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2CTP_001.qxd 18.06.2008 15:30 Uhr Seite 1
Dr. Mike Goldsmith
3CTP_002-003.qxd 18.06.2008 15:30 Uhr Seite 2
cbj ist der Kinder- und Jugendbuchverlag
in der Verlagsgruppe Random House
Umwelthinweis:
Dieses Buch wurde auf chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt.
Gesetzt nach den Regeln der Rechtschreibreform
1. Auflage 2009
© 2009 für die deutschsprachige Ausgabe cbj, München
Alle deutschsprachigen Rechte vorbehalten
Copyright © Macmillan Children’s Books 2008
All rights reserved
Die englische Originalausgabe erschien bei Kingfisher,
an imprint of Macmillan Children’s Books,
unter dem Titel »Navigators. Stars and Planets«
Illustrationen: Chris Moore, Alex Pang and The Peter Bull Art Studio
Übersetzung: Lilian Kura
Lektorat: Ulrike Hauswaldt
Umschlagkonzeption: init.büro für gestaltung, Bielefeld
AR · Herstellung: SH
Layout und Satz: Uhl + Massopust, Aalen
ISBN 978-3-570-13626-3
Printed in Taiwan
www.cbj-verlag.de
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Der Verlag dankt folgenden Personen und Agenturen, die Bilder oder Illustrationen zu diesem Buch beigesteuert haben
(o = oben; u = unten; m = Mitte; r = rechts, l = links):
Seite 4or Corbis/Bryan Allen; 4ul Getty/Taxi; 5u Kamioka Observatory, Tokyo, Japan; 8ur Science Photo Library (SPL)/Jerry Lodriguss; 9ul
SPL/David A. Hardy, Futures: 50 Yrs in Space; 9ur SPL/Allan Morton/Dennis Milon; 10l SPL/International Astronomical Union/Martin
Kornmesser; 10ml SPL/US Geological Survey; 10m SPL/NASA; 11or SPL/Claus Lunau/FOCI/Bonnier Publications; 11ul SPL/Detlev van
Ravenswaay; 11m SPL/Mark Garlick; 11ur SPL/Friedrich Saurer; 12u Arcticphoto/Ragnar Sigurdsson; 12–13 SPL/Mehau Kulkyk; 13ol Tim
Van Sant, ST9 Solar Sail Team Lead, NASA Goddard Space Flight Center; 13m SPL/Scharmer et al, Royal Swedish Academy of Sciences;
13mu Corbis/Roger Ressmeyer; 13r SPL; 14o ESA/NASA; 14m SPL/US Geological Survey; 15or SPL/NASA; 16or SPL/Bernard Edmaier; 16m
SPL/Colin Cuthbert; 17ol Corbis/Keren Su; 17m PA/AP; 17m und 17mr Corbis/Randy Wells; 17ul Alamy/Steve Bloom Images; 19or
SPL/NASA; 20ol Corbis/NASA/epa; 20ml Corbis/Reuters/NASA; 20mr SPL/NASA; 21or Corbis/ Guido Cozzi; 22ml SPL/Mark Garlick; 23u
SPL/Detlev van Ravenswaay; 24o Corbis/Dennis di Cicco; 24ur SPL/Detlev van Ravenswaay; 25or Corbis/Jonathan Blair; 26ul SPL/J-C
Cuillandre/Canada-France-Hawaii Telescope; 28or SPL/Mark Garlick; 29or SPL/Mark Garlick; 30mr SPL/NASA/ESA/R. Sahai & J. Trauger,
JPL; 31or SPL/Russell Kightley; 31u SPL/Konstantinos Kifondis; 34ml Corbis/Sergei Chirikov/epa; 34r SPL/NASA; 35or Novosti; 35ml
Corbis/NASA; 36 SPL/NASA; 37ol SPL/NASA; 37ul Corbis/Jim Sugar; 37ur SPL/Lockheed Martin Corp./NASA; 38m SPL/Victor Habbick
Visions; 40or SPL/Julian Baum; 43u SPL/NASA; 48or Getty Images/Science Faction; 48ml Science Museum Library; 48mr Alamy/Karl
Johaentges; 48u SPL/NASA
3CTP_002-003.qxd 18.06.2008 15:30 Uhr Seite 3
4 20 36
STERNE IM BLICK JUPITER UND SATURN WELTRAUMFÄHREN
6 22 38
DAS WELTALL URANUS UND NEPTUN STÄDTE IM ALL
8 24 40
GALAXIEN SCHUTT IM ALL REISE ZU DEN STERNEN
10 26 42
DAS SONNENSYSTEM WOLKEN IM WELTALL LEBEN IM ALL?
12 28 44
DIE SONNE VARIABLE STERNE GLOSSAR
14 30 46
INHALT
MERKUR UND VENUS STERNENTOD REGISTER
16 32 48
DIE ERDE LÖCHER IM WELTALL FRAG MAL NACH!
18 34
DER MARS WELTRAUMPIONIERE
3CTP_004-005.qxd 18.06.2008 15:30 Uhr Seite 4
4 S TA
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Observatory
Sternwarte
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Arizona,(USA)
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National
Kitt Peak
Observatory
National-
is home
observatorium.
to 19 optical
Seine
telescopes.
19 opti-
IM BLICK
The
schentelescopes
Teleskopeusenutzen
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riesige
to Spiegel,
gather light
um from
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von den
and
Sternen einzufangen
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them.
Bilder zu formen.
