Woraus bestehen die Planeten? - Panorama

Von Armin Mair Einige Planeten sind einander ähnlicher als andere und weisen gemeinsame Strukturen auf. Wenn man sich ansieht, woraus Planeten bestehen, gibt es in unserem bekannten Sonnensystem drei Hauptgruppen: terrestrische Planeten, Gasriesen und Eisriesen. 1. Terrestrische Planeten Die terrestrischen Planeten in unserem Sonnensystem sind Merkur, Venus, Erde und Mars. Das Wort &bdquo;terrestrisch“ kommt vom lateinischen &bdquo;terra“, was Erde bedeutet. Terrestrische Planeten bestehen hauptsächlich aus felsigem Material und haben eine feste Oberfläche. Ihre Hauptschichten sind der Kern, der Mantel, die Kruste und die Atmosphäre. Die terrestrischen Planeten in unserem Sonnensystem haben Kerne, die hauptsächlich aus Eisen bestehen, oft mit einer Mischung aus Nickel und Schwefel. Die Erde hat einen geschmolzenen äußeren Kern, der ein Magnetfeld erzeugt. Der Mars, der einst viel erdähnlicher war, verlor sein internes Magnetfeld vor 3 bis 4 Milliarden Jahren, als sein Kern erstarrte. Zwischen dem Kern und der Kruste haben die terrestrischen Planeten einen Mantel aus eisen- und magnesiumhaltigen Silikatmineralien. In einigen Fällen ist der Mantel zähflüssig, so dass er unter die Kruste fließen und tektonische und vulkanische Aktivitäten auslösen kann. Die terrestrischen Planeten unterscheiden sich darin, wie viel von dieser Aktivität heute noch anhält. Auf der Erde gibt es auch heute noch Erdbeben und Vulkanausbrüche, während Venus, Mars und Merkur weniger aktiv sind. Die äußerste Schicht der terrestrischen Planeten besteht aus einer harten Kruste aus leichteren Silikaten wie Basalt und Granit. Auf der Erde kann die Kruste unter Wasser oder unter Erde, Sand oder anderem losen Material liegen. Auf anderen terrestrischen Planeten wird dieses lockere Außenmaterial Regolith genannt. Alle terrestrischen Planeten haben zumindest eine Atmosphäre, außer Merkur, der nur eine sehr dünne Exosphäre besitzt. Diese extrem dünne Exosphäre ist mit der Funktionsweise der irdischen Exosphäre, die sich auf Erden über der Thermospäre ausbreitet, vergleichbar: Hier werden die Gasteilchen so stark beschleunigt, dass sie dem planetaren Gravitationsfeld entkommen und ins All entweichen können. Die Atmosphäre des Mars ist sehr dünn und besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid. Die Atmosphäre der Erde ist reich an Stickstoff und Sauerstoff, was das Leben fördert. Die dicke Kohlendioxidatmosphäre der Venus ist für den Treibhauseffekt und die sengenden Temperaturen auf dem Planeten verantwortlich. 2. Gasriesen Jupiter und Saturn sind die Gasriesen des Sonnensystems. Sie bestehen beide hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, mit kleineren Mengen anderer Gase und Eis. Ihre Hauptschichten sind der Kern, eine tiefe Atmosphäre und eine äußere Atmosphäre. Es wird angenommen, dass sowohl Jupiter als auch Saturn kleine, felsige und metallische Kerne haben, die von Schichten aus metallischem Wasserstoff umgeben sind, der mit felsigerem Material vermischt sein könnte. Die NASA-Raumsonde Juno befindet sich derzeit in einer Umlaufbahn um Jupiter und versucht unter anderem zu verstehen, was im Inneren des Planeten vor sich geht. Obwohl Juno den Kern des Jupiters nicht direkt beobachten kann, hat die Sonde den Wissenschaftlern Beweise dafür geliefert, dass der Kern des Planeten größer und &bdquo;unschärfer“ ist als bisher angenommen. Die Forscher vermuten nun, dass Jupiter eher einen verdünnten Kern als einen festen, kompakten Kern hat. Um den Kern herum haben die Gasriesen eine Atmosphärenschicht, die hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht. Da sich über dieser tiefen Atmosphäre so viel Gas befindet, sind der Druck und die Temperatur so hoch, dass der Wasserstoff metallisch und elektrisch leitfähig wird. Die sichtbaren äußeren Schichten von Jupiter und Saturn bestehen aus Wasserstoff und Helium sowie aus Ammoniak, Methan, Wasserdampf und anderen Verbindungen, die Wolken und Sturmsysteme bilden. 3. Eisriesen Uranus und Neptun sind als Eisriesen bekannt. Diese Bezeichnung rührt daher, dass beide Planeten hauptsächlich aus eisbildenden Stoffen bestehen, wie Wasser, Ammoniak und Methan. Obwohl die Eisriesen noch nicht so umfassend erforscht sind wie die Gasriesen oder die terrestrischen Planeten, haben wir doch eine Vorstellung davon, woraus ihre Kerne, Hüllen und Atmosphären bestehen. Eisriesen haben wahrscheinlich einen Kern aus Gestein und Metall, ähnlich dem der Gasriesen. Dahinter liegen Ozeane aus Wasser, Ammoniak und Methan, die durch hohen Druck in einen halbfesten Zustand gepresst wurden. Elektrische Ströme, die durch ihre eisig-heißen Ozeane fließen, könnten dafür verantwortlich sein. Wie Jupiter und Saturn bestehen die Atmosphären der Eisriesen hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, dazu kommen Wasser und Ammoniak sowie Methan, das rotes Licht absorbiert und ihnen so ihre tiefblauen Farbtöne verleiht. Das einzige wirkliche Eis in den Eisriesen befindet sich in den Wolken der oberen Atmosphären. 4. Exoplaneten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems können in Bezug auf ihre Zusammensetzung denselben allgemeinen Gruppen angehören wie unsere Heimatplaneten. Bei der Durchmusterung von Exoplaneten wurden sowohl felsige Welten gefunden, die den terrestrischen Planeten ähneln, als auch Gas- und Eisriesen, wie wir sie hier kennen (wenn auch manchmal an exotischen Orten). Es gibt auch Exoplaneten, deren Oberfläche möglicherweise vollständig von Wasser bedeckt ist, was vielleicht eine ganz neue Kategorie von Planeten darstellt. Je mehr wir über die Welten in unserem Sonnensystem und darüber hinaus herausfinden, desto besser verstehen wir die Mechanismen des Universums. Und wenn wir nach Welten in anderen Sternensystemen suchen, finden wir vielleicht eines Tages sogar eine, die eine Eigenschaft aufweist, die wir bisher nur einmal gesehen haben: Leben.