Die Planeten. Eine Familie - Welten entfernt (BBC-earth)

Reise durch unser Sonnensystem

In dieser 5-teiligen BBC-Dokumentationsreihe wird uns v.a. die Entstehungsgeschichte der Planeten unseres Sonnensystems genauer vorgestellt. Zur Veranschaulichung werden viele visuelle Effekte in die einzelnen Episoden integriert, die ein Bild davon vermitteln sollen, wie es früher und heute auf den fremden Himmelskörpern ausgesehen haben könnte bzw. Aussieht. Punktuell gibt es auch einmal Aufnahmen von NASA-Sonden (doch es hätte davon ruhig mehr sein können, schade!).

 

Episode 1 – Venus

Zu Beginn wird der Entstehungsprozess unseres Sonnensystems genauer in den Blick genommen. Und auch Merkur findet noch Erwähnung. Von allen Gesteinsplaneten sei Merkur noch am wenigsten erforscht. Die Sonde Messenger (2004) habe auf ihrer vierjährigen Mission jedoch einige Erkenntnisse zu Tage fördern können und die Oberfläche des Planeten, der der Sonne am nächsten ist, kartiert. Die wichtigsten Ergebnisse der Messenger-Mission finden Erwähnung. Vermutlich entstand Merkur einst näher an den Umlaufbahnen der anderen Gesteinsplaneten. Eine Hypothese ist, dass Merkur im Laufe der Zeit gewandert ist. Womöglich hat der Zusammenstoß mit einem größeren Objekt Merkur aus seiner einstigen Umlaufbahn befördert.

 

Anschließend rückt die Venus ins Zentrum der Aufmerksamkeit. Die sowjetischen Venera-Sonden aus den 60er und 70er Jahren werden erwähnt. Venera 13 gelingt es schließlich Anfang der 80er Jahre, die ersten Farbbilder von der Oberfläche der Venus zu senden und die Zusammensetzung der Atmosphäre zu untersuchen, doch der Lebenszyklus der Sonde endet bereits nach 127 Minuten. Der Druck ist zu gewaltig. Es wird vermutet, dass es vor 4,4 Milliarden Jahren auf der Venus sogar einmal Wasser gegeben hat. Sie sei der Erde sehr ähnlich gewesen. Doch mit dem Alterungsprozess der Sonne habe sich auch die Helligkeit und Strahlungsintensität unseres Heimatsterns geändert. Die Sonne sei immer heller geworden und Venus habe sich verändert. Die Temperaturen seien gestiegen, Wasser sei verdampft. 1990 untersucht die Raumsonde Magellan die Venus. Sie stellte fest, dass es dort eine Vielzahl von erloschenen Vulkanen gibt (mehr noch als auf anderen Planeten im Sonnensystem). Es wird vermutet, dass im Laufe der Frühgeschichte des Planeten ein Treibhauseffekt eingesetzt hat, der die Meere zum Verdampfen gebracht hat. Es wird ein Bogen zu Mars geschlagen, der vor Milliarden von Jahren eine ähnliche Entwicklung durchlaufen habe. Bei ihm geht man davon aus, dass sein Kern zu wenig Energie speichern konnte und er aufgrund seiner minimalen Größe schneller abgekühlt ist. Dadurch seien die Atmosphäre und das Magnetfeld verloren gegangen. Allmählich sei der Mars dann zu einer erstarrten Welt geworden. Letztlich wird also deutlich gemacht, dass Veränderungen der Sonne auf die Entwicklungsgeschichte der inneren Planeten massiv Einfluss genommen hat. Zwischen der Sonne und den Planeten müsse ein Gleichgewicht herrschen. Wird dieses gestört, kann sich ein Planet in eine völlig andere Richtung entwickeln. Die Erde blieb verglichen mit Venus und Mars hingegen erstaunlich stabil. Vermutlich haben die Größe und die Geologie unseres Heimatplaneten dazu beigetragen, so die Theorie. Die Macher der Serie werfen allerdings auch einen Blick 500 Millionen Jahre in die Zukunft der Erde. Dann droht ihr ein Kollaps. Und in 5,5 Milliarden Jahren wird sich die habitable Zone nach außen verschieben, weil sich die Sonne ausdehnen wird. Vielleicht wird das die Sternstunde der Monde wie Enceladus oder Titan, die zu den äußeren Gasriesen gehören. Cassini 1 (1997) hat die Außenbereiche unseres Sonnensystems untersucht und v.a. die Saturnmonde erforscht. U.a. ist die Huygens-Sonde auf dem Titan gelandet (2005). Dort gibt es flüssiges Methan. Und an den Polen des Titans entdeckt man große Flüssigkeitsansammlungen. In einigen Milliarden Jahren könnte Titan ein aussichtsreicher Kandidat für die Entstehung von Leben werden. Er wird sich erwärmen.

