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Astronomie: 8 Planeten & 3 spannende Fakten

Die Astronomie untersucht die Entstehung des Weltalls und seiner Himmelskörper. In diesem Artikel erfährst du, womit sich die Astronomie beschäftigt und welche Teilgebiete zu der Wissenschaft gehören. Außerdem verraten wir dir spannende Fakten rund um das Weltall.

Der Begriff Astronomie leitet sich von dem griechischen Wort "astros" ab, was so viel wie "die Sterne betreffend" bedeutet.

Was Astronomie ist

Was Astronomie ist

Die Astronomie ist eine Naturwissenschaft, die sich mit den Objekten des Weltalls beschäftigt, also beispielsweise mit Planeten und Kometen.

Dabei untersucht sie unter anderem ihren Aufbau und ihre Eigenschaften. Vereinfacht gesagt, ist die Astronomie also die Wissenschaft der Himmelskörper.

Forschende in dem Bereich sind auch als Astronominnen und Astronomen bekannt. Ausgebildete Astronomen arbeiten beispielsweise in Sternwarten und Planetarien – du kannst sie aber auch in verschiedenen Bildungsinstituten antreffen. Sie erforschen dort zum Beispiel die Schwerkraft der Erde und die Bewegung der Planeten um die Sonne.

Unterschied zwischen Astronomie und Astrologie

Während die Astronomie die Objekte des Weltalls untersucht, beschäftigt sich die Astrologie mit der Deutung der Sterne. Konkret beleuchtet sie den Einfluss der Gestirne (frei sichtbare Himmelskörper) auf den Menschen.

Als anerkannte Naturwissenschaft ist die Beobachtung und Erforschung der Astronomie deutungsfrei. Die Astrologie versteht sich wiederum als Pseudowissenschaft. Dabei handelt es sich also um eine Scheinwissenschaft, welche die Ansprüche an Wissenschaftlichkeit nicht erfüllt.

Der große Unterschied zu einer anerkannten Wissenschaft sind demnach die fehlenden Beweise. Im Übrigen existiert kein Astrologie-Studium, nur ein Astronomie-Studium.

Astronomie in der Geschichte

Forschende gehen aktuell davon aus, dass die Astronomie beinahe so alt ist wie die Menschheit selbst. Schon im alten Babylonien sollen die Menschen ab 3000 vor Christus bereits Sternkonstellationen beobachtet haben.

Auch im alten Ägypten war die Astronomie hoch entwickelt. So gelang es den Menschen aufgrund von systematisch durchgeführten Beobachtungen, einen Sonnenkalender zu erstellen. Zwischen 3000 und 2000 vor Christus entstand beispielsweise auch das berühmte Stonehenge in England – dabei handelt es sich um ein astronomisches Kulturzentrum.

Im Mittelalter sorgten Forschende wie Nikolaus Kopernikus für die Weiterentwicklung der Astronomie und ihrer Grundsätze. Starke Impulse zur Erforschung gaben im Laufe der Jahre die Erfindung des Fernrohrs im Jahr 1609 und die Entwicklung von speziellen Messgeräten bis hin zur Himmelsmechanik.

Isaac Newton
Isaac Newton (1643-1727) gehört zu den bedeutendsten Wissenschaftlern überhaupt. Beispielsweise wies er die Zusammensetzung von Licht nach und gilt als Begründer der Gravitationslehre (Lehre der Schwerkraft). Damit legte der Wissenschaftler den Grundstein für die moderne Physik.

Teilgebiete der Astronomie

Teilgebiete der Astronomie

Es existieren drei zentrale Disziplinen, die sich mit der Erkundung des Weltalls befassen: Astronomie, Astrophysik und Kosmologie.

Darüber hinaus bestehen auch noch andere Fachbereiche, die sich mit dem Kosmos beschäftigen. Dabei gehen alle Bereiche Hand in Hand.

Das bedeutet, dass die Kosmologie beispielsweise nicht ohne die Daten der Astrophysik arbeiten könnte. Wir stellen dir in diesem Kapitel vier wichtige Disziplinen als Teilgebiete der Astronomie vor.

