Es ist allgemein bekannt, dass sich die Planeten des Sonnensystems in ihrer Größe erheblich unterscheiden. Zum Beispiel sind die Planeten des inneren Sonnensystems kleiner und dichter als die Gas- und Eisriesen des äußeren Sonnensystems. Und in einigen Fällen können Planeten sogar kleiner sein als die größten Monde. Aber die Größe eines Planeten ist nicht unbedingt proportional zu seiner Masse. Letztlich hat die Masse eines Planeten mehr mit seiner Zusammensetzung und Dichte zu tun.
Ein Planet wie Merkur mag zwar kleiner sein als der Jupitermond Ganymed oder der Saturnmond Titan, ist aber mehr als doppelt so massiv wie diese. Und obwohl der Jupiter 318 Mal so massiv ist wie die Erde, ist er aufgrund seiner Zusammensetzung und Dichte nur 11,21 Mal so groß wie die Erde. Gehen wir einen Planeten nach dem anderen durch und sehen wir uns an, wie massiv sie sind…
Merkur:
Merkur ist der kleinste Planet des Sonnensystems mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 4879 km. Mit 5,427 g/cm3 ist er auch einer der dichtesten Planeten nach der Erde. Als terrestrischer Planet besteht er aus Silikatgestein und -mineralien, wobei zwischen einem Eisenkern und einem Silikatmantel und einer Kruste unterschieden wird. Im Gegensatz zu seinen Artgenossen (Venus, Erde und Mars) hat er jedoch einen ungewöhnlich großen metallischen Kern im Verhältnis zu seiner Kruste und seinem Mantel.
Insgesamt beträgt die Masse des Merkurs etwa 0,330 x 1024 kg, was 330.000.000 Billionen Tonnen entspricht (oder dem Äquivalent von 0,055 Erden). In Verbindung mit seiner Dichte und Größe hat Merkur eine Oberflächengravitation von 3,7 m/s² (oder 0,38 g).
Venus:
Venus, auch bekannt als „Schwesterplanet der Erde“, wird so genannt, weil er in Zusammensetzung, Größe und Masse unserem Planeten ähnelt. Wie die Erde, der Merkur und der Mars ist er ein terrestrischer Planet und daher ziemlich dicht. Mit einer Dichte von 5,243 g/cm³ ist er der drittdichteste Planet im Sonnensystem (nach Erde und Merkur). Sein durchschnittlicher Radius beträgt etwa 6.050 km, was 0,95 Erden entspricht.
Und was die Masse betrifft, so wiegt der Planet stolze 4,87 x 1024 kg oder 4.870.000.000 Billionen metrische Tonnen. Es überrascht nicht, dass dies der Masse von 0,815 Erden entspricht, was ihn zum zweitgrößten terrestrischen Planeten im Sonnensystem macht. In Verbindung mit ihrer Dichte und Größe bedeutet dies, dass die Venus auch eine mit der Erde vergleichbare Schwerkraft hat – etwa 8,87 m/s² oder 0,9 g.
Erde:
Wie die anderen Planeten des inneren Sonnensystems ist auch die Erde ein terrestrischer Planet, der aus Metallen und Silikatgestein besteht, wobei zwischen einem Eisenkern und einem Silikatmantel und einer Kruste unterschieden wird. Von den terrestrischen Planeten ist sie der größte und dichteste, mit einem durchschnittlichen Radius von 6.371,0 km und einer mittleren Dichte von 5,514 g/cm3.
Und mit 5,97 x 1024 kg (das entspricht 5.970.000.000.000 Billionen Tonnen) ist die Erde der massivste aller terrestrischen Planeten. In Verbindung mit ihrer Größe und Dichte erfährt die Erde die uns allen bekannte Oberflächengravitation von 9,8 m/s² oder 1 g.
Mars:
Der Mars ist der drittgrößte terrestrische Planet und der zweitkleinste Planet in unserem Sonnensystem. Wie die anderen besteht er aus Metallen und Silikatgesteinen, die sich in einen Eisenkern und einen silikatischen Mantel und eine Kruste aufteilen. Aber während er etwa halb so groß ist wie die Erde (mit einem mittleren Durchmesser von 6792 km), ist er nur ein Zehntel so massiv.
Kurz gesagt, hat der Mars eine Masse von 0,642 x1024 kg, was 642.000.000 Billionen Tonnen oder etwa 0,11 der Masse der Erde entspricht. In Verbindung mit seiner Größe und Dichte – 3,9335 g/cm³ (was ungefähr dem 0,71-fachen der Erde entspricht) – hat der Mars eine Oberflächengravitation von 3,711 m/s² (oder 0,376 g).
