Entstehung des Sonnensystems
vor etwa 4,6 Milliarden Jahren Das Sonnensystem
Kurz gesagt
Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren begann eine Wolke aus Gas und Staub, sich zu drehen und zu einer Scheibe flachzudrücken. In der Mitte leuchtete die junge Sonne auf; in der Scheibe stießen Körnchen und Gesteinsbrocken zusammen und klumpten sich. Aus diesem Material entstanden Planeten, Monde, Asteroiden und Kometen.
Warum das wichtig ist Das erklärt, warum die Planeten im selben System kreisen und einen gemeinsamen Ursprung haben.
Quelle: NASA, „Solar System: Facts“

Lernblatt etwa 5 Minuten Lesezeit
Die Geschichte
Eine Wolke beginnt sich zu drehen
Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren gab es an einer Stelle der Milchstraßenscheibe eine große, kalte Wolke aus Gas und Staub. Sie bestand vor allem aus Wasserstoff und Helium, enthielt aber auch Spuren der schweren Elemente, die zuvor gestorbene Sterne erzeugt hatten. Aus irgendeinem Grund, vielleicht weil ein benachbarter Stern explodiert war und einen Stoß gegeben hatte, oder weil sich die Wolke einfach verdichtet hatte, begann ein Teil von ihr, in sich zusammenzufallen. Wieder einmal war die Schwerkraft die Hauptdarstellerin.
Je mehr sich die Wolke zusammenzog, desto schneller drehte sie sich, wie eine Eiskunstläuferin, die die Arme anlegt. Eine drehende Wolke sammelt sich nicht zu einer Kugel: Sie flacht zu einer Scheibe ab, mit einer Verdickung in der Mitte. Die Wissenschaftler nennen sie „Sonnennebel“. Die Idee, dass das Sonnensystem so entstanden ist, ist alt: Schon der Philosoph Immanuel Kant schlug sie 1755 vor, und der französische Mathematiker Pierre-Simon Laplace griff sie 1796 wieder auf.
Die Sonne in der Mitte
Fast die ganze Masse der Wolke, mehr als 99 Prozent, rutschte zur Mitte und bildete die Sonne. Durch das Gewicht wurde die Mitte immer heißer, bis die Temperatur so hoch war, dass die Verschmelzung von Wasserstoff begann. Von da an war die Sonne ein richtiger Stern. Heute hat sie die Hälfte ihres Lebens hinter sich: In etwa fünf Milliarden Jahren wird sie den Wasserstoff in ihrem Kern aufgebraucht haben und zu einem Roten Riesen werden.
Um die Sonne blieb eine Scheibe aus Gas und Staub. In der Scheibe stießen die Körnchen zusammen und klebten aneinander und wurden zu Kieseln, dann zu Steinen, dann zu bergegroßen Körpern, den Planetesimalen. Die größeren Planetesimale zogen mit ihrer Schwerkraft die anderen an und wuchsen immer weiter. Die Riesenplaneten bildeten sich in wenigen Millionen Jahren, was für die Astronomie sehr wenig ist; die Gesteinsplaneten brauchten einige Dutzend Millionen Jahre.
Gesteinsplaneten und Riesenplaneten
Nahe der Sonne war es zu heiß, als dass Eis fest bleiben konnte. Dort entstanden deshalb kleine Gesteinsplaneten: Merkur, Venus, Erde und Mars. Weiter weg, jenseits einer Entfernung, die „Schneegrenze“ heißt, war das Wasser gefroren, und es gab viel mehr festes Material. Dort wuchsen die Planeten so stark, dass sie große Mengen Wasserstoff und Helium einfingen: Es entstanden Jupiter und Saturn, Gasriesen, und noch weiter weg Uranus und Neptun, Eisriesen.
Nicht das ganze Material wurde zu einem Planeten. Zwischen Mars und Jupiter blieben sehr viele Bruchstücke, die den Asteroidengürtel bilden: Jupiter hinderte sie mit seiner Schwerkraft daran, sich zu einem Planeten zu vereinen. Jenseits von Neptun liegt der Kuipergürtel mit Pluto und vielen Eiskörpern, und noch viel weiter außen vermutet man eine Wolke aus Kometen, die Oortsche Wolke. Die Kometen sind die gefrorenen Reste dieses Materials.
