Du hast ein falsches Verständnis vom Sonnensystem.

ZNews•04/05/2023

Technologie

Mini-Magazin

Samstag, 29. April 2023, 17:12 Uhr (GMT+7)
17:12 29.04.2023

Illustrationen des Sonnensystems geben weder die Größe noch die Bewegung der Planeten im Universum genau wieder.

Sie haben sicher schon viele Bilder des Sonnensystems gesehen; allerdings sind diese Bilder zur Veranschaulichung oft nicht maßstabsgetreu. Die meisten übertreiben die Größe der Planeten und stellen sie viel näher beieinander dar, als sie tatsächlich sind, um sie dem Betrachter besser vorstellen zu können. Würde man das Sonnensystem in der Realität beobachten, wären alle Himmelskörper zu klein, zu lichtschwach und zu weit voneinander entfernt, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein.

Im realen Universum sieht das Sonnensystem so aus wie der Nachthimmel, wie wir ihn von der Erde aus betrachten. Tatsächlich sehen wir, wenn wir in den Nachthimmel schauen, einen großen Teil des Sonnensystems.

Die Planeten und ihre Umlaufbahnen sind maßstabsgetreu dargestellt, wobei einige Umlaufbahnen, darunter die der Erde, deutlich näher an der Sonne verlaufen als die der äußeren Planeten. Bild: Spacecentre .

In einer maßstabsgetreuen Simulation wäre die Sonne aus der Vogelperspektive das am leichtesten zu beobachtende Objekt, doch selbst sie wäre nur ein winziger Lichtpunkt. Manche große Planeten sehen aus wie Sterne, andere sind zu lichtschwach, um sichtbar zu sein.

Die tatsächliche Bewegung der Erde und des Sonnensystems

Die Planeten drehen sich um ihre Achse und kreisen um die Sonne. Ein Mensch auf der Erde mag das Gefühl haben, stillzustehen, doch im kosmischen Maßstab ist das nicht der Fall. Die Erde rotiert mit einer Geschwindigkeit von fast 1700 km/h oder 0,5 km/s um ihre Achse.

Die Zahl mag im ersten Moment groß klingen, aber verglichen mit anderen Bewegungen innerhalb des Sonnensystems und der Milchstraße, die die Geschwindigkeit der Planetenbewegung im Universum beeinflussen und bestimmen, ist sie dennoch keine ungerade Zahl.

Wie die anderen Planeten im Sonnensystem umkreist die Erde die Sonne viel schneller als sich selbst. Ihre Geschwindigkeit um die Sonne beträgt 30 km/s. Nach 365 Tagen kehrt die Erde zu ihrem Ausgangspunkt zurück, genauer gesagt, in dessen Nähe, da sich auch die Sonne bewegt.

Ein präzises Modell, das die Planetenbahnen um die Sonne und ihre anschließende Bewegung durch die Galaxie in unterschiedlichen Richtungen darstellt, wobei sie stets in derselben Ebene bleiben. Bild: Rhys Taylor .

Sterne, Planeten, Gaswolken, Staubpartikel, Schwarze Löcher, Dunkle Materie und vieles mehr in der Milchstraße sind in Bewegung. Von der Erde aus, etwa 25.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt, umkreist die Sonne die Milchstraße auf einer elliptischen Bahn und benötigt dafür 220 bis 250 Millionen Jahre für eine Umdrehung.

Die geschätzte Geschwindigkeit der Sonne während dieser Reise beträgt etwa 200–220 km/s, eine große Zahl im Vergleich sowohl zur Rotationsgeschwindigkeit der Erde als auch zur Rotationsgeschwindigkeit des Planeten um die Sonne, die beide in einem Winkel zur Bewegungsebene der Sonne um die Galaxie geneigt sind.

Während ihrer gesamten Reise bleiben die Planeten jedoch in derselben Ebene, ohne dass es zu dem Phänomen kommt, dass sich einer vor den anderen bewegt oder hinter ihn zurückgezogen wird, wie es in manchen Darstellungen oft gezeigt wird.

368 km/s ist die Geschwindigkeit, mit der sich Menschen im Weltraum bewegen.

Die gesamte Milchstraße ist nicht stationär, sondern aufgrund der Gravitationskraft der Materie im Universum in Bewegung. Im lokalen Galaxienhaufen, einem Komplex aus über 50 Galaxien, zu dem auch die Milchstraße gehört, lässt sich die Bewegungsgeschwindigkeit der Milchstraße im Vergleich zur größten Galaxie des Haufens, der Andromedagalaxie, messen.

Diese Galaxie bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 301 km/s auf unsere Sonne zu. Unter Berücksichtigung der Bewegung der Sonne innerhalb der Milchstraße bewegen sich Andromeda und die Milchstraße mit einer Geschwindigkeit von etwa 109 km/s aufeinander zu.

Im größten Maßstab bewegen sich nicht nur Erde und Sonne, sondern ganze Galaxien und lokale Galaxienhaufen aufgrund unsichtbarer Kräfte. Bild: NASA/ESA.

Der lokale Galaxienhaufen ist zwar groß und enthält viele Galaxien, aber er ist nicht isoliert. Andere Galaxien und umliegende Galaxienhaufen üben eine Gravitationskraft aus. Wissenschaftler schätzen, dass diese Strukturen, die weit von der Erde entfernt sind, ihre Geschwindigkeit um zusätzliche 300 km/s erhöhen.

Addiert man all diese Bewegungen – die Rotation der Erde um ihre eigene Achse, die Erdumlaufbahn um die Sonne, die Bewegung der Sonne um die Galaxie, die Bewegung der Milchstraße in Richtung Andromeda und die Anziehung und Abstoßung des lokalen Galaxienhaufens durch die umgebenden Regionen –, so ergibt sich die Geschwindigkeit, mit der wir uns tatsächlich durch das Universum bewegen.

Die Bewegungsgeschwindigkeit erreicht in einer bestimmten Richtung bis zu 368 km/s, plus/minus etwa 30 km/s, abhängig von der Jahreszeit und der Richtung der Erdrotation, so Ethan Siegal, Doktorand der Astrophysik an der University of Florida und Autor des Blogs Starts With A Bang .

Unser Planet und andere Planeten umkreisen die Sonne in einer Ebene, und diese gesamte Ebene bewegt sich in elliptischen Bahnen durch die Milchstraße.

Da sich alle sonnenähnlichen Sterne in der Galaxie ebenfalls auf einer elliptischen Bahn bewegen, scheint sich das Sonnensystem in Zyklen von mehreren zehn Millionen Jahren in die Ebene der Milchstraße hinein und wieder heraus zu bewegen, und es dauert etwa 200 bis 250 Millionen Jahre, bis es eine Umdrehung um die Milchstraße vollendet hat.

Große Fragen – Das Universum

Das Buch behandelt grundlegende Fragen der Naturwissenschaften in Form einer Diskussion von 20 Fragen zur Astronomie und zum Universum, wie zum Beispiel: Was ist das Universum? Wie unermesslich ist das Universum? Warum umkreisen Planeten immer einander?...

Hoang Nam

Universum Sonnensystem Erdumlaufgeschwindigkeit