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Entstehung und Beschreibung unseres Sonnensystem
Das von mir überarbeitete Bild der NASA zeigt die Planeten und Zwergplaneten unseres Sonnensystem in der ab dem 24.08.2006 geltenden Klassifizierung
Beschreibung des Sonnensystem
Das Sonnensystem, das auch als Solarsystem bezeichnet wird, besteht aus der Sonne als Hauptkörper, den Planeten und ihren Monden, den Zwergplaneten und ihren Monden, Planetoiden (Asteroiden), Kometen sowie wie den Meteoroiden und der Gesamtheit aller Gas- und Staubteilchen, die durch die Anziehungskraft der Sonne im Sonnensystem zusammengehalten werden. Als Planetensystem bezeichnet man die Gesamtheit der die Sonne umlaufenden Körper und Partikel unter Ausschluß der Sonne selbst.
Entstehung des Sonnensystem
Vor etwa fünf Milliarden Jahren bewegte sich an der Stelle, an der sich heute unser Sonnensystems befindet, eine sehr große und weit ausgedehnte Wolke aus Gas und Staub um das Zentrum der Milchstraße, die auch Galaxis genannt wird. Hauptbestandteile dieser Wolke waren die beim Urknall entstandenen Gase Wasserstoff und Helium. Die schwereren Elemente (Wasser, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid sowie auch andere Kohlenstoffverbindungen, Ammoniak und Siliziumverbindungen) wurden im Inneren von Sternen erzeugt und bei deren Explosion freigesetzt. Diese Materiewolke zog sich infolge der eigenen Schwerkraft zusammen und verdichtete sich. Man vermutet, daß die Druckwellen der Explosion einer relativ nahe an der Wolke befindlichen Supernova den Anstoß dazu gegeben hat. Fast die gesamte in der Wolke befindliche Materie stürzte ins Zentrum der Wolke und bildete dort einen sogenannten Protostern. Ein Protostern ist ein Stern im frühest beobachtbaren Stadium, jedoch vor dem Beginn der Kernreaktionen im Sterninnern. Dieser Protostern kollabierte weiter, so daß in seinem Innern Druck und Temperatur so weit anstiegen bis ein Kernfusionsprozess gezündet wurde. Hierbei verschmolzen dann Wasserstoffkerne zu Heliumkernen. Die dabei freigesetzte Energie erzeugte einen Strahlungsdruck, der der Gravitation entgegenwirkte und dadurch eine weitere Kontraktion aufgehalten hat. Damit war dann letztendlich ein stabiler Stern entstanden. Der so entstandene Stern ist der Hauptkörper des Sonnensystem, also unsere Sonne. Während diesem Prozeß verlief das Objektwachstum keineswegs gleichmäßig. Die schwersten Objekte übten die größten Anziehungskräfte aus und zogen somit Materie aus einem weiten Umkreis an, was sie noch schneller wachsen ließ. Einen weiteren und maßgeblichen Einfluß auf die Prozesse der Planetenentstehung hatte selbstverständlich der Abstand der Protoplaneten zu der noch jungen Sonne. In Sonnennähe kondensierten die nur schwerflüchtigen Elemente und Verbindungen aus, während die leichtflüchtigen Gase durch den kräftigen Sonnenwind weggerissen wurden. In der heißen Sonnennähe entstanden demzufolge die inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars. In den wesentlich kälteren Regionen der Sonnenferne konnten die entstehenden Planeten auch die leichtflüchtigen Gase festhalten. In Sonnenferne bildeten sich somit die Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun sowie der Zwergplanet Pluto. Der nicht von den Planeten eingesammelte Teil der Materie hat sich zu wesentlich kleineren Objekten verbunden, namentlich zu den Kometen und Asteroiden (Planetoiden).
Ich kann Ihnen auch noch ein Video von alpha Centauri empfehlen, in dem Professor Harald Lesch der Frage nachgeht
“Wie ist das Sonnensystem entstanden?”
