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Artikel-Thema: Uranus - Siebenter Planet im SonnensystemBeschreibung: Der 🪐 Planet Uranus wurde erst im Jahr 1781 entdeckt und ist einer der ✅ äußeren Planeten im Sonnensystem mit markanter Schräglage.
Bis zum Jahr 1781 dachten die Menschen, dass das Sonnensystem mit dem Saturn endet, weil darüber hinaus waren keine Planeten bekannt. Doch die Menschen lagen falsch und durch Friedrich Herschel, einem britischen Astronomen, wurde der Uranus als siebenter Planet entdeckt.
Dabei dachte Herschel zuerst daran, einen Kometen gefunden zu haben, doch seine Informationen an Kollegen brachten die Erkenntnis zum Vorschein, dass es sich um einen noch unbekannten Planeten handeln musste. Um Uranus gab es ungewöhnliche Diskussionen, was den Namen betraf, denn Herschel wollte den Planeten "Georgium Sidus" (Georgs Stern) nennen, weil er selbst an den Hof von König Georg III. gerufen wurde. Dagegen gab es viele Proteste und man einigte sich später auf Uranus, ein Name, der seine Wurzeln in der klassischen Mythologie hatte, wie alle anderen Planeten auch.
Über den Uranus weiß man noch nicht sehr viel. Man vermutet, dass es im Inneren einen Gesteinskern aus Silikaten und Eisen gibt. In der Atmosphäre gibt es Methanwolken, die durch heftige Winde über den Planeten gejagt werden. Die Wolken selbst sind selten von Dauer und es gibt auch sonst keine erkennbaren Strukturen wie dunkle Flecken oder andere Besonderheiten. Durch die Menthanwolken erscheint der Planet bläulich-grün, denn die rote Farbe wird absorbiert, die genannten beiden Farben aber reflektiert.
Die Atmosphäre selbst setzt sich aus Wasserstoff und Helium zusammen. In der Atmosphäre bilden sich Eiswolken, eine Folge von Eiskristallen, die sich zu einem Methaneis vereinigen und später zu festen Eisschichten werden. Diese werden langsam um den Planeten bewegt.
Die Rotationsachse ist um 98° geneigt, weshalb die Vermutung nahe liegt, dass der Uranus einmal von einem großen Körper getroffen wurde. Obwohl die Geschichte der Entstehung des Sonnensystems schon lange erzählt war, gibt es immer wieder neue Erkenntnisse und das betrifft auch den Uranus, weil man nämlich die Neigung nicht erklären konnte.
Ein Körper mag den Uranus getroffen haben, aber die aktuelle Erforschung geht davon aus, dass es eine andere Reihenfolge gab und der Neptun dem Saturn gefolgt war und dann als äußererer Planet der Uranus gegeben war. Die beiden äußeren Planeten haben aber offenbar den Platz getauscht und dabei hat der Neptun einen kleinen "Ellbogencheck" ausgeteilt und den Uranus deshalb diese Neigung verpasst, ehe die heute bekannten Bahnen eingenommen worden sind. Ob das so war ist noch unsicher, aber damit wäre eine schlüssige Erklärung für die Neigung des Uranus gegeben.
Durch die Neigung sind Jahreszeiten entstanden, die exakt 21 Erdjahre dauern, weil der Uranus 84 Jahre braucht, um die Sonne einmal zu umkreisen. Das bedeutet auch, dass die der Sonne abgewandte Seite sehr lange im Schatten liegt. Es kommt zu heftigen Stürmen, wenn die Jahreszeiten wechseln, weil die warme Sonnenluft auf die abgekühlte Oberfläche trifft. Ein Tag am Uranus dauert 17 Stunden und 14 Minuten.
Auch der Uranus gehört wie Saturn und Jupiter zu den Planeten mit vielen Monden. In der Zwischenzeit sind 27 Monde bekannt und anerkannt.
Der Planet Uranus wurde sehr spät entdeckt und damit veränderte sich die Sichtweise, wonach das Sonnensystem mit dem Saturn enden könnte. Er ist mit dem Neptun zusammen ein Gasplanet, aber kein Gasriese wie Jupiter und Saturn, weshalb man auch überlegt, die beiden äußeren als uranusähnlich zu katalogisieren. Immerhin ist der Uranus am Äquator viermal so groß wie die Erde, doch ein Winzling im Vergleich zu Saturn und erst recht zum Jupiter. Obwohl er spät gefunden wurde, weiß man heute aber doch schon einige Details über den inneren Aufbau.
