Sonnensysteme

Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel. Diesen Satz hast Du vielleicht auch schon einmal gehört, denn es ist der Merkspruch für unser Sonnensystem. Alle Planeten umkreisen die Sonne und die Sonne ist das Zentrum unseres Sonnensystems. Aber was wissen wir noch über unser Sonnensystem? Das erfährst Du in der folgenden Erklärung.

Sonnensystem einfach erklärt

Wenn von einem Sonnensystem die Rede ist, dann spricht man von einem Planetensystem, welches sich um einen Zentralkörper bewegt. Der Zentralkörper ist ein Stern, bei unserem Sonnensystem ist das die Sonne. Um sie kreisen die Planeten, welche durch die Gravitationskraft auf ihren Bahnen gehalten werden.

Abb. 1: Unser Sonnensystem

Wie Du es im Bild erkennen kannst, bewegen sich die Planeten auf fast kreisförmigen Bahnen um die Sonne. In der Realität sind die Bahnen elliptisch und die Planeten bewegen sich auch nicht wie in der Abbildung auf einer Linie um die Sonne, sondern haben alle ihre eigene individuelle Bahnbewegung.

Neben den Planeten sind auch andere Himmelskörper im Sonnensystem vorhanden. Darunter zählen Kometen, Asteroiden und Meteoriten und Zwergplaneten. Auch Monde sind ein Teil von Sonnensystemen, obwohl diese sich um einen anderen Zentralkörper, wie die Erde, bewegen. Allesamt befinden sich im Einflussbereich der Sonne bzw. dem Zentralstern.

Sonnensystem Definition

Alle Himmelskörper in der Nachbarschaft unserer Sonne, die in der unmittelbaren Einflusssphäre ihrer sind, sind Teil unseres Sonnensystems. Sie werden alle durch den Einfluss der Schwerkraft der Sonne im Sonnensystem gehalten.

Doch wie ist unser Sonnensystem entstanden?

Entstehung des Sonnensystems

Vor der Entstehung unseres Sonnensystems gab es eine riesige Gaswolke. Durch die Schwerkraft bündelte sich ein Großteil der Gaswolke zusammen. Daraus entstand ein Stern, unsere Sonne. Knapp 99 % der Masse unseres Sonnensystems befindet sich in der Sonne. Die übrige Masse der Gaswolke verblieb zunächst als Gaswolke bestehen.

Als die Sonne zu strahlen begann, trug die Strahlung der Sonne die Teilchen der Gaswolke von sich weg.

Aus den dichteren Teilen der Gaswolken entstanden wiederum Planeten. Die Masse der Gaswolke zog sich also zusammen und formte runde, feste Kugeln und Planeten entstanden. Auch andere Himmelskörper entstanden auf diese Art und Weise.

Unser Sonnensystem besteht aus 8 Planeten, einem Zentralstern und vielen Zwergplaneten und Kleinkörpern. Aber was wissen wir noch über unser Sonnensystem?

Sonnensystem Informationen

Wie Du bereits gelernt hast, befindet sich im Zentrum unseres Sonnensystems die Sonne als Zentralkörper. Unser gesamtes Planetensystem dreht sich also um die Sonne. Das Sonnensystem wiederum ist Teil der Milchstraße, einer Galaxie, die sich um ein schwarzes Loch im Zentrum unserer Galaxie dreht. Forscher*innen schätzen, dass es insgesamt über 100 Milliarden Galaxien gibt. In diesen Galaxien sind wiederum hunderte Milliarden Galaxien vorhanden. Es gibt dementsprechend eine riesige Anzahl an Sonnensystemen im Universum.

In diesen Sonnensystemen bewegen sich die Planeten auf elliptischen Umlaufbahnen um ihren Zentralstern herum.

Es ist fast unmöglich, die genaue Größe des Sonnensystems zu bestimmen, weil der Einflussbereich der Gravitation der Sonne unendlich groß ist. Die entferntesten Objekte, die noch ein Teil unseres Sonnensystems sind, sind die Kometen der Oortschen Wolke. Diese sind knapp 1,6 Lichtjahre von der Sonne entfernt.

Sonnensystem Aufbau

Neben den Planeten gibt es auch noch andere Besonderheiten, wie den Asteroidengürtel und den Kuipergürtel in unserem Sonnensystem.

Abb. 2: Aufbau unseres Sonnensystems

Der Asteroidengürtel ist eine Region zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter, an der sich besonders viel Asteroiden und andere Himmelskörper angesammelt haben, die allerdings allesamt kleiner als Planeten sind. Der größte Körper in dieser Region ist der Zwergplanet Ceres mit einem Durchmesser von 950 Kilometern. Zum Vergleich: Unser Mond hat einen Durchmesser von über 3 Kilometern. Der restlichen Objekte in dieser Region sind deutlich kleiner.

