Planeten im Sonnensystem: Neigung und Drehung

Video Credit: NASA, Animation: James O’Donoghue (U. Reading)

Wie dreht sich euer Lieblingsplanet? Dreht er sich schnell um eine fast senkrechte Achse, waagrecht oder rückwärts? Dieses Video animiert NASA-Bilder von allen acht Planeten im Sonnensystem. Man sieht, wie sie sich nebeneinander drehen. Das macht einen einfachen Vergleich möglich.

Im Zeitraffer-Video dauert ein Tag auf der Erde – das ist eine Erdumdrehung – nur wenige Sekunden. Jupiter dreht sich am schnellsten, während sich die Venus nicht nur am langsamsten dreht (sie dreht sich wirklich, genau hinschauen!), sondern auch rückwärts. Die inneren Gesteinsplaneten oben erlebten in den Anfängen des Sonnensystems dramatische Kollisionen, die ihre Drehung und Neigung veränderten.

Warum sich Planeten so drehen und neigen, wie sie es tun, wird nach wie vor erforscht. Moderne Computermodelle und die jüngste Entdeckung und Analyse von Hunderten von Exoplaneten – das sind Planeten, die andere Sterne umkreisen – lieferten viele neue Erkenntnisse.

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WISPIT 2b: Exoplanet reißt Lücke in Entstehungsscheibe

Um einen verdeckten Stern kreist eine diffuse helle Scheibe mit einer markanten Lücke. In dieser Lücke ist ein Planet.

Bildcredit: ESO, VLT, SPHERE; Bearbeitung und Bildrechte: ESO, Richelle van Capelleveen (Leiden Obs.) et al.; Text: Ogetay Kayali (MTU)

Der gelbe Punkt – was ist das? Ein junger Planet außerhalb unseres Sonnensystems. Dieses Bild des Very Large Telescope in Chile zeigt überraschenderweise eine ferne Szene, die stark an die Entstehung unseres Sonnensystems erinnert, vor etwa 4,5 Milliarden Jahren. Wir können zwar nicht in die Vergangenheit blicken, um die Entstehung der Erde direkt zu sehen. Doch mit Teleskopen beobachten wir, wie sich ähnliche Prozesse bei fernen Sternen entwickeln.

Mitten im Bild ist ein junger sonnenähnlicher Stern. Er ist hinter einem Koronagrafen verborgen, der seinen hellen Glanz abdeckt. Um den Stern kreist eine helle, staubige protoplanetare Scheibe. Sie enthält das Rohmaterial für Planeten. Spalte und konzentrische Ringe markieren den Orbit, wo eine neu entstandene Welt mit ihrer Gravitation Gas und Staub ansammelt. Auf ihrer Bahn um den Stern räumt sie den Weg frei.

Forschende der Astronomie bildeten zwar auch schon früher Planeten ab, die in Scheiben gebettet sind. Doch diese Beobachtung ist die allererste eines Exoplaneten, der aktiv eine Lücke in eine Scheibe rammt. Es ist der früheste direkte Blick auf aktive planetare Bildhauerei.

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Der interstellare Komet 3I/ATLAS

Die schematische Darstellung zeigt die Bahn des interstellaren Kometen 3I/ATLAS durchs Sonnensystem auf einer hyperbolischen Bahn.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech

Er kam aus den Tiefen des Alls. Zur Zeit fliegt ein Objekt von außerhalb des Sonnensystems mit hoher Geschwindigkeit vorbei. Wegen seiner gasförmigen Koma wurde es als Komet klassifiziert, doch 3I/ATLAS ist erst das dritte identifizierte Objekt, das von so weit herkommt.

Die Bahn des Kometen ist in der hier gezeigten Karte weiß dargestellt, die Bahnen von Jupiter, Mars und Erde in Gelb, Rot und Blau. Momentan ist Komet 3I/ATLAS etwa gleich weit von der Sonne entfernt wie Jupiter. Ende Oktober erreicht er innerhalb des Marsorbits den sonnennächsten Punkt seiner Bahn. 3I/ATLAS wird nahe an Mars und Jupiter vorbeifliegen, kommt aber nicht in die Nähe der Erde.

