Marburger Planetenweg

Der Zwergplanet

Pluto wurde 1930 entdeckt und galt lange als Planet. Seit 2006 wird er jedoch als Zwergplanet im Kuiper-Gürtel, einer Region eisiger Himmelskörper jenseits von Neptun, eingeordnet. Der Grund: Er teilt seine Umlaufbahn mit vielen anderen Himmelskörpern und hat sie nicht „freigeräumt“ – anders als die acht Planeten.

Zahlen & Fakten

• Planetentyp: Zwergplanet
• Mittlere Entfernung zur Sonne: ca. 5,9 Mrd. km entspricht 5.900 m auf dem Planetenweg
• Mittlere Lichtlaufzeit von der Sonne: ca. 5 Std. 30 Min.
• Umlaufdauer: ca. 248 Erdenjahre
• Durchmesser am Äquator: ca. 2.377 km
• Masse: ca. 0,002 Erdmassen
• Mittlere Dichte: 1,854 g/cm3
• Mittlere Fallbeschleunigung an der Oberfläche: ca. 0,6 m/s2 (= 0,06 g)
• Atmosphäre: sehr dünn, Stickstoff, Methan und Kohlenmonoxid
• Temperaturen in der Atmosphäre: ca. −235 °C bis −210 °C
• Rotationsdauer: ca. 6,4 Tage
• Monde: 5 (u. a. Charon)

Eine Bahn wie kein anderer Planet

Plutos Umlaufbahn ist stark elliptisch und um etwa 17° gegenüber der Ebene der Planetenbahnen (Ekliptik) geneigt. Zum Vergleich: Die meisten Planeten bewegen sich fast in derselben Ebene – ihre Bahnen weichen nur um wenige Grad voneinander ab. Pluto hingegen „kippt“ deutlich aus dieser Ebene heraus und bewegt sich schräg durch das äußere Sonnensystem. Dadurch kann er zeitweise näher an der Sonne sein als Neptun. Ein Umlauf um die Sonne dauert rund 248 Erdenjahre.

Eine eisige Welt voller Überraschungen

Pluto ist extrem kalt – die Temperaturen liegen etwa zwischen -235 °C und -210 °C. Seine Oberfläche besteht aus verschiedenen Eisarten, darunter Stickstoff-, Methan- und Wassereis. Besonders spannend: Die NASA-Raumsonde New Horizons (Vorbeiflug 2015), lieferte erstmals detaillierte Bilder und zeigte eine überraschend vielfältige Landschaft mit Ebenen, Bergen aus Wassereis und glatten Eisflächen.

Pluto und Charon – ein eng verbundenes System

Pluto ist nach dem römischen Gott der Unterwelt benannt. Sein größter Mond Charon trägt den Namen des Fährmanns, der in der Mythologie die Seelen über den Fluss Styx bringt.
Pluto und Charon bilden ein außergewöhnlich eng verbundenes System. Charon ist im Verhältnis zu Pluto so groß, dass sich der gemeinsame Schwerpunkt beider Himmelskörper außerhalb von Pluto befindet. Deshalb spricht man oft von einem Doppelsystem. Durch ihre starke gegenseitige Schwerkraft sind beide eng miteinander gekoppelt und zeigen sich stets dieselbe Seite.

Fun Fact

Der Name „Pluto“ wurde von einem 11-jährigen Mädchen aus Oxford in England vorgeschlagen, das sich für griechische Mythologie interessierte. In der Times vom 13. März 1930 waren die Entdeckung durch das Lowell Observatorium und die Namenssuche für den neuen Himmelskörper öffentlich bekannt gegeben worden. Venetia Burney schlug am Frühstückstisch den Namen „Pluto“ vor. Ihr Großvater leitete die Idee an das Lowell-Observatorium weiter, wo sie sich schließlich durchsetzte.

Der Stürmische

Benannt nach dem römischen Gott des Meeres ist Neptun der achte und äußerste Planet unseres Sonnensystems. Sein tiefblaues Aussehen verdankt er Methan in seiner Atmosphäre: Dieses Gas absorbiert vor allem rotes Licht aus dem Sonnenlicht, sodass überwiegend blaues Licht gestreut wird und der Planet blau erscheint.

Neptun in Zahlen

• Planetentyp: Eisriese
• Mittlere Entfernung zur Sonne: 4,5 Mrd. km entspricht 4.500 m auf dem Planetenweg
• Lichtlaufzeit von der Sonne: ca. 4 Std. 10 Min.
• Umlaufdauer: ca. 165 Erdenjahre
• Durchmesser am Äquator: 49.528 km
• Masse: 17,1 Erdmassen
• Mittlere Dichte: 1,64 g/cm³
• Mittlere Fallbeschleunigung an der Oberfläche: ca. 11,2 m/s2 (= 1,14 g)
• Atmosphäre: Wasserstoff, Helium, geringe Mengen Methan
• Durchschnittliche Temperatur in den sichtbaren Wolken: ca. −214 °C
• Rotationsdauer: ca. 16 Std.
• Monde: mindestens 16

Kalte Schale, warmer Kern

Wie Uranus ist Neptun ein Eisriese und ähnlich aufgebaut: Er besitzt eine sehr kalte Atmosphäre aus Wasserstoff, Helium und etwas Methan, die fließend in eine Schicht aus verflüssigten Gasen (Wasser, Methan und Ammoniak) übergeht, in deren Innerem ein kleiner heißer Gesteinskern liegt.

