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 Himmelskörper zu klein werden, um sie mit dem bloßen Auge zu sehen. Diese Modelle werden deshalb meist in Form von Wanderwegen angelegt, die "Planetenweg", "Planetenwanderweg" oder "Planetenlehrpfad" genannt werden.

[Bearbeiten] Beispiel

Das folgende Modell im Maßstab 1 : 1,4 Milliarden könnte zum Beispiel (von der Sonne bis zum Neptun oder Pluto) in einem großen Stadtpark aufgebaut werden. Alle Größen stellen mittlere Werte dar und sind gerundet.

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.
Der Planet 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 (zum Vergleich ein Din-A4-Blatt ist mit 29,7 cm nur ein bisschen länger) 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.
- Phobos befindet sich im Abstand von 6,7 mm zum Mittelpunkt des Mars.
- Deimos befindet sich im Abstand von 16,8 mm zum Mittelpunkt des Mars.

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 m 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 Jupiter.
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.
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.
Der Zwergplanat Pluto befindet sich im Abstand von 4219 m zur Sonne und hat einen Durchmesser von 1,6 mm.
- Die drei Plutomonde und ihre Durchmesser und Abstände vom Plutomittelpunkt:
  Charon 0,8 mm Durchmesser, 13,8 mm Abstand
  Nix 0,1 mm Durchmesser, 36 mm Abstand
  Hydra 0,1 mm Durchmesser, 47 mm Abstand
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 28800 km entfernt.
Dieser könnte auf der Erdoberfläche gar nicht mehr untergebracht werden, weil der halbe Erdumfang nur 20038 km beträgt.
Die Milchstraße hätte in diesen Modell einen Durchmesser von 750.000.000 km. Dies ist fast der reale Abstand zwischen Sonne und Jupiter.
Der sichtbare Teil des Universum hätte in diesem Modell einen Radius von fast 10 Lichtjahren. Dies ist mehr als die Entfernung zu Sirius.

[Bearbeiten] Modelle in Deutschland

siehe: Planetenwege in Deutschland


Beispiel: Planetenskulpturen (Sonne, Saturn, Merkur) in Bad Lippspringe

[Bearbeiten] Scheinbare Größen der Objekte

Eine besondere 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 (Durchmesser 1 m, in 107 m Entfernung) schaut, sieht die Sonnenkugel gleich groß aus wie die reale Sonne, die von der Erde aus am Himmel steht.

Diese Tatsache ermöglicht auch dem Laien, die Beobachtungsleistungen der Astronomie (z.B. einen Neptunmond, der am Nachthimmel so groß erscheint wie ein nichtleuchtendes Staubkörnchen von weniger als einem zehntel Millimeter in 3 km Entfernung, zu entdecken) angemessen zu wertschätzen.

[Bearbeiten] 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.

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.

[Bearbeiten] Nicht maßstabsgerechte Modelle

Modelle unseres Sonnensystems werden auch oft nicht maßstabsgerecht gemacht. Hierbei sind die relativen Größen der Himmelskörper und/oder ihre Distanzen zueinander in falschen Maßstäben. Dies ermöglicht vereinfachte und von der Realität stärker abstrahierende schematische Zeichnungen und mechanische Modelle.

Die meisten Abbildungen des Sonnensystems in Büchern sind nicht maßstabsgerecht. Entweder werden in einer solchen Zeichnung die Abstände zwischen den Bahnradien der Himmelskörper korrekt wiedergegeben, dann sind die Himmelskörper selbst so klein, dass sie nur als Punkte wiedergegeben werden können (außer man verlässt hierbei den Maßstab). Oder die Größenverhältnisse der Himmelskörper werden in der Zeichnung korrekt wiedergegeben, dann sind ihre Abstände zueinander meist nicht maßstabsgerecht.

Mechanische – und auch virtuelle – Umsetzungen solcher Modelle nennt man Orrery; wenn sie nur die Sonne, die Erde und den Mond umfassen, Tellurium.