Massen und Durchmesser der Körper im Sonnensystem
Der Hauptkörper unseres Sonnensystem ist, wie bereits mehrfach erwähnt, unsere Sonne. Mit der ihr eigenen Masse von 333.000 Erdmassen vereinigt sie fast die gesamte Masse des Sonnensystem in sich selbst. Die Ausstrahlung der Sonne hingegen bestimmt weitgehend den Energiehaushalt aller anderen Körper innerhalb des Sonnensystem. Das von diesen Objekten wahrnehmbare Licht ist überwiegend reflektiertes Sonnenlicht, Es kommt aber auch absorbiertes und in Eigenleuchten umgesetztes Sonnenlicht vor. Die Planeten, die unsere Sonne umkreisen, weisen in ihrer Gesamtheit eine Masse von rund 447 Erdmassen auf. Die Monde der Planeten und Zwergplaneten besitzen insgesamt etwa 0,12 Erdmassen. Die Gesamtmasse der Planetoiden beläuft sich auf ca. 0,05% der Erdmasse, die der Kometen auf etwa 1,1 Erdmassen und die der Meteoriden auf weniger als ein Milliardstel der Erdmasse. Die Planetendurchmesser liegen zwischen etwa 143.000 und 4.800 Kilometern, die der Monde der Planeten und Zwergplaneten zwischen ca. 2.200 und einigen zehn Kilometern. Die Planetoiden weisen im Durchmesser Maße von 1.000 Kilometern bis herab zu einem Kilometer auf. Die Kometenkerne haben Durchmesser zischen einem und hundert Kilometern. Der Schweif der Kometen kann bis auf mehrere hundert Millionen Kilometer anwachsen. Meteoriden haben Durchmesser zwischen 1 cm und 0,01 mm. Die interplanetare Materie des Sonnensystem wird von der Gesamtheit der im Sonnensystem vorhandenen Meteoriden und Staubteilchen sowie dem vorhandenen Gas in Form der Atome, Ionen und freier Elektronen gebildet. Gelegentlich zählt man auch die Gesamtheit der Planetoiden und Kometen mit dazu.
Aufbau der Körper im Sonnensystem
Bezüglich ihres Aufbaus kann man die größeren Objekte des Sonnensystems in drei Gruppen aufteilen: Die erdartigen Himmelskörper bestehen regelmäßig aus einem mehr oder minder großen Eisenkern und einem Gesteinsmantel. Ihre Massen und Radien sind relativ klein, ihre mittlere Dichte ist relativ hoch. Die zweite Gruppe wird von den Jupiterartigen Planeten gebildet. Bei ihnen ist ein Gesteinskern von einem gasförmigen und möglicherweise flüssigem Mantel umgeben. Die chemische Zusammensetzung dieses Mantels entspricht etwa der Zusammensetzung unserer Sonne. Masse und Radien sind groß, die mittlere Dichte ist niedrig. Die dritte Objektgruppe bilden die eisartigen Körper innerhalb des Sonnensystem, die hauptsächlich aus gefrorenen Materialien (Wasserstoffverbindungen der Elemente Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff) und demnach also aus Methan, Ammoniak und Wasser bestehen. Ihre Massen und Radien sind klein, ihre mittlere Dichte ist niedrig.
Anziehungskräfte und Umlaufbahnen der Körper im Sonnensystem
Unser Sonnensystem wird durch die Massenanziehung der Sonne zusammengehalten, die verhindert, daß sich die Objekte des Sonnensystem beliebig weit von der Sonne entfernen können. Die bei der Bahnbewegung der Himmelskörper um die Sonne auftretenden Zentrifugalkräfte sorgen andererseits dafür, daß sie nicht in die Sonne stürzen können. Die vorherrschende Bewegungsrichtung ist rechtläufig, was auch der Bewegungsrichtung der Erde um die Sonne entspricht. Die rückläufige Bewegungsrichtung kommt nur bei einigen wenigen Monden sowie bei wenigen Kometen und Meteoriden vor. Die Objektgruppen unterscheiden sich durch die mittlere Exzentrizität sowie die mittlere Neigung ihrer Bahnen gegen die Hauptebene im Sonnensystem, die wiederum angenähert mit der Erdbahnebene zusammenfällt. Die Planeten bewegen sich auf kreisähnlichen Bahnen, die nur sehr wenig gegen die Erdbahnebene geneigt sind. Um einiges größer sind die Mittelwerte der Exzentrizität und Bahnneigung bei der Gruppe der Planetoiden und der kurzperiodischen Kometen. Die Bahnen der langperiodischen Kometen sind parabelnahe Ellipsen. Sie zeigen keine erkennbare Ausrichtung zur Erdbahnebene. Die Bahnen der Monde der Planeten und Zwergplaneten sind zumeist kreisähnlich. Sie liegen fast immer in der Nähe der Äquatorebene ihrer zugehörigen Planeten.
