ZwergplanetenZwergplaneten sind eine von der Internationalen Astronomischen Union definierte Klasse von Himmelskörpern im Sonnensystem, die sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne bewegen.

Wie die Planeten besitzen sie genügend Masse, um annähernd die Form einer Kugel anzunehmen. Im Unterschied zu Planeten haben sie ihre Umlaufbahnen aber nicht von anderen Objekten freigeräumt.

Mit Ceres, Pluto, Haumea, Makemake und Eris gelten derzeit (2012) fünf Himmelskörper als Zwergplaneten.

Zwergplaneten im Asteroidengürtel Ceres, das größte Objekt im Asteroidengürtel, wurde als Zwergplanet eingestuft, weil sie eine ausreichende Masse für ein hydrostatisches Gleichgewicht besitzt. Ceres ist kugelförmig und verfügt über einen planetenartigen Aufbau – im Gegensatz zu den zahlreichen anderen Asteroiden, die nur unregelmäßig geformte Felsbrocken sind.

Zwergplaneten im Asteroidengürtel Ceres, das größte Objekt im Asteroidengürtel, wurde als Zwergplanet eingestuft, weil sie eine ausreichende Masse für ein hydrostatisches Gleichgewicht besitzt. Ceres ist kugelförmig und verfügt über einen planetenartigen Aufbau – im Gegensatz zu den zahlreichen anderen Asteroiden, die nur unregelmäßig geformte Felsbrocken sind. Ceres wurde nach ihrer Entdeckung im Jahre 1801 zunächst als Planet klassifiziert. Bis zur Entdeckung des achten Planeten Neptun im Jahre 1846 wurden vier weitere Asteroiden (Pallas, Juno, Vesta, Astraea) entdeckt, die damals allesamt als vollwertige Planeten bezeichnet wurden. Damit wurden im Jahre 1846 insgesamt 13 Objekte als Planeten bezeichnet. Weil ab 1847 laufend neue Objekte zwischen Mars und Jupiter entdeckt wurden, führten Astronomen 1851 eine neue Kategorie ein: Die der Asteroiden (Planetoiden). Die Zahl der großen Planeten belief sich danach auf acht.

Transneptunische Zwergplaneten (Plutoiden)Pluto wurde 1930 entdeckt und galt lange als neunter Planet unseres Sonnensystems. Er verfügt über fünf Monde, wovon der größte, Charon, den halben Plutodurchmesser hat.2006 wurde ihm jedoch der Status eines vollwertigen Planeten aberkannt, weil er nicht das dominierende Objekt in seiner Umlaufbahn ist. Auch ist seine Bahn um die Sonne stark geneigt und stark exzentrisch.

Das 2005 bekannt gemachte Objekt Eris ist größer und schwerer als Pluto. Weil beide ähnliche Eigenschaften aufweisen, wäre eine Zuweisung in unterschiedliche Kategorien nicht sinnvoll gewesen. Deshalb wurden beide als Zwergplaneten eingeordnet.

2008 wurden dem Kuiperobjekt 2005 FY9 der Name Makemake und dem Kuiperobjekt 2003 EL61 der Name Haumea und beiden der Status eines Zwergplaneten zugewiesen.

Etwas Allgemeinbildung: Herkunft der Namen (1)

Ceres (griechisch: Demeter) ist die römische Göttin des Ackerbaus, der Fruchtbarkeit und der Ehe.

Ihre Attribute waren Früchte, Fackel, Schlange, Ährenkranz oder Ährengarbe. Heilig waren ihr der Mohn und das Schwein. Sie wird mit weizenblonden Haaren beschrieben. Manchmal trägt sie ein Füllhorn.

In allegorischen Darstellungen der vier Jahreszeiten verkörpert Ceres den Sommer.

Etwas Allgemeinbildung: Herkunft der Namen (2)

Pluto (griechisch Hades) ist in der griechischen und römischen Mythologie der Gott der Totenwelt in der Erdtiefe.

