Die neue Biografie des Sonnensystems

Von Matthias Matting

Darf ich Sie einladen? Ich würde Sie gern auf eine spannende Reise durch unsere weite Heimat entführen. Wir biegen beim Virgo-Superhaufen von der intergalaktischen Autobahn ab, fahren bis zur lokalen Gruppe und suchen den Orionarm der Milchstraße. Zwischen Alpha Centauri, Barnards Stern und Wolf 359 versteckt sich ein wahres Kleinod, das Sonnensystem. 4,6 Milliarden Jahre alt, mit einem Zentralgestirn der Hauptreihenklasse G2, bestehend aus acht Planeten, einigen Zwergplaneten, Hunderttausenden Kleinplaneten und zahllosen Kometen. Steigen Sie mit mir auf 20 Kilometer hohe Berge. Tauchen Sie in dunkle Methanseen, bewundern Sie Stickstoff-Geysire, Eisvulkane und Ausbrüche glühender Lava. Beobachten Sie Wolkenformationen aus Schwefelwasserstoff und Blausäure. Staunen Sie über fliegende Schwämme und eckige Monde. Lernen Sie den Anti-Pluto kennen, den Doppel-Asteroiden Barbara oder den Narbenmond Kallisto. Verfolgen Sie Stürme, die sich mit Überschallgeschwindigkeit fortbewegen. Fragen Sie einsame Wanderer nach dem Weg, die die Sonne nur als hellsten Stern am Himmel erleben. Suchen Sie mit mir in im ewigen Dunkel liegenden Kratern, Vulkanschlünden oder warmen Ozeanen unter der Kruste nach Spuren außerirdischen Lebens. "Die neue Biografie des Sonnensystems" erklärt Geschichte, Gegenwart und Zukunft unseres Sonnensystems in klarer, unterhaltsamer Sprache. Das etwa 200 Seiten umfassende eBook enthält zehn eigens angefertigte Strukturgrafiken, 62 beeindruckende Bilder sowie einen Sach- und Namensindex. Es ist Nachfolger und perfekte Ergänzung für den Sachbuch-Bestseller "Die neue Biografie des Universums" vom selben Autor.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: AO Edition
• Erscheinungsdatum: 19. Juni 2013
• ISBN: 9783955771980

Buchvorschau

Inhaltsverzeichnis

Gestatten: Das Sonnensystem

Unsere Heimatadresse

Die Struktur des Sonnensystems

Die Entstehung des Sonnensystems

Die Geburt der Planeten

Die Entstehung der Monde

Die Sonne – unser Kernkraftwerk

Wandern auf der Sonne?

Der Kern der Sonne

Die äußeren Schichten

Heiße Atmosphäre

Sonnenflecken und solare Tsunamis

Der Lärm der Sonne

Die Farbe der Sonne

Die Probleme der Sonne

Die Sonne im Vergleich

Die Zukunft der Sonne

Merkur – Welt der Extreme

Der schnellste Bote

Eis an den Polen

Volltreffer vor 3,9 Milliarden Jahren

Venus – unser höllischer Zwilling

Kleine, fiese Schwester

Luftholen verboten

Der Treibhauseffekt

Ein Spaziergang zwischen Vulkanen

Wie die Venus um die Sonne wandert

Erde – der glückliche Planet

Die Gestalt der Erde

Die Bausteine der Erde

Erde und Wasser

Mehr als Luft

Wo die Polarlichter herkommen

Der Mond

Ein Doppelplanet

Der Aufbau des Mondes

Wie der Mond die Erde beeinflusst

Spaziergang am Meer

Meere, Berge, Flüsse

Wasser auf dem Mond

Keine dunkle Seite

Mars – der rote Planet

Keine Zivilisation, vielleicht Leben

Clever starten

Frühling, Sommer, Herbst, Winter

Der Aufbau des Mars

Paradies für Bergsteiger

Wasser auf dem Mars

Leben auf dem Mars

Die Mars-Monde

Ab zum Mars?

