Was ist unser Sonnensystem und wie ist es entstanden?

Die Erde ist nicht allein im All: Seit langem beobachten die Menschen Sonne, Mond und Sterne am Himmel. Dabei haben sie schon früh entdeckt, dass sich einige Sterne bewegen. Diese wandernden Sterne wurden beobachtet und ihre Wege verfolgt. Doch lange Zeit verstand man ihre Bewegungen nicht – bis vor etwa fünfhundert Jahren ein Mann mit dem Namen Nikolaus Kopernikus das Rätsel löste: Die Erde und die „wandernden Sterne“ sind in Wirklichkeit Planeten, die alle in verschiedenem Abstand um die Sonne kreisen.

Die Anordnung der Planeten
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Heute kennen wir acht Planeten. Um sich ihre Namen in der richtigen Reihenfolge zu merken, helfen die Anfangsbuchstaben des Satzes „Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel.“ – oder kurz: M-V-E-M-J-S-U-N.

So muss man sich die Entstehung des Sonnensystems vorstellen
Quelle: NASA/JPL

Merkur ist der Planet, der am nächsten an der Sonne kreist. Dann kommen Venus, Erde und Mars. Diese vier inneren Planeten haben eine feste Oberfläche aus Gestein und sind noch verhältnismäßig nah an der Sonne – nur einige hundert Millionen Kilometer.

Weiter draußen, im Abstand von etwa einem bis 4,5 Milliarden Kilometern von der Sonne entfernt, kreisen die äußeren Planeten: Jupiter, Saturn mit seinen Ringen, Uranus und ganz außen Neptun. Sie bestehen aus Gas (vor allem Wasserstoff und Helium) und sind viel größer als die inneren Planeten. Jupiter und Saturn sind etwa zehn Mal so groß wie die Erde, deshalb nennt man sie auch die Gasriesen.

Und schließlich gibt es noch Asteroiden, Kometen und Staubwolken, die auch um die Sonne kreisen. Die Anziehungskraft der Sonne hält alle diese Himmelskörper zusammen und zwingt sie, wie an einer langen Leine im Kreis zu fliegen. Alles zusammen nennt man das Sonnensystem. Auch die Monde gehören dazu – aber sie werden von der Anziehungskraft der Planeten festgehalten.

Aber warum hat die Sonne überhaupt Planeten? Das hängt damit zusammen, wie die Sonne entstanden ist: Eine Wolke aus Gas und Staub zog sich durch ihre eigene Schwerkraft zusammen und wurde zu einem Stern. Doch nicht alles Material dieser Wolke wurde im Stern „verbaut“ – etwa ein Prozent blieb übrig. Und als die Sonne dann zu leuchten begann, drückte die Strahlung die restliche Materie wieder nach außen.

Die leichten Gase wurden dabei weit nach außen geschoben, der schwerere Staub und Gesteinsbrocken blieben in der Nähe der Sonne. Aus diesen Staub- und Gaswolken entstanden im Laufe der Zeit die Planeten. Daher gibt es im Sonnensystem außen die Gasplaneten, weiter innen die Gesteinsplaneten – darunter unsere Erde – und ganz in der Mitte die Sonne. Sie enthält 99% der Masse des Sonnensystems und hält mit ihrer Schwerkraft alles zusammen.

Lebenslänglich für Galilei

Kirche zwingt den bekannten Wissenschaftler in die Knie

Im Prozess gegen den Mathematiker und Astronom Galileo Galilei (68) ist das Urteil gefallen. Die Richter der katholischen Kirche sind sich einig: Galileis „kopernikanisches Weltbild“ widerspricht der Bibel. Galileis Behauptung, die Erde drehe sich um die Sonne, wurde für falsch und nicht nachgewiesen erklärt.

Im römischen Dominikanerkloster Santa Maria musste der Professor der Mathematik bereits kniend vor den Wächtern der katholischen Kirche seiner Lehre abschwören. Statt Kerker droht Galilei nun lebenslanger Hausarrest. Seine Bücher dürfen ab sofort nicht mehr veröffentlicht werden.

