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J
Abb.1.9
Größenverhältnisse im Sonnensystem und Distanzen im Universum; E: mittlere Entfernung von der Sonne in 10
6
km; U: Umlaufperiode
Tab. 1.3
Dimensionen der Planeten des Sonnensystems und ihrer Umlaufbahnen (nach Lowrie
2007
;
Beatty et al.
1999
)
; Masse M siehe Tab.
1.2
Planet
Mittlerer
Umlauf-
radius r
(ua)
Große Halb-
achse a der
Umlaufbahn
(10
6
km)
Exzentrizi-
tät der
Umlauf-
bahn
a
Winkel
zwischen
Umlaufbahn
und Ekliptik (°)
Siderische
Umlaufzeit
(a)
Mittlere Um-
laufrate
Mittlere Bahn-
geschwindig-
keit
(km s
1
)
Bahndrehimpuls
M
¨
(10
9
rad s
1
)
r
2
(10
39
kg m
2
s
1
)
¨
Terrestrische Planeten und irdischer Mond
Merkur
0,3830
57,91
0,2056
7,00
0,2408
826
47,87
0,896
Venus
0,7234
108,2
0,0068
3,39
0,6152
323
35,02
18,45
Erde
1,0000
149,6
0,016 71
0,00
1,0000
199
29,79
26,61
Mond
b
0,002 57
0,3844
0,0549
5,145
0,0748
2661
1,023
6,4
10
7
Mars
1,520
227,9
0,0934
1,85
1,8808
106
24,13
3,51
Große Planeten und Pluto
Jupiter
5,202
778,4
0,0484
1,305
11,863
16,6
13,07
19 305
Saturn
9,576
1,427
0,0542
2,484
29,4
6,75
9,69
7887
Uranus
19,19
2,871
0,0472
0,77
83,7
2,37
6,81
1696
Neptun
30,07
4,498
0,008 59
1,77
164,9
1,21
5,43
2501
Pluto
38,62
5,906
0,249
17,1
248,0
0,80
4,27
0,335
GESAMT
-
-
-
-
-
-
-
31 439
a
Exzentrizität
©
D
.
r
max
r
min
/=.
r
max
C r
min
/
,mitr
max
,r
min
: maximale bzw. minimale Entfernung zum Brennpunkt einer Umlaufbahn; Ellipse:
0
©
1
;Kreis:
©
D
0
; Parabel:
©
D
1
; Hyperbel:
©>1
b
bzgl. Umlauf um die Erde
des Sonnensystems enthalten. Die vier großen („
Jovian
“)
äußeren Planeten sind gasförmig: die beiden Riesenplane-
ten Jupiter und Saturn und die beiden Subriesen Uranus und
Neptun. Diese vier enthalten 99,5% der Masse und 99% des
mals als Planet aber heute als Planetesimal klassifiziert, und
sein Mond Charon sind wohl Eis-Gesteinskörper, ähnlich
den Trabanten der Riesen- und Subriesenplaneten. Die Dich-
te der äußeren Planeten variiert um 1000 kgm
3
(Saturn:
687 kgm
3
- Neptun: 1638 kgm
3
); die Radien der Rie-
senplaneten betragen ca. zehn Erdradien, die der Subriesen
ca. fünf Erdradien. Die terrestrischen Planeten besitzen eine
Kruste und einen Mantel aus Silikatgestein und einen weit-
gehend flüssigen, eisenreichen Kern. Von den terrestrischen
Planeten besitzen nur Erde und Mars Monde. Der irdische
Mond ähnelt in seiner Zusammensetzung der Erde, hat einen
Radius von 1738 km und umkreist die Erde auf einer statio-
Die beiden winzigen Marsmonde Phobos und Deimos
sind vermutlich vom Schwerefeld des Mars eingefangene
Asteroiden, welche von Jupiter aus ihrer ursprünglichen
Bahn geworfen wurden. Ihre Form weicht stark von ei-
ner Kugel und ab erinnert eher an zerbeulte Kartoffeln
18;8
km und
15
km
12;2
km
11
km. Damit ist Dei-
mos der kleinste Mond unseres Sonnensystems. Er umkreist
Mars im Abstand von 23 459 km.
Die Umlaufbahn von Phobos liegt dagegen mit einem
Radius von 9378 km vom Mittelpunkt des Mars unterhalb
des synchronen Umlaufradius für den Mars. Daher bewir-
ken die Gezeitenkräfte eine Abnahme seines Umlaufradius
um gegenwärtig 1,8m pro Jahrhundert. In ca. 50 Millionen
Jahren wird er daher entweder auf dem Mars aufschlagen
oder (wahrscheinlicher) vorher unter den Gezeitenkräften
zerbersten und einen Ring um den Mars bilden.
Da die Eigenschaften der Riesen- und Subriesenplane-
ten im Wesentlichen von ihrer Gashülle bestimmt werden,
bezeichnet man sie auch als Gasplaneten. Die Riesenpla-
neten Jupiter und Saturn bestehen aus drei Komponenten,
die jedoch nicht scharf voneinander abgegrenzt sind: (1) ein
felsiger Kern mit Eisen; (2) darüber die sogenannte „Eis-
komponente“ aus Wasser (H
2
O), Ammoniak (NH
3
) und
Methan (CH
4
), die jedoch meist gasförmig bzw. in überkri-
tischem Zustand sind; (3) eine äußere Hülle aus Wasserstoff
(H) und Helium (He). Die Hauptmasse der Riesenplaneten
macht flüssiger metallischer Wasserstoff aus, da dieser bei
Drücken von mehr als 0,5 TPa
6
metallisch wird.
Im Gegensatz zu Jupiter und Saturn, die sich im We-
sentlichen aus Wasserstoff zusammensetzen, bestehen die
beiden Subriesenplaneten Uranus und Neptun aus einem fel-
sigen Kern und verschiedenen Eisarten, mit einem Anteil
6
1
TPa
