Mathematische Planetenzauberei. Space Puzzles.

KAPITEL 4

Unser Sonnensystem besteht aus der Sonne, den neun Planeten mit ihren Monden und einer unbekannten Zahl von Planetoiden und Kometen. In der Antike und im Mittelalter waren nur die fünf Planeten – Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn – bekannt, die mit dem bloßen Auge sichtbar sind. Die drei äußersten Planeten – Uranus, Neptun und Pluto – waren bis 1781 nicht bekannt. In diesem Jahr wurde Uranus entdeckt. Gibt es weitere Planeten außerhalb der Umlaufbahn des Pluto? Es könnte sein. Niemand weiß es genau. Ein kleiner Planet hinter dem Pluto könnte wahrscheinlich nicht einmal durch unsere besten Teleskope gesehen werden.

Die relative Größe der Sonne und der Planeten. Von links nach rechts sind es entsprechend der zunehmenden Entfernung von der Sonne die Planeten Merkur, Venus, Erde (mit Mond), Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto.

Das Wort ›Planet‹ kommt vom griechischen Wort für ›Wanderer‹. Die Planeten wurden so genannt, weil sie sich im Gegensatz zu den Fixsternen am Himmel auf unregelmäßigen Schleifenbahnen bewegen, die schwer zu berechnen waren, bis die Astronomen schließlich davon überzeugt wurden, daß die Sonne, nicht die Erde, der Mittelpunkt des Sonnensystems ist.

Die Planeten bewegen sich nicht auf exakten Kreisen, wie Galilei glaubte, sondern auf schwach elliptischen Bahnen, den Umlaufbahnen. Diese Umlaufbahnen sind fast kreisförmig, aber eben nicht ganz genau. Merkur und Pluto, der dichteste und der am weitesten von der Sonne entfernte Planet, haben Bahnen, die am meisten von einem Kreis abweichen.

Die Bahnen der Planeten sind schwach elliptisch. Hier sind die Bahnen entsprechend ihrer relativen Entfernung von der Sonne gezeichnet.

Die Bahn der Venus ähnelt am stärksten einem Kreis. Wenn man die Venusbahn maßstäblich auf einem Stück Schreibmaschinenpapier aufzeichnen sollte, könnte man durch Nachmessen nicht herausfinden, ob sie von einem Kreis abweicht.

Frage 19:

Diese und die nächsten zwei Fragen sind Wortpuzzles über die Planeten, die Sie vielleicht amüsant finden. Wir werden zu einigen ernsthafteren Problemen in Frage 22 zurückkehren.

Welches ist die Bedeutung der folgenden Buchstabenreihe?

MVEMJSUNP

Das unterstrichene englische Wort ›Sun‹ – Sonne – kann als Hinweis dienen.

Frage 20:

Welche zwei Planeten haben Namen, deren Buchstaben man, wenn man nur einen Buchstaben des einen Namens abändert, neu ordnen kann und dann den Namen des anderen Planeten erhält?

Frage 21:

Eines Tages, als ich mit einem Flugzeug flog, stellte ich fest, daß ich zwischen zwei Damen saß. Die eine sagte, sie käme von Mars, die andere sagte, sie käme von Venus. Sagten sie die Wahrheit?

Merkur ist der Planet, der der Sonne am nächsten ist. Er ist der kleinste und bewegt sich am schnellsten. Wegen seiner Geschwindigkeit benannten die Griechen ihn nach ihrem Gott Hermes (Merkur ist der römische Name), dem Götterboten, denn die geflügelten Füße befähigten ihn, schnell über den Himmel zu reisen. Der kleine Planet hat einen Durchmesser von 4840 km. Er hat keine Atmosphäre und läßt sich ohne Fernrohr schlecht beobachten, weil er der Sonne so nahe ist. Wie die Venus und unser Mond durchläuft er ›Phasen‹, nimmt an Helligkeit zu und ab, wenn mehr oder weniger seiner Oberfläche von der Sonne beleuchtet wird. Merkur braucht 88 Tage, um die Sonne einmal zu umkreisen.