Woher wissen wir das?
Niemand war natürlich dabei, aber es gibt viele Beweise. Die ältesten Meteoriten, Gesteinsstücke, die aus dem Asteroidengürtel auf die Erde gefallen sind, haben ein Alter, das man mit radioaktiven Atomen misst: Die ältesten Körnchen in einigen von ihnen sind 4,567 Milliarden Jahre alt und gelten als die ersten festen Stoffe des Sonnensystems. Außerdem kreisen alle Planeten in derselben Richtung und fast in derselben Ebene um die Sonne, als wären sie aus einer einzigen Scheibe entstanden.
Heute können Teleskope wie ALMA in Chile Staubscheiben um junge Sterne sehen, die wie im Bau befindliche Sonnensysteme aussehen. Die ringförmige Gestalt mancher Scheiben zeigt, dass sich in ihnen schon Planeten bilden. Inzwischen haben Satelliten Tausende Planeten um andere Sterne entdeckt, die Exoplaneten, und viele Systeme sind ganz anders als unseres. Das hat gezeigt, dass die Geschichte des Sonnensystems nicht die einzig mögliche ist, und die Wissenschaftler gezwungen, die Einzelheiten des Modells zu überprüfen.
Warum es geschah
Eine Wolke aus Gas und Staub bleibt im Gleichgewicht, solange der Gasdruck die Schwerkraft ausgleicht. Damit ein Sonnensystem entsteht, muss etwas dieses Gleichgewicht stören. Die Wissenschaftler denken, dass die Wolke von einem äußeren Ereignis zusammengedrückt wurde, vielleicht von der Stoßwelle einer nahen Supernova, oder dass eine dichtere Stelle von allein zu kollabieren begann. Ein Hinweis für die erste Idee ist, dass in alten Meteoriten Spuren eines kurzlebigen radioaktiven Elements gefunden werden, Aluminium-26, das bei Sternexplosionen entsteht. Nicht alle Forschenden sind einverstanden.
Als der Kollaps einmal begonnen hatte, erledigten Schwerkraft und Drehung den Rest. Die Drehung erklärt die Scheibenform; die Schwerkraft ließ die großen Körper auf Kosten der kleinen wachsen. Dieser Vorgang heißt Akkretion und funktioniert noch heute in den Scheiben um junge Sterne.
Was sich veränderte
Aus dem Sonnennebel entstanden die Körper, die wir jeden Tag am Himmel sehen, und die, die uns die Existenz ermöglicht haben. Die Sonne gibt der Erde das Licht und die Wärme, von denen Klima und fast alles Leben abhängen. Jupiter hat mit seiner enormen Schwerkraft viele Kometen und Asteroiden abgelenkt oder eingefangen, und nach Ansicht einiger Forschender hat er dazu beigetragen, die Erde etwas ruhiger zu machen.
Das Sonnensystem ist auch das Labor, in dem wir lernen, die anderen zu verstehen. Raumsonden haben alle Planeten besucht: Die 1977 gestarteten Voyager haben die Riesenplaneten erforscht und sind jetzt außerhalb des Einflussbereichs der Sonne, im Raum zwischen den Sternen. Die japanische Sonde Hayabusa2 und die amerikanische OSIRIS-REx haben Proben der Asteroiden Ryugu und Bennu zur Erde gebracht: Es sind Materialien, die seit der Entstehung des Sonnensystems fast unverändert geblieben sind und erzählen, wie die Wolke war.
Zu verstehen, wie unser System entstanden ist, hilft bei der Suche nach anderen Welten. Die Astronomen wissen, dass sich Gesteinsplaneten in einem Bereich, wo Wasser flüssig bleiben kann, wie die Erde, oft bilden, und suchen bei anderen Systemen nach Zeichen von Welten, die unserer ähneln.
Wichtige Menschen und Orte
Menschen
- Immanuel Kant
- Deutscher Philosoph (1724-1804). 1755 schlug er vor, dass das Sonnensystem aus einer rotierenden Gaswolke entstanden sei.