Der Ursprung von Komet 3I/ATLAS bleibt unbekannt. Obwohl die anfängliche Aktivität auf einen relativ normalen Kometen hinweist, werden die Beobachtungen zu Natur und Zusammensetzung von 3I/ATLAS auf jeden Fall weitergehen.

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Mars in der Schlinge

Der Planet Mars zieht während der Opposition eine Schleife.

Bildcredit und Bildrechte: Tunc Tezel (TWAN)

Diese Bildkomposition entstand in wetterbedingten Abständen von 5 bis 9 Tagen vom 19. September 2024 (rechts oben) bis zum 18. Mai 2025 (links unten). Sie zeigt den rötlich gefärbten Mars auf seinem Weg im Uhrzeigersinn durch die Sternbilder Zwillinge und Krebs am Nachthimmel des Planeten Erde. Ihr könnt die Punkte und Daten verbinden, indem ihr den Mauszeiger über das Bild schiebt. Diese Animation zeigt die retrograde Bewegung des Roten Planeten in den Jahren 2024 bis 2025.

Natürlich kehrte der Mars auf seiner Umlaufbahn nicht wirklich um. Stattdessen spiegelt die scheinbare Rückwärtsbewegung vor den Sternen im Hintergrund die Bewegung der Erde. Ein Planet, der weiter von der Sonne entfernt kreist, bewegt sich scheinbar rückläufig, wenn die Erde diesen Planeten innen überholt. Dabei ist die Erde schneller, weil ihre Umlaufbahn näher an der Sonne liegt.

Hier begann Mars um den 8. Dezember herum auf seiner Bewegung nach Osten scheinbar umzukehren. Er blieb eine Weile nahe beim offenen Sternhaufen M44 im Sternbild Krebs. Danach wanderte er wieder nach Westen, bis er sich unter den hellen Zwillingssternen Castor und Pollux befand. Dann kehrte Mars bis Anfang Mai in die Nähe von M44 zurück. Den hellsten Punkt nahe der Opposition erreichte er am 16. Januar 2025. An diesem Tag war Mars nur 96 Millionen Kilometer von uns entfernt.

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MESSENGERs letzter Tag auf Merkur

Wir blicken schräg auf einen rechteckigen Ausschnitt der Merkur-Oberfläche. Sie ist rot und blau farbcodiert und zeigt einige Krater. Rote Teile im Bild sind höher als blaue.

Bildcredit: NASA, Johns Hopkins Univ. APL, Staatliche Universität Arizona, CIW

MESSENGER war die erste Raumsonde, die um den innersten Planeten Merkur kreiste. Sie wurde am 30. April 2015 in der oben gezeigten Region auf Merkurs Oberfläche abgesetzt. Die Projektion entstand aus MESSENGER-Bildern und Laser-Höhenmessungen. Der Blick reicht nach Norden über den nordöstlichen Rand des breiten Shakespeare-Beckens, das mit Lava gefüllt ist.

In der linken oberen Ecke liegt der große, 48 km breite Krater Janacek. Die Höhe der Landschaft ist farbcodiert. Rote Bereiche liegen etwa 3 km über den blauen. MESSENGERs letzter Umlauf sollte etwa in der Mitte enden. Dabei sollte die Raumsonde mit fast 4 km/s auf der Oberfläche einschlagen und dabei einen neuen, etwa 16 m großen Krater erzeugen.

Der Einschlag fand auf Merkurs Rückseite statt und wurde nicht mit Teleskopen beobachtet. Er wurde aber indirekt bestätigt. Denn als die Raumsonde hinter dem Planeten auftauchen sollte, wurde kein Signal mehr gemessen. Die Raumsonde MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemisty and Ranging startete 2004. Sie erreichte 2011 den innersten Planeten im Sonnensystem und machte mehr als 4000 Umläufe.

