Das Sonnensystem in Zahlen: Uranus

Bild: medienwerkstatt

Unser Sonnensystem ist unser Zuhause. Wir bewohnen den dritten Planeten von der Sonne aus gesehen – die Erde – und über die wissen wir so einigermaßen Bescheid. Doch was ist mit den anderen sieben? Wie groß sind sie? Aus was bestehen sie? Wie warm oder kalt ist es auf ihnen? Diese Fragen soll meine kleine Serie beantworten. Ich hatte sie bereits zu den Anfangszeiten meines Blogs in einem sehr statischen Format veröffentlicht, fand es aber etwas sehr langweilig und habe sie nochmal überarbeitet. Viel Spaß 😉

uranus

Bild: wikipedia

Uranus

Facts:

  • Durchmesser am Äquator:                51.118 km (4,00 x Erde)
  • Physikalische Eigenschaft:               Gasplanet
  • Mittlere Entfernung zur Sonne:         2.872,4 Millionen Kilometer
  • Mittlere Umlaufzeit um die Sonne:    84,011 Jahre
  • Mittlere Bahngeschwindigkeit:           6,81 km/sec
  • Masse (Gramm):                               8,683 x 10/25g (14,53 x Erde)
  • Mittlere Dichte:                                  1,27 g/cm³ (0,23 x Erde)
  • Fluchtgeschwindigkeit:                      21,3 km/sec (1,90 x Erde)
  • Rotation:                                           17 h 14 min 24 s
  • Temperatur:                                      -197°C
  • Atmosphäre: Wasserstoff:                82,5 ± 3,3%, Helium: 15,2 ± 3,3%, Methan: 2,3 %
  • Durchmesser des Ringsystems:      102.280 km
  • Dicke des Ringsystems:                   weniger als 1 km
  • Monde:                                             Derzeit 27 Monde bekannt

Nun fragt sich der eine oder andere: Wieso Ringsystem? Ist der Saturn nicht der einzige Planet im Sonnensystem, der Ringe hat? Nein, ganz und gar nicht. Mittlerweile weiß man, dass fast alle Planeten ein Ringsystem besitzen, dass sich jeweils am Äquator in unterschiedlichen Höhen ausbildet. Uranus` System besteht aus 13 Ringen. Die Ringe sind viel dünner, grober und dunkler als die Saturnringe. Die Uranusringe müssen ständig erneuert werden, weil der feine Staub langsam vom Planeten weg driftet. Dies geschieht wohl dadurch, dass die Uranusmonde von kleinen Asteroiden bombardiert werden und sich so feine Staubpartikel um den Planeten sammeln können. Ringe können auch dann entstehen, wenn größere Einschläge von Himmelskörpern, große Mengen Material aus dem Planet herausreißen oder selbst durch gravitative Wirkung auseinandergerissen werden. Die übrig bleibenden Fels und Eisbrocken sammeln sich dann rund um den Planeten an, kollidieren miteinander, werden dadurch noch kleiner und bilden so langsam aber sicher einen Ring. Im Unterschied zu Saturn sind die Ringsysteme der anderen Planeten allerdings nicht erkennbar, da sie so dünn und Massearm sind, dass sie mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind.

uranus ringsystem
Künstlerische Darstellung von Uranus mit seinem angedeuteten Ringsystem. Foto: NASA