Der Kuipergürtel befindet sich außerhalb der Neptunumlaufbahn und beherbergt ähnlich wie der Asteroidengürtel Himmelskörper, die kleiner sind als Planeten. Im Kuipergürtel befinden sich allerdings deutlich mehr größere Körper, es gibt allein über 70.000 Himmelskörper mit einem größeren Durchmesser als 100 Kilometer und zwei Zwergplaneten mit Durchmessern von über 1000 Kilometern, Haumea und Makemake.

Bei der Beschreibung von Sonnensystemen wird oft von einer habitablen Zone gesprochen.

Das Klima auf Planeten in der habitablen Zone ist weder zu heiß aufgrund der Nähe zur Sonne, noch zu kalt wegen der zu großen Distanz zur Sonne.

Planeten in der habitablen Zone eines Sonnensystems sind allerdings nicht automatische Garanten für tatsächliches Leben. Die Erde und der Mars befinden sich in der habitablen Zone des Sonnensystems. Allerdings hat der Mars sein Magnetfeld schon früh in seiner Geschichte verloren, wodurch große Teile der Atmosphäre und vermutlich auch Wasser von der Sonnenstrahlung weggetragen wurde. Dadurch ist die Atmosphäre so dünn und das Klima so unverhältnismäßig auf dem Mars.

Schau Dir jetzt die Planeten unseres Sonnensystems an.

Sonnensystem Planeten

Die Planeten in unserem Sonnensystem heißen Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

Abb. 3: Die Planeten unseres Sonnensystems

Alle diese Planeten befinden sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne. Doch ihre Umlaufbahnen sind nicht kreisförmig, sondern elliptisch, manche der Bahnen sind gestaucht, die anderen sind eher gestreckt.

Sonnensystem Bewegung

Planeten bewegen sich auf fast kreisförmigen, elliptischen Bahnen um die Sonne. Sie befinden sich auf unterschiedlichen Umlaufbahnen, mit unterschiedlichem Abstand und Geschwindigkeit zur Sonne.

Der Planet Merkur ist der nächste Planet zur Sonne und ist 57 Millionen Kilometer von dieser entfernt. Merkur bewegt sich mit rund $48\frac{km}{s}$ um die Sonne herum.

Die Erde hingegen ist 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt und bewegt sich deutlich langsamer um die Erde. Sie bewegt sich nur mit knapp $30\frac{km}{s}$ um die Sonne.

Jeder Planet rotiert sich des Weiteren auch um die eigene Achse. Jede volle Umdrehung ist ein Tag, dabei ist jeder Tag, auf jedem Planeten unterschiedlich lang. Ein durchschnittlicher Tag auf der Erde dauert 24 Stunden. Auf dem Planeten Venus dauert eine komplette Rotation, also ein Tag, fast 118 Tage.

Die Planeten des Sonnensystems bewegen sich nicht nur um die Sonne, sondern auch das gesamte Sonnensystem ist dauerhaft in Bewegung. Unser Sonnensystem bewegt sich mit 220 Kilometern pro Sekunde durchs All und um das Zentrum unserer Galaxie, die Milchstraße. Im Zentrum der Milchstraße befindet sich ein schwarzes Loch und für eine Umrundung braucht unser Sonnensystem 226 Millionen Jahre.

Abb. 4: Helix Bewegung unseres Sonnensystem

Wie Du in der Abbildung erkennen kannst, ergeben die Bahnen von der Sonne und ihren Planeten durchs all eine Helix bzw. spiralförmige Bewegungsbahn.

Die Sonne bewegt sich durch das All und die Planeten folgen, aufgrund der gegenseitigen Anziehung, der Sonne. Die Sonne bewegt sich auf einer Bahn um das Zentrum der Milchstraße. Verfolgt wird die Sonne von ihren Planeten auf deren elliptischen Umlaufbahnen. Um der Sonne folgen zu können, müssen die Planeten neben ihrer umkreisenden Bewegung auch eine, der Sonne folgende Bewegung besitzen. Daraus resultiert diese Helix förmige Bewegung durch das Universum.

Forscher*innen suchen schon seit Jahrzehnten nach anderen Sternensystemen und Exoplaneten, auf denen ein Leben, wie auf der Erde möglich ist. Durch Weltraumteleskope konnte man unzählige erdähnliche Planeten finden, die wie die Erde flüssiges Wasser besitzen könnten. Es gibt einige andere interessante Sternensysteme/ Sonnensysteme, allerdings konnte man noch keine Lebensform in anderen Sonnensystemen nachweisen.