Astrophysik

Als Teilgebiet der Astronomie untersucht die Astrophysik die physikalischen Beschaffenheiten von kosmischen Objekten. Doch auch die Entwicklungs- und Entstehungsgeschichte des Universums gehört zum Forschungsgebiet der Astrophysik. Sie gilt als vergleichsweise moderne Erweiterung der klassischen Astronomie.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler geben die Geburtsstunde der Astrophysik mit der Bestätigung des kopernikanischen Weltbilds im Jahr 1838 an. Die beiden Hauptabteilungen sind die beobachtende und theoretische Astrophysik.

Eine experimentelle Astrophysik existiert hingegen nicht, da die zu beobachtenden Objekte und Skalen zu groß oder viel zu weit entfernt sind, um mit modernen Technologien zu experimentieren. Astrophysikerinnen und Astrophysiker beschäftigen sich zum Beispiel mit Phänomenen wie Schwarzen Löchern, Galaxien oder auch dem Urknall.

Aus diesem Grund ist die Astrophysik umgangssprachlich auch als "das Studium des ganz Großen und des ganz Kleinen" bekannt. Sehr viele relevante Erkenntnisse über die Menschheit und das Universum sind den Astrophysikern anzurechnen.

Kosmologie

Kosmologie

Die Kosmologie untersucht die Entstehung und die globale Entwicklung des Universums sowie die großräumigen Strukturen des Kosmos. Sie steht dabei in enger Beziehung zur Astrophysik.

In der heutigen Forschung beschreibt die Kosmologie das Universum durch die Anwendung von physikalischen Theorien. Sie verbindet aber auch das astronomische Wissen über den Kosmos mit der Philosophie.

Laut der NASA (National Aeronautics and Space Administration) beschreibt die Kosmologie die Erforschung der allgemeinen Eigenschaften des ganzen Universums, während die Astronomie sich mit den einzelnen Objekten des Weltalls auseinandersetzt.

Als Grundlage für die theoretischen Überlegungen der Kosmologie dienen Daten der Astronomie und Astrophysik.

Schwerpunkte der Forschung sind:

  • Urknall
  • Ausdehnung des Universums
  • Gegebenheiten des frühen Universums

Das Standardmodell der Kosmologie ist die anerkannteste kosmologische Theorie über die Entwicklung des Universums. Es beschreibt dabei beobachtete Phänomene und basiert auf zwei Theorien: dem Standardmodell der Teilchenphysik und der allgemeinen Relativitätstheorie nach Albert Einstein.

Dem Standardmodell liegt auch das kosmologische Prinzip zugrunde. Es besagt, dass das Universum im Hinblick auf große Distanzen homogen ist. Das heißt, dass das Weltall unabhängig von dem Standpunkt des Betrachters immer gleich dargestellt ist. Forschende bezeichnen diese Eigenschaft als Isotropie.

Max Planck
Der deutsche Wissenschaftler Max Planck (1858-1947) begründete die Quantentheorie. Zudem beschäftigte sich der Physiker mit sogenannten Schwarzen Körpern und präsentierte im Jahr 1900 eine Formel, die Strahlung erstmals korrekt beschrieb (Plancksche Strahlungsformel).

Kosmogonie

Kosmogonie

Als Teilgebiet der Astronomie bezeichnet die Kosmogonie Erklärungsmodelle zur Entwicklung und Entstehung der Welt.

Während du kosmogonische Vorstellungen in den Bereich der Mythologie einordnen kannst, sind kosmogonische Theorien ein Gegenstand der Naturwissenschaften oder der Philosophie.

Bereits seit der griechischen Antike existieren kosmogonische Dichtungen – sie gelten als ein erster Versuch, die Weltentstehung sinnvoll und logisch zu erklären.

Kosmogonische Mythen gehen mit einem gewissen Anspruch einher, die Ursprünge der Welt umfassend vorstellbar zu machen. Sie versuchen also, eine Grundordnung für den Menschen und seinen Lebensraum festzumachen.

Unterschied Kosmogonie und Kosmologie

Die Begriffe Kosmogonie und Kosmologie lassen sich nicht trennscharf voneinander abgrenzen. Unter der Kosmologie verstehen wir jedoch vorwiegend die Naturwissenschaft, die mittels Physik und Astronomie den Ursprung und die Struktur des heutigen Universums erforscht.

