Das Sonnensystem

DAS SONNENSYSTEM






1.
Das Sonnensystem
2.
Die Entstehung des Sonnensystems
3.
Die Planeten

Übersicht
Die scheinbaren Bewegungen
Merkur

Venus

Erde

Mars

Jupiter

Saturn

Uranus

Neptun

Pluto
4.
Kleinkörper des Sonnensystems

Planetoiden

Kometen

Meteore

Interplanetare Materie





















1. Das Sonnensystem

Das Sonnensystem besteht aus einer grĂ¶ĂŸeren Zahl von Himmelskörpern, die durch die Gravitation an unsere Sonne als Zentralgestirn gebunden sind. Die Hauptkörper dieses Systems sind neben der Sonne die neun Planeten, die ihrerseits wieder, außer Merkur und Venus, von kleineren Himmelskörpern, ihren Monden umkreist werden. Ferner bewegt sich in der Hauptsache zwischen Mars - und Jupiterbahn eine grĂ¶ĂŸere Zahl sogenannter Planetoiden (Asteroiden). Eine weitere Gruppe von Körpern des Sonnensystems bilden die Kometen, die Meteore und die aus Staubteilchen, Ionen und freien Elektronen bestehende interplanetare Materie.

Begriffe: - Planeten: kugelförmige Himmelskörper, die sich um die Sonne bewegen, und deren Licht reflektieren
- Sterne : selbstleuchtende Gaskugeln großer Masse und hoher Temperatur
- Monde : meist kugelförmige Himmelskörper, die einen Planeten umlaufen u. das Licht der Sonne reflektieren

Die wahre Bewegung der Planeten

Was bewegt sich?
Um 1500 - COPERNICUS: Die Erde und die anderen neun Planeten bewegen sich um die Sonne
(heliozentrisches Weltbild)

Wie bewegen sich die Planeten?
Um 1600 - KEPLER: Drei Planatengesetze

Warum bewegen sich die Planeten?
Um 1700 - ISAAC NEWTON: Gravitationsgesetz

GrĂ¶ĂŸenverhĂ€ltnisse und MassenverhĂ€ltinsse

rErde : rJupi = 1 : 10
rErde : rSonne = 1 : 100
mErde : mJupi = 1 : 318
mErde : mSonne = 1 : 330.000

Die Sonnenmasse ist etwa 700 mal so groß, wie alle Planetenmassen zusammen. Sie macht 99,857 % der Masse des gesamten Planetensystems aus.
























2. Die Entstehung des Sonnensystems

I solarer Urnebel: vor ca. 4,5 Mrd. Jahren
unser Planetensystem entwickelte sich wahrscheinlich gleichzeitig mit der Entstehung der Sonne



Abb.1: interstellare Staub - und Gasmassen verdichten sich, Kontraktion setzt ein

II in einer rotierenden Gas - und Staubwolke bildete sich im Zentrum ein Stern (Sonne) und in der Scheibe weitere MaterieklĂŒmpchen (Embryoplaneten von 1 - 1000 km Durchmesser)



Abb.2: Kernfusion setzt im Zentrum ein, Rotation setzt ein

III die Kerntemperatur der Sonne ist auf 10 Mio.°C gestiegen, die massereichen werdenden Planeten ziehen fast alle sie umgebende Materie an



Abb.3: fortschreitende Materieverdichtung

IV heute: 4,6 Mrd. Jahre nach der Entstehung
Kerntemperatur 15 Mio.°C, OberflĂ€chentemperatur: 5800°C / 9 Planeten, zurĂŒck geblieben sind TrĂŒmmer von Planetoiden, Meteoriten und Kometen



Abb.4: heutiges Sonnensystem

ZusammenstĂ¶ĂŸe, MeteoriteneinschlĂ€ge etc. Formten die Planeten. Zum Teil entstanden hohe Temperaturen, die die chemische und physikalische Beschaffenheit stark verĂ€nderten.








3. Die Planeten

Ă  Planeten sind kugelĂ€hnliche Himmelskörper. Sie umlaufen die Sonne in kreisĂ€hnlichen Bahnen (Ellipsen) in fast einer Ebene (Ekliptik) und reflektieren deren Licht. Die Sonne ist das Gravitationszentrum. Man unterscheidet die inneren und Ă€ußeren Planeten auf Grund ihrer Distanz zur Sonne.