Galilei hatte für seine Forschungen über Jahre hinweg den Sternenhimmel beobachtet. Dazu bediente er sich des neuesten technischen Werkzeugs, des unlängst erfundenen „Fernrohrs“. Seine Beobachtungen ließen nur einen Schluss zu: Die Erde kreist – wie die anderen Planeten – um die Sonne. Die Kirche warnte ihn mehrfach, er solle mit solchen Behauptungen vorsichtig sein. Trotzdem war der Wissenschaftler vehement für dieses „kopernikanische Weltbild“ eingetreten.

Die Veröffentlichung seines Buches „Dialogo“ brachte das Fass zum Überlaufen: Papst Urban VIII reagierte beleidigt, und so wurde Galilei in Rom vor Gericht gestellt. Die Kirche besteht weiterhin auf einer wortwörtlichen Auslegung der Heiligen Schrift, solange keine eindeutigen Beweise dagegen sprechen.

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Galileo Galilei
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Unterschrift von Galileo Galilei auf Prozessdokumenten
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Nikolaus Kopernikus
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Ausstellung von Kopernikus Manuskripten
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Kopernikus verboten

Zusammen mit der Verurteilung von Galileo Galilei verbot die Kirche auch die Lehre des Wissenschaftlers Nicolaus Kopernikus. Seine vor fast einhundert Jahren veröffentlichte Theorie bildete die Grundlage für Galileis wissenschaftliche Arbeit.

Der Mediziner und engagierte Hobbyastronom Nicolaus Kopernikus hatte in seinem Todesjahr 1543 das Buch „Über die Umschwünge der himmlischen Kreise“ veröffentlicht. Darin widersprach er der offiziellen Meinung der Kirche. Er behauptete, dass die Erde nicht der Mittelpunkt der Welt sei, sondern ein Planet, der sich um sich selbst und um die Sonne drehe.

Kopernikus muss geahnt haben, was diese Erkenntnisse bedeuten und fürchtete die Strafe der Kirche. Erst kurz vor seinem Tod erlaubte er, dass sein Buch veröffentlicht wird. Ohne sein Wissen fügte jedoch ein Geistlicher ein Vorwort hinzu. Das „Kopernikanische Weltbild“ wurde darin nur als reine Hypothese und Rechenhilfe dargestellt, nicht als bewiesene Behauptung. Kopernikus konnte nicht widersprechen: Die erste Veröffentlichung seines Buches erlebte er nicht mehr.

Ein kleiner blauer Punkt

Einzigartiges Foto der Erde – aus 6,4 Milliarden Kilometer Entfernung

Auf diesem Bild muss man eine Weile suchen: Die Sensation ist ein „pale blue dot“, ein winziges hellblaues Pünktchen im Nichts. Kaum vorstellbar, dass dieses Pünktchen unsere Heimat sein soll!

Dieses Bild zeigt die Erde. Aufgenommen wurde es von der Sonde Voyager 1 vom Rand des Sonnensystems – 6,4 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt. Es ist Teil eines einzigartigen Gruppenfotos unseres Sonnensystems, das aus insgesamt 60 einzelnen Fotos zusammengesetzt ist und bis auf Mars und Merkur alle Planeten enthält.

Zwar hat das Bild keinen wissenschaftliche Nutzen, aber es zeigt eine faszinierende und unheimliche Sicht auf unseren Planeten: Aus dieser Entfernung ist die Erde nur ein winziges Sandkorn im Weltraum, unsere Insel inmitten eines leeren, lebensfeindlichen Nichts.

Die Sonde Voyager 1 und ihre baugleiche Schwester, Voyager 2 wurden im Jahr 1977 gestartet, um das äußere Sonnensystem zu erforschen. Im März 1979 besuchte sie Jupiter, im November 1980 Saturn. Von beiden Planeten lieferte sie beeindruckende Nahaufnahmen der Monde und Ringe. Auf dem weiteren Weg der Sonde erhoffen sich Wissenschaftler neue interessante Messdaten vom Rande des Sonnensystems – und den Bereich jenseits davon.

Bevor sie das Sonnensystem jedoch endgültig verließ, aktivierten die Wissenschaftler noch ein letztes Mal die Kamera für diese Aufnahmen.