Etwa dreizehn oder vierzehn Mal in einem Jahrhundert führt die Bahn des Merkur, von der Erde gesehen, quer durch die Sonnenscheibe. Das wird ein ›Durchgang‹ genannt. Während eines Durchgangs erscheint Merkur im Teleskop (wenn man geeignete Filter benutzt, um die Sonnenhelligkeit auf ein für das Auge ungefährliches Maß herabzusetzen) als ein winzig kleiner schwarzer Fleck, der langsam auf der Sonne entlangwandert. Durchgänge des Merkur können nur im Mai oder November stattfinden. Die letzten beiden waren am 9. Mai 1970 und am 9. November 1973. Durchgänge im Mai finden in diesem Jahrhundert nicht mehr statt, aber im November gibt es noch drei: 12. November 1986, 5. November 1993 und 14. November 1999.

Merkur, der kleine schwarze Punkt am unteren Rand, hat einen Durchgang durch die Sonnenscheibe und bewegt sich nach rechts. Die schwarze waagerechte Linie wird durch die Kamera erzeugt; schwarze Punkte oberhalb dieser Linie sind Sonnenflecken.

Frage 22:

Fünfundsiebzig Jahre lang glaubten die Astronomen, daß der Merkur der Sonne immer dieselbe Seite zukehrt, so wie unser Mond der Erde dieselbe Seite zukehrt. Wenn dies so wäre, würde der Merkur auf der einen Seite zu heiß und auf der anderen Seite zu kalt sein, um Leben zu unterhalten. Wie es auch sein mag, zwischen beiden Seiten könnte ein Gürtel fortwährender Dämmerung bestehen, in dem das Klima mild genug wäre, um Leben gedeihen zu lassen. Viele Science-Fiction-Erzählungen sind über diese Dämmerungszone geschrieben worden.

Hat der Merkur eine Dämmerungszone?

Venus heißt manchmal ›Morgenstern‹ und manchmal ›Abendstern‹, weil sie so nahe bei der Sonne ist, daß man sie nur bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang sehen kann. Wie Merkur und unser Mond durchläuft sie Phasen. Wenn die Venus ›voll‹ ist, strahlt sie wie ein heller Stern nahe dem Horizont. Die Griechen nannten sie Aphrodite nach der Göttin der Liebe und Schönheit, die die Römer Venus nannten.

Venus in fünf verschiedenen Phasen

Venus gleicht dem Merkur, indem auch sie keinen Mond hat, aber im Gegensatz zu Merkur hat die Venus eine Atmosphäre. Sie ist dicht und heiß. Ihre genaue Zusammensetzung ist noch unbekannt, doch Raumsonden haben herausgefunden, daß sie aus rund 95 % Kohlendioxid besteht, vermischt mit kleinen Anteilen anderer Gase. Über der Luft der Venus sind gelbliche Wolken, vielleicht aus Staub, Eiskristallen oder aus Teilchen einer anderen Substanz zusammengesetzt. Diese Wolken sind so dicht, daß sie noch nie eine Lücke ließen, durch die ein Astronom auch nur einen flüchtigen Blick auf die Oberfläche werfen konnte. Neuere Radarbeobachtungen jedoch legen die Vermutung nahe, daß die Venus mindestens zwei Bergketten habe, jede ungefähr von der Größe der Rocky Mountains. Nur wenig ist sonst von der Oberfläche des Planeten bekannt.

Die dicken, wirbelnden Wolken der Venus lassen die Sonnenstrahlung hindurchtreten und die Oberfläche des Planeten sich erwärmen, aber dieselben Wolken hindern die Wärme am Austreten aus der Atmosphäre. Diese Erscheinung nennt man ›Treibhauseffekt‹, weil die dicken Scheiben eines Treibhauses die Wärme im Innern ganz ähnlich einfangen. Die Folge ist, daß die Oberfläche der Venus zu heiß und trocken ist, um Leben, wie wir es kennen, gedeihen zu lassen. Im Dezem­ber 1970 machte die russische Raumsonde Venera 7 eine weiche Landung auf der Venus und übermittelte Daten über mehr als zwanzig Minuten. Es war das erste Mal, daß naturwissenschaftliche Informationen von der Oberfläche eines anderen Planeten zur Erde gesendet wurden. Die Informationen ergaben eine Oberflächentemperatur auf der sonnenabgewandten Seite der Venus von 453 bis 495 Grad Celsius und einen zermalmenden Atmosphärendruck, der neunzigmal so hoch ist wie auf der Erde. Einige Astronomen haben in Erwägung gezogen, daß dort kleine Organismen leben könnten, die in kühleren Schichten der Atmosphäre über der Oberfläche schweben.