Auch Neptun strahlt mehr Energie ab, als er von der Sonne erhält. Diese zusätzliche Wärme entsteht vermutlich im Inneren des Planeten – etwa durch langsames Zusammenziehen unter seiner eigenen Schwerkraft und durch Prozesse tief im Inneren.

Durch Temperaturunterschiede bleibt seine Atmosphäre sehr stark in Bewegung und es entstehen extrem starke Winde.

Stürme und extreme Winde

Neptun besitzt die aktivste Atmosphäre aller Planeten im Sonnensystem. Trotz seiner großen Entfernung zur Sonne (30-mal so weit wie die Erde) herrschen dort extreme Wetterbedingungen mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 2.000 km/h. Dies sind die schnellsten Winde im Sonnensystem und schneller als der Schall. Riesige Sturmsysteme wie der „Große Dunkle Fleck“ können über Monate bestehen und erinnern an gigantische Wirbelstürme.

Jahreszeiten

Die Rotationsachse von Neptun ist um etwa 28 Grad gegenüber seiner Umlaufbahn um die Sonne geneigt – ähnlich wie bei Erde und Mars. Dadurch gibt es auf Neptun ebenfalls Jahreszeiten. Da ein Neptunjahr jedoch rund 165 Erdenjahre dauert, erstreckt sich jede der vier Jahreszeiten über mehr als 40 Jahre.

Sichtbarkeit und Raumfahrt

Neptun ist nur mit Teleskopen zu beobachten. Bisher flog nur die NASA-Sonde Voyager 2 vorbei (1989) und lieferte die einzigen direkten Messdaten. Dabei entdeckte sie auch Monde und ein Ringsystem. Alle heutigen Erkenntnisse stammen aus dieser Mission sowie aus Teleskopbeobachtungen von NASA und ESA.

Fun Fact

Neptun war der erste Planet, der durch Mathematik „entdeckt“ wurde, bevor er direkt gesehen wurde. Seine Existenz wurde durch Berechnungen von Urbain Le Verrier und John Couch Adams aus Bahnstörungen des Uranus vorhergesagt. 1846 wurde er dann durch Johann Galle am Berliner Observatorium entdeckt.

Der Eisige

Uranus, der drittgrößte und kälteste Planet des Sonnensystems, trägt den Namen des griechischen Himmelsgottes Uranos. Entdeckt wurde der Planet 1781 von Wilhelm Herschel - die erste Planetenentdeckung mit einem Teleskop.

Zahlen & Fakten

• Planetentyp: Eisriese
• Mittlere Entfernung von der Sonne: 2,87 Mrd. km entspricht 2.870 m auf dem Planetenweg
• Mittlere Lichtlaufzeit von der Sonne: 2 Std. 40 Min.
• Umlaufdauer: ca. 84 Erdenjahre
• Durchmesser am Äquator: 51.118 km
• Masse: 14,5 Erdmassen
• Mittlere Dichte: 1,27 g/cm³
• Mittlere Fallbeschleunigung an der Oberfläche: ca. 9,0 m/s2 (= 0,9 g)
• Atmosphäre: Wasserstoff, Helium, Methan, Spuren von Wasser und Ammoniak
• Temperatur in der oberen Atmosphäre: ca. −197 °C
• Rotationsdauer: 17 Std. 24 Min. 52 Sek.
• Achsenneigung: ca. 97,8°
• Anzahl bestätigter Monde: mindestens 28
• Ringe: 13

Aufbau & Atmosphäre

Uranus gehört zu den Eisriesen. In der Planetenforschung bezeichnet man Stoffe wie Wasser, Ammoniak und Methan als „Eise“, weil sie im kalten äußeren Sonnensystem meist gefroren vorkommen. Im Inneren von Uranus sind diese Stoffe wegen des enormen Drucks und der hohen Temperaturen jedoch nicht fest gefroren, sondern bilden heiße, dichte Schichten.

Die Atmosphäre besteht vorwiegend aus Wasserstoff und Helium mit einem geringen Methananteil, der rotes Licht absorbiert und so die bläulich-grüne Färbung verursacht. Sie geht in die inneren flüssigen Schichten aus Wasser-Ammoniak-Gemischen über, so dass keine feste Oberfläche existiert. Im Inneren wird ein kleiner fester Gesteinskern vermutet.