Die Kosmogonie hingegen lässt sich als Teildisziplin verstehen, die sich konkret mit der Entstehung und Entwicklung des Weltalls beschäftigt.

Stellarstatistik

Die Stellarstatistik bestimmt aus Sternzählungen unter anderem die Verteilung und Bewegung von Sternen im Weltraum. Sogenannte Sternkataloge bilden die Grundlage dazu – sie listen eine große Anzahl an Sternen nach verschiedenen Eigenschaften.

Einfach gesagt, ist die Aufgabenstellung der Stellarstatistik das Sammeln von statistischen Daten der Sterne. Beispiele sind ihre Helligkeit, Eigenbewegung und die Anzahl pro Raumeinheit. Das ist unter anderem relevant für die Untersuchung von Galaxien, Sterngruppen und Sternhaufen.

Die Stellarstatistik versucht mittels Stichproben ein allgemeines Bild von der Verteilung kosmischer Objekte abzuleiten. Die Anwendung von Stichproben ist auf die extrem hohe Anzahl von Galaxien zurückzuführen sowie auf die Tatsache, dass Forschende nur wenige Sterne und Galaxien detailliert untersuchen können.

Sehr viele Vorstellungen und Vermutungen über die Strukturen und Verteilungen von Galaxien beruhen auf derartigen statistischen Untersuchungen.

Spannende Fakten zur Astronomie

Spannende Fakten zur Astronomie

Das Ausmaß des Weltalls und seiner Himmelskörper ist schier unglaublich. Über die unendlichen Weiten des Universums existieren viele interessante und spannende Fakten. Wir stellen dir in diesem Kapitel drei davon vor.

Die Sonne ist 4,5 Milliarden Jahre alt

Als Zentrum unseres Sonnensystems ist die Sonne der Ursprung des Lebens auf der Erde. Sie erwärmt beispielsweise die Meere, den Boden und die Atmosphäre.

Dabei steuert sie auch das Klima und sorgt sowohl für Trockenperioden als auch für Eiszeiten. Die Sonne selbst ist nur ein durchschnittlich großer Stern – also ein Himmelskörper, der eigenes Licht aussendet.

Genauer gesagt, ist die Sonne ein Zwergstern (Gelber Stern). Trotzdem ist sie das größte Objekt in unserem Sonnensystem und bildet dessen gravitatives Zentrum. Der Durchmesser der Sonne beträgt etwa 1,4 Millionen Kilometer – damit hat sie den 109-fachen Erddurchmesser.

Die Masse des Gasballs entspricht fast 1,99 Quadrilliarden Tonnen beziehungsweise fast 333.000 Erdmassen. Auch das Alter der Sonne kann sich sehen lassen: Sie scheint seit gut 4,5 Milliarden Jahren und wird das auch noch mindestens für weitere fünf Milliarden Jahre tun.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vermuten, dass die Sonne noch Brennstoff für 10 bis 13 Milliarden Jahre aufweist. Der Abstand zwischen der Erde und der Sonne beträgt im Mittel etwa 149,6 Millionen Kilometer.

Der Abstand unterscheidet sich übrigens, da die Bahn der Erde um die Sonne oval ist und nicht rund. Das Sonnenlicht braucht mehr als acht Sekunden, bis es die Erde erreicht. Pro Sekunde legt das Licht eine ungefähre Strecke von 299.792.000 Kilometern zurück.

In der folgenden Tabelle haben wir die Daten der Erde mit der Sonne verglichen.

 Erde Sonne
Durchmesser 12.742 Kilometer 1.392.700 Kilometer
Masse5,9 Trilliarden Tonnen 1,99 Quadrilliarden Tonnen
Alter 4,5 Milliarden Jahre 4,5 Milliarden Jahre
Temperatur im Kern 6.000 °C 15.000.000 °C
Bestandteile 78,08 % Stickstoff, 20,95 % Sauerstoff, 0,93 % Argon, 0,042 % Kohlenstoffdioxid, 0,002 % Neon 75% Wasserstoff, 24% Helium, 1% Kohlenstoff, kleine Mengen von weiteren 63 Elementen

Sterne sind Kugeln aus Gas

Fakten der Astronomie: Das sind Sterne

Vereinfacht gesagt, sind Sterne große Kugeln aus heißem Gas und Plasma (Teilchengemisch).

