Die meisten Astronomen sind der Auffassung, daß das Universum vor etwa 10 bis 20 Milliarden Jahren bei einem Ereignis entstand, das häufig als „Urknall“ oder „Urblitz“ bezeichnet wird.
Das ungeheuer heiße Gemisch aus Teilchen und Strahlung – die Produkte des Urknalls – dehnte sich aus und kühlte rasch ab. So konnten sich riesige Gaswolken bilden.
Wirbelbildung und diesen sich zusammenziehenden Wolken führten dazu, daß sie in zahlreiche rotierende Wolken von Milchstraßengröße zerfielen. Innerhalb dieser Urgalaxien verdichteten sich kleinere Gaswolken zu Sternenhaufen, die es überall in den Galaxien gibt.
Die meisten dieser Galaxien gehören zu Haufen, von denen manche Tausende von Galaxien enthalten. Wahrscheinlich gibt es im Universum mehrere Milliardenm Galaxien.
Da sich das Licht im Weltraum mit endlicher Geschwindigkeit fortpflanzt, sehen wir ferne Objekte so, wie sie waren, als das Licht von ihnen abgestrahlt wurde.
Die Kerne früher Galaxien nennt man Quasare; sie erscheinen so kompakt, daß man sie fälschlicherweise für Sterne in unserer eigenen Galaxis hielt. Sie gehören zu den am weitesten entfernten Objekten, die man kennt.
Je weiter ein Objekt im intergalaktischen Weltraum entfermt ist, desto schneller scheint es sich von uns zu entfernen. Das ist die sogenannte Expansionsgeschwindigkeit, die Ausweitungsgeschwindigkeit, des Universums.
Man hat bereits Objekte beobachtet, die sich mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit, die 300 000 km pro Sekunde beträgt, bewegen.
Die Bildung der Galaxien war wahrscheinlich innerhalb der ersten fünf Milliarden Jahre nach dem Urknall wietgehend abgeschlossen. Momentan stehen wir vor dem Problem, daß die gesamte bislang im Weltall entdeckte Materie nicht ausreichend scheint, um das beobachtete Verhalten des Universums zu klären. Einige Astronomen sind der Ansicht, daß mindestens 90% der gesamten Materie im Weltall erst noch entdeckt werden müssen.
Man nahm an, daß schwarze Löcher den ursprung von starken, aber räumlich kleinen Energiequellen erklären würde. Falls sie tatsächlich existieren, ist ihre Dichte so groß, daß ihnen nicht einmal Licht entkommen kann. Ihre starken Anziehungsfelder ziehen Staub, Gas, Sterne und vielleicht sogar Galaxien in die Löcher hinein; die ungeheuer große Energiemenge, die frei wird, wenn diese Materie in sich zusammenstürzt und sich aufheizt, erzeugt Licht und Wärme.
Galaxien besitzen zahlreiche Formen, die von kugelförmigen Galaxien über elliptische Sternsysteme und Spiralnebel bis zu Balkenspiralen reichen. Früher glaubte man, dies sei ein Ergebnis ihrer Evilution, doch heute ist man der Meinung, daß die Form die Geschwindigkeit widerspiegelt, mit der sich die Sternenentstehung vollzogen hat.
Unsere Galaxis ist ein Spiralnebel, der mehrere hunderttausend Lichtjahre Durchmesser hat und 100 bis 200 Milliarden Sterne enthält. In ihrem Zentrum befindet sich ein wassereicher Kern, der möglicherweise eine Art Supersternhaufen ist und nach der Ansicht einiger Astronomen – ein schwarzes Loch enthält.
Wie andere ähnliche Galaxien besitzt sie zwei Arten von Sternen:
Einige entstanden aus Wasserstoff und Helium, andere bildeten sich aus den abgeflachten Gaswolken und enthalten einige schwerere Elemente die später durch explodierende Sterne, sogenannte Supernovae, in den Weltraum hinausgeschleudert worden sind.
Ohne diese schwereren Elemente, die im Inneren von Sternen entstanden sind, könnte es keine Erde und kein Leben geben, wie wir es kennen.
Die größten Sterne brauchen ihre Hauptenergiequelle rasch auf und erlöschen innerhalb von wenigen Millionen Jahren, während sich ein Stern wie unsere Sonne, ein gelber Zwerg, seit fünf Milliarden Jahren nahezu im gleichen Stadium befindet und noch lange so weiterleben wird, bevor es zu größeren Veränderungen kommt.
Zahlreiche Sterne sind hinsichtlich ihrer Helligkeit veränderlich und unterscheiden sich in der Masse, Zusammensetzung, Oberflächentemperatur und Leuchtkraft.