Übersicht :

Abb.5: Das Sonnensystem


Name des
Planeten
Umlaufzeit um die Sonne (in Erdjahren)
mittl. Umlauf - geschwindig - keit (in km/s)
Bahnneigung zur Umlaufe - bene der Erde
Umdrehungszeit um die eigene Achse (in Erdzeit)
Winkel zwischen Äquatorebene und Umlaufebene
mittl. Entfer - nung von der Sonne (in AE1)
mittl. Temp - eratur an der OberflÀche
mittl. Dichte (in g/cm3)
Äquatordurch - messer (rel. Zum Erddurchmesser)2
Masse (rel zur Erde)3
Fluchtge - schwindigkeit (in km/s)
Anzahl der Monde
Anzahl der Ringe
Zeitpunkt der Entdeckung
Symbol
Merkur
0,241
47,8
7,00°
58d15h
36min
0°?
0,39
+350°C (Tag) - 170°C (Nacht)
5,44
0,38
0,05
4,25
0
0
Diese Planeten

Venus
0,615
35,0
3,39°
243d
3h50min
178°
0,72
+475°C
5,24
0,95
0,815
10,36
0
0
sind

Erde
1
29,8
0°
23h
56min4,1s
23°27’
1
+22°C
5,52
1
1
11,18
1
0
mit dem

Mars
1,881
24,1
1,85°
24h37min
22,6s
24°
1,52
- 23°C
3,93
0,53
0,107
5,02
2
0
bloßem

Jupiter
11,869
13,0
1,31°
9h55min
30s
3°4’
5,20
- 123°C (oberer Wolkenrand)
1,33
11,19
317,9
59,64
16
1
Auge zu

Saturn
29,628
9,6
2,49°
10h40min
24s
26°44’
9,54
- 18°C (oberer Wolkenrand)
0,69
9,48
95,2
35,41
21
ausgedehntes Ringsystem
erkennen

Uranus
84,665
6,8
0,77°
15h
26min
98°
19,20
- 218°C (oberer Wolkenrand)
1,27
4,06
14,5
21,41
17
10
1781

Neptun
165,5
5,4
1,77°
16h3min
29°
30,06
- 228°C (oberer Wolkenrand)
1,66
3,81
17,2
23,52
8
3
1846

Pluto
251,9
4,7
17,2°
6d9h22min
50°?
39,6
- 230°C?
1,1
0,23
0,003
1,0
1
0
1930

11 A.E. (1 Astronomische Einheit) = 149.600.000 km
2Erddurchmesser: 12.756 km
3Erdmasse: 5,97x1024kg

Die scheinbaren Bewegungen :

innere Planeten



Abb.6: Scheinbare Bewegungen der inneren Planeten

- der Planet scheint um die Sonne zu pendeln
- Sichtbarkeit: .als Morgen - oder Abendstern sichtbar
.niemals um Mitternacht
.zeigen Phasengestalten

Abb.7: Phasengestalten der Venus








Ă€ußere Planeten



Abb.8: Scheinbare Bewegungen der Ă€ußeren Planeten

- Überholt der innere (schnellere) Planet Erde den Ă€ußeren (langsameren) Planeten, so scheint sich dieser zeitweilig entgegengesetzt zu bewegen, er ist "rĂŒcklĂ€ufig". Anschließend bewegt er sich wieder in der ursprĂŒnglichen Richtung wie die Sonne, nĂ€mlich von West nach Ost, er ist wieder "rechtlĂ€ufig". Durch diesen Bewegungswechsel bildet die Bahn des Planeten eine Schleife.



Abb.9: Schleifenbewegung eines Ă€ußeren Planeten

- Sichtbarkeit: Äußere Planeten können auch auf der sonnenabgewandten Seite (Nachtseite) der Erde stehen und wĂ€ren dann die ganze Nacht sichtbar.


























Merkur :



Abb. 10: Merkur

Wegen seiner großen SonnennĂ€he ist Merkur nur in der Abend - oder MorgendĂ€mmerung beobachtbar. Sein Abstand von der Erde schwankt zwischen 80 und 220 Millionen Kilometern. Seine grĂ¶ĂŸte scheinbare visuelle Helligkeit betrĂ€gt - 0m,2, die Rotationsperiode betrĂ€gt 58,65 Tage und seine siderische Umlaufzeit betrĂ€gt 87,97 Tage. Da der Planet keine nennenswerte AtmosphĂ€re besitzt, herrschen große TemperaturgegensĂ€tze zwischen Tag - (585°K) und Nachtseite (150°K). Die OberflĂ€che besitzt erdmondĂ€hnliche Formationen.
- gehört zu den inneren (erdÀhnlichen) Planeten
- Abstand von der Sonne:
mittlerer Abstand: 57,9x106km
kleinster Abstand: 46 x106km
grĂ¶ĂŸter Abstand : 70 x106km
- Bahnneigung gegen die Ekliptik: 7,00°
- Äquatordurchmesser: 4878 km
- mittlerer Dichte: 5,43 g/cm3
- Fallbeschleunigung: 278 cm/s2
- Äquatorneigung gegen die Bahnebene: rund 2°
- Albedo: 0,096
- Merkur besitzt keinen Mond


