Das Sonnensystem

Unsere Heimat im Weltall

Vorstellungen über das Sonnensystem im Altertum

Breits im Altertum wurde erkannt, dass es zwei Gruppen von Himmelskörpern gibt.

Sie wurden Fix- und Wandelsterne genannt.

Zu den Wandelsternen zählte man Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn, aber auch die Sonne und den Mond.

Man stellte sich zu dieser Zeit die Erde als Schreibe im Weltmeer vor und die Gestirne umkreisen sie.

Das Babylonische Weltbild

Man stellte sich zu dieser Zeit die Erde als Schreibe im Weltmeer vor und die Gestirne umkreisen sie.

Der Himmel ist eine Art Decke und die Grenze zwischen dem Dies- und dem Jenseits.

Dieses Weltbild ist im Jahre 2000 vor Chr. entstanden.

Geozentrisches WeltbildDie Erde ist immer noch im Mittelpunkt der Welt und wird von Sonne Mond und den Planeten umkreist, jedoch wird sie nun als Kugel angesehen.

Dieses Weltbild setzte sich im Jahre 150 n. Chr. durch.

Ein bedeutender Bestreiter dieser Meinung war Claudices Ptoleernäus

Heliozentrische WeltbildDas Heliozentrische Weltbild ist das heutige Weltbild.

Die Sonne ist nun der Mittelpunkt des Sonnensystems und um sie kreisen alle Planeten.

Die Erde wird vom Mond umkreist.

Ein bedeutender Begründer war Nikolaus Kopernikus.

Dieses Weltbild existiert seit 1512.

Vorstellungen über das Sonnensystem Heute

Seit dem Altertum waren 5 Planeten bekannt: Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn

1781 entdeckte Friedrich Wilhelm Herschel den Planeten Uranus

1846 entdeckte Johann Gottfried Galle den Planeten Neptun der aber erst später diesen Namen erhielt

1930 fand Clyde William Tombaugh einen weiteren Planten den Pluto

im Jahre 2006 wurde der Pluto unter die Klein Planeten eingeordnet.

Die MilchstraßeDie Milchstraße ist die Galaxie in der sich unser Sonnesystem befindet.

Die Galaxien variieren stark in ihrem Aussehen (Morphologie), Größe und Zusammensetzung. Unsere Milchstraße gehört zu den größeren Galaxien und besitzt ca. 10^11 (100 Milliarden) Sterne bei einem Durchmesser von ca. 100.000 Lichtjahren. Neben den Sternen besteht eine Galaxie auch aus Gas, Staub und Dunkler Materie.

Die Andromeda-Galaxie ist unsere nächste größere Nachbargalaxie. Die Entfernung zwischen diesen beiden Galaxien ist mit 2,4–2,7 Mio. Lichtjahren unvorstellbar groß. Zusammen mit weiteren Galaxien bilden beide Galaxien die Lokale Gruppe. Neben dieser Galaxiengruppe gibt es auch Galaxienhaufen mit vielen tausend Mitgliedern.

Aufbau des Sonnensystems

Sonne Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun (Pluto)

Erdinnere Planeten Erdäußere Planeten

Sonne Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun (Pluto)

Erdähnliche Planeten Jupiterähnliche Planeten

▼

- geringe Masse

- kleiner Durchmesser

- große bis mittlere Dichte

▼

- große Masse

- großer Durchmesser

- kleine bis mittlere Dichte

Himmelkörper im Sonnensystem

- Planeten: ungefährliche Himmelskörper, die die Sonne umlaufen und deren Licht reflektieren

- Satelliten: (Monde) diese umlaufen einen Planeten und reflektieren das Licht der Sonne es gibt ungefähr 45 im Sonnensystem

- Planetoiden: umlaufen die Sonne auf Bahnen zwischen Mars und Jupiter (100000 Stück Durchmesser maximal 1000km)

im durchschnitt rund 20-40km Durchmesser

- Kometen: umlaufen Sonne auf stark exzentrischen Bahnen große Umlaufzeiten (Durchmesser Ǿ 5-50km

bestehen hauptsächlich aus Eis und sind nur in Sonnennähe sichtbar (durch Schweif)

