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Das Sonnensystem
Entstanden vor etwa 5 Milliarden Jahren, liegt unser Sonnensystem etwa 30.000 Lichtjahre vom Galaktischen Zentrum entfernt. Es besteht aus 9 Planeten und zahllosen weiteren Objekten, welche sich im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter, im Kuiper-Gürtel jenseits der Neptunbahn und in der Oortschen Wolke am Rande des Systems tummeln. Unser Sonnensystem dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 220km/s um das galaktische Zentrum und umrundet dieses alle 225 Millionen Jahre.
Zu
Beginn des Sonnensystem existierte nur ein planetarer
Nebel, eine riesige "Gaswolke" im Weltall hauptsächlich
aus Wasserstoff bestehend.
Wenn ein solcher Nebel stabil ist, ist der Strahlungsdruck (das Bestreben
der einzelnen Molekühle sich im Vakuum des Weltalls auszubreiten)
und die Gravitationskraft (die Molekühle ziehen sich wegen ihrer
Schwerkraft gegenseitig an) in einem Gleichgewicht, so dass sich der
Nebel nicht immer mehr verdichtet (Gravitation) oder sich in die unendlichen
Weiten des Universums immer mehr ausdehnt (Strahlung).
Wie lange der Nebel in diesem Zustand
war, kann nicht bestimmt werden, aber vor ca. 5 Milliarden Jahren
muss dieses Gleichgewicht gestört worden sein, was z.B. durch
die Schockwelle einer Supernova ausgelöst werden könnte.
Die Gravitation des Nebels wurde stärker als der Strahlungsdruck,
so dass der Nebel immer mehr in sich zusammenfiel. Als sich im Zentrum
der Wolke durch die Verdichtung eine größere Schwerkraft
bildete, verformte sich der Nebel zu einer Rotierenden Scheibe. Das
Zentrum, in dem die Schwerkraft am größten war, saugte
die meiste Masse auf. Nach ein paar hundert Millionen Jahren hatte
sich im Zentrum genügend Materie verdichtet, so dass eine Kernfusion
( Wasserstoff fusioniert zu Helium, was eine enorme Menge Energie
erzeugt ) zündete. Ein Stern, den wir heute Sonne nennen hat
sich gebildet und scheint seit dem, der Kern von unserem Sonnensystem.
Durch
denn Strahlungsdruck der entstandenen Sonne
wurden die Atome der rotierenden Scheibe von der Sonne weggetragen.
Die schweren Atome wie z.B. Eisen wurden von diesem Sonnenwind weniger
beeinflusst als die leichten Wasserstoffmolekül und Heliumatome.
Es wurden so die leichten Elemente nach außen sortiert. Die
schweren Elemente im inneren Bereich der Scheibe "verklumpten"
langsam, indem sich die Teilchen beim zusammenstoßen miteinander
verbunden haben. Nach etwa 100 000 Jahren haben sich auf diese Weise
immerhin millimetergroße Objekte im Sonnensystem
gebildet. Diese "Staubkörner" haben sich dann in weiteren
10 Millionen Jahren durch ihre Schwerkraft zu Tausenden Planetesimalen
(Gesteinsbrocken mit ein paar Kilometer Durchmesser) verbunden. Nach
weiteren Millionen Jahren haben sich aus diesen die Planeten gebildet.
In
dem Bereich von Merkur bis zu
Asteroidengürtel bildeten sich Objekte, die vorwiegend aus schweren
Elementen bestehen. Die leichten Elemente, die nach außen getragen
wurden, verdichteten sich ebenfalls. Hier entstanden die Gasriesen,
die, wie der Name schon sagt, riesige Gaskugeln sind. Zwischen den
Planeten befindet sich noch immer interplanetarischer Staub, der zum
Teil vom Urnebel übrig blieb, aber auch von Kollisionen der Asteroiden
und vom Sonnenwind stammt. Im heutigen Asteroidengürtel konnte
sich kein Planet bilden. Die Bildung solcher wurde vermutlich durch
die Schwerkraft von Jupiter
verhindert. Die dortigen immer noch vorhandenen Planetesimale werden
Asteroiden genannt.