Venus



Abb.11: Venus

Venus gehört zu den inneren (erdĂ€hnlichen) Planeten. BezĂŒglich Masse, Dichte und Radius ist die Venus der Erde sehr Ă€hnlich. In den anderen physikalischen Parametern treten jedoch kaum Gemeinsamkeiten auf. Eine Besonderheit gegenĂŒber allen anderen Planeten ist die langsame Venusrotation von 243 Erdtagen, die entgegengesetzt (retrograd) zur Bahnbewegung um die Sonne gerichtet ist. Die LĂ€nge eines Sonnentages auf der Venus entspricht 117 Erdtagen. Die AtmosphĂ€re der Venus ist völlig anders aufgebaut, als die der Erde. Sie besteht in 24 km Höhe (Druck 17,7 bar) aus 96,4% CO2; 3,4% N2; 0,135% H2O - Dampf; alle anderen Bestandteile liegen im ppm - Bereich (1 auf 1 Million): 200 ppm SO2; 70 ppm O2; 200 ppm He; 20 ppm Ar; 5 ppm Ne. Die Venus wird von einer WolkenhĂŒlle umgeben, deren oberste und mit max. 14 km Dicke stĂ€rkste Schicht sich zwischen 56 und 79 km Höhe erstreckt. Die durchschnittliche Temperatur dieser Schicht betrtĂ€gt etwa - 20°C; in ihr wurde ein großer Anteil von SchwefelsĂ€urepartikeln nachgewiesen. Das Kohlendioxid, der atmosphĂ€rische Wasserdampf sowie die nachgewiesenen festen und flĂŒssigen Schwefelpartikel bewirken die Aufheizung der VenusoberflĂ€che (Treibhauseffekt), so dass Temperaturen bis zu 450°C erreicht werden. Der Druck am Boden betrĂ€gt um 90 bar (=9x106Pa). Die OberflĂ€che der Venus macht nach Radarmessungen von Bord amerikanischer Venussonden aus einen weitestgehend flachen bis hĂŒgelligen Eindruck. Auf der Nordhalbkugel wurde jedoch ein Hochplateau von 3200km LĂ€nge und 1600km Breite entdeckt, das fast 5km höher als die Umgebung ist und an dessen RĂ€ndern sich drei große Berggruppen mit bis zu 12.000m ĂŒber das Grundniveau der Venus erheben. Ferner wurde ein 250km breites und mindestens 1500km langes Kluftsystem aufgefunden, in dem sich eine etwa 6,5 km tiefe und etwa 400 km lange Spalte befindet.
- Abstand von Sonne:
mittlerer Abstand: 108,2x106km
kleinster Abstand: 107,5x106km
grĂ¶ĂŸter Abstand : 108,9x106km
- Bahnneigung gegen die Ekliptik: 3,39°
- Äquatordurchmesser: 12.104 km
- mittlere Dichte: 5,24 g/cm3
- Fallbeschleunigung: 860 cm/s2
- Äquatorneigung gegen die Bahnebene: rund 3°
- Albedo: 0,6
- Venus besitzt keine Monde


Erde



Abb.12: Die Erde - der blaue Planet

- Abstand von der Sonne:
mittlerer Abstand: 149,6x106km
kleinster Abstand: 147 x106km
grĂ¶ĂŸter Abstand : 152 x106km
- Bahnneigung gegen die Ekliptik: 0°
- Äquatordurchmesser: 12.756 km
- mittlerer Dichte: 5,515 g/cm3
- Fallbeschleunigung: 978 cm/s2
- Äquatorneigung gegen die Bahnebene: rund 23°27’
- Albedo: 0,37
- die Erde besitzt 1 Mond