Im Zentrum hat der Uranus einen kleinen Gesteinskern, womit Ähnlichkeiten mit den Gasriesen gegeben ist, auch der noch weiter außen befindliche Neptun hat einen Gesteinskern. Aber der große Unterschied zu Saturn und Jupiter besteht darin, dass jene Gasriesen um den Kern herum eine komprimierte Hülle aus Wasserstoff haben. Das ist beim Uranus anders, denn er hat einen Mantel aus Wasser, Methan und Ammoniak und ist in seiner Erscheinungsform mit Eis vergleichbar. Vor allem ist der Unterschied zu Saturn und Jupiter insofern gegeben, als diese rund um den Kern mehr Wasserstoff als Helium aufweisen.
Im Zentrum des Planeten dürfte es einen Druck um die acht Millionen bar haben. Eine Temperatur von ungefähr 5.000 Grad Celsius wird angenommen. Auffällig ist beim Planeten Uranus, dass er offensichtlich keinen Wärmevorrat mehr hat. Das ist bei den anderen äußeren Planeten nicht der Fall. Hier kommt aber wieder die starke Neigung von 90 Grad zum Tragen, die man durch eine Kollision mit einem anderen Himmelskörper verursacht sieht oder wie ausgeführt die Bahnüberschneidung mit dem Neptun. Es ist durchaus möglich, dass die Wärme dabei verloren ging. Aber es gibt noch viele Fragestellungen und so auch verschiedene Theorien. Eine besagt, dass die oberen Schichten des Mantels den Wärmetransport aus dem Inneren des Uranus unterbindet.
Der Uranus ist zwar sehr weit von der Erde weg und wurde erst spät entdeckt, noch später wurden seine vielen Ringe gefunden, doch man weiß doch schon einiges über den Himmelskörper als einen der äußeren Planeten im Sonnensystem und das betrifft auch die Zusammensetzung seiner Atmosphäre.
Die Atmosphäre besteht im wesentlichen aus Wasserstoff, Helium und Methan. Wasserstoff ist mit einem Anteil von 82,5 % am häufigsten anzutreffen, Helium hat einen Anteil von über 15 %. Interessant ist dabei, dass das Massenverhältnis von Helium zu Wasserstoff 0,26 beträgt und damit fast gleich ist mit jenem der Sonne mit 0,27.
Der Planet hat drei verschiedene Schichten, die die Atmosphäre zusammensetzen. Die Troposphäre reicht bis 50 Kilometer Höhe, darüber liegt die Stratosphäre von 50 bis 4.000 Kilometer. Schließlich gibt es noch die Thermosphäre oder Korona, die bis 50.000 Kilometer Höhe reicht.
Mit der Troposphäre ist die unterste Schicht genannt, bei der mit Fortdauer der Höhe auch die Temperatur deutlich abfällt. Sie enthält fast die ganze Masse der Atmosphäre und ist für die planetarische Wärmeausstrahlung hauptverantwortlich. In der Troposphäre befinden sich auch die Wolken und damit die Wetterküche, aber es gibt wenige Wetterphänomene, was der Theorie nach damit zusammenhängt, dass der Uranus kaum mehr Wärmevorräte zu haben scheint. Hier gilt wieder, dass die Neigung von fast 98 Grad vermutlich nach einem Zusammenprall mit einem anderen Himmelskörper verantwortlich sein könnte.
Die Wolken selbst bestehen vor allem durch Partikel gefrorenen Methans, das erhitzt nach oben steigt und in den äußeren Schichten kondensiert. Die Temperaturen erreichen in der Troposphäre um die minus 200 Grad Celsius, gemessen wurden auch schon minus 221 Grad.
Die zweite Schichte ist die Stratosphäre, bei der ein umgekehrter Effekt eintritt. Denn je höher man in dieser mittleren Schicht aufsteigt, umso wärmer wird es. Das könnte mit der solaren UV- und IR-Strahlung zusammenhängen, die auf Teile von Methan und Kohlenwasserstoff treffen. Dabei fällt aber auf, dass die Kohlenwasserstoffe in der Atmosphäre des Uranus weit geringer anzutreffen sind als bei den anderen Gasplaneten des Sonnensystems.
