Das Sonnensystem besteht aus der Sonne, den acht offiziellen Planeten, mindestens drei „Zwergplaneten“, mehr als 130 Trabanten der Planeten, einer großen Anzahl von Kleinkörpern (den Kometen und Asteroiden) und dem interplanetaren Medium. (Wahrscheinlich gibt es noch viele weitere Planetensatelliten, die noch nicht entdeckt wurden.)

Orbits

Das Sonnensystem besteht aus der Sonne, den acht offiziellen Planeten, mindestens drei „Zwergplaneten“, mehr als 130 Planetensatelliten, einer großen Anzahl von Kleinkörpern (den Kometen und Asteroiden) und dem interplanetaren Medium. (Wahrscheinlich gibt es noch viele weitere Planetensatelliten, die noch nicht entdeckt wurden.)

Das innere Sonnensystem enthält die Sonne, Merkur, Venus, Erde und Mars:

Der Hauptasteroidengürtel (nicht dargestellt) liegt zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter. Die Planeten des äußeren Sonnensystems sind Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun (Pluto ist jetzt als Zwergplanet klassifiziert):

Das erste, was auffällt, ist, dass das Sonnensystem größtenteils aus leerem Raum besteht. Die Planeten sind sehr klein im Vergleich zu dem Raum zwischen ihnen. Sogar die Punkte in den obigen Diagrammen sind zu groß, um in Bezug auf die Größe der Bahnen maßstabsgetreu zu sein.

Die Bahnen der Planeten sind Ellipsen mit der Sonne in einem Brennpunkt, obwohl alle außer Merkur fast kreisförmig sind. Die Bahnen der Planeten liegen alle mehr oder weniger in der gleichen Ebene (die Ekliptik genannt wird und durch die Ebene der Erdbahn definiert ist). Die Ekliptik ist nur 7 Grad von der Äquatorebene der Sonne geneigt. Die obigen Diagramme zeigen die relativen Größen der Bahnen der acht Planeten (plus Pluto) aus einer Perspektive etwas oberhalb der Ekliptik (daher ihr nicht kreisförmiges Aussehen). Sie kreisen alle in der gleichen Richtung (gegen den Uhrzeigersinn, wenn man von oberhalb des Nordpols der Sonne auf sie herabschaut); alle außer Venus, Uranus und Pluto rotieren auch in dieser Richtung.

(Die obigen Diagramme zeigen die korrekten Positionen für Oktober 1996, wie sie von dem ausgezeichneten Planetariumsprogramm Starry Night erzeugt wurden; es gibt auch viele andere ähnliche Programme, einige davon kostenlos. Sie können auch Emerald Chronometer auf Ihrem iPhone oder Emerald Observatory auf Ihrem iPad verwenden, um die aktuellen Positionen zu ermitteln. Diese Informationen sind auch für den Entwurf eines Sonnensystems nützlich.)

Größen

Das obige Kompositum zeigt die acht Planeten und Pluto mit annähernd korrekten relativen Größen (siehe ein weiteres ähnliches Kompositum und einen Vergleich der terrestrischen Planeten oder Anhang 2 für weitere Informationen).

Eine Möglichkeit, sich die relativen Größen im Sonnensystem zu vergegenwärtigen, besteht darin, sich ein Modell vorzustellen, in dem alles um den Faktor eine Milliarde verkleinert ist. Dann hätte die Erde einen Durchmesser von etwa 1,3 cm (die Größe einer Weintraube). Der Mond wäre etwa 30 cm (etwa ein Fuß) von der Erde entfernt. Die Sonne hätte einen Durchmesser von 1,5 Metern (etwa so groß wie ein Mensch) und wäre 150 Meter (etwa ein Häuserblock) von der Erde entfernt. Jupiter hätte einen Durchmesser von 15 cm (die Größe einer großen Grapefruit) und wäre 5 Blocks von der Sonne entfernt. Saturn (in der Größe einer Orange) wäre 10 Häuserblocks entfernt; Uranus und Neptun (Zitronen) 20 und 30 Häuserblocks. Ein Mensch in dieser Größenordnung wäre so groß wie ein Atom, aber der nächste Stern wäre über 40000 km entfernt.

Nicht dargestellt sind in den obigen Abbildungen die zahlreichen kleineren Körper, die das Sonnensystem bevölkern: die Trabanten der Planeten; die große Zahl der Asteroiden (kleine Gesteinskörper), die die Sonne umkreisen, vor allem zwischen Mars und Jupiter, aber auch anderswo; die Kometen (kleine Eiskörper), die aus den inneren Teilen des Sonnensystems in stark verlängerten Bahnen und in zufälliger Ausrichtung zur Ekliptik kommen und gehen; und die vielen kleinen Eiskörper jenseits von Neptun im Kuipergürtel. Von einigen Ausnahmen abgesehen, kreisen die Planetensatelliten in der gleichen Richtung wie die Planeten und ungefähr in der Ebene der Ekliptik, was für Kometen und Asteroiden im Allgemeinen nicht zutrifft. Die Klassifizierung dieser Objekte ist Gegenstand kleinerer Kontroversen. Traditionell wurde das Sonnensystem in Planeten (die großen Körper, die die Sonne umkreisen), ihre Satelliten (auch Monde genannt, Objekte unterschiedlicher Größe, die die Planeten umkreisen), Asteroiden (kleine dichte Objekte, die die Sonne umkreisen) und Kometen (kleine eisige Objekte mit stark exzentrischen Bahnen) unterteilt. Leider hat sich herausgestellt, dass das Sonnensystem komplizierter ist, als dies den Anschein hat:

• Es gibt mehrere Monde, die größer sind als Pluto, und zwei, die größer sind als Merkur;
• es gibt viele kleine Monde, die wahrscheinlich als Asteroiden entstanden sind und erst später von einem Planeten eingefangen wurden;
• Kometen verpuffen manchmal und sind nicht mehr von Asteroiden zu unterscheiden;
• die Objekte im Kuipergürtel (einschließlich Pluto) und andere wie Chiron passen nicht gut in dieses Schema
• Die Systeme Erde/Mond und Pluto/Charon werden manchmal als „Doppelplaneten“ betrachtet.

Andere Klassifizierungen, die auf der chemischen Zusammensetzung und/oder dem Entstehungsort basieren, können vorgeschlagen werden, die versuchen, mehr physikalische Gültigkeit zu haben. Aber in der Regel enden sie entweder mit zu vielen Klassen oder zu vielen Ausnahmen. Das Fazit ist, dass viele der Körper einzigartig sind; die tatsächliche Situation ist zu kompliziert für eine einfache Kategorisierung. Auf den folgenden Seiten werde ich die konventionellen Kategorisierungen verwenden.

Die acht Körper, die offiziell als Planeten eingestuft werden, werden oft auf verschiedene Weise weiter klassifiziert:

• nach ihrer Zusammensetzung:
  • terrestrische oder felsige Planeten: Merkur, Venus, Erde und Mars:
    • Die terrestrischen Planeten bestehen hauptsächlich aus Gestein und Metall und haben eine relativ hohe Dichte, eine langsame Rotation, feste Oberflächen, keine Ringe und nur wenige Satelliten.
  • Jovianische oder Gasplaneten: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun:
    • Die Gasplaneten bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium und haben im Allgemeinen niedrige Dichten, eine schnelle Rotation, tiefe Atmosphären, Ringe und viele Satelliten.
• nach Größe:
  • Kleinplaneten: Merkur, Venus, Erde, Mars.
    • Die Kleinplaneten haben Durchmesser von weniger als 13000 km.
  • Riesenplaneten: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.
    • Die Riesenplaneten haben einen Durchmesser von mehr als 48000 km.
  • Die Riesenplaneten werden manchmal auch als Gasriesen bezeichnet.
• nach Position relativ zur Sonne:
  • innere Planeten: Merkur, Venus, Erde und Mars.
  • Außenplaneten: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun.
  • Der Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter bildet die Grenze zwischen dem inneren Sonnensystem und dem äußeren Sonnensystem.
• nach Position relativ zur Erde:
  • untere Planeten: Merkur und Venus.
    • näher an der Sonne als die Erde.
    • Die niederen Planeten zeigen von der Erde aus gesehen Phasen wie der Mond.
  • Erde.
  • höhere Planeten: Mars bis Neptun.
    • weiter von der Sonne entfernt als die Erde.
    • Die höheren Planeten erscheinen immer voll oder fast voll.
• in der Geschichte:
  • klassische Planeten: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn.
    • bekannt seit prähistorischen Zeiten
    • für das bloße Auge sichtbar
    • in der Antike bezog sich dieser Begriff auch auf die Sonne und den Mond; die Reihenfolge wurde gewöhnlich folgendermaßen festgelegt: Saturn, Jupiter, Mars, Sonne, Venus, Merkur und Mond, basierend auf der Zeit, die sie benötigen, um die Sphäre der „Fixsterne“ zu umrunden).
  • moderne Planeten: Uranus, Neptun.
    • in der Neuzeit entdeckt
    • nur mit optischer Hilfe sichtbar
  • Erde.
  • Die IAU beschloss, dass sich der Begriff „klassisch“ auf alle acht Planeten (Merkur bis Neptun, einschließlich Erde, aber ohne Pluto) beziehen sollte. Dies widerspricht dem historischen Sprachgebrauch, macht aber aus der Sicht des 21. Jahrhunderts durchaus Sinn.

BilderHinweis: Die meisten Bilder in The Nine Planets sind nicht farbgetreu. Die meisten von ihnen wurden durch die Kombination mehrerer Schwarz-Weiß-Bilder erstellt, die durch verschiedene Farbfilter aufgenommen wurden. Auch wenn die Farben „richtig“ aussehen, kann es sein, dass sie nicht genau dem entsprechen, was dein Auge sehen würde.