Dieser blaue Punkt ist die Erde!
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Familienfoto des Sonnensystems
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Eine Botschaft an Außerirdische
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Voyager-Sonde
Quelle: NASA/JPL

Eine Schallplatte für Aliens

Die NASA hat – wie schon bei früheren Sonden – auch Voyager 1 und 2 mit einer Botschaft an Außerirdische ausgestattet. Dazu wurde an der Sonde eine Kupferplatte angebracht und mit Gold überzogen. Auf der Vorderseite ist eine Gebrauchsanleitung eingraviert, wie man die Bilder und Töne auf der Rückseite wiedergeben kann. Diese enthält wie auf einer Schallplatte Grußworte in 55 Sprachen, Tierstimmen und andere Geräusche aus der Natur, Musik (unter anderem von Bach und Mozart) und eine persönliche Ansprache des damaligen US-Präsident Jimmy Carter. Zusätzlich sind dort Fotos vom Leben auf der Erde und wissenschaftliche Grafiken gespeichert.

Die Idee dahinter: Diese Sonden werden unser Sonnensystem verlassen und in die Leere des Alls hinausfliegen. Dort gibt es nichts, was die Sonden beschädigt oder zersetzt. Daher könnten sie diejenigen von Menschen gemachten Objekte sein, die am längsten überhaupt existieren – geschätzt bis zu 500 Millionen Jahre!

Die Forscher hat folgende Vorstellung gereizt: Was, wenn in ferner Zukunft, weit entfernt vom Sonnensystem außerirdische Astronomen eine der Sonden entdecken, einfangen und untersuchen? Daraufhin beschlossen sie, ihren außerirdischen Kollegen ein paar Informationen über die Erbauer der Sonde zu geben, eine Art kosmische Flaschenpost.

Allerdings ist der Weltraum unvorstellbar groß und leer. Daher ist es sehr unwahrscheinlich, dass tatsächlich Außerirdische die Sonde finden. Und selbst wenn: Die Erde wird dann ganz anders aussehen – und wahrscheinlich werden dann auch keine Menschen mehr leben.

Was ist ein Stern?

Wenn es nachts besonders dunkel und der Himmel klar ist, sehen wir tausende Sterne als winzige Lichtpunkte über unseren Köpfen funkeln. Aber warum leuchten die Sterne? Was sind Sterne überhaupt?

Beste Bedingungen für Sterngucker: Dunkle Nächte, weitab von irdischen Lichtquellen
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Sterne sind ganz einfach Kugeln aus Gas. Aber in ihrem Inneren ist es unvorstellbar heiß, viele Millionen Grad Celsius. Wegen der starken Hitze glüht das Gas und leuchtet – wie eine Glühbirne, nur sehr viel heller. Das Licht der Sterne ist so stark, dass wir es von der Erde aus sehen können, obwohl die Sterne viele Billionen Kilometer entfernt sind.

Unser Stern: Die Sonne mit ihren Planeten
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Sterne erscheinen uns wie winzige Lichtpunkte – aber das liegt nur an der großen Entfernung: In Wirklichkeit sind Sterne nämlich riesig. Die kleinsten haben etwa den zehnfachen Durchmesser der Erde, Riesensterne können hunderttausendmal so groß sein!

Es gibt jedoch einen Stern, der uns im Vergleich zu allen anderen sehr nah ist: die Sonne. Sie erscheint uns immerhin schon als helle Scheibe am Himmel. Aber auch dieser Eindruck täuscht: Der Durchmesser der Sonne ist etwa einhundert Mal so groß wie der der Erde. Ihre Kraft sehen und spüren wir täglich, denn sie spendet der Erde Licht und Wärme – wie ein großes Lagerfeuer, an dem wir im kalten Weltall sitzen.

Allerdings verbrennt ein Stern kein Holz. Er besteht hauptsächlich aus Wasserstoffgas und bezieht seine Energie aus den Wasserstoff-Atomkernen. Ein Stern verbrennt sich also sozusagen langsam selbst. Wenn irgendwann die Brennstoffvorräte aufgebraucht sind, wird er dunkel und fällt in sich zusammen oder explodiert. Auch unsere Sonne wird eines Tages so enden. Aber weil Sterne so groß sind, reicht der Brennstoff für lange Zeit. Unsere Sonne zum Beispiel wird noch etwa fünf Milliarden Jahre leuchten.

