3.1 Aufbau des Sonnensystems

Quelle: Themenpool §3 · Mitschrift §8

Das Sonnensystem besteht aus der Sonne und acht Planeten in zwei Gruppen.

Abbildung: Größenvergleich der Objekte des Sonnensystems (Sonne, Merkur, Venus, Erde, Mars, Ceres, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto/Charon, Eris). Maßstäblich in der Größe, nicht im Abstand.

Innere Planeten (Gesteinsplaneten): Merkur, Venus, Erde, Mars — feste Oberfläche, ggf. Atmosphäre, nahe an der Sonne.

Äußere Planeten (Gasriesen): Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun — außen gasförmig, weiter innen flüssig, fester Kern (durch hohen Druck); sehr massereich.

✎ Warum diese Zweiteilung? Sie ist ein Erbe der Planetenentstehung: In der heißen inneren Scheibe blieb nur Gestein/Metall fest → kleine Gesteinsplaneten. Weit außen blieb auch Eis fest, es gab viel mehr Material → große Kerne sammelten zusätzlich Gas ein → Gasriesen.

➕ Entstehung: von der Staubwolke zu den Planeten

Quelle: ➕ Themenpool · vgl. Thema 1 §1.2

Das ganze Sonnensystem entstand aus einer Gas- und Staubwolke (Sonnennebel), die durch die Gravitation kollabierte (zusammenfiel). Schritt für Schritt:

1. Kontraktion und Scheibe: Die Wolke zieht sich zusammen; durch die Drehimpulserhaltung (Drehimpuls) rotiert sie dabei immer schneller und plattet zu einer rotierenden Scheibe ab. Im dichten Zentrum zündet die Sonne (Fusion, siehe §3.3).
2. Planetesimale (Staub verklumpt zu „Bausteinen"): In der Scheibe stoßen Staubkörner zusammen und bleiben aneinander haften — es bilden sich immer größere Brocken bis zu Kilometergröße, die Planetesimale (gr. „kleinste Bausteine der Planeten").
3. Protoplaneten (Bausteine wachsen zu „Vorplaneten"): Die Planetesimalen ziehen sich durch ihre eigene Gravitation gegenseitig an, kollidieren und wachsen zu Protoplaneten (Vorstufen der heutigen Planeten) zusammen (Akkretion = Anwachsen durch Aufsammeln von Material).
4. Aufräumen der Bahn: Der größte Körper einer Bahn sammelt nach und nach das übrige Material ein und „räumt seine Bahn frei" → er wird ein echter Planet (genau dieses Kriterium fehlt dem Zwergplaneten Pluto).

✎ Wo geht die Zweiteilung dabei ein? Ob aus einem Protoplaneten ein Gesteins- oder ein Gasriese wird, entscheidet der Ort in der Scheibe: Innen (heiß) bleibt nur Gestein/Metall fest → kleine Kerne, die kein Gas mehr binden können. Außen (kalt) bleibt zusätzlich Eis fest → viel mehr Baumaterial → große Kerne, deren Gravitation auch noch Gas (H, He) einfängt → Gasriesen.