Das Sonnensystem ist das Planetensystem, das aus der Sonne und den Himmelselementen besteht, die durch die Schwerkraft mit der Sonne zusammengehalten werden. Die Sonne ist ein Hauptreihenstern der G2-Klasse mit einem Durchmesser von 1,39 Millionen Kilometern. Die Sonne macht 99,86 % der Masse des Sonnensystems aus und ist der der Erde am nächsten gelegene Stern.
Das Sonnensystem befindet sich in der lokalen interstellaren Wolke, die sich in der lokalen Blase des Orion-Arms innerhalb der Milchstraße befindet . Die Milchstraße ist zwischen 150.000 und 230.000 Lichtjahre groß und hat zwischen 100 und 400 Milliarden Sterne. Als Referenz: Es gibt keinen Planeten in unserem Sonnensystem, der mehr als ein Lichtjahr von der Sonne entfernt ist.
Im Raum zwischen diesen Himmelskörpern befindet sich interplanetare Materie. Einer Definition zufolge wird das Sonnensystem durch die Heliopause, den Rand der Heliosphäre, begrenzt.
Merkmale des Sonnensystems
Das Sonnensystem ist im Kosmos aufgrund einer Reihe von Besonderheiten einzigartig, die es von anderen Sternensystemen und Himmelsobjekten im Universum unterscheiden. Zu diesen Funktionen gehören:
- Der zentrale Stern des Sonnensystems, die Sonne, ist ein gelber Zwergstern der Spektralklasse G2V.
- Größe der Sonne (durchschnittlicher Durchmesser): Ungefähr 1,4 Millionen Kilometer (109-facher Erddurchmesser).
- Anzahl der Planeten: 8, wobei es sich um eine Mischung aus terrestrischen Planeten (Merkur, Venus, Erde und Mars) und Riesenplaneten (Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun) handelt.
- Die Erde ist der einzige bekannte Himmelskörper, der Leben ermöglicht.
- Anzahl der erkannten Zwergplaneten: 5 (Pluto, Eris, Makemake, Haumea und Ceres).
- Anzahl der Monde im Sonnensystem: Mehr als 200 bekannte Monde.
- Durchschnittliche Entfernung von der Erde zur Sonne (Astronomische Einheit – AU): Ungefähr 149,6 Millionen Kilometer (93 Millionen Meilen).
- Größe des Erdmondes (durchschnittlicher Durchmesser): Ungefähr 3.474 Kilometer (etwas mehr als ein Viertel der Größe der Erde).
- Größter Planet im Sonnensystem (nach Durchmesser): Jupiter mit einem Durchmesser von etwa 139,8 Tausend Kilometern.
- Kleinster Planet (nach Durchmesser): Merkur mit einem Durchmesser von etwa 4.880 Kilometern.
- Anzahl der Hauptplanetenringe: Saturn hat mindestens 83 Hauptringe.
- Bekannte Kometen: Tausende Kometen, obwohl die genaue Zahl schwer zu bestimmen ist.
- Asteroiden im Asteroidengürtel: Es gibt mehr als 1,1 Millionen katalogisierte Asteroiden, obwohl es viele kleinere, nicht katalogisierte gibt.
- Entfernung von Pluto zur Sonne (in AE): Variabel aufgrund seiner elliptischen Umlaufbahn, beträgt aber im Durchschnitt etwa 39,5 AE (etwa 5,9 Milliarden Kilometer oder 3,67 Milliarden Meilen).
Komponenten des Sonnensystems
Neben der Sonne enthält das Sonnensystem acht Planeten, fünf Zwergplaneten, mehr als eine Million bekannte Asteroiden, 644 Planetenmonde, Zwergplaneten und Asteroiden sowie 3.701 bekannte Kometen. Die meisten dieser Objekte umkreisen die Sonne auf Bahnen mit geringer Neigung gegenüber der Ekliptik.
Die meisten großen Elemente, die die Sonne umkreisen, bewegen sich in derselben virtuellen Ebene, der sogenannten Ekliptikebene.
Die Sonne, der zentrale Stern des Sonnensystems
Die Sonne enthält durch ihre Anziehungskraft alle Planeten des Sonnensystems, die sie umkreisen; zusätzlich zu anderen Körpern, die ihm gehören.
Es handelt sich um einen mittelgroßen Stern, aber aufgrund seiner Nähe ist er der einzige Stern, dessen Kreisform mit bloßem Auge erkennbar ist.
