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Unser Sonnensystem – Entstehung, Aufbau & Objekte

Unser Sonnensystem besteht aus der Sonne als Zentrum sowie den acht Planeten, die sie umkreisen. Unter anderem zählt hierzu auch die Erde. Hinzu kommen Satelliten, wie beispielsweise die Monde der Planeten, Zwergplaneten wie der Pluto und weitere Kleinkörper, zum Beispiel Kometen, Asteroiden und Meteoriten sowie Staub- und Gasteilchen. All diesen Körpern ist gemeinsam, dass sie von der Sonne angezogen werden (ausgenommen selbstverständlich die Sonne selbst). Neben dem unseren gibt es noch viele Milliarden weiterer Sonnensysteme, in denen ebenfalls verschiedene Planeten um eine Sonne im Zentrum kreisen.
Unsere Sonne macht 99,86 % der Masse des Sonnensystems aus und fungiert als Zentralstern. Darum besteht ein innerer Teil, in dem sich die Planeten Merkur, Venus und die Erde befinden. Der äußere Rand des Systems wird von den Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun gebildet. Zwischen diesen beiden Ringen liegt ein Asteroidengürtel, der neben den namensgebenden Asteroiden auch Kometen und Zwergplaneten beheimatet. Hinter dem äußeren Rand befindet sich der Kuipergürtel, hinter dem wiederum vermutlich die Oortsche Wolke liegt.
Über das genaue Ausmaß unseres Sonnensystems lassen sich keine wissenschaftlich belegten Aussagen treffen. Zunächst ging man davon aus, dass die Heliosphäre die Grenzen des Sonnensystems bestimmte. Darunter versteht man den Bereich um die Sonne, innerhalb dessen der Sonnenwind sowie seine Magnetfelder wirken. Mittlerweile weiß man allerdings, dass die Gravitationswirkung der Sonne sich auch auf Objekte erstreckt, die weit außerhalb dieser Sphäre liegen.
Unser Sonnensystem ist rund 4,57 Milliarden alt. Dies konnte mithilfe des Isotopenzerfalls von den Wissenschaftlerinnen Audrey Bouvier aus Frankfreich und der US-Amerikanerin Meenakshi Wadhwa berechnet werden.
Über die Entstehung kann nur spekuliert werden, derzeit geht man allerdings davon aus, dass es aus einer Gas- und Staubwolke aus Wasserstoff und Helium entstand, der sogenannten Urwolke.

Entstehung des Sonnensystems

Gemäß der Kant’schen Nebularhypothese entstanden die Körper unseres Sonnensystems aus der Rotation einer Gaswolke, die sich vorwiegend aus Wasserstoff und Helium zusammensetzte und bereits zu großen Teilen beim Urknall erzeugt worden war. Die Wolke hatte eine eigene Schwerkraft, wodurch sie sich selbst verdichtete und sich im Inneren tausende von Sternen bildeten. Im Laufe von wohl mehreren Millionen Jahren zerfielen diese wiederum in Einzel- und Doppelsterne und auch eine kleinere Wolke löste sich aus der großen Materiewolke: der Sonnennebel. Dieser Nebel war einem Drehimpuls ausgesetzt, der sich immer weiter erhöhte und schließlich durch die Fliehkräfte zu einer sogenannten Akkretionsscheibe geformt wurde. Darunter versteht man eine Scheibe, die um einen zentralen Körper herum rotiert und zu ihm hin Energie transportiert. Auf diese Art und Weise wurde der Großteil der Materie dieses Sonnennebels ins Zentrum transportiert, wo sich ein Protostern bildete. Damit ist ein Stern gemeint, der sich nahezu im hydrostatischen Gleichgewicht befindet und ein eigenes Gravitationsfeld hat, mit dem er seine Masse so lange erhöht, bis er zu einem Stern wird – im Falle unseres Sonnensystems die Sonne.
Die Akkretionsscheibe rotierte weiter und sorgte dafür, dass sich einzelne Staubteilchen zu Planetesimalen zusammenfanden, also Vorläufern jener Körper, die später Planeten ausmachen. Dieser Prozess setzte sich weiter fort, bis diese Planetesimalen über die ausreichende Masse verfügten, um ein ausreichendes Gravitationsfeld für die Verschmelzung mit anderen Planetesimalen zu besitzen.

Man geht davon aus, dass die Planeten auf diese Weise entstanden sind, woher das Ungleichgewicht des Drehimpulses rührt. Zwar hält die Sonne über 99 Prozent der Masse des Sonnensystems, ihr Drehimpuls macht allerdings nur 0,5 % der Gesamtheit des Systems aus. Auch die Neigung der Bahnen, in denen die Planeten die Sonne umkreisen, kann noch nicht wissenschaftlich erklärt werden.

Das Sonnensystem – Von der Sonne über unsere Planeten bis zur Oortschen Wolke

Nach der aktuellen Definition besteht das Sonnensystem aus der Sonne als Zentralstern sowie acht Planeten, die diesen umkreisen. Bis zum Jahre 2006 gab es noch neun Planeten, doch am 24. August wurde dem Pluto dieser Status aberkannt, sodass er heutzutage nur noch als Zwergplanet gilt. Mit Ausnahme des Merkur sowie der Venus verfügen die Planeten zudem über jeweils mindestens einen Mond, der sich um sie dreht.

