ASTRONOMIE
TEIL 1

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Unser Sonnensystem: Wie es entstand
Entstehung | Merkur | Venus | Erde | Mars
Jupiter | Saturn | Uranus | Neptun | Pluto

Die Entstehung des Sonnensystems

Die Milchstraße ist unsere Heimatgalaxie. Der Name Galaxie entstammt dem Griechischen und bedeutet selbst nichts anderes als "milchig". Sehen wir uns doch einmal unsere Nachbargalaxie an: Der Andromedanebel liegt uns am nächsten, aber es sind immerhin 2,2 Millionen Lichtjahre bis dorthin. Ein Lichtjahr entspricht einer Entfernung von 9460 Milliarden Kilometern. Zusammen mit grob 40 weiteren Galaxien bilden wir und der Andromedanebel eine überschaubare Gruppe von Galaxien.

Unsere Milchstraße besteht aus verschiedenen spiralförmigen Armen. Das nebenstehende Bild ist ein Versuch der NASA, unsere Heimat von außen darzustellen. Tatsächlich hat es noch keine Sonde vermocht, die Galaxie zu verlassen und eine Aufnahme aus dem Jenseits zu senden - und in den nächsten Jahrzehnten wird dies wohl auch nicht passieren. Auf einem der himmlischen Tentakel, nämlich dem Orionspiralarm, befindet sich 30.000 Lichtjahren vom Zentrum entfernt unser Sonnensystem. Früher bestand es aus der Sonne und den 9 Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto. Der letzte Planet, Pluto, ist uns allerdings im Jahre 2006 abhanden gekommen (nicht als Himmelskörper, aber ihm wurde von der IAU, der Internationalen Astronomischen Union, der ordentliche Planetenstatus aberkannt und er muss seither ein kümmerliches Dasein als Zwergplanet fristen. Immerhin plant die NASA für das Jahr 2015 einen Vorbeiflug mit der Sonde New Horizons). Von den neun, bzw. heute acht Planeten sind nur die vier sonnennahen Merkus, Venus, Erde und Mars begehbar, also von fester Masse. Die übrigen sind Gasplaneten und weder Sonden noch Raumschiffe können auf ihnen landen. Einen Landeplatz bieten lediglich ihre Monde.

Es war einmal - vor mindestens 4,6 Milliarden Jahren

Protoplaneten
Protoplaneten (Grafik: NASA)

Die Kraft, mit der alles begann, ist die Schwerkraft. Man nimmt an, dass am Anfang unseres Sonnensystems nur eine Ansammlung verschiedener Teilchen bestand: Eine Wolke aus Wasserstoff, Helium, Kohlenstoff, Sauerstoff, Eisen und anderen Elementen schwebte vor rund 4,6  Milliarden Jahren friedlich vor sich hin.  In dieser Wolke kam es nun durch ein großes Ereignis, wie etwa der Druckwelle einer nahegelegenen Supernova, zu Turbulenzen. Der Begriff Supernova steht für die Explosion eines Sternes am Ende seiner Lebenszeit, bei dem eine große Menge an Material ausgestoßen wird. Durch das Ereignis könnten sich innerhalb der Wolke Teilchen verdichtet und so an Masse gewonnen haben. Diese ersten Klumpen zogen nun nach dem Gesetz der Massenanziehung weitere Teilchen an und wuchsen so zu den ersten frühen Planeten, den sogenannten Protoplaneten (griech. protos = der Erste). Die Datierung von 4,6 Milliarden Jahre geht auf die ältesten Meteoriten zurück, die Geologen auf unserer Erde entdeckten.

Das Sonnensystem und die Planeten

Unsere Sonne

Durchmesser:
1,4 Millionen Kilometer

Alter:
4,5 Milliarden Jahre

Oberflächentemperatur:
5.500 Grad Celsius

Masse:
333.000 Erdmassen

Wenn auch die Erde, anders als es die Astronomen des Mittelalters vermuteten, eine Kugelgestalt hat, das Sonnensystem ist eine Scheibe! Und das kam vermutlich so: Aufgrund der Turbulenzen und der neu entstandenen Gravitationszentren drehte sich die Wolke um einen neuen Mittelpunkt und flachte dabei immer weiter ab. In ihrer Mitte, verschmolzen Wasserstoff- zu Heliumkernen. Es entstand das gewaltige Kernfusionskraftwerk Sonne. Die Sonne stabilisierte sich und führte ihren Umwandlungsprozess fort. Wie aber entstanden die Planeten? Zunächst wirbelten eine Vielzahl von kleineren Körpern bis zur Größe des Erdmondes um die Sonne. Dabei kollidierten sie miteinander, die  Einschlagsspuren der Meteoritenkrater erinnern uns auf der Erde daran, und formten sich zu größeren Gebilden in einem Umkreis von rund 6 Milliarden Kilometern um das Zentrum. Es entwickelte sich die heute bekannte Himmelmachanik mit ihren elliptischen Bahnen der Planeten und der sie umkreisenden Monde. Die vielen kleineren Teilchen wurden an Planeten und Monde gebunden. Nur weit außerhalb des Zentrums, jenseits des Neptuns, befinden sich im Kuipergürtel und der Oortschen Wolke noch größere Ansammlungen von kleineren Himmelskörpern, Asteroiden, Kometen und Asteroiden, die ungebunden im All schweben. 

Die Energie der Sonne

Die Sonne besitzt eine ungeheuer große Masse, nämlich über 99% der Gesamtmasse aller Himelskörper unseres Systems Sonnensystems. Im ihrem Kern herrscht eine Temperatur von 10-15 Millionen Grad, ideal für den Prozess der Umwandlung von Wasserstoff zu Helium. Ihre Oberfläche, die Photosphäre, hat keine scharfen Konturen, sondern ist eine 300-400 km dicke Schicht, die Licht und Wärme für das gesamte Sonnensystem abgibt. Auch die Sonne hat eine begrenzte Haltbarkeit. Eines Tages, wenn kein Wasserstoff mehr in ihrem Kern ist, wird sie sich zu einem roten Riesen verändern, ihre Bestandteile in den Weltraum schleudern und das Leben wird auf der Erde vernichtet werden. Die Sonne wird dann ein Rest aus Kohlenstoff und Sauerstoff sein, ein sogenannter Weißer Zwerg. Bis zu diesem Ereignis wird es aber voraussichtlich noch mehrere Milliarden Jahre dauern.

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