Unser Sonnensystem Kindergarten der Menschheit

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Anna Inken Kaiser
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1 Unser Sonnensystem Kindergarten der Menschheit H. Lichtenegger Institut für Weltraumforschung Österreichische Akademie der Wissenschaften Graz Einstein Junior Graz, 24.

2 Sonnensystem Merkur Venus Erde Mars 150 Mio km 3 Mrd km Koplanare Bahnebenen Gleicher Umlaufsinn 2

3 Bahnen und Rotationsachsen Größte Exzentrizität: 0.2 (Merkur) Größte Bahnneigung: 7 (Merkur) Größte Neigung der Rotationsachse: 177 (Venus) Pluto: e = 0.25, i = 17, ε = 123 3

4 Asteroidengürtel Ansammlung von 10 6 Asteroiden (r< 500 km) zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter (ca. 2 bis 3.5 AU) Gesamtmasse 10% des Erdmondes 4

5 Kuipergürtel Ansammlung von 10 6 Kleinkörpern (r < 1000 km) jenseits der Neptunbahn (30 bis 50 AU) Gesamtmasse 10% der Erdmasse Bahnen mit relativ großer Neigung und Exzentrizität Halley Vermutlich Quelle kurzperiodischer Kometen 5

Oortsche Wolke Hale Bopp Sedna Oort cloud object candidates Number Name

(AU) Year of discovery 76.1 892 2003 148209 2000 CR 105 ~250 km 44.

6 Oortsche Wolke Hale Bopp Sedna Oort cloud object candidates Number Name Sedna Equatorial diameter (km) km Perihelion (AU) Aphelion (AU) Year of discovery CR 105 ~250 km SQ km KV km Vermutete Wolke von Planetesimalen (r< 1000 km) zwischen Kuipergürtel und 10 5 AU (1.5 Lj) Wahrscheinlich Ursprungsort langperiodischer Kometen 6

7 Nomenklatur Planeten Zwergplaneten Plutoiden Kleinkörper Monde Meteoriden 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 die Umgebungen ihrer Bahnen bereinigt haben und keine Monde sind. Mitglieder dieser Klasse sind: Merkur - Venus - Erde - Mars - Jupiter - Saturn - Uranus Neptun 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 die Umgebungen ihrer Bahnen nicht bereinigt haben und keine Monde sind. Mitglieder dieser Klasse sind: Pluto - Ceres - Eris - Makemake - Haumea Unterklasse der Zwergplaneten Plutoiden sind Objekte, die die Sonne jenseits der Neptunbahn umrunden und genug Masse haben, um ein nahezu kugelförmiges Aussehen zu erhalten, aber ohne den Bereich ihrer Bahn von anderen Objekten freigeräumt zu haben. Mitglieder dieser Klasse sind: Pluto - Eris - Makemake Haumea 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 und Kometen 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 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. IAU

3 10 23 kg 2440 km 58 Mio km (0.4 AU) 88 Tage 58.

8 Merkur Masse Radius Entfernung von Sonne Umlaufsdauer Eigenrotation Min/Max Temp Merkur Atmosphäre - Monde kg 2440 km 58 Mio km (0.4 AU) 88 Tage 58.6 Tage -180/430 C Exosphäre Schwaches Magnetfeld Ausgedehnter metallischer Kern 8

9 Venus Venus Masse kg Radius 6052 km Entfernung von Sonne 108 Mio km (0.72 AU) Umlaufsdauer 0.62 Jahre (225 Tage) Eigenrotation -243 Tage Wolken aus H2SO4 Min/Max Temp 460 C Atmosphäre CO2, N2 Superrotation Monde - Dichte CO2 Atmosphäre (Boden: 90 bar) Galileo Kein eigenes Magnetfeld 9

10 Erde Masse Radius Entfernung von Sonne Umlaufsdauer Eigenrotation Min/Max Temp Erde kg 6371 km 150 Mio km (1 AU) 1 Jahr 23h 56m -90/60 C Atmosphäre N 2, O 2 Monde 1 Atmosphäre aus N 2 und O 2 Wolken aus Wasserdampf Wasserozeane Jahreszeiten Ausgeprägtes eigenes Magnetfeld Mond: a = km R = 1740 km 10

