Martina Kloss

Unser Sonnensystem, Planeten, Asteroiden und Kometen

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Unser Sonnensystem, Planeten, Asteroiden und Kometen

Inhalt

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Unser Sonnensystem, Planeten, Asteroiden und Kometen

Umschlaggestaltung, Illustration: Martina Kloss
Lektorat, Korrektorat: Martina Kloss

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Inhalt

Das uns bekannte Sonnensystem, das wir als „Unser Sonnensystem“ bezeichnen, besteht aus der Sonne und acht Planeten und deren Monden sowie aus Zwergplaneten und Millionen von Asteroiden, Kometen und anderen Kleinkörpern. Alle kreisen um die Sonne. Das ist deren größte Gemeinsamkeit.

Um sich die Namen der Planeten in der richtigen Reihenfolge im Abstand zur Sonne zu merken, gibt es einen kleinen Merksatz:

Mein

Vater

erklärt

mir

jeden

Sonntag

Unseren

Nachthimmel

Dabei stehen die Anfangsbuchstaben von jedem Wort für den Anfangsbuchstaben der acht Planeten.

Unser Sonnensystem ist – wie schon anfangs angemerkt – nicht das einzige Sonnensystem im Weltall. Es gibt noch viele Milliarden von weiteren Sonnensystemen, deren Planeten sich ebenfalls um Sonnen drehen.

Unser Sonnensystem ist rund 4,57 Milliarden Jahre alt und dem Kollaps einer riesengroßen Wasserstoffwolke entsprungen. Im folgenden Test wird ein Überblick über die Planeten unseres Sonnensystems gegeben mit Fakten, die inzwischen bekannt sind.

Planeten – nicht mehr als farbige Murmeln im Sonnensystem

Es ist in unserem Sonnensystem genau acht Planeten, die ihre Bahnen um die Sonne ziehen. Die Riesenplaneten Saturn und Jupiter haben dabei etwa den zehnfachen Durchmesser wie die Erde. Die Sonne übertrumpft aber alle Planeten. Sie ist ca. hundertmal so groß wie die Erde.

PLANETEN, KLEINPLANETEN UND KOMETEN

Wer Sonnenuntergänge liebt und häufig welche beobachtet, der weiß, dass kurz nach dem Untergang der Sonne in der Dämmerung die ersten hellen Sterne sichtbar werden. Das ist ein faszinierendes Naturschauspiel, wobei es sich bei diesen in der Dämmerung zuerst sichtbaren Sternen um sogenannte Wandelsterne handelt. Es handelt sich tatsächlich um Planeten. Wer die Planeten aber nicht kennt, der hält diese für Sterne. Dabei sind diese uns teils so nah, dass einige heller strahlen als andere. Anders als die Sterne senden Planeten ein anderes Licht aus. Dieses Licht ist eher ein Strahlen. Und zwar reflektieren die Planeten dabei das Licht der Sonne. Sie ist der eigentliche Stern unseres Sonnensystems. Wie die anderen Planeten auch, so leuchtet auch die Erde als Wandelstern am Firmament der anderen Planeten. Und zwar heller als bei uns der Mars. Alle Planeten haben sehr viel mit der Erde gemeinsam: Sie wandern, wie auch die Erde in der gleichen Richtung und der fast gleichen Ebene um die Sonne. Jeder der Planeten hat seinen eigenen Abstand, den er dabei hält. Doch die Stellung der Planeten zueinander ändert sich dadurch täglich. Die Geschwindigkeit, mit der die Planeten um die Sonnen ihre Bahnen ziehen, ändert sich dabei nicht.

Neben den Planeten gibt es noch weit mehr Objekte im Weltall, die Wissenschaftler und auch die Hobby-Sternegucker interessieren. Es handelt sich hier um Millionen von Kleinplaneten, die sich zwischen den großen Planeten tummeln. Jedes Jahr ziehen auch zahlreiche Kometen mit einem langen Schweif vorbei und Sternschnuppen sieht man fast jeden Monat in großen Schwärmen vorbeiziehen. Dies sind zwar sehr kleine Objekte, doch sie sind sehenswert.