Venus ist der Planet, der der Erde an Größe am meisten ähnelt. Ihr Durchmesser von rund 12000 km ist nur ein paar hundert Kilometer kleiner als der der Erde. Von allen Planeten ist Venus derjenige, der sich uns am meisten nähert. Selten – viel seltener als der Merkur – hat die Venus einen Durchgang durch die Sonnenscheibe. Der letzte Durchgang der Venus war 1882. Bis zum 8. Juni 2004 wird es keinen weiteren Durchgang mehr geben.

Frage 23:

Der wahre Sachverhalt der Venusdrehung wurde erst bekannt, als 1965 Astronomen Radarstrahlen auf verschiedene Seiten der Venus sendeten, um genau zu bestimmen, wie schnell sie sich dreht. Die Ergebnisse waren erstaunlich. Wissen Sie, was sich ergab?

Obgleich der Mars beträchtlich kleiner ist als die Erde, ist er derjenige andere Planet, der am wahrscheinlichsten eine Art Leben beherbergt. Gewöhnlich ist es kalt auf der Oberfläche des Mars, durchaus kälter als gelegentlicher Nachtfrost, aber nicht zu kalt für ein Leben. Der Mars hat eine dünne Atmosphäre, die hauptsächlich aus Kohlendioxid besteht, fast ohne Sauerstoff und Wasserdampf. Es wurden bis jetzt noch keine Spuren von Stickstoff gefunden, obwohl wahrscheinlich etwas Stickstoff vorhanden ist.

Der Grund für die dünne Atmosphäre des Mars ist die geringe Schwerkraft: nur etwa ein Drittel der Schwerkraft der Erde. Sie ist zu schwach, um Sauerstoff und Stickstoff vom Entweichen in den Weltraum abzuhalten. Auf der anderen Seite hat der Mars im Winter Polkappen; man glaubt, es seien Schneedecken aus Trockeneis (festes Kohlendioxid), die im Marsfrühling verschwinden. Das Abschmelzen dieser Kappen könnte genug Wasser erzeugen, um eine primitive, vielleicht mikroskopische Form von pflanzlichem oder tierischem Leben zu erhalten, oder eine Lebensform dazwischen, von der wir nicht wüßten, ob wir sie als Pflanze oder Tier bezeichnen sollten. Dunkle Flecken auf der Marsoberfläche wechseln ihre Farbe mit den Jahreszeiten. Manche Astronomen glauben, daß dies auf Vegetation hinweist, aber das Wechseln der Farbe könnte auch von geologischen Prozessen herrühren, die wir nicht verstehen, bevor Astronauten den Planet erforscht haben.

Der Mars hat einen Durchmesser von 6770 km. Wie die Erde ist auch der Mars an seinen Polen etwas abgeflacht. Der Tag auf dem Mars ist fast genauso lang wie auf der Erde: 24 Stunden, 37 Minuten und 22 Sekunden, aber ein Marsjahr (die Zeit, in der er die Sonne umkreist) ist fast zweimal so lang wie auf der Erde: 687 Tage. Wegen seiner rötlichen Farbe, die an Blut erinnert, wurde er von den Alten nach Ares oder Mars, dem Kriegsgott, benannt.

Der Mars hat zwei kleine Monde. Sie wurden erst 1877 entdeckt, obwohl mehr als ein Jahrhundert vorher, 1726, Jonathan Swift in seinem Buch Gullivers Reisen tatsächlich die bemerkenswerte Vermutung äußerte, daß der Mars zwei Monde hätte. Er war auch nahe daran, ihre Umlaufzeiten zu erraten.

Gulliver stellte es im dritten Kapitel seiner Reise nach L a p u t a folgendermaßen dar:

Sie (die Laputaner) haben gleicherweise zwei klei­nere Sterne oder Trabanten entdeckt, die den Mars umkreisen, wovon der innere… in einem Zeitraum von zehn Stunden umläuft, der letztere in einundzwanzigeinhalb…

