Unser Sonnensystem

Nachdem Pluto seit 2006 offiziell kein Planet mehr ist, enthält unser Sonnensystem aktuell: 8 Planeten, 5 Zwergplaneten, über 200 Monde, über 1 Million Kometen, Asteroiden und Meteoriten. Außerdem sehr viel Staub, vermutlich die Oortsche Wolke und – nicht zu vergessen – natürlich die Sonne selber.

Hier geben wir einen Überblick des Planetensystems, in dem sich die Sonne, die Erde und der Mensch befinden. Was wissen wir über unser Sonnensystem? Wann ist es entstanden, wie funktioniert die Sonnenstrahlung und woraus bestehen die Planeten?
Welche Informationen haben wir über den Mond und die 8 Planeten des Sonnensystems? Diese und weitere Fragen wollen wir im Folgenden beantworten. Dabei interessieren uns vor allem auch diese Punkte:

Was wissen wir über die Sonne, Planeten, die Monde und die weiteren Objekte?
Wann und wie sind die Sonne und die Planeten entstanden?
Welche Sonden, Missionen und Instrumente erforschen das Sonnensystem?
Welche zukünftigen Missionen sind geplant?
Welche Planeten oder Monde sind bewohnbar?
und welche Informationen haben wir über eventuell existierendes außerirdisches Leben?

Inhaltsübersicht

**Unser Sonnensystem**: Die Sonne und die 4 inneren und die 4 äußeren Planeten (Größen und Abstände nicht maßstabsgetreu)

Die Sonne

Die Sonne ist das größte und schwerste Objekt im Sonnensystem. Mit einer Masse von ca. 1,99 · 10³⁰ kg bildet die Sonne das Zentrum unseres Sonnensystems. Sie gehört zur Klasse der gelben Zwergsterne, ist ca. 4,57 Milliarden Jahre alt und besteht fast ausschließlich aus Wasserstoff (92,1 %) und Helium (7,8 %).

Durch die Fusion von Wasserstoff zu Helium entsteht eine gewaltige Energie und Hitze: Im Inneren der Sonne existiert wahrscheinlich eine Temperatur von über 15 Millionen Grad Celsius. An der Oberfläche der Sonne herrscht dagegen eine Temperatur von „nur“ ca. 5.900 Grad Celsius (5.772 Kelvin).

Die Leuchtkraft der Sonne beträgt unvorstellbare 3,828 · 10²⁶ Watt, und ein Teil dieser Energie erreicht auch die Erde: Jeder Quadratmeter der Erde empfängt im Mittel eine Sonnenenergie von ca. 1.370 Watt.

Solarkonstante = 1.367 W/m²

Damit stellt die Sonnenenergie eine wichtige Möglichkeit für die Energieversorgung dar. Zudem ist die Energie der Sonne auch eine Voraussetzung für das Leben auf der Erde. Und das Sonnenlicht sorgt, zusammen mit der Erdrotation und der Bewegung der Erde um die Sonne, sowohl für Tag und Nacht als auch für die Jahreszeiten.

Wie weit ist die Sonne von der Erde entfernt? Der mittlere Abstand zur Erde beträgt 149,6 Millionen Kilometer. Dieser Abstand ist auch die Definition der Astronomischen Einheit (AE):

1 Astronomische Einheit (AE) = 149,6 Mio. km

Die Sonne wird durch eine Reihe von Missionen erforscht und die Aktivität der Sonne wird rund um die Uhr beobachtet. Zu den wichtigen Missionen, Satelliten und Instrumenten, welche die Sonne erforschen, gehören unter anderem:

Parker Solar Probe, STEREO
Solar Orbiter, SOHO,
IRIS, ACE, WIND,
Hinode, Solar Dynamics Observatory

Weitere und genauere Informationen zum Stern im Zentrum unseres Sonnensystems findet ihr in diesem Artikel:

Die Sonne

Die Planeten

Der Begriff Planet stammt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie „Wanderer“. Im Gegensatz zu den Sternen, die fest am Himmel stehen, wandern die Planeten am Nachthimmel.