Doch nicht durch seine Ringe, sondern durch eine andere Besonderheit drängt Uranus sich in den Vordergrund: Die Achsneigung gegen das Bahnebenenlot beträgt 97,77°, so dass Uranus rückläufig rotiert. Einfach gesagt, während sich alle anderen Planeten rechtsherum drehen, dreht sich Uranus links herum. Wieso das so ist, weiß man nicht genau. Die verbreitetste Hypothese nimmt eine Kollision mit einem großen Protoplaneten während der Entstehungsphase an. Nach Computersimulationen müsste Uranus während seiner Entstehung und der Bildung seines Mond- und Ringsystems von zwei oder mehr Himmelskörpern getroffen worden sein, um die Neigung des gesamten Uranussystems zur Umlaufbahn des Planeten zu erklären. Als Folge dieser Neigung ist nach jedem halben Umlauf einmal die Nordhalbkugel und einmal die Südhalbkugel der Sonne zugewandt. Mit Ausnahme einer schmalen Äquatorregion herrscht dann auf den jeweiligen Halbkugeln ständig Tag bzw. Nacht (vergleichbar mit Polartag und Polarnacht auf der Erde). In der Nähe der Pole kann ein Sonnentag daher bis zu einem halben Uranusjahr dauern.

Der Uranus gehört ebenfalls zu den Gasriesen. Sein Kern besteht vermutlich aus einer Eisen-Silizium Verbindung, umgeben von einem Mantel aus gefrorenem Wasser, Stickstoff und Methan. Die sichtbare Oberfläche ist fast völlig strukturlos. Selbst Voyager 2 konnte keine nennenswerten Strukturen fotografieren. Nur durch erhöhen des Kontrasts konnte man feine Details sichtbar machen. Dort herrschen Themperaturen von etwa -200°C. Am Äquator gibt es Winde, die Geschwindigkeiten von bis zu 570 km/h erreichen.

Uranus_Earth_Comparison
Größenvergleich im korrekten Verhältnis. Foto: NASA

Uranus wird von (bisher bekannten) 27 Monden umkreist. Die beiden Monde Titania und Oberon gehören mit einem Durchmesser von etwa 1600 km zu den Grössten des Uranus. Titanias Oberfläche ist stark von Kratern überzogen. Dies lässt darauf schliessen dass sie sehr alt ist. Oberon hat ebenfalls viele Krater deren Böden teilweise von dunklem Material ausgefüllt ist. Sehr wahrscheindlich weil dieser Mond geologisch aktiv war. Die nur 500 km Grosse Miranda weisst verschiedene Landschaftsformen auf. Das zerklüftete Relief legt den Verdacht nahe, dass Miranda mindestens einmal zerstört wurde und die Trümmer anschließend wieder zusammen“wuchsen“. Die Oberfläche des Mondes zeigt gewaltige, mehrere Kilometer hohen Steilhänge.

Der Uranus-Mond „Miranda“. Bild: wikipedia

Ariel und Umbriel haben zwar ähnliche Größe und Dichte, unterscheiden sich nach außen aber gewaltig: Ariel zeigt Krater, Täler und Steilhänge, Umbriel dagegen ist dunkler als die anderen Monde und besitzt eine kleine, helle Ringstruktur – vielleicht frisches Eis im Umfeld eines noch jungen Kraters?

Durch seine große Entfernung ist es schwer, in kurzen Zeitabständen Sonden zu Uranus zu schicken, trotzdem haben unsere Sonden schon mal vorbeigeschaut:

Voyager 2
Die Raumsonde Voyager 2. Foto: NASA

Voyager 2

Im Januar 1986 passierte die Raumsonde Voyager 2 den Uranus. Bei Uranus selbst zeigte sich eine schwache, kaum sichtbare Bänderstruktur. Es wurde möglich, die Rotationsperiode und die Achsenneigung des Uranus exakt zu bestimmen. Anhand der physikalischen Messdaten während des Swing-by´s konnte die innere Struktur von Uranus ermittelt werden. Über die verschiedenen Resultate des Voyager 2-Flybys ließen sich mehrere Artikel im Umfang dieses Beitrags verfassen. Voyager 2 entdeckte zehn weitere Uranusmonde, deren kleinste Durchmesser zehn Kilometer betragen. Einige von ihnen (Cordelia und Ophelia) halten als Schäfermonde den hellsten Uranusring, den Epsilon-Ring, zusammen. Wie bei allen Gasplaneten sind die Monde die abwechslungsreichsten und interessantesten Körper des Uranus-Systems. Die großen Monde waren geologisch aktiv und zeigen vor allem tektonische Bruchstrukturen. In dieser Hinsicht ist besonders Ariel erwähnenswert. Mirandas Oberfläche erweckt den Eindruck, als bestünde sie aus riesigen Eisschollen. Es wird angenommen, dass er entweder durch eine große Kollision oder Gezeitenkräfte zerrissen wurde und seine Fragmente sich erneut zu einem Mond zusammen ballten.Voyager 2 erforschte auch die Ringe des Uranus. Im hellsten Epsilon-Ring wurden Dichteschwankungen entdeckt, und die Ringe liegen nicht alle in der Äquatorebene.