Mars



Abb. 13: Mars

Der Mars gehört zu den inneren (erdĂ€hnlichen) Planeten. Außer der Erde ist der Mars der einzige Planet, bei dem es möglich ist, durch seine AtmosphĂ€re auf die feste OberflĂ€che zu blicken. Seine Entfernung zur Erde schwankt je nach Stellung der beiden Planeten auf ihren Bahnen zwischen rund 400 Mio km und 56 Mio km. Der Marstag ist nur wenig lĂ€nger als ein Erdentag (24h37min). Die Neigung der Äquatorebene (23°59’) fĂŒhrt wie bei der Erde zu einem Wechsel des Einfallswinkels der Sonnenstrahlen und damit zu Jahreszeiten. Messungen der amerikanischen Raumflugkörper ergaben, dass die MarsatmosphĂ€re bis in 230 km Höhe reicht (Temperatur 200°K = - 73°C). Die MarsatmosphĂ€re besteht in BodennĂ€he aus Kohlendioxid (95%), Stickstoff (weniger als 0,4%), Wasserdampf (zwischen 0,01 und 0,1%, stark variabel), Kohlenmonoxid (weniger als 0,16%) und Spuren der Edelgase Krypton und Xenon. Der AtmosphĂ€rendruck an der OberflĂ€che des Planeten betrĂ€gt rund 8mbar. Temperaturmessungen amerikanischer Raumsonden ergaben durchschnittliche Tagestemperaturen zwischen +13°C und - 53°C und Nachttemperaturen zwischen - 53°C und - 100°C. Die tiefste gemessene Temperatur betrug 134°K ( - 139°C), unmittelbar am SĂŒdpol, der zum Zeitpunkt der Messung in der lokalen Winterperiode war. Die gefundene tiefste Temperatur bedeutet, dass in der Winterperiode ĂŒber dem Polgebiet atmosphĂ€risches Kohlendioxid ausfriert und als Eis deponiert wird. Die Sommertemperatur ergab gleichzeitig 205°K ( - 68°C); demnach dĂŒrfte die permanente Polkappe im Sommer aus normalem Wassereis bestehen. Als charakteristische OberflĂ€chenformen kommen neben Vulkanen und durch Meteoriteneinschlag entstandene Krater auch SanddĂŒnenfelder, Risse, Spalten u.a. Bruchsysteme sowie 1000km lange und bis zu 250km breite fluĂŸĂ€hnliche Vertiefungen vor.
- Abstand von der Sonne:
mittlerer Abstand: 227,9x106km
kleinster Abstand: 206,7x106km
grĂ¶ĂŸter Abstand : 249,2x106km
- Bahnneigung gegen die Ekliptik: 1,85°
- Äquatordurchmesser: 6794 km
- mittlere Dichte: 3,93 g/cm3
- Fallbeschleunigung: 372 cm/s2
- Äquatorneigung gegen die Bahnebene: 23°59’
- Albedo 0,154
- Mars besitzt 2 Monde (Phobos und Deimos)
















Jupiter



Abb. 14: Jupiter

Der Planet Jupiter ist der grĂ¶ĂŸte und massereichste Planet des Sonnensystems; er gehört zu den hellsten Objekten des Himmels. Je nach der Stellung von Jupiter und Erde Ă€ndert sich der Abstand des Planeten von der Erde zwischen588 Mio und 967 Mio km. Schon bei Betrachtung des Jupiters mit kleinen Fernrohren fĂ€llt seine starke Abplattung auf, die er infolge seiner schnellen Rotation besitzt. Jupiter rotiert in weniger als 10 h um seine Achse, die fast senkrecht auf seiner Bahnebene steht. Ferner kann man auf der OberflĂ€che parallel zum PlanetenĂ€quator mehrere dunkle und helle wolkenartige Streifen und den seit 1878 stĂ€ndig beobachteten "Großen Roten Fleck" sehen. Jupiter ĂŒbertrifft die Erde im Durchmesser um das Elffache und besitzt eine Masse von 318 Erdmassen. In der AtmosphĂ€re konnten bisher Wasserstoff, Deuterium, Helium, Methan und Ammoniak nachgewiesen werden. Die Temperatur an der Wolkenobergrenze liegt bei - 145°C (128°K). Außer einem Ring, der maximal 30 km "dick" und 8000 km breit ist und sich in einer Entfernung von etwa 128.300 km vom Planeten erstreckt, besitzt Jupiter 16 Monde, deren vier grĂ¶ĂŸte (von Galilei entdeckt) bereits in einem guten Feldstecher zu sehen sind.
- Abstand von der Sonne:
mittlerer Abstand: 779x106km
kleinster Abstand: 740x106km
grĂ¶ĂŸter Abstand : 815x106km
- Bahnneigung gegen die Ekliptik: 1,31°
- Äquatordurchmesser: 142.984 km
- mittlerer Dichte: 1,33 g/cm3
- Fallbeschleunigung: 2288 cm/s2
- Äquatorneigung gegen die Bahnebene: rund 3°04’
- Albedo: 0,52
- grĂ¶ĂŸte scheinbare Helligkeit: - 2m,5
- Jupiter besitzt 16 Monde