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For Tausendenofvon years,
Jahren
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> STAR
STERN– a— giant
at the starlit
schen den Sternenhimmel
sky and asked undquestions.
stellen And
Fragen.
for centuries,
Wenn Wissenschaftler
telescopes versuchen,
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Weltraum
the zu
answers – and
verstehen, nehmen
raised
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Teleskope
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(Fernrohre)
When trying
zur Hilfe.
gigantische
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Diese stehen entweder
strange planets
in sogenannten
and distantObservatorien
stars, scientists
ball of Kugel
use images sent
(Sternwarten) aufbyder
telescopes,
Erde oderboth
sie fliegen
those on
hochEarth
über uns
gas that
and those
durchs Weltall.
that drift
Sie liefern
throughBilder,
spacedie
highmanche
above Fragen
us.
ausgenerates
beantworten – und neue Fragen aufwerfen.
Gas, die Wärme
Solar panels convert
Radio
Radioteleskope
telescope Solarzellen
sunlight
wandeln Sonnenlicht
into electricity
in elektrischen Strom um, der
heat andund
ThereViele
are Arten
many vontypesStrahlen
of lightsind
that nur
we to Hubble-Teleskop
power the Hubble.
das versorgt.
cannotmithilfe
see butvonspecial
Teleskopen
telescopes
sichtbar.
can.
This
Dieses
one, hier
in Hawaii,
steht auf
picks
Hawaii
up radio
und
waves
erfasst
fromelektromagnetische
the stars. The photograph
Strahlen
light
Licht erzeugt.
took
(Radiowellen)
many minutes der Sterne.
to make.DasDuring
Foto
that wurde
time, themehrere
stars appeared
Stunden lang
to circle
be-
lichtet.
in
inthe
thesky
sky
Deshalb
as
asEarth
Earth
scheinen
spun
spunonon
die
its
itsSterne
axis..
axis.
zu kreisen, während sich die Erde um Das
ihre Achse dreht.
Hubble-Teleskop
Die besten Fotos vom Weltraum werden vom Hubble-
Teleskop aufgenommen. Es wurde 1990 von einer Raum-
fähre ins All gebracht und liefert seitdem von dort aus
gestochen scharfe Bilder. Denn dass die Sterne zu funkeln
scheinen, liegt daran, dass sich die Luft in der Erd-
atmosphäre ständig bewegt. Hubble liegt außerhalb
unserer Atmosphäre – deshalb sind seine
Bilder so erstaunlich scharf.
Die äußere
The ‘forwardHülle
shell’schützt
housesden
the großen
primarygewölbten
mirror,
which collects
Spiegel, der Licht
light
einfängt
and reflects
und dann
it towards
zu einem klei-
a secondary
neren Hohlspiegel
mirror.wirft.
This mirror
Dieser focuses
Spiegel wiederum
the light das
bündelt ontoLicht
detectors
auf Detektoren,
to create andieimage.
daraus ein
Bild zusammensetzen.
> Das Licht der meisten Sterne braucht viele Jahre, bis es die Erde erreicht.
3CTP_004-005.qxd 18.06.2008 15:30 Uhr Seite 5
STER
S TNAERI-M
G ABZLIINCG
K 5
»Oftmals habe ich mit
wachsendem Erstaunen
sowohl Planeten als auch
Fixsterne beobachtet.«
http://www.avgoe.de/StarChild/DOCS/STARCH00/SPACEL00/HUBBLE.HTM
Galileo Galilei (1564–1642)
Italienischer Astronom und Physiker
Each communications antenna
relays information between
MithilfeHubble
von Satelliten übermitteltondie
and astronomers
Parabolantenne
Earth, Informationen
via satellites in space.
zwischen Hubble-Teleskop und Erde.
InInorbit
der
The Hubble Space Telescope Umlaufbahn
floats 569km
above
Das our planet. It orbits Earth,
Hubble-Weltraumteleskop which
umkreist
means that itkonstanten
auf einer continually follows
Bahn a path
in 569 km
aroundund
Höhe it. Travelling
mit 28 000atkm/h
28,000km/h,
unseren
it takes 97
Planeten. Beiminutes
diesemto makebraucht
Tempo one orbit.
es
nur 97 Minuten für eine komplette
Erdumrundung!
DAS SUPER-K-OBSERVATORIUM
Durch das Universum flitzen
unzählige von winzigen, unsicht-
baren Objekten – die Neutrinos.
Das Super-Kamiokande-Observato-
rium befindet sich einen Kilometer
unter der Erdoberfläche Japans. In
seinem 50 000-Tonnen-Wassertank
erzeugen Neutrinos hin und wieder
kleine Lichtblitze, die dann von
den Glasröhren auf den Wänden
des Observatoriums erfasst werden.
3CTP_006-007.qxd 18.06.2008 15:30 Uhr Seite 6
6 STERNE UND PLANETEN
DAS Als das Universum
abgekühlt war, formten sich
winzige Teilchen aus
Materie und Anti-Materie.
Die verbleibende Materie verteilte
sich im Universum. Die Schwerkraft zog
die Materie unterschiedlich stark an:
In dichteren Bereichen bildeten sich
WELTALL
Diese zerstörten sich zum später Galaxien, die unten blau darge-
Großteil nach einer stellt sind.
Sekunde wieder.
Vor etwa 13,7 Milliarden Jahren
> UNIVERSUM — alle Dinge, die im Weltraum existieren, z. B. Sterne, Planeten, Galaxien, …
wurde mit dem sogenannten
Urknall das Universum geboren.
Es entstanden Zeit, Raum und Im Labor er-
zeugte Elektronen
Energie und der Raum dehnte und Anti-Elektronen
(im Universum
sich rasend schnell aus. Dieses entstanden sie auf
natürliche Weise)
Wachstum dauert bis heute an.
