Dazu gehören der Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter, ebenso wie der Kuipergürtel im äußeren Sonnensystem sowie die gewaltige Oortsche Wolke als äußerste Sphäre.
Darstellung des Kuipergürtels und der Oortschen Wolke im Vergleich zu den Planetenbahnen
© Wikipedia: NASA / Medium69, 2014
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| Der Asteroidengürtel (auch Hauptgürtel) ist ein Bereich im Sonnensystem mit einer gehäuften Ansammlung von Asteroiden, der sich zwischen den Planetenbahnen von Mars und Jupiter befindet. Der Zwergplanet Ceres und ein Großteil der bisher bekannten Asteroiden des Sonnensystems befinden sich in diesem Bereich. Bis 2019 wurden ca. 800.000 solcher Objekte im Asteroidengürtel erfasst. Der Gesamtbereich der einzelnen Umlaufbahnen wird heute mit etwa 2,0 bis 3,4 Astronomischen Einheiten (AE) angegeben. Die Gesamtmasse aller Asteroiden des Hauptgürtels wurde lange überschätzt: sie beträgt nur etwa fünf Prozent der Masse des Erdmondes und entspricht der des größten Uranusmondes Titania oder einem Drittel von Pluto. Aufgrund der als Titius-Bode-Reihe bezeichneten empirischen Formel, die der Ordnung der bis dahin bekannten Planeten entsprach, wurde gegen Ende des 18. Jahrhunderts mit der systematischen Suche nach einem laut der Formel „fehlenden“ Planeten in diesem Bereich begonnen. Mit der Entdeckung des später Ceres genannten Zwergplaneten 1801 glaubte man, den Planeten gefunden zu haben. Doch kamen in den folgenden Jahren nach und nach weitere ähnliche Entdeckungen hinzu. Bis 1890 waren schon 300 Asteroiden in dieser „Planetenlücke“ bekannt. Lange Zeit nahm man an, dass es zwischen Mars und Jupiter einmal einen kleinen Planeten gegeben haben müsse. Man nannte ihn „Phaeton“. Dieser sei dann mit einem größeren Asteroiden zusammengestoßen, wodurch er in viele Stücke zerrissen worden sei. Heute hingegen folgen die meisten Wissenschaftler einer anderen Hypothese. Demnach ist der Asteroidengürtel gleichzeitig mit dem restlichen Sonnensystem aus einem präsolaren Urnebel hervorgegangen. Wegen der Schwerkraft des Jupiters konnten die Moleküle jedoch nicht zu einem Planeten zusammenwachsen. Die Asteroiden zwischen Mars und Jupiter sind nicht gleichmäßig verteilt, da die Gravitation des Planeten Jupiter – er vereint rund 70 Prozent der Gesamtmasse der Planeten des Sonnensystems in sich – Bahnstörungen verursacht. Bei ganzzahligen Verhältnissen der Umlaufzeiten der Asteroiden und des Jupiter treten „Resonanzen“ auf, die den Gravitationseffekt verstärken. In manchen dieser Bereiche sind keine stabilen Asteroidenbahnen möglich, so dass hier Lücken im Hauptgürtel auftreten. Eine Raumfahrt durch den Hauptgürtel bedeutet in der Regel nur eine geringe Gefahr, wie die zahlreichen Raumsonden, die ihn schon durchquerten, bewiesen haben. Tatsächlich sind aufwändige Kursberechnungen nötig, um einen Asteroiden zu treffen, da sich die große Zahl von mehr als 600.000 auf einen immensen Raum verteilt. [1] |
Als transneptunisches Objekt (abgekürzt TNO) oder auch seltener „Transneptun“ bezeichnet man alle Himmelskörper des Sonnensystems, deren mittlere Umlaufbahn (große Halbachse) jenseits der Bahn des äußersten Gasplaneten Neptun liegt.
Im Kuipergürtel befindliche Objekte sind eine Teilmenge der TNO und werden auch als Kuipergürtelobjekte (KBO) bezeichnet. Heute kennt man ca. 3.300 TNO, vermutet aber allein einige zehntausend Objekte, deren Durchmesser 100 km überschreitet.
Von etwa 1900 bis 1930 stand das Wort Transneptun für einen hypothetischen neunten Planeten, der (irrtümlich) für kleine Bahnstörungen der Planeten Uranus und Neptun verantwortlich gemacht wurde.
Pluto wurde 1930 entdeckt und ist das einzige transneptunische Objekt, das für eine gewisse Zeit als Planet galt. Pluto wurde jedoch 2006 auf den Rang eines Zwergplaneten herabgestuft. Ab etwa 1950 suchte man nach einem „Transpluto“, jedoch wählte man 1977, nach der Entdeckung des ersten Zentauren Chiron, eine andere Terminologie.
Viele transneptunische Objekte sind nicht sehr groß, dunkel und schwer zu erkennen. Die Erforschung der transneptunischen Objekte befindet sich noch in ihren Anfängen. Jedes Jahr werden viele Objekte neu entdeckt. Neue und größere Teleskope und computergestützte Bildauswertung ermöglichen neue Erkenntnisse über diese Objekte in schneller Folge. Die Raumsonde New Horizons konnte Pluto und den Kuipergürtel genauer untersuchen und brachte damit neue Erkenntnisse über diesen Bereich des Sonnensystems.
Die bisher entdeckten transneptunischen Objekte sind in ihrer Zusammensetzung kometenähnlich. Viele bekannte Kometen stammen nach Bahn-Messungen seit den 1970er Jahren eher aus dem Kuipergürtel als, wie lange Zeit vermutet, aus der Oortschen Wolke.
