Planet

Ein Planet ist ein großer Himmelskörper, der (a) nicht selbst leuchtet, der (b) sich in einer keplerschen Umlaufbahn um einen Stern bewegt, (c) dessen Masse groß genug ist, so dass sich das Objekt im hydrostatischen Gleichgewicht befindet (und somit eine nährungsweise kugelähnliche Gestalt besitzt) und der (d) das dominierende Objekt seiner Umlaufbahn ist, das heißt diese von weiteren Objekten "geräumt" hat.

Der Name stammt vom griechischen Πλανήτης (planétes) und bedeutet „der Umherschweifende“ bzw. „der Wanderer“. Daher wurden früher Planeten auch eingedeutscht als Wandelsterne bezeichnet.

Geschichte

Ursprünglich, im geozentrischen Weltbild, wurden alle mit bloßem Auge regelmäßig sichtbaren Himmelserscheinungen, die sich vor dem Hintergrund des Fixsternhimmels bewegen, als Planeten bezeichnet – Sonne, Mond, Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn – und jeder einem Wochentag zugeordnet. Mit Einführung des heliozentrischen Weltbildes ging die Bezeichnung Planet auf diejenigen über, die um die Sonne kreisen. Sonne und Mond fielen also heraus und die Erde kam dafür hinzu.

Nach der Erfindung des Fernrohrs im Jahre 1608 von Hans Lippershey entdeckte William Herschel am 13. März 1781 den siebten Planeten unseres Sonnensystems: Uranus, der außerhalb des Saturns die Sonne umkreist.

Am 1. Januar 1801 entdeckte Giuseppe Piazzi den Zwergplaneten Ceres, der zwischen Mars und Jupiter die Sonne umrundet. Ceres wurde damals jedoch als achter Planet unseres Sonnensystem betrachtet. Am 28. März 1802 entdeckte Heinrich Wilhelm Olbers mit Pallas ein weiteres Objekt, das die Sonne zwischen Mars und Jupiter umkreist. Es folgten die Entdeckungen von weiteren Objekten, die zwischen Mars und Jupiter die Sonne umrunden: Juno (1804), Vesta (1807) und Astraea (1845). Damit war die Zahl der Planeten auf zwölf angestiegen.

Im Jahre 1846 entdeckte Johann Gottfried Galle am 23. September einen 13. Planeten, der schließlich Neptun genannt wurde und die Sonne außerhalb von Uranus umkreist.

Weil sich die Neuentdeckungen von Objekten zwischen Mars- und Jupiterbahn ab dem Jahre 1847 zu sehr häuften - und alle diese Objekte um Größenordnungen kleiner waren als alle klassischen Planeten - wurde diesen der Planetenstatus wieder aberkannt. Nur noch die Planeten, die seit der Antike bekannt waren, plus Uranus und Neptun galten weiterhin als Planeten. Damit sank die Zahl der vollwertigen Planeten auf acht. Für die zahlreichen Objekte zwischen Mars- und Jupiterbahn wurde die Klassifizierung Asteroiden (Planetoiden) eingeführt.

Am 13. März 1930 entdeckte Clyde W. Tombaugh Pluto, dessen Umlaufbahn zum größten Teil außerhalb der des Neptuns liegt. Die Größe Plutos wurde damals weit überschätzt, und deshalb wurde er auch lange Zeit als neunter Planet geführt. Weil im Bereich seiner Umlaufbahn im Laufe der Zeit einige vergleichbare Objekte entdeckt wurden, mit 2003 UB₃₁₃ sogar eines, das größer ist als Pluto selbst, wurde Pluto von der IAU am 24. August 2006 sein Planetenstatus wieder aberkannt. Er wurde in die Klasse der Zwergplaneten eingestuft, die von der IAU zwischen den „großen“ Planeten und den Asteroiden (neuerdings: Kleinkörper) neu eingeführt wurde.

Da sich die herkömmliche zeitgenössische Astrologie auf Ereignisse in Bezug auf die Oberfläche der Erde bezieht, betrachtet sie Sonne und Mond als Planeten, die Erde jedoch nicht. Ebenso bezog sie den 1930 entdeckten Pluto als Planeten ein, zumal er gut in das bestehende System passte. Manche Astrologen berücksichtigen auch Ceres und andere kleinere Objekte des Sonnensystems.

Außer Merkur und Venus werden alle Planeten des Sonnensystems ihrerseits von natürlichen Satelliten umkreist, die nach dem der Erde auch Monde genannt werden.

