Vergleichende Größen von Planeten und Sternen

Planeten und Sterne: Dimensionen, die die Vorstellungskraft herausfordern — Vergleichende Größen der 4 terrestrischen Planeten, Merkur, Venus, Erde und Mars. Diese 4 terrestrischen Planeten repräsentieren ≈ 11 % der Gesamtmasse der Planeten des Sonnensystems.
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Was sind die Maßstabsunterschiede zwischen den Planeten des Sonnensystems und den Sternen des Universums?

Die Größen im Universum variieren in schwindelerregenden Größenordnungen. Im Sonnensystem ist Jupiter der größte Planet mit einem Durchmesser etwa 11-mal dem der Erde. Die Sonne mit einem Durchmesser 109-mal dem der Erde könnte 1 305 620 Erden in ihrem Volumen aufnehmen. Aber im Vergleich zu riesigen Sternen ist unsere Sonne ein Zwerg: Beteigeuze (roter Überriese) hat einen Durchmesser etwa 1300-mal dem der Sonne, also 141 863-mal dem der Erde. Das Stefan-Boltzmann-Gesetz (L = 4πσR²T⁴) ermöglicht die Berechnung der Radien von Sternen aus ihrer Leuchtkraft und Temperatur.

Vergleichende Größen der terrestrischen Planeten

Unser Universum ist wirklich riesig und leer, dennoch durchziehen einige Materiekörner diese kosmische Leere, von den kleinen Staubkörnern bis zu den größten Sternen. Zwischen den kleinen Planeten des Sonnensystems und den größten Sternen ist der Größenunterschied enorm; zum Beispiel ist der Durchmesser des Sterns Beteigeuze 141 863-mal größer als der Durchmesser der Erde. Diese Seite zeigt in Bildern einige Größenvergleiche zwischen Planeten und zwischen Sternen. Im Sonnensystem hat die Sonne 99,86 % der gesamten Masse an Staub und Gas des ursprünglichen Nebels eingefangen.

Jupiter, der größte Planet des Systems, hat 71% des Rests eingefangen. Die anderen Planeten teilten sich den Rest dieser gravitativen Entwicklung, das heißt 0,038% der Gesamtmasse. Die 4 terrestrischen Planeten repräsentieren nur ≈ 11 % der Gesamtmasse der Planeten des Sonnensystems.

Vergleichende Größen einiger Objekte im Vergleich zur Erde

Größenvergleich zwischen Zwergplaneten und der Erde — Größen der transneptunischen Objekte, des Asteroiden Ceres und des Mondes im Vergleich zur Erde.
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Ein Zwergplanet ist seit der neuen Definition vom August 2006 ein Himmelskörper, der die Sonne umkreist, eine ausreichende Masse besitzt, damit seine Schwerkraft die Kohäsionskräfte des festen Körpers überwindet und ihn in einem hydrostatischen Gleichgewicht (in einer fast kugelförmigen Form) hält, und der kein Satellit ist, aber seine Umlaufbahn nicht von anderen Objekten bereinigt hat.

Vergleich der Durchmesser der Planeten des Sonnensystems

Dieses Diagramm veranschaulicht die relativen Durchmesser der acht Planeten des Sonnensystems, wobei die Erde als Referenz dient (Durchmesser = 1).

Durchmesser von Sternen im Vergleich zur Sonne

Dieses Diagramm veranschaulicht die relativen Durchmesser der Sterne Sonne, Sirius, Pollux, Arcturus, Aldebaran, Rigel, Antares und Beteigeuze, wobei die Sonne als Referenz dient (Durchmesser = 1). Dank des Stefan-Boltzmann-Gesetzes können Astronomen die Radien von Sternen leicht berechnen. Beteigeuze hat einen Durchmesser ≈ 1300-mal so groß wie die Sonne.

