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Position im Sonnensystem: 2. Planet von der Sonne

Entfernung zur Sonne: ca. 108 Mio. km

Durchmesser: ca. 12 102 km

Umlaufzeit um die Sonne (Venusjahr): 225 Erdentage

Rotationszeit (Venustag): 243 Erdentage

-> der Tag ist länger als das Jahr

Venus hat keine Monde

# data[].attributes.body
Durchmesser:

ca. 4.880 km (etwa 38 % des Erddurchmessers)

Masse:

5,5 % der Erdmasse

Entfernung zur Erde:

75 Mio km (=0,5 AE)

Tag/Nacht-Zyklus:

Ein Sonnentag dauert 176 Erdtage

Umlaufzeit:

88 Erdtage

Rotationszeit:

59 Erdtage

Dichte:

Sehr hoch – fast so dicht wie die Erde

# data[].attributes.body
Er besitzt keine stabile Atmosphäre, nur eine extrem dünne Exosphäre, die aus Atomspuren besteht.

Stoffe:

Natrium

Kalium

Sauerstoff

Wasserstoff

Helium

Da keine Atmosphäre, heizt er sich am stark auf und kühlt in der Nacht stark ab:

Tag: bis +430 °C

Nacht: bis –180 °C

Durchschnitt: abhängig von Region, aber sehr stark schwankend

=> Kein Planet solche extremen Temperaturschwankungen

# data[].attributes.body
Durchschnittstemperatur: ca. 465 Grad Celsius

-> heißester Planet im Sonnensystem

-> Grund: starker Treibhauseffekt

96% Kohlendioxid und 3,5% Stickstoff

Dichte und giftige Atmosphäre mit Wolken aus Schwefelsäure

Luftdruck ist ca. 90-mal höher als auf der Erde

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Voyager 2 hatte alte Kameras aus den 70ern; Falsche Farbe entstand durch zu starke Kontrastierung und Bildbearbeitung 

# data[].attributes.body
Oberfläche

Caloris-Becken:
– einer der größten Einschlagskrater im Sonnensystem (ca. 1.550 km Durchmesser)

Lobate Scarps (Steilklippen):
– deuten darauf hin, dass Merkur im Laufe seiner Abkühlung geschrumpft ist

Hochlands- und Tieflandgebiete:
– ähnlich wie bei unserem Mond

Innerer Aufbau

Merkur besitzt einen riesigen metallischen Kern, der etwa 75 % des Planetendurchmessers ausmacht

Aufbau (modellhaft):

1. Kern: groß, hauptsächlich Eisen/Nickel

2. Mantel: dünn

3. Kruste: sehr dünn

=> Dünne Kruste wichtiges Merkmal

# data[].attributes.body
von außen nicht sichtbar wegen dichter Wolken

Landschaft ist voller Vulkane, Berge, Täler und Lavaebenen

höchster Berg: Maxwell Montes - ca. 8,8 km hoch (so hoch wie der Mount Everest)

evtl. noch aktive Vulkane -> geologische Aktivität

# data[].attributes.body
über beide ist relativ wenig bekannt, aufgrund ihrer großen Entfernung

Beide gehören der Untergruppe der Eisriesen an

Uranus-E: 19AE

Neptun-E: 30AE

Grund für die wenigen Infos: umso weiter weg, umso weniger Missionen sammeln Daten dazu

Beispiel: Reise dorthin mit modernen Raumschiffen dauert 12-17 Jahre, je nach Flybys

Hat Monde: 10 Stück wurden beim Vorbeiflug 1986 entdeckt

# data[].attributes.body
Mariner 10 (1974–1975)

Erste detaillierte Bilder

Kartierte ca. 45 % der Oberfläche

MESSENGER (2011–2015)

Umkreiste den Merkur über vier Jahre

Fast komplette Kartierung

Entdeckung von gefrorenem Wasser in Polkratern

Präzise Daten zu Geologie, Magnetfeld & chemischer Zusammensetzung

BepiColombo (im Anflug, Ankunft 2025)

Gemeinsame ESA/JAXA-Mission

Wird Merkur mit zwei Orbiterteilen untersuchen

Ziel: tiefere Einblicke in Magnetfeld, Oberfläche, Kern

# data[].attributes.body
Masse

Jupiter besitzt etwa die 318-fache Masse der Erde.
Dadurch ist er mit Abstand der massereichste Planet des Sonnensystems.