Bei der Sonne handelt es sich um einen ganz gewöhnlichen Gelben Zwerg, doch verdanken wir Licht und Wärme auf der Erde beinahe gänzlich ihr.
Die Sonne ist etwa 150 Mio km von der Erde entfernt und hat einen Durchmesser von 1400 000 km. Sie besteht hauptsächlich aus Wasserstoff mit rund 15% Helium und nur geringen Spuren von anderen Elementen. Die Masse der Sonne, das ist 332 000 mal so schwer wie die Erde, ist zur Hälfte in ihrem Kern konzentriert, wodurch Druck und Hitze erzeugt wird.
In der Nähe des Zentrums der Sonne, wodurch Kernverschmelzung von Wasserstoff zu Helium Energie freigesetzt wird, beträgt die Temperatur um 15 Millionen Grad Celsius. Die Hitze wird durch Strahlung und dem Aufsteigen von warmen und gleichzeitiges Absinken von kühleren Gasmassen durch die sichtbare Oberfläche der Sonne, die Photospäre nach außen transportiert.
Über der Photosphäre lagert bis in eine Höhe von etwa 10 000 km
Die Chromosphäre. Bei Sonnenfinsternissen ist sie als farbiger Lichtsaum um den dunklen Mondrand zu sehen. Dann folgt ein heller, nach außen dunkler werdender Ring, die Korona. Weit über die Chromosphäre hinausschießende, gewaltige Flammenbildungen heißen Protuberanzen. Sie bestehen aus glühenden Gasmassen und können bis 2 Millionen km über die Sonnenoberfläche aufsteigen.
Die Sonne und sämtliche Himmelskörper, die ständig der Anziehunngs-kraft der Sonne unterliegen, gehören zum Sonnensystem.
Dazu zählen die 9 Planeten, die die Sonne auf elliptischen Bahnen umkreisen, die mindestens 44 Monde, die sich um die Planeten bewegen, sowie die Planetoiden, Kometen und Meteoriten.
Alle diese Körper umkreisen die Sonne, die durch ihre Anziehungs-kraft verhindert, daß sich die Körper zu weit von ihr entfernen:
Planeten sind bis jetzt nur bei einem einzigen Stern, nämlich der Sonne, sicher nachgewiesen. Sie bewegen sich auf Ellipsenbahnen um die Sonne. Nach der Entfernung von der Sonne teilt man die 9 Planeten unseres Sonnensystems ein in die 4 inneren, daß sind Merku, Venus, Erde und Mars, und die 5 äußeren Planeten, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto.
Merkur – Merkur ist der sonnennächste Planet; seine Rotation steht so stark unter der Gezeitenwirkung der Sonne, daß er sich während zwei Umläufen um die Sonne genau dreimal um sich selbst dreht. Er besitzt einen großen metallhaltigen Kern, der rund 40% seines Gesamt-vollumens ausmacht.
Merkur ist eine Welt ohne Luft und extremen Temperatur-schwankungen unterworfen. Die Oberfläche ist von Krater-gebieten bedeckt.
Venus – Venus ist sowohl dem Volumen als auch der Masse nach der Planet, der der Erde am ähnlichsten ist. Die Oberfläche ist ständig in Wolken gehüllt und wird mittels des Treibhauseffektes auf einer durchschnittlichen Temperatur von 480 Grad Celsius gehalten. Da es auf der Oberfläche kein Wasser gibt, ist die Oberfläche sehr rauh geblieben; einige Vulkane sind von Gebieten mit Lavaströmen umgeben, in denen alte Einschlagskrater erhalten geblieben sind.
Mars – Mars war lange Zeit der Kandidat fur außerirdisches Leben innerhalb unseres Sonnensystems; doch wurden bereits die schlechten Bedingungen zur Gewißheit.
Auf dem Mars ist eine reiche Vielfalt an Geländeformen fest-gestellt worden. Dazu gehören alte stark gekraterte Regionen und weniger dicht mit Kraten versehene Ebenen, bei denen es sich um Flächen mit Lavaausflüssen handeln mag. Es existieren mehrere große Vulkane, die häufig gruppenweise vorkommen. Auch Sandstürme verdunkeln oftmals die Oberfläche.
Da das Thema Universum sehr umfangreich ist konnte ich es innerhalb dieser Zeit nur sehr oberflächlich besprechen. Damit ihr die wichtigsten Ausdrücke merkt und sie auch versteht, werde ich jetzt noch zum Schluß einen Zettel mit einer kurzen Zusammenfassung und der Erklärung wichtiger Begriffe austeilen.