Die Sonne gibt Energie in Form von Strahlung aus den Kernfusionsreaktionen von Wasserstoffatomen ab , die in ihrem Inneren stattfinden. Diese Energie ist für das Leben lebenswichtig, da sie es uns ermöglicht, auf der Erde lebensfreundliche Temperaturbereiche aufrechtzuerhalten und einige Grundelemente der Nahrungskette die Photosynthese durchführen zu können.
Schätzungen zufolge entstand die Sonne vor etwa 5 Milliarden Jahren und befindet sich in der Mitte ihres Lebens.
Planeten des Sonnensystems
Das Sonnensystem umfasst:
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Terrestrische Planeten: Merkur, Venus, Erde, Mars.
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Riesenplaneten: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun
Alle Planeten und die meisten Elemente des Sonnensystems kreisen um die Sonne in der gleichen Richtung wie unser Zentralstern (vom Nordpol der Sonne aus gesehen gegen den Uhrzeigersinn).
Mit Ausnahme von Venus und Uranus drehen sich die meisten Planeten in der gleichen Richtung um ihre Achse wie um die Sonne.
Die Umlaufbahnen von Objekten um die Sonne werden durch die Keplerschen Gesetze beschrieben. Ihnen zufolge dreht sich jedes Objekt auf einer Ellipse, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht.
Satelliten von Planeten und Monden
Die vier größten Planeten sind Gasriesen. Diese Planeten haben auch Ringe, dünne Bänder aus kleinen Teilchen, die sich fast im Gleichklang auf sehr engen Umlaufbahnen drehen.
Winzige Planeten
Ein Zwergplanet ist ein kugelförmiges Objekt, das sich auf einer heliozentrischen Umlaufbahn bewegt, aber den umgebenden Raum nicht verlassen hat.
Hier ist die Liste einiger der bekannten Zwergplaneten im Sonnensystem:
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Pluto ist vielleicht der bekannteste Zwergplanet und galt bis 2006 als neunter Planet im Sonnensystem.
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Eris ist der größte bekannte Zwergplanet im äußeren Sonnensystem. Es war eines der Objekte, die aufgrund seiner ähnlichen Größe zur Neudefinition von Pluto als Zwergplanet beitrugen.
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Makemake ist ein weiterer Zwergplanet im Kuipergürtel und bekannt für seine extrem kalte und helle Oberfläche.
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Haumea ist ein Zwergplanet im Kuipergürtel mit einer ungewöhnlich länglichen Form aufgrund seiner schnellen Rotation.
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Ceres ist der größte Zwergplanet im Asteroidengürtel und liegt zwischen Mars und Jupiter.
Kleinere Körper
Ein Kleinkörper im Sonnensystem ist ein Himmelskörper, der die Sonne umkreist und weder ein Planet noch ein Zwergplanet noch ein Satellit ist. Zu den Kleinkörpern des Sonnensystems gehören: Asteroiden (Kleinplaneten), Meteoriten und Meteoritenkörper, Kometen.
Die Kleinkörper des Sonnensystems werden in folgende Gruppen eingeteilt:
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Asteroidengürtel.
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Transneptunische Objekte und der Kuipergürtel.
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Oortsche Wolke.
Ursprung des Sonnensystems
Nach modernem Denken und der Theorie des Sonnennebels entstand das Sonnensystem vor etwa 5 Milliarden Jahren durch die Ansammlung und Kompression einer Gasstaubwolke durch die Schwerkraft.
Aufgrund der Rotation waren die Kompressionsgeschwindigkeiten der Wolken parallel und senkrecht zur Rotationsachse unterschiedlich, was zur Abflachung der Wolke und zur Bildung einer charakteristischen protoplanetaren Scheibe und eines dichten, heißen Protosterns im Zentrum führte. Die Planeten entstanden durch Akkretion dieser Scheibe.
Innerhalb von 50 Millionen Jahren wurden Druck und Dichte des Wasserstoffs im Zentrum des Protosterns so hoch, dass eine Kernfusionsreaktion von Wasserstoffatomen ausgelöst wurde. Diese Kernenergie ist der Ursprung der Sonnenenergie.
Während die Sonne ihre Wasserstoff-Brennstoffreserven verbraucht, neigt die Energie, die zur Aufrechterhaltung des Kerns freigesetzt wird, zur Neige, was dazu führt, dass sich die Sonne zusammenzieht. Dadurch erhöht sich der Druck im Inneren und die Erwärmung des Kerns beschleunigt die Verbrennung des Kraftstoffs.