Gekippte Achse und Jahreszeiten

Die Rotationsachse von Uranus ist stark geneigt — etwa 98° gegenüber der Bahnebene — sodass der Planet quasi „rollt“. Dadurch ist jeweils während der halben Umlaufzeit einmal die Nord- und einmal die Südhalbkugel der Sonne zugeneigt, sodass dort – mit Ausnahme eines schmalen Streifens um den Äquator – 42 Erdenjahre lang Tag oder Nacht ist, ähnlich wie Polartag und -nacht auf der Erde. Außerdem dreht sich Uranus von Norden betrachtet – wie die Venus – im Uhrzeigersinn um sich selbst, während alle anderen Planeten gegen den Uhrzeigersinn rotieren.

Ringe und Monde

Uranus besitzt 13 bekannte Ringe. Das innere Ringsystem besteht aus 9 schmalen dunklen Ringen; der elfte Ring ist der hellste.
Der Planet hat mindestens 28 Monde: Die größten heißen Titania, Oberon, Umbriel, Ariel und Miranda.

Erforschung & zukünftige Missionen

Voyager 2 ist bislang die einzige Raumsonde (Vorbeiflug 1986), die Nahbilder von Ringen, Monden und der Atmosphäre lieferte. Neuere Erkenntnisse stammen von Weltraumteleskopen wie Webb und großen bodengebundenen Teleskopen. Für die 2030er-Jahre plant die NASA eine neue Mission mit Raumsonden.

Fun Fact

Viele Uranus-Monde tragen Namen aus Werken von William Shakespeare und Alexander Pope. Deshalb werden sie auch die „literarischen Monde“ genannt.

Herr der Ringe

Der zweitgrößte Planet im Sonnensystem trägt den Namen des römischen Gottes der Landwirtschaft und des Wohlstands, Saturn. Mit einem Durchmesser von rund 120.500 km ist er ein Gasriese und durch sein spektakuläres Ringsystem schon mit kleinen Teleskopen sichtbar.

Zahlen & Fakten

• Planetentyp: Gasriese
• Mittlere Entfernung zur Sonne: 1,429 Mrd. km entspricht 1.429 m auf dem Planetenweg
• Mittlere Lichtlaufzeit von der Sonne: 80 Min.
• Umlaufdauer: 29,4 Erdenjahre
• Durchmesser am Äquator: 120.500 km
• Masse: 95,16 Erdmassen
• Mittlere Dichte: 0,69 g/cm³
• Mittlere Fallbeschleunigung an der Oberfläche: ca. 10,4 m/s2 (= 1,1 g)
• Atmosphäre: 96 % Wasserstoff, 4 % Helium
• Durchschnittliche Temperatur in sichtbaren Wolken: ca. −139 °C
• Rotationsdauer: ca. 10 Std. 39 Min. (je nach Breite)
• Monde: mindestens 274
• Ringsystem: Ausdehnung ca. 282.000 km, Dicke ca. 10 m am Hauptring

Aufbau und Atmosphäre

Saturn ist der Planet mit der geringsten Dichte: nur 0,69 g/cm³. Wie Jupiter besitzt er keine feste Oberfläche und besteht vor allem aus wirbelnden Gasen und Flüssigkeiten. Wahrscheinlich besitzt er einen festen Kern aus Eisen, Nickel und Gestein, der von Schichten aus metallisch leitendem und flüssigem Wasserstoff umgeben ist. Die Atmosphäre besteht zu etwa 96 % aus Wasserstoff und 4 % Helium mit Spuren von Wasser, Methan und Ammoniak. In ihr bilden sich auffällige Wolkenbänder und sehr starke Stürme, zum Beispiel das sechseckige Sturmsystem am Nordpol.

Energiehaushalt

Saturn strahlt etwa zweieinhalb Mal so viel Energie ab, wie er von der Sonne erhält. Ursache sind wahrscheinlich seine langsame Kontraktion und die Absenkung von Heliumtröpfchen ins Planeteninnere („Heliumregen“).

Ringe & Monde

Das Ringsystem Saturns besteht aus Milliarden Eis- und Gesteinsbrocken, von Staubkörnern bis zu hausgroßen Blöcken. Es umfasst sieben Hauptgruppen von Ringen mit einer Ausdehnung von über 280.000 km, ist aber typischerweise nur etwa 10 m dick.

Saturn besitzt mindestens 274 anerkannte Monde. Der größte, Titan, hat eine dichte Stickstoffatmosphäre und Seen aus Methan. Auf dem Eismond Enceladus schleudern Geysire Wasserdampf und einfache organische Verbindungen ins All. Mehrere Saturnmonde gelten als mögliche Orte für außerirdisches Leben.

Erforschung mit Raumsonden

Nach den Voyager-Sonden (1980er Jahre) untersuchte ab 2004 die Cassini-Huygens-Mission Saturn, seine Ringe und Monde. Dabei schaffte Huygens 2005 auf Titan die erste Landung im äußeren Sonnensystem und Cassini entdeckte Wassereis-Fontänen auf Enceladus, bevor sie 2017 wie geplant in Saturns Atmosphäre abstürzte. 2024 startete die Europa-Clipper, um ab 2030 den Mond Europa zu erforschen.

Fun Fact

Würde man Saturn in einen riesigen Ozean legen, würde er schwimmen – wegen seiner extrem geringen Dichte.

