Introduction
Das Planetensystem, das wir unser Zuhause nennen, befindet sich in einem äußeren Spiralarm der Milchstraßengalaxie.
Unser Sonnensystem besteht aus unserem Stern, der Sonne, und allem, was durch die Schwerkraft an sie gebunden ist – die Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, Zwergplaneten wie Pluto, Dutzende von Monden und Millionen von Asteroiden, Kometen und Meteoroiden.
Außerhalb unseres eigenen Sonnensystems gibt es mehr Planeten als Sterne am Nachthimmel. Bislang haben wir Tausende von Planetensystemen entdeckt, die andere Sterne in der Milchstraße umkreisen, und es werden ständig weitere Planeten gefunden. Man geht davon aus, dass die meisten der Hunderte von Milliarden Sterne in unserer Galaxie eigene Planeten haben, und die Milchstraße ist nur eine von vielleicht 100 Milliarden Galaxien im Universum.
Während unser Planet in gewisser Weise nur ein kleiner Fleck in dem riesigen Kosmos ist, haben wir da draußen eine Menge Gesellschaft. Es scheint, dass wir in einem Universum voller Planeten leben – ein Netz aus unzähligen Sternen, begleitet von Familien von Objekten, von denen einige vielleicht sogar eigenes Leben haben.
Größe und Entfernung
Größe und Entfernung
Unser Sonnensystem reicht viel weiter als die acht Planeten, die die Sonne umkreisen. Zum Sonnensystem gehört auch der Kuiper-Gürtel, der hinter der Umlaufbahn des Neptun liegt. Dies ist ein spärlich besetzter Ring von Eiskörpern, die fast alle kleiner sind als das bekannteste Kuiper-Gürtel-Objekt, der Zwergplanet Pluto.
Und jenseits der Ränder des Kuipergürtels befindet sich die Oortsche Wolke. Diese riesige kugelförmige Hülle umgibt unser Sonnensystem. Sie wurde noch nie direkt beobachtet, aber ihre Existenz wird aufgrund von mathematischen Modellen und Beobachtungen von Kometen, die wahrscheinlich von dort stammen, vorhergesagt.
Die Oortsche Wolke besteht aus eisigen Weltraumtrümmern von der Größe von Bergen und manchmal auch größer, die unsere Sonne in einer Entfernung von bis zu 1,6 Lichtjahren umkreisen. Diese Schale aus Material ist dick und erstreckt sich von 5.000 Astronomischen Einheiten bis zu 100.000 Astronomischen Einheiten. Eine Astronomische Einheit (oder AU) ist die Entfernung von der Sonne zur Erde, oder etwa 93 Millionen Meilen (150 Millionen Kilometer). Die Oortsche Wolke ist die Grenze des Gravitationseinflusses der Sonne, an der umlaufende Objekte umkehren und näher an unsere Sonne zurückkehren können.
Die Heliosphäre der Sonne reicht nicht ganz so weit. Die Heliosphäre ist die Blase, die durch den Sonnenwind entsteht – ein Strom aus elektrisch geladenem Gas, der von der Sonne in alle Richtungen nach außen bläst. Die Grenze, an der der Sonnenwind durch den Druck interstellarer Gase abrupt abgebremst wird, nennt man den Terminationsschock. Diese Kante tritt zwischen 80-100 Astronomischen Einheiten auf.
Zwei NASA-Raumsonden, die 1977 gestartet wurden, haben den Terminationsschock überschritten: Voyager 1 im Jahr 2004 und Voyager 2 im Jahr 2007. Aber es wird noch viele tausend Jahre dauern, bis die beiden Voyager die Oortsche Wolke verlassen.
Entstehung
Enstehung
Unser Sonnensystem entstand vor etwa 4,5 Milliarden Jahren aus einer dichten Wolke aus interstellarem Gas und Staub. Die Wolke kollabierte, möglicherweise durch die Schockwelle eines nahe gelegenen explodierenden Sterns, einer sogenannten Supernova. Als diese Staubwolke kollabierte, bildete sie einen solaren Nebel – eine sich drehende, wirbelnde Scheibe aus Material.
Im Zentrum zog die Schwerkraft mehr und mehr Material nach innen. Schließlich war der Druck im Kern so groß, dass Wasserstoffatome begannen, sich zu Helium zu verbinden und dabei eine enorme Energiemenge freisetzten. Damit war unsere Sonne geboren, die schließlich mehr als 99 Prozent der verfügbaren Materie anhäufte.
Auch weiter draußen in der Scheibe verklumpte die Materie. Diese Klumpen zerschellten ineinander und bildeten immer größere Objekte. Einige von ihnen wurden so groß, dass sie durch ihre Schwerkraft zu Kugeln geformt werden konnten und zu Planeten, Zwergplaneten und großen Monden wurden. In anderen Fällen bildeten sich keine Planeten: Der Asteroidengürtel besteht aus Teilen des frühen Sonnensystems, die sich nie ganz zu einem Planeten zusammenfügen konnten. Andere kleinere Reststücke wurden zu Asteroiden, Kometen, Meteoroiden und kleinen, unregelmäßigen Monden.
Struktur
Struktur
Die Ordnung und Anordnung der Planeten und anderer Körper in unserem Sonnensystem ist auf die Art und Weise zurückzuführen, wie sich das Sonnensystem gebildet hat. In der Nähe der Sonne konnte nur felsiges Material der Hitze standhalten, als das Sonnensystem jung war. Aus diesem Grund sind die ersten vier Planeten – Quecksilber, Venus, Erde und Mars – terrestrische Planeten. Sie sind klein und haben feste, felsige Oberflächen.
In der Zwischenzeit haben sich in den äußeren Regionen des jungen Sonnensystems Materialien angesiedelt, die wir als Eis, Flüssigkeit oder Gas zu sehen gewohnt sind. Die Schwerkraft zog diese Materialien zusammen, und dort finden wir die Gasriesen Jupiter und Saturn und die Eisriesen Uranus und Neptun.
Potenzial für Leben
Potenzial für Leben
Unser Sonnensystem ist der einzige Ort, von dem wir wissen, dass er Leben beherbergt, aber je weiter wir forschen, desto mehr finden wir Potenzial für Leben an anderen Orten. Sowohl der Jupitermond Europa als auch der Saturnmond Enceladus haben globale Salzwasserozeane unter dicken, eisigen Hüllen.
Monde
Monde
Es gibt mehr als 150 bekannte Monde in unserem Sonnensystem und mehrere weitere, die auf eine Bestätigung ihrer Entdeckung warten. Von den acht Planeten sind Merkur und Venus die einzigen, die keine Monde haben. Die Riesenplaneten holen sich die meisten Monde. Jupiter und Saturn führen seit langem die Anzahl der Monde in unserem Sonnensystem an. In gewisser Weise ähneln die Schwärme von Monden um diese Welten den Mini-Versionen unseres Sonnensystems. Pluto, kleiner als unser eigener Mond, hat fünf Monde in seiner Umlaufbahn, darunter den Charon, einen Mond, der so groß ist, dass er Pluto zum Wackeln bringt. Auch winzige Asteroiden können Monde haben. Im Jahr 2017 fanden Wissenschaftler heraus, dass der Asteroid 3122 Florence zwei winzige Monde hat.