Klassifizierung der Himmelskörper des Sonnensystem in der seit dem 24.8.06 geltenden Fassung der IAU
Während der Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union (IAU) in Prag ist eine neue Klassifizierung der Körper im Sonnensystem beschlossen worden. Dabei gab einen eindeutigen Verlierer: Pluto ist künftig nur noch ein Zwergplanet und damit hat das Sonnensystem seit dem 24. August 2006 nur noch acht Planeten. Zunächst hatte während der alle drei Jahre stattfindenden Generalversammlung der IAU alles danach ausgesehen, daß unser Sonnensystem zukünftig mindestens 12 Planeten haben würde. Eine Kommission der Internationalen astronomischen Union hatte einen Entwurf für eine Planetendefinition ausgearbeitet, der am ersten Tag der Konferenz veröffentlicht wurde: Danach sollte zukünftig ein Objekt als Planet gelten, wenn es um eine Sonne kreist, nicht aber selbst ein Stern ist und eine Masse hat, die so groß ist, daß die eigene Anziehungskraft dafür sorgt, daß das Objekt eine runde Form bekommt. Diese neue Definition hätte aber ziemlich drastische Folgen gehabt: Pluto hätte zwar seinen Status als Planet behalten, hinzugekommen wäre aber nicht nur der seit einiger Zeit als zehnte Planet gehandelte 2003 UB313, sondern auch der bisherige Plutomond Charon sowie der erste zwischen Mars und Jupiter entdeckte Asteroid Ceres. Unser Sonnensystem hätte nach diesem Kommissionsvorschlag zunächst 12 Planeten gehabt. Da es aber schon so eine Art Warteliste für den Planetenstatus gab, wäre die Anzahl der Planeten in nächster Zukunft nochmals drastisch gestiegen. Im Verlauf der Konferenz stellte sich dann aber relativ schnell heraus. daß niemand wirklich zufrieden war mit dieser vorgeschlagenen Definition. An der Aussicht, nach der Entdeckung weiterer Kuiper-Gürtel-Objekte bald 20 oder noch mehr Planeten im Sonnensystem zu haben, konnten viele Wissenschaftler überhaupt keinen Gefallen finden. Heftig wurde hinter den Kulissen der Generalversammlung an einer anderen Definition für den Planetenbegriff gearbeitet. Am Tag der Entscheidung stand dann auch die veränderte Version des ursprünglichen Entwurfs zur Abstimmung: Als Planet sollte nach dieser Abstimmungsvorlage gelten, wer 1. um eine Sonne kreist; 2. kein ein Stern ist; 3. eine Masse hat, die so groß ist, daß die eigene Anziehungskraft dafür sorgt, daß das Objekt eine runde Form bekommt und 4. seine Umgebung von anderen Objekten freigeräumt hatt. Die Delegierten stimmten für die letztgenannte Definition, so daß unser Sonnensystem nun nur noch acht Planeten aufweist. Für den ehemaligen Planeten Pluto gab es abschließend noch ein Trostpflaster: Planet wird künftig als Zwergplanet bezeichnet, ebenso wie der ehemalige Planetoid Ceres und der als zehnter Planet gehandelte 2003 UB313. Daher hat unser Sonnensystem ab sofort nur noch acht Planeten - Zeit also, sich nach einem neuen Merksatz umzusehen. Vielleicht helfen Schulbücher aus der Zeit, zu der Pluto noch nicht entdeckt war. Entsprechend der neuen Richtlinie ist Plutos neuer Name zukünftig (134340) Pluto und 2003 UB313 führt zukünftig den Namen (136199) Eris. Voraussichtlich werden im Verlaufe der Zeit noch weitere Objekte zu der neu geschaffenen Klasse der Zwergplaneten hinzukommen. Derzeit werden mehr als ein Dutzend Objekte näher untersucht und stehen auf der Überwachungs- und Beobachtungsliste der IAU.