Was ist ein Planet?

Vielleicht ist dem ein oder anderen am Morgen- oder Abendhimmel ein besonders heller Stern aufgefallen: die Venus. Nach der Sonne und dem Mond ist sie das hellste Objekt am Himmel. Weil sie so hell leuchtet, wird sie auch „Morgenstern“ oder „Abendstern“ genannt – sehr zum Ärger der Astronomen: Denn die Venus ist kein Stern, sondern ein Planet!

Mond und Venus am Nachthimmel
Quelle: imago stock&people

Der wichtigste Unterschied: Ein Stern leuchtet von selbst, ein Planet nicht. Sterne haben in ihrem Inneren eine Energiequelle, so dass sie heiß glühen und Licht ausstrahlen. Ein Planet dagegen ist kalt und leuchtet nicht von alleine. Wir können ihn nur sehen, wenn er von einem Stern angeleuchtet wird. Dann verteilt die Oberfläche des Planeten das Licht des Sterns in alle Richtungen.

Die acht Planeten unseres Sonnensystems
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Die meisten Planeten gehören zu einem Stern. Denn Planeten entstehen nicht alleine, sondern zusammen mit einem Stern. Sie gehören dann zu diesem Stern und umkreisen ihn – wie zum Beispiel Erde und Venus, die um die Sonne kreisen.

Und warum ist die Venus so gut zu sehen, obwohl sie nur das Licht der Sonne weiterleitet? Das liegt an ihrer dichten Wolkendecke, die das Sonnenlicht besonders gut reflektiert. Außerdem ist die Venus nach dem Mond der Himmelskörper, der der Erde am nächsten kommt: gerade mal 40 Millionen Kilometer – das ist verglichen mit den Entfernungen im Weltall ein Katzensprung. Weil sie der Erde so nahe kommt und ihre Wolken viel Licht zurückwerfen, können wir sie gut am Himmel erkennen.

Die Venus ist natürlich nicht der einzige Planet. Sie ist – wie die Erde – einer der acht Planeten in unserem Sonnensystem. Und auch die Sonne ist nicht der einzige Stern mit Planeten. Da es unvorstellbar viele Sterne gibt, muss es im Universum von Planeten nur so wimmeln.

Pluto ist raus!

Unser Sonnensystem ist um einen Planeten ärmer. 76 Jahre lang war Pluto der neunte Planet. Nun wurde ihm sein Planetentitel offiziell aberkannt. Er steigt damit ab in die Liga der „Zwergplaneten“, wo er zukünftig eine wesentlich unbedeutendere Rolle spielen wird.

Durch die Entdeckung des „Planeten“ Eris flammte erneut die Diskussion auf: Wann ist ein Himmelskörper ein Planet? Denn wenn man Pluto weiter als Planet zählen möchte, dann müsste man das auch dem größeren Eris und dem etwas kleineren Makemake zugestehen – und womöglich weiteren, noch unentdeckten Himmelskörpern.

Die Internationale Astronomische Union (IAU) in Prag hat nun ihr Urteil gefällt: Eris und seine Kollegen sind lediglich Zwergplaneten. Ihre Masse, Umlaufbahn und Bahnebene um die Sonne unterscheiden sie deutlich von ihren größeren Kollegen. Aber auch Pluto fällt nun nicht mehr unter die Planetendefinition und muss seinen Titel abgeben – gleiches Recht für alle.

Nicht jeder ist glücklich über die Klarstellung der IAU. Gegner dieser Entscheidung gründeten die Organisation „Plutos Freunde“ und einige gingen sogar demonstrieren. Ihre Forderung: Pluto muss wieder ein Planet werden.

Die Kleinplaneten im Größenvergleich mit Mond und Erde
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Grafik des Zwergplaneten Eris
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Welches ist der zehnte Planet?

Der Entscheidung, Pluto aus der Reihe der Planeten auszustoßen, ging eine jahrelange Suche nach dem „zehnten Planeten“ voraus. Ganz vorne mit dabei: Der amerikanische Astronom Mike Brown, der sich auf die Erforschung von Himmelskörpern am Rand des Sonnensystems spezialisiert hat.