Fast alle Planeten sind nach einem lateinischen Gott benannt. In der Reihenfolge des Abstands von der Sonne sind dies die 8 Planeten des Sonnensystems:

Merkur: der Planet, welcher der Sonne am nächsten ist. Und auch der kleinste und der schnellste Planet.
Venus: der heißeste Planet und etwa so groß wie die Erde.
Erde: der einzige Planet mit Leben
Mars: der Planet, welcher der Erde am nächsten ist
Jupiter: der größte und schwerste Planet im Sonnensystem
Saturn: der Planet mit mehreren Ringen aus Eis und Gestein
Uranus: der Eisriese ist als einziger Planet nach einem griechischen Gott benannt
Neptun: der am weitesten von der Sonne entfernte Planet ist auch der kälteste

Hinsichtlich der Entfernung von der Sone unterscheidet man die 4 inneren Planeten und die 4 äußeren Planeten.

Zu den 4 inneren Planeten zählen: Merkur, Venus, Erde und Mars.

Alle inneren Planeten haben eine feste, felsenförmige Oberfläche. Die Oberfläche der Erde ist zu ca. 70 Prozent mit Wasser bedeckt. Bis auf Merkur haben alle inneren Planeten eine Atmosphäre.

Die 4 äußeren Planeten sind: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

Alle äußeren Planeten sind Gasplaneten. Dabei bezeichnet man Jupiter und Saturn auch oft als Gasgiganten und Uranus und Neptun als Eisriesen.
Zwischen den 4 inneren Planeten und den 4 äußeren Planeten befindet sich der Asteroidengürtel.

	Merkur	Venus	Erde	Mars
Entfernung zur Sonne (Mill. km)	57,9	108,2	149,6	227,9
Umlaufzeit in Erdtagen	88	225	365	687
Geschwindigkeit auf Umlaufbahn (km/s)	47,36	35,02	29,78	24,07
Radius am Äquator (km)	2.439,7	6.051,8	6.371	3.389,5
Temperatur auf der Oberfläche (Grad Celsius)	-173 bis +427	462	-88 bis +58	-153 bis +20
Atmosphäre		Kohlendioxid, Stickstoff	Stickstoff, Sauerstoff	Kohlendioxid, Stickstoff, Argon

Tabelle: Daten zur Umlaufbahn, Oberfläche und Atmosphäre der 4 inneren Planeten

	Jupiter	Saturn	Uranus	Neptun
Entfernung zur Sonne (Mill. km)	778,3	1.426,6	2.870,7	4.498,4
Umlaufzeit in Erdjahren	11,86	29,45	84,01	164,79
Geschwindigkeit auf Umlaufbahn (km/s)	13,06	9,68	6,81	5,43
Radius am Äquator (km)	69.911	58.232	25.362	24.622
Temperatur am Nullniveau (Grad Celsius)	-108	-139	-197	-201
Atmosphäre	Wasserstoff, Helium	Wasserstoff, Helium	Wasserstoff, Helium, Methan	Wasserstoff, Helium, Methan

Tabelle: Daten zur Umlaufbahn, Oberfläche und Atmosphäre der 4 äußeren Planeten

Innere Planeten

Merkur

Mit einem Radius am Äquator von 2.440 km (Durchmesser: 4.880 km) ist Merkur nur etwas größer als der Mond. Obwohl Merkur der sonnennächste Planet ist, ist er nicht der heißeste. Die Temperaturen an der Oberfläche betragen zwischen -173 in der Nacht und 427 Grad Celsius tagsüber.

Eventuell gibt es auf dem Merkur Wasser in Form von Eis. Vermutet wird dies vor allem um den Gebieten nahe dem Nordpol und Südpol.
Der Orbit des Merkurs um die Sonne ist stark elliptisch. So variiert der Abstand von 47 Millionen km im Minimum zu 70 Millionen km im Maximum.

Venus

Mit einem Abstand von 108 Millionen Kilometern zur Sonne ist Venus der zweite Planet im Sonnensystem. Venus ist mit einem Radius von 6.052 km etwa so groß die Erde. Auch die Dichte, die Umlaufgeschwindigkeit und die Umlaufzeit (225 Tage) sind vergleichbar. Und genau wie die Erde besitzt die Venus auch eine Atmosphäre. Diese besteht allerdings zum größten Teil aus Kohlendioxid, einem Treibhausgas.

Daraus ergibt sich ein gewaltiger Treibhauseffekt, der auf der Oberfläche der Venus für Temperaturen von ca. 460 Grad Celsius sorgt. Aufgrund dieser hohen Temperaturen gibt es wohl kein Wasser auf der Venus und auch Leben ist auf der Venus wahrscheinlich nicht möglich.

