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Lernkarten
Beitrag Galilei's zur Erforschung des Sonnensystems
- Erfindung des Fernrohrs
Entdeckungen/Erkenntnisse als Folge des Fernrohrs
- Jupitermond
- Oberflächenstrukturen des Mondes
- Zusammensetzung der Milchstraße aus vielen einzelnen Sternen
- Sonnenflecken
- Erhellung ds Mondes durch Erdschein
- Ausdehnung Planeten ggüber Fixsternen
- Venusphasen (analog zu Mondphasen)
Errungenschaften Johannes Kepler's
- (16./17. Jh)
- von idealen Kreisbahnen zur Einführung von Ellipsen und Aufstellung der drei Kepler'schen Gesetze
- heliozentrisches Weltbild bestätigt
- Anziehungskräfte des Mondes sind Ursachen für Gezeiten auf der Erde
Aufbau des Sonnensystems
- Sonne - Merkur - Venus - Erde - Mars - Asteroidengürtel - Jupiter - Saturn - Uranus - Neptun - (Pluto)
Asteroidenhauptgürtel: Grund f. Existenz
- Gravitation Jupiter → es konnten sich keine Planeten bilden → hohe Relativgeschwindigkeiten zwischen den Planetesimalen → Zerfall überwog durch Kollision die Akkretion
Entstehung des Sonnensystems
- vor ca. 4,5 mrd. Jahren
- Kollaps Gas-Staub-Wolke → Protostern
- Protoplanetare Scheibe
- Planetesimale (Akkretion aus Staub)
- Planeten (Zusammenstöße von Planetesimalen)
Definition Planetesimale
- Bausteine der Planeten
- Asteroiden und Kometen sind deren Überreste
Definition Stern
heißes Gas und Plasma; massereich und selbstleuchtend
Merkmale Planeten
- Umlaufbahn um die Sonne
- Hydrostatisches Gleichgewicht
- Dominierendes Objekt in Umlaufbahn
Merkmale Planetoide
- Umlaufbahn um die Sonne
Def. Monde
natürliche Satelliten um Objekt größerer Masse
Merkmale Asteroiden
- Umlaufbahn um die Sonne
- größenmäßig zwischen Meteoriden und Zwergplaneten
- "Kleinplaneten"
Transneptunische Objekte (TNO)
mittlere Umlaufbahn jenseits des Neptunorbits
Kometen
- Koma (durch Ausgasungen in Sonnennähe)
- Schweif
Meteoriden
größenmäßig zwischen interplanetarem Staub und Asteroiden
Beschreibe Termination Shock
- Wechselwirkung des solaren Teilchenwindes mit interstellarem Medium
- starke Abbremsung der Sonnenteilchen
Heliosphäre
Wirkungsbereich des Sonnenwindes und mitgeführter Magnetfelder
Heliosheath
keine solare Einwirkung mehr
Oort'sche Wolke
- Einflussgrenze der Gravitationswirkung der Sonne
- Grenze des Sonnensystems
- ø 200.000 AU (1.87 Ly von der Sonne)
Zentrum der Milchstraße
Schwarzes Loch
Was macht die Erde so einzigartig?
- Atmosphäre
- Biosphäre
- Hydrosphäre
- Lithosphäre
Ursache der Periheldrehung des Merkur
Unterschiedliche Verzerrung durch Sonnengravitation in Sonnennähe und -ferne (allg. Relativitätstheorie)
Was ist die 3:2-Spin-Orbit-Resonanz des Merkur? Ursache?
- Merkur rotiert 3x, während er Sonne 2x umläuft
- Ursache: Asymmetrische Massenverteilung
Missionen zum Merkur
- Mariner 10 ('73)
- Messenger (2004)
- BepiColombo (geplant für 10/2018)
Besonderheit bei Mariner 10
- Erster Gravity Assist (Venus)!
- Nutzung eines günstigeren Trägersystems
Trajektorie Mariner 10
- Fly-by Venus
- Fly-by Merkur (3x)
Experimente auf Mariner 10
- Kameras
- Magnetometer
- Plasma-Experiment
- Teleskop f. geladene Teilchen
- Ultraviolettspektrometer
- Infrarot-Radiometer
Trajektorie Messenger
- Fly-by Erde
- Fly-by Venus (2x)
- Fly-by Merkur (3x)
- Merkur-Orbit
- Einschlag
Ziele BepiColombo
- besseres Verständnis der hohen Dichte (nach Erde die höchste, für Objekt dieser Größe untypisch)
- Eisenkern?
- Kern flüssig oder fest, tektonisch aktiv?
- Herkunft des Magnetfeldes
- Test Relativitätstheorie (Periheldrehung)
- Krater in Polregion
- Schwefel oder Wassereis?
- Herkunft der Exosphäre, Wechselwirkung von planetarem Magnetfeld und Sonnenwind
Konzept BepiColombos
- japanischer Orbiter → MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter)
- Sonnenschild MOSIF
- schützt vor Sonneneinstrahlung (1413 W/m^2)
- europäischer Orbiter → MPO (Mercury Planetary Orbiter)
- Elektrisches Antriebsmodul → MTM (Mercury Transfer Module?)
- Transfer Erde-Merkur
Trajektorie BepiColombo
- Swing-by Erde
- Swing-by Venus (2x)
- Swing-by Merkur (5x)
- Einschwenken in Umlaufbahn
- Ende
- Ende optional erweitert
Antrieb BepiColombos
- 4 elektrische Ionentriebwerke (Xenon)
Randbedingungen bei thermaler Auslegung BepiColombos (bzw. auch allgemeingültig)
- Giftigkeit
- Ausgasung unter Hochvakuum
- Chemische Kompatibilität mit anderen Materialien
- Einfluss auf Funksignale
- Elektrische Aufladungen und Oberflächenentladungen
Merkmale Zwergplaneten
- Bahn um die Sonne
- annähernd runde Form → hydrostat. GGW
- selbst keine Sterne
- Bahn nicht bereinigt
- sind keine Satelliten/Monde
Bisherige Zwergplaneten
- Ceres ( zw. Mars und Jupiter, deshalb getrennt von Plutoiden)
- Plutoide:
- Pluto
- Haumea
- Makemake
- Eris
Merkmale Plutoide
- Untergruppe der Zwergplaneten
- große Halbachse größer als Neptunbahn
- TNO
Missionen zu Ceres
- Dawn (auch zu Vesta, NASA)
- 2007
Ziel Dawn
- Erkundung von Objekten des früheren Sonnensystems
Grund für die mehrfache Verzögerung des Abflugs Dawns Richtung Vesta?
längere Beobachtung und Ausfall eines Reaktionsrades --> Softwareupdate
Pluto
- größter bekannter Zwergplanet
- Entdeckung 1930
- erstmals 2015 von Sonde (New Horizons) passiert
- mit der Entstehung des Kuipergürtels verknüpft