Der Urknall ist das Hier machte
größte ungelöste das Universum einen
Rätsel der Wissen- plötzlichen Sprung bei
schaft. seiner Ausdehnung.
ZEITPUNKT WENIGER ALS EINE
NULL EIN BILLIONSTEL SEKUNDE 100 000
EINER SEKUNDE JAHRE
Woraus das Universum besteht
Dunkle Materie Neutrinos
(Werte sind gerundet):
Sterne
und Dunkle Energie 0,3 % 0,5 %
Nicht leuch-
Schwere Elemente
Einen Großteil des Universums kön- 0,03 %
tende gewöhn-
liche Materie
nen wir gar nicht sehen. Das liegt an 4%
der sogenannten Dunklen Materie,
die überall herumschwirrt und aus
einer unbekannten Substanz besteht.
Der ganze Weltraum ist außer-
dem voll von rätselhafter »Die Größe und das Alter des Kosmos
gehen über jede menschliche
Dunkler Energie.
Vorstellungskraft hinaus, und irgendwo,
ganz verloren inmitten von Endlosigkeit und
Dunkle Materie glüht blau, Dunkle Dunkle Ewigkeit, liegt unser Heimatplanet.«
gewöhnliche Materie Energie 70 % Materie 25 %
glüht pinkfarben (links). Carl Sagan (1934–1996)
Amerikanischer Astronom und Astrochemiker
> Die Sonne ist nur etwa ein Drittel so alt wie das Universum.
3CTP_006-007.qxd 18.06.2008 15:30 Uhr Seite 7
D A S W E LTA L L 7
Als das Universum auf Die erste Generation von Sternen entstand aus Die schweren Elemente der
ungefähr 3000 °C ab- Wasserstoff und Helium. Während ihres ersten Sterne bildeten Teile der
gekühlt war, bildeten sich »Lebens« baute sie schwerere Elemente auf – Sonne und anderer Sterne, die
http://www.space-agents.de/modules.php?name=MenuContent&cid=16&pid=69
aus kleineren Teilchen und als sie in einer Supernova starb, wurden es heute gibt. Die Temperatur
Atome (größtenteils diese Elemente im gesamten Raum verstreut. des Universums ist inzwischen
Wasserstoffatome). Das Bild unten zeigt, wie die »Geburt« des nach Milliarden von Jahren
ersten Sterns ausgesehen haben könnte. auf -270 °C gefallen.
Elektron
Proton
Wasserstoff-
atom
300 13,7
380 000 MILLIONEN MILLIARDEN JAHRE
JAHRE JAHRE (HEUTE)
WÄRMETOD UND ENDKNALL
Endknall
Wie sieht die Zukunft des Universums
aus? Der »Wärmetod« könnte eintreten,
wenn das Universum langsam weiter- Urknall
wächst, irgendwann alle Sterne erlö-
Das junge Universum ver- schen und es kalt und dunkel wird.
änderte sich zunächst rasend
Wahrscheinlicher ist allerdings der
schnell. Dann aber verringerte
sich das Tempo, weshalb »Endknall«: Das Universum wächst immer
dieser Zeitstrahl nicht ganz
schneller, bis sich die Galaxien, Sterne, Das Universum
maßstabgerecht ist.
Planeten und Atome eines Tages heute
gegenseitig vernichten. Wärmetod
3CTP_008-009.qxd 18.06.2008 15:31 Uhr Seite 8
8 STERNE UND PLANETEN
GALAXIEN
Die Sterne sind nicht gleichmäßig über das
Universum verteilt. Sie sind vielmehr zu
Galaxien zusammengeschlossen, von denen
> GALAXIE — Ansammlung von Sternen, Gasen, Staub und Dunkler Materie
jede Milliarden von Sternen enthält. Viele
Galaxien ähneln flachen Spiralen aus Sternen,
während andere eher wie Scheiben, Kugeln
oder sanft glühende Wolken aus Licht
aussehen.
Neue Sterne werden in
den Spiralarmen dieser
Galaxie geboren.
Eine Zwerggalaxie
Niemand weiß genau, wie sich
Galaxien bilden. Es ist aber
möglich, dass sie wie diese
Zwerggalaxie entstehen, die
viel, viel kleiner ist als unsere
Galaxie. Das rote Glühen in Die Whirlpool-Galaxie
der Mitte ist das Licht alter In den gekrümmten »Armen« von Spiral-
Sterne, während jüngere Sterne
in den äußeren Bereichen blau
galaxien werden Sterne geboren. Wie viele
leuchten. andere Galaxien entfernt sich auch die
Whirlpool-Galaxie von uns, da das Uni-
versum immer weiter wächst und die
Abstände zwischen den Galaxien größer
werden. Pro Sekunde entfernt sich diese
Galaxie 500 km von uns.
Der Andromedanebel
Diese Galaxie ist das entfernteste Objekt, das
wir von der Erde aus mit bloßem Auge er-
kennen können. Sie ist eine Billion Mal
heller als die Sonne – aber so weit weg,
dass man sie nur in den allerschwärzesten
Nächten sehen kann.
> Vor Milliarden von Jahren waren die meisten Galaxien aufgrund der vielen Sterne in ihnen blau.
3CTP_008-009.qxd 18.06.2008 15:31 Uhr Seite 9
G
GAALLAAXXIIEEN
S 9
http://www.weltderphysik.de/de/1094.php
Dieses verschwommene Glühen
stammt von einer kleinen Galaxie
nahe der Whirlpool-Galaxie.