Der Gigant des Sonnensystems

Jupiter, benannt nach dem höchsten römischen Gott, ist der größte und älteste Planet im Sonnensystem. Er wiegt mehr als das Doppelte aller anderen Planeten zusammen. In sein riesiges Volumen würden über 1.300 Erdkugeln passen – sogar alle Planeten des Sonnensystems hätten darin Platz.

Zahlen & Fakten

• Planetentyp: Gasriese
• Mittlere Entfernung von der Sonne: 778 Mio. km entspricht 778 m auf dem Planetenweg
• Mittlere Lichtlaufzeit von der Sonne: ca. 43 Min.
• Umlaufdauer: 11 Erdenjahre und 315 Erdentage
• Durchmesser am Äquator: 139.822 km
• Masse: 318 Erdmassen
• Mittlere Dichte: 1,33 g/cm³
• Mittlere Fallbeschleunigung an der Oberfläche: ca. 24,8 m/s2 (= 2,5 g)
• Atmosphäre: ca. 90 % Wasserstoff, ca. 10 % Helium, Spuren von Methan, Ammoniak und Wasser
• Temperatur in den oberen Wolkenschichten: ca. −145 °C
• Rotationsdauer: 9 Std. 51 Min. (Äquator) bis 9 Std. 56 Min. (Pole)
• Monde: über 90, z.B. Io, Europa, Ganymed und Kallisto

Der stürmische Gasriese

Jupiter ist ein Gasriese ohne feste Oberfläche und ohne klar abgegrenzte Atmosphäre. Er besteht hauptsächlich aus Wasserstoff (ca. 90 %) und Helium (ca. 10 %).

In seiner dichten Atmosphäre toben gewaltige Stürme, die Wolken zu rot-weißen Streifen und Wirbeln formen. Besonders auffällig ist der „Große Rote Fleck“ – ein riesiger Sturm, der größer als die Erde ist und seit über 300 Jahren existiert.

Im Inneren steigen Druck und Temperatur stark an. Wasserstoff wird zunächst flüssig und schließlich zu sogenanntem metallischem Wasserstoff, der Strom leiten kann. Durch die schnelle Rotation des Planeten – ein Tag dauert nur etwa 10 Stunden – entsteht so ein extrem starkes Magnetfeld.

Messungen der Raumsonde Juno zeigen zudem, dass Jupiter vermutlich keinen klar abgegrenzten festen Kern besitzt.

Energiehaushalt

Jupiter strahlt fast doppelt so viel Energie ab, wie er von der Sonne empfängt. Ursache ist die Gravitationskontraktion: Unter dem enormen Eigendruck verdichtet sich der Planet geringfügig, wodurch Wärme freigesetzt wird. Um jedoch wie ein Stern Kernfusion zu starten, müsste seine Masse rund 80-mal größer sein.

Monde und Ring

Jupiter ist auch bekannt für seine zahlreichen Monde: Bis 2025 wurden 95 Monde identifiziert. Schon 1610 entdeckte Galileo Galilei die vier größten: Io, Europa, Ganymed (größter Mond im Sonnensystem) und Kallisto. Außerdem umgibt ein kaum sichtbares Ringsystem aus feinem dunklem Staub den Planeten.

Erkundung durch Raumsonden

Seit den 1970er-Jahren wurde Jupiter wiederholt von Raumsonden wie Pioneer 10 und 11, Voyager sowie Galileo (1995–2003) untersucht. Seit 2016 liefert Juno detaillierte Daten, u.a. über das Magnetfeld.

Fun Fact

Jupiter wirkt wie ein kosmischer Türsteher: Durch seine enorme Schwerkraft lenkt er viele Asteroiden und Kometen ab – und hält so einen Teil von ihnen von der Erde fern.

Die kosmischen Bausteine

Zwischen den Planeten Mars und Jupiter gibt es eine besondere Region: den Asteroidengürtel. Hier kreisen unzählige Gesteins- und Metallbrocken um die Sonne. Diese sogenannten Asteroiden sind echte „Zeitzeugen“ – sie stammen aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems vor etwa 4,6 Milliarden Jahren. Sie konnten sich nie zu einem Planeten zusammenfügen – vor allem wegen der starken Schwerkraft des Jupiters, die ihre Bahnen ständig beeinflusst.

Zahlen & Fakten

• Mittlere Entfernung zur Sonne: ca. 330 bis 480 Millionen km entspricht ca. 330 bis 480 m auf dem Planetenweg
• Umlaufdauer: ca. 3 bis 6 Erdenjahre (je nach Position im Asteroidengürtel)
• Anzahl Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als einem Kilometer: über 1,1 bis 1,9 Millionen (NASA-Schätzungen)
• Größter Körper: Zwergplanet Ceres mit einem Durchmesser von ca. 940 km
• Typische Größe: wenige Meter bis mehrere hundert Kilometer

Ein Gürtel aus kleinen Himmelskörpern

Entgegen einer verbreiteten Vorstellung ist der Asteroidengürtel kein dichtes Trümmerfeld. Die einzelnen Objekte sind meist sehr weit voneinander entfernt. Raumsonden können den Gürtel daher problemlos durchqueren.