Jupiter:
Jupiter ist der größte Planet im Sonnensystem. Mit einem mittleren Durchmesser von 142.984 km ist er groß genug, um alle anderen Planeten (außer Saturn) in sich aufzunehmen, und groß genug, um das 11,8-fache der Erde aufzunehmen. Aber mit einer Masse von 1898 x 1024 kg (oder 1.898.000.000.000 Billionen Tonnen) ist Jupiter massereicher als alle anderen Planeten des Sonnensystems zusammen – 2,5 Mal massereicher, um genau zu sein.
Als Gasriese hat er jedoch eine geringere Gesamtdichte als die irdischen Planeten. Seine mittlere Dichte beträgt 1,326 g/cm, aber sie nimmt erheblich zu, je weiter man sich in Richtung des Kerns vorwagt. Und obwohl Jupiter keine echte Oberfläche hat, würde man, wenn man sich in seiner Atmosphäre befindet, wo der Druck dem der Erde auf Meereshöhe (1 bar) entspricht, eine Anziehungskraft von 24,79 m/s2 (2,528 g) erfahren.
Saturn:
Saturn ist der zweitgrößte der Gasriesen; mit einem mittleren Durchmesser von 120.536 km ist er nur geringfügig kleiner als Jupiter. Allerdings ist er mit einer Masse von 569 x 1024 kg (oder 569.000.000.000 Billionen Tonnen) deutlich weniger massiv als sein jovianischer Vetter. Dennoch ist Saturn damit der zweitmassereichste Planet im Sonnensystem, mit der 95-fachen Masse der Erde.
Gleich wie Jupiter hat Saturn aufgrund seiner Zusammensetzung eine geringe mittlere Dichte. Mit einer durchschnittlichen Dichte von 0,687 g/cm³ ist Saturn der einzige Planet im Sonnensystem, der eine geringere Dichte als Wasser (1 g/cm³) aufweist. Aber wie bei allen Gasriesen nimmt seine Dichte natürlich erheblich zu, je weiter man sich in Richtung des Kerns vorwagt. In Verbindung mit seiner Größe und Masse hat Saturn eine „Oberflächen“-Schwerkraft, die nur geringfügig höher ist als die der Erde – 10,44 m/s² oder 1,065 g.
Uranus:
Mit einem mittleren Durchmesser von 51.118 km ist der Uranus der drittgrößte Planet im Sonnensystem. Aber mit einer Masse von 86,8 x 1024 kg (86.800.000.000 Billionen Tonnen) ist er der viertmassereichste – das ist das 14,5-fache der Masse der Erde. Dies ist auf seine mittlere Dichte von 1,271 g/cm3 zurückzuführen, die etwa drei Viertel der Dichte des Neptuns beträgt. Aus Größe, Masse und Dichte ergibt sich für den Uranus eine Schwerkraft von 8,69 m/s2, was 0,886 g entspricht.
Neptun:
Neptun ist wesentlich größer als die Erde; mit 49.528 km ist er etwa viermal so groß wie die Erde. Und mit einer Masse von 102 x 1024 kg (oder 102.000.000.000 Billionen Tonnen) ist er auch massereicher – etwa 17 Mal mehr, um genau zu sein. Damit ist Neptun der drittmassereichste Planet im Sonnensystem, und seine Dichte ist die größte aller Gasriesen (1,638 g/cm3). Zusammen ergibt dies eine „Oberflächen“-Schwerkraft von 11,15 m/s2 (1,14 g).
Wie Sie sehen, weisen die Planeten des Sonnensystems eine beträchtliche Bandbreite in Bezug auf ihre Masse auf. Berücksichtigt man jedoch ihre unterschiedliche Dichte, so wird deutlich, dass die Masse eines Planeten nicht immer im Verhältnis zu seiner Größe steht. Kurz gesagt, einige Planeten sind zwar ein paar Mal größer als andere, können aber ein Vielfaches ihrer Masse haben.
Wir haben hier bei Universe viele interessante Artikel über die Planeten geschrieben. Zum Beispiel hier: Interessante Fakten über das Sonnensystem, Was sind die Farben der Planeten, Was sind die Zeichen der Planeten, Wie dicht sind die Planeten und Was sind die Durchmesser der Planeten.
Weitere Informationen finden Sie unter Neun Planeten – Überblick über das Sonnensystem, NASA’s Solar System Exploration und auf dieser Website können Sie herausfinden, was Sie auf anderen Planeten wiegen würden.
Astronomy Cast hat Episoden über alle Planeten. Hier ist Episode 49: Mercury to start!