Bereits 2003 entdeckte er Sedna, der von manchen schon als der zehnte Planet angesehen wurde. Da Sedna aber deutlich kleiner als Pluto war, blieb die Liste der Planeten unangetastet.

Am 29. Juli 2005 war dann die Sensation perfekt: Mike Brown gab der Öffentlichkeit die Entdeckung dreier neuer Himmelskörper bekannt – Eris, Makemake und Haumea. Eris ist mit seinen geschätzten 2400 Kilometern Durchmesser größer als der bislang kleinste Planet Pluto. Allerdings blieb er aufgrund seiner ungewöhnlichen Bahnebene um die Sonne lange unentdeckt.

Diese Entdeckung machte eine offizielle Definition notwendig, was denn nun ein Planet sein soll. Allerdings führte diese Definition nicht etwa zu einem zehnten Planeten, sondern verkürzte die Reihe der Planeten sogar auf acht.

Was sind Asteroiden, Meteoriten und Kometen?

In manchen Nächten kann man am Himmel einen besonderen Moment beobachten: Es sieht aus, als ob ein Stern vom Himmel fällt. Abergläubische Menschen meinen sogar, wer eine solche Sternschnuppe sähe, könne sich etwas wünschen. Aber was steckt wirklich dahinter und woher kommen die Sternschnuppen?

Asteroid 951 Gaspra
Quelle: NASA

In unserem Sonnensystem gibt es nicht nur die Sonne, Planeten und Monde. Man hat auch viele kleine Gesteins- und Metallbrocken entdeckt. Sie sind wesentlich kleiner und nicht so schön rund wie Planeten, daher nennt man sie Kleinplaneten oder Asteroiden. Wie ihre großen Geschwister kreisen sie auf regelmäßigen Bahnen um die Sonne. Die meisten Asteroiden findet man im „Asteroidengürtel“ zwischen der Mars- und der Jupiterbahn.

Der Barringer-Krater ist durch einen Meteoriten-Einschlag entstanden
Quelle: USGS

Ab und zu stoßen zwei dieser Asteroiden zusammen. Bei einem solchen Crash entstehen jede Menge Trümmer und Splitter. Diese fliegen von der bisherigen Umlaufbahn weg, quer durch das Sonnensystem. Manche von ihnen geraten in die Nähe der Erde, werden von ihr angezogen und stürzen auf die Erde. Diese abstürzenden Brocken nennt man auch Meteorit.

Nahaufname des Komet Hartley, man kann Staub und Dampf erkennen
Quelle: NASA/JPL-Caltech/UMD

Auf der Erde würden sie buchstäblich wie ein Stein vom Himmel fallen – wenn es nicht die Atmosphäre gäbe. Denn die Meteoriten sind so schnell, dass die Luft gar nicht schnell genug zur Seite ausweichen kann. Die Luft vor dem abstürzenden Steinbrocken wird zusammengedrückt und dadurch extrem heiß. Die Luft fängt an zu glühen, und der Meteorit beginnt zu verdampfen. Das können wir dann als leuchtenden Streifen sehen, der über den Himmel zieht – eine Sternschnuppe.

Der Koment "NEAT"
Quelle: NASA

Die meisten Meteoriten sind so klein, dass sie auf dem Weg durch die Luft vollständig verglühen. Die Leuchtspur endet dann einfach am Himmel. Größere Trümmer verlieren zwar unterwegs auch an Masse, verdampfen aber nicht ganz. Sie erreichen den Erdboden und schlagen dort ein.

Was diese Meteoriten auf der Erde anrichten, hängt davon ab, wie groß sie sind. Kleine Meteoriten mit einigen Zentimetern Durchmesser hinterlassen zum Beispiel gerade mal eine Delle in einem Autodach.

Der größte bekannte Meteorit schlug vor etwa 65 Millionen Jahren ein. Er hatte einen Durchmesser von mehreren Kilometern und riss einen Krater von 180 Kilometern Durchmesser. Der Einschlag schleuderte so viel Staub in die Luft, dass die Sonne für hunderte von Jahren verdunkelt wurde. Dadurch starben auf der ganzen Welt Pflanzen und Tiere aus – dies war das Ende der Dinosaurier.