Es gibt Asteroiden in vielen Formen – oft unregelmäßig und zerklüftet, weshalb sie manchmal als „kosmische Kartoffeln“ bezeichnet werden. Einige besitzen sogar eigene Monde.

Ceres – der Zwergplanet im Asteroidengürtel

Der erste entdeckte Asteroid war Ceres (1801, Giuseppe Piazzi). Heute gilt Ceres als Zwergplanet. Er ist groß genug, um durch seine eigene Schwerkraft eine annähernd kugelförmige Gestalt anzunehmen, teilt sich seine Umlaufbahn jedoch mit vielen anderen Asteroiden. Mit einem Durchmesser von ungefähr 940 km ist er das größte Objekt im Asteroidengürtel und macht etwa ein Viertel der gesamten Masse dieser Region aus.

Gefahr aus dem All?

Einige Asteroiden verlassen den Gürtel und kreuzen die Bahn der Erde. Einschläge sind möglich, aber selten. Die größte bekannte Kollision in der Erdgeschichte führte vermutlich zum Aussterben der Dinosaurier. Heute überwachen NASA und ESA systematisch erdnahe Objekte, um mögliche Gefahren frühzeitig zu erkennen.

Fun Fact

Obwohl es so viele Asteroiden gibt, könnte man theoretisch alle bekannten Objekte des Asteroidengürtels zu einem einzigen Körper zusammensetzen – und dieser wäre immer noch kleiner als unser Mond!

Der rote Planet

Mars, unser äußerer Nachbar, leuchtet rötlich wie Blut – deshalb gaben die Römer ihm den Namen ihres Kriegsgottes. Seine beiden Monde heißen Phobos (Furcht) und Deimos (Schrecken).

Zahlen & Fakten

• Planetentyp: Gesteinsplanet
• Mittlere Entfernung von der Sonne: ca. 227,9 Mio. km entspricht 228 m auf dem Planetenweg
• Mittlere Lichtlaufzeit von der Sonne: ca. 13 Minuten
• Umlaufdauer: 687 Erdentage
• Durchmesser am Äquator: 6.794 km
• Masse: 0,107 Erdmassen
• Mittlere Dichte: 3,93 g/cm³
• Mittlere Fallbeschleunigung an der Oberfläche: ca. 3,7 m/s2 (= 0,38 g)
• Atmosphäre: 95 % Kohlendioxid, 2,7 % Stickstoff, 1,6 % Argon, 0,13 % Sauerstoff
• Oberflächentemperatur: −153 °C bis +20 °C
• Rotationsdauer: 24 Std. 37 Min.
• Monde: 2 (Phobos und Deimos)

Aufbau und Landschaften

Mars ist wahrscheinlich der erdähnlichste Planet. Die Atmosphäre des Gesteinsplaneten ist sehr dünn und besteht zu etwa 95 % aus Kohlendioxid sowie geringen Mengen Stickstoff und Argon. Die sandige, staubige Oberfläche ist geprägt von Eisenoxid (Rost) – daher der Beiname „Roter Planet“. Staubpartikel verleihen dem Himmel oft eine rötliche Dunstschicht.

Die abwechslungsreiche Landschaft des Mars ist einzigartig im Sonnensystem:

• Olympus Mons: Der größte bekannte Vulkan mit einer Höhe von 40 km.
• Valles Marineris: Ein gewaltiges Grabensystem, das sich über 4.800 km erstreckt und bis zu 320 km breit und bis zu 7 km tief ist – etwa zehnmal so groß wie der Grand Canyon.

In den Polregionen wechseln sich Trockeneis und Wassereis im Jahresverlauf ab. Satellitenaufnahmen zeigen Anzeichen von alten Flussläufen und Seen, die nahelegen, dass früher flüssiges Wasser auf der Oberfläche existierte. Heute findet sich Wasser hauptsächlich in Form von Eis im Boden und unter der Oberfläche.

Die Rotationsachse des Mars ist mit 25,2° ähnlich geneigt wie die der Erde, sodass es Jahreszeiten gibt. Diese sind wegen der stark elliptischen Umlaufbahn jedoch - anders als auf der Erde - unterschiedlich lang.

Raumfahrt & Erforschung

Seit den 1960er Jahren haben über 50 Raumsonden und mehrere Rover den Mars erforscht, z.B.:

• Die Rover Spirit und Opportunity (2004–2019) lieferten geologische Informationen und fanden Anzeichen für eine wasserreiche Vergangenheit.
• Die Rover Curiosity (seit 2012) und Perseverance (seit 2021) untersuchen den Planeten nach Spuren früheren Lebens.
• Mars Express (seit 2003) lieferte umfassende Daten zu geologischer Aktivität, Wasser, Vulkanismus und Mineralien.

Ob es jemals Leben auf dem Mars gab, ist unklar. Bisher wurden keine eindeutigen Spuren entdeckt, jedoch bleibt der Planet ein zentrales Ziel der Astrobiologie.

