Kosmologie für Fußgänger

Vermutlich ist der Mond aus einer streifenden Kollision der jungen Erde mit einem anderen Himmelskörper hervorgegangen. Dabei wurden Teile des Erdmantels in eine Umlaufbahn um die Erde katapultiert, die sich anschließend in einer Folge von Kollisionsprozessen zum Mond zusammengeballt haben.
Mars
    Der vierte und letzte der terrestrischen Planeten ist der Mars. Seine Umlaufbahn ist mit einer Exzentrizität von 0,09 geringfügig elliptischer als die der Erde. Der mittlere Abstand zur Sonne beträgt 228 Millionen Kilometer. Sein rötliches Aussehen verdankt der Mars hauptsächlich dem hohen Anteil an Eisenoxid in seiner Kruste. Neben der Erde zeigt der Mars die vielfältigsten Oberflächenstrukturen aller Planeten im Sonnensystem. Über einer teilweise sehr alten, von Kratern übersäten Oberfläche erheben sich Berge bis zu einer Höhe von 24 Kilometern und ein System von 4000 Kilometer langen und bis zu sieben Kilometer tiefen Kanälen durchzieht die Ebenen. Außerdem gibt es eindeutige Hinweise auf frühe und noch ablaufende Erosionsprozesse. Die Atmosphäre des Mars ist jedoch im Vergleich zur Erde ausgesprochen dünn. Der Druck auf der Marsoberfläche beträgt weniger als ein Prozent des irdischen Atmosphärendrucks. 95 Prozent der Atmosphäre sind Kohlendioxid, der Rest setzt sich zusammen aus Argon, Stickstoff und Spuren von Sauerstoff und Wasserdampf. Die mittlere Temperatur auf dem Mars liegt bei etwa minus 55 Grad Celsius. Im Winter fällt sie auf ungefähr minus 130 Grad Celsius, und im Sommer erreicht sie auf der Tagseite 27 Grad.
    Mit guten Teleskopen kann man auf dem Mars Strukturen ausmachen, die ausgedehnten Flut- und Flusssystemen sehr ähnlich sind. 1976 funkte die Viking-Sonde Bilder zur Erde, auf denen Formationen zu erkennen sind, die wie Küstenlinien aussehen. Einige Planetologen haben darin sogleich einen Beweis für die einstige Existenz von Meeren auf dem Mars gesehen. Insbesondere die Marssonde Global Surveyor liefert auf Grund ihres verbesserten Auflösungsvermögens immer neue überraschende Bilder. Einmal sind kleine, anscheinend ausgetrocknete Bachläufe zu erkennen, dann wieder terrassenförmige Strukturen, wie sie sich bilden, wenn Sedimente auf dem Meeresboden abgelagert werden. All diese Beobachtungen lassen vermuten, dass es einmal Wasser auf dem Mars gegeben haben könnte. Ob das zutrifft, will die NASA in den nächsten Jahren durch die Entsendung von zwei Robotern zur Untersuchung der Marsoberfläche endgültig klären.
Jupiter
    Im fünffachen Abstand der Erde von der Sonne treffen wir auf den Planeten Jupiter, den ersten der vier riesigen Gasplaneten unseres Sonnensystems. Wenn uns schon die terrestrischen Planeten Merkur, Venus und Mars reichlich fremd vorkommen, so ist das erst recht beim Jupiter der Fall, dessen Masse mit 320 Erdmassen rund doppelt so groß ist wie die vereinigte Masse aller übrigen Planeten des Sonnensystems. Jupiter besitzt keine feste Oberfläche. Er besteht fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium mit Spuren von Methan, Wasser und Ammoniak. Mit einem Massenanteil von 75 Prozent Wasserstoff und 25 Prozent Helium entspricht Jupiter ziemlich genau der Zusammensetzung der urzeitlichen Gaswolke, aus der das gesamte Sonnensystem entstanden ist.
    Im Zentrum Jupiters vermutet man einen Kern aus gesteinsartigem Material mit einer Masse von rund 15 Erdmassen. Diesen Kern umhüllt eine dicke Schale aus metallischem, leitfähigem, flüssigem Wasserstoff (ionisierter Wasserstoff unter einem Druck von mindestens vier Millionen Bar), die den Hauptanteil der Jupitermasse ausmacht. Zur Oberfläche hin nimmt der Druck dann immer mehr ab, sodass die äußeren Schichten des Jupiters aus flüssigem und schließlich aus gasförmigem Wasserstoff und Helium gebildet werden. Diese oberflächennahen Gasschichten sind hochgradig turbulent. In den einzelnen Atmosphärenbändern, die man aufgrund ihrer unterschiedlichen Braunfärbung gut von der Erde aus erkennen kann, werden Windgeschwindigkeiten von bis zu 550 Stundenkilometern ermittelt. Die Energie für diese Turbulenzen wird nur zu einem geringen Anteil durch die Sonneneinstrahlung gedeckt, den Hauptanteil liefert die innere Wärme des Planeten. Bekanntester Ausdruck dieser Turbulenzen ist der so genannte Rote Fleck, ein riesiger ovaler Zyklon, rund 25 000 Kilometer lang und 12 000 Kilometer breit.
    Überraschenderweise strahlt Jupiter mehr Energie in den Raum ab, als ihm durch die Sonneneinstrahlung zugeführt wird. Man