Möglicherweise verursacht ihre
Schwerkraft die Geburt von
Sternen in den Whirlpool-Armen.
Galaxien
Galaxiesleuchten:
shine withDieses
both
Foto zeigt
visible andnicht nur sichtbares
invisible radiation.
Licht,
This sondern auch
photograph showsdienot
ultra-
just
violette
visible Strahlung
light but alsovon neuen
ultraviolet
Sternen im
radiation äußeren
from Ringinund
new stars the
die Hitzestrahlung
outer ring and heat von älte-
radiation
ren Sternen
from older stars in im
theKern.
core.
UNSERE GALAXIE – DIE MILCHSTRASSE
Unsere Sonne liegt
ziemlich weit außen
Der milchige Lichtstreifen am
auf einem Arm der Nachthimmel ist die Milch-
Milchstraße.
straße – unsere eigene Galaxie,
die wir von innen sehen. Sie
umfasst Milliarden von Sternen,
die den Kern der Galaxie um-
kreisen.
Von der Seite gesehen, ist die Die Milchstraße sieht von der
Galaxie flach. In der Mitte wölbt sich südlichen Erdhalbkugel heller aus,
ein gelber Kern von älteren Sternen. weil der Südpol grob in Richtung
des hellen Galaxiekerns zeigt.
3CTP_010-011.qxd 18.06.2008 15:31 Uhr Seite 10
10 STERNE UND PLANETEN
DAS SONNEN-
SYSTEM
Die Schwerkraft (= Anziehungskraft) der Sonne
> SCHWERKRAFT — gegenseitige Anziehung zwischen den Objekten
wirkt bis weit in den Weltraum hinein. Sie
Aufbau des
Sonnensystems
zieht Planeten, Monde, Trümmer und Staub an,
Die »inneren« Planeten bestehen
die alle zusammen das Sonnensystem bilden. hauptsächlich aus Gestein und Metall,
Ihre Schwerkraft und Bewegungsgeschwindig- die »äußeren« aus Eis und Gas. Denn
keit sind perfekt aufeinander abgestimmt. die Sonne erhitzt die inneren Bereiche
des Sonnensystems so sehr, dass hier
nur Welten aus Gestein und Metall
MERKUR
(Erste Landung: »überleben« können.
»Mariner 10« im Jahr 1974)
Volumen: 0,06 x die Erde ERDE
Masse: 0,06 x die Erde Volumen: 1,09 x 1012 km3
MARS
Länge eines Tages: 176 Erdentage Masse: 5,98 x 1024 kg
(Erste Landung:
Länge eines Jahres: 88 Erdentage Länge eines Tages: 24 Std.
»Mariner 4« im Jahr 1965)
Länge eines Jahres:
Volumen: 0,15 x die Erde
365,24 Tage
Masse: 0,11 x die Erde
Länge eines Tages: 24 Std., 37 Min.
Länge eines Jahres:
687 Erdentage
JUPITER
(Erste Landung:
VENUS »Pioneer 10« im Jahr 1973)
(Erste Landung: Volumen: 1266 x die Erde
»Mariner 2« im Jahr 1962) Masse: 318 x die Erde
Volumen: 0,85 x die Erde Länge eines Tages: 9 Std., 55 Min.
Masse: 0,82 x die Erde Länge eines Jahres: 12 Erdjahre
Länge eines Tages: 117 Erdentage
Länge eines Jahres: 225 Erdentage
Entfernung zur Sonne
Die inneren Planeten im Sonnensystem liegen
dicht beieinander, während sich die äußeren
Erde Planeten in großer Entfernung voneinander ver-
150 Mio km teilen. Dementsprechend groß ist der Zwischen-
raum ihrer Umlaufbahnen.
Venus
108 Mio km
Mars Jupiter
228 Mio km 778 Mio km
SONNE
Saturn
1,427 Mio km
Merkur
58 Mio km
> Vor Milliarden von Jahren gab es Dutzende Planeten in unserem Sonnensystem!3CTP_010-011.qxd 18.06.2008 15:31 Uhr Seite 11
DAS SONNENSYSTEM 11
DER BLICK VON AUSSEN
http://www.blinde-kuh.de/weltall/
Wären wir in der Lage, das Sonnensystem zu
Leere Region
verlassen und es uns als Ganzes anzusehen,
könnten wir die sonnenbeschienenen Planeten
nicht mehr erkennen. Hinter den Planeten wür-
den wir aber den ringförmigen Kuipergürtel
sehen, der aus Tausenden von Eisbrocken be-
steht und in die hohlkugelförmige Oortsche
Wolke mündet. Das gesamte Sonnensystem hat
einen Durchmesser von ungefähr zwei
Querschnitt durch die
Lichtjahren. Oortsche Wolke, die das
Sonnensystem umgibt.
»In den 20 bis 30 Jahren unserer
Raumfahrt haben wir alle Planeten des
Sonnensystems, vom Merkur bis zum
Neptun, erforscht.«
Carl Sagan (1934–1996)
Amerikanischer Astronom und Astrochemiker
SATURN NEPTUN
(Erste Landung: (Erste Landung:
»Pioneer 11« im Jahr 1979) »Voyager 2« im Jahr 1989)
Volumen: 752 x die Erde Volumen: 59 x die Erde
Masse: 95 x die Erde Masse: 17 x die Erde
Länge eines Tages: 10 Std., 39 Min. Länge eines Tages: 16 Std., 7 Min.