Am Ende des 20. Jahrhunderts wurden die ersten Planeten aufgespürt, die sich außerhalb des Sonnensystems um einen anderen Stern bewegen. Die Zahl der bekannten extrasolaren Planeten, kurz Exoplaneten genannt, ist seither stark angestiegen.

Planeten des Sonnensystems

Hauptartikel: Sonnensystem

Zu den Erdähnlichen (felsigen) Planeten oder auch zum inneren Planetensystem zählen der Merkur, die Venus, die Erde und der Mars. Die Iovianischen Planeten beziehungsweise Gasriesen des äußeren Planetensystems stellen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun dar.

Die mittleren Abstände der Planeten zur Sonne lassen sich recht genau mit der Titius-Bode-Reihe angeben. Zwischen Mars und Jupiter klafft hier eine Lücke, die durch den Zwergplaneten Ceres sowie eine große Zahl an Kleinkörpern innerhalb des Asteroidengürtels gefüllt wird; allerdings tritt der Abstand des Neptuns nicht in der Reihe auf.

Um sich die Reihenfolge der Planeten – von der Sonne aus gesehen – leichter einprägen zu können, wurden verschiedene Merksprüche aufgestellt, siehe Abschnitt im Artikel Sonnensystem.

Gruppierung

Der Asteroidengürtel trennt das innere vom äußeren Planetensystem. Der große Bereich der Transneptun-Objekte (TNOs) wird mitunter auch als eine dritte Zone angesehen. Damit zählen Merkur, Venus, Erde und Mars zu den inneren Planeten, und Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun zu den äußeren Planeten. Diese Unterscheidung ist nicht zu verwechseln mit der Gruppierung in die unteren Planeten, welche die Sonne innerhalb der Erdbahn umlaufen – also Merkur und Venus – und in die oberen Planeten, die sich außerhalb der Erdbahn bewegen (siehe auch: Reguläre Strukturen im Sonnensystem).

Will man die Planeten beobachten, benötigt man je nach Größe und Entfernung des Planeten Teleskope von 3" (Jupiter, Saturn, Mars, Venus, Merkur) bis 12" Öffnungsdurchmesser (Uranus, Neptun).

Wortherkunft

Das Wort „Planet“ geht zurück auf griechisch πλανήτης (planētēs), zu πλανῶ (plano), das auf deutsch „irren, umherschweifen“ bedeutet und sich im Altgriechischen auf eine Herde, die sich über die Weide ausbreitet, bezog.

Definition

Naturwissenschaft

Es gab bis zum August 2006 kein klar definiertes Unterscheidungsmerkmal zwischen Planeten und Asteroiden. So war der Planetenstatus von Pluto aufgrund seiner geringen Größe und seiner stark elliptischen sowie gegen die Ekliptik geneigten Bahn umstritten. Viele Astronomen rechneten ihn dem Kuipergürtel zu, einem Reservoir von Kometen und Asteroiden, das im Inneren bis an die Neptunbahn heranreicht. Kürzlich entdeckte, ähnlich große Himmelskörper im Kuipergürtel, insbesondere 2003 UB₃₁₃, haben letztendlich zur Aberkennung des Planetenstatus Plutos geführt.

Die unter anderem auch für die Namensgebung von Himmelskörpern zuständige Internationale Astronomische Union (IAU) hat im Jahr 2004 ein Komitee eingesetzt, das verbindliche Kriterien für die Definition eines Planeten erarbeiten sollte. Auf der 26. Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union 2006 in Prag wurde am 24. August eine offizielle Definition für das Sonnensystem verabschiedet. Gleichzeitig wurde eine neue Klasse von Zwergplaneten definiert. Für Planeten und Zwergplaneten jenseits der Neptunbahn war ursprünglich die Bezeichnung "Plutonen" vorgesehen, deren Prototyp Pluto gewesen wäre. Weil aber bereits in der Geologie ein gleichlautender Begriff verwendet wird, kam es hinsichtlich dieser Namesgebung noch zu keiner Einigung.

Demnach ist ein Himmelskörper ein Planet, wenn er …

… sich auf einer Bahn um die Sonne befindet und
… über eine ausreichende Masse verfügt, um durch seine Eigengravitation eine annähernd runde Form (hydrostatisches Gleichgewicht) zu bilden und
… die Umgebung seiner Bahn bereinigt hat und
… kein Mond ist.

Ein Himmelskörper ist ein Zwergplanet, wenn er …

… sich auf einer Bahn um die Sonne befindet und
… über eine ausreichende Masse verfügt, um durch seine Eigengravitation eine annähernd runde Form (hydrostatisches Gleichgewicht) zu bilden und
… die Umgebung seiner Bahn nicht bereinigt hat und
… kein Mond ist.

