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Zwergplaneten und Kleinkörper

im Sonnensystem

von

Andreas Schwarz

 

 

Nach einer Definition der Internationalen Astronomischen Union (IAU) vom 24. August 2006 werden unter dem Begriff „Kleinkörper“ des Sonnensystems Kleinplaneten (Asteroiden  bzw. Planetoiden), Kometen und Meteoroiden zusammengefasst, welche sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne bewegen. Ebenfalls eingeführt wurde eine neue Klasse von astronomischen Objekten, die sogenannten Zwergplaneten, welche sich wie die großen Planeten ebenfalls um die Sonne bewegen. Zwergplaneten haben eine ausreichend große Masse, um aufgrund ihrer Eigengravitation weitgehend im hydrostatischen Gleichgewicht zu sein und damit eine Kugelgestalt zu haben. Das unterscheidet sie von den unförmig gestalteten Kleinplaneten, welche auch als Asteroiden oder Planetoiden bezeichnet werden. Im Gegensatz zu den großen Planeten haben Zwergplaneten ihre Umlaufbahn jedoch nicht von Kleinkörpern bereinigt. Das ist das Unterscheidungsmerkmal zwischen einem Planeten und einem Zwergplaneten. Die Definition ist umstritten, da auch die großen Planeten ihre Umlaufbahnen nicht vollständig von Kleinkörpern bereinigt haben. Allerdings können die Massen der Kleinkörper gegenüber einer Planetenmasse vernachlässigt werden, nicht jedoch gegenüber der Masse eines Zwergplaneten. Die Umlaufbahnen von Kleinkörpern und Zwergplaneten um die Sonne unterscheidet diese von den Monden bzw. Trabanten, welche ein anderes astronomisches Objekt, etwa einen Planeten umlaufen.

Die Kometen bestehen aus einem Kern, der von einer Koma (Atmosphäre des Kometen) umgeben ist, sowie einem Ionen- und Staubschweif. Für den Kern des Kometen wurde bereits im Jahre 1950 von Fred Whipple der Begriff „Schmutziger Schneeball“ geprägt. Er besteht hauptsächlich aus Wassereis, Trockeneis (gefrorenes Kohlenstoffdioxid), Ammoniak, Methan sowie Beimengungen von Mineral- und Staubteilchen. Bei der Annäherung an die Sonne verflüchtigen sich Wasserdampf (H2O) und andere leicht flüchtige Stoffe, wie Kohlenstoffdioxid (CO2), aus dem Kern, bilden sowohl die Koma als auch den Kometenschweif. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Teilchen des Kometenschweifes und des sogenannten Sonnenwindes (Teilchenstrahlung von der Sonne) ist der Schweif von der Sonne weggerichtet. Die Kerne von Kometen haben Durchmesser von etwa 1 bis 50 km, die Koma schon eine Ausdehnung im Bereich von 100.000 km. Der Kometenschweif kann Längen von mehreren Millionen bis mehreren Hundertmillionen km erreichen. Die Staubteilchen im Schweif bewegen sich in Kernnähe mit höherer Geschwindigkeit als in Kernferne. Dies führt zu einer wahrnehmbaren Krümmung des Schweifs. Es wird zwischen kurzperiodischen Kometen mit Umlaufzeiten von bis zu 200 Jahren und langperiodischen Kometen mit größeren Umlaufzeiten unterschieden. Kurzperiodische Kometen sind in der Ebene des Sonnensystems lokalisiert und haben ihren Ursprung im sogenannten Kuipergürtel hinter der Neptunbahn in etwa 30 bis 50 AE Entfernung von der Sonne (1 AE = 1 Astronomische Einheit = Mittlere Entfernung Erde – Sonne = 149.597.870,7 km). Die langperiodischen Kometen haben keine Lokalisierung in bestimmten Ebenen und stammen aus der Oort`schen Wolke, welche die Sonne kugelsymmetrisch in einem Entfernungsbereich von 30.000 bis 100.000 AE umgibt. Damit reicht diese Wolke bis in eine Entfernung von etwa 1,3 Lichtjahren Entfernung von der Sonne. In einem Entfernungsbereich von 50.000 AE von der Sonne erreicht die Wolke ihre größte Dichte an Objekten. Sowohl die Objekte des Kuipergürtels als auch der Oort`schen Wolken sind Überbleibsel aus der Entstehungszeit des Sonnensystems.

Die Meteoroiden sind kleiner als Kleinplaneten jedoch größer als interplanetarer Staub. Meteoriten (Meteoroiden, welche den Erdboden erreichen) bestehen hauptsächlich aus Gestein (etwa 94 Prozent) oder Eisen (etwa 5 Prozent). Doch kommen auch Eisen-Stein-Meteorite oder sogenannte Glas-Meteorite aus Siliziumdioxid (SiO2), sogenannte Tektite vor. Es wird zwischen planetaren Meteoroiden, Meteoroiden mit parabelnahen Bahnen und kometarischen Meteoroiden unterschieden. Erstere sind Fragmente aus dem Planetoidengürtel, die mit den parabelnahen Bahnen sind noch unbekannter Herkunft und letztere sind Staubteilchen von Kometen bzw. sich auflösenden Kometen, welche sich auf der Bahn des Kometen bzw. des sich auflösenden Kometen verteilen und dort lokalisiert sind. Wenn die Erde dann eine solche Bahn kreuzt, kommt es zu sogenannten Meteoren, Leuchterscheinungen, welche auch als Sternschnuppen bezeichnet werden. Größere Teilchen erzeugen Feuerkugeln, sogenannte Boliden. Im Gegensatz dazu werden noch kleinere Teilchen (d < 10 µm, m < 10-8 kg) als interplanetarer Staub bezeichnet.

In der nachfolgenden Abhandlung „Zwergplaneten und Kleinkörper im Sonnensystem“ befindet sich eine ausführliche Darstellung über diese Objekte.

 

Zwergplanten Kleinkörper
Zwergplaneten Kleinkörper.pdf
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