Länge eines Jahres: 29,5 Erdjahre Länge eines Jahres: 165 Erdjahre
URANUS
(Erste Landung:
»Voyager 2« im Jahr 1986)
Volumen: 64 x die Erde
Masse: 15 x die Erde
Länge eines Tages: 17 Std., 14 Min.
Länge eines Jahres: 84 Erdjahre
Uranus Neptun
2871 Mio km 4497 Mio km3CTP_012-013.qxd 18.06.2008 15:31 Uhr Seite 12
12 STERNE UND PLANETEN
DIE SONNE
Die Sonne ist eine riesige Kugel aus brennendem Gas.
Ohne Sonnenlicht und -wärme gäbe es auf der Erde
kein Leben – selbst unsere Atmosphäre würde ge-
> SONNE — Stern, den die Erde und die anderen Planeten unseres Sonnensystems umkreisen.
frieren! Obwohl sie 150 Millionen Kilometer von uns
entfernt ist, kann das Licht der Sonne unsere Augen
schädigen. Während sich die Erde um ihre
eigene Achse dreht, sieht es für uns so aus, als
würde die Sonne über den Himmel ziehen.
Nuklearer Hochofen
Die Sonne besteht größtenteils aus Wasser-
stoff. Tief in ihrem Inneren wandeln che-
mische Reaktionen den Wasserstoff in
Helium um. Wie in einem Reaktor wird dabei
jene Energie frei, die man als Sonnenlicht
spürt und sieht.
Himmlische Lichtshow
Die Sonne spendet Licht und Wärme, sendet
aber auch winzige Teilchen aus. In der Nähe
unseres Süd- und Nordpols werden diese
Teilchen vom Magnetfeld der Erde angezogen
und erzeugen seltsame farbige Lichter am
Nachthimmel – die »Polarlichter«.
> Pro Sekunde verliert die Sonne 4 Millionen Tonnen an Gewicht!3CTP_012-013.qxd 18.06.2008 15:31 Uhr Seite 13
DIE SONNE 13
Sonnensegel
Das Licht der Sonne drückt sanft gegen alles,
was es berührt. Raumsonden mit Sonnensegeln
http://web.address/12345/navigators.com
http://www.space-agents.de/modules.php?name=MenuContent&cid=16&pid=52
werden vom Sonnenlicht vorangetrieben – fast
wie Segelschiffe, die der Wind übers Wasser
weht.
Protuberanz
Mit Protuberanz ist eine riesige
Wolke aus glühendem Gas gemeint,
die auf der Sonne auflodert. Sie ist
viel größer als die Erde.
Dark patches known
as sunspots are caused
Sonnenflecken
by the Sun’ssind dunkle
powerful
Stellen, die dasfield.
magnetic starke Magnet-
They
feld
areder Sonne
darker erzeugt.
than the restSie sind
dunklerof als
the der
SunRest der Sonne,
because
weil sie kühler sind.
they are cooler.
»Ein Resultat der Evolution unserer
Sonne ... wird höchstwahrscheinlich die
Transformation unserer Erde zu einem
trostlosen, verkohlten Aschehaufen sein.«
Carl Sagan (1934–1996)
Amerikanischer Astronom und Astrochemiker
An der Oberfläche ist die
Sonne etwa 5500 °C heiß.
Sonnenfinsternis
Alle paar Monate steht der Mond
zwischen Sonne und Erde. So entsteht
eine Sonnenfinsternis, bei der die
Sonne schwarz zu werden scheint und
nur noch ein Lichtkranz (siehe rechts
oben) von ihr zu sehen ist. ERDE3CTP_014-015.qxd 18.06.2008 15:31 Uhr Seite 14
14 STERNE UND PLANETEN
MERKUR Bunte Krater?
Wie viele Fotos aus dem Weltraum
wurde auch dieses künstlich eingefärbt,
um die verschiedenen Bereiche deut-
UND VENUS licher hervorzuheben.
Metallhaltiger Bereich
> JAHR — die Zeit, die ein Planet braucht, um die Sonne einmal zu umrunden.
Merkur und Venus sind der Sonne viel näher als die Erde,
deshalb ist es dort viel heißer als bei uns. Die beiden Erstarrter
Lavastrom
Planeten bewegen sich außerdem schneller um die
Sonne, sodass die Jahre dort kürzer sind.
Kuiperkrater
Für diesen Bereich gibt es keine Aufzeichnungen,
weshalb er in Bildern immer leer gelassen wird.
Merkur
Der kleinste und der Sonne am nächsten lie-
gende Planet kühlt nachts rasend schnell ab.
Das liegt daran, dass er keine Atmosphäre
hat. Seine Tage sind bis zu 430 °C heiß,
während die Nächte kälter sind als in der
Antarktis! Dieses Bild ist zusammengesetzt
aus Fotos der Sonde »Mariner 10«, die
1974 zum Merkur flog. Sie entdeckte, dass
seine Oberfläche felsig und voller Krater ist.
Die Oberfläche des Merkurs ist
voller Gebirgsfalten. Sie haben sich
möglicherweise gebildet, als der
Planet kurz nach seinem Entstehen
abkühlte und schrumpfte.