Saturn




Saturn ist der griechischen Sage nach ein alter Bauerngott. Er ist der zweitgrĂ¶ĂŸte Planet in unserem Sonnensystem und gehört zu den JupiterĂ€hnlichen. Er unterscheidet sich in seiner GrĂ¶ĂŸe nur wenig von Jupiter. Auch seine AtmosphĂ€re ist der des Jupiter Ă€hnlich und besteht v.a. aus Wasserstoff und Helium mit Beimischungen von Ammoniak und Methan; ferner beobachtet man streifige Wolkenstruktur. Ein vollstĂ€ndiger Umlauf um die Sonne dauert bei einem Abstand von 9,54 A.E. 29,46 Jahre. Durch seine schnelle Rotationsgeschwindigkeit (1 Umdrehung um die eigene Achse dauert 10h40min24s) kommt es zu einer starken Abplattung des Globusses. In seiner AtmosphĂ€re toben StĂŒrme zehnmal so schnell wie bei uns auf der Erde. Die AuffĂ€lligkeit des Saturns ist sein ausgeprĂ€gtes Ringsystem. Die Auswertung der von den amerikanischen Raumsonden "Voyager 1" und "Voyager 2" beim Vorbeiflug am Saturn (November 1980 bzw. August 1981) gelieferten Daten ergab, dass Saturn ein kompliziertes, aus mehreren Einzelringen bestehendes Ringsystem besitzt. Die Einzelringe wiederum bestehen aus Eisbrocken und eisbedeckten Gesteinsbrocken. Desweiteren besitzt Saturn mindestens 21 Monde, deren grĂ¶ĂŸter, Titan, eine AtmosphĂ€re besitzt, die v.a. aus Wasserstoff und Methan besteht. Die durchschnittliche Temperatur auf der TitanoberflĂ€che liegt bei etwa - 160°C (113°K).
- Abstand von der Sonne:
mittlerer Abstand: 1432x106km
kleinster Abstand: 1343x106km
grĂ¶ĂŸter Abstand : 1509x106km
- Bahnneigung gegen die Ekliptik: 2,49°
- Äquatordurchmesser: 120.536 km
- mittlerer Dichte: 0,70 g/cm3
- Fallbeschleunigung: 905 cm/s2
- Äquatorneigung gegen die Bahnebene: rund 26°44’
- Albedo: 0,76
- grĂ¶ĂŸte scheinbare Helligkeit: +0m,7
- Saturn besitzt 21 Monde und ein ausgedehntes Ringsystem



Abb.16: Ringsystem des Saturns

- mittlere Dichte des Saturns: 0,69 g/cm3 (kleiner als Dichte von H2O)
- OberflÀchentemperatur: - 150°C


Abb. 17: Aufbau des Saturns

Saturn besitzt 21 Monde (u.a. Tethys, Dione, Rhea, Titan, Japetus)




Titan: Ă  Saturns grĂ¶ĂŸter Trabant
(einzigster Mond mit dichter AtmosphÀre)
- Titanen à griechisches Göttergeschlecht, das von Uranus und GÀa abstammt
- Durchmesser: 5150 km
- gleicht den inneren, erdÀhnlichen Planeten
- Gesteinskern / AtmosphÀre (1,5x ErdatmosphÀrendruck; besteht aus N2; à kein Treibhauseffekt)
- OberflÀche: Orangefarbene Wolken, welche an den RÀndern blaue Dunstschleier aufweisen