Asteroidengürtel – der unvollendete

Der fehlende Planet

Grüppchenbildung im All

Wasser von den Asteroiden

Asteroiden mit Monden

Jupiter – der Riesenplanet

Größer geht nicht

Der Aufbau des Jupiter

Die großen Stürme

Das Magnetfeld

Die Ringe des Jupiter

Die Monde des Jupiter

Der Vulkanmond Io

Der Ozeanmond Europa

Der Riesenmond Ganymed

Der Narbenmond Kallisto

Saturn – der Herr der Ringe

Das Auge des Saturn

Dreierlei Wolken

Saturns Ringsystem

Die Monde des Saturn

Mimas – wo sich Starwars und Pacman treffen

Enceladus – der Mond der Eisvulkane

Titan – die Methan-Erde

Hyperion – der fliegende Schwamm

Iapetus – der doppelgesichtige Mond

Uranus – der blaue Planet

Ein einziger Besucher

Der kälteste Planet

Uranus‘ Kindheitstrauma

Eine gemütliche Kugel

Ringe und Monde

Miranda – der Canyon-Mond

Ariel – der helle Mond

Titania – Uranus' größter Mond

Neptun – der fernste Planet

Temperamentvoller Planet

Der schöne blaue Neptun

Superionisches Wasser

Schöner wohnen

Das Ringsystem

Neptuns Begleiter

Nereid – der exzentrische Mond

Proteus – der eckige Mond

Triton – der Geysir-Mond

Hinter dem Horizont

Die Zentauren

Kuipergürtel – Zone der einsamen Planetoiden

Der klassische Kuipergürtel

Plutinos – für immer gebunden

Pluto – der degradierte Planet

Orcus – der Anti-Pluto

Die Scattered Disc – Unter der Fuchtel Neptuns

Eris – der Größte unter den Zwergen

Detached Objects – ganz weit draußen

Sedna – der einsame Wanderer

Am Rand des Sonnensystems – die Oortsche Wolke

Planet X – existiert er doch?

Nachwort

Index

Gestatten: Das Sonnensystem

Darf ich vorstellen? Das Sonnensystem. 4,6 Milliarden Jahre alt, mit einem Zentralgestirn der Hauptreihenklasse G2, bestehend aus acht Planeten, einigen Zwergplaneten, Hunderttausenden Kleinplaneten und zahllosen Kometen, die es auf eine Gesamtmasse von etwa 2 mal 10³⁰ Kilogramm bringen.

Das ist mehr als 300.000 Mal so schwer wie unser Heimatplanet, die Erde. 99,86 Prozent dieser Masse stecken in der Sonne. Vom verbleibenden Rest machen die vier Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun noch einmal 99 Prozent aus, wobei neun Zehntel davon in Jupiter und Saturn stecken.

Die Gravitationswirkung der Sonne reicht etwa zwei bis vier Lichtjahre in das umgebende Weltall. Das ist denn auch die Ausdehnung, die die Astronomen dem Sonnensystem zuschreiben. Der interstellare Raum beginnt allerdings schon vorher: Ab der so genannten Heliopause ist nicht mehr der von der Sonne ausgehende Teilchenstrom, der Sonnenwind, dominierend, sondern das interstellare Medium.

Unsere Heimatadresse

Wenn wir außerirdischen Besuch erwarten, müssten wir unsere Heimatadresse etwa so angeben – in der Hoffnung, dass der Gast mit unseren Begriffen überhaupt etwas anfangen kann: Beim Virgo-Superhaufen von der intergalaktischen Autobahn abbiegen. Passanten nach der 47 Galaxien umfassenden Lokalen Gruppe fragen. Dort angekommen, eine Milchstraße mit einem balkenförmigen Kern und zwei dominierenden Spiralarmen suchen. Zwischen den 200 bis 400 Milliarden Sternen der Milchstraße den Orionarm ausfindig machen. Er befindet sich etwa 15.000 Lichtjahre nördlich der Symmetrieachse der Galaxis beziehungsweise etwa 25.000 Lichtjahre entfernt von ihrem Kern und gehört zu den sekundären Spiralarmen zwischen Perseus-Arm und Scutum-Centaurus-Arm, etwas näher am Perseus-Arm.

Sobald Ihnen hier eine etwa 2000 Lichtjahre große, elliptische Häufung von jungen Sternen und Sternentstehungsgebieten auffällt, sie wird Gouldscher Gürtel genannt, bitte etwas näher heranfliegen. Mitten darin werden Sie eine einige Hundert Lichtjahre große, sanduhrförmige und besonders materiearme Blase im interstellaren Medium bemerken, die von einer Supernova verursacht wurde. Keine Sorge, die Gefahr ist seit 300.000 Jahren vorbei. Damals explodierte vermutlich der 800 Lichtjahre vom Sonnensystem entfernte Geminga, den Radioastronomen heute noch als Pulsar nachweisen können (andere Theorien meinen, dass die Lokale Blase schon vor 10 bis 20 Milliarden Jahren durch mehrere Supernovae entstand).