> Obwohl der Merkur der Sonne näher ist als die Venus, ist die Venus der heißere Planet.3CTP_014-015.qxd 18.06.2008 15:31 Uhr Seite 15
MERKUR UND VENUS 15
Landkarte von der Venus
Dichte Wolken verbergen die
Venus vor unseren Teleskopen.
http://www.blinde-kuh.de/weltall/merkur.html
Deshalb schickte man 1989
die Magellan-Sonde los, um
den Planeten zu umkreisen
und per Radar zu karto-
grafieren. Die gelieferten
Daten zeigten, dass die Lavakuppeln
Oberfläche der Venus Viele der Phänomene,
verhältnismäßig welche die Magellan-Sonde
jung ist – nur eine auf der Venus entdeckt hat, sind
halbe Milliarde auf vulkanische Aktivitäten
Jahre alt. zurückzuführen. Diese Kuppeln
hier sind einzigartig – sie wurden
auf keinem anderen Planeten ge-
sehen. Möglicherweise sind
sie durch Lava-Ausbrüche
entstanden.
Vier Jahre lang um-
rundete die Magellan-
Sonde die Venus.
Die einzige Lichtquelle sind
Blitze, die die wolkige, düstere
Oberfläche der Venus erhellen.
Maat Mons, der
höchste Vulkan
auf der Venus Venus Die von der Magellan-
Sonde erzeugten 3-D-
Lange Zeit dachte man, dass die Venus in prähistori- Karten der Venus zeigen,
dass ein Großteil der
scher Zeit der Erde ähnelte. Tatsächlich ist sie aber felsigen Oberfläche aus
flachen Vulkanebenen
völlig unbewohnbar! Ihre Atmosphäre ist so dicht wie besteht.
unsere Ozeane, Regen aus Schwefelsäure fällt aus
ihrem wolkigen, gelben Himmel und verdampft, bevor
er den Boden erreicht hat. Und der Treibhauseffekt
heizt die Oberfläche der Venus auf 480 °C auf.3CTP_016-017.qxp 18.06.2008 15:32 Uhr Seite 16
16 STERNE UND PLANETEN
DIE ERDE
Das Leben auf der Erde ist nur möglich, weil
Während sich der Planet
allmählich aufheizt,
schmilzt das Eis an den
Polen. Überflutungen in
flacheren Gebieten sind die
schlimme Folge.
sich unser Planet in der richtigen Entfernung
zur Sonne befindet. Denn Lebewesen brau-
> FLÜSSIG — Zustand, bei dem eine fließende Substanz die Form ihres Behälters annimmt und darin eine Oberfläche bildet.
chen Wasser. Wäre unsere Erde aber weiter
von der Sonne entfernt, würde hier wie
auf dem Mars alles gefrieren. Wären
wir näher an der Sonne, würde das
Wasser wie auf der Venus kochen.
Pflanzen stellen Sauerstoff her,
den wir zum Atmen brauchen.
Außerdem nehmen sie Kohlen-
dioxid auf, das von uns aus-
geatmet wird.
Die Erdatmosphäre
Die Gasschicht der Atmosphäre hält die Erd-
oberfläche nachts warm und schützt sie tagsüber
vor den gefährlichen Sonnenstrahlen. Außerdem
sorgt sie dafür, dass der Wasserkreislauf erhalten
bleibt: Wenn Wasser in den Ozeanen verdampft,
bilden sich Wolken in der untersten Schicht der
Atmosphäre. Aus ihnen fällt das verdampfte Wasser
als Regen wieder zur Erde.
»Wir haben die Erde nicht von unseren Vorfahren geerbt,
vielmehr leihen wir sie uns von unseren Kindern.«
Indianische Weisheit
> Würde das gesamte Eis der Erde schmelzen, stiege der Meeresspiegel um 100 m an.3CTP_016-017.qxp 18.06.2008 15:32 Uhr Seite 17
DIE ERDE 17
Seit mehr als drei Milliarden Jahren gibt es
Leben auf der Erde – den Menschen aber
erst seit ca. 100 000 Jahren. Er hat den
http://www.zdf.de/ZDFxt/module/space/start.html
gesamten Planeten verändert. So ist das
Leuchten der Großstadtlichter sogar aus
dem Weltraum zu sehen.
DIE JAHRESZEITEN
Da die Erdachse schräg liegt, ist immer
eine Erdhalbkugel der Sonne zugewandt,
während die andere von ihr abgewandt
ist. Wenn also auf der einen Halbkugel
Sommer ist, ist auf der anderen Winter.
Die Jahreszeiten ändern sich, während
die Erde innerhalb eines Jahres die
Sonne einmal umkreist. Tag und Nacht
entstehen, weil sich die Erde inner-
halb von 24 Stunden einmal um
ihre eigene Achse dreht.
Auf der Nordhalbkugel, die
der Sonne abgewandt ist,
herrscht Winter.
Erdachse
Äquator
Tag Nacht
Auf der Südhalbkugel, die
der Sonne zugewandt ist,
herrscht Sommer.
Plattenbewegungen
Tief unter der Erde ist es so heiß, dass
selbst das Gestein schmilzt. Auf diesen
Auf der Erde gibt es über zwei unvorstellbar heißen Lavaseen treiben
Millionen Arten von Lebe-
riesige Steinmassen, die man auch
wesen. Jede Art hat sich an das
Leben in ihrer jeweiligen Um- »Platten« nennt. Stoßen diese Platten an-
gebung angepasst – etwa die einander, entstehen an der Oberfläche
Pinguine, die in ihrer frostigen Vulkane und Erdbeben.
Heimat überleben können.18-19 Mars NEW.qxp 18.06.2008 15:32 Uhr Seite 2
18 STERNE UND PLANETEN
DER MARS
Vor rund 150 Jahren glaubten Astronomen, auf der Mars-
oberfläche Kanäle zu erkennen, die sie für Schöpfungen
einer außerirdischen Zivilisation hielten. Obwohl sich
> MARS — von der Sonne aus gesehen der vierte Planet; benannt nach dem römischen Kriegsgott Mars.