Abb. 18: Die Monde des Saturns


Uranus



Abb. 19: Uranus

Dieser von F. W. Herschel am 13. MĂ€rz 1781 entdeckte Planet unterscheidet sich durch die Lage der Rotationsachse, die fast genau in seiner Bahnebene liegt, von allen anderen Planeten. Aus den beim Vorbeiflug der Raumsonde "Voyager 2 im Januar 1986 gewonnenen Daten geht hervor, dass Uranus eine AtmosphĂ€re (Temperatur um - 200°C) aus ĂŒber 80% Wasserstoff und 10 bis 15% Helium besitzt; wolkenartige Gebilde konnten ein Methaneisnebel identifiziert werden. Uranus besitzt ein aus 11 dĂŒnnen Ringen bestehendes Ringsystem sowie 5 grĂ¶ĂŸere, 10 kleinere und 2 1997 entdeckte Monde.
- Abstand von der Sonne:
mittlerer Abstand: 2884x106km
kleinster Abstand: 2735x106km
grĂ¶ĂŸter Abstand : 3005x106km
- Bahnneigung gegen die Ekliptik: 0,77°
- Äquatordurchmesser: 51.120 km
- mittlerer Dichte: 1,27 g/cm3
- Fallbeschleunigung: 777 cm/s2
- Äquatorneigung gegen die Bahnebene: rund 98°
- Albedo: 0,51
- grĂ¶ĂŸte scheinbare Helligkeit: +5m,5
- Uranus besitzt 17 Monde















Neptun



Abb. 20: Neptun

Entdeckt wurde Neptun 1846, nachdem seine Existenz auf Grund der Störungen, die er auf die Bahn von Uranus ausĂŒbt, vorhergesagt worden war. Durch Vorbeiflug der Raumsonde "Voyager 2" im August 1989 konnten bessere Daten ĂŒber Neptun gewonnen werden. Neptun besitzt eine hauptsĂ€chlich aus Methan bestehende AtmosphĂ€re. Die OberflĂ€chentemperatur betrĂ€gt 37°K (= - 236°C). Neptun besitzt ein Ringsystem aus zwei schmalen (10 bis 15 km) und sehr viel breiteren Ringen. Acht Monde umkreisen den Planeten.
- Abstand von der Sonne:
mittlerer Abstand: 4509x106km
kleinster Abstand: 4456x106km
grĂ¶ĂŸter Abstand : 4537x106km
- Bahnneigung gegen die Ekliptik: 1,77°
- Äquatordurchmesser: 49.526 km
- mittlerer Dichte: 1,71 g/cm3
- Fallbeschleunigung: 1100 cm/s2
- Äquatorneigung gegen die Bahnebene: rund 29°
- Albedo: 0,35
- grĂ¶ĂŸte scheinbare Helligkeit: +7m,8
- Neptun besitzt 8 Monde


Pluto

Abb. 21: Pluto

Der erst 1930 entdeckte Planet besitzt die grĂ¶ĂŸte mittlere Entfernung aller Planeten von der Sonne. Zwischen 1970 und 2008 allerdings ist Neptun sonnenfernster Planet, innerhalb dessen fast kreisförmiger Bahn die stark elliptische Bahn von Pluto in diesem Zeitraum verlĂ€uft. Pluto besitzt einen Mond mit dem Namen "Charon", welcher 1978 entdeckt wurde und eine Umlaufzeit von 6,4 Tagen aufweist.
- Abstand von der Sonne:
mittlerer Abstand: 5966x106km
kleinster Abstand: 4425x106km
grĂ¶ĂŸter Abstand : 7375x106km
- Bahnneigung gegen die Ekliptik: 17,2°
- Äquatordurchmesser: 2.300 km
- mittlerer Dichte: 2,03 g/cm3
- Fallbeschleunigung: 0,4 cm/s2
- Äquatorneigung gegen die Bahnebene: rund 122°
- Albedo: 0,4
- grĂ¶ĂŸte scheinbare Helligkeit: +14m,9
- Pluto besitzt 1 Mond (Charon)




4. Kleinkörper des Sonnensystems

Planetoiden :
Ă  auch Asteroid oder kleiner Planet genannt. Im Vergleich zu den großen Planeten handelt es sich um kleine Körper unseres Planetensystems von zumindest unregelmĂ€ĂŸiger Gestalt. Planetoiden bestehen aus Materie, die sich zur Zeit der Planetenbildung nicht verbinden konnte. Zwischen der Mars - und Jupiterbahn kreisen ĂŒber 50.000 (!) dieser Kleinstplaneten um die Sonne. Ein Zusammenstoß mit anderen Planeten ist nicht ausgeschlossen. Am 18. Januar 1991 bewegte sich ein Planetoid an der Erde vorbei. Der Abstand betrug nur 170.000 km ! Das Objekt hatte einem Durchmesser von etwa 9 m.