Die beiden Marsmonde werden nun nach den Pferden, die, wie die alten Griechen glaubten, den Streitwagen des Mars gezogen haben sollen, Phobos und Deimos genannt. Letzte Beobachtungen ergaben, daß Phobos unregelmäßig geformt ist, mit Durchmessern zwischen etwa 22,5 und 18 km. Deimos hat einen Durchmesser von rund 8 km. Phobos ist der einzig bekannte Mond im Sonnensystem, der seinen Planeten schneller umkreist, als der Planet sich dreht. Tatsächlich rast Phobos dreimal um den Mars, während der Planet sich einmal dreht. Obwohl Phobos sich in die gleiche Richtung wie der Mars dreht, würden Astronauten auf dem Mars Phobos im Westen aufgehen sehen, er bliebe nur etwa fünfeinhalb Stunden am Himmel und ginge dann im Osten unter! (Deimos geht im Osten auf und bleibt etwa zwei Tage über dem Marshorizont.) Dieses seltsame Verhalten von Phobos und andere ungewöhnliche Tatsachen der zwei Monde ließen einen russischen Astronomen 1950 ernsthaft vermuten, daß die beiden Monde Weltraumstationen sein könnten, die von Marsbewohnern gebaut worden waren. Er argumentierte, daß vielleicht Marsbewohner sie zu einem weit zurückliegenden Zeitpunkt als Startrampen gebaut hatten, um von ihrem Planeten zu entfliehen, als er zu trocken wurde, um sie zu ernähren. Dei meisten Astronomen meinen, daß dies nicht sehr wahrscheinlich ist.

Frage 24:

Sie haben sicherlich schon von den berühmten ›Kanälen‹ des Mars gehört, die so oft in Science-fiction-Erzählungen beschrieben werden. Wie lautet die letzte Information über diese Kanäle?

Jupiter, nach dem obersten Gott der Römer benannt (er entsprach dem griechischen Gott Zeus), ist der größte Planet. Er ist so groß, daß alle anderen Planeten, zu einer Kugel zusammengedrückt, immer noch kleiner wären als er. Er ist an den Polen so viel mehr abgeplattet als Mars und die Erde, daß er die Form einer Pampelmuse hat. Am Äquator beträgt sein Durchmesser rund 144 000 km, die Entfernung der Pole dagegen ist etwa 9000 km kleiner. Diese Ausbuchtung am Äquator wird durch die ungewöhnlich schnelle Drehung des Planeten verursacht: Eine Umdrehung in etwas weniger als zehn Stunden. Ein Jupiterjahr dauert fast zwölf Erdenjahre.

Jupiters Atmosphäre, vielleicht Tausende von Kilometern dick, setzt sich zusammen aus Gasen wie Wasserstoff, Helium, Methan und Ammoniak. Die schnelle Drehung des Planeten veranlaßt die Atmosphäre, rund ein Dutzend Bänder oder Streifen zu bilden, die alle ungefähr parallel zum Äquator verlaufen und sich durch die Tönungen rostrot, gelb, orange, braun und weiß unterscheiden. Die Bänder ändern von Zeit zu Zeit ihre Anzahl, Breite, Farbe und sogar die Drehgeschwindigkeit. Manchmal erscheinen grünliche oder bläuliche Flecken für einige Zeit auf den Bändern, um später wieder zu verschwinden.

In der dicken, turbulenten Atmosphäre des Jupiter gibt es fürchterliche Stürme, begleitet von heftigen Energieausbrüchen, die wir in unseren Radioteleskopen erkennen können. Einige Astronomen glauben, daß diese krachenden Geräusche im Bereich der Radiowellen von gewaltigen Blitzen auf dem Planeten herkommen. Andere Astronomen meinen, daß die Geräusche durch Vulkanausbrüche auf dem Jupiter erzeugt werden.

Die Dicke der Jupiteratmosphäre hat jeden auch noch so kurzen Blick auf seine Oberfläche verhindert. Viele Fachleute bleiben bei der Ansicht, daß der Jupiter gar keine ›Oberfläche‹ hat. Es kann sein, daß die Atmosphäre in größeren Tiefen einfach dichter wird, langsam von Gas in Flüssigkeit übergeht, und daß der flüssige Teil des Planeten in noch größerer Tiefe langsam fest wird. Vielleicht gibt es einen inneren Kern, der von dem enormen Druck, der von der Schwerkraft des Jupiter erzeugt wird, bis zum flüssigen Zustand erhitzt worden ist. Wenn aber Jupiter eine richtige feste Oberfläche hat, auf der ein Astronaut stehen kann, dann würde dieser Schwierigkeiten haben, auf seinen Beinen zu bleiben. Ein Mann von 80 kg auf der Erde würde auf dem Jupiter etwa 210 kg wiegen.