Demnach ist Pluto nun ein Zwergplanet, ebenso wie Ceres und 2003 UB₃₁₃.

Siehe auch: Planeten des Sonnensystems (Tabelle), Zwergplaneten des Sonnensystems (Tabelle)
Weblink: Wortlaut der neuen Definition

Kritik an der Definition

An der in Prag durch die IAU am 24. August 2006 beschlossenen neuen Planetendefinition regt sich Kritik von Astronomen. Eine Expertenkomission hatte im Vorfeld der Konferenz eine Definition erarbeitet, die eine Erhöhung der Planetenanzahl auf 12 vorgesehen hätte. Dies hatte zu hitzigen Diskussionen geführt, die zu der nun angenommenen Kompromissdefinition geführt hatten. Hauptkritikpunkte an der neuen Definition sind:

Die Abstimmung erfolgte am letzten Tag der Konferenz, als von 2.500 angereisten Astronomen der IAU nur noch 424 Delegierte anwesend waren.
Die neue Definition sei sehr schlampig erarbeitet, da nach ihr auch Erde, Mars, Jupiter und Neptun eigentlich ihren Planetenstatus verlieren würden, denn diese Planeten erfüllen nicht den Punkt 3 der Definition, der Pluto den Planetenstatus gekostet hat. Im Sonnenorbit der Erde befinden sich rund 10.000 Asteroiden, in dem des Jupiters sogar um die 100.000.
Ein weiterer Kritikpunkt ist, dass durch die Aberkennung des Planetenstatus von Pluto Millionen von Büchern umgeschrieben werden müssen. Dieser Kritikpunkt ist jedoch eher schwach zu bewerten, da durch neue wissenschaftliche Erkentnisse ständig Lehrbücher neu geschrieben werden müssen.

Wie Pressemeldungen zu entnehmen ist, laufen in Astronomenkreisen bereits Petitionen, die eine Aufhebung der neuen Definition und eine neue Abstimmung fordern.

Zu Gunsten der neuen Definition kann die von Steven Soter eingeführte planetarische Diskriminante genannt werden. Sie gibt das Verhältnis der Masse eines Körpers zu der Masse der sonstigen Objekte in seiner Umlaufbahn an, sofern es sich dabei um keine Monde oder resonant umlaufende Himmelskörper handelt. Aufgrund einer planetarischen Diskriminante von 1.700.000 beherrscht die Erde ihre Umlaufbahn mehr als jeder andere Planet unseres Sonnensystems. Ebenfalls sehr dominant sind Venus und Jupiter. Von den acht Planeten besitzt Neptun die kleinste planetarische Diskriminante. Mit 24.000 ist sie aber immer noch deutlich größer als die größte Diskriminante eines Zwergplaneten. Bei Ceres beträgt der Wert 0,33, bei Pluto gar nur 0,077.

Geschichte der Entdeckung

Planeten des Sonnensystems

Die Planeten Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn sind mit bloßem Auge am Nachthimmel erkennbar und erscheinen heller als die meisten Fixsterne. Sie waren bereits in der Antike bekannt und wurden von vielen Kulturen mit ihren Hauptgöttern identifiziert. Die noch heute verwendeten Namen stammen aus der römischen Mythologie.

Obwohl es bereits in der Antike Vertreter des heliozentrischen Weltbilds gab (zum Beispiel Aristarchos von Samos), wurde bis Mitte des 16. Jahrhunderts allgemein angenommen, dass sich die Planeten mitsamt der Sonne um die Erde bewegen (Geozentrisches Weltbild). 1543 veröffentlichte Nikolaus Kopernikus, angeregt durch Aristarchos, sein Werk Von den Umdrehungen der Himmelssphären, in dem er die Sonne in den Mittelpunkt stellte und die Erde als weiteren Planeten erkannte.

Unter günstigen Bedingungen ist der Planet Uranus auch mit bloßem Auge zu erkennen, und er wurde bereits 1690 fälschlicherweise als Stern katalogisiert. Er wurde erst 1781 von Sir Friedrich Wilhelm Herschel als Planet erkannt. Mit Hilfe der älteren Beobachtungen gelang es Johann Elert Bode, die Umlaufbahn genau zu bestimmen. Anhand von Bahnstörungen des Uranus berechneten Urbain Le Verrier und John Couch Adams unabhängig die Bahn eines weiteren Planeten, dies führte am 23. September 1846 zur Entdeckung Neptuns durch Johann Gottfried Galle. Durch den neu entdeckten Planeten konnten jedoch nicht sämtliche Unregelmäßigkeiten in der Uranusbahn erklärt werden.