Die oberste Schicht ist die Thermosphäre und Korona. Hier hält sich die Temperatur stabil und erreicht 526 bis 576 Grad Celsius. Damit ist diese oberste Schicht deutlich wärmer als bei anderen Planeten, zum Beispiel beim Nachbarn Saturn. Warum man hier in diesem Bereich bis 50.000 Kilometer über der Oberfläche des Uranus so eine Wärmeentwicklung hat, weiß man aktuell nicht.
Der Uranus ist nach dem Jupiter und dem Saturn der dritte Planet des Sonnensystems, der Ringe besitzt. Der Jupiter hat drei Ringe, der Saturn gar sieben Stück, doch der Uranus übertrifft beide zusammen, denn es sind insgesamt elf Ringe entdeckt worden. Auch der Neptun, der in der Reihenfolge der Planeten dem Uranus folgt, besitzt viele Ringe. Derzeit sind neun erkannt, es könnten aber noch mehr werden. Bis dahin hat Uranus die meisten Ringe im Sonnensystem.
Eine erste Erforschung der Ringe erfolgte im Jahr 1977, als der Uranus vor einem Stern vorbeizog. Damals wollte man eigentlich den Durchmesser des Planeten ermitteln, aber es fiel auf, dass der Stern mehrfach blinkte und zwar jeweils fünfmal bevor und nachdem der Uranus den Stern verdeckte, was auf ein fünfteiliges Ringsystem hinwies.
In der Zwischenzeit weiß man, dass der Uranus elf Ringe hat, die völlig unterschiedlich genannt wurden.
Diese Ringe sind wesentlich dunkler als jene des Saturn und daher schwer zu beobachten. Sie bestehen auch aus feinerem Material, weshalb sie auch erst sehr spät, nämlich 1977, entdeckt werden konnten.
So wie beim Saturn gibt es auch beim Uranus Schäfermonde, zumindest weiß man vom Mond Cordelia, der sich innerhalb des Ringsystems befindet und durch seine Graviation für die Gleichmäßigkeit der Ringe sorgt. Dieses Phänomen wurde vor allem durch den Saturn kennen gelernt. Ein Mond befindet sich im Einzugsgebiet der Ringe und durch seine Schwerkraft werden die Ringe stabilisiert. Solche als Schäfermond bezeichnete Monde sind die Erklärung dafür, warum die Ringe über so langen Zeitraum stabil erhalten bleiben können.
Der Uranus hat mit dem Saturn und dem Jupiter zwei Faktoren gemeinsam: alle drei Planeten haben Ringe und alle drei Planeten haben eine große Zahl an Monden, wobei die meisten erst in den letzten Jahren entdeckt wurden. Doch die Monde vom Uranus haben eine sehr ungewöhnliche Spezialität. Während im gesamten Sonnensystem die Namen auf die klassische Mythologie bezogen sind, erhielten die Monde des Uranus Namen, deren Quelle in der Literatur zu finden sind.
Schon der Entdecker des Uranus, Friedrich Wilhelm Herschel, konnte zwei Monde festlegen. Sein Sohn, ebenfalls Astronom, gab ihnen die Namen Titania und Oberon, Namen, die aus Shakespeares "Ein Sommernachtstraum" stammten. William Lassell, ein weiterer britischer Astronom, fand 1851 zwei weitere Monde des Uranus, die John Herschel Ariel und Umbriel nach Alexander Popes "Der Raub der Locke" benannt hatte.
Die Suche nach neuen Monden ist noch nicht abgeschlossen, doch in den letzten Jahren stieg die Zahl stark an. Aktuell sind 27 Monde des Uranus bekannt und auch offiziell anerkannt. Bei Jupiter und Saturn gibt es noch einige Monde, die eine offizielle Bestätigung benötigen. Zwar sind diese beiden Gasriesen mit 50 bis 60 oder gar über 70 (Jupiter) Monde ausgestattet, doch auch der Uranus mit 27 Stück ist reichlich ausgestattet - vergleicht man dies mit zwei Monde beim Mars oder einem bei der Erde.
