Entstehung von Sonne und Planeten

Vor 4,5 Milliarden Jahren trieb im All eine gigantische Wolke aus Staub und Gas. Diese dunkle und kalte Molekülwolke bestand vor allem aus Wasserstoff (74 %) und Helium (24 %), den häufigsten Elementen im Universum. Doch waren in ihr auch geringe Spuren von Eisen, Sauerstoff und Silizium enthalten - den Überresten früherer, als Supernovae explodierter Sterne.

 

Möglicherweise durch eine bei der Explosion eines benachbarten Sterns ausgelösten Druckwelle sammelten kleinere Verdichtungen in der Molekülwolke weitere Materie an. Unter dem Einfluss ihrer Schwerkraft begannen diese in sich zusammenzustürzen. Dadurch stiegen Druck und Temperatur immer stärker, bis schließlich die Kernfusion einsetzte und die neu entstandene Sonne riesige Energiemengen freisetzte.

 

Die Reste der bei der Entstehung der Sonne übrig gebliebenen Materie umgaben den neu entstandenen Stern als flache, sich langsam drehende Scheibe aus Staub und Gas. In ihr entstanden bei Zusammenstößen und Verdichtungen die Himmelskörper des Planetensystems wie wir es heute kennen: mit den acht Planeten und ihren Monden sowie unzähligen kleineren Körpern, wie etwa den Asteroiden und Kometen.

 

Nahe der extrem heißen Sonne wurden leichte Elemente wie Wasserstoff und Helium von ihrer Strahlung weggestoßen. Hier überdauerten nur schwere Elemente wie Eisen, Nickel und Silizium. Aus ihnen formten sich die vier Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars.

 

Die sehr viel weiter von der Sonne entfernten äußeren Planeten konnten dagegen riesige Mengen an Gas an sich ziehen. So bildeten sich im äußeren Sonnensystem die "Gasplaneten" Jupiter und Saturn und noch weiter von der Sonne entfernt die "Eisplaneten" Uranus und Neptun. Sie werden von zahlreichen Monden begleitet.

 

Asteroidengürtel

Asteroidengürtel

Die beiden Gruppen der Gesteins- und Gasplaneten sind deutlich voneinander getrennt. Zwischen den sehr weit (525 Millionen km) auseinander liegenden Bahnen von Mars und Jupiter sind im Asteroidengürtel rund eine Million (2026) Kleinkörper mit bis zu 1.000 km Durchmesser zu finden. Zu ihnen gehören der 963 Kilometer große Zwergplanet Ceres und ein Großteil der bisher bekannten Asteroiden des Sonnensystems.

Kuiper-Gürtel

Kuiper-Gürtel

Jenseits der Neptun-Bahn bis hin zu einer Entfernung von mehreren Milliarden Kilometern erstreckt sich der nach dem niederländisch-amerikanischen Astronomen Gerard Peter Kuiper benannte Gürtel. In dem flachen, scheibenförmigen Gebiet bewegen sich mehr als 70.000 Himmelskörper mit Durchmessern über 100 Kilometer sowie zahllose kleinere Objekte. Aus diesem Bereich stammen vermutlich viele Kometen und Kometenbruchstücke.

 

Sonne

Sonne

Die Sonne bildet den Mittelpunkt des Sonnensystems mit acht Planeten, zahlreichen Monden und vielen Millionen kleineren Himmelskörpern. Ihre Masse ist mit 333.000 Erdmassen tausendfach größer als die aller anderen Körper des Planetensystems zusammen.

Sie ist ein Stern der Milchstraße: eine heiße Gaskugel mit einem Durchmesser von rund 1,4 Millionen Kilometer. In der Natur entspricht diese Strecke dem 109-fachen des Erddurchmessers, in unserem Modell jedoch nur 31 Zentimeter.

In ihrem Inneren verschmelzen bei extremen Drücken und Temperaturen (15 Millionen Grad) in jeder Sekunde 400 Millionen Tonnen Wasserstoffatomkerne zu Heliumkernen (Kernfusion). Dabei wird sehr viel Energie frei und lässt die Sonne mit einer Oberflächentemperatur von 5.500 °C leuchten.

Mit einem Durchmesser von knapp 1,4 Millionen Kilometer vereinigt die Sonne in sich fast die gesamte Masse des Sonnensystems (99,9%). Ihre gewaltige Anziehungskraft hält alle weiteren Körper auf ellipsenförmigen Umlaufbahnen (Keplersche Gesetze). Je nach Form dieser Ellipsen haben die umlaufenden Körper (z.B. Planeten) nicht - wie es bei idealen Kreisbahnen der Fall wäre- stets den gleichen Abstand zur Sonne, sondern nähern sich während jeden Umlaufs der Sonne im "Perihel" an und entfernen sich dann wieder bis zum "Aphel". Dabei verändert sich auch ihre Bahngeschwindigkeit. Sie ist im „Perihel“ größer als im „Aphel“.