Schließlich wurde 1930 von Clyde W. Tombaugh ein weiteres Objekt entdeckt und später Pluto genannt. Dieser galt lange als neunter Planet, wurde jedoch am 24. August 2006 beim Zusammentreffen der IAU, gebildet aus Vertretern zahlreicher Staaten, seines Planetenstatus enthoben. Die Existenz eines weiteren Planeten (Transpluto oder Planet X) im Sonnensystem galt lange als wahrscheinlich, konnte jedoch nie belegt werden.

Seit Ende der 1990er Jahre werden zunehmend Objekte jenseits der Neptun- beziehungsweise der Plutobahn entdeckt. Diese transneptunischen Objekte wurden gelegentlich von der Presse ebenfalls als Planet bezeichnet. So zum Beispiel Quaoar (2002), Orcus (2004) Sedna (2004) oder 2003UB₃₁₃ (2005). Dieser Zuwachs an neuentdeckten Himmelsobjekten im Sonnensystem wurde durch die verfeinerte Beobachtungstechnik ermöglicht, die nun auch die exakte wissenschaftliche Definition von Planeten erfordert und ermöglicht. Während diesen zusätzlichen Objekten gute Chancen gegeben wurden, als Planeten anerkannt zu werden, entschied die 26. Vollversammlung der IAU 2006, stattdessen Pluto den Planetenstatus abzuerkennen und ihn als Zwergplanet einzustufen.

Siehe auch: Chronologie der Entdeckungen von Planeten des Sonnensystems und ihrer natürlichen Satelliten.

Extrasolare Planeten

Hauptartikel: Exoplanet

Die ersten Planeten überhaupt, die außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt wurden, umkreisen den Pulsar PSR B1257+12. Durch genaue Messungen der Wiederkehrzeit des Strahls, der uns vom Pulsar erreicht, konnten 1992 zwei Planeten mit Massen von 4,3 und 3,9 Erdmassen nachgewiesen werden und 1994 ein dritter mit 0,02 Erdmassen. Auf diesen Planeten ist Leben, wie wir es von der Erde kennen, praktisch ausgeschlossen.

Der erste Exoplanet in einem Orbit um einen sonnenähnlichen Stern wurde 1995 von Professor Michel Mayor vom Departement für Astronomie der Universität Genf und seinem Mitarbeiter Didier Queloz mit Hilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckt. Der Planet kreist im 4,2-Tagestakt um den von der Sonne etwa 40 Lichtjahre entfernten Stern Pegasus 51 und hat 0,46 Jupitermassen.

Im Mai 2005 waren 156 extrasolare Planeten in 136 Systemen bekannt, darunter 13 Planetensysteme mit zwei, zwei Systeme mit drei und ein System mit vier Planeten (keine mit mehr). Im Umkreis von etwa 100 Parsec wurden bis jetzt um 7 % der Sterne Planeten gefunden. Die meisten der bis jetzt entdeckten Systeme sind aber nicht mit unserem Sonnensystem vergleichbar, bei den Planeten handelt es sich meist um Gasriesen, die ihren Zentralstern in einer sehr engen Umlaufbahn umkreisen. Dies ist allerdings noch nicht als Hinweis zu werten, dass die meisten extrasolaren Planeten Gasriesen sind; derzeit können nur solch große bzw. schwere Planeten mit unseren technischen Instrumenten entdeckt werden. Diese Planeten werden von Astronomen hot Jupiters genannt. Nach einer Theorie sind sie, wie Jupiter, in relativ großem Abstand von ihrem Zentralstern in der Akkretionsscheibe entstanden, dann aber nach innen gewandert. Nach einer anderen Theorie sind sie jedoch wie Sterne aus einer Gaswolke kondensiert.

Exoplaneten im Orbit um sonnenähnliche Sterne konnten bis 2005 nicht mit Teleskopen direkt beobachtet werden, da sie sehr lichtschwach sind. Sie werden von dem um ein Vielfaches helleren Stern, um den sie kreisen, überstrahlt. Das Auflösungsvermögen von erdgestützten Teleskopen reicht heute noch nicht dazu aus, um zwei so relativ nahe beieinander liegende Objekte mit so großem Helligkeitsunterschied wie einem Planet und seinem Stern getrennt darzustellen. Man nutzt daher verschiedene indirekte Methoden wie die Transitmethode, bei der durch die Bedeckungen des Sterns durch den Planeten periodische Helligkeitsabsenkungen des Sterns verursacht werden, falls die Umlaufbahn so liegt, dass der Planet von uns aus gesehen genau vor dem Stern vorbeizieht. Eine andere Methode ist die Radialgeschwindigkeitsmethode, bei der der Planet durch seinen Schwerkrafteinfluss am Stern zieht (beide kreisen um den gemeinsamen Schwerpunkt) und somit von der Erde aus diese periodische Bewegung eine abwechselnde Rotverschiebung und Blauverschiebung (Doppler-Effekt) des Spektrums des Sterns bewirkt.