Zum Glück sind solche großen Meteoriten sehr selten, so dass wir uns keine Sorgen machen müssen. Außerdem können wir – anders als die Dinosaurier – mit Teleskopen den Himmel beobachten und solche großen Asteroiden lange vor dem Einschlag entdecken.

Während eine Sternschnuppe in wenigen Sekunden verglüht, bleibt eine andere Erscheinung länger sichtbar: Kometen mit ihrem Schweif stehen Tage oder Wochen am Himmel. Auch ihnen haben die Menschen früher viele Eigenschaften angedichtet – als göttliche Zeichen, Verkünder von Unheil oder Vorbote freudiger Ereignisse. Doch die Wahrheit ist etwas weniger spektakulär.

Astronomen nennen Kometen auch „schmutzige Schneebälle“. Sie kommen aus dem äußeren Sonnensystem, weit entfernt von der wärmenden Kraft der Sonne. Dort ist es so kalt, dass Wasser sofort zu Eis gefriert. So bilden sich Klumpen aus Eisbrocken und Staub – schmutzige Schneebälle eben.

Auch ein Komet zieht zunächst weit entfernt von der Sonne seine Bahn – bis er durch einen Zusammenstoß umgelenkt wird und in Richtung des inneren Sonnensystems fliegt. Er kommt der Sonne näher und empfängt mit der Zeit immer mehr Licht und Wärme. Dadurch fängt die gefrorene Oberfläche an, aufzutauen und sogar zu verdampfen. So entsteht eine Hülle aus Wasserdampf und Staub um den Kometen.

Gleichzeitig bekommt der Komet den „Sonnenwind“ zu spüren – das sind winzige Teilchen, die mit hoher Geschwindigkeit aus der Sonne heraus fliegen. Sie treffen auf die Dampfhülle des Kometen. Dadurch wird die Dampfhülle des Kometen weg geblasen, so dass sie eine längliche Wolke bildet, die von der Sonne weg zeigt. Wenn diese Wolke dann vom Sonnenlicht getroffen wird, erscheint sie als leuchtender Streifen – der Schweif des Kometen.

Der Komet fliegt einen Bogen um die Sonne und entfernt sich dann wieder. Wenn er weit genug von der Sonne weg ist, hört auch das Auftauen und Verdampfen auf. Der Schweif verschwindet und der Komet zieht als schmutziger Schneeball durch die Weiten des äußeren Sonnensystems. Je nach Kometenbahn dauert es viele Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte, bis er wieder in die Nähe der Sonne kommt.

Warum haben Planeten Monde?

Die Erde hat einen, der Mars zwei, Jupiter und Saturn sogar je über sechzig! Nur zwei Planeten im Sonnensystem müssen ohne Monde auskommen: Merkur und Venus, alle anderen Planeten haben mindestens einen Mond. Aber warum haben die meisten Planeten Monde? Und was ist ein Mond eigentlich?

Unser Mond ist nur einer unter vielen in Sonnensystem.
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Für uns ist der Mond zuerst einmal der helle Kreis, der nachts am Himmel steht. Er sieht zwar klein aus, aber in Wirklichkeit ist er eine große Gesteinskugel mit 3475 km Durchmesser, die um die Erde kreist. Und genau so ist es auch bei den anderen Planeten: Sie werden ebenso von kleineren oder größeren Himmelskörpern auf regelmäßigen Bahnen umkreist. Auch diese Himmelskörper nennen die Astronomen „Monde“.

Um an einen Mond zu kommen, hat ein Planet normalerweise zwei Möglichkeiten: Entweder der Mond entsteht zusammen mit seinem Planeten, oder der Planet entsteht zuerst und fängt später einen kleineren Himmelskörper ein.