Von den bekannten 27 Uranusmonden ist Titania der größte, knapp gefolgt von Oberon, dessen Durchmesser nur um 50 Kilometer kleiner ist. Die meisten Uranusmonde weisen eine vereiste Oberfläche auf, die viele Krater beinhaltet. Es wurden auch Hinweise gefunden, wonach es auf den Monden des Uranus zu Verwerfungen im Gestein gekommen sein könnte.
Im Rahmen der langen Reise von Voyager 2 konnte der Uranusmond Miranda untersucht werden. Zwar war nur die Südhemisphäre zu sehen, aber die zeigte erstaunliche Eindrücke. Zum einen wirkte der Mond völlig zertrümmert mit zahlreichen Eisklippen, die bis zu 20 Kilometer hoch sind - also mehr als doppelt so hoch als der Mount Everest, der höchste Berg der Erde.
Außerdem verwarf man die Theorie von ständigen Einschlägen, die diese Klippen vielleicht erklären hätten können. Stattdessen glaubt man heute, dass es sich um einen Effekt handelt, der als Upwelling bekannt ist. Dabei drückt warmes Eis unter der Oberfläche nach oben.
Der Uranus ist Spitzenreiter in Sachen Ringe, denn er hat elf Planetenringe, mehr als irgendein anderer Planet im Sonnensystem und er hat auch viele Monde - 27 nach bisherigen Erkenntnissen.
Die durchschnittliche Entfernung zur Sonne beträgt 2.872.460.000 Kilometer. Die geringste Entfernung liegt bei 2.741.300.000 Kilometer, die maximalste Entfernung bei 3.003.620.000 Kilometer.
Der Uranus umkreist die Sonne mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 7 Kilometer pro Sekunde. Zum Vergleich: die Erde ist mit 30 km/s unterwegs.
Der Durchmesser des Uranus beträgt 51.118 Kilometer (Erde: 12.756 km), der Umfang 160.592 km (Erde: 40.075), die Fläche 8.115.600.000 km² (Erde: 510.072.000).
Der Uranus hat 27 Monde (Erde: 1) und die Neigung der Rotationsachse beträgt 98° (Erde: 23,5°). Der Uranus hat außerdem elf Ringe.
Der Uranus braucht für einen vollständigen Umlauf um die Sonne 30.687 Erdtage, also 84 Erdjahre. Für eine vollständige Rotation um die eigene Achse braucht der Uranus 17 Stunden und 14 Minuten.
Die durchschnittliche Temperatur auf der Oberfläche beträgt -216°C. Obwohl es Jahreszeiten auf dem Planeten gibt, ändern sich die Temperaturen praktisch nicht, weil die Sonne zu weit entfernt ist.
Die Atmosphäre besteht aus Wasserstoff, Methan und Helium.
Der atmosphärische Druck hängt von der Tiefe ab.
Die Masse des Uranus beträgt 8,683 x 1025 kg, weshalb er 14,5 mal schwerer ist als die Erde.
Eine Oberfläche gibt es nicht, denn der Uranus hat keine feste Oberfläche. Stattdessen gibt es blaugrüne Wolken aus winzigen Methankristallen.
Die Entstehung des Sonnensystems wird durch Theorien sehr gut erklärt, obwohl niemand dabei war. Doch es ist noch gar nicht so lange her, dass man den Pluto entdeckt hat, also lernt man ständig dazu.
Fix ist, dass die Sonne im Zentrum steht und ihre Energie zum Leben auf der Erde benötigt wird. Es folgen die Felsenplaneten vom Merkur über die Venus bis zu Erde und Mars und somit recht bis sehr kleine Planeten. Dann kommt ein größerer Abstand ohne Planet, in dem sich der Asteroidengürtel befindet. Es folgen die Gasriesen von Jupiter über Saturn bis zu Neptun und Uranus. Ganz draußen, Milliarden Kilometer von der Erde entfernt, gibt es den Pluto wieder als Felsenplanet, der zum Zwergplaneten abgestuft wurde und den Abschluss bildet der Kuipergürtel.
Ein eigenes Thema ist, dass die meisten Planeten eigene Monde haben, die um die Planeten kreisen. Die Erde hat nur ein Stück, aber in Relation zur Größe der Erde ist das sogar ein sehr großer Mond.
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