Vom Leben zu unserem Platz in der Galaxie: Deshalb rockt unser Sonnensystem

Unser Sonnensystem schien immer ein riesiger Ort zu sein, selbst für die ältesten Astronomen, die wenig über das Universum wussten, außer dem, was Sonne, Mond und Sterne mit bloßem Auge offenbaren konnten.

Als unser Blick auf das Universum im Laufe der Jahrtausende größer wurde, wurde der Blick auf unser Sonnensystem immer kleiner, aber in vielerlei Hinsicht wissen wir tatsächlich weniger über das Sonnensystem, wie wir es heute kennen, als unsere Vorfahren über sieeingeschränktere Sicht auf die Sterne und Planeten.

Wir haben offensichtlich seit den Tagen der antiken griechischen, babylonischen und chinesischen Astronomie viel gelernt, was moderne Astronomen nur dazu inspiriert, noch mehr über unsere Heimat unter den Sternen zu erfahren.

Was ist das Sonnensystem?

Das Sonnensystem ist eine Region des Weltraums und alle darin enthaltenen Objekte sind gravitativ an die Sonne gebunden.

Das bedeutet alle Planeten und Monde, alle Asteroiden und Kometen, und jedes bisschen Weltraumstaub dazwischen.

Sie entstand vor etwa 4,6 Milliarden Jahren aus einer riesigen Tasche aus Gas, Staub und anderen Trümmern, die auf eine noch immer diskutierte Weise als Molekülwolke bekannt ist.

Etwas, möglicherweise eine Supernova, hat die Wolke so stark gestört, dass sich ein Dichteungleichgewicht gebildet hat, das dann einen Schwerpunkt geschaffen hat, der stark genug ist, dass es mehr von der Wolke in sich selbst ansammelt und schließlich die Sonne bildet.

Es wird geschätzt, dass die Sonne etwa 99 % des Materials dieser ursprünglichen Molekülwolke enthält, wobei die restlichen 1 % alle Planeten, Asteroiden und alles andere ausmachen.

Wie viele Planeten gibt es im Sonnensystem?

Im Moment gibt es offiziell acht Planeten im Sonnensystem, mit einer unbekannten Anzahl von Zwergplaneten, die fast ausschließlich in einem äußeren Gürtel aus felsigem Material enthalten sind, der als Kuipergürtel bekannt ist.

Die Planeten, in der Reihenfolge ihrer Entfernung von der Sonne, sind Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

A Planet ist definiert als ein massiver Körper, der eine regelmäßige primäre Umlaufbahn um die Sonne hat, dessen Schwerkraft stark genug ist, dass er die Kräfte des starren Körpers überwindet, um sich in eine sphäroide Form zu formen, und entscheidend die Nachbarschaft um seine Umlaufbahn geräumt haben muss.

Zwergplaneten sind solche Körper, die die ersten beiden der drei erforderlichen Eigenschaften haben, aber ihre Umlaufbahnen noch nicht von Materie befreit haben.

Was ist mit Pluto passiert?

Als es 1930 entdeckt wurde, Pluton galt als der neunte Planet in unserem Sonnensystem, ein Status, den er bis 2006 innehatte, als er als Zwergplanet neu klassifiziert wurde.

Viele Menschen, die mit der Erkenntnis aufgewachsen sind, dass Pluto ein Planet war, haben in den fast zwei Jahrzehnten seitdem an der Idee festgehalten, was Plutos Status als Planet für viele Menschen zu einer Art kulturellem Prüfstein gemacht hat.

Aber sobald Sie die Gründe für die Herabstufung verstanden haben, macht es sehr viel Sinn.

Wie viele Zwergplaneten gibt es im Sonnensystem?

Derzeit gibt es sechs anerkannte Zwergplaneten: Pluto, Ceres, Eris, Makemake, Haumea und 2015 RR₂₄₅ das ab 2022 noch keinen offiziellen "Namen" hat.

Wenn wir nur über sechs zusätzliche Zwergplaneten im Sonnensystem sprechen würden, könnte man sagen, dass es tatsächlich insgesamt 14 statt acht Planeten gibt, aber die sechs bekannten Zwergplaneten sind nicht allein, noch lange nichtSchuss.

