Planeten
Planeten umkreisen die Sonne in fast perfekt kreisförmigen Bahnen gegen den Uhrzeigersinn. Das Planetensystem ist auf einer flachen und fast runden Scheibe angeordnet. Von der Sonne aus erstreckt es sich rund sechs Milliarden Kilometer ins All. Kometen wandern auch außerhalb dieser Scheibe um die Sonne, sodass sich einige unter der Sonne, und andere über der Sonne bewegen. Sie bilden eine Kugel mit einem Durchmesser von 15 Billionen Kilometern rund um das Planetensystem der Sonne.
Die Planeten umlaufen die Sonne in unterschiedlichen Entfernungen und mit verschiedenen Geschwindigkeiten. Merkur steht der Sonne am nächsten, dann folgen Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.
Am 24. August 2006 kamen Astronomen aus aller Welt auf der 26. Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union (IAU) in Prag zusammen. Dort definierten sie drei Kriterien, die ein Planeten erfüllen muss:
1) Er muss sich um die Sonne (bzw. um einen Stern) bewegen
2) Er muss so groß sein, dass er annähernd eine kugelförmige Gestalt besitzt (sich also im "hydrostatischen Gleichgewicht" befindet)
3) Er muss das dominierende Objekt seiner Umlaufbahn sein, und daher alle anderen kleineren Objekte aus seiner Bahn "geräumt" haben muss.
Diese Definition war nötig geworden, da immer mehr Himmelkörper im Kuiper-Gürtel entdeckt werden, die Plutos Größe erreichten. Würde man diesen Körpern, jetzt auch einen Planetenstatus anerkennen, so würde es eine regelrechte Planetenflut geben.
Mittlerweile soll es über 70.000 bekannte solcher Kuipergürtelobjekte (kurz KBO, von engl. Kuiper Belt Objects) geben.
Nach der Idee von Jocelyn Bell erarbeiteten die Astronomen diese drei Kriterien, die ein Himmelkörper erfüllen muss, sodass es als Planet bezeichnet werden kann.
Objekte, die alle Kriterien erfüllen, und sich jedoch innerhalb eines anderen Sonnensystems bewegen, werden extrasolare Planeten, auch kurz Exoplaneten, genannt. Die Monde solcher Objekte werden Exomonde genannt.
| Planeten | Zwergplaneten | Asteroiden | |
|---|---|---|---|
| 1) | ✔ | ✔ | ✔ |
| 2) | ✔ | ✔ | ✘ |
| 3) | ✔ | ✘ | ✔ |
Pluto galt seit seiner Entdeckung bis Ende August 2006, knapp 77 Jahre lang, als neunter Planet des Sonnensystems.
Entdeckungen
Seit langem beobachten die Menschen Sonne, Mond und Sterne am Himmel. Dabei fielen ihnen einige Sterne auf, die sich über den Himmel bewegten. Diese wandernden Sterne wurden beobachtet um sie zu verstehen. Doch lange Zeit verstand man ihre Bewegungen nicht – bis vor etwa fünfhundert Jahren ein Mann mit dem Namen Nikolaus Kopernikus das Rätsel löste: Die Erde und die „wandernden Sterne“ sind in Wirklichkeit Planeten, die alle in verschiedenem Abstand um die Sonne kreisen.
Den Menschen sind die fünf Planeten Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn schon seit dem Altertum bekannt, da man sie bereits visuell gut beobachten kann. Anders bei den Eisriesen Uranus und Neptun. Sie konnten erst ab dem 18. Jahrhundert mit Hilfe von Teleskopen entdeckt werden. Uranus wurde vor seiner Entdeckung im Jahr 1781 schon viel früher beobachtet. Etwa von Flamsteed oder Lemonnier im 17. Jahrhundert, man hielt ihn allerdings für einen Stern.
Durch Bahnstörungen finden die Mathematiker heraus, dass es noch einen Planeten hinter Uranus geben muss. So berechneten sie die Position des neuen Planeten, und durchmusterten den Nachthimmel nach diesem neuen Planeten. Am 23. September 1846 wurden die beiden fündig. Sie entdeckten einen neuen Planeten, der dann nach dem griechischen Poseidon, also römischen Neptun benannt wurde.
Innere und Äußere Planeten
Merkur, Venus, Erde und Mars sind nicht sehr weit von der Sonne entfernt, und werden als innere Planeten bezeichnet. Die übrigen Mitglieder der Planetenfamilie Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun sind dagegen viel weiter von der Sonne entfernt und werden auch äußere Planeten genannt. Sie werden, wie die inneren und äußeren, in zwei Gruppen gegliedert, nämlich in Gesteins- und Gasplaneten. Die vier Gesteinsplaneten sind ziemlich klein - dagegen enthalten die Riesenplaneten hauptsächlich Gas.