Volumen und Dichte

Sein Volumen ist etwa 1.400-mal größer als das der Erde.

Daraus ergibt sich eine geringe Dichte, die etwa ein Viertel der Erddichte beträgt.

Atmosphärische Zusammensetzung

Die Atmosphäre besteht zu etwa 90 % aus Wasserstoff

und zu etwa 10 % aus Helium.
Damit ähnelt Jupiter in seiner Zusammensetzung einem kleinen Stern.

Atmosphärische Erscheinungen

Auffällig sind die äquatorparallelen Wolkenbänder, die Jupiter sein typisches Streifenmuster verleihen.

Prägend ist zudem der Große Rote Fleck, ein riesiger, seit Jahrhunderten bestehender ovaler Antizyklon.

Temperaturen

Die Temperaturen im Inneren und in vielen Atmosphärenschichten sind weitgehend unbekannt, da direkte Messungen fehlen und Bedingungen extrem komplex sind.

Magnetfeld

Jupiter besitzt ein sehr ausgeprägtes Magnetfeld,
das etwa 20-mal so stark ist wie das Magnetfeld der Erde.

# data[].attributes.body
besteht aus eisartigen Stoffen wie Methan, Wasser

Aufgrund des hohen Drucks -> „Eis-Fluid“ Zustand

Neigung: stark gekippt 97°; quasi seitliche Lage

Resultat: extremste Jahreszeiten: 43 Jahre Hell/Dunkel

Kältester Planet des Sonnensystems mit -224°C

Besitzt ein Ringsystem (Erklärung: Ein Ringsystem ist eine dünne, scheibenförmige Ansammlung aus vielen kleinen Partikeln, die einen Planeten umkreisen und durch seine Gravitation stabil in der Bahn gehalten werden)

# data[].attributes.body
Extrem starke Windgeschwindigkeiten in der oberen Atmosphäre (über 350 km/h)

Schwefelsäureregen beginnt in den Wolken, verdunstet aber bevor er die Oberfläche erreicht

Möglicher Blitz in der Atmosphäre

# data[].attributes.body
Merkur besitzt keine Monde!

Es gibt zwei Hauptgründe:

1. Extrem nahe zur Sonne:
Die starke Gravitation der Sonne verhindert stabile Umlaufbahnen kleiner Objekte

2. Zufallsbedingte Entstehungsbedingungen:
Merkur ist klein und hatte vermutlich nie genügend Masse, um natürliche Satelliten einzufangen oder zu halten

# data[].attributes.body
1. Pioneer 10 (1973) & Pioneer 11 (1974)

Erste Sonden bei Jupiter

Erste Nahaufnahmen

Messung der Strahlung & Magnetosphäre

2. Voyager 1 & Voyager 2 (1979)

Sehr detaillierte Bilder

Entdeckung: Vulkane auf Io, dünner Jupiter-Ring

Kartierung der Galileischen Monde

3. Galileo (1995–2003)

Erste Sonde im Jupiter-Orbit

Atmosphärensonde abgeworfen

Hinweise auf unterirdische Ozeane auf Europa, Ganymed, Kallisto

4. Cassini (2000 – Vorbeiflug)

Bilder & Messungen

5. New Horizons (2007 – Vorbeiflug)

Hochauflösende Atmosphären- und Mondaufnahmen

Beobachtung von Io-Vulkanen

6. Juno (seit 2016)

Erforschung des Jupiter-Inneren

Magnetfeld, Polregionen, tiefe Wolkenstrukturen

Zukunft: Europa Clipper (ca. 2030) & JUICE (2031)