Es gibt mehr als 20 Kandidaten für Zwergplaneten, die wir kennen, und wahrscheinlich gibt es noch viele weitere, die wir noch nicht entdeckt haben, wodurch Zwergplaneten viel häufiger vorkommen als herkömmliche Planeten und auch etwas ziemlich anderes als die Planeten, wie wir sie kennenIhnen.

Zwergplaneten liegen irgendwo zwischen einem Protoplaneten und einem vollwertigen Planeten wie Merkur und ähneln eher den acht großen Planeten, wie sie es in den sehr frühen Tagen der Planetenentstehung nach der Geburt des Sonnensystems waren.

Was ist Planet Neun?

Planet Neun – manchmal auch Hypothetischer Planet X—ist kein Zwergplanet glauben wir, könnte aber ein Objekt mit einer stark verlängerten Umlaufbahn sein, die sogar weit über die Umlaufbahn von Pluto hinausgeht.

Seine Existenz wird durch mathematische Modelle nahegelegt, die die ungewöhnlichen Bewegungen kleinerer Objekte im Kuipergürtel erklären, aber es wurde nie eine direkte Beobachtung gemacht, daher gibt es keine Bestätigung dafür, dass ein solcher Planet existiert.

„Die Möglichkeit eines neuen Planeten ist sicherlich aufregend für mich als Planetenwissenschaftler und für uns alle“, sagt Jim Green, Direktor der Planetary Science Division der NASA.

"Dies ist jedoch nicht die Entdeckung oder Entdeckung eines neuen Planeten. Es ist zu früh, um mit Sicherheit sagen zu können, dass es einen sogenannten Planet X gibt. Was wir sehen, ist eine frühe Vorhersage, die auf Modellen aus begrenzten Beobachtungen basiert. Es istder Beginn eines Prozesses, der zu einem spannenden Ergebnis führen könnte."

Wenn ein solcher Planet existiert, hätte er etwa die 10-fache Masse der Erde und wäre ähnlich groß wie Uranus und Neptun. Er würde auch etwa 20-mal weiter von der Sonne entfernt kreisen als Neptun, was bedeutet, dass er eine Umlaufbahn haben könnteZeitraum zwischen 10.000 und 20.000 Jahren.

Was ist der kleinste Planet?

Der kleinste offizielle Planet ist Merkur, mit einem mittleren Radius von etwa 2.439Kilometer und eine Masse von 3,3011×10²³ Kilogramm. Dies macht etwa 5 % des Gewichts der Erde und etwa 38 % der Größe der Erde aus.

Dadurch ist Merkur nur geringfügig größer als der Mond zumindest im Vergleich zu allem anderen im Sonnensystem, da der Mond etwa 27 % der Größe der Erde und etwa 2 % des Gewichts des Planeten, den er umkreist, hat.

Was ist der größte Planet?

Der mit Abstand größte Planet im Sonnensystem ist der Gasriese Jupiter.

Während Jupiter etwa 1000-mal weniger massereich ist als die Sonne, ist dieser immer noch groß genug, dass er eine merkliche Gravitationswirkung auf die Sonne hat, sodass er die Sonne nicht richtig umkreist wie der Rest der Planeten, aber die Sonne und Jupiter umkreisen beide denselben Schwerpunkt.

Dieses Baryzentrum ist etwa das 1,07-fache des Sonnenradius vom Sonnenzentrum entfernt. Wir bemerken dieses „Wackeln“ des Sonnenstands nicht, weil die Masse der Erde für die Sonne so unbedeutend ist, dass unser Baryzentrum mit der Sonne ist immer noch effektiv das Zentrum der Sonne, sodass sich die Sonne aus unserer Perspektive nie bewegt.

Was ist der kälteste Planet?

Neptun ist der kälteste Planet im Sonnensystem mit einer Durchschnittstemperatur von -353°F -214°C, das ist nur etwa 60 Kelvin wärmer als der absolute Nullpunkt 0 Kelvin, die Temperatur, bei der alle molekularen Bewegungen aufhören.

Das ist allerdings nur die Durchschnittstemperatur von Neptun. Die Temperatur von einige Teile der Neptun-Atmosphäre sind so tief gesunken als -392°F -235°C, 38°K, was tatsächlich kälter ist als die mittlere Temperatur von Pluto.

Was ist der heißeste Planet?