Die ersten vier Gesteinsbrocken nach der Sonne sollen einmal zur gleichen Entstanden sein, unterscheiden sich heute grundlegend voneinander. Weil sie doch der Erde, unter anderem vom Aufbau ähneln, werden sie erdähnliche oder auch terrestrische Planeten genannt. Der Merkur ist ein trockener, öder Planet, die Venus umhüllt eine giftige Gasatmosphäre und den Mars überziehen eisige Steinwüsten.
Vom Weltraum aus kann man die Erdoberfläche problemlos erkennen. Das liegt daran, dass die Erdatmosphäre, also die Gashülle, fast ganz durchsichtig ist. Der Mars hat eine dünnere Atmosphäre, beim Merkur ist praktisch keine vorhanden. Daher haben wir freien Blick auf diese Planeten. Bei der Venus ist das anders, denn sie ist von einer dichten Atmosphäre umgeben. Wir können daher die Oberfläche der Venus nicht sehen. Unter der Gashülle herrscht eine Durchschnittstemperatur von 464 °C und ist damit der heißeste aller Planeten. Solche Temperaturen kommen zustande, weil sich wegen ihrer Atmosphäre ein Treibhauseffekt bildet, und sie so ihre Wärme speichert. Die Venus ist ein gutes Beispiel, was unserer Erde einmal passieren könnte.
Die Oberfläche alle vier inneren Planeten ist durch vulkanische Tätigkeit geprägt. Beim Merkur ist das lange her und es gibt dort keine tätigen mehr. Auf der Venus, Erde und dem Mars ist das anders. Weil der Vulkanismus auf der Venus sehr aktiv ist, könnte es jederzeit zu Vulkanausbrüchen kommen. Auf der Erde brechen pro Jahr rund Vulkane aus. Die Vulkane des Mars könnten in ferne Zukunft wieder aktiv werden.
Vor langer Zeit standen die vier Planeten unter Dauerbeschuss durch Asteroiden. Wenn ein solcher auf der Oberfläche einschlug, hinterließ er einen Krater. Die meisten Krater auf der Venus, Erde und Mars sind im Laufe der Zeit z. B. durch vulkanische Tätigkeit wieder verschwunden. Doch der Merkur trägt die Narben der Bombardierung heute noch unverändert. Die einzigen sichtbaren Veränderungen auf dem Merkur sind Ebenen, die einst durch Lavaergüsse aus Vulkanen entstanden.
Bild: Mondlexikon [Quelle]
Die vier Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun haben einiges gemein: Sie sind im Vergleich zu den übrigen Planeten unseres Sonnensystems echte Riesen. Außerdem bestehen alle vier aus Gas, vor allem aus Wasserstoff und Helium; dazu kommen kleine Mengen anderer chemischer Elemente. Bei keinem der vier ist die Oberfläche fest und alle haben eine farbenprächtige Gasatmosphäre sowie einen kleinen Gesteinskern. Man nennt sie auch jupiterähnlichen oder jovianischen Planeten. Alle Gasplaneten besitzen Ringsysteme, von den aber die Saturnringe am bekanntesten sein dürfen. Sie wurden von Galileo Galilei 1610 entdeckt, im Vergleich wurden die anderen Ringe erst sehr spät zwischen 1977 und 1984 entdeckt.
Die obersten Gasschichten der Atmosphäre von Jupiter und Saturn ziehen sich farbenfroh rund um die Planeten. Beide Planeten werden von heftigen Stürmen heimgesucht. Auf dem Jupiter wütet seit über 300 Jahren ein Sturm, der als Großer Roter Fleck bezeichnet wird. Man glaubt, dass er wohl noch mehrere Generationen andauern wird.
Bild: Mondlexikon [Quelle]
Bild: Mondlexikon [Quelle]
Obere und Untere Planeten
Unter den unteren Planeten versteht man die beiden Planeten
oberen und unteren versteht man die beiden Planeten Merkur und Venus
Merksatz
Ein guter Spruch, um sich die Position der Planeten von der Sonne ausgehend zu merken, ist: „Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel“. Hierbei deuten die Anfangsbuchstaben jedes Wortes auf den nächsten Planeten im Sonnensystem.
Die frühere Version von Günther Schröder (1920 - 2000), die vor der Statusaberkennung
Plutos 2006 bekannt war, lautete: „Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unsere neun Planeten“.
Doch jetzt können Väter ihren Kindern sonntags nicht mehr nur die neun Planeten erklären, stattdessen gleich den ganzen Nachthimmel.
Immerhin schließt sich nicht aus, dass sich die Zahl der Planeten durch Planet Neun irgendwann wieder von acht auf neun steigt, und der alte Merksatz eventuell wieder benutzt werden kann.