Die Reihenfolge der Planeten

Sonne Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun

Die Sonne

- 1,3925 Millionen km (109-facher Erddurchmesser)- ist der beherrschende Himmelskörper unseres Sonnensystems- Entfernung von Erde = 150 Millionen Km- Stern der "Hauptreihe"- Spektralklasse G2 und Leuchtkraftklasse V (3,846*10^26 Watt)- Oberflächentemperatur von 5700°- Temperatur: Photosphäre =6100° Korona = 1-2 Millionen Kelvin- Masse von 1,9884*10^30 kg- Masse von 73,5% Wasserstoff und 25% Helium , Restprozent sind Eisen Kohlenstoff und Sauerstoff- Wasserstoffanteil wird in der Zukunft sich immer weiter sinken zugunsten des Heliums- kein fester Körper (im Gegensatz zu Erde und Mond) sonder ein heißer Gasball- rotiert in rund 4 Wochen um eigene Achse- im Äquator 25,4 Tage ; mittlere Breiten 27-28 Tage ; Polnähe 36 Tage dieser Unterschied wird als

differenzielle Rotation bezeichnet- Gravitationsradius von 2,95325 km- 1,408 g/cm^3 und im Zentrum 150 g/cm^3- Druck von mehr als 2*10^16 Pa- Entfernung zum Zentrum der Galaxie = 28.000 Lichtjahr

Merkur-Fallbeschleunigung "g" von 8,87 m-Masse von 4,869*10^24 Kg-Dichte von 5,243 g/cm^3 (Erde hat 5,52 g/cm^3)-Druck 92 bar (Atmosphäre)-Temperatur von 710-770 Kelvin-Erdabstand (kleinster- größter): 0,256 - 1,744 AE (Astronomische Einheit)-Hauptbestandteile (Atmosphäre): Kohlendioxid: 96,5 % Stickstoff: 3,5 %

Schwefeldioxid: 150 ppm Argon: 70 ppm Wasser: 20 ppm - keine Gewässer- immer rot glühend- von zahlreichen Kratern durchzogen ( z.B.: "Mead" mit 280 km Durchmesser

oder "Isabella" mit 175 km -Vulkane kommen genauso oft vor wie auf der Erde-auch viele Lava Flüsse-Venus ähnelt stark der Erde im Bau und in der Dichte

Venus

Der Merkur

Die ErdeDie Erde ist unser Heimatplanet, welcher vom Mond (einen Satelliten) umkreist wird.

Die Erde ist der 3. Planet im Sonnensystem.

- Masse 5,974 • 1024 kg

- Mittlere Dichte 5,515 g/cm3

- Hauptbestandteile: Sauerstoff: 32,44 % , Eisen: 28,18 % , Silicium: 17,22 % , Magnesium: 15,87 % , Kalzium: 1,61 % , Nickel: 1,61 % , Aluminium: 1,51 %

- Fallbeschleunigung* 9,807 m/s2

- Druck* 1,013 bar (Atmosphäre)

- Temperatur: Min. – Mittel – Max. 213 - 288 - 331 K (Atmosphäre)

- Hauptbestandteile: Stickstoff: 78,084 % , Sauerstoff: 20,946 % , Wasserdampf: 0 – 5 % , Argon: 0,934 % , Kohlendioxid: 0,03 % (Atmosphäre)

- in Antarktis -89° und in Lybien +58°

Der MarsMasse von 6,419*10^23 Kg (ein Zehntel der Masse der Erde)- Dichte von 3,933 g/cm^3- Fallbeschleunigung "g" von 3,71m/s^2- Druck von 6,36 Megabar (Atmosphäre) dies entspricht der Erde in 37 km Höhe- Durchmesser 6,794 km das ist ca. die hälfte der Erde- rotiert in rund 24h und 37min um eigene Achse- es gibt Jahreszeiten wie auf der Erde (da Rotationsachse um 25° gegen Bahnebene geneigt ist- fast doppelte Dauer (Jahreszeiten) da 687 Tage- Magnetfeld des Mars nur sehr schwach ausgeprägt- hat dünne Atmosphäre (95% Kohlenstoffdioxid , 2,7 % Stickstoff, 1,6 % Argon, geringe Anteile an

