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Geburt des Sonnensystems 02:59 min

Textversion des Videos

Transkript Geburt des Sonnensystems

Unser Sonnensystem ist die Region des Universums, in der die Gravitationskraft unserer Sonne wirkt. Man vermutet, dass unser Sonnensystem vor etwa 5 Milliarden Jahren aus einer gigantischen rotierenden Gas- und Staubwolke entstanden ist. Der Kern dieser Wolke ist unter dem Einfluss der Gravitation gewachsen und wurde dabei dichter und heißer. Die ansteigende Gravitation brachte mehr Materie in den Kern und die Wolke rotierte schneller. Aus der Kugelwolke wurde ein riesiger flacher Diskus. Schließlich lieferte die ansteigende Temperatur im Kern genügend Energie, um eine Kernfusion auszulösen. Diese Kernfusion ist die Geburtsstunde unserer Sonne. Während leichte Gasteilchen weit in das Sonnensystem herausgeschleudert wurden, blieben steiniges Material und Metalle mit hohen Schmelzpunkten in Sonnennähe. Flüssige Metalle und Staub verbanden sich zu Klumpen, die aneinander hafteten und Gesteine bildeten. Durch die gegenseitige Anziehungskraft häuften sich diese Gesteinsbrocken an und bildeten schließlich die Planeten. In den inneren, heißen Bereichen des Sonnensystems bildeten sich felsige Planeten mit Metallkernen. In den äußeren Bereichen war es kälter und es herrschten andere Bedingungen. Mit steigender Entfernung von der Sonne sank die Temperatur. Wasserdampf kondensierte und verwandelte sich in Eis. Dieses Eis und die enormen Gasmengen, die von der Sonne weggeschleudert wurden, führten in den Außenbereichen des Sonnensystems zu einer größeren Materieansammlung als in den inneren Regionen. Während riesige Eis- und Metallkerne wuchsen, wurden die Gase von der Gravitation angezogen, die bei der Entstehung der Sonne weggeschleudert worden waren. Nach der fast vollständigen Anlagerung von Eis und Gas waren die Gasriesen entstanden. Das Sonnensystem, wie wir es heute kennen, ist rund 4,6 Milliarden Jahre alt. Für dieses Alter sieht es aber noch sehr gut aus!

1 Kommentar
  1. sehr informativ und sehr coole animationen !!!

    Von Flan Chan, vor 3 Monaten

Geburt des Sonnensystems Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Geburt des Sonnensystems kannst du es wiederholen und üben.

  • Nenne die treibende Kraft für die Entstehung des Sonnensystems.

    Tipps

    Die Erdanziehungskraft ist die Gravitationskraft der Erde.

    Eine Zentripetalkraft bewirkt eine Rotation.

    Lösung

    Das Sonnensystem ist durch die Gravitation aus einer rotierenden Gaswolke entstanden. Durch die gegenseitige Anziehung sammelte sich der Großteil der Gase in der Mitte der Wolke und bildete so die Sonne. Später bildeten sich die Planeten, Asteroiden und Kleinplaneten, ebenfalls indem sich Materie gegenseitig anzog und so aneinander haftete.

  • Gib die Entstehungsgeschichte der Sonne wieder.

    Tipps

    In einer Kernfusion enstehen aus leichten Elementen, wie Wasserstoff oder Helium, schwerere Elemente. Bei der Kernspaltung ist es anders herum.

    Für eine Kernfusion ist eine hohe Dichte und Temperatur nötig.

    Lösung

    Unsere Sonnensystem entstand vor etwa 5 Milliarden Jahren aus einer rotierenden Gaswolke. Durch die Gravitation zogen sich die Gasteilchen gegenseitig an und sammelten sich in der Mitte der Wolke. In der Folge stiegen dort die Masse und die Dichte, aber auch die Temperatur. Weil die große Masse in der Mitte die Rotation beschleunigte, bildete sich aus der ausgedehnten Wolke zudem ein flacher Diskus. Schließlich war das Innere der Wolke so heiß und dicht geworden, dass eine Kernfusion ausgelöst wurde. Durch die darauf folgende Explosion wurde ein Teil der Materie aus dem Kern des Diskus heraus geschleudert. Der Rest bildete die neu entstandene Sonne.

  • Nenne die Planeten unseres Sonnensystems.

    Tipps

    Mein Vater Erklärt Mir Jeden Sonntag Unseren Nachthimmel.

    Lösung

    In der Sonnennähe liegen die Umlaufbahnen der Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars. Weiter außen im Sonnensystem liegen die Gasriesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

    Die Planeten haben ihren Namen von den römischen Göttern.

