- Modell des Sonnensystems
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Ein maßstabsgerecht verkleinertes Modell des Sonnensystems ist hilfreich, um die Größenverhältnisse und Distanzen der Objekte in unserem Sonnensystem zu veranschaulichen.
Bauliche Umsetzungen solcher Modelle sind meist mehrere Kilometer groß, da bei einem noch kleineren Maßstab die Modelle der Planeten zu klein werden, um sie mit bloßem Auge zu sehen. Dennoch ist wegen der besseren Überschaubarkeit des gesamten Weges ein vorerst nur mobil darstellbares Modell im Maßstab von 1:4,5 Milliarden (1 km Sonne - Neptun) entwickelt worden, da der nunmehr kleinste, reguläre Planet Merkur mit 1mm Größe gerade noch darstellbar ist und Pluto, sowie neuerdings Eris nicht unbedingt als Zwergplaneten-Modelle gezeigt werden müssen. Die Modelle werden meist in Form von Wanderwegen angelegt, die „Planetenweg“, „Planetenwanderweg“ oder „Planetenlehrpfad“ genannt werden.
Inhaltsverzeichnis
Beispiel
Ein Modell im Maßstab 1 : 1,4 Milliarden findet man mit Sonne und allen Planeten auf vielen Planetenwegen. Ein Fußgänger käme hier mit etwa der sechsfachen Lichtgeschwindigkeit voran, die hier nur 21,4 cm/s entspricht.
Alle folgenden Größen sind gerundet; für alle in Wirklichkeit mehr oder weniger schwankenden Abstände wurden mittlere Werte verwendet.
- Der Durchmesser der Sonne beträgt in diesem Modell 1 m.
- Der Planet Merkur befindet sich im Abstand von 41 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 3,5 mm.
- Der Planet Venus befindet sich im Abstand von 77 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 8,6 mm.
- Die Erde befindet sich im Abstand von 107 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 9,1 mm.
- Der Erdmond befindet sich im Abstand von 27,5 cm zur Erde (nur etwas weniger als ein Din-A4-Blatt mit 29,7 cm) und hat einen Durchmesser von 2,5 mm.
- Der Planet Mars befindet sich im Abstand von 163 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 4,9 mm.
- Beide Marsmonde haben einen Durchmesser von etwa einem hundertstel Millimeter und wären somit für das bloße Auge nicht mehr sichtbar.
- Das größte Objekt im Asteroidengürtel, der Zwergplanet Ceres befindet sich im Abstand von 296 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 0,7 mm.
- Der Planet Jupiter befindet sich im Abstand von 556 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 102 mm.
- Durchmesser und Abstände der vier Galileischen Monde zum Mittelpunkt des Jupiters:
Io: 2,6 mm Durchmesser, 30 cm Abstand
Europa: 2,2 mm Durchmesser, 48 cm Abstand
Ganymed: 3,8 mm Durchmesser, 76,5 cm Abstand
Kallisto: 3,5 mm Durchmesser, 135 cm Abstand - Die 59 bis jetzt entdeckten weiteren Jupitermonde, die wesentlich kleiner als die Galileischen Monde und in diesem Modell kaum zu sehen sind, befinden sich im Abstand zwischen 9,1 cm und 21,4 m zum Mittelpunkt des Jupiters.
- Durchmesser und Abstände der vier Galileischen Monde zum Mittelpunkt des Jupiters:
- Der Planet Saturn befindet sich im Abstand von 1019 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 86 mm.
- Die Saturnringe: Der A-Ring hat einen äußeren Durchmesser von 193 mm und der B-Ring von 168 mm. Der äußerste Ring, der E-Ring, hat einen äußeren Durchmesser von knapp 700 mm.
- Die sieben größten Saturnmonde und ihre Durchmesser und Abstände vom Saturnmittelpunkt:
Mimas 0,3 mm Durchmesser, 13,3 cm Abstand
Enceladus 0,4 mm Durchmesser, 17 cm Abstand
Tethys 0,75 mm Durchmesser, 21 cm Abstand
Dione 0,8 mm Durchmesser, 27 cm Abstand
Rhea 1,1 mm Durchmesser, 38 cm Abstand
Titan 3,7 mm Durchmesser, 87,5 cm Abstand
Iapetus 1,0 mm Durchmesser, 255 cm Abstand - Die 49 bis jetzt entdeckten weiteren Saturnmonde befinden sich im Abstand zwischen 9,6 cm und 17 m zum Mittelpunkt des Saturns und haben einen Durchmesser von maximal 0,2 mm. Einige von ihnen sind in diesen Maßstab mikroskopisch klein und sind mit bloßem Auge nicht mehr zu sehen.
- Der Planet Uranus befindet sich im Abstand von 2051 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 37 mm.
- Die fünf größten Uranusmonde und ihre Durchmesser und Abstände vom Uranusmittelpunkt:
Miranda 0,4 mm Durchmesser, 9,3 cm Abstand
Ariel 0,8 mm Durchmesser, 13,7 cm Abstand
Umbriel 0,8 mm Durchmesser, 19 cm Abstand
Titania 1,1 mm Durchmesser, 33 cm Abstand
Oberon 1,1 mm Durchmesser, 41,6 cm Abstand - Die 22 bis jetzt entdeckten weiteren Uranusmonde befinden sich im Abstand zwischen 3,6 cm und 15 m zum Mittelpunkt des Uranus und haben einen Durchmesser von maximal 0,15 mm. Einige von ihnen sind in diesen Maßstab mikroskopisch klein und sind mit bloßem Auge nicht mehr zu sehen.
- Die fünf größten Uranusmonde und ihre Durchmesser und Abstände vom Uranusmittelpunkt:
- Der Planet Neptun befindet sich im Abstand von 3213 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 35 mm.