Die Panoramakamera hilft
Der Mars-Rover
das als falsch herausstellte, ist die Idee vom »Leben auf dem Rover, in einem
mehrere Kilometer großen »ExoMars«
dem Mars« geblieben. Der Mars ist unser zweitnächster Gebiet zu navigieren.
Nachbar und mit seinen Eiskappen, Jahreszeiten,
Vulkanen und Wüsten der Erde am ähnlichsten. Vor Solarzellen
langer Zeit existierten dort sogar Seen und Flüsse.
Mars
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ExoMars
Der ExoMars-Rover soll 2014 als Teil eines Projekts
der ESA (European Space Agency = Europäische Welt-
raumbehörde) mit der Erforschung des Mars beginnen. Er
wird zu diesem Zweck mit einem Raumfahrzeug zum Mars Sechs Reifen mit ausgeprägtem
Profil sorgen dafür, dass sich der
befördert. Ballone oder Fallschirme sollen die Landung dämp- Rover über die felsige Oberfläche
fen. Seine Aufgabe wird die Untersuchung des Marsgesteins des Planeten bewegen kann.
sein, das »Viking 2« zufolge giftige Chemikalien enthält.
> Der Mars ist rot, weil er buchstäblich rostet! Das Eisen in seinem Wüstensand reagierte mit Sauerstoff und färbte alles rot.18-19 Mars NEW.qxp 18.06.2008 15:32 Uhr Seite 3
DER MARS 19
Parabolantenne
EISIGER MARS zur Kommunikation
mit der Erde
Dieser hellblaue Fleck ist ein
http://www.dlr.de/mars/
Dieses Gerät ver-
gefrorener See innerhalb eines wendet Radarwellen,
um bis zu 1 km unter
Kraters in den nördlichen die Planetenober-
Marsebenen. Das Foto wurde fläche zu »sehen«.
2005 von der ESA-Sonde
»Mars Express« aufgenommen.
Wasser kann hier nicht in
flüssiger Form bestehen: Es ist
zu kalt auf dem Mars! Solarzellen zur
Energieversorgung
der Sonde
Die Marssonde »Reconnaissance«
Diese Sonde erreichte den Mars 2006 und umkreist den
Planeten noch heute. Sie soll die Planetenoberfläche
fotografieren, das Wetter beobachten sowie Gestein und
Eis studieren. »Reconnaissance« hält außerdem Ausschau
nach den besten Plätzen für eine zukünftige Landung
auf der Oberfläche.
Der gefrorene Norden
Dieses Foto der nördlichen Mars-
Polarregion stammt von der
Raumsonde »Reconnaissance«. Es
zeigt fast 2 km hohe Steilklippen,
die vollständig vereist sind.
Nord- und
Südpol des
auf der Er Mars sind
de immer wie
hier schru gefroren.
mpfen od Auch
Eiskappen er wachse
je nach Ja n die »Wenn der Mars-Rover
hreszeit.
einen Stein findet, der be-
weisen kann, dass es einst Leben
auf dem Mars gab, wird das ohne
Zweifel die bedeutendste Entdeckung in
der Geschichte der Wissenschaft sein.«
David McNab und James Younger
Autoren und Produzenten von
Wissenschaftsdokumentationen3CTP_020-021.qxp 18.06.2008 15:32 Uhr Seite 20
20 STERNE UND PLANETEN
Der große rote Fleck auf
dem Jupiter ist ein riesiger
Orkan, der schon seit
Jahrhunderten tobt.
Ganymed, der größte Mond
unseres Sonnensystems, ist
größer als Merkur.
Kallisto besteht
hauptsächlich
aus Eis.
Ios Oberfläche
ist voller aktiver
Vulkane.
Europa hat unter
einer eisigen Kruste
JUPITER
ganze Seen aus
flüssigem Wasser.
Viele Monde
UND SATURN
Jupiter hat mindestens 63
Monde. Viele von ihnen stehen
aufgrund der Schwerkraft so,
dass immer dieselbe Seite zu
Jupiter zeigt. Einige, darunter
Jupiter und Saturn sind Gasriesen. In ihren tiefen Atmosphären
> KERN — innerster Bereich eines Planeten
Io, erwärmen sich. Andere
verbergen sich Kerne aus Stein und Eis. Jupiters Ring besteht aus zerfallen langsam und ihr Staub
bildet »Ringe« um den
dünnen Staubschwaden, der Ring von Saturn aus groben Eis- Planeten.
klumpen. Beide haben mindestens je 60 Monde! Die schnelle
Drehung der mächtigen Sterne ist der Grund dafür, dass die Tage
dort extrem kurz sind. Und wegen der Resthitze aus ihren
Entstehungstagen herrschen sowohl auf Jupiter als auch auf
Bitte 1 Zeile kürzen
Saturn endlose Stürme.
> Jupiter ist so groß, dass alle anderen Planeten in ihn hineinpassen würden.3CTP_020-021.qxp 18.06.2008 15:32 Uhr Seite 21
J U P I T E R U N D S AT U R N 21
http://www.blinde-kuh.de/weltall/saturn.html
Jupiter
Jupiter ist der Riese unseres Sonnen-
systems, da er gewaltiger ist als alle
anderen Planeten zusammen. Er ist
von tödlicher Strahlung und einem
mächtigen Magnetfeld umgeben.
Seine Atmosphäre besteht aus einem
Gemisch giftiger Gase. Am Nacht-
himmel erscheint Jupiter oft als der
hellste Stern.
