Ringen umgeben.

Neptun wurde nicht per Zufall gefunden, sondern durch Mathematik und Physik. Bei Uranus stellten sich immer wieder Abweichungen seiner Bahn zu den vorausberechneten Werten heraus. Als Ursache dieser Störung vermutete man die Existenz eines weiteren unbekannten Planeten, der durch seine Massenanziehung den Lauf des Uranus beeinflußte. Nach jahrelangen Berechnungen kamen die Astronomen Adams und Leverrier zu dem Ergebnis, daß sich zu dieser Zeit (1845) in Richtung des Sternbildes Steinbock ein weiterer Planet aufhalten mußte. 1946 wurde er dann am Nachthimmel gefunden.

Pluto

Mit einem Durchmesser von nur 2280 km ist Pluto der kleinste Planet in unserem Sonnensystem. Durch seine geringe Größe und der Entfernung zur Sonne (5,9 Milliarden km) leuchtet er so schwach, daß er erst 1930 entdeckt wurde.

Damals entdeckte ihn der Amerikaner Tombough vor dem Sternbild Zwillinge. In diesem Himmelsbereich hatte man ihn schon seit Anfang des 20. Jh. nach ihm gesucht; denn bei Uranus, dessen Bahnabweichung vor 84 Jahren zum Auffinden des Neptun geführt hat, blieben noch Reststörungen übrig die sich aus den Störmanövern der anderen Planeten nicht erklären ließen. Aufwendige Berechnungen und Beobachtungen hatten schließlich zu der Vermutung geführt, daß eben dort wo Pluto später gefunden wurde, ein Störplanet vorhanden sein müsse. Allerdings stellte sich heraus, daß das Auffinden des Planeten in dem vorbestimmten Bereich ein unfaßlicher Zufall war; denn Pluto hat mitsamt seinem Mond Charon eine so geringe Maße, daß er keine bemerkenswerten Störungen der anderen Planeten bewirken kann - man sucht nach einem zehnten Planeten.

Da die Entfernung zu Pluto einfach zu groß ist, konnten Weltraumsonden ihm noch keinen Besuch abstatten. Daher weiß man heute noch so gut wie nichts über seine Oberfläche und seinen Aufbau. Aber man vermutet das seine Oberfläche aus Methaneis besteht, da auf Pluto Weltraumkälte herrscht, nahe dem absolutem Nullpunkt bei -273,16 °C. Das läßt sich aus Spektraluntersuchungen seines reflektierten Lichts schließen.

Seine elliptische Bahn ist so exzentrisch, so langgestreckt, daß sie in ihren sonnennächsten Abschnitten noch innerhalb der Neptunbahn verläuft. So treten die beiden Planeten wechselweise als äußerste Planeten des Sonnensystems in Erscheinung.