Fun Fact

Wer mittags am Äquator auf der Oberfläche des Mars steht, erlebt am Boden frühlingshafte 24 °C und nur 0 °C in Kopfhöhe. Grund dafür ist die dünne Atmosphäre, die die Sonnenwärme kaum speichern kann.

Der blaue Planet

Die Erde ist unser Heimatplanet – und nach aktuellem Wissen der einzige Ort im Sonnensystem, auf dem höher entwickeltes Leben existiert. Ihr charakteristisches Blau verdankt sie dem Wasser, das rund 71 % der Oberfläche bedeckt. Nur hier kommt Wasser stabil in flüssiger Form vor – eine Grundvoraussetzung für Leben, wie wir es kennen.

Zahlen & Fakten

• Planetentyp: Gesteinsplanet
• Mittlere Entfernung von der Sonne: ca. 150 Mio. km entspricht 150 m auf dem Planetenweg
• Mittlere Lichtlaufzeit von der Sonne: 8 Min. 20 Sek.
• Umlaufdauer: 365,25 Tage
• Durchmesser am Äquator: 12.756 km
• Masse: 5,97 × 10²⁴ kg (= 1 Erdmasse)
• Mittlere Dichte: 5,51 g/cm³
• Mittlere Fallbeschleunigung an der Oberfläche: ca. 9,8 m/s2 (= 1 g)
• Atmosphäre: 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff, 1 % andere Gase wie Kohlendioxid, Argon, Neon und Wasserdampf
• Oberflächentemperatur: −89 °C bis +58 °C
• Rotationsdauer: 23 Std. 56 Min. 4 Sek.
• Rotationsgeschwindigkeit in Marburg: ca. 300 m/s
• Monde: 1

Atmosphäre

Verglichen mit einem Apfel ist die Atmosphäre der Erde so dünn wie seine Schale. Sie besteht aus etwa 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff und geringen Mengen an Kohlendioxid und Edelgasen. Die Atmosphäre schützt uns vor schädlicher Sonnenstrahlung, zum Beispiel UV-Strahlen, und hält die Erde durch den Treibhauseffekt warm genug zum Leben. Durch den Ausstoß von Treibhausgasen wie Kohlendioxid verändern wir jedoch die Zusammensetzung der Luft und verstärken die Erwärmung des Klimas.

Der Aufbau der Erde

Die Erde ist keine perfekte Kugel, sondern an den Polen leicht abgeflacht. Ihr Durchmesser beträgt am Äquator 12.756 km, während er zwischen den Polen etwa 12.714 km misst.

Die Erdstruktur lässt sich mit einem Ei vergleichen:

• Die Kruste ist dünn und fest wie die Schale eines Eies.
• Der Mantel ist überwiegend fest und gleichzeitig plastisch verformbar.
• Der Kern ist außen flüssig, innen fest und besteht hauptsächlich aus Eisen und Nickel.

Die Kruste ist in Platten unterteilt, die durch Strömungen im Mantel bewegt werden. Durch diese Bewegungen entstehen Gebirge, Vulkane und Erdbeben, die unsere Erdoberfläche ständig verändern.

Rotation und Jahreszeiten

Die Rotationsachse der Erde ist um 23,4° gegenüber der Umlaufbahn geneigt, sodass je nach Bahnposition jeweils die Nord- bzw. die Südhalbkugel stärker von der Sonne bestrahlt wird. Dies ist die Ursache für die Jahreszeiten.
Durch ihre Rotation bewegt sich die Erdoberfläche am Äquator mit rund 1670 km/h, in Marburg mit einer Geschwindigkeit von etwa 1000 km/h.

Mond

Unser Planet wird von einem Mond begleitet. Er ist bis jetzt der einzige andere Himmelskörper, den Menschen betreten haben. Die durchschnittliche Distanz zum Mond beträgt 384.400 km – nur ein Katzensprung in den Weiten des Sonnensystems, denn zum Mars ist es etwa 200-mal weiter.

Fun Fact

Die Erde ist der einzige Planet, der nicht nach einer Gottheit benannt wurde. Ihr Name stammt von germanischen und althochdeutschen Wörtern wie erda oder erde, was „Boden, Land“ bedeutet.

Schön und lebensfeindlich

Die Venus ist der erdnächste Planet und eines der hellsten Objekte am Himmel – daher wurde sie nach der römischen Göttin der Liebe und Schönheit benannt. Doch der schöne Schein täuscht: Durch einen extremen Treibhauseffekt ist sie der heißeste Planet unseres Sonnensystems.