• Die neun Planeten (größere Version des obigen Bildes) 36k jpg
• Ein weiterer relativer Größenvergleich (von LANL) 93k gif
• Vergleich von Sonne und großen Planeten (von Extrema) 15k jpg
• Vergleich von Erde und kleinen Körpern (von Extrema) 13k jpg
• Voyager 1 Mosaik des Sonnensystems aus 4 Milliarden Meilen Entfernung 36k jpg; html (Bildunterschrift)
• Voyager 1 Bilder von 6 Planeten aus 4 Milliarden Meilen Entfernung 123k jpg; html
• Pale Blue Dot, Reflexionen über das obige Bild von Carl Sagan.

Allgemeiner Überblick

• Die größten, kleinsten, hellsten usw. Körper
• Die Geschichte der Entdeckung des Sonnensystems
• Solar System Introduction from LANL
• Solar System Family Portrait from NSSDC
• Solar System Live, the interactive Orrery of the Web.
• Notizen über das am weitesten entfernte Objekt im Sonnensystem und die Oberflächentemperaturen der Planeten von RGO
• Maßstabsmodelle des Sonnensystems
  • Eine Solar System Scale Model Meta Page (Links zu vielen anderen)
  • das Voyage Scale Model Solar System auf der National Mall in Washington DC
  • Lakeview Museum Community Solar System, das weltgrößte Modell des Sonnensystems
  • maßstabsgetreues Modell vom LPI
  • Sagan Planet Walk in Ithaca, NY
  • Build a Solar System, ein übersichtlicher Modellrechner
  • Silver City, NM Sidewalk Solar System
  • Solar System Walk in Gainesville, Florida
  • Eugene Oregon Scale Model Solar System
  • Bonsall Elementary
  • PlanetTrek, ein maßstabsgetreues Sonnensystemmodell für Pasadena
  • Phenix City Intermediate School
• Walk the Solar System, ein schöner Größenvergleichsrechner vom Exploratorium
  Meta Calc, ein einfacher Online-Rechner
• Your Weight on Other Worlds, ein weiterer netter Rechner vom Exploratorium
• ConverTable Planets, eine nette kleine Macintosh-Anwendung, mit der man sein Gewicht auf anderen Planeten berechnen kann
• Galileo SSI Education Module on Planetary Surfaces
• eine gute Bibliographie von gedrucktem Material über das Sonnensystem

The Big Questions

Was ist der Ursprung des Sonnensystems? Man ist sich allgemein einig, dass es sich aus einem Nebel aus Staub und Gas verdichtet hat. Aber die Details sind alles andere als klar.

Wie häufig gibt es Planetensysteme um andere Sterne? (Aktualisiert im Juni 2014)
Die Zahl der Planeten um andere Sterne hat seit den ersten Entdeckungen von HD 1144762 b im Jahr 1989 und Gamma Cephei b im Jahr 1988 (bestätigt im Jahr 2003) drastisch zugenommen. exoplanet.eu listet bis zum 25. Juli 2014 1.811 Planeten auf, darunter über 400 Mehrfachplanetensysteme. Darüber hinaus gibt es laut NASA Exoplanet Archive über 3.000 weitere potenzielle Planeten, die von der Raumsonde Kepler angezeigt wurden. Der Leser wird feststellen, dass die Zahlen auf den beiden genannten Websites unterschiedlich sein können.

Welche Bedingungen ermöglichen die Bildung von terrestrischen Planeten? Es scheint unwahrscheinlich, dass die Erde völlig einzigartig ist, aber wir haben immer noch keine direkten Beweise für das eine oder das andere.

Gibt es Leben anderswo im Sonnensystem? Wenn nicht, warum ist die Erde etwas Besonderes? (Aktualisiert Juni 2014)
Wir wissen noch nichts über Leben anderswo. Was die Erde für die Exoplanetensuche besonders interessant macht, ist ihre Lage zu unserer Sonne – die bewohnbare oder sogenannte „Goldlöckchen-Zone“. Die „Goldlöckchen-Zone“ ist der Bereich um einen Stern, in dem Wasser auf der Oberfläche eines Planeten flüssig sein könnte. Lage und Ausdehnung dieser Zone hängen von einer Reihe von Kriterien wie Größe und Temperatur des Muttersterns ab. Sobald Planeten in diesen bewohnbaren Zonen gefunden werden, wird die Größe des Planeten berücksichtigt. Die Größe ist es, die eine geeignete Atmosphäre für die uns bekannten Lebensformen ermöglichen könnte. Das Planetary Habitability Laboratory an der Universität von Puerto Rico in Arecibo unterhält den Habitable Exoplanet Catalog

Gibt es Leben außerhalb des Sonnensystems? Intelligentes Leben?

Ist Leben ein seltenes und ungewöhnliches oder sogar einzigartiges Ereignis in der Evolution des Universums oder ist es anpassungsfähig, weit verbreitet und häufig?

Antworten auf diese Fragen, selbst Teilantworten, wären von großem Wert. Antworten auf die kleineren Fragen auf den folgenden Seiten können helfen, einige dieser großen Fragen zu beantworten.