Fokus auf Eismonde

Suche nach flüssigem Wasser & Habitabilität

Ganymed-Orbit (JUICE)

# data[].attributes.body
äußerster bekannter Planet unseres Sonnensystems

Weißt ein Ringsystem auf (s. Uranus)

Entdeckt von einem deutschen Astronomen (1846)

Vgl. mit der Erde: vierfacher Erddurchmesser, 58-Faches Erdvolumen

Neigung der Rotationsachse: 28,3°; dadurch auch Jahreszeiten vorhanden, jedoch sehr lange aufgrund der Umlaufzeit

Namensgebung: Neptun, römischer Gott des Meeres

Nice-to-know: nicht mit bloßen Auge erkennbar

# data[].attributes.headline
Voyager 1 und Europa Clipper (neuste Mission)

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Voyager 1 und Europa Clipper (neuste Mission)

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Grundlegende Daten

Alter: ca. 4,54 Mrd. Jahre

Durchmesser: 12.742 km

Form: Geoid

Entfernung zur Sonne: 149,6 Mio. km = 1AE

Umlaufzeit: 365 Tage

Rotation: 24 h

g = 9,81 m/s²

Magnetfeld: 25.000 nT(Äquator); 70.000nT(Pole)

Aufbau der Erde

Erdkruste = Lithusspähre (fest,dünn)

Mantel (zähplastisch)

Äußerer Kern (flüssig)

Innerer Kern (fest, Eisen/Nickel)

-> Konvektionsströme bewegen die Kontinentalplatten

Kontinente & Ozeane

Afrika

Europa

Asien

Nordamerika

Südamerika

Australien

Antarktis

-> 71 % der Erde = Wasser

5 Ozeane: Pazifik, Atlantik, Indischer Ozean, Arktischer, Antarktischer

Atmosphäre

Stickstoff 78%

Sauerstoff 21%

Rest: Edelgase, CO2

Schichten: Troposphäre - Stratosphäre - Mesosphäre - Thermosphäre - Exosphäre

-> Ohne Atmosphäre kein Leben -> Schutz vor Strahlung & Metoriden

Klima & Wetter

Klimazonen: tropisch, subtropisch, gemäßigt, polar

Wetter entsteht durch Temperaturunterschiede & Sonneneinstrahlung

-> Treibhauseffekt ist lebensnotwendig

Besonderheiten der Erde

einzig bekannter Planet mit flüssigem Wasser

besitzt eine lebensfreundliche Atmosphäre

Beinhaltet Leben einer Typ 0,72 Zivilisation(nutzt noch nicht die gesamte Energie seines Heimatplaneten) auf der Kardaschow-Skala

Hat ein starkes Magnetfeld

Optimale Entfernung zu Sonne

Besitzt einen großen Mond -> stabilisiert die Erdachse

Planetentyp: Gesteinsplanet

Monde: 1

Oberfläche 510 Mio. km

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erste Raumsonde: Venera-1 (1961, Sowjetunion)

Venera-Programm: Einige Sonden landeten erfolgreich auf der Venus, aber hielten aufgrund von Hitze und Druck nur wenige Minuten aus

Moderne Missionen:

Venus Express

Magellan

Kommende Missionen:

DAVINCI+ , VERITAS

# data[].attributes.body
erdähnlicher Planet

Monde: Phobos, Deimos

zweitkleinster Planet unseres Sonnensystems

Polarstern von Mars: Deneb

# data[].attributes.body
Uranus:

Früher leuchtend türkis-blau dargestellt

Heutige Erkenntnis: blasser, aufgrund der Dunstschicht, die die Farbe „auswäscht“

Neptun:

Früher tiefblau dargestellt

Heutiges Erkenntnis: Farbe eher ähnlich zu Uranus, leicht intensiver

Wie kommt die blaue Erscheinung Zustande?