Angesichts seiner Nähe zur Sonne würden Sie annehmen, Merkur sei der heißeste Planet im Sonnensystem, aber Sie würden sich irren. Der heißeste Planet ist eigentlich Venus, und er ist nicht einmal annähernd.

Die mittlere Temperatur von Merkur ist 333°F 167°C, was heiß genug ist, um zu schmelzenIndium Schmelzpunkt 315°F 157°C, aber kurz vor dem Schmelzen von Lithium 356°F 180°C.

Venus hingegen hat eine mittlere Temperatur von 464°C, was nicht nur Lithium schmilzt, sondern auch Zinn 450°F 232°C, Blei 621°F 327°C und sogar Zink 787°F 419,5°C.

Dies ist auf die dicke Kohlendioxidatmosphäre der Venus zurückzuführen, die einen außer Kontrolle geratenen Treibhausgaszustand schafft, bei dem die Wärme der Sonne durch die Atmosphäre dringen kann, aber die Wärme des Planeten nicht entweichen kann, wodurch die Oberflächentemperatur des Planeten auf fast das Dreifache der Merkurtemperatur ansteigt.

Merkur hingegen hat fast keine Atmosphäre, von der man sprechen könnte, also gibt es nichts, was der Hitze der Sonne standhalten könnte.

Welche Planeten können Leben unterstützen?

Von allen Planeten im Sonnensystem ist nur die Erde in der Lage, Leben zu unterstützen.

Der nächste nächste Planet wäre der Mars, aber seine Atmosphäre ist zu dünn, um den Planeten warm genug zu halten, damit das Leben, wie wir es kennen, überleben kann, und die Atmosphäre ist zu sauerstoffarm, als dass Tiere atmen könnten.

Es gibt kein flüssiges Wasser an der Oberfläche, also gibt es auch nichts zu trinken für Tiere und Pflanzen.

Es besteht die Möglichkeit, dass unter der Oberfläche des Planeten, wo es wärmer ist, mikrobielles Leben existiert und unsichtbare Grundwasserleiter existieren könnten, aber das ist rein spekulativ.

Von allen Körpern im Sonnensystem gibt es einige Monde, von denen bekannt ist, dass sie unter ihren eisigen Oberflächen einen flüssigen Ozean haben, so dass sich Leben, wie wir es kennen, in ihnen hätte entwickeln können, aber es gibt keine eindeutigen Beweisedass es so ist.

Wie groß ist das Sonnensystem?

Die Grenze des Sonnensystems zu definieren ist nicht die einfachste Aufgabe, aber offiziellerstreckt sich so weit, wie sein Gravitationseinfluss stärker ist als die der Sterne um uns herum.

Die Linie dieses Einflusses ist ziemlich verschwommen, aber sie ist als Heliopause bekannt und erreicht ungefähr 120 astronomische Einheiten AE, wobei 1 AE die Entfernung zwischen Erde und Sonne ist, oder ungefähr 93 Millionen Meilen.

Dies gibt dem Sonnensystem einen Durchmesser von etwa 240 AE, was einer Breite von knapp 34 Milliarden Meilen etwa 55 Milliarden Kilometer entspricht.

Haben Menschen jemals das Sonnensystem verlassen?

Nur wenige Menschen haben es überhaupt bis zum Mond geschafft, geschweige denn zu anderen Planeten oder außerhalb des Sonnensystems, aber ein Teil von uns hat es geschafft; zwei Teile, um genau zu sein.

Die NASA Sonden Voyager 1 und Voyager 2 wurden 1977 auf den Markt gebracht und sind mit etwa 3,5 AU pro Jahr unterwegs.

Im August 2012 verließ Voyager 1 als erstes von Menschenhand geschaffenes Objekt das Sonnensystem. Voyager 2 folgte einige Jahre später, im November 2018.

Keine andere künstliche Sonde ist auch nur annähernd so weit gereist, obwohl New Horizons auf einem guten Weg ist. Leider wird seine Energiequelle wahrscheinlich lange vor Erreichen der Heliopause ausfallen, sodass wir wahrscheinlich nie wissen werden, wann dies der Fall istDie Sonde New Horizons verlässt das Sonnensystem.

Wie viele Sonnensysteme gibt es?

