Naturwissenschaften im Fokus Reihenherausgeber Harald Frater

Transkript

1 Naturwissenschaften im Fokus Reihenherausgeber Harald Frater

2 Dieter Lohmann Im Fokus: Sonnensystem Eine Reise durch unsere kosmische Heimat

3 Autoren MMCD NEW MEDIA GmbH Film- und Medienproduktion Düsseldorf, Deutschland Dieter Lohmann MMCD NEW MEDIA GmbH Film- und Medienproduktion Düsseldorf, Deutschland ISBN DOI / ISBN (ebook) Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Springer Spektrum Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Planung und Lektorat: Frank Wigger, Meike Barth Einbandabbildung: NASA/JPL Einbandentwurf : deblik, Berlin Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Springer Spektrum ist eine Marke von Springer DE. Springer DE ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media

4 Inhaltsverzeichnis 1 Geboren aus Feuer und Staub Zeitreise zum Anfang des Sonnensystems... 1 Turbulenzen in der Urwolke... 1 Kohlenmonoxid-Schnee, Wassereis und Sonnenwind... 2 Wüsten, Lücken und ein Unruhestifter... 5 Glutball Erde die Anfänge unseres Planeten... 6 Von der Todesfalle zur Wiege des Lebens Sturm von der Sonne Höllenfeuer im Lichtgestirn Ein ganz normaler Zwergstern Rätselhafte Hitze die Atmosphäre der Sonne Der Super-Flare Die Entdeckung der Sonnenstürme Reißende Gummibänder Was passiert bei einem solaren Ausbruch? Polarlichter und Stromausfall die Folgen Chaos im Orbit Weltraumwetterbericht als Frühwarnung Das solare Maximum und der Sonnenzyklus Merkur Dem innersten Planeten auf der Spur Geheimnisvoller Sonnennachbar Das erste Rätsel: die Topografie Alte Vulkane und frische Löcher V

5 VI Inhaltsverzeichnis Das zweite Rätsel: die Zusammensetzung Das dritte Rätsel: das Magnetfeld Das vierte Rätsel: Der Kern des Merkur Das fünfte Rätsel: Die Atmosphäre Das sechste Rätsel: Helle Flecken an den Polen Was sind die dunklen Stellen? Venus höllische Schwester der Erde Das Rätsel der Phasen Ein dunkler Fleck vor der Sonne: Venustransit Venusjagd: Der Transit als Messhilfe für die astronomische Einheit Ziel Venus: Besuch beim ersten fremden Planeten Riesensturm am Venus-Südpol Auf der Suche nach dem verschwundenen Wasser Tödlicher Treibhauseffekt Bergketten, Kontinente und rätselhafte Ringgräben Treibhauseffekt als Motor der Venus-Tektonik? Feuerberge und Lavaströme Mond: Treuer Begleiter der Erde Luna gegen Apollo Kalter Krieg im All Faszinierende Einöde Die ersten Schritte auf dem Mond 70 Das wissenschaftliche Erbe der Apollo-Missionen Bebenwellen verraten das Innenleben Wasser sogar auf dem Mond Eis im Krater oder doch nicht? Planetare Katastrophe: Wie entstand der Mond? Theorie mit vielen offenen Fragen Ein Magma-Ozean und das Große Bombardement Rätselhafte Krater-Asymmetrie Rückkehr zum Mond wird es wieder bemannte Mondmissionen geben?... 87