Jetzt bitte aufpassen und genauer hinsehen, dann sollte Ihnen die Lokale Flocke auffallen, die etwa 30 Lichtjahre groß ist und deutlich mehr kosmische Materie (vor allem Wasserstoffgas) als die Umgebung enthält. Die Sonne durchwandert dieses Gebiet seit 100.000 Jahren und wird wohl noch einmal mindestens dieselbe Zeit brauchen, um wieder sauberes Gebiet zu erreichen. Sie ist nicht der einzige Stern in der Umgebung. Am besten suchen Sie nach einem Dreifachstern, den die Menschlinge Alpha Centauri nennen. Er besteht aus einem eng gebundenen, gelben Doppelstern (Alpha Centauri A und B), der in größerer Entfernung von einem roten Zwerg (Alpha Centauri C oder Proxima Centauri) umkreist wird. Nur 4,4 Lichtjahre weiter sollten Sie die Sonne finden.

Falls sich niemand meldet (die Menschen sind manchmal sehr mit ihren eigenen Angelegenheiten beschäftigt. Sie kennen das ja, Familienstreit, der manchmal laut wird), klingeln Sie einfach bei den nächsten Nachbarn Barnards Stern (5,9 Lichtjahre entfernt), Wolf 359 (7,8 Lichtjahre), Lalande 21185 (8,3 Lichtjahre), Luyten 726-8 (8,7 Lichtjahre) oder Ross 154 (9,7 Lichtjahre) und hinterlassen Sie Ihre Botschaft dort. Alle drei sind als rote Zwerge längst im Rentenalter. Alternativ können Sie es auch bei Sirius (8,6 Lichtjahre entfernt) probieren, der etwa doppelt so groß wie die Sonne ist und von dem weißen Zwergstern Sirius B umkreist wird.

Wenn Sie Ihr Raumschiff auf einem bewachten Parkplatz abstellen wollen, ohne das Risiko, von den Erdlingen entdeckt zu werden, empfehlen wir den Planeten Alpha Centauri Bb. Sie können sich dort in Ruhe an die Erdgravitation gewöhnen, denn der Planet ist nur rund 1,1 Mal so schwer wie Ihr Ziel. Allerdings sollten Sie sich auf sehr sommerliches Wetter gefasst machen: Da Alpha Centauri Bb seinen Stern in nur 4 Prozent der Entfernung Erde – Sonne umkreist, dürften die Oberflächentemperaturen bei 1300 Grad Celsius liegen.

Die Struktur des Sonnensystems

Wenn Sie sich dem Ziel nähern, bremsen Sie Ihr Raumfahrzeug bitte allmählich ab. Sie riskieren sonst Kollisionen mit den Milliarden Objekten, die die Oortsche Wolke bilden. Diese formt eine Kugelschale mit einem Durchmesser von zwei bis vier Lichtjahren um den Zentralstern. Ab und zu lösen sich durch Gravitations-Einfluss von außerhalb Objekte aus ihr, die im inneren Sonnensystem dann als Kometen auftauchen.

Das nächste Hindernis auf dem Weg zur Erde ist die sogenannte Scattered Disc (SD). Sie weisen Ihren Piloten besser rechtzeitig darauf hin, denn die SD enthält gewissermaßen alle Falschfahrer auf der Himmelsautobahn: Die Objekte (SDOs), aus denen sie besteht, bewegen sich nicht in der Ebene der Planeten um die Sonne, sondern in stark exzentrischen Bahnen. Dazu gehört etwa der Zwergplanet Eris.

Bevor Sie nun den Kuipergürtel erreichen, der Ihnen weitere Zwerg- und Kleinplaneten in den Weg stellt (darunter den lange als Planeten eingestuften Pluto), durchqueren Sie die Heliopause. Hier beginnt der Einfluss des 1,5 Millionen Kilometer pro Stunde schnellen Sonnenwinds, was Sie an einer Veränderung der Strahlungsverhältnisse bemerken sollten. Er besteht aus Elektronen, Protonen und Heliumkernen, während das interstellare Medium zu 90 Prozent aus neutralem Wasserstoffgas zusammengesetzt ist.

Im Äußeren Sonnensystem, das in 60facher Entfernung Erde – Sonne mit dem Planeten Neptun beginnt, beherrschen die vier Gasriesen das Bild. Neptun und Uranus, die beiden äußeren Gasriesen, besitzen dabei einen kompakteren, gefrorenen