Technisch, es gibt nur ein Sonnensystem: unsere eigene.

Was den Rest der Galaxie betrifft, so nennen wir diese nicht Sonnensysteme, sondern Sternensysteme oder Sternsysteme, um unsere Sonne und ihre Planeten von anderen Sternen und ihren Exoplaneten zu unterscheiden.

In unserer Galaxie gibt es bis zu 400 Milliarden Sterne, von denen jeder als eigenes Sternensystem existiert, wobei die Anzahl der Exoplaneten wahrscheinlich im Bereich von mehreren Billionen liegt.

Wo ist das Sonnensystem in der Galaxie?

Die Sonnensystem befindet sich am inneren Rand eines äußeren Armes der Milchstraße bekannt als Orion-Cygnus-Arm, der manchmal als lokaler Arm bezeichnet wird und früher als Orion-Sporn bekannt war.

Unser Standort im Orion-Arm bringt uns ungefähr auf halbem Weg zwischen dem Zentrum der Milchstraße und ihrem Rand, einer Position, die etwa 27.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt ist.

Auch der Orion-Arm ist kein Trottel. Obwohl er als Sporn klassifiziert wird, was bedeutet, dass er eine Ansammlung von Gas und Staub zwischen den Hauptarmen der Galaxie ist, haben neuere Forschungen gezeigt, dass der Orion-Arm viel größer ist als bisher angenommen.

„Unsere Studie zeigt, dass der lokale Arm nicht nur ein winziger Ausläufer der Milchstraße ist“, sagte Ye Xu, ein Astronom an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der ein Forschungsteam leitete, das die Merkmale des Orion-Arms kartografierte. „Er beinhaltetein markanter Hauptarm, der sich fast bis zum Perseus-Arm erstreckt, und ein langer Sporn, der sich zwischen dem Lokal- und dem Schütze-Arm verzweigt."

Xu sagteLeerzeichen dass die von den Forschern entdeckten Merkmale des Orion-Arms „mit denen der großen Spiralarme der Galaxie wie Schütze und Perseus vergleichbar sind“.

Diese Art von Arbeit ist definitiv eine Herausforderung, vor allem, weil wir versuchen, den Grundriss eines Hauses zu entwerfen, basierend auf dem, was wir sehen können, während wir im Wohnzimmer stehen.

„Die Bestimmung der Struktur der Milchstraße ist ein seit langem bestehendes Problem für Astronomen, weil wir uns in ihr befinden“, sagte Xu. „Während sich Astronomen darin einig sind, dass unsere Galaxie eine spiralförmige Struktur hat, gibt es Meinungsverschiedenheiten darüber, wie viele Arme sie hathat und an ihrem spezifischen Standort."

Wie Wissenschaftler unseren Platz in diesem komplexen Strudel aus Staub und Gas herausgefunden ist eine lange Geschichte, aber sagen wir einfach, es brauchte viel Beobachtung und viel Mathematik.

Platz unseres Sonnensystems im Universum

Es gibt einige Möglichkeiten, wie wir den Platz unseres Sonnensystems im Universum betrachten können.

Zum einen können wir uns in unserer eigenen Galaxie positionieren, dann unsere Nachbargalaxien in unserer Lokalen Gruppe identifizieren und dies sogar noch weiter auf Superhaufen und darüber hinaus ausdehnen, um eine Karte des Universums zu erstellen, in die wir eine Stecknadel mit der Bezeichnung "Zuhause".

Sobald das James-Webb-Weltraumteleskop online geht, wird dies sicherlich einfacher und wir werden definitiv in der Lage sein, eine bessere Karte und unseren Platz darin zu finden.

Aber wenn wir einen Schritt zurücktreten und das große Ganze betrachten wollen, ist unser Sonnensystem unseres Wissens nach einzigartig unter den Sternen, denn auf einem kleinen Planeten in seinem Inneren gibt es Lebensformen, die in der Lage sind, zu sehenraus ins Universum und zeichne diese Karten und benenne die Dinge, die wir sehen.

Wahrscheinlich sind wir nicht allein im Universum, aber im Moment sind wir die einzigen Kreaturen, die überhaupt in der Lage waren, hinauszuschauen und die Schönheit des Universums zu bewundern, was unsere kleine Ecke des Universums hübsch machtBesondere.