Begleiter wird er von Kerberos (latinisiert Cerberus, dt. auch Zerberus – „Dämon der Grube“). Dieser ist in der Mythologie der dreiköpfige Höllenhund, der den Eingang zur Unterwelt bewacht, damit kein Toter herauskommt und auch kein Lebender eindringt.

Etwas Allgemeinbildung: Herkunft der Namen (3)Eris ist in der griechischen Mythologie die Göttin der Zwietracht und des Streites.Sie ist bekannt durch den goldenen „Apfel der Zwietracht“ den sprichwörtlichen „Zankapfel“, den sie auf einer Hochzeit unter die Gäste warf. Auf diesem Apfel war "Der Schönsten“eingraviert.Die Göttinnen Aphrodite, Athene und Hera begannen um den Apfel zu streiten. Der (sterbliche) Mensch Paris aus Troja sollte ihn der schönsten der drei Göttinnen geben. Er entschied sich für Aphrodite, die ihm die schönste Frau der Welt versprach. Es erwies sich aber danach, dass diese bereits verheiratet war: Helena, die Frau des Königs von Sparta. Ihre Ent-führung durch Paris löste dann den Trojanischen Krieg aus.

Etwas Allgemeinbildung: Herkunft der Namen (4)Haumea ist eine hawaiische Gottheit der Fruchtbarkeit.

Sie ist nach der Überlieferung die Schwester von Kāne und Kanaloa und gehört zu den ältesten Göttern der Insel.

In einigen Erzählungen ist sie mit dem Gott Kanaloa verheiratet und hat mit ihm zahlreiche Kinder. Dazu zählen der Kriegsgott Kekaua-Kahi, die Vulkangöttin Pele und die Göttin Hi'iaka. Ihre Kinder werden aus verschiedenen Teilen des Körpers geboren.

Etwas Allgemeinbildung: Herkunft der Namen (5)Makemake ist die Schöpfer- und Fruchtbarkeitsgottheit der Kultur der Osterinsel. Im Vogelmannkult ist Makemake die Hauptgottheit.

Makemake tritt in den Geschichten der Rapanui fast immer zusammen mit seinem Begleiter Haua auf.

Sowohl Makemake als auch Haua kommen nur in der Religion der Osterinsel vor, nicht aber in anderen polynesischen Religionen.

Der Kuipergürtel

Der Kuipergürtel (englisch Kuiper belt) ist eine ringförmige, relativ flache Region, die sich in unserem Sonnensystem außerhalb der Neptunbahn in einer Entfernung von ungefähr 30 bis 50 AE nahe der Ekliptik erstreckt und schätzungsweise mehr als 70.000 Objekte mit mehr als 100 km Durchmesser sowie viele kleinere Objekte enthält.

Kometen

Man vermutet, dass ein Großteil der Kometen mit mittleren Perioden aus dem Kuipergürtel stammt. Während man früher davon ausging, dass die Kometenkerne nahezu unverändert aus ihrer Bahn geworfene Kuipergürtelobjekte sind, geht man heute jedoch davon aus, dass es sich bei den Kometenkernen um Fragmente handelt, die aus Zusammenstößen von Kuipergürtelobjekte stammen.

Gasschweif und StaubschweifDas Foto des Kometen Hale-Bopp aus dem Jahr 1997 zeigt, das man zwei Kometenschweife beobachten kann. Der Sonnenwind drückt die leichten und ionisierten Gasteilchen senkrecht in den Raum (Gasschweif). Die Dichte des Gasschweifes ist übrigens kleiner als das beste technisch herstellbare Hochvakuum.

Die etwas schwereren Staubteilchen können nicht so stark beschleunigt werden und markieren beim Anflug etwa die Spur des Kometen.