Im Juni 2008 hat das Exekutivkomitee der IAU auf seiner Sitzung in Oslo der Klasse Zwergplanten eine neue Unterklasse mit dem Namen Plutoiden zugeordnet. Nach der Definition der IAU sind Plutoiden Objekte im Sonnensystem, die die Sonne jenseits der Neptunbahn umrunden und genug Masse haben, um ein nahezu kugelförmiges Aussehen zu erhalten ohne den Bereich ihrer Bahn von anderen Objekten freigeräumt zu haben. Im weiteren Verlauf des Jahres 2008 hat die IAU zwei Objekten des Sonnensystem den Status Zwergplanet zugewiesen, und zwar am 14.07. dem Kuiperobjekt 2005 FY9 (Makemake) und am 17.09. dem Kuiperobjekt 2003 EL61 (Haumea). Die IAU rechnet auch in Zukunft mit einer wachsenden Anzahl dieser Himmelsobjekte. Entsprechende Überwachungen und Beobachtungen sind gestartet.
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Planeten
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Planeten sind Objekte, die sich auf einer Bahn um die Sonne befinden und über eine ausreichende Masse verfügen, um durch ihre Eigengravitation eine annähernd runde Form zu bilden und die Umgebungen ihrer Bahnen bereinigt haben und keine Monde sind.
Mitglieder dieser Klasse sind: Merkur - Venus - Erde - Mars - Jupiter - Saturn - Uranus - Neptun
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Zwergplaneten
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Zwergplanten sind Objekte, die sich auf einer Bahn um die Sonne befinden und über eine ausreichende Masse verfügen, um durch ihre Eigengravitation eine annähernd runde Form zu bilden und die Umgebungen ihrer Bahnen nicht bereinigt haben und keine Monde sind.
Mitglieder dieser Klasse sind: Pluto - Ceres - Eris - Makemake - Haumea
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Plutoiden
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Unterklasse der Klasse Zwergplaneten
Plutoiden sind Objekte, die die Sonne jenseits der Neptunbahn umrunden und genug Masse haben, um ein nahezu kugelförmiges Aussehen zu erhalten ohne den Bereich ihrer Bahn von anderen Objekten freigeräumt zu haben.
Mitglieder dieser Klasse sind: Pluto - Eris - Makemake - Haumea
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Kleinkörper
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Kleinkörper sind Objekte, die sich auf einer Bahn um die Sonne befinden und über keine ausreichende Masse verfügen, um durch ihre Eigengravitation eine annähernd runde Form zu bilden und die Umgebungen ihrer Bahnen nicht bereinigt haben und keine Monde sind. Hierzu gehören die unregelmäßig geformten Asteroiden, auch Planetoiden genannt und die Kometen.
Mitglieder dieser Klasse sind: Asteroiden auch Planetoiden genannt sowie Kometen
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Monde
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Monde sind Objekte, die sich auf einer Bahn um einen Planeten oder Zwergplaneten befinden und somit die Sonne nur indirekt umkreisen.
Mitglieder dieser Klasse sind die Monde von: Erde - Mars - Jupiter - Saturn - Uranus - Neptun - Pluto
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Meteoriden
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Meteoriden sind kleine Objekte des Sonnensystems welche die Erdbahn kreuzen. Sobald sie in die Erdatmosphäre eintreten werden sie als Meteore (Sternschnuppen) wahrgenommen. Die Überreste, die auf der Erdoberfläche einschlagen, werden Meteorit genannt.
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