103 56 Die Bahnen der Planeten Von der Erde aus gesehen sind die Bahnen der Planeten am Fixsternhimmel sehr kompliziert. Sie weisen z. B. Schlingen und rückläufige Bewegungen auf. Aus den Aufzeichnungen vieler astronomischer Beobachtungen fand aber der Astronom Johannes Kepler1 drei Gesetze über die Bewegung der Planeten und damit auch der Erde. Sie heißen Kepler’sche Gesetze (Kepler’s laws): 1. Die Bahnen der Planeten sind Ellipsen, in deren einem gemeinsamen Brennpunkt die Sonne steht (Abb. 57.1). 2. Die Verbindungslinie zwischen Sonne und Planet (Leitstrahl) überstreicht in gleichen Zeiten gleich große Flächen (Abb. 57.1). 3. Die Quadrate der Umlaufzeiten T1 und T2 zweier Planeten verhalten sich wie die Kuben der großen Halbachsen a1 und a2 ihrer elliptischen Bahnen. T 2 : T 2 = a 3 : a 3 Die physikalische Begründung der Kepler’schen Gesetze gelang erst dem Engländer Isaac Newton mit seinem Gravitationsgesetz. Demnach werden die Planeten von der Anziehungskraft der Sonne auf ihren elliptischen Bahnen gehalten. Die Entfernungen der Planeten zur Sonne ändern sich während eines Umlaufs fortwährend. Auch die Bahngeschwindigkeiten sind nicht konstant. Bei kleinem Abstand zur Sonne sind sie größer, bei großem Abstand kleiner. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 56.1 Das Winterhalbjahr ist kürzer als das Sommerhalbjahr. Was folgt daraus nach dem 2. Kepler’schen Gesetz für den Abstand der Erde von der Sonne? 1 2 1 2 56.3 Größenverhältnisse zwischen Sonne und Planeten. Die Reihenfolge der Planeten, ausgehend von der Sonne, kannst du dir mit Hilfe des Merksatzes einprägen. * Bis zur Neudefinition des Begriffs „Planet“ am 24. August 2006 durch die Internationale Astronomische Union (IAU) galt Pluto als der neunte und äußerste Planet unseres Sonnensystems. Seither zählt er zu den Kleinplaneten und hat die Nummer 134 340. Es gibt aber bereits Bestrebungen, Pluto wieder als Planet zu betrachten. 2009 beschloss z. B. der Senat von Illinois, dem Heimatbundesstaat des Pluto-Entdeckers Clyde Tombaugh, Pluto weiterhin als Planeten zu führen. Am 16. Jänner 2006 startete die Raumsonde „New Horizons“. Sie ist am 14. Juli 2015 in einer Entfernung von nur 12 600 km am Pluto vorbeigeflogen. Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto* Sonne M V E M J S U N ein ater rklärt ir eden onntag nseren achthimmel Wie viele Planeten hat unser Sonnensystem? Acht oder neun? Planetenbahnen Planet Die Verbindungslinie Sonne – Planet überstreicht in gleichen Zeiten gleich große Flächen. Im Brennpunkt der Ellipsen befindet sich die Sonne. S 57.1 Die Planetenbahnen sind Ellipsen. Diese sind aber in Wirklichkeit fast kreisförmig. Ein Brennpunkt der elliptischen Satellitenbahnen liegt immer im Erdmittelpunkt. Unmögliche Bahn eines Satelliten 57.2 Erdsatelliten bewegen sich wegen der Anziehungskraft der Erde ebenfalls nach den Kepler’schen Gesetzen. Die Planeten bewegen sich auf elliptischen Bahnen um die Sonne. 1 Johannes Kepler (1571–1630), deutscher Astronom; lehrte auch in Graz und Linz. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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