Wie heiß oder kalt ist die Oberfläche des Jupiter, vorausgesetzt, er hat eine? Auch dies ist eine vieldiskutierte Frage. Während vieler Jahre nahmen die Astronomen an, daß wegen der großen Entfernung von der Sonne die Oberflächentemperatur weit unter dem Gefrierpunkt läge, viel zu kalt, um Leben zu unterhalten. Letzte Beobachtungen jedoch haben die Vermutung nahegelegt, daß der Treibhauseffekt (schon oben im Zusammenhang mit der Venus erwähnt) die Oberfläche des Jupiter für Leben, wie wir es auf der Erde kennen, zu h e i ß hat werden lassen. Es kann sich herausstellen, wenn es keine eigentliche Oberfläche gibt, daß die Temperatur in den äußersten Schichten sehr gering ist und dann in Richtung auf das Innere langsam steigt. Wenn das so ist, dann kann es eine Schicht geben, vielleicht ist sie sogar fest, in der das Klima gemäßigt genug ist um zuzulassen, daß sich Leben entwickelt- eine aufregende Möglichkeit, die den Astronomen erst in allerletzter Zeit wahrscheinlich erschien.

Jupiter hat zwölf Monde[1] – mehr als jeder andere Planet. Die vier größten – Io, Europa, Ganymed und Kalhsto – wurden zuerst von Galilei 1610 gesehen, als er sich Jupiter durch ein primitives Fernrohr anguckte, das er sich selbst gebaut hatte. (Galilei hat nicht, wie man oft glaubt, das Fernrohr erfunden. Fernrohre wurden schon vorher in Europa als Spielzeug verkauft. Die Leistung Galileis besteht darin, ein viel besseres Fernrohr konstruiert zu haben als jeder vor ihm.) Sie können die vier größten Jupitermonde heute durch einen starken Feldstecher beobachten. Die Jupitermonde spielten eine bedeutende Rolle bei der ersten Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit. Im Jahre 1675 benutzte Ole Römer, ein dänischer Astronom, die Änderung in der Umlaufzeit der Jupitermonde, um zu berechnen, wie schnell das Licht sich fortbewegt.

Die vier helleren Monde des Jupiter in drei verschie­denen Stellungen im Umlauf um den Planeten.

Die äußersten vier Monde, die alle etwa 24 Millionen Kilometer entfernt sind, umkreisen den Planeten ›rückläufig‹. Schaut man von oben auf Jupiters Nordpol, dann laufen sie im Uhrzeigersinn und nicht gegen den Uhrzeigersinn wie alle Planeten und alle anderen Monde im Sonnensystem mit Ausnahme (wie wir sehen werden) eines Mondes des Saturn und des Neptun.

Frage 25:

Was ist der Große Rote Fleck des Jupiter?

Der Saturn mit seinen wunderschönen Ringen ist, wenn man durchs Fernrohr blickt, derjenige Planet, der am meisten ins Auge fällt. Wir werden gleich auf die Ringe kommen. Zuerst ein paar grundlegende Tatsachen.

Saturn ist der zweitgrößte Planet und ist benannt nach dem Gott, der der Vater von Jupiter war. Saturn dreht sich so schnell – einmal in wenig mehr als zehn Stunden –, daß er am Äquator fast so stark ausgebuchtet ist wie Jupiter. Die Entfernung der Pole beträgt 109 000 km, der Durchmesser am Äquator 121 000 km. Das Saturnjahr dauert 29,5 Erdenjahre.

Wie die anderen drei größeren Planeten – Jupiter, Neptun und Uranus – hat Saturn eine wesentlich geringere Dichte als die Erde und die anderen kleinen Planeten. (Die Dichte eines Körpers ist seine Masse, geteilt durch sein Volumen.) Er ist der einzige Planet, dessen Dichte kleiner ist als die von Wasser. Das bedeutet, daß der Saturn tatsächlich auf dem Wasser schwimmen würde – wenn es irgendwo einen Ozean geben würde, der groß genug wäre, ihn aufzunehmen.

Die Atmosphäre des Saturn ist Tausende von Kilometern dick. Sie ist in ihrer chemischen Zusammensetzung wahrscheinlich ähnlich der des Jupiter. Die rasche Drehung des Planeten verursacht Wolkenbänder wie auf dem Jupiter, obwohl die Bänder für uns nicht so klar zu sehen sind. Keiner weiß, wie seine Oberfläche aussieht oder ob er eine hat. Wie bei Jupiter kann es sein, daß er einfach mit der Tiefe dichter wird.