Richtung der Kometenschweife

Die Skizze zeigt, dass Kometen-schweife immer von der Sonne abgewandt sind. Der Sonnenwind drückt die leichten und ionisierten Gasteilchen senkrecht in den Raum. Die etwas schwereren Staubteilchen können nicht so stark beschleunigt werden und markieren beim Anflug etwa die Spur des Kometen.

Ursache der SchweifeMolekül Häufigkeit

C2H5OH<0,05

CH3OCH3<0,45

HCOOCH30,06

HNCO0,06–0,1

NH2CHO0,01

HCN0,25

HNC0,04

CH3CN0,02

HC3N0,02

H2S1,5

OCS0,5

H2CS 0,02

SO0,2–0,8

Molekül Häufigkeit

H2O100

CO20

CO26–20

HCHO1

CH3OH2

NH30,7–1,8

CH40,6

C2H20,1

C2H60,3

HCOOH0,06

CH2CO<0,03

CH3CHO0,02

SO20,1

Entfernungsbestimmung durch tägliche Parallaxe

Berechne die tägliche Parallaxe, die ein 200 Millionen km entfernter Komet bei einer Konstellation entsprechend der nebenstehenden Skizze aufweisen müsste!

Wie weit ist ein Körper entfernt, dessen tägliche Parallaxe einen Wert von 0,00001° hat?

Missionen zu Kometen (1)Komet 67P/Tschurjumow-GerassimenkoSonde Rosetta mit Landemodul Philaeim Jahre 2014

Missionen zu Kometen (2)Sonde Giotto flog 1986 bis auf knapp 600 km an den Halleyschen Kometen heran

Der Halleysche Komet (1)Der Komet Halley zählt seit langem zu den bekanntesten Kometen. Er ist sehr lichtstark und kehrt im Mittel alle 76 Jahre wieder. Zuletzt kam er 1986 in Erdnähe; seine nächste Wiederkehr wurde für das Jahr 2061 berechnet.

Er ist der einzige, der meistens gut mit freiem Auge beobachtet werden konnte. Wie andere periodische Kometen verliert er bei jeder Sonnennähe durch Ausgasen Materie, so dass er zuletzt weniger Helligkeit als erwartet entwickelte.

Die Umlaufzeit variiert zwischen 75 und 77 Jahren, weil die Bahn zeitweilig deutlich vom Jupiter beeinflusst wird. Zwischen 1222 und 1301 sollen es sogar 79 Jahre gewesen sein.

Der Halleysche Komet (2)Halley hat eine sehr langgestreckte Ellipsenbahn, die sich vom sonnennächsten Punkt mit 0,586 AE zwischen den Bahnen der Planeten Merkur und Venus bis zum sonnenfernsten Punkt mit 35,082 AE im Bereich der Neptunbahn erstreckt. Die Bahnneigung seiner Umlaufbahn gegen die Ekliptik beträgt 162,262°. Warum gibt man nicht 27,738° an?

Der Halleysche Komet (3)Er wurde nach dem Mathematiker und Astronomen Edmond Halley (1656–1742) benannt, der wegen seiner Verdienste um die Bahnbestimmung von Kometen 1720 königlicher Astronom und Leiter der Sternwarte in Greenwich wurde. Während das Auftauchen von Kometen bis zu dieser Zeit noch als unvorhersagbar galt, entdeckte Halley im Jahr 1705, dass der 1682 beobachtete Himmelskörper mit früheren Kometensichtungen in den Jahren 1531 und 1607 identisch sein müsse, und sagte seine Wiederkehr zutreffend für 1758 voraus.