Zahlen & Fakten

• Planetentyp: Gesteinsplanet
• Mittlere Entfernung zur Sonne: 108 Mio. km entspricht 108 m auf dem Planetenweg
• Mittlere Lichtlaufzeit von der Sonne: 6 Minuten
• Umlaufdauer: 224,7 Erdentage
• Durchmesser am Äquator: 12.100 km
• Masse: 0,8 Erdmassen
• Mittlere Dichte: 5,24 g/cm³
• Mittlere Fallbeschleunigung an der Oberfläche: ca. 8,9 m/s2 (= 0,9 g)
• Atmosphäre: 96 % Kohlendioxid, 3 % molekularer Stickstoff
• Oberflächentemperatur: +460 bis +470 °C
• Rotationsdauer: 243 Erdentage
• Monde: 0

Extreme Temperaturen

Die Venus ist von einer dichten Wolkendecke aus Kohlendioxid umgeben. Dadurch entsteht ein intensiver Treibhauseffekt, der die Oberflächentemperatur auf unglaubliche +470 °C aufheizt. Wasser gibt es hier nicht; nur gelegentlich regnet es Schwefelsäure-Tröpfchen, die jedoch verdampfen, bevor sie den Boden erreichen. Sogar Metalle wie Blei und Zink würden sofort schmelzen. Der Atmosphärendruck an der Oberfläche ist 90-mal höher als auf der Erde – das entspricht dem Druck in 900 Metern Meerestiefe.

Sichtbarkeit und Landschaft

Die dichte Wolkendecke reflektiert viel Licht, weshalb Venus nach Sonne und Mond das hellste Objekt am Himmel ist. Da sie sich innerhalb der Erdumlaufbahn bewegt, ist sie je nach Position als Morgen- oder Abendstern sichtbar – im Teleskop auch als größere oder kleinere Sichel, was ihre Helligkeitsschwankungen erklärt.

Die äußere Erscheinung der Venus ist faszinierend: Raumsonden haben eine wüstenartige Oberfläche mit Bergen, Schluchten und erloschenen Vulkanen entdeckt.

Ein Tag auf der Venus

Ein Tag auf der Venus dauert 243 Erdentage – länger als ein Venusjahr mit 225 Erdtagen. Die Venus dreht sich – anders als die Erde – entgegen ihrer Umlaufrichtung. Deshalb geht die Sonne auf Venus im Westen auf und im Osten unter.

Raumfahrt

Zwischen 1970 und 1983 landeten die sowjetischen Venera-Sonden auf der Oberfläche und übermittelten erste Farbbilder. Spätere Missionen wie die US-Sonde Magellan kartierten Venus mit Radar. Ab Anfang der 2030er sind neue ESA- und NASA-Missionen geplant (VERITAS, DAVINCI, EnVision), die Klima- und Vulkanismusgeschichte der Venus untersuchen sollen.


Fun Fact

Die alten Römer hielten Venus für zwei Planeten. Sie beobachteten sie sowohl als Morgen- als auch als Abendstern und glaubten deshalb, es handele sich um zwei verschiedene Himmelskörper! Erst viel später erkannte man, dass es sich um denselben Planeten handelt, der sich in unterschiedlichen Positionen um die Sonne bewegt.

Der flinke Götterbote

Benannt nach dem römischen Götterboten Merkur (griechisch Hermes), ist er der schnellste Planet im Sonnensystem. Mit rund 47 km/s (etwa 173.000 km/h) zieht er seine Bahn um die Sonne – ein Merkurjahr dauert nur ca. 88 Erdentage.

Merkur in Zahlen

• Planetentyp: Gesteinsplanet
• Mittlere Entfernung zur Sonne: 57,9 Mio. km entspricht 58 m auf dem Planetenweg
• Mittlere Lichtlaufzeit von der Sonne: ca. 3 Min. 12 Sek.
• Umlaufdauer: 88 Erdentage
• Durchmesser am Äquator: 4.879 km
• Masse: 0,055 Erdmassen
• Mittlere Dichte: 5,43 g/cm³
• Mittlere Fallbeschleunigung an der Oberfläche: ca. 3,7 m/s2 (= 0,38 g)
• Atmosphäre: nur sehr dünne Exosphäre aus Sauerstoff, Natrium, Wasserstoff, Helium und Kalium
• Oberflächentemperatur: +430 °C bis -180 °C
• Rotationsdauer: 58,6 Erdentage
• Monde: 0

Extreme Gegensätze

Auf Merkur herrschen die größten Temperaturunterschiede aller Planeten: Tagsüber steigen die Werte auf etwa +430 °C, nachts sinken sie auf rund -180 °C. Diese extremen Unterschiede entstehen, weil Merkur keine dichte Atmosphäre besitzt, sondern nur eine sehr dünne Exosphäre, die Wärme kaum speichern oder verteilen kann. In dauerhaft verschatteten Kratern an den Polen bleibt es so kalt, dass dort Wassereis nachgewiesen wurde.

Zerklüftete Oberfläche und großer Eisenkern

Die Oberfläche des Merkur ist von zahlreichen Einschlagkratern übersät, da der Planet keine dichte Atmosphäre besitzt, die Meteoroide abbremst. Kilometerhohe Steilhänge entstanden, als sich Merkur beim Abkühlen zusammenzog und die Kruste Falten warf. Im Inneren befindet sich ein großer Eisenkern mit etwa 2.000 km Radius, der rund 85 % des Planetenradius ausmacht. Darüber liegt eine relativ dünne Gesteinshülle. Merkur besitzt ein eigenes schwaches Magnetfeld – etwa 1 % so stark wie das der Erde.

