Das Sonnensystem, auch Solarsystem oder manchmal auch unser Planetensystem genannt, besteht aus der Sonne mit ihren Planeten, Monden, Kleinplaneten, Kometen, Kleinkörpern wie den Meteoroiden, sowie der Gesamtheit aller Gas- und Staubteilchen, die durch die Anziehungskraft der Sonne zu einem System zusammengehalten werden. Dem Planetensystem der Sonne gehört auch unsere Erde an.

Aufbau

Im Zentrum des Sonnensystems befindet sich als Zentralstern die Sonne mit etwa 1,39 Millionen Kilometern Durchmesser, in der fast 99,9 % der Gesamtmasse des Systems konzentriert sind. Um die Sonne herum bewegen sich hauptsächlich die Planeten.

Im Allgemeinen spricht man von den neun Planeten, dem im Mittel am weitesten entfernten Planeten Pluto wird jedoch seit der Entdeckung anderer Plutinos (ähnlich große Objekte mit vergleichbaren Bahneigenschaften) der Planetenstatus mehr und mehr aberkannt. 2003 wurde ein Objekt entdeckt, das größer als Pluto ist und sich am äußersten Rand unseres Sonnensystems befindet: 2003 UB313. Sowohl die Entdecker als auch die NASA stufen das Objekt aufgrund seiner Größe als Planeten ein; die IAU hat jedoch in einer Erklärung mitgeteilt, dass dieses Objekt zumindest bis zu einer neuen, klaren Definition für Planeten, welche im Sommer 2006 beschlossen werden soll, nicht als Planet anerkannt wird. Weitere Bestandteile des Sonnensystems sind Millionen von Asteroiden (auch Planetoiden oder Kleinplaneten genannt) und Kometen, die vorwiegend in drei Zonen des Sonnensystems anzutreffen sind: dem Asteroidengürtel, dem Kuipergürtel und der Oortschen Wolke.

Der Sonne am nächsten befinden sich die inneren, erdähnlichen Planeten Merkur (Abstand zur Sonne 57,9 × 106 km, beziehungsweise 0,39 AE), Venus (108,2 × 106 km, 0,72 AE), Erde (149,6 × 106 km, 1 AE) und Mars (227,9 × 106 km, 1,52 AE). Ihr Durchmesser beträgt zwischen 4.878 km und 12.756 km, ihre Dichte zwischen 3,95 g/cm3 und 5,52 g/cm3. Zwischen Mars und Jupiter befindet sich der so genannte Asteroidengürtel, eine Ansammlung von Kleinplaneten. Die meisten dieser Asteroiden sind nur wenige Kilometer groß, und nur wenige haben einen Durchmesser von 100 km oder mehr. Ceres ist mit etwa 960 km der größte dieser Körper. Ihre Bahnen sind teilweise stark elliptisch, einige kreuzen sogar die Merkur- (Icarus) beziehungsweise Uranusbahn (Chiron).

Zu den äußeren Planeten zählen die Gasriesen Jupiter (778,3 × 106 km, 5,2 AE), Saturn (1,429 × 109 km, 9,53 AE) sowie die Planeten Uranus (2,875 × 109 km, 19,2 AE) und Neptun (4,504 × 109 km, 30,1 AE) mit Dichten zwischen 0,7 g/cm3 und 1,66 g/cm3 sowie Pluto (5,900 × 109 km, 39,5 AE). Seit den 1990ern hat man mehr als 500 Objekte gefunden, die sich jenseits der Neptunbahn bewegen. Diese Objekte bilden den Kuipergürtel, der sich in einem Abstand von 6-7,5 Milliarden km (30-50 AE) zur Sonne befindet und ein Reservoir für die Kometen mit mittleren Umlaufperioden ist. Die Objekte dieser Zone sind wahrscheinlich nahezu unveränderte überbleibsel aus der Entstehungsphase des Sonnensystems, man nennt sie deshalb auch Planetesimale.

Am Stand der Sonne lasen die antiken Astronomen die Zeit während des Tages ab, die Sterne nahm en sie zur Zeitbestimmung während der Nacht. An ihren Tempeln und Pyramiden ist zu erkennen, daß sie sich nach dem Stand von Sonne und Sternen orientieren konnten. Die Erstellung des Kalenders, die Angabe der Tageszeit und die Orientierung waren vorrangige Aufgaben der frühen Astronomen. Zu unserem Wissen über Erde, Fixsterne und Planeten haben diese früher Himmelsbeobachter sehr viel beigetragen. Alle diese frühen Beobachtungen wurden mit bloßem Auge gemacht. Ohne technische Instrumente jedoch konnten kaum Informationen über die Entfernung von Sonne, Mond und Sternen gewonnen werden, und so gab es über die Anordnung dieser Körper im Raum viele verschiedene Vorstellungen. Eine von ihnen war, daß alle Sterne an der Innenseite einer großen Kugel angebracht sind, in deren Mittelpunkt sich unsere Erde befindet.

