AG-Bericht 2026 Planeten und Monde

Was ist ein Planet? Wie entsteht er? Wie kann man Planeten außerhalb unseres
Sonnensystems finden? Mit diesen und weiteren Fragen haben wir uns in der AG
„Planeten und Monde“ beschäftigt.
Begonnen haben wir mit der Definition von Planeten. Damit ein Objekt ein Planet ist,
muss es folgende Kriterien erfüllen: Er umkreist die Sonne, besitzt genug Masse für ein
hydrostatisches Gleichgewicht und hat seine Umlaufbahn von Kleinkörpern freigeräumt.
Umkreist er einen anderen Stern als die Sonne, spricht man von einem Exoplaneten. So
ist etwa Ceres kein Planet, weil ihre Masse zu gering für ein hydrostatisches
Gleichgewicht ist und Pluto hat seine Umlaufbahn nicht freigeräumt. Sie werden als
Zwergplaneten bezeichnet. Der Erdmond ist wiederum kein Planet, weil er die Erde und
keinen Stern umkreist.
Damit solche Himmelskörper entstehen können, benötigt man zu Beginn eine
Molekülwolke. Sobald diese eine gewisse Masse überschreitet, kollabiert sie und eine
protoplanetare Scheibe wird gebildet. Aus dieser bilden sich zuerst kleine
Staubteilchen, die durch Zusammenstöße größere Körper bilden. Aus diesen entwickeln
sich durch gravitative Anziehung schließlich Planeten.
Um den Strahlungshaushalt eines Planeten zu verstehen, haben wir uns mit dem
Wien‘schen Verschiebungsgesetz und dem Stefan-Boltzmann-Gesetz beschäftigt. Auf
einem Planeten stellt sich ein Gleichgewicht zwischen absorbierter und emittierter
Strahlung ein, welches die Oberflächentemperatur bestimmt. Durch die Treibhausgase
in den Atmosphären von Erde und Venus unterscheidet sich dort die tatsächliche
Temperatur von der berechneten. Mithilfe der Gleichung für die
Gleichgewichtstemperatur kann man außerdem den Abstand von einem Stern
berechnen, in dem Wasser flüssig ist. Dieser wird als Habitable Zone bezeichnet.
Neben der Atmosphäre ist auch das Erdmagnetfeld dafür verantwortlich, dass nicht alle
Strahlung aus dem Weltall auf der Erdoberfläche ankommt. Dieses wird durch
Konvektionsströme im flüssigen Teil des Eisenkerns der Erde induziert. Neben dem
Schutz vor Sonnenwinden ist dieses auch für die Sichtbarkeit von Polarlichtern
verantwortlich.
Neben den Planeten in unserem Sonnensystem haben wir uns auch mit Exoplaneten
beschäftigt. Dabei haben wir uns verschiedene Methoden, diese zu detektieren,
angeschaut. Neben der direkten Beobachtung, welche durch die Streuung von Licht an
der Planetenoberfläche ermöglicht wird, gibt es die sogenannte Transitmethode. Bei
dieser wird die Verdunkelung eines Sternes aufgrund eines vorbeiziehenden Planeten
gemessen. Weitere Möglichkeiten sind die Radialgeschwindigkeitsmethode und der
Gravitative Mikrolinsene ekt.