Planeten, Monde und kleine Himmelskörper einfach erklärt

Stell dir vor, du fliegst mit einem Raumschiff zum Jupiter und möchtest dort landen. Du suchst nach einem Landeplatz, aber du findest keinen. Warum? Weil Jupiter gar keine feste Oberfläche hat! Du würdest einfach immer weiter durch dichte, bunte Gaswolken fallen.

In unserem Sonnensystem gibt es Welten aus massivem Gestein und gigantische Kugeln aus Gas. Wenn wir Planeten, Monde und kleine Himmelskörper untersuchen, lernen wir, warum unser Sonnensystem so zweigeteilt ist. Außerdem werfen wir einen genauen Blick auf unseren Mond, entdecken Vulkane auf fremden Monden und klären ein für alle Mal, was Sternschnuppen eigentlich wirklich sind.

Vorwissen

• Die Reihenfolge der Planeten: Von der Sonne aus gesehen lauten die acht Planeten: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun.

  Beispiel: Ein bekannter Merksatz ist: „Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel.“

• Gravitation (Schwerkraft): Die unsichtbare Anziehungskraft, die Massen aufeinander ausüben.

  Beispiel: Die gewaltige Gravitation der Sonne zwingt die Planeten auf ihre kreisförmigen Umlaufbahnen, anstatt dass sie einfach geradeaus ins Weltall fliegen.

Aufgabentyp 1: Innere Gesteinsplaneten vs. äußere Gasriesen

Unser Sonnensystem ist in zwei völlig unterschiedliche Bereiche aufgeteilt, die durch eine Grenze aus Schutt und Steinen getrennt sind.

Das innere Sonnensystem besteht aus den vier Gesteinsplaneten: Merkur, Venus, Erde und Mars. Sie sind vergleichsweise klein und haben eine feste Oberfläche aus Gestein und Metall. Auf ihnen könntest du herumlaufen.

Das äußere Sonnensystem besteht aus den vier Gasriesen: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Sie sind gigantisch groß, bestehen fast nur aus Gasen und haben keine feste Oberfläche.

Warum ist das so? Als unser Sonnensystem entstand, begann die junge Sonne extrem viel Hitze abzustrahlen. Diese enorme Hitze wirkte wie ein Föhn: Sie erhitzte die leichten Gase der inneren Planeten so stark, dass sie einfach in den Weltraum weggeblasen wurden. Übrig blieben nur die schweren Materialien wie Gestein und Metall. Die äußeren Planeten waren weit genug von der Sonne entfernt. Dort war es kalt genug, sodass sie ihre riesigen Gashüllen festhalten konnten.

Genau zwischen dem letzten Gesteinsplaneten (Mars) und dem ersten Gasriesen (Jupiter) befindet sich der Asteroidengürtel. Das ist ein riesiger Ring aus Millionen von Gesteins- und Eisbrocken. Manche sind so klein wie ein Staubkorn, andere haben einen Durchmesser von fast $1000 \text{ km}$.

Aufgabentyp 2: Monde des Sonnensystems

Nicht nur Planeten kreisen um die Sonne, sondern viele Planeten haben eigene Begleiter, die um sie kreisen: die Monde.

Unser Erdmond Unser Mond braucht etwa $28 \text{ Tage}$, um die Erde einmal zu umkreisen. Er entstand vor Milliarden von Jahren, als ein anderer Himmelskörper mit der jungen Erde zusammenstieß und riesige Mengen an Gestein in den Weltraum schleuderte, die sich dann zum Mond zusammenballten.

Wenn du den Mond ansiehst, siehst du viele dunkle Flecken und Krater. Da der Mond viel kleiner ist als die Erde, hat er eine schwächere Gravitation und konnte keine Lufthülle (Atmosphäre) festhalten. Weil diese Schutzhülle fehlt, schlagen Gesteinsbrocken aus dem All ungebremst auf seiner Oberfläche ein und hinterlassen tiefe Krater.

Außerdem zeigt uns der Mond immer dieselbe Seite. Das liegt an der sogenannten gebundenen Rotation. Der Mond dreht sich in genau der gleichen Zeit einmal um seine eigene Achse, die er braucht, um einmal um die Erde zu fliegen.

Andere Monde im Sonnensystem Auch andere Planeten haben Monde. Der berühmte Forscher Galileo Galilei entdeckte die vier größten Monde des Jupiters. Einer dieser Monde heißt Io. Weil der riesige Jupiter mit seiner extrem starken Gravitation an Io zieht, wird dieser Mond ständig wie ein Gummiball durchgeknetet und verformt. Diese ständige Bewegung erzeugt im Inneren von Io so viel Hitze, dass er übersät ist mit aktiven Vulkanen!

Aufgabentyp 3: Asteroiden, Meteore, Meteoriten und Kometen

Im Weltall fliegen unzählige kleine und große Objekte herum. Je nachdem, wo sie sich befinden und was sie tun, geben wir ihnen unterschiedliche Namen. Die Unterscheidung ist eigentlich ganz einfach, wenn man sich ihren Weg zur Erde ansieht:

• Asteroiden: Das sind Gesteinsbrocken, die friedlich im Weltall herumfliegen (zum Beispiel im Asteroidengürtel).

• Meteore (Sternschnuppen): Wenn ein kleiner Asteroid (oft kleiner als ein Zentimeter) der Erde zu nahe kommt, stürzt er mit bis zu $70 \text{ km/s}$ in unsere Lufthülle (Atmosphäre). Durch die extreme Geschwindigkeit reibt er sich an der Luft. Diese Reibung erzeugt so viel Hitze, dass der Brocken hell aufleuchtet und vollständig verglüht. Das helle Aufleuchten am Himmel nennen wir eine Sternschnuppe oder einen Meteor.

• Meteoriten: Wenn der Gesteinsbrocken aus dem All sehr groß ist, verglüht er nicht vollständig in der Atmosphäre. Der Rest, der den feurigen Flug übersteht und tatsächlich auf dem Erdboden einschlägt, heißt Meteorit. Solche Einschläge können gewaltige Krater hinterlassen, wie zum Beispiel das Nördlinger Ries in Deutschland.

Kometen Kometen sind etwas Besonderes. Man nennt sie oft „schmutzige Schneebälle“, weil sie nicht nur aus Gestein und Staub, sondern zu einem großen Teil aus Eis bestehen. Sie haben sehr langgezogene (elliptische) Umlaufbahnen. Wenn ein Komet auf seiner Bahn in die Nähe der heißen Sonne kommt, beginnt sein Eis zu schmelzen und wird zu Gas. Dieses Gas und der Staub werden in den Weltraum gepustet. Wenn das Sonnenlicht diese Staub- und Gaswolke anstrahlt, leuchtet sie auf und wir sehen den berühmten, langen Kometenschweif.

Wichtige Erkenntnisse

• Gesteinsplaneten (innen) sind klein und fest. Gasriesen (außen) sind riesig und bestehen aus Gas. Die Hitze der jungen Sonne hat diese Trennung verursacht.

• Der Asteroidengürtel liegt zwischen Mars und Jupiter.

• Unser Mond hat viele Krater, weil ihm eine schützende Atmosphäre fehlt. Durch die gebundene Rotation zeigt er uns immer dieselbe Seite.

• Meteore (Sternschnuppen) verglühen in der Atmosphäre. Meteoriten schlagen auf dem Erdboden ein.

• Kometen sind „schmutzige Schneebälle“ aus Eis und Staub, die in der Nähe der Sonne einen leuchtenden Schweif bilden.