DIE BAHNEN DER PLANETEN

Die Wandelsterne, also die Planeten kommen vor allem durch ihre Eigenbewegung zur Geltung. Der Mond dreht sich dabei um die Erde. Alle anderen Planeten drehen sich nur um die Sonne. Zwei der Planeten drehen sich sogar innerhalb der Umlaufbahn der Erde. Alle anderen nicht.

Auf elliptischen Bahnen bewegend

Die Bahnen, die die Planeten um die Sonne drehen, sind mehr oder weniger elliptisch. Im Mittelpunkt dieser Ellipse befindet sich die Sonne. Um die Bahn von einem der Planeten genau zu bestimmen, benötigt man mehrere Größen:

1. Die große Halbachse a und die kleine Halbachse b

Diese bestimmen die Größe der Ellipse von deren Mittelpunkt aus gerechnet

2. Die Abweichung der Sonne von diesem Mittelpunkt

Bezeichnet wird diese Größe als Exzentrizität e.

3. Der sonnennächste Punkt des Planeten

Bezeichnet wird dieser als Perihel

4. Der sonnenfernste Punkt

Bezeichnet wird dieser als Aphel.

Die Planeten in unserem Sonnensystem verlaufen etwa in der Ekliptik, also der Planetenebene. Und zwar meist nur um einige Grad zur Erdbahn geneigt. Die Planeten befinden sich daher immer in den bekannten Tierkreisbildern. Allerdings bewegt sich jeder Planet mit einer eigenen Geschwindigkeit auf dieser Bahn um die Sonne. Auf diese Weise zieht jeder Planet seine individuelle Bahn.

Gasplaneten und erdähnliche Planeten

Die Planeten von unserem Sonnensystem werden nach ihrer physischen Gestalt eingeteilt. Es gibt erdähnliche Gesteinsplaneten, wie die Venus, den Merkur, die Erde natürlich und den Mars. Gasriesen sind entsprechend Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

Äußere und innere Planeten

Entscheidend für das Bewegungsmuster von einem Planeten ist von der Erde ausgesehen, ob der Planet innerhalb oder außerhalb der Erdbahn die Sonne umkreist. Danach sind entsprechend die Planeten ebenfalls eingeteilt. Der Mars ist aus der Sicht der Erde ein äußerer Planet.

Die inneren Planeten

Innere Planeten sind Merkur und Venus. Diese beiden Planeten ziehen auch in recht engen Bahnen ihre Runden um die Sonne. Von der Erde sind diese beiden Planeten daher nie weit entfernt. Die beiden Planeten reisen auch recht flott um die Bahnen, haben also eine recht hohe Geschwindigkeit. Daher kreuzen diese beiden Planeten oft zwischen Sonne und Erde hindurch. Die inneren Planeten sind der Sonne sehr viel näher als die Erde. Aus diesem Grund ist der Merkur nie am Nachthimmel von der Erde aus zu sehen. Nur in der Dämmerung kann man ihn durch das Teleskop erspähen in der Ferne. Die Venus ist im Vergleich dazu so weit von der Sonne entfernt, dass sie bis zu vier Stunden vor der Sonne auf- oder nach ihr untergeht: Die Venus ist daher mal Abendstern und mal Morgenstern. Die äußeren Planeten bewegen sich indes langsamer. Sie kreisen auch in größeren Bahnen um die Sonne herum. Sind diese Planeten der Erde am nächsten, stehen sie direkt gegenüber der Sonne.

