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Sonne und Sonnensystem 05:46 min

Textversion des Videos

Transkript Sonne und Sonnensystem

Hallo. Heute möchte ich euch mitnehmen zu einer Reise durch unser Sonnensystem. Doch bevor es losgeht, hier ein kleines Quiz. Mal angenommen, die Sonne wäre so groß wie die Kugel des Berliner Fernsehturms. Wie groß wäre dann im Vergleich die Erde? So groß wie ein Gymnastikball? Oder wie ein Fußball? Oder doch eher wie ein Tischtennisball? Die Antwort und noch vieles mehr erfährst du in diesem Video. Für unsere Reise fliegen wir zuerst zur Sonne. Von dort durchstreifen wir unser Sonnensystem bis in den hintersten Winkel. Und zum Abschluss wagen wir einen Ausblick auf die Milchstraße. Und los geht es. Erstes Ziel: die Sonne. Die Sonne ist ein Stern wie viele andere Sterne auch, die wir am Nachthimmel sehen. Unsere Sonne ist aber nächste Stern den wir haben und bietet daher die beste Möglichkeit zur Beobachtung. Das meiste, was wir über Sterne wissen, wissen wir von der Sonne. Unsere Sonne ist eine Gaskugel und besteht zu 92% aus Wasserstoff und 7,8% aus Helium. Eigentlich zwei leichte Elemente, doch die Sonne ist alles andere als leicht. Ihre Masse beträgt circa 1,99∙1030 Kilogramm. Damit ist sie ungefähr 333-tausend mal schwerer als die Erde. Diese riesige Masse bringt eine große Gravitationskraft mit sich, welche die Sonne selbst und das ganze Sonnensystem zusammenhält. Auch ihre Größe ist gigantisch. Der Durchmesser beträgt im Mittel 1392000 Kilometer. Damit ist sie 109 mal größer als die Erde. Wäre die Sonne also so groß wie die Kugel des Berliner Fernsehturms, dann wäre die Erde dagegen lediglich so groß wie ein Fußball. Im Inneren der Sonne wird Wasserstoff zu Helium umgewandelt. Diesen Prozess nennt man Kernfusion. Und genauso wie bei der Kernspaltung werden bei der Kernfusion riesige Energiemengen frei, die in Form von Licht und anderen elektromagnetischen Wellen, sowie geladen Teilchen, abgestrahlt werden. Diese Strahlung hat es überhaupt erst möglich gemacht, dass sich auf der Erde Leben entwickeln konnte. Ok, und was ist mit den anderen Planeten im Sonnensystem? Kann es da nicht auch Leben geben? Lasst uns als nächstes unser Sonnensystem anschauen. Neben der Erde gibt es noch sieben weitere Planeten in unserem Sonnensystem. Wenn wir von der Sonne starten, kommen zuerst Merkur, Venus und die Erde. Fliegen wir weiter, dann kommen wir an Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun vorbei. Von diesen acht haben die ersten vier Planeten einen erdähnlichen Aufbau. Sie sind relativ klein und fest und haben im Mittelwert eine größere Dichte. Die anderen vier Planeten sind jupiterähnlich. Sie sind relativ groß, bestehen überwiegend aus Gasen und haben eine geringere mittlere Dichte. Leben ist bisher auf keinem der anderen Planeten möglich, da sie entweder zu nah oder zu fern von der Sonne sind, oder keine Atmosphäre haben. Für die Reihenfolg der Planeten gibt es übrigens einen ganz einfachen Merkspruch: Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel. Und was ist mit Pluto? Ursprünglich war er der neunte Planet im Sonnensystem. Doch am 24. August 2006 entschied man, dass Pluto zu massearm ist und eine zu stark elliptische Bahn um die Sonne hat .Außerdem fand man ins seiner Nähe viele Asteroiden, die teilweise größer waren als er. Daher gilt Pluto nun als Zwergplanet. Das ganze Sonnensystem besteht also aus Planeten, ihren Monden, Zwergplaneten, Asteroiden, Meteoriten und interstellarer Materie, also Staub oder Gas. Im Zentrum des Ganzen steht die Sonne. Sie ist der massereichste Körper in diesem System. Ihre Masse beträgt ungefähr 99% der Gesamtmasse des ganzen Sonnensystems. Alle Planeten machen nur ungefähr 0,135% der Gesamtmasse aus. Aufgrund ihrer riesigen Masse hält die Sonne durch die Gravitationskraft alle Objekte auf ihren Bahnen. Doch was befindet sich außerhalb des Sonnensystems wenn wir weiterfliegen? Eine ganze Menge. Unser Sonnensystem ist nur ein kleiner Teil der Milchstraße. Die Milchstraße ist unsere Galaxie und besteht aus Milliarden weiterer Sterne. Der nächste Stern nach unserer Sonne ist übrigens Proxima Centauri. Nah bedeutet jedoch in diesem Fall, dass er circa 43 Billionen Kilometer entfernt ist. Wie man gut erkennen kann, ist die Milchstraße eine Spiralgalaxie. Und etwa hier befindet sich unser Sonnensystem. Tja, auch wenn es spannend wäre, noch weiter zu fliegen, wir müssen unsere Reise hier leider beenden. Wir wissen jetzt, dass die Sonne ein Stern der Milchstraße ist und im Zentrum des Sonnensystems steht. Mit ihrer riesigen Masse und der daraus folgenden Gravitationskraft hält sie alle Planeten und sonstigen Objekte auf ihren Bahnen. Und das lebensnotwendige Licht und weitere Strahlung entsteht durch Kernfusion von Wasserstoff zu Helium im Inneren der Sonne. Weißt du noch die Reihenfolge der Planeten? Richtig: Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel. Na dann, bis zum nächsten Mal.