Diese kleineren Himmelskörper sind Asteroiden, die herrenlos durchs Sonnensystem fliegen. Wenn sie in die Nähe eines viel größeren Planeten kommen, werden sie von dessen Schwerkraft angezogen. Diese zwingt den Asteroiden auf eine Umlaufbahn um den Planeten – der Planet hat einen Mond bekommen. Dieses „Einfangen“ eines Mondes klappt umso besser, je schwerer der Planet ist. Deshalb haben die großen und schweren Planeten Jupiter und Saturn auch die meisten Monde im Sonnensystem.

Jupiter und Vulkan, einer seiner Monde
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Der Jupitermond Io
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Selbst Pluto hat einen Mond (Aufnahme des Hubble-Teleskops)
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Andere Monde haben sich aus Staubresten geformt, die übrig blieben, als ihre Planeten entstanden: Zu Beginn war das Sonnensystem nichts als eine große Scheibe aus Staub, Gas und Eis. In der Mitte ballte sich die Materie besonderes stark zusammen – hier entstand die Sonne, umgeben von der restlichen Scheibe aus Staub, Eis und Gas. In dieser Scheibe wiederholte sich das Gleiche im Kleinen: Wieder bildeten sich kompakte Klumpen – die Planeten – und der restliche Staub sammelte sich in einer Scheibe. Und wenn genügend Materie in dieser Scheibe vorhanden war, entstanden dort noch kleinere Klumpen: Monde. (Nur wenn die Anziehungskraft des Planeten sehr stark war, wurden die Klumpen gleich wieder zerrissen. Das war zum Beispiel dicht um den Saturn herum der Fall, der bis heute von Staubringen umgeben ist.)

Sowohl Monde, die aus den Staubresten entstanden, als auch die eingefangenen Monde sind sehr viel kleiner als ihre Planeten.

Die Erde ist die große Ausnahme: Ihr Mond ist viel größer, als er im Vergleich zur Erde sein dürfte. Deshalb kann er weder aus Staubresten entstanden, noch einfach so eingefangen worden sein. Stattdessen verdankt die Erde ihren Mond einer kosmischen Katastrophe, die beinahe den Planeten zerstört hätte:

Kurz nachdem die Erde entstanden war, stieß sie mit einem Himmelskörper zusammen, der etwa halb so große war, wie sie selbst. Die Wucht dieses Aufpralls kann man sich nicht vorstellen: Die Explosion war so stark, dass die junge Erde zum großen Teil wieder schmolz – und der andere Himmelskörper ebenso. Ein Teil der geschmolzenen Masse wurde davongeschleudert und sammelte sich in einer Umlaufbahn zu einer zweiten Kugel. Im Laufe der Zeit kühlten diese beiden Kugeln ab und wurden wieder fest. Die größere Kugel kreist heute als Erde um die Sonne – und um die Erde kreist die kleinere als Mond.

Warum hat Saturn Ringe?

Als das Fernrohr erfunden wurde, konnten sich die Menschen zum ersten Mal andere Planeten genauer anschauen. Einer fiel dabei von Anfang an auf: Saturn mit seinen Ringen.

Saturn, Aufnahme der Sonde Cassini
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Aus der Ferne sehen die Ringe aus wie ein festes Band rund um den Planeten. Doch mit Berechnungen und speziellen Messungen fand man heraus: Die Ringe bestehen aus Milliarden kleiner Staubkörner, Eiskristalle und Gesteinsbrocken. Sie alle kreisen gleichmäßig um den Saturn, und zwar in einer dichten, flachen Wolke, so dass sie im Fernrohr wie eine Scheibe erscheinen.

Man sieht, dass die Ringe keine einheitliche Scheibe bilden.
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So wie hier sah es früher um alle Planeten herum aus. Doch anderswo zogen sich die Brocken in der Staubwolke im Laufe der Zeit zusammen und bildeten Monde. Nur direkt um den Saturn herum war das nicht möglich: Hier störte die Schwerkraft des nahen Riesenplaneten – so kreist die Staubwolke bis heute. Ein Stück weiter vom Saturn entfernt ist diese Störung schwächer, so dass sich dort Saturnmonde bilden konnten.

Auch die anderen großen Planeten – Jupiter, Uranus und Neptun – besitzen Ringe. Allerdings bestehen die Saturnringe aus besonders hellem Material und sind daher im Fernrohr am leichtesten zu sehen.