Außerhalb der Bahnen von Neptun
befindet sich der sogenannte Kuiper-Gürtel,
ein Gürtel aus größeren Objekten, welche die Sonne
in einem Abstand zwischen 40 und 100 AU umkreisen. Man geht davon
aus, dass der Planet Pluto ehr
zu diesen Gürtel gezählt werden sollte, als zu den Planeten,
da sich dieser außerhalb der Gasplaneten und nahe des Kuiper-Gürtels
befindet. Tausende Objekte wurden bislang im Sonnensystem
identifiziert und kartiert und einige davon sind fast so groß,
dass sie selber Planeten sein könnten (z.B. Quaoar,
Sedna und 2004 DW)
Noch
weiter außerhalb im Sonnensystem befindet sich
die sogenannte Oortsche Wolke, eine Materieansammlung von ungeheurem
Ausmaß. Hier vermutet man das „Lager“ der Kometen,
welche regelmäßig ins Innere des Systems vordringen.
Diese Kometen bestehen aus der Ursprungsmaterie aus den Anfängen
des Sonnensystem. Es gibt viele Theorien rund um
diese Wolke.
Diese Wolke bildet sozusagen den „Mantel“ des Sonnensystem
und auch gleichzeitig den Rand dieses.
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1. Das Sonnensystem - Aufbau:
1.1 Die Sonne |
||
1.2 Das Sonnensystem - Die erdähnlichen Planeten
|
||
| Planet | Orbit | Durchmesser |
| Merkur | 57.910.000 km (0,38 AU) | 4.880,0 km |
| Venus | 108.200.000 km (0,72 AU) | 12.103,6 km |
| Erde | 149.600.000 km (1 AU) | 12.765,3 km |
| Mars | 227.940.000 km (1,52 AU) | 6.794,0 km |
1.3 Das Sonnensystem - Der Asteroidengürtel |
||
1.4 Das Sonnensystem - Die Gasriesen |
||
| Planet | Orbit | Durchmesser |
| Jupiter | 778.330.000 km (5,2 AU) | 142.984,0 km |
| Saturn | 1.429.400.000 km (9,54 AU) | 120.536,0 km |
| Uranus | 2.870.990.000 km (19,218 AU) | 51.118,0 km |
| Neptun | 4.504.000.000 km (30,06 AU) | 49.532,0 km |
|
||
| Pluto | 39,5 AU | 2.274,0 km |
| Quaoar | ~ 90 AU | ~ 1250 km |
| Varuna | ~ 43 AU | ~ 1000 km |
| 2004 DW | ~ 45 AU | ~ 1600 km |
| 2002 AW197 | ~ 48 AU | ~ 700 km |
| Sedna | ~ 90 AU | 1300 - 1800 km |
1.6 Das Sonnensystem - Die Oortsche Wolke
Um
unser Sonnensystem herum befindet sich ein "Mantel"
aus Materie, welche der Ursprungsmaterie der Urwolke entspricht.
Milliarden von kleinen Körpern rotieren um die Sonne
und jedes Mal wenn eine Schwerkraftquelle die Wolke beeinflusst,
geraten einige dieser Objekte ins Innere vom Sonnensystem.
Diese nennen wird dann Kometen. Objekte aus Eis und Staub.
Theorien zufolge ist es dieser Wolke zu verdanken, dass das Leben
überhaupt erst in unserem System entstehen konnte, in dem diese
Kometen die Keime des Lebens ins Sonnensystem bringen.
In bestimmten Abständen stattgefundene Einschläge von
großen Meteoriten und das damit verbundene Massensterben auf
der Erde könnten auf das Konto dieser Wolke gehen. Zu bestimmten
Zeiten geraten unbekannte Schwerkraftquellen an die Wolke heran
und sprengen Kometen heraus, welche dann ins Zentrum des Sonnensystem
rasen und auch die Erde treffen können.
Gesichert sind diese Theorien jedoch nicht.
2. Das Sonnensystem - Habitate
Die Erde ist nicht der einzige Ort im Sonnensystem, wo der Mensch leben kann. Es ist jedoch der einzige Platz, wo er ohne technische Hilfsmittel leben und sich entwickeln kann.
Doch es gibt viele Plätze im Sonnensystem,
die der Mensch besiedeln kann. Einige, wie der Mars sind relativ
"leicht" zu besiedeln, mit relativ überschaubarem
technischem Aufwand.
Andere hingegen, wie die Monde des Jupiter oder gar Saturn wären
nur mit großem technischen Aufwand für den Menschen bewohnbar.
Im Folgenden haben wir eine Zonenkarte erstellt, die darstellen soll, wie schwierig es ist, unsere Sonnensystem zu besiedeln und welche technischen Errungenschaften dafür notwendig sind:
2.1 - Zone A - Die Rote Zone
Die Rote Zone ist absolut lebensfeindlich,
da die Sonneneinstrahlung hier so hoch ist, dass Leben, wie wir
es kennen unmöglich wird. Der Planet Merkur
liegt in dieser Zone.
