Astrophysik: Von Planeten, Sternen – und vielem mehr

In der Astrophysik geht es bei weitem nicht nur um Planeten und Sterne. Aber: Sie spielen eine wichtige Rolle. Du wirst in deinen Astrophysik-Lehrveranstaltungen also viel über sie lernen, unter anderem, wie sie aufgebaut sind – und was sie unterscheidet.

Im Gegensatz zu Planeten leuchten Sterne selbst aufgrund von Kernfusionsprozessen, welche tief im Sterninneren statt finden. Je nach Temperatur emittieren Sterne ihr Licht in verschiedenen Farben und Wellenlängenbereichen.

Sieh dir die folgenden Aussagen zu Planeten und Sternen an: Was stimmt – und was nicht?

Venus ist ein Planet, der innerhalb der Erdbahn um die Sonne kreist. Planeten können aufgrund ihrer geringen Masse keine Kernfusion starten und erscheinen am Himmel als helle punktförmige Objekte, ähnlich wie „Sterne“, weil sie das Licht der Sonne (bzw ihres Zentralsterns) reflektieren.

Venus hat eine extrem dichte Atmosphäre und reflektiert das Sonnenlicht zu 76 % (die sogenannte Albedo; zum Vergleich: Schnee hat eine Albedo von etwa 85%). Somit „scheint“ Venus sehr hell. Aufgrund des näheren Orbits zur Sonne kann sie morgens oder abends am Himmel zu sehen sein und zeigt darüber hinaus auch in Phasen wie der Mond.

Je nach Distanz und Orbit sind Planeten manchmal am Nachthimmel sichtbar und manchmal eben nicht. Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter und Saturn sind bereits seit der Antike bekannt – 1781 kam mit Uranus die erste Erweiterung des Sonnensystems hinzu, gefolgt von Neptun im Jahr 1846.

Die Sonne ist genau genommen ein G2V Stern. Diese Bezeichnung, welche auch Spektralklasse genannt wird, weist der Sonne eine bestimmte Temperatur (5772 K) und Helligkeit (absolut +4.84 mag) zu.

Sterne gleicher Spektralklasse wie die der Sonne gibt es vielfach in unserem Universum. Genaue Informationen zu weit entfernten Sternen bekommen wir aus der Beobachtung ihres Lichts. Sternspektren zeigen spezifische Absorptions- und Emissionslinien und -banden, die aufgrund der vorherrschenden physikalischen Bedingungen entstehen uns somit einem Fingerabdruck gleichen.

Unsere Sonne ist jedoch der einzige Stern, von dem wir die Oberfläche und Atmosphäre direkt beobachten können. Sie ist somit unser Paradebeispiel eines Sterns, von dem wir auch räumlich aufgelöste Informationen bekommen können und zugleich ein einzigartiges Labor, welches extreme physikalische Zustände aufweist, die wir in irdischen Labors nicht nachbauen können. Darüber hinaus steht die Sonne durch das abgestrahlte Licht und Teilchenströme in permanenter Wechselwirkung mit unseren Planeten, was sich auf der Erde unter anderem in Nordlichtern zeigt.

Pluto ist seit 2006 kein Planet mehr, sondern ein Zwergplanet. Warum? 2005 wurde am Palomar Observatorium der Zwergplanet Eris entdeckt, der jenseits der Neptunbahn die Sonne umrundet und noch mehr Masse als Pluto hat. 2006 wurde dann beschlossen, dass Pluto nicht die typischen Merkmale eines Planeten aufweist, da es zu viele weitere Objekte in seiner unmittelbaren Nähe gibt. „Echte“ Planeten haben nämlich aufgrund ihrer gravitativen Kräfte keine unmittelbaren „Nachbarn“ mehr.

Das Verstehen unseres eigenen Sonnensystems ist Grundvoraussetzung zur Erforschung von anderen Sternsystemen und ihrer Exo-Planeten.

Unsere Milchstraße, auch Galaxis genannt, besteht aus hundert Milliarden Sternen sowie interstellarer Materie (Gas und Staub). Genauer gesagt, befinden wir uns in einer flachen Balkenspiralgalaxie und das Milchstraßenband zeigt uns die Spiralarme.

Das Zentrum unserer Milchstraße liegt im Sternbild Schütze. Dunkle Gebiete, die sich im Milchstraßenband befinden, werden durch dichtes Material verursacht, das sichtbares Licht blockiert. Bilder, die von Teleskopen mit speziellen Filtern in anderen Wellenlängenbereichen aufgenommen werden, wie Radio, Infrarot oder Röntgenstrahlung, zeigen uns aber durchaus, dass sich hier weitere Sterne befinden.