Die vorgeschichtlichen Astronomen entdeckten aber auch einige merkwürdige Gestirne, die zwischen den anderen Sternen umherwanderten. Diese „Wanderer” nennen wir heute Planeten, nach dem griechischen Wort für „umherirren”. Man dachte, daß jeder der fünf Planeten, die mit freiem Auge zu sehen sind, an einer eigenen durchsichtigen Sphäre befestigt ist. Man stellte sich also das Weltall als eine Folge von durchsichtigen Kugeln vor, wobei die Erde im Zentrum steht, jede weitere Kugel mit jeweils einem Gestirn besetzt ist und die äußerste Sphäre schließlich die sogenannten „Fixsterne” -das heißt jene Gestirne, die sich gegeneinander nicht zu bewegen scheinen - trägt.

Dieses Weltbild wurde über Jahrhunderte hinweg als zutreffend angesehen; es lieferte immerhin ein brauchbares Modell, mit dem vielerlei Entdeckungen gemacht werden konnten.

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Mitglieder des Sonnensystems

Das Sonnensystem besteht aus einem Stern - der Sonne -, neun größeren Planeten und einer großen Anzahl kleinerer Körper, wie etwa den Monden einiger Planeten. Die Sonne hat eine beherrschende Stellung inne. Sie enthält den allergößten Teil der Masse des Systems und ist darin der einzige selbstleuchtende Himmelskörper. Alle anderen seiner Mitgliederstrahlen nur im reflektierten Sonnenlicht, mögen sie am Nachthimmel auch noch so eindrucksvoll wirken.

Die inneren Planeten

Unter den Planeten gibt es zwei sehr verschiedene Gruppen. In der ersten befinden sich vier ziemlich kleine Planeten: Merkur, Venus, Erde und Mars. Ihre Durchmesser liegen zwischen 12756 km (Erde) und 4880 km (Merkur). Diese Planeten besitzen viele Gemeinsamkeiten. Beispielsweise haben sie alle feste Oberflächen und bestehen wohl auch aus ähnlichem Material, obwohl Erde und Merkur dichter sind als Mars und Venus. Ihre Bahnen weichen nicht stark von der Kreisform ab, sind bei Merkur und Mars allerdings beträchtlich exzentrischer als bei Venus und der Erde. Merkur und Venus heißen auch »untere« Planeten, weil ihre Bahnen innerhalb der Erdbahn liegen; wie der Mond zeigen sie alle Phasen von »voll« bis »neu«, und wie die Sonne bleiben sie stets in der gleichen Himmelsgegend. Monde haben beide nicht. Die Erde besitzt nur einen natürlichen Satelliten - unseren Mond -, der Mars deren zwei: Phobos und Deimos, die sehr klein und dem Erdmond wenig ähnlich sind.

Planetoiden und Riesenplaneten

Jenseits des Mars gibt es eine breite Lücke, in der sich Tausende kleiner Himmelskörper bewegen: die Kleinen Planeten oder Planetoiden. Selbst Ceres als ihr größter hat nur gut 1000 km Durchmesser; früher wurde er sogar auf bloß etwa 700 km geschätzt. Wegen ihrer geringen Größe blieben die Planetoiden lange Zeit verborgen - erst 1801 wurde der erste von ihnen, Ceres, entdeckt. Nur ein einziger Planetoid, Vesta, ist überhaupt mit bloßem Auge zu sehen.
Weit außerhalb der meisten Kleinen Planeten folgen die vier Riesenplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, die sich von den Planeten der Erdgruppe beträchtlich unterscheiden. Sie sind eher flüssige oder gasförmige als feste Körper und haben sehr dichte Atmosphären. Dank ihrer großen Massen konnten sie viel von ihrem ursprünglichen Wasserstoff festhalten; z. B. beträgt die Entweichgeschwindigkeit auf dem Jupiter 60 km/Sek. gegenüber nur 11,2 km/Sek. auf der Erde.
Die mittleren Entfernungen von der Sonne liegen zwischen 778 Millionen km (Jupiter) und 4497 Millionen km (Neptun). Die üblichen Darstellungen des Sonnensystems zeigen diese Verhältnisse nicht immer im richtigen Maßstab, sondern erwecken oft den Eindruck, als ob Saturn und Uranus enge Nachbarn wären. In Wirklichkeit ist Uranus von der Sonne doppelt so weit entfernt wie Saturn.
Obwohl die Riesenplaneten vieles gemeinsam haben, gibt es doch auch ausgeprägte Unterschiede. Ihre Dichten sind recht niedrig. Der Saturn ist sogar weniger dicht als Wasser. Der Jupiter produziert eine gewisse Eigenwärme; aber obwohl die Temperatur in seinem Innersten ziemlich hoch sein muß, reicht sie bei weitem nicht aus, um Atomkernreaktionen in Gang zu setzen. So leuchtet auch Jupiter nur in reflektiertem Sonnenlicht.