Erde

Wir befinden uns auf dem dritten Planeten, in einem Abstand von ca. 150 Millionen Kilometern zur Sonne. Der Erdradius am Äquator beträgt 6.371 km, woraus sich ein Erdumfang von 40.075 km ergibt. Die Oberflächentemperaturen liegen zwischen –88 und +58 Grad Celsius.

Die Erde ist der einzige Planet im Sonnensystem, dessen Oberfläche zu über 70 Prozent mit Wasser bedeckt ist und dessen Atmosphäre mehr als 20 Prozent Sauerstoff enthält. Es ist auch der einzige Planet, von dem aktuell bekannt ist, dass es dort Leben gibt. Die Erde besitzt einen Trabanten, den Mond, der wahrscheinlich aus der Kollision der Erde mit einem Protoplaneten hervorgegangen ist.

Der Mond ist durch Teleskope, Satelliten und zahlreiche Sonden gut erforscht. Es ist auch der einzige Himmelskörper, auf dem bisher Astronauten gelandet sind. Eine Übersicht der wichtigsten Informationen zum Erdtrabanten findet Ihr in diesem Artikel:

Der Mond

Mars

Mit einem Abstand zur Sonne von 227,9 Millionen Kilometern ist Mars der vierte und der letzte innere Planet. Der Radius beträgt ca. 3.390 km, damit ist der Mars deutlich kleiner als die Erde. Ein Mars-Jahr, also ein Umlauf des Planeten um die Sonne, dauert ca. 687 Tage, was ungefähr 2 Erdjahren entspricht.

Mars besitzt zwei Monde, Phobos und Deimos. Auf der Oberfläche des Mars gibt es Wasser in Form von Eis an den Polkappen und unter der Oberfläche (Bodeneis). Es wird vermutet, dass es vor Milliarden Jahren auch flüssiges Wasser auf dem Mars gab. Auch die Möglichkeit, dass es früher Leben auf dem Mars gab, wird diskutiert.

Aktuell befinden sich mehrere Marsmissionen mit unbemannten Rovern auf dem Mars, welche nach Zeichen von Leben suchen und die Bewohnbarkeit für Menschen erforschen. Für die kommenden Jahre sind viele Marsmissionen geplant, darunter auch bemannte Missionen.

Weitere Informationen zum Mars sind in diesem Artikel zusammengefasst:

Der Mars

Äußere Planeten

Jupiter

Jupiter ist mit einem Durchmesser von ca. 143.000 Kilometern der größte Planet in unserem Sonnensystem. In einem Abstand von durchschnittlich 778,3 Millionen Kilometern umkreist er die Sonne ungefähr alle 4.332 Tage. Ein Jupiter-Jahr dauert also fast 12 Erdenjahre.

Der Gasgigant ist mit einer Masse von 1,899 · 10²⁷ kg schwerer als alle anderen Planeten zusammen. Jupiter hat 79 Monde, darunter die 4 Galileischen Monde, welche bereits 1610 von Galilei und Marius entdeckt wurden.

Aufgrund der gasförmigen Oberfläche und der Temperatur von −108 °C gilt Leben auf dem Jupiter als unmöglich. Eventuell könnte es aber auf den Jupitermonden Europa, Ganymed und Kallisto flüssiges Wasser geben. Und auch die Möglichkeit, dass auf diesen großen Jupitermonden vielleicht Leben existiert, wird nicht ausgeschlossen.

Saturn

Der sechste Planet in unserem Sonnensystem ist mit einem Durchmesser von 120.536 km der zweitgrößte und mit einer Masse von 5,683 · 10²⁶ kg auch der zweitschwerste. Saturn befindet sich in einem Abstand von durchschnittlich 1.426,6 Millionen km zur Sonne und umrundet diese alle 29,457 Erdenjahre.

Saturn ist bekannt für sein Ringsystem, welches aus Gestein und Wassereis besteht. Die Ringe des Saturn wurden bereits 1610 von Galilei entdeckt und 2006 durch die Sonde Cassini genauer erforscht. Saturn hat 82 Monde und ist damit der Planet mit den meisten Monden. Titan, der größte Saturnmond, ist mit einem Durchmesser von 5.150 Kilometern fast so groß wie der Mars.