Große Planetoiden: 1 CERES, 3 JUNO, 7 IRIS, 11 PARTHENOPE



Abb.22: Die Planetoidenbahn

Kometen :
Ă  Kometen sind Kleinstkörper des Sonnensystems. Sie bestehen im wesentlichen aus ihrem eisigen Kern, welcher oft als "schmutziger Schneeball" bezeichnet wird, da er zum Hauptteil aus GesteinstrĂŒmmern, gefrorenem Wasser, Ammoniak, Methan und Staub besteht. Sie bewegen sich auf langgestreckten, ellipsenförmigen Bahnen um die Sonne. Kometen werden oft plötzlich und unerwartet entdeckt, wenn sie sich in SonnennĂ€he (2 A.E.) befinden, denn dann beginnt der eisige Kern zu schmelzen und Gase auszustoßen. Diese werden vom sog. Sonnenwind (ein Strom von geladenen Partikeln von der Sonne) mitgerissen und zum Leuchten angeregt (Plasmaschweif) bzw. reflektieren das Sonnenlicht (Staubschweif). Diese markante Erscheinung beobachten wir als stets von der Sonne weggerichteten Schweif.



Abb. 23: exzentrische Kometenbahn

periodischer Komet nicht - periodischer Komet
- mit gewisser RegelmĂ€ĂŸigkeit zu - Wiederkehr kann nicht berechnet
beobachten werden ( Umlaufzeiten zu groß)
- 1 Sonnenumrundung zwischen - parabolische Bahnen
3,3 und mehr als 150 Jahren


letzte helle Kometen: 1976 ( WEST ) 300.000 Jahre Umlaufzeit
1996 ( HYAKUTAKE ) 30.000 Jahre Umlaufzeit ?
1997 ( HALE - BOPP ) 2.700 Jahre Umlaufzeit
bekanntester Komet: Komet 1P/HALLEY 76 Jahre Umlaufzeit



Abb. 24: Kometenschweif
Kern + Koma = Kopf

Kopf: - besteht aus Ansammlungen aus meteorit. Material ( Gestein, Eisbrocken, gefrorene Gase -> H2O, NH3, CH4,
CO2 u.a. )
- wird von nebliger GashĂŒlle ( Koma ) umgeben
- Verdampfung der Materie durch Sonneneinstrahlung; Herausstoßen in den Raum durch Strahlungsdruck der
Sonne -> Ausbildung eines Schweifs

Der Halley'sche Komet (1 P/Halley)

Abb. 25: Der Komet Halley























Der Komet Hyakutake ( C/1996 B2 )



Abb. 26: Komet C/1996 B2 Hyakutake



Der Komet "Hyakutake" (Bezeichnung C/1996 B2), welcher am 29.Januar 1996 von dem japanischen Amateurastronomen Yuji Hyakutake entdeckt wurde, bewegte sich auf seiner stark exzentrischen Bahn um die Sonne im FrĂŒhjahr des Jahres 1996 in einem astronomisch rel. geringen Abstand von nur 15 Mio. km an der Erde vorbei (geringster Abstand am 26. MĂ€rz 1996). Diese Strecke entspricht nur etwa einem Zehntel (!) der Distanz Erde - Sonne ! Die Beobachtungsbedingungen waren auf der Nordhalbkugel besonders gĂŒnstig. Hyakutake versprach also ein besonders heller Komet zu werden, und er enttĂ€uschte die Astronomen nicht. Hyakutake prĂ€sentierte sich uns mit einem ĂŒberaus langen blĂ€ulichen Plasmaschweif. Als er sich spĂ€ter der Sonne nĂ€herte, zeigte er auch einen Staubschweif. Außerdem ĂŒberraschte er die Astronomen mit einer gewaltigen Wasserstoffaura um seinen Kern.

Der Komet Hale - Bopp (C/1995 O1)