Saturn mit seinen Ringen

Saturn hat zehn Monde. Der zehnte, Janus, wurde erst 1966 entdeckt. Der neunte Mond, Phoebe (1898 gefunden), kreist ›rückläufig‹ wie Jupiters vier äußerste Monde. Titan, etwa von derselben Größe wie Merkur, ist der einzige Mond im Sonnensystem, von dem man weiß, daß er eine Atmosphäre hat. Sie besteht wahrscheinlich aus Methan, das man als Raketentreibstoff benutzen kann. Das brachte Arthur C. Clarke, einen bekannten Science-Fiction-Autor, zu der Überlegung, daß eines Tages unsere Astronauten Titan als Zwischenlandebasis benutzen könnten, um ihre Raumschiffe wieder aufzutanken.

Japetus, ein anderer Mond des Saturn, hat die seltsame Eigenschaft, daß er auf der einen Seite der Umlaufbahn sechsmal heller wird als auf der anderen. Keiner weiß warum. Wenn Sie den Film 2001 Odyssee im Weltraum gesehen oder Clarkes Roman gelesen haben, der nach dem Film geschrieben wurde (der wiederum nach einer früheren Kurzgeschichte von Clarke gedreht wurde), werden Sie die bedeutende Rolle kennen, die Japetus in dieser Geschichte einnahm: Ein künstlicher Satellit, von außerirdischen Wesen gebaut, um ein Signal von einem Monolithen zu empfangen, der sich auf unserem Mond befindet, und um das Raumschiff von der Erde aufzunehmen, wenn es beim Saturn ankommt.

Die erstaunlichen Ringe des Saturn wurden zuerst 1610 von Galilei gesehen, als er die vier größten Jupitermonde erblickte. Sein Fernrohr war jedoch unglücklicherweise zu schwach als daß er sie als Ringe hätte erkennen können. Er glaubte, Saturn bestünde noch aus zwei kleineren Körpern, die an beiden Seiten hervorragten. Später erkannten Astronomen mit besseren Fernrohren die drei verschiedenen Ringe. Der innere Ring ist schwächer und kann nur durch ein starkes Teleskop beobachtet werden. Er ist 18 000 km breit. Dann kommt eine Lücke von fast 2000 km, die den inneren Ring von dem hellen mittleren Ring trennt, der rund 29 000 km breit ist. Jenseits einer viel breiteren zweiten Lücke von rund 3000 km, die Cassini-Teilung genannt wird, folgt der äußere Ring, 19 000 km breit. 1969 wurde ein vierter Ring, der fast den Planeten berührt und sehr schwach ist, von einem französischen Astronomen beobachtet.

Die vier Ringe liegen in der Äquatorebene des Saturn. Sie sind durchscheinend (Sterne können manchmal durch sie hindurch gesehen werden) und sie sind wahrscheinlich aus Teilchen von der Größe von Sandkörnern zusammengesetzt. Die meisten Astronomen glauben, daß es Staubteilchen sind und eine Sorte von Eiskristallen. Es gibt keine Einigkeit darüber, wie die Ringe entstanden sind. Vielleicht ist ein früherer Mond von den starken Anziehungs- und Zentrifugalkräften zerrissen worden, als er dem Planeten zu nahe kam. Vielleicht handelt es sich auch um ursprüngliche Materie, die sich nie zu einem Mond zusammengeballt hat. Wenn die letzte Theorie richtig sein sollte, wäre es möglich, daß auch andere Planeten einschließlich der Erde einst Ringe wie der Saturn besaßen.[2]

Nachdem Galilei stolz seine Entdeckung verkündet hatte, daß Saturn noch zwei kleinere Körper an jeder Seite hätte, war er höchst erstaunt und bestürzt, als er zwei Jahre später fand, daß beide Körper völlig verschwunden waren! Der Planet war eine bloße Kugel. Es gab kein Zeichen von irgend etwas anderem.