Die Sonne

  • Durchmesser: 1.391.000 km
  • Masse: 1,9884 · 1030 kg ± 2 · 1026 kg (wird als 1 Sonnenmasse (M☉) definiert)
  • Abstand zur Sonne: 0 km (Entfernung zur Erde: 149.600.000 km)
  • Umlaufzeit um die Sonne: 0 km
  • Oberflächentemperatur: 5.778 K
  • Monde: 0

Der Merkur

  • Durchmesser: 4.879 km
  • Masse: 3,30 x 1023 kg
  • Abstand zur Sonne: 58.000.000 km
  • Umlaufzeit um die Sonne: 88 Tage
  • Oberflächentemperatur: 100 K – 700 K
  • Monde: 0

Die Venus

  • Durchmesser: 12.104 km
  • Masse: 4,87 x 1024 kg
  • Abstand zur Sonne: 108.000.000 km
  • Umlaufzeit um die Sonne: 225 Tage
  • Oberflächentemperatur: 710 – 770 K
  • Monde: 0

Die Erde

  • Durchmesser: 12.735 km
  • Masse: 5,97 x 1024 kg
  • Abstand zur Sonne: 150.000.000 km
  • Umlaufzeit um die Sonne: 365 Tage
  • Oberflächentemperatur: 184 K – 329 K (durchschnittliche Oberflächentemperatur: 288 K)
  • Monde: 1 (Mond)

Der Mars

  • Durchmesser: 6.779 km
  • Masse: 6,42 x 1023 kg
  • Abstand zur Sonne: 228.000.000 km
  • Umlaufzeit um die Sonne: 687 Tage
  • Oberflächentemperatur: 218 K
  • Monde: 2 (Phobos und Deimos)

Der Jupiter

  • Durchmesser: 139.822 km
  • Masse: 1,90 x 1027 kg
  • Abstand zur Sonne: 778 000 000 km
  • Umlaufzeit um die Sonne: 4329 Tage (11 Jahre, 314 Tage)
  • Oberflächentemperatur: 103 K
  • Monde: 69

Der Saturn

  • Durchmesser: 116.464 km
  • Masse: 5,69 x 1026 kg
  • Abstand zur Sonne: 1.427.000.000 km
  • Umlaufzeit um die Sonne: 10751 Tage (29 Jahre, 166 Tage)
  • Oberflächentemperatur: 153 K – 223 K
  • Monde: 62

Der Uranus

  • Durchmesser: 50.724 km
  • Masse: 8,68 x 1025 kg
  • Abstand zur Sonne: 2.884.000.000 km
  • Umlaufzeit um die Sonne: 30664 Tage (84 Jahre, 4 Tage)
  • Oberflächentemperatur: 73 K
  • Monde: 27

Der Neptun

  • Durchmesser: 49.244 km
  • Masse: 1,02 x 1026 kg
  • Abstand zur Sonne: 4.509.000.000 km
  • Umlaufzeit um die Sonne: 60148 Tage (164 Jahre, 288 Tage)
  • Oberflächentemperatur: 55 K – 72 K
  • Monde: 14

Die Oortsche Wolke

Bei der Oortschen Wolke handelt es sich um eine vermutete Kometenwolke, die unser Sonnensystem umgeben könnte. Die Existenz dieses Objekts konnte bislang noch nicht nachgewiesen werden, da es gleichzeitig enorm weit von der Erde entfernt liegt und seine Bestandteile außerdem sehr klein sind.
Erstmals vermutet wurde die Existenz dieser Wolke im Jahre 1932 von dem estnischen Astronomen Ernst Öpik. Ab 1950 fand die Theorie weithin Zuspruch und der niederländische Astronom Jan Hendrik Oort gab bekannt, die Wolke sei das Reservoir langperiodischer Kometen (Kometen mit langer Umlaufbahn und -zeit) und befinde sich noch deutlich hinter dem Kuipergürtel, eine ringförmiger Region, die sich außerhalb des Neptungürtels befindet.

Man geht davon aus, dass die Oortsche Wolke unzählige Kometen beherbergt, die vorwiegend aus Eis und Gestein bestehen.

Die Oortsche Wolke befindet sich höchstwahrscheinlich in einem Abstand zwischen 300 bis 100000 Astronomischen Einheiten von der Sonne, rund 13 Billionen Kilometern an ihrem äußersten Rand.
Der Theorie nach entspringt die Wolke jedoch einem Ort, der sich viel weiter im Inneren des Sonnensystems befindet. Die Gravitationsfelder der Planeten beförderten sie dann jedoch im Laufe der Jahre an den Rand des Systems.

Alles deutet darauf hin, dass die Gesteinskörper innerhalb der Wolke gefroren sind, da das Licht der Sonne diese entlegenen Bereiche unseres Sonnensystems nur langsam erreicht und sie kaum erwärmen kann. Dementsprechend bringen Kometen, die aus der Wolke ausscheren und nah an der Erde vorbeifliegen, Urmaterie in die inneren Bereiche des Systems.