Uranus

Der gasförmige Planet gehört zu den Eisriesen: Die Temperatur an der Oberfläche (Nullniveau) beträgt nur –197 ° Celsius (ca. 76 Kelvin). Mit einem Durchmesser von ca. 51.000 km ist Uranus mehr als viermal so groß wie die Erde und kann mit einem Fernglas gut beobachtet werden.

Die Entfernung von der Sonne beträgt durchschnittlich ca. 2,9 Milliarden Kilometer. Damit ist der siebte Planet ungefähr doppelt so weit entfernt von der Sonne wie der sechste Planet, Saturn. Für eine Umrundung der Sonne benötigt Uranus ca. 84 Erdenjahre.

Neptun

Der zweite Eisriese ist mit durchschnittlich ca. 4,5 Milliarden Kilometern am weitesten von der Sonne entfernt und wurde erst 1846 entdeckt. Obwohl er mit einem Durchmesser von ca. 49.500 km etwa 4-mal so groß ist wie die Erde, ist Neptun der einzige Planet, der am Sternenhimmel nicht mit dem bloßen Auge gesehen werden kann.

Mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 5,43 Kilometern pro Sekunde bewegt sich Neptun auf seiner Umlaufbahn um die Sonne von allen Planeten am langsamsten und benötigt für eine Umrundung fast 165 Erdjahre. Der achte Planet ist mit einer Temperatur von –201 Grad Celsius der kälteste Planet im Sonnensystem und hat 14 Monde.

Der Asteroidengürtel

Von der Erde aus gesehen hinter dem Mars und vor Jupiter erstreckt sich ein etwa 160 bis 220 Millionen km (ca. 1 bis 1,5 Astronomische Einheiten) breiter Gürtel von Asteroiden. Der Abstand der Objekte im Asteroidengürtel zur Sonne beträgt ungefähr 330 bis 480 Millionen km (ca. 2,2 bis 3,2 Astronomische Einheiten). Diese Ansammlung trennt somit die inneren Planeten von den äußeren Planeten.

Über 650.000 Objekte befinden sich in dem Asteroidengürtel. Weitaus die meisten davon sind relativ klein und haben Durchmesser im Bereich von wenigen Kilometer. Doch einige haben Durchmesser von mehreren hundert Kilometer.
Es wird geschätzt, dass die Masse aller Objekte im Asteroidengürtel zusammen ungefähr 30 Prozent der Masse von Pluto entspricht.

Zu den größten Asteroiden gehören:

Ceres
Pallas
Juno
Vesta
Astraea

Ceres, mit einem Durchmesser von etwa 960 km der größte Asteroid, wird zur Klasse der Zwergplaneten gezählt, genau wie seit 2006 auch Pluto, welcher vorher der 9. Planet des Sonnensystems war.

Kuipergürtel

Von der Sonne aus gesehen hinter Neptun, dem achten Planeten, erstreckt sich ein weiterer Gürtel, in dem sich etliche, bis zu mehrere hundert Kilometer große Objekte befinden. Im Gegensatz zum ersten Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter erstreckt sich der Kuipergürtel über etwa 25 Astronomische Einheiten und ist damit in der Ausdehnung etwa 20 mal größer.

Auch bestehen die Objekte im Kuipergürtel nicht aus felsenförmigen Gestein. Es wird angenommen, dass die meisten der Objekte aus Eis (Wasser, Methan, Ammoniak) aufgebaut sind. Viele dieser Eis-Asteroiden haben Durchmesser im Bereich von 100 bis 400 km. Der Name Kuipergürtel geht zurück auf den Astronomen Gerard Kuiper.

Zwergplanet Pluto

Auch Pluto, welcher lange Zeit als der neunte Planet in unserem Sonnensystem galt, befindet sich im Kuipergürtel. Seit dem Jahr 2006 wird Pluto zur Klasse der Zwergplaneten gezählt, weil es viele ähnliche Objekte gibt. So sind im Kuipergürtel bisher drei weitere Zwergplaneten entdeckt: Haumea, Eris und Makemake.

Im Juli 2015 erreichte die Sonde New Horizons nach einem mehr als 9 Jahre dauernden Raumflug Pluto und konnte diesen erstmalig aus der Nähe untersuchen.