Nach Messungen von Astronominnen und Astronomen ist die Temperatur der Sterne verschieden und abhängig von ihrer Größe. Im Inneren der Sterne kann die Temperatur viele Millionen Grad Celsius erreichen.

Wie wir bereits gelernt haben, ist die Sonne auch ein Stern und im Inneren rund 15 Millionen Grad Celsius warm. Die Oberflächentemperatur der Sonne beträgt etwa 6.000 Grad Celsius. Andere Sterne hingegen haben deutlich höhere Oberflächentemperaturen – manchmal sogar bis zu mehreren Zehntausend Grad Celsius.

Aufgrund dieser starken Hitze glüht das Gas der Sterne und bringt sie zum Leuchten. Zwar sind die Sterne zum Teil mehrere Billionen Kilometer von der Erde entfernt, dennoch können wir ihr Licht sehen. Diese Entfernung führt auch zu dem Trugschluss, dass Sterne sehr klein sind.

In Wahrheit können die kleinsten Gaskugeln sogar den zehnfachen Durchmesser der Erde haben. Riesensterne werden sogar Hunderttausendmal so groß. Übrigens: Sterne entstehen in enorm großen Gasnebeln. Sie ziehen sich durch ihre eigene Gravitation zusammen und beginnen, sich zu drehen.

Daraus bildet sich dann eine Kugel – ein sogenannter Protostern, also eine Art "Babystern". Es existieren rund 3.000 Sterne, die wir mit dem bloßen Auge sehen können. Doch die tatsächliche Anzahl der Gaskugeln ist viel größer.

Alleine in unserer Galaxie vermuten die Forschenden etwa 100 bis 400 Milliarden Sterne. Im uns bekannten Universum schätzen Wissenschaftler 10 hoch 24 Sterne – also eine Quadrillion. Das der Erde am nächsten gelegene Sternensystem ist Alpha Centauri.

Dabei handelt es sich um eine Gruppe aus drei Sternen, die sich im Sternbild Centaurus befinden. Alpha Centauri ist etwa vier Lichtjahre von der Erde entfernt. Zur Einordnung: Ein Lichtjahr entspricht rund 9,4 Billionen Kilometern.

Nebel in der Astronomie

Die Astronomie unterscheidet zwischen fünf verschiedenen Arten von Nebeln:

  • Emissionsnebel (interstellare Wolke aus Gas und Staub)
  • Planetarischer Nebel (Gemisch aus Staub und Gas, das durch die umgebenen Sterne zum Leuchten gebracht wird)
  • Reflexionsnebel (reflektiert das Licht benachbarter Sterne)
  • Supernovareste (Gasgemisch, das nach der Explosion eines Sterns übrig bleibt)
  • Dunkelnebel (große Wolke mit interstellarer Materie)

Das Sonnensystem umfasst acht Planeten

Unser Sonnensystem umfasst acht Planeten

Unter Planeten verstehen wir große Himmelskörper, die sich um eine Sonne (Stern) bewegen. Um als Planet zu gelten, müssen Himmelskörper genug Masse haben, um durch die Schwerkraft eine runde Form zu bilden.

Außerdem muss der Himmelskörper das dominierende Objekt in seiner Umlaufbahn sein. Das bedeutet, dass es keine Vielzahl von Planeten in der gleichen Umlaufbahn geben kann.

Unser Sonnensystem umfasst diese acht Planeten:

  1. Merkur
  2. Venus
  3. Erde
  4. Mars
  5. Jupiter
  6. Saturn
  7. Uranus
  8. Neptun

Tipp: Die Reihenfolge (von der Sonne ausgehend) kannst du dir mit folgendem Satz merken: "Mein Vater erklärt mir jeden Samstag unseren Nachthimmel." Dabei spiegeln die Anfangsbuchstaben der Wörter die Planeten wider.

Merkur

Merkur ist also der Planet, welcher am nächsten zur Sonne kreist. Zudem ist er auch der kleinste und am wenigsten erforschte Planet unseres Sonnensystems. Da seine Entfernung zur Sonne so gering ist, können ihn Forschende nur schwer aus der Ferne beobachten. Auch für Raumsonden ist er schwer erreichbar.