9 Kommentare
  1. Hallo Sil1704,
    in den Lösungswegen der Übung findest du noch weitere Informationen zu Pluto.

    Liebe Grüße aus der Redaktion.

    Von Karsten Schedemann, vor 30 Tagen
  2. Ich fand es gut, aber ich muss einen Vortrag machen über Pluto und das hat mir nicht so weiter geholfen

    Von Sil1704ver, vor etwa einem Monat
  3. viel zu schwer für die 6 klasse

    Von Stefanwirth, vor etwa einem Jahr
  4. richtig gutes video

    Von H҉̀͝a͜͟͡c̡͡k͏̧҉̛e̴̶̡͡͡d̕͟ ͢é̢r̷̨͏r̶̶̢͡ò̴̕͜r̸̵̨, vor mehr als einem Jahr
  5. super Video, möchte später mal was in die Richtung machen.
    :D

    Von Andrea F., vor fast 2 Jahren
  1. Ich schreibe er eine Arbeit morgen über so was aber ich kann mir immer noch nicht erklären wie man sich das merken kann.
    Sulamita

    Von sula l., vor etwa 2 Jahren
  2. soos

    Von Doriswestphal, vor mehr als 2 Jahren
  3. Sehr schönes Video. Gut erklärt und auf den Punkt gebracht.

    Von Heinz H., vor etwa 3 Jahren
  4. danke, nochmal Wissen aufgefrischt

    Von Seifert97, vor mehr als 5 Jahren
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Sonne und Sonnensystem Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Sonne und Sonnensystem kannst du es wiederholen und üben.

  • Nenne die richtige Reihenfolge der Planeten unseres Sonnensystems.

    Tipps

    Mein Vater erklärt mir jeden Samstag unseren Nachthimmel.

    Die kleineren Planeten befinden sich näher an der Sonne.

    Achte auf den ersten bzw. die ersten beiden Buchstaben der einzelnen Worte im Merkspruch.

    Lösung

    Es gibt einen sehr schönen Merkspruch, um sich die Reihenfolge der Planeten zu merken:

    Mein (Merkur) Vater (Venus) erklärt (Erde) mir (Mars) jeden (Jupiter) Samstag (Saturn) unseren (Uranus) Nachthimmel (Neptun).

    Die Sonne und die Planeten in unserem Sonnensystem sind alle nach römischen Göttern benannt worden, da die Sonne als Stern eigentlich Sol und die Erde als Planet eigentlich Terra heißt.

    • Sol (griechisch Helios): Gott der Sonne.
    • Merkur (griechisch Hermes): Götterbote und Gott der Händler und Diebe.
    • Venus (griechisch Aphrodite): Göttin der Liebe, der Schönheit und Weiblichkeit.
    • Tellus/ Terra Mater (griechisch Gaia): Erdmutter, eine Titanin.
    • Mars (griechisch Ares): Gott des Streits, des Krieges und der Männlichkeit.
    • Jupiter (griechisch Zeus): Göttervater.
    • Saturn (griechisch Kronos): Gott des Ackerbaus und Vater von Jupiter, einer der gestürzten Titanen.
    • Uranus (griechisch Uranos): Gott des Himmels, ebenfalls ein Titan.
    • Neptun (griechisch Poseidon): Gott des Meeres, der Erdbeben und der Pferde.
    Bis 2006 gab es noch neun Planeten in unserem Sonnensystem. Dann wurde Pluto zum Zwergplanet.

    • Pluto (griechisch Hades): Gott der Unterwelt und des Reichtums.
    Gründe für diese Entscheidung waren, dass er sehr arm an Masse ist und es in seiner Umgebung Asteroiden gibt, die größer sind als er selbst. Zudem ist seine Bahn zu stark elliptisch.

  • Gib an, welche Planeten erdähnlich sind und welche jupiterähnlich sind.

    Tipps

    Erdähnlich bedeutet klein, fest, große Dichte.

    Jupiterähnlich bedeutet groß, aus Gas, geringe mittlere Dichte.

    Lösung

    Im Sonnensystem gibt es seit 2006 sogar drei Planetenklassen, die erdähnlichen, die jupiterähnlichen Planeten und die Zwergplaneten.

    Daneben gibt es aber auch noch unzählige Asteroiden, welche zum Teil sogar größer als ein Zwergplanet sind.