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Fröhlicher Himmel über dem mexikanischen Bufa-Hügel

Am Dämmerungshimmel stehen eine Mondsichel und zwei Planeten über einem felsigen, hohen Hügel.

Bildcredit und Bildrechte: Daniel Korona

Manchmal scheint sogar der Himmel zu lächeln. Vor einigen Tagen war in weiten Teilen der Welt eine ungewöhnliche Konstellation zu sehen. Mit den Planeten Venus und Saturn ergab unser Mond einen ikonischen Gesichtsausdruck. Die Mondsichel sah zusammen mit den scheinbar nahe beieinander stehenden Planeten wie ein fröhliches Gesicht am Nachthimmel aus.

Das Bild zeigt diese Szene über Zacatecas in Mexiko. Im Vordergrund befindet sich der markante Bufa-Hügel. Ganz rechts und am weitesten entfernt seht ihr den Planeten Saturn. Deutlich näher und links über Saturn seht ihr die Venus, den hellsten Planeten am Himmel. Direkt über dem Horizont befindet sich unser Mond als abnehmende Sichel. Für dieses gigantische Motiv muss die Mondphase in die richtige Richtung lächeln.

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Saturns Ringe verschwinden scheinbar

Das Kompositbild zeigt den Planeten Saturn einmal pro Jahr in den Jahren 2020-2025. Oben (2020) sind die Ringe weit geöffnet, unten (2025) verschwinden sie.

Bildcredit und Bildrechte: Natan Fontes

Wo sind Saturns Ohren? Galileo Galilei gilt als der erste Mensch, der 1610 die Saturnringe sah. Bei der Erprobung des von Lipperhey miterfundenen Teleskops wusste Galilei nicht, worum es sich handelte, und nannte sie daher „Ohren„.

Das Rätsel vertiefte sich 1612, als die Ohren Saturns auf mysteriöse Weise verschwanden. Heute wissen wir genau, was passiert ist: Aus der Perspektive der Erde waren die Saturnringe zu dünn geworden, um sie zu sehen. Das gleiche Drama spielt sich alle 15 Jahre ab, denn der Saturn unterliegt wie die Erde den kippbedingten Jahreszeiten. Das bedeutet, dass der Saturn auf seinem Weg um die Sonne seinen Äquator und seine Ringe deutlich zur Sonne und zum inneren Sonnensystem neigen kann, sodass sie gut sichtbar sind. An anderen Stellen seiner Bahn sind sie fast überhaupt nicht zu sehen.

Dieses Bild aus Brasilia, Brasilien, zeigt eine moderne Version dieser Abfolge: Das obere Bild mit den Ringen wurde im Jahr 2020 aufgenommen, das untere Bild mit den Ringen wurde erst im Jahr 2025 fotografiert.

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ISS trifft Venus

Am blauen Tageshimmel leuchtet oben die schmale, sichelförmige Venus, unten ist die verschwommene Silhouette der Internationalen Raumstation mit Solarpaneelen und Modulen zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: A.J. Smadi

Am 5. April war der perfekte Moment gekommen. Mit einem Teleskop, das durch einen Schirm vor dem hellen Sonnenlicht geschützt war, wurde gegen Mittag ein Video aufgenommen. Es zeigt die Venussichel am klaren Tageshimmel. Dem Video ging eine exakte Planung voraus. Beobachtungsstandort war Shoreline, Washington, USA. In einem Einzelbild des Videos wurde auch die Internationale Raumstation eingefangen.

In enger Konjunktion mit dem hellen Planeten scheint der schwache Umriss des Außenpostens in einer Entfernung von etwa 400 Kilometern eine ähnliche Größe wie die schlanke Planetensichel zu haben. Natürlich ist die ISS viel kleiner als die Venus. Der innere Planet Venus war mit 45 Millionen Kilometern ca. 120000-mal weiter von Shoreline entfernt als die ISS. Venus erscheint derzeit als leuchtender Morgenstern der Erde und steigt am Morgenhimmel über den östlichen Horizont.

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