Am 10. September 2004 gab das European Southern Observatory bekannt, dass möglicherweise erstmals eine direkte Aufnahme eines Planeten beim 225 Lichtjahre entfernten Braunen Zwerg 2M1207 gelungen ist. Am 30. April 2005 berichtete das ESO, im Februar und März 2005 mit dem Very Large Telescope aufgenommene Fotos zeigten zusammen mit den älteren Aufnahmen, dass sich 2M1207 und sein Begleiter, durch die Schwerkraft aneinander gebunden, tatsächlich gemeinsam bewegten. Dies könne als Beleg dafür gewertet werden, dass tatsächlich der erste fotografische Nachweis eines Exoplaneten gelungen sei.

Planemos

Himmelkörper, die die Größe und Masse eines Planeten haben, aber keinen Stern umkreisen, werden auch als Planemos bezeichnet.

Charakteristische Formeln

Mittlere Materie dichte: ${\bar {\rho }}={\frac {3m}{4\pi R^{3}}}$ , wobei $m$ = Planetenmasse, $R$ = Radius;

${\Big (}{\bar {\rho }}\geq 3\,\mathrm {\frac {g}{cm^{3}}}$ gesteinig, ${\bar {\rho }}\leq 2\,\mathrm {\frac {g}{cm^{3}}}$ gasartig ${\Big )}$

Kreisbahngeschwindigkeit v_k um den Planeten herum: $v_{k}={\sqrt {\frac {Gm}{R}}}$ , wobei G = Gravitationskonstante, m, R wie oben
Fluchtgeschwindigkeit v_e: $v_{e}={\sqrt {2}}\cdot v_{k}={\sqrt {\frac {2Gm}{R}}}$ , wobei G, m, R wie oben

Sonstiges

Die erste weiche Landung auf einem anderen Planeten gelang der Menschheit am 15. Dezember 1970 auf der Venus mit der sowjetischen Sonde Venera 7. Mit Venera 3 und Venera 4 gelangen zuvor erste harte und fast-weiche Planetenlandungen am 1. März 1966 und am 18. Oktober 1967, wobei Venera 4 über die gesamte Betriebszeit von 96 Minuten aus der Venusatmosphäre erfolgreich Daten übertrug.

Der englische Komponist Gustav Holst, selbst Hobby-Astronom, schrieb die symphonische Suite Die Planeten. Sie gehört zu den bekanntesten Programmmusiken. Die einzelnen Titel orientieren sich an astrologischen Planetensymbolen, beispielsweise Mars, der Mittler des Krieges oder Neptun, der Mystische.

Quellenangaben

Siehe auch

Literatur

Jan Osterkamp: Transpluto will in den exklusiven Sonnensystem-Planetenklub. in: Die Zeit. vom 1. August 2005. (Online)
Peter Janle: Das Bild des Planetensystems im Wandel der Zeit. Teil 1. Vom Altertum bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts. in: Sterne und Weltraum. 45,2006,1, S.34–44. ISSN 0039-1263
Peter Janle: Das Bild des Planetensystems im Wandel der Zeit. Teil 2. Vom 19. Jahrhundert bis heute. in: Sterne und Weltraum. 45,2006,4, S.22–33. ISSN 0039-1263
Gibor Basri, Michael E. Brown: Planetesimals to Brown Dwarfs: What is a Planet? in: Annual Review of Earth and Planetary Sciences, vol. 34, p.193-216 (05/2006)

Weblinks

Videos

Real Video Streams: (Aus der Fernsehsendung Alpha Centauri)

Wiktionary: Planet – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Zentralgestirn:	Sonne
Planeten:	Merkur \| Venus \| Erde \| Mars \| Jupiter \| Saturn \| Uranus \| Neptun
Zwergplaneten:	Ceres \| Pluto \| Haumea \| Makemake \| Eris
Kleinkörper:	Asteroiden \| Kometen \| Meteoroiden
Trabanten:	Monde