- Die drei größten Neptunmonde und ihre Durchmesser und Abstände vom Neptunmittelpunkt:
Proteus 0,3 mm Durchmesser, 8,5 cm Abstand
Triton 1,9 mm Durchmesser, 25,3 cm Abstand
Nereid 0,25 mm Durchmesser, 396 cm Abstand - Die 8 bis jetzt entdeckten weiteren Neptunmonde, befinden sich im Abstand zwischen 3,4 cm und 34,7 m zum Mittelpunkt des Neptuns und haben einen Durchmesser von maximal 0,15 mm. Einige von ihnen sind in diesen Maßstab mikroskopisch klein und sind mit bloßem Auge nicht mehr zu sehen.
- Die drei größten Neptunmonde und ihre Durchmesser und Abstände vom Neptunmittelpunkt:
- Der Zwergplanet Pluto befindet sich im Abstand von 4219 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 1,6 mm.
- Der Zwergplanet Makemake (inoffiziell „Easterbunny“) befindet sich im Abstand von 4907 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 1,3 mm.
- Der Zwergplanet Eris (inoffiziell „Xena“) befindet sich im Abstand von 14,1 km zur Sonne und hat einen Durchmesser von 1,8 mm.
- Sein Mond Dysnomia befindet sich im Abstand von 23,7 mm von Eris und hat einen Durchmesser von 0,25 mm.
Über das Sonnensystem hinaus
- Der nächste Stern, Proxima Centauri (reale Entfernung: 4,24 Lichtjahre) wäre in diesem Modell 28.800 km entfernt.
- Der größte bekannte Stern, VY Canis Majoris (ungefähr 2000 Sonnenradien) hätte hier einen Durchmesser von 2 km und wäre 34 Millionen km von unserer Modellsonne entfernt. Das entspricht der mehr als halben Entfernung von der echten Sonne zum Merkur, dem innersten Planeten unseres Sonnensystems oder der 84-fachen realen Entfernung von der Erde zum Mond.
- Die Milchstraße hätte in diesem Modell einen Durchmesser von 750.000.000 km. Dies ist fast der reale Abstand zwischen Sonne und Jupiter, oder der 5-fache Abstand Erde–Sonne.
- Der sichtbare Teil des Universums hätte in diesem Modell einen Radius von fast 10 Lichtjahren. Dies ist mehr als die Entfernung zum Sirius.
Modelle
Das wahrscheinlich erste begehbare maßstabsgerechte Modell weltweit ist das ab 1960 gebaute Planetenmodell der Stadt Hagen am südlichen Ruhrgebiet (Maßstab 1 : 1 Milliarde).
Beispiele: Modelle von Sonne, Saturn und Merkur in Bad Lippspringe Siehe auch: Planetenwege in Deutschland, Österreich, Schweiz.
Scheinbare Größen der Objekte
Eine typische Eigenschaft maßstabsgerecht verkleinerter Modelle ist, dass die scheinbaren Größen der Objekte (d. h. die Sehwinkel, unter denen sie dem Betrachter erscheinen) gleich sind wie im Original. Das heißt, wenn man zum Beispiel neben dem Erdmodell steht und auf das Sonnenmodell schaut, sieht die Sonnenkugel gleich groß aus wie die reale Sonne, wie sie von der Erde aus gesehen am Himmel steht. Das gilt für den Maßstab 1 : 1,4 Milliarden (Durchmesser 1 m, 107 m Entfernung) genau so wie für den Maßstab 1 : 1 Milliarde (Durchmesser 1,39 m, 149,6 m Entfernung).
Diese Relationen ermöglichen es auch, die Beobachtungsleistungen und Entdeckungen der Astronomie angemessen zu würdigen: Die Neptunmonde Proteus und Nereid erscheinen am Nachthimmel so groß wie ein Staubkörnchen von rund drei zehntel mm in drei km Entfernung.
Besonders große Modelle
Das Sweden Solar System ist das größte maßstäbliche Modell unseres Sonnensystems. Die Sonne wird durch die Globenarena in Stockholm, das größte kugelförmige Gebäude der Welt, repräsentiert. Pluto ist in diesem Modell 300 km von der Sonne entfernt und ist mit 12 cm Durchmesser nicht viel größer als ein Tennisball.
Ein weiteres sehr großes maßstabsgerechtes Modell mit einem Maßstab von 1 : 46.500.000 und einer Länge von 138 km befindet sich bei Syracuse im US-Bundesstaat New York.
Nicht maßstabsgerechte Modelle
Bei nicht maßstabsgerechten Modellen unseres Sonnensystems haben die Größen der Himmelskörper und/oder ihre Distanzen zueinander unterschiedliche Maßstäbe.
Auch die meisten Abbildungen des Sonnensystems in Büchern und Atlanten sind nicht maßstabsgerecht. Entweder werden in solchen Zeichnungen die Abstände zwischen den Bahnradien der Himmelskörper korrekt wiedergegeben, dann müssten die Planeten bei maßstabsgetreuer Darstellung zum Teil so klein sein, dass sie nur als Punkte wiedergegeben werden könnten. Oder die Größenverhältnisse der Himmelskörper werden in der Zeichnung korrekt wiedergegeben, dann sind ihre Abstände zueinander nicht maßstabsgerecht darstellbar.
Mechanische – und auch virtuelle – Umsetzungen solcher Modelle nennt man Orrery; wenn sie nur die Sonne, die Erde und den Mond umfassen, Tellurium.
Siehe auch
Videos
- Wie groß ist das Universum? aus der Fernseh-Sendereihe alpha-Centauri
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