Was (so schrieb Galilei) soll man über solch eine seltsame Metamorphose sagen? Sind die beiden kleineren Sterne verzehrt wie Sonnenflecken? Sind sie plötzlich geflohen und verschwunden? Hat Saturn vielleicht seine eigenen Kinder gefressen? Oder waren diese Erscheinungen tatsächlich Täuschung und Betrug, mit denen das Teleskop mich so lange getäuscht hat und viele andere, denen ich es gezeigt habe?… Ich weiß nicht, was ich in einem solchen Fall sagen soll, der so überraschend, so unvorhergesehen, so neuartig ist. Die Kürze der Zeit, die unerwartete Natur des Ereignisses und die Furcht, einem Irrtum unterlegen zu sein, haben mich völlig verwirrt.

Frage 26:

Aber der arme Galilei hat sich nicht geirrt. Können Sie raten, was geschehen war, daß die Saturnringe auf so geheimnisvolle Art verschwanden?

Uranus, Neptun und Pluto

Uranus kann man nur mit einem Fernrohr sehen, es sei denn, man hat sehr gute Augen und der Nachthimmel ist ungewöhnlich klar. Er wurde als Planet erst 1781 entdeckt. Sein Entdecker war kein Berufsastronom, sondern ein englischer Musiker, William Herschel, der die Astronomie zu seinem Hobby gemacht hatte. Er entdeckte den Planeten mit einem kleinen, selbstgebauten Fernrohr. Der Planet wurde nach dem griechischen Himmelsgott benannt. (Der Name wird gewöhnlich falsch ausgesprochen. Die erste Silbe ist betont, nicht die zweite.)

Uranus mit seinen fünf bekannten Monden. Miranda, der kleinste der Monde und der zuletzt entdeckte, ist der kleine weiße Fleck innerhalb des Ringes. Der Ring (Lichthof genannt) wird durch die Optik der Kamera verursacht.

Über Uranus weiß man wenig mehr als seinen Durchmesser (rund 47 500 km), seine Umdrehungszeit (wie die des Saturn, etwas über zehn Stunden) und seine Umlaufzeit um die Sonne (84 Erdenjahre). Die merkwürdigste Eigenschaft des Uranus ist die, daß seine Drehachse sich so genau in der Ebene des Sonnensystems befindet, daß man jedes Ende Norden nennen könnte. Aus diesem Grund kann man auch nicht richtig sagen, in welche Richtung er sich dreht. Er hat fünf Monde, die alle den Planeten in derselben Richtung umkreisen, in der er sich dreht. Mirande (benannt nach der Heldin in Shakespeares S t u r m ) wurde zuletzt entdeckt. Sie ist der kleinste der Uranusmonde und liegt dem Planeten am nächsten.

Neptun und Pluto sind nur im Teleskop zu erkennen. Neptun, nach dem römischen Meeresgott benannt, wurde 1845 entdeckt, nachdem Astronomen vermutet hatten, daß es ihn gäbe. Denn sie hatten eine Unregelmäßigkeit in der Umlaufbahn des Uranus entdeckt, die nur durch die Anziehungskraft eines noch weiter entfernten Planeten verursacht worden sein konnte. Neptun hat einen Durchmesser von rund 45 000 km, eine Umdrehungszeit von fast 16 Stunden, und ein Jahr entspricht etwa 165 Erdenjahren. Triton, der größere seiner zwei Monde, kreist ›rückläufig‹ um den Planeten.

Neptun mit seinen zwei Monden. Triton, der größere, ist der große helle Fleck in der unteren linken Ecke, und Nereid, der kleinere Mond, ist durch den Pfeil gekennzeichnet.

Pluto, benannt nach dem römischen Gott der Unterwelt, wurde erst 1930 entdeckt. Er ist so weit von der Sonne entfernt (über fünf Milliarden Kilometer), daß er fast keine Wärme und kein Licht mehr empfängt. Er ist sicher ein öder Planet in ewigem Eis. Er umkreist die Sonne einmal in etwa 248 Erdenjahren. Seine Größe ist nicht genau bekannt. Zunächst glaubte man, er sei etwa so groß wie die Erde, aber spätere Schätzungen ergaben einen Durchmesser von rund 5800 km, weniger als halb so viel wie die Erde. Seine Umdrehungszeit beträgt vermutlich um sechs Tage.

Pluto (Pfeil) ist in zwei verschiedenen Positionen unter den Sternen im Abstand von 24 Stunden zu sehen.

Frage 27:

Ist es möglich, daß Pluto einmal ein Mond des Neptun war?