Andere schöne Versionen der neuen Eselsbrücke sind:
- Mittels Verfallsdatum erkennt man jedes Schlechte unserer Nahrungsmittel
- Manch' voreiliger Erdbewohner meint, Jupiter sei unser Nachbarplanet
- Mein Vater erklärt mit jeden Sonntag unsere Nachbarplaneten
- Mein Vater erwandert meist jeden Sonntag unsere Natur
- Mehrere verwirrte Experten machten jüngst sehr unsinnige Neudefinitionen
- Mit viel Energie macht jeder sein Universum neu
- Mein Vetter erzählt manchmal jubelnd sagenhafte, urkomische Neuigkeiten!
- Mein Vater mag Erdbeeren mit Joghurt, Sahne und Nüsse
- Manch' Vierjährige erstaunen mich jeden Sonntag ums Neue
Wenn man alle Kleinkörper beachten will, dann ist dieser Satz genau passend:
Mein Vater erklärt mir an jedem Sonntag unsere natürliche kosmische Ordnung
Hierbei deuten die Wörter auf Merkur, Venus, Erde, Mars, Asteroidengürtel, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Kuipergürtel und auf die Oortsche Wolke
Planetenschleifen
Bei dem Begriff "Planetenschleife" handelt es sich um das Erscheinungsbild der Planeten am Himmel.
Himmelskörper umlaufen die Sonne langsamer, umso weiter sie von ihr entfernt sind. So passiert es, dass ein weiter innen liegender Planeten einen, der weiter außen läuft, nach einer Zeit überholt. Vom Himmel des überholenden Planeten sieht es dann so aus, als würde der überholte Planet, in Bezug auf weit entfernte Fixsterne, immer langsamer, bliebe schließlich stehen, würde also seine Position zu den Fixsternen also eine Zeit lang nicht mehr verändern, liefe dann gar ein Stück rückwärts, um dann wieder stehenzubleiben und wieder in der normalen Richtung zu laufen.
Den Vorgang aus scheinbarem Langsamerwerden, Stillstand, Rückwärtslaufen, Stillstand und Vorwärtslaufen nennt man Planetenschleife oder auch Oppositionsschleife. Dies ereignet sich dann, wenn Sonne, Erde und Himmelskörper eine Linie bilden, der Planet also in der Opposition mit der Erde steht. Bei innenliegenden Himmelskörpern, beispielsweise Venus und Merkur, geschieht Ähnliches, weil diese dann auch die Erde überholen. Hierbei spricht man aber nicht von einer Opposition sondern von der unteren Konjunktion, bei der Sonne, Planet und Erde eine Linie bilden.
EXPERIMENT
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Stelle einen Papierkorb oder etwas anderes in die Mitte eines Zimmers, und eine Stehlampe oder Leiter zwischen dir und einer Wand. Fixiere nun einen Punkt an der Wand hinter der Lampe, und bewege dich so, dass du die Lampe immer im Blick behälst. Die Lampe verschiebt sich scheinbar in Bezug zu dem Punkt an der Wand. Bewegst Du Dich nach rechts, scheint die Lampe nach links zu laufen. Bewegst Du Dich nach hinten, um den Eimer zu umkreisen, scheint die Lampe stillzustehen, bewegst Du Dich anschließend hinter dem Eimer nach links, scheint die Lampe nach rechts zu wandern, bewegst Du Dich neben dem Eimer wieder nach vorn, scheint sie wieder stillzustehen. Dann beginnt alles von vorn. So ähnlich - nur in viel größerem Maßstab und entsprechend langsamer - funktioniert eine Planetenschleife. |
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Bild: Frog23 auf Wikipedia Commons. Datei unverändert. Nutzung gemäß Creative-Commons-Lizenz CC BY-SA 3.0
[Quelle]
Die Menschheit suchte schon früh eine Erklärung für das schleifenartige Zurücklaufen der Planeten am Himmel. Zunächst war eine Lösung für das Problem nicht so einfach, doch als man der Meinung war, Planeten und Sonne kreisen um die Erde, mussten diese Bewegungen mit Epizykeln erklärt werden.
Auf der Grafik links, wird die Erklärung mit den Epizykeln veranschaulicht. Da alle Planeten (rot), nach dem geozentrischen Weltbild, mit Hilfe von Epizykeln um die Erde (grün) kreisen, macht dieser eine schleifenartige Bewegung am Nachthimmel.
Epizykel sind Kreise, dessen Mitte sich auf einem anderen Kreis bewegt, der sich um einen Körper (in dem Fall um die Erde) bewegt. Epizykel sind vergleichbar mit Bahnen der Monde um einen Planeten.
Ringsysteme
Die Ringe werden durch die Anziehungskraft nahegelegener Schäfermonde stabilisiert und eventuell auch mit Material versorgt. Einschlagende Meteoriten könnten bei Monden mit Durchmessern von 20 Kilometern oder weniger genügend Staub aus deren Anziehungsbereich befördern.