Methan absorbiert rotes Licht & blaues wird reflektiert

Dadurch die blaue Erscheinung

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Insgesamt mind. 95 Monde (Stand 2025)

Die vier größten: Galileischen Monde (entdeckt 1610)

1. Io – der Vulkanmond

vulkanisch aktivster Himmelskörper im Sonnensystem

Oberfläche aus Schwefel und Lava

hohe Gezeitenkräfte durch Jupiter → ständige Aufheizung

2. Europa – möglicher Ozeanmond

Glatte, eisige Oberfläche mit Rissen

Unter dem Eis: globaler Salzwasserozean

einer der vielversprechendsten Orte für mögliches außerirdisches Leben

3. Ganymed – der größte Mond im Sonnensystem

größer als Merkur

besitzt als einziger Mond ein eigenes Magnetfeld

wahrscheinlich mehrere unterirdische Ozeanschichten

4. Kallisto – der „Kratermond“

stark verkratert, älteste Oberfläche im Sonnensystem

möglicherweise Tiefen-Ozean

geringste Gezeitenkräfte der vier → sehr stabiler, „ruhiger“ Mond

# data[].attributes.body
durchschnittliche Entfernung zur Erde: 225 000 000 km

Halbachse: 1,52 AE

mittlerer Radius: 3,39 x10^3km

-> Radius halb so groß wie der der Erde

Masse: 5,97 x10^24kg

-> ~10% der Erdmasse

Volumen: 1,63 x10^11 km^3

->15% des Erdvolumens

Dichte: 3,9 g/cm^3

-> geringste Dichte der erdähnlichen Planeten

Fallbeschleunigung: 3,7 m/s^2

-> 38% der Erdbeschleunigung

siderische Umlaufdauer: 1,88 a

Rotationsdauer: 24,62 h

# data[].attributes.body
keine Jahreszeiten

Dreht sich entgegen der Richtung der anderen Planeten (retrograd)

Mit bloßem Auge sichtbar, wird auch Abend- oder Morgenstern genannt

Venus ist der Erde sehr ähnlich, wird deshalb auch „Erdzwilling“ genannt

Benannt nach der römischen Göttin Venus

# data[].attributes.body
Planetentyp: Gasriese

Radius: 58.232 km

Masse: 5,6834×10^26 kg

Aphel: 1.51 Mrd. km

Perihel: 1.35 Mrd. km

Durchschnittliche Entfernung von der Erde: 1.4 Mrd. km

Wolkenobertemperaturen: −185 °C bis −122 °C

Länge des Sonnentages: 10 Std. 32 Min.

Länge des Sterntages: 10 Std. 33 Min.

Jahreslänge: 29.4571 Erdenjahre

Alter: 4.503 Mrd. Jahre

Benannt nach: dem römischen Gott des Ackerbaus

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rote Farbe geht auf Eisenoxidstaub (Roststaub) auf der Oberfläche & in der dünnen CO2-Atmosphäre zurück

->geringer Atmosphärendruck

->keine Existenz von flüssigem Wasser möglich

->stattdessen: Sublimation der vereisten Polkappen

->entstehen von Eiswolken

erdähnliche Neigung der Rotationsachse

->Ausbildung von Jahreszeiten

->dauern fast doppelt so lang wie auf Erde

-> Ursache: deutliche größere Exzentrität; längere siderische Umlaufdauer

sehr große Temperaturunterschiede in Äquatornähe:

20 Grad Celsius am Tag

bis zu -85 Grad Celsius in der Nacht

mittlere Temperatur: -63 Grad Celsius

wegen starker Tag-Nacht- Temperaturschwankungen

->tägliche Morgen- & Abendwinde

->geringere Windstärke aufgrund der dünnen Atmosphäre

->zu meist nur Staubstürme

# data[].attributes.body
-Ziel:

Permanente, selbstversorgende Kolonie auf dem Mars.

Menschheit als multiplanetare Spezies.

-Warum der Mars als sekundär Planet:

Tageslänge fast wie Erde

Wasser in Form von Eis

Dünne Atmosphäre

Gute Bedingungen um Landwirtschaft und Leben zu ermöglichen

-Vorgehen:

Starship als wiederverwendbare Rakete

Vorerst Frachtmission ohne Menschen zum Aufbau einer Infrastruktur

Dann auch bekannte Missionen um eine Marsstadt zu errichten.

# data[].attributes.body
1. Olympus Mons (Schildvulkan)

Höchster Berg des Sonnensystems

22-26 km hoch

600km Durchmesser

2. Tharsis Montes (drei große Vulkane)

1 Ascraeus Mons 18 km hoch

2 Pavonis Mons 14 km hoch

3 Arsia Mons 17 km hoch

3. Alba Mons

Nur 6,8 km hoch

Aber: 1000km Durchmesser

# data[].attributes.body
Schon seit der Antike mit bloßem Auge sichtbar.

Erst mit dem Teleskop von Galileo Galilei (1610) wurden die „Ohren“ entdeckt, die sich später als Ringe herausstellten.

Man erkennt ihn am Himmel als hellen, gelblichen Punkt.

# data[].attributes.body
Keine feste Oberfläche – Saturn besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium.

Windgeschwindigkeiten können über 1.800 km/h erreichen.

Typische Atmosphäre:

Wasserstoff

Helium

Methan

Ammoniak

Sichtbare Wolkenbänder, ähnlich wie bei Jupiter, aber viel weniger stark ausgeprägt.

# data[].attributes.body
Saturn ist berühmt für seine riesigen und komplexen Ringe.

Die Ringe bestehen aus:

Eisbrocken

Staub

Gestein

Breite: bis zu 300.000 km

Dicke: nur wenige zehn bis hundert Meter

Unterteilt in Hauptbereiche: A-, B-, C-Ring, sowie viele dünnere Ringe.

Ursprung wahrscheinlich durch zerbrochene Monde oder Kometen.

# data[].attributes.body
Saturn hat über 274 bekannte Monde – mehr als jeder andere Planet im Sonnensystem.

Die bekanntesten:

Titan

Zweitgrößter Mond im Sonnensystem

Dichte Atmosphäre aus Stickstoff

Flüssige Methan- und Ethan-Seen

Besonders spannend für die Forschung

Enceladus

Eismond

Unterirdischer Ozean aus flüssigem Wasser

Geysire, die Wasserfontänen ins All schießen

Einer der hoffnungsvollsten Orte für mögliches außerirdisches Leben

Rhea, Dione, Tethys, Mimas, Iapetus

Mittelgroße Eismonde mit unterschiedlichen Oberflächenformen

# data[].attributes.body
Saturn hat die geringste Dichte aller Planeten (geringer als Wasser) – er würde auf einem riesigen Ozean schwimmen.

Extrem starke Magnetosphäre.

Sehr schnelle Rotation → leichte Abplattung an den Polen.

# data[].attributes.body
Pioneer 11 (1979): erste Vorbeiflugmission

Voyager 1 & 2 (1980–81): große Detailaufnahmen

Cassini-Huygens (2004–2017):

wichtigste und erfolgreichste Saturnmission

Entdeckung der Geysire auf Enceladus

Landung der Sonde Huygens auf Titan

Umfangreiche Ringforschung

# data[].attributes.body
hat ähnlichen Schalenaufbau, wie die Erde

durchschnittliche Dicke der Planetenkruste : 50km

-> Erde: 15-20km

sehr mächtige, feste Lithosphäre: 400-600km dick

Kern besteht überwiegend aus Eisen

->beinhaltet im Vergleich zur Erde mehr leichte Elemente (Schwefel, Sauerstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff)

->diese Elemente wurden vom entstehenden Sonnenwind früh aus dem inneren Sonnensystem geblasen

-> Folgerung: Mars früher entstanden als Erde

Kernradius: 1780-1810km

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• Abstand zur Sonne: zwischen ca. 2,1 und 3,3 Astronomischen Einheiten (AE)

• Etwa 300 und 500 Millionen km von der Sonne entfernt

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Der Asteroidengürtel (auch „Hauptgürtel“) befindet sich zwischen Mars und Jupiter.

Er markiert die Grenze zwischen den inneren Gesteinsplaneten und den äußeren Gasriesen.

Er ist kein „Chaosfeld“ wie in Filmen – die Abstände zwischen Asteroiden sind riesig.

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Eine Region im Sonnensystem, in der Millionen von Asteroiden (kleine Gesteinskörper) um die Sonne kreisen.

Wird oft als „Planet, der nie entstanden ist“ bezeichnet – aber kein einziger großer Planet ist dort explodiert.

Die starke Gravitation des Jupiters verhinderte, dass sich das Material zu einem Planeten zusammenschließen konnte.

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Ceres – einziger Zwergplanet im Gürtel, Ø ca. 940 km

Vesta – ca. 525 km

Pallas – ca. 512 km

Hygiea – ca. 430 km

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Anzahl der registrierten Asteroiden: über 1,5 Millionen

Gesamtmasse: weniger als 4 % der Mondmasse

Umlaufzeit um die Sonne: 3–6 Jahre (je nach Entfernung)

Entfernung von der Sonne: ca. 300–500 Millionen km

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Früher gab es in dieser Region Staub, Gestein und Eis, ähnlich wie im Rest des Sonnensystems.

Durch die gewaltige Schwerkraft von Jupiter wurden Zusammenstöße so stark beeinflusst, dass sich kein Planet bilden konnte.

Übrig blieben viele kleinere Körper – die Asteroiden.

# data[].attributes.body
1. C-Typ (kohlenstoffhaltig) – ca. 75 %

Dunkel, häufig

Enthalten Kohlenstoffverbindungen

Sehr alt – Überreste der frühen Urwolke

2. S-Typ (siliciumhaltig) – ca. 17 %

Hellere Oberflächen

Viel Gestein, etwas Metall

3. M-Typ (metallreich) – ca. 8 %

Enthalten viel Eisen und Nickel

Sehr wertvoll für Bergbauideen

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Riesige Lücken, die „Kirkwood-Lücken“ genannt werden – verursacht durch Jupitergravitation.

Viele Asteroiden sind unregelmäßig geformt, weil sie nie genug Masse hatten, um rund zu werden.

Enthält wertvolle Rohstoffe wie Metalle, Silikate und Wasser-Eis.

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Raumsonden, die den Gürtel erforscht haben

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Raumsonden, die den Gürtel erforscht haben

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Dawn (NASA) – Besuchte Vesta und Ceres

Galileo, Cassini, New Horizons – durchflogen den Gürtel auf dem Weg zu äußeren Planeten

OSIRIS-REx & andere Missionen haben einzelne Asteroiden genauer untersucht

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Dawn (NASA)

Erforschung von Vesta (2011–2012)

Erforschung von Ceres (2015–2018)

Erste Mission, die zwei Himmelskörper besucht hat

OSIRIS-REx (NASA)

Besuchte den Asteroiden Bennu (liegt NICHT im Hauptgürtel)

Wichtig für Forschung, aber nicht Teil des Gürtels

Lucy (NASA – 2021 gestartet)

Erforschung der Trojaner-Asteroiden bei Jupiter

Fliegt am Hauptgürtel vorbei – aber nicht Hauptziel

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„Zeitkapsel“ der frühen Entstehung des Sonnensystems

Hinweise darauf, wie Planeten entstanden

Enthält Wasser-Eis → wichtig für mögliche Raumfahrtprojekte

Asteroidenbergbau (zukünftiges Thema)

# data[].attributes.body
Regionen, in denen fast keine Asteroiden vorkommen

Grund:

Resonanzen mit der Umlaufzeit Jupiters – Objekte dort würden instabil werden