Die Transneptune werden als spezielle Gruppe der Asteroiden angesehen und unterscheiden sich von jenen im Hauptgürtel vor allem durch:
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Der Kuipergürtel (englisch Kuiper belt) ist eine nach Gerard Peter Kuiper benannte ringförmige, relativ flache Region, die sich im Sonnensystem außerhalb der Neptunbahn in einer Entfernung von ungefähr 30 bis 50 Astronomischen Einheiten (AE) nahe der Ekliptik erstreckt und schätzungsweise mehr als 70.000 Objekte mit mehr als 100 km Durchmesser sowie viele kleinere Objekte enthält.
Die Objekte in diesem Bereich werden als Kuipergürtelobjekte (abgekürzt KBO) bezeichnet und gehören zu den transneptunischen Objekten (TNO).
Man vermutet, dass ein Großteil der Kometen mit mittleren Perioden aus dem Kuipergürtel stammt. Während früher davon ausgegangen wurde, dass die Kometenkerne nahezu unverändert aus ihrer Bahn geworfene KBOs sind, gilt mittlerweile, dass es sich bei ihnen um Fragmente aus Zusammenstößen von KBOs handelt.
Die Bezeichnung „Kuipergürtel“ ist zum Teil umstritten, da Kuipers Theorie weder die erste dieser Art war noch als aktuell gilt. Daher ist manchmal auch vom „Edgeworth Belt“ die Rede, da sowohl Edgeworth (1943 in Irland) als auch Kuiper (1951 in den USA) unabhängig voneinander die These aufgestellt hatten, dass sich hinter der Neptunbahn ein Bereich befinde, in dem sich aus planetarischem Material (Staub) Kometen bildeten.
Die KBOs sind während der Planetenbildung vermutlich nahe der Region entstanden, in der sie beobachtet werden. Während sich im dichteren inneren Bereich sehr schnell viele Planetesimale bildeten und bald zu Planeten heranwuchsen, vollzog sich dieser Vorgang in den dünneren äußeren Bereichen viel langsamer. Die Überbleibsel bilden die beobachtbaren KBOs.
Entdeckungsgeschichte:
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| Die Oortsche Wolke, auch als zirkumsolare Kometenwolke bezeichnet, ist eine hypothetische, nicht nachgewiesene kugelschalenförmige Ansammlung astronomischer Objekte im äußersten Bereich des Sonnensystems. Die Wolke wurde 1950 vom niederländischen Astronomen Jan Hendrik Oort als Ursprungsort der langperiodischen Kometen postuliert. Oort griff damit einen Vorschlag des estnischen Astronomen Ernst Öpik von 1932 auf. Oort gründete seine Hypothese auf der Untersuchung von Kometenbahnen und auf der Überlegung, dass die Kometen nicht aus den bekannten Regionen des Sonnensystems stammen könnten, wie bis dahin angenommen wurde. Kometen werden im Verlauf von mehreren Passagen des Bereiches der Planeten durch den stärkeren Sonnenwind und die Ausbildung eines Kometenschweifs zerstört; nach den alten Voraussetzungen dürften sie daher heute nicht mehr vorkommen. Der Theorie nach umschließt die von Oort angenommene „Wolke“ die übrigen Zonen des Sonnensystems kugelschalenförmig in einem Abstand zur Sonne bis 100.000(!) Astronomischen Einheiten (AE), was rund 1,6 Lichtjahren entspricht. Im Vergleich dazu ist der sonnenfernste Planet Neptun nur ca. 4,2 Lichtstunden (30 AE), der nächste Stern Proxima Centauri dagegen bereits 4,2 Lichtjahre von der Sonne entfernt. Die vom Sonnenwind maßgeblich durchströmte „Heliosphäre“ hat einen Radius von etwa 120 AE. Schätzungen der Anzahl der Objekte der Oortschen Wolke liegen zwischen einhundert Milliarden und einer Billion. Vermutlich geht sie kontinuierlich in den Kuipergürtel (30 bis 50 AE) über, dessen Objekte allerdings gegen die Ekliptik (also scheibenförmig) konzentriert sind. Die Oortsche Wolke besteht nach heutiger Auffassung aus Gesteins-, Staub- und Eiskörpern unterschiedlicher Größe, die bei der Entstehung des Sonnensystems und dem Zusammenschluss zu Planeten übriggeblieben sind. Diese sogenannten Planetesimale wurden von Jupiter und den anderen großen Planeten in die äußeren Bereiche des Sonnensystems geschleudert. Durch den gravitativen Einfluss benachbarter Sterne wurden die Bahnen der Objekte mit der Zeit so gestört, dass sie heute nahezu isotrop (kugelförmig) in einer Schale um die Sonne herum verteilt sind. Wegen der weit größeren Entfernung zu den Nachbarsternen sind die Objekte der Oortschen Wolke trotz ihres relativ großen Abstandes zur Sonne gravitativ an diese gebunden, also feste Bestandteile des Sonnensystems nach geläufiger Definition. 2020 stellten Astrophysiker nach statistischen Untersuchungen an einem interstellaren Kometen die These auf, dass mehr als die Hälfte der Objekte in der Oortschen Wolke interstellaren Ursprungs sein könnten. Sie könnten also beispielsweise aus den Orbitalsystemen benachbarter Sterne hinausgeschleudert und von der Gravitation der Sonne eingefangen worden sein. Dies würde nahelegen, dass ein nennenswerter Austausch von Himmelskörpern zwischen Sternsystemen stattfindet, da umgekehrt auch zahlreiche Objekte aus der Oortschen Wolke in den Schwerkraftbereich anderer Sterne wechseln könnten. [4] |
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Erfasst werden planetare Ansammlungen im Sonnensystem mit ... Anzahl: etwa ... Datensätze. |
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| Quellen und Material |
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| Wikipedia (de) – Listen |
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| Wikipedia (en) – Listen |
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