Ein ungewöhnlicher Tag

Die Zeit vergeht auf Merkur anders als auf der Erde. Der Planet dreht sich sehr langsam um seine eigene Achse: Eine vollständige Rotation dauert 58,6 Erdentage, der Umlauf um die Sonne (ein Merkurjahr) nur 88 Erdentage. Dabei stehen Drehung und Umlauf in einem besonderen Verhältnis: Während Merkur die Sonne zweimal umrundet, dreht er sich dreimal um sich selbst. Nicht jede Rotation wird von einem vollständigen Sonnenauf- und -untergang begleitet, sodass ein voller Tag-Nacht-Zyklus 176 Erdentage dauert – ein „Sonnentag“ dort ist also doppelt so lang wie ein ganzes Merkurjahr!

Missionen zum Merkur

Nach der Raumsonde Mariner (1974/75), die Merkur aus der Nähe fotografierte, war die MESSENGER-Mission der NASA (2004–2015) die erste, die Merkur umfassend untersuchte. Aktuell läuft die BepiColombo-Mission (ESA und JAXA), die 2027 als erste Mission Merkur mit zwei Raumfahrzeugen gleichzeitig untersuchen will.

Fun Fact

Wer auf Merkur einen Sonnenaufgang sehen würde, müsste fast ein halbes Erdenjahr auf den nächsten warten.

Energiequelle des Lebens

Die Sonne ist ein mittelgroßer Stern im Zentrum unseres Sonnensystems. Durch ihre Gravitation hält sie das Sonnensystem zusammen. Nukleare Reaktionen in ihrem Inneren erzeugen gigantische Mengen an Energie, die in Form von Licht und Wärme das Leben auf der Erde ermöglichen.

Zahlen & Fakten

• Alter: ca. 4,6 Mrd. Jahre
• Erwartete verbleibende Zeit: ca. 5 Mrd. Jahre
• Masse: ca. 1,989×1030 kg (= 332.946 Erdmassen)
• Durchmesser: 1.392.685 km (= 109 Erddurchmesser)
• Kerntemperatur: ca. 15 Mio. °C
• Oberflächentemperatur (Photosphäre): ca. 5.500 °C
• Korona-Temperatur: ca. 1 Mio. °C
• Leuchtkraft: ca. 3,828×1026 W
• Entfernung zum nächsten Stern (Proxima Centauri): ca. 4,25 Lichtjahre
• Entfernung zum Zentrum der Milchstraße (Sagittarius A): ca. 26.000 Lichtjahre
• Umlaufzeit im Milchstraßensystem: ca. 230-250 Mio. Erdenjahre
• Umlaufgeschwindigkeit: 220 km/s

Lebenszyklus und Alter

Sterne haben je nach Temperatur unterschiedliche Farben. Unsere Sonne ist heute ein gelber Riese (Oberflächentemperatur: ca. 5.500 °C). Mit etwa 4,6 Milliarden Jahren steckt sie in der Mitte ihres Lebenszyklus. In etwa 5 Milliarden Jahren wird sie zu einem Roten Riesen anschwellen (Oberflächentemperatur: ca. 3.500 °C) – kühler, aber riesig groß. Am Ende ihres Lebens bleibt nur ein Weißer Zwerg übrig (Oberflächentemperatur: ca. 100.000 °C) – klein, heiß und leuchtend weiß.

Die Sonne – von innen nach außen

Kern: Hier verschmelzen bei etwa 15 Millionen °C Wasserstoffkerne zu Helium. Pro Sekunde werden dabei ca. 4 Mio. Tonnen Materie in Energie umgewandelt.

Strahlungszone: Die Energie wandert langsam nach außen. Photonen werden ständig aufgenommen und wieder abgestrahlt, wie ein endloser Lichtstau.

Konvektionszone: Heißes Plasma steigt auf, kühles sinkt ab – wie bei kochendem Wasser. So gelangt die Wärme zur Oberfläche.

Photosphäre: Sie ist die dünne sichtbare Schicht, aus der Licht und Wärme in den Weltraum entweichen.

Chromosphäre: Diese Schicht ist sehr heiß (ca. 25.000 °C), weil das Plasma hier sehr dünn ist: Wenige Teilchen bewegen sich extrem schnell.

Korona: Die äußerste Schicht der Sonne ist extrem heiß (über 1 Million °C) und reicht weit ins All. Von hier kommt der Sonnenwind.

Sonnenaktivität und Raumwetter

Die Sonne ist sehr aktiv: Magnetische Prozesse erzeugen Sonnenflecken, Flares (helle Energieausbrüche) und koronale Massenauswürfe. Diese Ereignisse variieren in Zyklen von etwa 11 Jahren (Sonnenfleckenzyklus) und können geomagnetische Stürme auf der Erde auslösen, Polarlichter verursachen oder Satellitensysteme stören.

Fun Fact

In nur etwa einer Millionstel Sekunde erzeugt die Sonne mehr Energie, als die gesamte Menschheit in einem Jahr verbraucht.