Leichtgewicht
Der Saturn ist 95-mal so schwer wie
die Erde. Gemessen an seiner Größe
Die Ringe des Saturns sind hier eingefärbt. ist er aber der leichteste Planet unseres
Die pinkfarbenen Teile bestehen in Wirklichkeit Sonnensystems. Dieses Verhältnis von
aus großen Gesteinsbrocken, die grünen und Größe zu Gewicht bedeutet, dass er
blauen Ringe enthalten auch kleine Bruch- auf Wasser schwimmen würde!
stücke.
Saturn
Sein Ringsystem besteht aus Milliarden von vereisten
Gesteinsbrocken, die den Planeten umkreisen. Mög-
licherweise sind diese Brocken Überreste eines mond-
großen Objekts, das von der Schwerkraft des Saturns
in Stücke gerissen wurde.3CTP_022-023.qxp 18.06.2008 15:33 Uhr Seite 22
22 STERNE UND PLANETEN
URANUS
UND NEPTUN
Uranus und Neptun, die beiden äußersten Planeten
> ORBIT — die Umlaufbahn eines Objekts um ein anderes Objekt im Weltraum
unseres Sonnensystems, sind genau wie Jupiter und
Saturn Giganten aus Gas. Sie kreisen in großer
Entfernung um die Sonne – deshalb ist es auf beiden
kalt und dunkel. Aufgrund ihrer riesigen Umlauf-
bahnen dauert ein Jahr bei Uranus 84-mal, bei Neptun
165-mal so lang wie auf der Erde.
Uranus
Der von dunklen Gesteinsringen umgebene Riese wurde
1781 von dem englischen Astronomen William Herschel
entdeckt. Die erste Raumsonde erreichte ihn 197 Jahre
später. Der Planet erscheint uns wegen des Methangases
in seiner Atmosphäre grün. Er dreht sich sozusagen auf
der Seite liegend um seine Achse, vielleicht weil er
irgendwann mit einem anderen Himmelskörper
zusammengestoßen ist.
Miranda,
ein Uranusmond
Die Oberfläche von Miranda ist extrem
zerklüftet. Manche Wissenschaftler vermuten
deshalb, dass der Planet vor langer Zeit
zertrümmert und dann durch die Schwer-
kraft wieder zusammengepresst wurde.
> In den Polgegenden des Uranus kann eine einzige Nacht länger als 40 Erdjahre dauern!3CTP_022-023.qxp 18.06.2008 15:33 Uhr Seite 23
URANUS UND NEPTUN 23
Instrumente zur
Speicherung von
Reisen zu entfernten Welten Daten über Ener-
Die Zwillingssonden »Voyager 1« und gie und Licht
»Voyager 2« erforschten in den 1970er-
http://www.blinde-kuh.de/weltall/neptun.html
und 1980er-Jahren die äußeren Plane-
ten. Sie sollen nun tief in den Raum
Riesige weiße Wolken
jenseits des Sonnensystems vordringen. aus Methanhydrat
Allerdings werden sie ihre Funktions- werden von heftigen,
fähigkeit schon etwa im Jahr 2020 Generatoren düsteren Stürmen über
erzeugen elek- den Neptun getrieben.
verlieren.
trische Energie.
Parabolantenne
»Voyager 2« nutzte
Ein Magnometer
Uranus’ Schwerkraft,
am Arm misst
um sich selbst in
magnetische Kräfte.
Richtung Neptun
abzustoßen.
»Ich sah, ach, ich sah als Erster der Menschheit die
Scheibe meines neuen Planeten, die jenseits unserer
Tumulte in jenem Reich des Friedens dahingleitet.«
Herschels Entdeckung von Uranus
aus Alfred Noyes’ Gedicht »The Torch-Bearers« (dt. Die Fackelträger), 1937
Neptun
Neptun hat seinen Namen vom
römischen Gott des Meeres. Im
Unterschied zu anderen Riesen-
planeten sind manche seiner Ringe
nur unvollständige Bögen. Dieser
kalte Planet erzeugt im Inneren
Wärme, die wiederum sein extremes Auf dem Neptunmond Triton ist
Stickstoff hauptsächlich in gefrorener
Klima beeinflusst. Allerdings ist Form vorhanden. Manchmal jedoch
schießt das Gas in flüssigen Strahlen
Neptuns größter Mond Triton nach oben, bevor es von Höhen-
vermutlich der kälteste Mond im winden seitwärts gedrückt wird.
gesamten Sonnensystem.UNVERKÄUFLICHE LESEPROBE
Mike Goldsmith
WissensWelten - Sterne und Planeten
DEUTSCHE ERSTAUSGABE
Gebundenes Buch, Pappband, 48 Seiten, 25,0 x 28,0 cm
ISBN: 978-3-570-13626-3
cbj
Erscheinungstermin: August 2009
Für neugierige Entdecker zum Nachschlagen, Nachfragen und Staunen!
Wie ist das Universum entstanden? Gibt es Leben auf dem Mars? Und was ist eine
Whirlpool-Galaxie? Atemberaubende Fotos und spektakuläre 3-D-Illustrationen bringen Licht
in die faszinierenden Geheimnisse des Weltalls. Anschaulich und eingängig wird hier alles
Wissenswerte zum Thema Sterne und Planeten erklärt: wie eine Raumfähre funktioniert, was
Schwarze Löcher sind und warum es sogar im Weltraum Müll gibt …
• Kompaktes, umfassendes Expertenwissen übersichtlich gegliedert
• Fotorealistische und dreidimensionale Bilder für faszinierende Einblicke
• Mit Register, ausführlichem Glossar und weiterführenden WeblinksSie können auch lesen