2.2 - Zone B - Die Gelbe Zone
Die Gelbe Zone ist ebenfalls sehr
lebensfeindlich, da auch hier die Sonneneinstrahlung extrem stark
ist. Mit großen technischen Aufwand, wäre ein Planet
in dieser Zone jedoch von uns als Habitat nutzbar. Die Venus
liegt am unteren Rand dieser Zone.
2.3 - Zone C - Die Grüne Zone
Die Grüne Zone ist die bewohnbarste
Zone in unserem System. Hier ist Leben ohne Hilfsmittel möglich.
Die Erde liegt in der Mitte
dieser Zone. Venus liegt an der Grenze zur Gelben Zone und Mars
auf der Grenze zur Türkisen Zone. Die Grenzbereiche der Grünen
Zone sind mit erträglichem technischen Aufwand bewohnbar.
2.4 - Zone D - Die Türkise Zone
Die Türkise Zone ist eine kalte
Zone, wo das Sonnenlicht nicht mehr sehr stark ist und alle Himmelskörper
im Eis erstarren. Jupiter
liegt inmitten dieser Zone und Mars am Rand zur Grünen und
Saturn am Rand zur Blauen Zone. Die Monde von Jupiter und Mars können
von uns mit hohem technischen Aufwand als Habitat dienen, denn Wasser
ist in dieser Zone in gewaltigen Massen als Eis vorhanden. Und wo
Wasser ist, kann auch der Mensch siedeln. Die Sonneneinstrahlung
ist hier nicht mehr sehr stark, doch die Magnetfelder von Jupiter
und Saturn sind ohne Schutz
tödlich für jegliches Leben. Die Besiedlung einer der
Monde wäre deswegen nur mit starkem Schutz gegen die gewaltige
Strahlung möglich.
2.5 - Zone E - Die Blaue Zone
Die Blaue Zone ist die Zone des ewigen
Eises. Die Sonneneinstrahlung ist hier nur noch sehr gering. Saturn
liegt an der Grenze zur türkisen Zone, Uranus
und Neptun mittendrin. Leben
auf den Monden von Uranus und Neptun wären nur mit großem
technischen Aufwand möglich. Zwar ist die Strahlung der beiden
"kleinen" Gasriesen bei weiten nicht so hoch wie bei Jupiter
oder Saturn, aber das fast fehlende Sonnenlicht macht ein Habitat
extrem schwierig. Wasser ist jedoch auch hier in großen Mengen
in Form von Eis vorhanden.
2.6 - Zone E - Die Violette Zone
Die Violette Zone ist eine sehr lebensfeindliche Zone, da das Sonnenlicht hier fast nicht mehr vorhanden ist. Es ist die Zone tödlicher Kälte bis fast zum absoluten Nullpunkt. Habitate in dieser Zone wären nur mit extrem aufwendiger Technik möglich. Zwar gibt es auch hier mit Sicherheit genügend Wassereis, doch die fehlende Sonnenstrahlung macht eine Siedlung fast unmöglich. Pluto und alle weitern Objekte des Kuipergürtel liegen in dieser Zone. Trotz allem ist dies mit Abstand die interessanteste Zone für künftige Expansionen der Menschheit, da hier wahrscheinlich fast die gesamten Ressourcen des Sonnensystems an Wasser und Rohstoffen lagern.
[Diese Einteilung
beruht nicht auf gängigen wissenschaftlichen Thesen, sondern
auf persönlichen Vorstellungen der Autorin. Anja Kolwicz]
3. Das Sonnensystem - Besiedlung, ein Blick in die Zukunft der Menschheit
Dass unsere Erde bald zu klein sein wird für die Menschheit, ist seit längerer Zeit klar.Bald wird die 10 Milliarden-Grenze erreicht sein und das ist eine Grenze, von der man heute ausgeht, dass es das Maximum ist, was die Erde an Menschen vertragen kann.
Wie alle Lebewesen, die einen Lebensraum überbevölkern, wird sich die Population teilen und neue Lebensräume suchen. Das war so seit das Leben auf der Erde Fuß gefasst hat und es wird auch immer so sein.
Diesem Drang der Evolution wird sich auch der Mensch beugen müssen und so ist es nur eine Frage der Zeit, bis wir die Erde verlassen und neue Kolonien gründen innerhalb unseres Sonnensystems.