Venus und Merkur – ihre Umlaufbahnen

Als innere Planeten sind Venus und Merkur schneller als die äußeren Planeten mit ihrer Umlaufbahn um die Sonne fertig. Der Merkur überholt die Erde daher dreimal in jedem Erdenjahr. Das heißt, der Merkur wandert dreimal im Jahr zwischen Erde und Sonne hindurch. Man spricht hier auch von einer sogenannten Konjunktion, die auch Transit oder Durchgang genannt wird. Danach ist der Merkur von der Erde aus gesehen rechts von der Sonne zu sehen und geht ihr dann als Morgenstern voraus. Und zwar, solange bis er seinen „Wendepunkt“ erreicht hat. Es handelt sich hier um die größte westliche Elongation. Von hier aus wandert der Merkur wieder auf die Sonne zu. Sein weiterer Weg führt ihn dann hinter der Sonne vorbei durch die obere Konjunktion. Im Osten der Sonne taucht der Merkur dann als Abendstern wieder auf. Die größte östliche Elongation ist dann von der Erde aus gesehen erreicht. Danach wandert der Merkur wieder auf die Sonne zu. Allerdings sind die Konjunktionen und Elongationen sind keine fixen Punkte auf der Umlaufbahn von einem inneren Planeten. Vielmehr drücken diese Punkte immer ein relatives Verhältnis zwischen dem Planeten und der Erde in Bezug auf die Sonne aus. Bei der oberen und der unteren Konjunktion beträgt der Winkel 0 Grad. Bei der Elongation ist der Winkel Planet-Erde-Sonne am größten.

Sichtbare und unsichtbare Abendsterne

Die Planeten Merkur und Venus erscheinen zwar hell. Die Sonne überstrahlt diese Planeten aber noch, wenn diese Planeten der Sonne auf dem Weg auf ihrer Umlaufbahn der Sonne besonders nahestehen. Nur wenn der Himmel auf der Erde dunkel ist, sieht man das Leuchten der Planeten richtig. Dann steht die Sonne tief unter dem Horizont. Um bei Sonnenaufgang oder Sonnenuntergang auf der Erde sichtbar zu werden, müssen die inneren Planeten möglichst weit im Westen bzw. im Osten der Sonne sein. Man spricht hier von der westlichen oder östlichen Elongation. Verläuft die Ekliptik, also die Planetenebene, zu flach zum Horizont, dann ist der innere Planet nicht zu sehen am Himmelszelt der Erde. Denn dann steht der innere Planet zu niedrig im diffusen Licht über dem dann noch hellen Horizont. Das ist der Grund, warum der Merkur oftmals unsichtbar bleibt für die Augen der Erdenbewohner.

Die Phasen von Merkur und Venus

Die inneren Planeten haben noch ein Merkmal, das sie auszeichnet: Diese beiden Planeten durchlaufen Phasen. Das kennt man sonst nur vom Mond. Diese Phasen erkennt man von der Erde aus anhand von kleinen, kreisrunden Scheibchen, wenn die Planten hinter der Sonne hervorkommen. Diese Scheiben werden dann immer größer. Wie der Mond nehmen diese Scheiben auch wieder ab. Wenn die inneren Planeten als Abendsterne am östlichsten Punkt von der Sonne erscheinen, ist die Scheibe nur halb zu sehen. Im weiteren Verlauf der Umlaufbahn um die Sonne rücken die Planeten wieder auf die Sonne zu. Die Scheibe wird dann wieder größer und sichelförmig. Befinden sich diese beiden Planeten gerade zwischen der Erde und der Sonne auf ihrer Umlaufbahn, sind sie kaum zu sehen. Danach taucht eine Sichel im Westen der Sonne wieder auf und langsam wieder voller. Der Effekt dabei ist, dass die Erscheinung aber auch kleiner wird. Am westlichen Punkt, als Morgenstern, ist dann wieder eine halbe Planetenscheibe zu sehen. Kreisrund wird diese erst dann wieder kurz bevor der Planet wieder hinter der Sonne verschwindet.