Auch das Buch möchte ich noch durchgeben, so daß ihr euch das Gesagte auch worstellen könnt.
ZUSAMMENFASSUNG
Das Universum
Das Universum wird auch Weltall oder Kosmos genannt.
Darunter wird die Gesamtheit des mit Materie erfüllten Raumes verstanden.
Die Erforschung der Entstehung, der Entwicklung, des Alters, der Ausdehnung und der Struktur des Weltalls ist Aufgabe der Kosmologie. Der gegenwärtige der Beobachtung zugängliche Teil des Weltalls hat einen Durchmesser von etwa 15 Milliarden Lichtjahren. Darin befinden sich etwa 100 Milliarden Sternensysteme, die im Mittel aus etwa 10 Milliarden Sternen bestehen, wovon einer die Sonne ist. Sie ist von Planeten umgeben, einer davon ist die Erde.
Erlärung einiger Begriffe:
Kosmologie
Lehre von Weltall als ein einheitliches Ganzes.
Sie baut auf physikalische Erkenntnisse und Theorien auf, um eine Vorstellung über Entstehung, Entwicklung, Alter, Ausdehnung und Struktur des Kosmos zu gewinnen.
Sternensysteme
Die meist als Galaxien bezeichneten Sternensysteme sind größere Ansammlungen von vielen Millionen bis einigen 100 Milliarden Einzelsternen.
Sterne
Selbstständig leuchtende Gaskugeln im Weltall, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen.
Planeten
Planeten sind nicht selbst leuchtende Himmelskörper, die einen Stern umkreisen. Planeten sind bis jetzt nur bei einem einzigen Stern, nämlich der Sonne, sicher nachgewiesen.
Monde (Satelliten)
Himmelskörper, der sich um einen Planeten und mit diesem um die Sonne bewegt. Nur der Erdmond ist mit bloßem Auge sichtbar. Die Monde anderer Planeten kann man wegen der Lichtschwäche nur mit einem Fernrohr erkennen.
Planetoiden (Asteroide)
Kleine planetenähnliche Himmelskörper, die vor allem im Bereich zwischen Mars- und Jupiterbahn in Ellipsenbahnen unsere Sonne umkreisen.
Kometen
Himmelskörper in unserem Sonnensystem, der auf einer elliptischen Bahn die Sonne umkreist.
Meteoriten
Außerirdische Kleinkörper, die in die Erdathmosphäre eindringen und dort ganz oder zum Teil verdampfen und die als Meteore bezeichnete Leuchterscheinungen verursachen.
Quasare
Aktiver Kern früher Galaxien.
Expansionsgeschwindigkeit
Ausweitungsgeschwindigkeit des Universums.
Lichtgeschwindigkeit
Etwa 300 000 km pro Sekunde. Nach Albert Einstein die größte erreichbare Geschwindigkeit.
Schwarze Löcher
Falls es sie tatsächlich gibt ziehen ihre starken Gravitationsfelder Staub, Gas, Sterne und vielleicht sogar Galaxien in die Löcher hinein.
M E R K U R
Er ist der sonnennächste Planet und dreht sich wärhend zwei Umläufen um die Sonne, genau dreimal um sich selbst.
Merkur ist eine Welt ohne Luft und ist extremen Temperaturschwankungen unterworfen.
V E N U S
Venus ist der Planet, der der Erde am ähnlichsten ist. Die Oberfläche ist ständig in Wolken gehüllt und hat eine durchschnittliche Temperatur von 480°c.
M A R S
Er ist durch alte stark gekraterte Regionen und weniger dicht mit Kratern versehene Ebenen, bei denen es sich um Flächen mit Lavaausflüssen handelt gekennzeichnet. Sandstüme verdunkeln oftmals die Oberfläche.
J U P I T E R
Er ist der größte Planet, da er mehr als zweimal soviel Masse wie alle übrigen Planeten zusammen besitzt. Der Planet besteht aus einer dicken Schicht aus Wasserstoff und Helium. Der Kern besteht aus Gestein und Eis.
S A T U R N
Saturn ist der Planet mit der geringsten Dichte und dem Jupiter in vielem ähnlich. Er hat das glänzenste Ringgebilde im Sonnensystem. Dieser Ring besteht aus Eisbrocken.
U R A N U S
Er besitzt eine Wolkenhülle, die gleichförmiger als die von Jupiter oder Saturn ist und besteht hauptsächlich aus Wasserstoff.
N E P T U N
Die Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium sowie etwas Methan. Neptun besitzt 4 Ringe und dreht sich in etwas mehr als 16 Stunden um seine Achse.
P L U T O
Er besteht vorwiegend aus Methan sowie kleinerer Mengen anderer Gase.