Die Planeten des Sonnensystems im gleichen Maßstab: Neben einem Segment der Sonne [1] mit großer Protuberanz [2] folgen aufeinander die inneren Planeten Merkur [3]. Venus [4], Erde [5] mit Mond [6]

und Mars [7] mit seinen beiden Monden Phobos und Deimos. Deren Größe hier stark übertrieben werden mußte [8. 9], da sie sonst mikroskopisch klein ausgefallen wären. Dann kommen die Planetoiden [10];

ihr größter hat nur 1000 km Durch- messer. Diese Kleinen Planeten befinden sich hauptsächlich in einem Gürtel zwischen Mars und Jupiter. Von den nun folgenden Riesen- planeten hat Jupiter [11] vier große

Satelliten: lo, Europa, Ganymed und Callisto [12-15], und etwa 10 kleine Monde; Saturn [16] besitzt in seiner Satellitenfamilie mit Titan [17] den größten Mond des Sonnen- systems. Uranus [18] hat fünf, Neptun [19]

zwei Monde, darunter den großen Triton [20]. Der kleine Pluto [21] ist der äußerste bekannte Planet unseres Sonnensystems. Einen Mond hat man bei ihm nicht entdeckt.

Die äußersten Planeten

Fünf Planeten - Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn - sind seit alten Zeiten als auffällige Objekte für das bloße Auge bekannt. Der Uranus ist zwar auch ohne Fernrohr sichtbar, wurde aber erst 1781 mehr zufällig durch Wilhelm Herschel (1738-1822) entdeckt. 1846 kam aufgrund himmelsmechanischer Berechnungen von Bahnstörungen des Uranus der Neptun hinzu. Alle Riesenplaneten haben Satellitenfamilien: Jupiter mindestens 13 Monde, Saturn 10, Uranus 5 und Neptun 2. Davon erreichen manche geradezu planetare Abmessungen, die denen des Merkur zumindest gleichkommen.
Der äußerste bekannte Planet ist Pluto. Er wurde 1930 von Clyde Tombaugh an der Lowell-Sternwarte in Flagstaff (USA) entdeckt. über Pluto wissen wir noch sehr wenig. Er ist kleiner als die Erde, hinsichtlich seines Typs gilt er als erdähnlich. Seine Bahnneigung ist mit 17,1° sehr groß. Am nächsten kommt ihm in dieser Hinsicht Merkur mit 7,0°. Außerdem ist die Bahnellipse des Pluto so exzentrisch, daß er sich um die Zeit seiner größten Annäherung an die Sonne noch innerhalb der Neptunbahn bewegt. Dieser Fall wird gerade in den nächsten 20 Jahren eintreten, so daß dann zeitweilig Neptun der äußerste Planet ist. Der von den benachbarten Riesenplaneten völlig abweichende Typ und die ungewöhnliche Bahn lassen vermuten, daß Pluto ursprünglich nur ein Satellit des Neptuns war. Jenseits von Pluto sind bisher keine weiteren Planeten entdeckt worden - trotz gelegentlicher Pressemeldungen darüber.
Zu den Mitgliedern unseres Sonnensystems zählen auch die Kometen: kleinere Körper aus Staub und flüchtigem Material mit meist sehr exzentrischen Bahnen. Schließlich gibt es noch die Meteorite, die in ungeheurer Menge als kleine Trümmer das Sonnensystem durcheilen. In vielen Fällen lassen ihre Bahnen und Beobachtungen besonderer Art einen Zusammenhang mit den Kometen erkennen. Nicht mehr zu den Himmelskörpern gehören die diffuse Materie des interplanetaren Raumes und der sogenannte »Sonnenwind«. Deren Erforschung hat durch die Möglichkeit extraterrestrischer Beobachtungen durch Satelliten und Sonden einen ungeahnten Aufschwung erfahren, der noch immer anhält.

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