Zu Beginn wird der Mond und der Mars besiedelt werden. Dazu wird eine Technik erfunden werden müssen, die den Menschen gegen die Strahlung der Sonne schützt. Am einfachsten sind hier dicke Isoliermaterialien, wie Blei oder bestimmte Keramiken, aber auch Bleiglas. Am effektivsten wäre eine Art Magnetschutzschirm, was jedoch noch ehr ins Reich der SiFi zu zählen ist.
Wenn sich auf dem Mars eine Kolonie etabliert hat,
ist der Griff zum Asteroidengürtel und damit zu gewaltigen
Ressourcen nicht weit.
Sobald wir die relativ „nahen“ Ressourcen des Asteroidengürtels
nutzen können, sind wir bereit zu einem weiteren Sprung.
Bis zu diesem Zeitpunkt wird die Kolonie auf dem Mars bereits selbständig
sein und als Sprungbrett für das weitere Vordringen der Menschheit
in das äußere Sonnensystem dienen.
Die Monde des Jupiter
werden das nächste Ziel sein.
Die Sonneneinstrahlung ist hier schon um einiges geringer, sollte
aber noch ausreichen, damit Pflanzen Photosynthese begehen können.
Wasser gibt es im Jupitersystem weit mehr als auf der gesamten Erde.
Fast alle Jupitermonde bestehen aus zum Großteil aus Wassereis.
Die Ressourcen an Wasser und Rohstoffen sind schier unerschöpflich
im Jupitersystem. Ein Problem stellt das gewaltige Magnetfeld des
Jupiters dar. Es ist so stark, dass nahe Monde wie der Io so stark
beeinflusst werden, dass ihr Innerstes durch die Hölle geht.
Diesem Magnetfeld gilt es entgegenzuwirken. Dies geht wiederum nur
mit extrem starken, aber unpraktischen Isolierungen oder aber mit
einer bis dahin vielleicht erfundenen Magnetschutzschirm-Technologie.
Wenn das Problem der Strahlung gelöst ist, steht dem Menschen
eigentlich nichts mehr im Wege, die Jupitermonde zu besiedeln und
zu nutzen, denn alles was der Mensch dazu braucht, ist vorhanden:
Wasser und Sonnenlicht.
Wasser kann in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt werden. Sauerstoff
zum Atmen und Wasserstoff zum Heizen. Stickstoff könnte direkt
von Jupiter aus dem reichlich vorhandenen Ammoniak „gewonnen“
werden. Mit etwas Kohlendioxid, das wir selber produzieren, können
auch Pflanzen leben und uns versorgen, oder Tiere versorgen, die
wiederum uns versorgen und ihrerseits Kohlendioxid für die
Pflanzen produzieren. Ein Kreislauf wäre geschlossen mit relativ
„wenig“ Aufwand (in Anbetracht des technischen Standes
der Menschheit zu diesem Zeitpunkt).
Hat der Mensch sich hier etabliert, stehen ihm
so viele Ressourcen zur Verfügung, dass er sich aufmachen kann
um den letzten Teil des Sonnensystem zu erkunden und zu kolonisieren.
Als nächstes wären die Saturnmonde an der Reihe, wobei
bei Saturn das gleiche Prinzip
wie beim Jupiter greifen würde, auch wenn das Sonnenlicht hier
noch ein wenig dunkler wäre.
Die Monde von Uranus und Neptun könnten als Sprungbrett zum Rand des Sonnensystems dienen und sogar die Planeten selber als Ressource.
An Pluto vorbei
würde der Mensch dann in den Kuipergürtel
vordringen, wo er unerschöpfliche Mengen an Wasser und Ressourcen
vorfinden wird, die vom Anfang des Sonnensystem noch übrig
sind.
Ist der Mensch hier erst mal angelangt und kann er die Ressourcen
des Sonnensystems voll nutzen, steht ihm der Weg frei, das Sonnensystem
zu verlassen, auf der Suche nach einer Zweiten Erde.
Bis dahin werden aber sicher noch einige Jahrhunderte vergehen.
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Im
Inneren Sonnensystem befinden sich die 4 Erdähnlichen
Planeten,
Jenseits
der Marsbahn zwischen
Im
Gegensatz zu den erdähnlichen Planeten sind diese Planeten
(
Jenseits
der Neptunbahn befindet sich der sogenannte Kuiper-Gürtel,
eine Ansammlung von unzähligen großen und kleinen
Planetoiden, welche in riesiger Entferung die