Die Venus – der Abend- und Morgenstern der Erde

Die Venus gilt als der „strahlendste Stern“ am ganzen Firmament. Grund dafür ist, dass der Planet als Abend- und Morgenstern so hell und groß strahlt, wie kein anderer Planet, wobei dieses Schauspiel auch tatsächlich von der Erde aus zu sehen ist. Dabei ist die Venus mit ihren ca. 12.100 Kilometern Durchmessern sogar kleiner als die Erde. Doch bei der größten Annäherung an die Erde rückt der Planet bis auf 40 Millionen Kilometer an die Erde heran. Näher kommt der Erde nur noch der Mond von den größeren Objekten, die sich in unserem Sonnensystem bewegen. Der zweite äußere Nachbar ist der Mars, der mindestens 15 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist. Und der Mars ist viel kleiner als die Erde. Die Venus erreicht dabei eine enorme, aber nur scheinbare Größe zwischen 10 und 60 Bogensekunden (60'') – abhängig von der Entfernung zur Erde. Nach dem Mond und der Sonne erscheint die Venus als größtes Objekt am Himmel. Damit übertrifft die Venus sogar den Jupiter, der in Wirklichkeit zwölfmal größer ist als die Venus.

Venus zwischen den Mondsicheln

Daher ist die Venus eines der auffälligsten Objekte am Himmel. Grund dafür ist die dichte Wolkendecke, die die Venus umgibt. Diese Wolkendecke reflektiert 76 Prozent des auftreffenden Sonnenlichts. Das bedeutet eine Albedo von 0,76. Im Vergleich dazu liegt die Rückstrahl-Fähigkeit von frischem Schnee bei 0,9 nur geringfügig höher. Die Venus erreicht dadurch eine scheinbare Helligkeit von -4,4 mag – das ist um vier Größenklassen heller als Sirius, der hellste Stern, den man von der Erde aus sehen kann. Dessen Wert liegt bei -1,4 mag. Die Venus ist damit so helle, dass man sie von der Erde aus durch das Teleskop sogar am Tag über finden kann. Das geht aber nur dann, wenn die Sonne weit genug von diesem Planeten entfernt ist. Die Venus bildet das erste sichtbare Gestirn in der Abenddämmerung und das letzte vor Sonnenaufgang und ist daher mal Abendstern, mal Morgenstern. Mitten in der Nacht ist die Venus allerdings nie zu sehen. Dafür ist dieser Planet einfach zu nahe an der Sonne. Aus dem Blickwinkel der Erde entfernt sich die Venus von der Sonne maximal 48 Grad. Das bedeutet, dass die Venus der Sonne bis zu vier Stunden vorauseilen oder nachfolgen auf ihrer täglichen Bahn.

Wenn die Venus sichelförmig wird

Die Venus begleitet auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne diese auf ihrer jährlichen Reise durch alle Tierkreisbilder. Die Venus hat dabei natürlich ihr eigenes Tempo. Zwischen der westlichen und östlichen Elongation wandert die Venus schneller als die Sonne in Richtung Osten, danach langsamer. Doch die Venus ist immer in der Nähe zu finden. Und zwar immer höchstens ein oder zwei Sternbilder entfernt. Zu dem Zeitpunkt der unteren Konjunktion, also dann, wenn die Venus die Erde auf der „Innenbahn“ überholt, dann dreht sich die Venus für einige Wochen rückwärts am Firmament und in einer kleinen Schleife. Das erklärt, warum die Venus vom Abendstern dann zum Morgenstern wird. Wenn der Zeitpunkt der oberen Konjunktion gekommen ist, dann verschwindet dieser Planet für einige Wochen hinter der Sonne. Danach wird die Venus von der Erde aus gesehen wieder zum Abendstern. In ihrem Glanz steht dieser Planet im Monat vor oder nach der unteren Konjunktion: Dann erstrahlt der Planet von der Erde aus gesehen am hellsten, da dieser Planet sich ganz nahe an der Erde befindet und die Sichel zu diesem Zeitpunkt nicht zu dünn ist.

Ein Dreiviertel vom Jahr ein Abendstern

Die Venus benötigt für einen Umlauf