- Pierre-Simon Laplace
- Französischer Mathematiker und Astronom (1749-1827). 1796 griff er die Nebelhypothese wieder auf und entwickelte sie weiter.
- Clair Patterson
- Amerikanischer Geochemiker (1922-1995). 1953 maß er das Alter der Erde und der Meteoriten (Ergebnis 1956 veröffentlicht), etwa 4,55 Milliarden Jahre.
Orte
- Der Sonnennebel
- Die zu einer Scheibe abgeflachte Wolke aus Gas und Staub, aus der die Sonne und die Planeten entstanden.
- Asteroidengürtel
- Bereich zwischen Mars und Jupiter mit Millionen Gesteinsbruchstücken, Resten des Materials, das sich nicht zu einem Planeten vereinte.
- Atacama-Wüste, Chile
- Hier steht die Sternwarte ALMA, die Staubscheiben um junge Sterne aufgenommen hat, in denen Planeten entstehen.
Gut zu wissen
- Die Sonne enthält 99,86 Prozent der Masse des ganzen Sonnensystems: Alle Planeten zusammen machen weniger als ein Tausendstel aus.
- Die ältesten Körnchen des Sonnensystems sind in Meteoriten kleine weiße Einschlüsse, reich an Kalzium und Aluminium, und sind 4,567 Milliarden Jahre alt.
- Das Licht der Sonne braucht etwa 8 Minuten und 20 Sekunden bis zur Erde und mehr als 4 Stunden bis zum Neptun.
- 2014 hat das Radioteleskop ALMA die Scheibe des jungen Sterns HL Tauri fotografiert, mit dunklen Ringen, die wie Spuren entstehender Planeten aussehen.
- Die Sonde Voyager 1 ist heute das am weitesten von der Erde entfernte vom Menschen gebaute Objekt: Sie hat mehr als 25 Milliarden Kilometer überschritten.
Zum Weiterlesen
- NASA, „Planets“ (auf Englisch) science.nasa.gov
- Wikipedia, Artikel „Sonnensystem“ de.wikipedia.org
- NASA, the Solar System (auf Englisch) science.nasa.gov
- Wikipedia, Artikel „Entstehung des Mondes“ de.wikipedia.org
Verwandte Ereignisse
- Entstehung der Milchstraßevor etwa 13 Milliarden Jahren · Die Erde vor unsDas Sonnensystem entstand in der Scheibe der Milchstraße.
- Entstehung der Erdevor etwa 4,5 Milliarden Jahren · Die Erde vor unsDie Erde ist einer der Gesteinsplaneten, die in der Scheibe um die junge Sonne entstanden.
- Kopernikus schlägt das heliozentrische Weltbild vor1543 · Frühe NeuzeitKopernikus stellte die Sonne in die Mitte: der erste Schritt, um zu verstehen, wie das Sonnensystem aufgebaut ist.
- Kepler beschreibt die Umlaufbahnen1609 · Frühe NeuzeitKepler entdeckte, dass die Planeten auf elliptischen Bahnen um die Sonne laufen.
- Newton veröffentlicht die Principia1687 · Frühe NeuzeitMit Newton begriff man, dass die Schwerkraft die Bewegung der Planeten bestimmt.
Davor und danach, in der Epoche „Die Erde vor uns“
Ereignis 4 von 25
DavorUrknallvor etwa 13,8 Milliarden Jahren
DavorDie ersten Sternevor etwa 13,5 Milliarden Jahren
DavorEntstehung der Milchstraßevor etwa 13 Milliarden Jahren
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DanachEntstehung der Erdevor etwa 4,5 Milliarden Jahren
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DanachDie ersten Amphibienvor etwa 375 Millionen Jahren
DanachWälder des Karbonsvor etwa 320 Millionen Jahren
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DanachDie ersten Vögelvor etwa 150 Millionen Jahren
DanachAussterben der Dinosaurier ohne Vögelvor etwa 66 Millionen Jahren
Hör rein / Lies weiter
- Musik zum Lesen: Cinematic JourneyEpische Filmmusik ohne Gesang von Ciro Simone IrmiciSpotifyYouTube Music
Was gleichzeitig anderswo geschah
Weitere Ereignisse der Epoche „Die Erde vor uns“
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