Venus

Venus

Die Venus ist auch als Abend- und Morgenstern bekannt, sie kreist innerhalb der Erdbahn um die Sonne.

Auf ihrer Bahn bewegt sich die Venus schneller als die Erde und überholt unseren Planeten dabei sogar.

Nähert sich der Planet der Erde an, ist er als Abendstern am Himmel zu sehen. Die Venus zählt zudem auch zu den auffälligsten Objekten am Himmel. Neben Sonne und Mond leuchtet die Venus heller als jeder andere Stern oder Planet.

Erde

Vor über vier Millionen Jahren stieß die "Urerde" mit einem anderen Himmelskörper zusammen. Daraus entstand der Planet, auf dem wir heute leben: die Erde.

Sie ist der dritte Planet im Sonnensystem und gleichzeitig auch der einzige, auf dem Leben nachgewiesen wurde. In 365 Tagen und sechs Stunden umkreist sie die Sonne auf einer elliptischen Umlaufbahn.

Frühlingsanfang

Der Frühlingsanfang (auch Frühlingsbeginn) kann beispielsweise astronomisch oder meteorologisch festgelegt werden. Der astronomische Frühlingsanfang ist der Schnittpunkt, an dem die Sonne auf ihrer Sonnenbahn den Himmelsäquator überquert.

Die Sonne steht nur zweimal im Jahr senkrecht über dem Äquator – dabei bescheint sie die beiden Erdhälften gleichmäßig. Damit beginnt bei uns der Frühling (oder Herbst.)

Mars

Mars

Der vierte Planet im Sonnensystem ist der Mars. Er ist gleichzeitig auch der äußere Nachbar der Erde und zählt zu den erdähnlichen Planeten.

Mit rund 6.800 Kilometern ist sein Durchmesser nur halb so groß wie der Durchmesser der Erde. Nach Merkur ist der Mars der zweitkleinste Planet im Sonnensystem, begeistert aber mit einer vielfältigen Geologie.

Jupiter

Der Jupiter gilt als der König unter den Planeten, denn er ist der größte unseres Sonnensystems. Mindestens 79 Monde begleiten ihn.

Der Jupiter besteht zum größten Teil aus Wasserstoff und Helium und hat damit fast die gleiche Zusammensetzung wie unsere Sonne. Von seinen 79 Monden sind mindestens vier sehr groß. Bereits Galileo Galilei entdeckte sie im Jahr 1610 mit einem einfachen Fernrohr.

Saturn

Saturn

Der sechste Planet des Sonnensystems ist der Saturn. Nach Jupiter ist er der Zweitgrößte. Er zählt zu den Gasplaneten, da er zu einem großen Teil aus Wasserstoff besteht.

Sein Wiedererkennungsmerkmal ist das Ringsystem, das du mit 40-facher Vergrößerung durch ein Fernrohr wahrnehmen kannst.

Die einzelnen Ringe bestehen aus dem restlichen Material eines Kometen, der dem Saturn zu nahe gekommen ist. Durch die starke Kraft der Gravitation zerriss der Komet.

Uranus

Nach Jupiter und Saturn ist Uranus der drittgrößte Planet des Sonnensystems. Besonders an diesem Planeten ist die Neigung, mit der er sich dreht. Nach jedem halben Umlauf um die Sonne ist einmal die Nordhalbkugel und einmal die Südhalbkugel der Sonne zugewandt.

Uranus war zudem der erste Planet, der mit einem Teleskop entdeckt wurde. Im Jahr 1977 konnten Forschende sogar ein Ringsystem um den Planeten herum nachweisen.

Johannes Kepler
Der deutsche Astronom und Mathematiker Johannes Kepler gilt als Begründer der modernen Naturwissenschaften. Bekanntheit erlangte er vor allem für die Entdeckung der Gesetze der Planetenbewegung (Keplersche Gesetze).

Neptun

Der Neptun gehört zwar zu den vier Gasplaneten, in seinem Inneren lässt sich jedoch ein fester Kern aus Eis und Gestein finden. Um den Kern herum bildete sich ein Mantel aus Ammoniak, Wasser und Methaneis.

Der Neptun ist auch als "Eisriese" bekannt. Grund dafür sind die enormen Temperaturen von durchschnittlich minus 200 Grad Celsius.

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