11 Mars Masse Radius Entfernung von Sonne Umlaufsdauer Eigenrotation Min/Max Temp Atmosphäre Mars Monde kg 3396 km 228 Mio km (1.5 AU) 1.9 Jahre 24h 37m -90/-5 C CO 2, N 2, Ar Dünne CO 2 Atmosphäre (Boden: 7 mbar) Kein eigenes Magnetfeld Hinweise auf Existenz von flüssigem Wasser in der Frühzeit Jahreszeiten Phobos Deimos Phobos: a = km, 11 km Deimos: a = km, 6 km 11

12 Jupiter Masse Radius Entfernung von Sonne Umlaufsdauer Jupiter kg km 778 Mio km (5.2 AU) 11.9 Jahre Wolken aus Ammoniak, Ammoniumhydrosulfid, Wasserdampf Riesige Windsysteme Io Europa Eigenrotation Min/Max Temp - Atmosphäre Monde 66 9h 55m H 2, He Starkes eigenes Magnetfeld Gesteinskern Ganymed: a = km R = 2630 km Ganymed 12

13 Saturn Enceladus Rhea Masse Radius Entfernung von Sonne Umlaufsdauer Eigenrotation Saturn Min/Max Temp - Atmosphäre Monde kg km 1.4 Mrd km (9.5 AU) 29.4 Jahre 10h 40m H 2, He Wolken aus Ammoniak, Ammoniumhydrosulfid, Wasserdampf Ausgepräges Ringsystem Riesige Windsysteme Starkes eigenes Magnetfeld Gesteinskern Titan Titan: a = km R = 2575 km 13

Uranus Masse Radius Entfernung von Sonne

14 Uranus Masse Radius Entfernung von Sonne Umlaufsdauer Uranus kg km 2.9 Mrd km (19.2 AU) 84.0 Jahre Eigenrotation -(17h 14m) Min/Max Temp - Atmosphäre H 2, He, CH 4 Monde 27 Blaugrüne Farbe durch Methan Feines, dunkles Ringsystem Irreguläres Magnetfeld Eiskern Titania a = km R = 790 km Miranda Titania Oberon 14

15 Neptun Masse Radius Neptun kg km Blau Farbe durch Methan und andere Gase Proteus Larissa Entfernung von Sonne 4.5 Mrd km (30.1 AU) Schwache Ringe Umlaufsdauer Eigenrotation Min/Max Temp Jahre 16h 6m Irreguläres Magnetfeld Eiskern Triton Atmosphäre H 2, He, CH 4 Monde 13 Triton a = km R = 1350 km 15

16 Gasplaneten: Innerer Aufbau 16

17 Molekül- und Staubwolken Sichtbares Licht Barnard 68 Infrarot Entfernung: 500 Lj Durchmesser: 0.5 Lj Masse: 3 M S 17

Entstehung der Planeten Diffuse interstellare Gaswolke hoher Dichte und niedriger Temperatur Dichtefluktuationen führen zu lokalen Verdichtungen Verklumpung unter Wirkung der eigenen

18 Entstehung der Planeten Diffuse interstellare Gaswolke hoher Dichte und niedriger Temperatur Dichtefluktuationen führen zu lokalen Verdichtungen Verklumpung unter Wirkung der eigenen Gravitationsfelder zu immer dichteren Strukturen Kontraktion zu linsenförmig abgeflachtem Gasgebilde und Ausformung eines protostellaren Kerns und einer protoplanetaren Akkretionsscheibe Lokale Verklumpungen des Staubmaterials innerhalb der gasförmigen Akkretionsscheibe Vertikale Entmischung von Staub und Gas und Ansammlung von Staub in der Scheibenebene Wachstum zu metergroßen Materiebrocken Ausbildung instabiler Verdichtungen oder hydrodynamischer Stoßwellen führt zur Entstehung kilometergroßer Planetesimale Anwachsen der Planetesimale zu Planeten innerhalb von ~ Jahren durch gegenseitige inelastische Stöße 18

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