N.B.:
Im Jahr 1879 entdeckte der österreichische Physiker Josef Stefan (1835-1893), dass die von einem Objekt abgegebene Gesamtenergie proportional zur 4. Potenz seiner absoluten Temperatur ist. Dank des Stefan-Boltzmann-Gesetzes können Astronomen die Radien von Sternen berechnen. Die Leuchtkraft eines Sterns wird geschrieben: \( L = 4\pi \sigma R^2 T^4 \). (L = Leuchtkraft, σ = Stefan-Boltzmann-Konstante, R = Radius des Sterns und T = Temperatur).

Relative Größen von Planeten und Sternen

Unsere Sonne ist wirklich sehr klein im Vergleich zu einigen Sternen, und unsere Planeten sind nur Staub im Vergleich zu den Blauen und Roten Riesen unseres Universums.

Größe der Erde im Vergleich zur Sonne

Die Erde ist ziemlich klein im Vergleich zur Sonne. In das Volumen der Sonne würden 1 305 620 Erden passen. Ihr mittlerer Durchmesser beträgt ≈ 12 742 km und der der Sonne ≈ 1 392 684 km (≈109-mal größer). Das Bild zeigt dieses Größenverhältnis Erde/Sonne, wenn die Erde auf derselben Ebene, sehr nahe der Sonne, liegen würde.

Größe von Pluto und Charon mit der Erde und dem Mond

Die neuen Messungen und Bilder von Pluto und Charon, die von der Sonde New Horizons (Juli 2015) gewonnen wurden, ermöglichen uns diesen Vergleich.

Größenvergleich zwischen der Erde und Pluto und Charon

FAQ: Alles über die vergleichenden Größen von Planeten und Sternen

Was ist der größte Planet im Sonnensystem und wie verhält er sich zu den anderen?

Jupiter ist der größte Planet im Sonnensystem. Sein Durchmesser ist etwa 11-mal so groß wie der der Erde und seine Masse repräsentiert 71% der Gesamtmasse der Planeten (ohne die Sonne). Saturn folgt mit einem Durchmesser etwa 9,5-mal so groß wie die Erde, dann Uranus (~4-mal) und Neptun (~3,9-mal). Die terrestrischen Planeten (Erde, Venus, Mars, Merkur) sind viel kleiner: Venus hat einen ähnlichen Durchmesser wie die Erde (etwa 95%), Mars ist etwa halb so groß wie die Erde, und Merkur ist der kleinste der Planeten (etwa 38% des Erddurchmessers).

Wie messen Astronomen die Größe von Sternen?

Die Größe von Sternen wird in der Regel nicht direkt gemessen (außer bei den nächsten durch Interferometrie). Sie wird mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz berechnet: L = 4πσR²T⁴, wobei L die Leuchtkraft des Sterns, σ die Stefan-Boltzmann-Konstante, R der Radius des Sterns und T seine Oberflächentemperatur ist. Durch Messung der Leuchtkraft (abgegebene Energiemenge) und der Oberflächentemperatur (über sein Spektrum) kann der Radius des Sterns abgeleitet werden. Dieses Gesetz zeigt, dass die Leuchtkraft proportional zur Oberfläche (R²) und zur 4. Potenz der Temperatur ist.

Warum können Sterne im Vergleich zu Planeten so enorm groß sein?

Sterne sind riesige Gaskugeln, die durch das Gleichgewicht zwischen dem Druck der Kernfusion (nach außen) und der Schwerkraft (nach innen) zusammengehalten werden. Ihre Größe hängt von ihrer Masse, ihrem Entwicklungsstadium und dem Strahlungsdruck ab. Rote Riesensterne (wie Beteigeuze) befinden sich in einem fortgeschrittenen Stadium ihres Lebens, in dem sie sich nach dem Verbrauch des Wasserstoffs in ihrem Kern enorm ausgedehnt haben. Braune Zwerge und gasriesige Planeten (Jupiter) nehmen eine Zwischenzone ein, aber die Grenze zwischen Planet und Stern wird durch die Kernfusion definiert: Ein Stern ist ein Objekt, das Wasserstoff zu Helium fusioniert (oder fusioniert hat). Unterhalb von etwa 13 Jupitermassen ist eine Fusion nicht möglich.