das Sonnensystem

In klaren Nächten sehen wir manchmal Merkur, Venus, Mars, Jupiter oder Saturn einzeln oder zu mehreren am Himmel stehen. Sie scheinen sich im Lauf der Zeit dabei etwa auf einer Linie zu bewegen. Im Altertum wurden sie deshalb als Wandelsterne bezeichnet. Es ist diese Linie, oder besser gesagt Ebene, die den Wissenschaftlern den wohl wichtigsten Hinweis auf die mögliche Entstehungsgeschichte unseres Heimatsystems lieferte.

die Ekliptik

Die Bahnen aller Planeten unseres Systems liegen nahezu auf dieser einen Ebene, der Ekliptik. Sie umrunden darauf die Sonne in der gleichen Richtung, in die sie sich selbst auch dreht - gegen den Uhrzeigersinn, würde der Beobachter auf den Nordpol der Sonne herunterschauen. Auch die Eigenrotation der Planeten entspricht dieser Richtung. Nur die Venus rotiert retrograd um ihre eigene Achse.

Wissenschaftler vermuten den Ursprung des Sonnensystems in einem rotierenden Materienebel, der sich durch die Fliehkräfte zu einer Akkretionsscheibe verformte. Mehr und mehr Materie stürzte in das Zentrum der Scheibe und verdichtete sich, bis schließlich unter enormem Druck und immmer weiter steigenden Temperaturen die Kernfusion zündete. Die Sonne war geboren.

Rings um den jungen Stern verklumpten Staubteilchen zu immer größeren Gebilden miteinander und formten die Planetesimale, die Bausteine der künftigen Planeten. Mit steigenden Massen und somit wachsenden Anziehungskräften wuchsen sie zu Protoplaneten heran und sammelten noch mehr Materie aus ihrem kosmischen Umfeld ein. Auf ihrem Umlauf um die Sonne und durch Resonanzen ihrer Gravitationskräfte räumten sie ihre Bahnen im Laufe von vielen Jahrmillionen leer.

Sonne, Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun - maßstabs,- aber nicht abstandsgetreu
Quelle: IAU CC BY-SA 3.0

Heute umkreisen acht Planeten unseren Zentralstern, seit die Internationale Astronomische Union (IAU) den früher als Planet geführten Pluto im Jahr 2006 zum Zwergplanten herabstufte. Die Entfernungen dabei sind riesig. Der mittlere Abstand zwischen Sonne und Erde beträgt ca. 150 Millionen Kilometer, oder eine Astronomische Einheit (AU), während Saturn schon etwa zehnmal so weit von der Sonne entfernt ist und Neptun ca. das 30-fache.

Die Inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars sind Gesteinsplaneten, deren Atmosphären zwischen sehr dicht (Venus) und sehr dünn (Mars) variieren. Merkur verfügt über keine nennenswerte Gashülle. Die sonnenächsten Körper Merkur und Venus besitzen keine Monde, während die Erde von einem und der Mars von zwei Trabanten - Phobos und Deimos begleitet wird.

Saturn mit Ringsystem, Quelle: NASA

Die Äußeren Planeten hingegen sind völlig anders beschaffen. Sie sind Gasplaneten, deren Atmosphären je nach Entfernung zur Sonne gasförmig (Jupiter und Saturn) oder sogar teilweise flüssig wie im Fall von Uranus und Neptun sind. Im Innern besitzen sie wahrscheinlich alle einen kleinen, festen Kern aus Gestein und Eis. Die vier Riesen verfügen zusätzlich auch über Ringsysteme aus Gesteins- oder Eispartikeln unterschiedlicher Größe. Auf den Äquatorebenen der Planeten rotieren sie in mehreren Ringscheiben um sie herum. Jupiter wird von 69 bekannten Monden umkreist, Saturn von 62! Die Eisriesen Uranus und Neptun verfügen über 27, bzw. 14 Monde.

Trojaner, Quelle: Rivi
CC BY-SA 3.0

Neben den Planeten und ihren Monden existiert eine Vielzahl kleinerer Objekte in unserem Sonnensystem, die in der Entstehungsphase nicht von der Sonne oder den Planeten eingefangen wurden. So werden die Bahnen der inneren Planeten von unzähligen Asteroiden verschiedenster Größen, auch Planetoiden genannt, gekreuzt. Die meisten konzentrieren sich im Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter.

Oortsche Wolke
Quelle: Dr. H. Sulzer
CC BY-SA 3.0

Zentauren werden Asteroiden genannt, die sich zwischen den Umlaufbahnen von Jupiter und Neptun um die Sonne bewegen. Asteroiden, die einem Planeten auf seinem Orbit entweder vorauseilen oder ihm nachfolgen, nennt man Trojaner. Die meisten sind bislang auf der Jupiterbahn bekannt. Nur Merkur und Saturn scheinen keine Trojaner zu besitzen.

Noch weit außerhalb des Neptunorbits, liegt der Kuipergürtel, eine ringförmige Region mit tausenden meist kleinen, aber auch bis zu mehreren hundert Kilometern großen Objekten, so auch Pluto. Am äußeren Rand unseres Sonnensystems befindet sich vermutlich dann die Oortsche Wolke, eine Ansammlung astronomischer Objekte in Form einer Kugelschale. Beide Regionen gelten als Ursprungsgebiete von Kometen, die auf hochelliptischen Bahnen durch das Sonnensystem ziehen. Wissenschaftler erhoffen sich aus der Untersuchung dieser "Schweifsterne" auch mit Raumsonden wie zum Beispiel Rosetta genauere Erkenntnisse über die Entstehung unseres Systems.

Wussten Sie schon?

• Die Sonne macht 99,86 % der Gesamtmasse unseres Systems aus. Ihr Durchmesser ist 109-mal größer als der der Erde.
• Der nächste Stern ist Proxima Centauri in ca. 4,22 Lichtjahren Entfernung. Alpha Centauri, das nächste System, ist 4,34 Lj entfernt.
• Die Erde umrundet die Sonne in 365,256 Tagen mit einer Geschwindigkeit von durchschnittlich ca. 30 Kilometern pro Sekunde.
• Auch Asteroiden und Zwergplaneten können Monde besitzen. Charon, Nix, Hydra, Kerberos und Styx umkreisen Pluto.
• Am 19. Oktober 2017 wurde mit dem Asteroiden 1I/ʻOumuamua das erste interstellare Objekt in unserem Sonnensystem entdeckt.