hubble
Das Hubble-Weltraumteleskop. Foto: NASA

Erforschung mit dem Hubble-Weltraumteleskop

Die Erforschung des Uranus mit dem Hubble-Weltraumteleskop beschränkt sich hauptsächlich auf die Beobachtung der Atmosphäre und die Neuentdeckung von Uranusmonden. Allerdings wurden auch zwei neue äussere Uranusringe entdeckt, indem der helle Planet bei langen Belichtungszeiten ausgeblendet wurde. Im Gegensatz zum einmaligen Voyager 2-Swing-by ermöglicht das Hubble kontinuierliche Beobachtungen der Uranus-Atmosphäre. Vor allem im nahen Infrarot zeigen sich deutlich kleine, helle Wolken. Aber auch im sichtbaren Licht sind zeitweise eindeutig Wolken als helle, weisse Flecken sichtbar. Möglicherweise treten Wolken auf Uranus saisonal auf. Für den Nachweis hierfür ist die bisher zur Verfügung stehende Beobachtungszeit jedoch zu kurz. Im Jahre 2006 wurde auch erstmals ein dunkler Fleck auf Uranus nachgewiesen. Dieser wird als kleiner Wirbelsturm interpretiert. Hubble entdeckte auch zahlreiche kleine Monde, unter denen auch einige irreguläre Monde sind. Inzwischen ist die Zahl der Uranusmonde auf 27 angewachsen.

Alles in Allem ein Planet, über den wir viel zu wenig wissen. Gerade die Monde wären faszinierende Objekte, um sie eingehender zu untersuchen, doch die Entfernung ist einfach zu groß, um in kurzer Zeit mehrere Sonden loszuschicken. Doch wer weiß, was die Zukunft so alles mit sich bringt.

Über stellariumblog

Stellariumblog ist ein Info-und Newslog. Ich versuche, die oftmals komplizierte und unübersichtliche Fülle an Informationen und Wissen verständlich zu erklären. Mein Ziel ist es, mit diesem Blog so viele Menschen wie möglich von der Astronomie zu begeistern. Natürlich versuche ich, täglich die wichtigsten News aus den Bereichen Astronomie, Astrophysik und vergleichbaren Wissenschaften zu bloggen, ich bin allerdings Berufstätig und habe leider nicht jeden Tag ein bis zwei Stunden Zeit – seid also bitte etwas nachsichtig falls ich nicht immer alles als erster poste ;) Ich freue mich immer über positive Bewertungen, aber auch über konstruktive Kritik sowie Vorschläge und/oder Hinweise auf mögliche Fehler (ich bin auch nur ein Mensch). Ansonsten wünsche ich euch viel Spaß in meinem Blog.
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3 Antworten zu Das Sonnensystem in Zahlen: Uranus

  1. wordBUZZz schreibt:

    Titania und Oberon kommen mir aber bekannt vor wusste gar nicht das John Herschel ein Shakespearefan war. Ist der Uranus nicht der einzige Planet, mit der Erde und anscheinend jetzt auch dem Mars, mit flüssigem Wasser?

    Gefällt 1 Person

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