    • Merkur, der Götterbote,
    • Venus, die Liebesgöttin,
    • Erde (Terra), die Erdgöttin,
    • Mars, der Kriegsgott,
    • Jupiter, der Gottvater,
    • Saturn, einer der Titanen,
    • Uranus, ebenfalls ein finsterner Titan, und
    • Neptun, der Meeresgott.
    Pluto, ein Zwergplanet, ist nach dem Gott der Unterwelt benannt. Die Benennung der Monde von Planeten wird teilweise von bestimmten literarischen Werken inspiriert. So sind die Monde des Saturn nach Shakespiers Werk „Der Widerspenstigen Zähmung“ benannt.

  • Erkläre die Rotation des Sonnensystems.

    Tipps

    Eine Zentripetalkraft zieht ein rotierendes Objekt zur Rotationsachse.

    Näherungsweise befindet sich die gesamte Masse M auf der Drehachse.

    Lösung

    Die Gravitationskraft der großen Masse in der Mitte wirkt auf weiter außen rotierende Teilchen als Zentripetalkraft, indem sie die Teilchen immer wieder zur Mitte ablenkt und so auf einer Kreisbahn hält. Deshalb kann man die beiden Kräfte gleichsetzen: $F_g=G\frac{Mm}{a^2}=F_{Zp}=\frac{mv^2}{r}$.

    Diese Formel kann man nun so umstellen, dass auf der linken Seite nur noch die Geschwindigkeit $v$ steht, indem man die Ausdrücke für die Kräfte jeweils durch $m$ teilt und mit $r$ multipliziert. Das ergibt $v^2=G\frac{Mr}{a^2}$.

    Weil der Schwerpunkt der Masse $M$ auf der Drehachse liegt, können wir davon ausgehen, dass der Abstand $a$ und der Drehradius $r$ gleich sind. Außerdem können wir auf beiden Seiten die Wurzel ziehen. Das ergibt $v=\frac{GM}{r}$.

    Die Geschwindigkeit steigt also mit der Masse $M$ an. Weil der Radius $r$ auf der rechten Seite im Nenner steht, ist die Rotationsgeschwindigkeit außerdem umso kleiner, je größer der Radius ist. Deshalb kann man mit dieser Formel auch erklären, dass sich die Planeten umso langsamer um die Sonne drehen, je weiter sie von der Sonne entfernt sind.

  • Bestimme das Alter des Sonnensystems.

    Tipps

    Der Jupiter entstand überraschend schnell nach der Entstehung der Sonne.

    Das erste Leben auf der Erde war noch sehr unterschiedlich von den Lebewesen, die wir heute kennen.

    Lösung

    Das Sonnensystem entstand aus der Materie einer riesigen, rotierenden Gaswolke. In der Mitte der Gaswolke bildete sich nach etwa 10 Millionen Jahren die Sonne und aus dem übrigen Material bildeten sich die Planeten, Asteroiden und Zwergplaneten unseres Sonnensystems. Der Jupiter entstand nur 4 Millionen Jahre nach der Sonne und damit sehr viel schneller als die anderen Planeten. So konnte er den Großteil der Masse einsammeln, bevor die Entstehung der anderen Planeten abgeschlossen war. Erst etwa 100 Millionen Jahre später bildete sich die Erde. Weitere 800 Millionen Jahre später entstand das erste Leben auf der sich abkühlenden Erde. Dieses erste Leben war allerdings noch sehr anders als das Leben, das wir heute kennen.

  • Bewerte die Eigenschaften des Sonnensystems.

    Tipps

    Bei der Entstehung der Erde hafteten Gesteine und Metalle aneinander und bildeten so den Planeten.

    Neptun ist der am Weitesten von der Sonne entfernte Planet.

    Akkretion bezeichnet, dass sich Materie aufgrund der gegenseitigen Anziehung ansammelt.

    Lösung

    Unser Sonnensystem besteht aus unserer Sonne, den 8 Planeten sowie zahlreichen Asteroiden und Kleinplaneten, wie dem Pluto. Die Planeten und die anderen kleineren Objekte sind durch die Akkretion entstanden, sie sammelten ihre Materie also aufgrund der Gravitation auf. In der Nähe der Sonne bildeten sich so die Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars und weiter außen in unserem Sonnensysten bildeten sich die Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

    Im Zentrum des Sonnensystems ist unsere Sonne, die ihre Energie durch die Kernfusion erzeugt. Dabei verschmilzt sie Wasserstoffkerne zu Heliumkernen. Die schwereren Elemente in unserem Sonnensystem, wie beispielsweise die Metalle auf der Erde, sind auch durch Kernfusion entstanden, allerdings nicht in der Sonne. weil diese dafür zu wenig Masse hat. Die schwereren Elemente entstanden in älteren und vor allem größeren Sternen, die schon vor der Entstehung der Sonne verglüht sind.

    Daher stimmt auch die Aussage: „Wir sind alle Sternenstaub.“