6 Inhaltsverzeichnis VII 6 Sonderfall Erde? Das Geheimnis der Habitabilität Eine Frage der Lage und der Atmosphäre Eine Frage der Zeit Eine Frage der Größe Eine Frage der Bewegung Auf der Suche nach Erdzwillingen Mars der kalte Bruder der Erde Marslandschaft: Extreme auf kleinem Raum Atmosphäre: Sauerstoff statt Kohlendioxid Das Rätsel der wandernden Dünen Vulkanriesen und Supervulkane Wasser: Flüsse und Seen auf dem Roten Planeten Katastrophale Sturzfluten Ein urzeitliches Marsmeer Regen, Schnee und Wasserdampf Flüssiges Wasser noch heute? Rinne und Kanäle am Hang Indizien für Wassererosion?. 122 Marsgestein: Grau und mild statt rot und aggressiv? Bemannte Reise zum Mars: Achtung Strahlung Asteroidengürtel: Rush-Hour zwischen Mars und Jupiter 129 Trümmer aus der Frühzeit des Sonnensystems Folgenreiche Kollisionen Fahndung nach dem Ursprung des Dino-Killers Erdnahe Asteroiden: Wilde Mischung Getrennt und doch gemeinsam: das Rätsel der Asteroidenpaare Ein Kometen-Friedhof im Asteroidengürtel? Vesta: vernarbtes Relikt eines Protoplaneten Ceres: der größte unter den Kleinen

7 VIII Inhaltsverzeichnis 9 Jupiter: Gasriese mit Geheimnissen Mord unter Hochdruck Das Rätsel des verlorenen Streifens Supersturm: Der Rote Riese Das Innere: Wasserstoffmetall und Heliumregen Das Magnetfeld: Beep-Beep aus dem All Entstehung ungeklärt die rätselhafte Vergangenheit des Riesenplaneten Januskopf: Warum der Gasriese zugleich schützt und bedroht 161 Impaktfolgen: Eine seltsame Aschenwolke und viel Wasserdampf Rätselhafte Rippelmuster im Ring Der Hofstaat des Gasriesen die Monde des Jupiter Galilei und die vier Rätselsterne Io: Innenläufer mit brodelndem Innenleben Von Gezeitenkräften durchgewalkt Ein Ozean aus flüssigem Magma Europa: Salzmeer unter der Eiskruste Das Rätsel der Risse Isoliert: Ein irdischer See als Modell Eiskruste: Undurchdringliche Barriere oder nährende Hülle? 178 Wasserdampf-Fontänen eine Verbindung zum subglazialen Meer? Aktive Chemie im Eis Ganymed: der zweigesichtige Riese Kallisto: der ungleiche Zwilling Bombardement in der Gefahrenzone Saturn: Besuch beim Herrn der Ringe Gase, Innenleben und eine stürmische Atmosphäre Der Große Weiße Fleck: Superstürme auf dem Saturn Rätsel um das polare Sechseck Polarlichter und ein pulsierender Herzschlag

8 Inhaltsverzeichnis IX Eine magnetische Nabelschnur zwischen Saturn und Enceladus Das Rätsel der Ringe Ringvarianten: Der unsichtbare Riese und die Spiralen Monde als Materiallieferanten Schattenspiele: Das Phänomen der Speichen Regnende Ringe zeichnen Streifen Rätsel Titan Methanwelt unter orangefarbenem Schleier Ein Mond ohne Gesicht Landung auf dem Mond des Saturn Seen und Ozeane aus Methan Wolken, Stürme und ein großer Kreislauf Ein Himalaya auf dem Saturnmond Gibt es einen flüssigen Ozean unter der Kruste? Vulkane mit Lava aus Eis Uranus und Neptun: Eisige Außenwelten Ein seltsamer Komet die Entdeckung des Uranus Platzwechsel im frühen Planetensystem Langweilig nur auf den ersten Blick: Das Wetter auf dem Uranus Uranus und Neptun: Magnetfeld mit vier Polen Ringe, Monde und drei trojanische Begleiter Neptun: Auf der Suche nach dem Störplanet Stürmische Winde und ein heißer Südpol Gasige Kometenspuren Klumpen und Bögen im Außenring Ungewöhnlicher Kleinplanet zwischen Uranus und Neptun Eisige Außenseiter: Pluto und seine Geschwister Planet X die Entdeckung des Pluto Viel zu hell und enttäuschend klein

9 X Inhaltsverzeichnis Dynamisches Duo mit katastrophaler Vergangenheit Exzentrisch und fremd? Pluto bekommt Geschwister Acht oder zwölf die folgenreiche Entscheidung der IAU Plutos Atmosphäre: dünn und rätselhaft warm Die Oberfläche: starke Kontraste und wechselnde Helligkeit 255 Sachverzeichnis License: creative commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported