+ Objekte des Sonnensystems (Auswahl) ohne|rahmenlos|hochkant=2|Sonnensystem mit der Sonne und den acht Planeten sowie deren Monden Sonnensystem mit der Sonne und den acht Planeten sowie deren Monden Sonne Innere Planeten 1. Merkur 2. Venus Aten-Typ-Asteroiden 3. Erde Mond Erdbahnkreuzer Apollo-Typ-Asteroiden 4. Mars Phobos, Deimos Mars-Trojaner Amor-Typ-Asteroiden Asteroidengürtel Vesta, Juno, Ceres, Pallas Äußere Planeten 5. Jupiter Io, Europa, Ganymed, Kallisto Jupiter-Trojaner Zentauren Hidalgo 6. Saturn Tethys, Dione, Rhea, Titan, Iapetus Zentauren Chariklo, Chiron 7. Uranus Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon Zentauren Pholus 8. Neptun Triton, Nereid Neptun-Trojaner Transneptunische Objekte Kuipergürtel Eris, Pluto, Haumea, Makemake, Gonggong, Quaoar, Orcus Sedna, 2012 VP113, Farout Oortsche WolkeHypothetisch, bisher nicht nachgewiesen.
Das Sonnensystem ist das Planetensystem, in dem sich die Erde befindet. Es besteht aus der Sonne, acht sie umkreisenden Planeten (von innen nach außen: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptunsiehe auch Liste der Planeten des Sonnensystems), deren natürlichen Satelliten, den Zwergplaneten, anderen Kleinkörpern (Kometen, Asteroiden und Meteoroiden) und aus unzähligen Gas- und Staubteilchen, die durch die Anziehungskraft der Sonne an diese gebunden sind.
Die Internationale Astronomische Union definiert den Pluto seit 2006 als Zwergplaneten und nicht mehr als den äußersten Planeten des Sonnensystems.
Aufbau Allgemeine Struktur Die Sonne ist der Zentralstern des Sonnensystems. Da sie 99,86 % der Gesamtmasse des Systems hat, ist sie sehr nahe dem Baryzentrum des Sonnensystems. In der Reihenfolge ihres Abstands von der Sonne folgen die terrestrischen Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars, die den inneren Teil des Planetensystems ausmachen. Den äußeren Teil bilden die Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Weitere Begleiter der Sonne sind neben Zwergplaneten Millionen von Asteroiden (auch Planetoiden oder Kleinplaneten genannt) und Kometen, die vorwiegend in drei Kleinkörperzonen des Sonnensystems um die Sonne kreisen: dem Asteroidengürtel zwischen den inneren und den äußeren Planeten, dem Kuipergürtel jenseits der äußeren Planeten und der Oortschen Wolke ganz außen.
Die Planetenbahnen sind nur wenig gegenüber der Erdbahnebene geneigt, um höchstens 7°, sie liegen also in einer flachen Scheibe. Bei den meisten der bisher (2019) bekannten Kleinplaneten, speziell denen des Kuipergürtels, beträgt die Neigung weniger als 30°. Für die Oortsche Wolke wird dagegen eine Kugelform angenommen.
Innerhalb der von den einzelnen Sonnenbegleitern beherrschten Raumbereiche – ihrer Hill-Sphären – befinden sich oft kleinere Himmelskörper als umlaufende Begleiter dieser Objekte. Nach dem altbekannten Mond der Erde werden sie analog ebenfalls als Monde, aber auch als Satelliten oder Trabanten bezeichnet. Bis auf den Erdmond und den Plutomond Charon sind sie zumindest bei den Planeten und Zwergplaneten wesentlich kleiner als ihr Hauptkörper. Mondlose Ausnahmen unter den Planeten sind nur Merkur und Venus. Eine definitiv untere Grenzgröße, ab der man wie bei den Bestandteilen der Ringe der Gasplaneten nicht mehr von einem Mond spricht, wurde noch nicht offiziell festgelegt.
Der Durchmesser der Sonne ist mit etwa 1,39 Millionen Kilometern bei weitem größer als der Durchmesser aller anderen Objekte im System. Die größten dieser Objekte sind die acht Planeten, die vier Jupitermonde Ganymed, Kallisto, Europa und Io (die Galileischen Monde), der Saturnmond Titan und der Erdmond. Von den 0,14 % nicht-solarer Masse des Sonnensystems entfallen dabei zwei Drittel auf Jupiter. (Siehe auch Liste der größten Objekte im Sonnensystem.)
Als Folge der Entstehung des Sonnensystems bewegen sich alle Planeten, Zwergplaneten und der Asteroidengürtel auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne im gleichen Umlaufsinn, den man rechtläufig nennt. Sie umrunden die Sonne von Norden gesehen gegen den Uhrzeigersinn. Die meisten größeren Monde bewegen sich ebenfalls in diese Richtung um ihren Hauptkörper. Auch die Rotation der meisten größeren Körper des Sonnensystems erfolgt in rechtläufigem Drehsinn. Von den Planeten dreht sich lediglich die Venus entgegengesetzt, und die Rotationsachse von Uranus liegt nahezu in seiner Bahnebene.
Zone der Planeten
Der Sonne am nächsten befinden sich die inneren, erdähnlichen Planeten Merkur (Abstand zur Sonne 57,9 Mio. km bzw. 0,39 AE), Venus (108,2 Mio. km bzw. 0,72 AE), Erde (149,6 Mio. km bzw. 1 AE) und Mars (227,9 Mio. km bzw. 1,52 AE). Ihr Durchmesser beträgt zwischen 4878 km und 12756 km, ihre Dichte zwischen 3,95 g/cm³ und 5,52 g/cm³. Innerhalb der habitablen Zone um die Sonne befinden sich jedoch nur die Erde und, je nach Modell, noch ganz knapp der Mars.
Zwischen Mars und Jupiter befindet sich der sogenannte Asteroidengürtel, eine Ansammlung von Kleinplaneten. Die meisten dieser Asteroiden sind nur wenige Kilometer groß (siehe Liste der Asteroiden) und nur wenige haben einen Durchmesser von 100 km oder mehr. Ceres ist mit etwa 960 km der größte dieser Körper und gilt als Zwergplanet. Die Bahnen der Asteroiden sind teilweise stark elliptisch, einige kreuzen sogar die Merkur- (Icarus) beziehungsweise die Neptunbahn (Dioretsa). Zu den äußeren Planeten zählen die Gasriesen Jupiter (778,3 Mio. km bzw. 5,2 AE) und Saturn (1,429 Mrd. km bzw. 9,53 AE) sowie die Eisriesen Uranus (2,875 Mrd. km bzw. 19,2 AE) und Neptun (4,504 Mrd. km bzw. 30,1 AE) mit Dichten zwischen 0,7 g/cm³ und 1,66 g/cm³.
Die gerundeten (und genauen) Verhältnisse zwischen den Umlaufzeiten der Planeten Merkur 25px|Merkur 2:5 (2:5,11) 25px|Venus Venus Venus 25px|Venus 8:13 (8:13,004) 25px|Erde Erde Erde 25px|Erde 1:2 (1:1,88) 25px|Mars Mars Mars 25px|Mars 1:6 (1:6,31) 25px|Jupiter Jupiter Jupiter 25px|Jupiter 2:5 (2:4,97) 25px|Saturn Saturn Saturn 25px|Saturn 1:3 (1:2,85) 25px|Uranus Uranus Uranus 25px|Uranus 1:2 (1:1,96) 25px|Neptun Neptun
Die mittleren Abstände der Planeten von der Sonne lassen sich durch mathematische Reihen wie der Titius-Bode-Reihe genähert beschreiben. Diese gewisse Regelmäßigkeit der Bahnabstände dürfte auf Resonanzeffekte bei der Entstehung des Sonnensystems zurückzuführen sein. Dass sich der mittlere Abstand des Asteroidengürtels ebenfalls in dieser Reihe einordnen lässt, der von Neptun jedoch nicht, gab und gibt Anlass zu Spekulationen über kosmische Katastrophen.
Am nächsten können sich Merkur und Venus mit einer minimalen Distanz von 0,26 AE kommen. Geringfügig größer ist die minimale Entfernung von Venus und Erde. Nimmt man die mittleren Bahnradien, so sind Venus und Erde die Planeten mit der geringsten Distanz zueinander (41 Mio. km oder knapp 0,28 AE).
Die Planeten Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn waren schon im Altertum als Wandelsterne bekannt und wurden mit einzelnen Göttern in Verbindung gebracht. Die nach Göttern der Römischen Mythologie gewählten Namen haben sich durchgesetzt. Auch die 1781 und 1846 entdeckten Planeten Uranus und Neptun sowie der 1930 entdeckte Zwergplanet Pluto – bis 2006 ebenfalls als Planet eingestuft – wurden aus Gründen der Tradition in ähnlicher Weise benannt.
Merksatz zur Reihenfolge der Planeten
Um sich die Planeten in ihrer Reihenfolge – nach zunehmendem Sonnenabstand – leichter einprägen zu können, wurden verschiedene Merksprüche ersonnen, meist sogenannte Eselsbrücken in Form eines Akrostichons, z. B. Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel.Seit Pluto nur noch Zwergplanet ist: Neue Merksprüche für die Planetenordnung, Spektrum.de alternativ „… unsere Nachbarplaneten.“
Ein Merkspruch, der auch die Kleinkörper berücksichtigt, lautet: Mein Vater erklärt mir an jedem Sonntag unsere natürliche kosmische Ordnung. zu lesen als Merkur, Venus, Erde, Mars, Asteroiden, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Kuipergürtel, Oortsche Wolke.
Äußere Zonen mini|hochkant=1.8|Die Umlaufbahnen der Objekte des Sonnensystems im Maßstab Seit den 1990er-Jahren wurden tausende Objekte gefunden, die sich jenseits der Neptunbahn bewegen. Fast alle dieser Objekte sind 4,5–7,5 Milliarden km (30–50 AE) von der Sonne entfernt und bilden dort den Kuipergürtel. Er ist ein Reservoir für Kometen mit mittleren Umlaufperioden. Die Objekte dieser Zone sind wahrscheinlich nahezu unveränderte Überbleibsel aus der Entstehungsphase des Sonnensystems; man nennt sie deshalb auch Planetesimale.
Der Kuipergürtel enthält eine Reihe von Zwergplaneten wie Pluto, (136199) Eris, (136472) Makemake, (136108) Haumea und eine Reihe weiterer Objekte, die ihrer Größe nach wahrscheinlich Zwergplaneten sind.
Der Sonnenwind wirkt im interplanetaren Raum ungehindert bis in den Kuipergürtel und verdrängt die interstellare Materie. Jenseits des Kuipergürtels verlangsamt und verdichtet sich der Teilchenstrom der Sonne durch die Wechselwirkung mit dem interstellaren Medium und bildet als äußere Schale der Heliosphäre die Heliohülle (heliosheath). Die Grenzschicht zwischen der Heliosphäre und dem interstellaren Medium ist die Heliopause in einer Entfernung von circa 120 AE (dem 4-fachen Abstand Neptun–Sonne).
Außerhalb der Heliopause befindet sich bis zu einem Abstand zur Sonne von circa 1,5 Lichtjahren (etwa 100.000 AE) theoretisch die Oortsche Wolke. Durch den Einfluss der Gravitation vorbeiziehender Sterne werden aus ihr vermutlich Körper herausgelöst und fallen als langperiodische Kometen in die inneren Bereiche des Sonnensystems. Einige dieser Kometen verbleiben dann auf stark elliptischen Bahnen in der Nähe der Sonne, andere werden von den Planeten, insbesondere von Jupiter, gestört und abgelenkt, so dass sie aus dem Sonnensystem katapultiert werden, auf Planeten oder in die Sonne stürzen.
Ausmaße Es gibt keine allgemein anerkannte Definition, wie weit sich das Sonnensystem erstreckt. Oft wurde das Ausmaß des Sonnensystems mit dem der Heliosphäre gleichgesetzt. Aber mit der Entdeckung weit entfernter Transneptunischer Objekte war bewiesen, dass es auch jenseits der Heliopause gravitativ an die Sonne gebundene Objekte gibt.
Da astronomische Dimensionen für die meisten Menschen schwer vorstellbar sind, ist ein maßstabsgerecht verkleinertes Modell des Sonnensystems oder der Besuch eines Planetenweges hilfreich, um sich die Größenverhältnisse und Distanzen der Objekte zu veranschaulichen.
Die umfassendste Auslegung des Sonnensystems beinhaltet nach den Planeten zusätzlich den Kuipergürtel sowie daran anschließend die innere, dann die äußere Oortsche Wolke, da deren Bestandteile wohl noch immer vorwiegend dem Gravitationsfeld der Sonne unterliegen. Damit hat das Sonnensystem einen Radius von etwa 1,5 bis 1,6 Lichtjahren. Die Gesamtmasse beträgt ca. 1,989 * 1027 t, wovon 99,8552 % auf die Sonne entfallen; von den restlichen 0,1448 % entfallen knapp 2/3 auf Jupiter, knapp 1/5 auf Saturn.
Umgebung Lokale stellare Nachbarschaft mini|250px|Bewegungsrichtung des Sonnensystems durch das lokale instellare Medium Der sonnennächste individuelle Stern ist der Rote Zwerg Proxima Centauri. Sein Abstand zum Sonnensystem beträgt etwa 4,22 Lichtjahre bzw. 268.000 AE. Der Stern wird von einem Exoplaneten umkreist (→ Proxima Centauri b), der 2016 entdeckt wurde und sich in der habitablen Zone befindet. Seine Mindestmasse entspricht in etwa der Masse der Erde. Proxima Centauri ist mit sehr großer Wahrscheinlichkeit gravitativ an das Doppelsternsystem Alpha Centauri gebunden, das 4,34 Lichtjahre (1,33 Parsec) von der Sonne entfernt ist.ARICNS 4C01151 (HD 128620, Alpha Cen A), ARICNS ARI Database for Nearby Stars Die Hauptkomponenten von Alpha Centauri sind zwei sonnenähnliche Sterne, bei denen um Alpha Centauri B seit 2012 ebenfalls ein planetarer Begleiter vermutet wird. Das Alpha-Centauri-System enthält damit sowohl die drei sonnennächsten Sterne als auch den nächstgelegenen extrasolaren Planeten.