Der Halleysche Komet (4)

Der Stern von Bethlehem (1)Als Stern von Betlehem wird eine Himmelserscheinung bezeichnet, die nach dem Matthäusevangelium Sterndeuter oder Weise zum Geburtsort Jesu Christi geführt haben soll (Mt 2,1.9):„Als Jesus zur Zeit des Königs Herodes in Betlehem in Judäa geboren worden war, kamen Sterndeuter aus dem Osten nach Jerusalem und fragten: Wo ist der neugeborene König der Juden? Wir haben seinen Stern aufgehen sehen und sind gekommen, um ihm zu huldigen. … Und der Stern, den sie hatten aufgehen sehen, zog vor ihnen her bis zu dem Ort, wo das Kind war; dort blieb er stehen.“

Der Stern von Bethlehem (2)Eine berühmte Szene von Giotto di Bondone (* 1266 bei Florenz; † 8.1.1337 in Florenz) ist die Anbetung der Heiligen Drei Könige, in der ein kometen-ähnlicher Stern am Himmel schwebt (wahrscheinlich eine der frühesten Darstellungen des Halleyschen Kometen, der wenige Jahre vorher mit bloßem Auge zu sehen war).Daher kommt auch der Name der Sonde, die selbigen Kometen 1986 untersuchte.

Der Stern von Bethlehem (3)Seit der Spätantike bezogen Theorien den „Stern von Betlehem“ auf verschiedene vor der Zeitenwende sichtbare Himmelsphänomene, um Jesu Geburt genauer zu datieren:- den Halleyschen Kometen (12–11 v. Chr.),- eine große Konjunktion im Sternbild Fische (7 v. Chr.),- eine komplexe Konstellation von Sonne, Jupiter, Venus und Mond (6 v. Chr.),- einen unbekannten anderen Kometen oder eine Nova (5 oder 4 v. Chr.)- zwei verschiedene Konjunktionen von Venus und Jupiter (3–2 v. Chr.).Aufgrund je spezifischer Einwände ist bisher keine dieser Theorien wissenschaftlich anerkannt.

Oortsche WolkeDie von Oort angenommene „Wolke“ umschließt die übrigen Zonen des Sonnensystems schalenförmig in einem Abstand zur Sonne von bis zu 100.000 AE, was rund 1,6 Lichtjahren entspricht.

Oortsche Wolke

Im Vergleich dazu ist der sonnenfernste Planet nur ca. 4,2 Lichtstunden,der nächste Stern dagegen bereits 4,2 Lichtjahre von der Sonne entfernt. Schätzungen der Anzahl der Objekte liegen zwischen einhundert Milliarden und einer Billion. Innen geht die Oortsche Wolke kontinuierlich in den Kuipergürtel (30 bis 50 AE) über, dessen Objekte allerdings gegen die Ekliptik konzentriert sind.

Die von Oort angenommene „Wolke“ umschließt die übrigen Zonen des Sonnensystems schalenförmig in einem Abstand zur Sonne von bis zu 100.000 AE, was rund 1,6 Lichtjahren entspricht.

Interstellarer RaumDer interstellare Raum (lateinisch inter stellas ‚zwischen den Sternen‘) ist das Gebiet zwischen benachbarten Sternen. In dieses sind die sternnahen Räume (Heliosphäre) um die Sterne eingestreut.

Interstellarer RaumDer interstellare Raum (lateinisch inter stellas ‚zwischen den Sternen‘) ist das Gebiet zwischen benachbarten Sternen. In dieses sind die sternnahen Räume (Heliosphäre) um die Sterne eingestreut.Die Grenze zwischen interplanetarem und interstellarem Raum wird durch die Heliopause definiert, an welcher der Sonnenwind von der interstellaren Materie gestoppt wird. Der genaue Abstand dieses Grenzbereiches von der Sonne ist bislang nicht bekannt, er wird ungefähr auf die vierfache Entfernung des Neptun und damit auf gut 18 Milliarden Kilometer geschätzt, das sind 120 AE. Aufschluss über die Reichweite der Heliosphäre und die Bedingungen an der Heliopause wurde und wird von den Voyager-Raumsonden erwartet. Voyager 1 trat 2012 als erstes menschengeschaffenes Objekt aus der Heliosphäre aus und sendet weiterhin Messdaten zur Erde.