Sauerstoff und Kohlenmonoxid sowie Spuren von Wasserdampf und anderen Verbindungen oder Elementen vor

- Temperaturen erreichen in Äquator nähe am Tag +20° und in der Nacht -80° (da die Marsatmosphäre nur wenig Sonnenlicht speichern kann)

- durch Sonden weiß man das es Windhosen gibt die über Marsebene ziehen und dunkle Spuren auf dem Boden hinterlassen

Der Jupiter- benannt nach dem römischen Gott Jupiter- von der Sonne aus fünfte und größte Plante unseres Sonnensystems- Er zählt zu den Gasriesen und zu der Gruppe der äußeren Planeten- Umlaufbahn ist leicht gegen die Ekliptik geneigt - Umlauf um die Sonne dauert 11 Jahre 315 Tage und 3 Stunden- nachts mit bloßem Auge zu erkennen von der Erde aus- vierthellste Objekt am Himmel (nach Sonne, Mond, Venus)- Masse: 1,899 · 1027 kg- massenreichste Planet (2,5mal so schwer wie alle sieben anderen Planeten zusammen)- größte Planet unseres Sonnensystems (Durchmesser von 143.000 km)- Abgeplattet (Poldurchmesser um 9000km kleiner als Äquatorialdurchmesser)- Mittlere Dichte:1,326g/cm3- der Planet, der sich am schnellsten dreht(1 Rotationsperiode in 10 h)- keine ausgeprägten Jahreszeiten-wichtig für das Massengleichgewicht des Sonnensystems (Stabilisierung des Asteroidengürtels,

sonst würde ca. aller 100.000 Jahre ein Asteroid auf die Erdestürzen)- Mitteltemperatur der Atmosphäre:165 K- Fallbeschleunigung: 24,79 m/s2- Fluchtgeschwindigkeit: 59,54 km/s- Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Wasserstoff u. Helium (zu 99%)- andere Bestandteile sind noch Methan, Ammoniak u. Deuterium- 4 größten Jupitermonde (Ganymed, Kallisto, Io und Europa) - insgesamt 63 Jupitermonde- mittlere Abstand Jupiter-Sonne 5,20 AE- Rotation in 0,41 Tagen (Rotation bedeutet immer um die eigene Achse)

Der Saturn- sechste und zweitgrößte Planet unseres Sonnensystems- zählt zu den Jupiterähnlichen Planeten- mit bloßem Auge erkennbar- Unterschied zu den anderen Gasplaneten ist der Ring, den man schon mit den kleinsten Fernrohren erkennen kann, der hauptsächlich aus Wasser-Eis besteht- Umlaufbahn leicht gegen Ekliptik geneigt (2,484 Grad)- Umlauf um die Sonne dauert 29 Jahre 166 Tage 22 Stunden 6 Minuten und 33 Sekunden- gehört zu den Gasriesen- Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium (andere Zusammensetzung als

beim Jupiter)- nur geringfügig kleiner als Jupiter, wiegt jedoch ein Drittel weniger (aufgrund der geringen

mittleren Dichte)- Masse: 5,685 · 1026 kg- mittlere Dichte: 0,687 g/cm³- 56 Monde z.B. der größte Titan- Mitteltemperatur der Atmosphäre:134 K- Fallbeschleunigung:10,44 m/s2- Fluchtgeschwindigkeit: 35,5 km/s- Rotationsperiode. 10h 47min- Äquatordurchmesser:120.000km- Poldurchmesser um 13.000 km kleiner als Äquatorialdurchmesser am stärksten abgeplattete Planet-mittlerer Abstand Saturn-Sonne: 9,54 AE -Rotation: 0,43 Tage