    Auch gibt es neben Pluto noch neun weitere bekannte Himmelskörper in unserem Sonnensystem, die zu der Gruppe der KBOs (Durchmesser um 1000 km) gehören. Von diesen sind Eris und Haumea die bekanntesten. Alle befinden sich mit Pluto im Kuiper-Gürtel.

    Und natürlich haben viele Planeten und Zwergplaneten auch Monde, also Himmelskörper, die wie ein Satellit um sie kreisen. Insgesamt sind es derzeit 168 Monde im Sonnensystem von denen viele einen kleineren Durchmesser als 10 km besitzen. Darunter sind auch die Eismonde Ganymed und Titan, die fast so groß sind wie die Erde.

  • Gib die Größen der Sonne an und vergleiche sie mit denen der Erde.

    Tipps

    Die Einheiten $m_E$ sind Erdmassen und $d_E$ Erdradien.

    Wir haben heute ein heliozentrisches Weltbild.

    Wenn die Sonne so groß ist wie die Kugel des Berliner Fernsehturms, ist die Erde nur so groß wie ein Fußball.

    Lösung

    An diesen Werten erkennen wir schon die gewaltigen Unterschiede zwischen der Erde und der Sonne. Folgerungen aus diesen Werten sind, ...

    ...dass sich durch diese Masseverteilung der Drehpunkt der beiden Rotationskörper Sonne und Erde im inneren Sonnenkern befindet. Dadurch bewegt sich die Sonne quasi nur um sich selbst und die Erde beschreibt eine Ellipsenbahn um die Sonne.

    ...dass die Sonne eine so hohe Dichte besitzt, dass die einzelnen Photonen die im Inneren der Sonne entstehen 100.000 Jahre benötigen, um die Sonne zu verlassen. Zur Erde brauchen sie dann nur noch 8 Minuten und 30 Sekunden.

  • Berechne die Länge eines Sonnentages auf dem Merkur und nimm Stellung zur Aussage, dass der Merkurtag länger ist als das Merkurjahr.

    Tipps

    Man unterscheidet den siderischen Tag, der beschreibt, dass der Planet sich einmal um die eigene Achse gedreht hat, vom synodischen Tag, der die Zeit von Sonnenaufgang bis Sonnenaufgang meint.

    Lösung

    Um diese Aufgabe zu lösen, stellen wir zunächst die Gleichung nach S um.

    $T=\frac{S \cdot J}{J+S}$

    Zuerst bilden wir zum Umformen den Kehrwert.

    $\frac{1}{T}=\frac{J+S}{S \cdot J}=\frac{J}{S \cdot J}+\frac{S}{S \cdot J}=\frac{1}{S}+\frac{1}{J}$

    Nun stellen wir zunächst nach $\frac{1}{S}$ um.

    $\frac{1}{S}=\frac{1}{T}-\frac{1}{J}=\frac{J}{T \cdot J}-\frac{T}{T\cdot J}=\frac{J-T}{T \cdot J}$

    Dann stellen wir nach S um und setzen ein.

    $S=\frac{T \cdot J}{J-T}=\frac{58,646~\text{Tage} \cdot 87,97~\text{Tage}}{87,97~ \text{Tage}-58,646~\text{Tage}}=176~Tage$

    Damit ist der Merkurtag wirklich deutlich länger als das Merkurjahr.

    Wenn du nicht gern mit Brüchen rechnest, kannst du die Gleichung auch folgendermaßen umstellen:

    $\begin{align*} T&=\frac{S \cdot J}{J+S} \qquad\qquad ~~~|\cdot (J+S)\\ T\cdot (J+S)&=S \cdot J\\ T\cdot J + T\cdot S&=S \cdot J \qquad\qquad\quad ~~~|-T\cdot S\\ T\cdot J &=S \cdot J -T\cdot S \\ T\cdot J &=S \cdot (J -T) \qquad \quad |:(J-T)\\ \frac{T\cdot J}{J-T} &=S \end{align*}$

  • Erkläre, was das Masseverhältnis zwischen Sonne und Planeten für die Bewegung der Planeten um die Sonne bedeutet.

    Tipps

    Wir haben heute ein heliozentrisches Weltbild.

    Lösung

    Die Sonne mag in unserem Sonnensystem stillstehen, doch das Sonnensystem bewegt sich in der Milchstraße in einer großen Spirale um das Zentrum unserer Galaxie, das vermutlich durch ein schwarzes Loch gebildet wird. Die Galaxie bewegt sich wiederum durch den Kosmos. Es ist also alles immer in Bewegung.

  • Erkläre, warum Pluto kein Planet mehr ist.

    Tipps

    Achte auf die Zeiträume.

    Lösung

    So schnell ist ein Planet kein Planet mehr. Hätten wir die Definition von Planet jedoch beibehalten, hättest du dir heute schon 18 Planeten merken müssen, von denen Charon sogar um den Pluto kreist und sieben weitere, die sich auf derselben Bahn wie Pluto bewegen.