Abb. 28: Komet C/1995 O1 Hale - Bopp

Der Komet "Hale - Bopp" (Bezeichnung C/1995 O1) bewegte sich auf seiner stark exzentrischen Bahn um die Sonne im FrĂŒhjahr des Jahres 1997 in einem Abstand von ca.200 Mio. km an der Erde vorbei. Die Beobachtungsbedingungen waren auf der Nordhalbkugel zur Zeit des Periheldurchgangs besonders gĂŒnstig.
Entdeckt wurde der "Jahrhundertkomet" am 22. Juli 1995 fast zeitgleich von Alan Hale in Cloudcraft, New Mexico und Thomas Bopp in Stanfield, Arizona als sie den Sternhaufen M 70 im Sternbild des SchĂŒtzen betrachteten. Schon zu dieser Zeit war Hale - Bopp ein Rekordkomet. Noch nie wurde ein Komet in so großer Sonnenentfernung entdeckt. Hale - Bopp befand sich zu diesem Zeitpunkt noch außerhalb der Jupiterbahn! Über die wahrscheinliche Helligkeit des Kometen zur Perihelstellung wurde jedoch nur vorsichtig spekuliert, denn ein Komet ist in solchen Dingen unberechenbar. Gespannt verfolgte man die Helligkeitsentwicklung des Kometen. Zur Jahreswende 1996/97 stand man der Auffassung, Hale - Bopp wĂŒrde ein besonders heller Komet werden, noch sehr skeptisch gegenĂŒber, da er zu diesem Zeitpunkt die vorherberechnete Helligkeit nicht erreichte. Doch schon Ende Januar entwickelte sich der Komet prĂ€chtig, so dass er schon bald eindeutig mit dem bloßem Auge als Komet am Morgenhimmel zu identifizieren war. Der Komet Hale - Bopp war wesentlich weiter von der Erde entfernt als sein VorgĂ€nger Hyakutake, erreichte aber eine noch grĂ¶ĂŸere Helligkeit. Dies lag daran, dass Hale - Bopp einen besonders großen Kern hatte und ungewöhnlich viele Tonnen Gas und Staub freisetzte, die eine spektakulĂ€re Schweiferscheinung entwickelten und ihn so zu einem besonders auffĂ€lligen Objekt am Himmel machten. Er zog seine Bahn durch die Sternbilder der Milchstraße und war somit ein reizvolles fotografisches Objekt.
Hale - Bopp durchlief am 1. April sein Perihel, wenige Tage nachdem er seinen geringsten Abstand zur Erde erreichte. An diesem Tag war die Freisetzung von Staubteilchen und ionisiertem Gas besonders hoch und der Komet erreichte eine SchweiflĂ€nge von 20 Grad und eine absolute Helligkeit (im Abstand von 1AE von Sonne und Erde) von - 1.3mag. Das bedeutet, Hale - Bopp war am Abendhimmel neben der Sonne und dem Mond das hellste kosmische Objekt. Außerdem war Hale - Bopp somit der dritthellste Komet, der je beobachtet wurde. Er dominierte am nĂ€chtlichen Himmel mit einem prĂ€chtigen Staubschweif und einem langen blĂ€ulichen Plasmaschweif. Eine verblĂŒffende Neuentdeckung fĂŒr die Forscher war der Natriumschweif. Einen solchen hatte man vorher noch nie beobachtet. Im Teleskop erkannte man um den Kern herum mehrere spiralförmige Schalen. Diese "Jets" entstanden durch den Austritt vom Staub und Gas aus dem rotierenden Kometenkern.

Meteore :
Ă  ,,Sternschnuppen'' ( GrĂ¶ĂŸe des verglĂŒhenden Gesteins: stecknadelkopfgroß ) Die hervorgerufenen Lichterscheinungen beim AtmosphĂ€reneintritt werden als Meteore bezeichnet. Die meisten Meteore gehören bestimmten Strömen an. Diese Ströme stehen im Zusammenhang mit Wolken grĂ¶ĂŸerer und kleinerer Partikel, die bei langsamer Auflösung von Kometen entstehen.

- man unterscheidet je nach StÀrke der Lichterscheinung :

1 teleskopische Meteore
.mit bloßem Auge nicht sichtbar
.werden durch Meteoroide mit Massen von bis zu 0.0001 g hervorgerufen

2 Sternschnuppen
.werden von Meteoroiden mit Massen von bis zu 10 g verursacht
.verdampfen bis auf winzige Restkörper

3 Bolide / Feuerkugeln
.Helligkeit grĂ¶ĂŸer als die mittlere Helligkeit des Planeten Venus
.gelangen als Meteorite bis zum Erdboden
.Massen bis zu 4 kg ( sehr selten )
.erzeugt bei Aufschlag neben Lichterscheinung auch donnerartiges GerÀusch
.hinterlĂ€sst Krater, starke VerwĂŒstungen ( verheerende Feuerkugel )
.Steinmeteorite 92%, Eisenmeteorite 6%, Stein - Eisen - Meteorite 2%
.Alter: Steinmeteorite 1 - 4 Mrd. Jahre / Eisenmeteorite 6 Mrd. Jahre

Interplanetare Materie :
Ă  zwischen Sonne und Planeten vorhandene Materie
- enthÀlt Staub, mikrometeorid. Kleinkörper sowie Plasma ( best. aus Wasserstoffatomen, und - ionen, Elektronen )
- mittlere Dichte: zw. 10- 19und 10- 22g/cm3
- geht von der Sonne aus ( Sonnenwind )

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