Der Uranus- Entdecker: Wilhelm Herschel am 13. März 1781- benannt nach dem griechischen Himmelsgott Jupiter- siebente Planet- zählt zu den äußeren Jupiterähnlichen Planeten- unter günstigen Umständen mit bloßem Auge sichtbar- ist auch ein Gasplanet- Viert schwerste Planet (14mal so schwer wie Erde)- Masse: 8,683 · 1025 kg- aber drittgrößte nach Jupiter und Saturn- Durchmesser:51.118 km (4x Erde)- Umlauf um die Sonne dauert ca. 84 Jahre- Rotationsperiode:17 Stunden 14 Minuten 24 Sekunden- rotiert rückläufig- mittlere Dichte: 1,27 g/cm3 - Hauptbestandteile Wasserstoff u. Helium wie alle Gasplaneten u. Gasriesen- insgesamt 27 Monde- Fallbeschleunigung: 8,87 m/s2- Fluchtgeschwindigkeit: 21,3 km/s- Mitteltemperatur der Atmosphäre: 76 K- schwaches Ringsystem- Rotationsachse liegt fast in Ekliptikebene- mittlere Abstand Uranus-Sonne: 19,18 AE- Rotation:0,71 Tage

Der Neptun- der achte und äußerste Planet unseres Sonnensystems- 1846 entdeckt von Johann Gottfried Galle- benannt nach dem römischen Gott Neptun (Gott des Meeres)- zählt zu den Jupiterähnlichen Planeten- sehr kompakt, mittlere Dichte: 1,64 g/cm³- Masse:1,0243 · 1026 kg (17mal Erde) drittschwerste Planet- Umlaufbahn leicht gegen Ekliptik geneigt (1,769°)- Umlauf um die Sonne dauert ca. 165 Jahre- nicht mit bloßem Auge erkennbar- erscheint in einem starken Teleskop als blaugrünes Scheibchen- Äquatordurchmesser: 49.248 km viertgrößte Planet unseres Sonnensystems- große Entfernung zur Sonne, daher erreicht Neptun nur wenig Strahlungswärme- Oberflächentemperatur: −218 °C (55 K)- Neptun scheint jedoch eine innere Wärmequelle zu besitzen- Mitteltemperatur der Atmosphäre: 72 K- 13 Monde insgesamt z.B. der größte Triton- Atmosphäre besteht aus Wasserstoff, Helium, Methan, Deuterium, Ethan Wasserstoff -

Methan-Atmosphäre besitzt mehrere auffällige Gebilde darunter den Großen Dunklen Fleck

- Rotationsperiode: 16 Stunden 6 Minuten 36 Sekunden- Fallbeschleunigung:11,15 m/s- Fluchtgeschwindigkeit: 23,5 km/s- mittlerer Abstand Neptun-Sonne:30,06 AE- Rotation: 0,76 Tage

Der Pluto- benannt nach dem römischen Unterweltgott Pluto- Zwergplanet- etwas kleiner als Erdmond- Daten des Pluto sind bis heute unsicher- kleiner als alle anderen Planeten und manche Monde- bewegt sich auf einer stark elliptischen Bahn um die Sonne-bis zur Neufassung des Begriffs Planet am 24.August 2006 galt er als der neunte und entfernteste Planet des Sonnensystems (nun nur noch zu den Zwergplaneten) - Rotation: 6,39 Tage- rotiert rückläufig- Umlauf um die Sonne dauert 248 Jahre (15% dieser Zeit bewegt er sich in der Neptunbahn)- Plutobahn ist um 17,2 Grad gegen die Ekliptik geneigt- Äquatordurchmesser: 2300 km- mittlere Dichte: ca. 2 g/cm3 - besteht zu 70% aus Gestein und zu 30% aus Wasser-Eis- Atmosphäre besteht aus vorwiegend Stickstoff- wird als Doppelplanet bezeichnet aufgrund seines Mondes Charon (Pluto und Charon umkreisen sich gegenseitig- Masse: 1,25 × 1022 kg- Fallbeschleunigung: 0,58 m/s2- Fluchtgeschwindigkeit: 1,1 km/s- Rotationsperiode: 6 d 9 h 17 min 34 s- Mitteltemperatur: 44 K- mittlerer Bahngeschwindigkeit: 4,72 km/s- mittlerer Abstand Pluto-Sonne:39,4 AE- 3 Monde insgesamt (Charon, Nix, Hydra)