 

Episode 2 – Mars

 

Hier wird abermals v.a. auf die Geschichte des Planeten eingegangen. Vor Milliarden Jahren hatte der Mars vermutlich eine Atmosphäre und wies Wasser auf. Mariner 4 (1964) fertigt erste Nahaufnahmen vom Mars an. Danach folgen Viking 1 und Viking 2 in den 70er Jahren und erste Farbbilder. Weiter geht es mit den Rovern „Spirit“ und „Opportunity“ (2004). Die Missionen offenbarten, dass die Vergangenheit des Planeten wasserreich gewesen sein muss. Es gibt Flussbetten und Seen, deren Relikte man heute noch erkennt. Die bisher komplexeste Mission zum Mars sei „Curiosity“ gewesen. Der Rover ist so groß wie ein SUV und mit vielen Messinstrumenten ausgestattet. Mit Curiosity sucht man weiter nach Spuren von Leben und Wasser. Der Rover bohrt Löcher und entnimmt Bodenproben, die untersucht werden. Und man stellt fest, dass die chemischen Ausgangsstoffe für Leben theoretisch vorhanden sind. Doch was ist mit dem Mars geschehen? Warum und wohin sind das Wasser und die Atmosphäre verschwunden? Bei den Ausführungen, die zu dieser Thematik folgen, werden auch immer wieder Parallelen zur Entwicklung der Erdgeschichte gezogen. Sehr spannend! Eine Theorie geht davon aus, dass der Mars während der Phase des sog. „Großen Bombardements“ vor ca. 4 Mrd. Jahren eine maßgebliche Richtungsänderung in der Entwicklung vollzogen hat, d.h. als die Planeten Gürtel von Gesteinsbrocken durchquerten und diese verdrängten bzw. aufsammelten. Durch die Einschläge von Kometen könnte ein Teil der Atmosphäre des Mars erstmals verloren gegangen sein. Die Erde und der Mars hätten sich in ihrer Frühgeschichte in unterschiedliche Richtungen entwickelt. Man geht davon aus, dass vor ca. 3,7 Milliarden Jahren ein schwerer Einschnitt in der Marsgeschichte erfolgte. Das Klima des Mars habe sich geändert, es sei kälter geworden. Das Magnetfeld und damit der Schutzschild sei womöglich als erstes verloren gegangen. Danach hätten sich das Wasser und die Atmosphäre allmählich vollständig verflüchtigt. Ursache dafür sei v.a. die geringe Größe des Planeten gewesen. Der Kern des Mars sei schneller abgekühlt als der auf der Erde. Bis heute sucht man weiter nach Spuren von Leben auf dem Mars. Es sind sogar bemannte Missionen geplant. Würde man tatsächlich Leben auf dem Nachbarplaneten entdecken, so wäre die Entstehung von Leben im Universum insgesamt wahrscheinlicher.

 

Episode 3 – Jupiter

 

Auf der Oberfläche dieses Gasriesen toben gewaltige Stürme. Mit seiner Gravitation übte er vor Milliarden Jahren vermutlich einen großen Einfluss auf die inneren Planeten aus. Pionier 10 (1972) machte die ersten Aufnahmen von Jupiter und untersuchte den Planeten vier Tage lang. Es folgten Voyager 1 und Voyager 2, die auch die Monde Europa, Ganymed, Kallisto und Io in den Blick nahmen (Jupiter hat mehr als 79 Monde!). Im Zentrum dieser Episode steht die Frage, wie dieser Planet so riesig werden konnte. Die Mission Juno sollte die Geheimnisse der Entstehung des Jupiter genauer untersuchen und herausfinden, wie er zusammengesetzt ist. Die Sonde erreichte 2016 ihr Ziel und man stellte fest, dass Jupiter einen sehr massereichen Kern hat. Und er existiert länger als die inneren Gesteinsplaneten. In der Frühzeit hat er massiv Einfluss auf die Gestaltung unseres Sonnensystems ausgeübt, so die Theorie.

 

Auch der Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter wird in diesem Zusammenhang erwähnt. Es wird angenommen, dass Jupiter in der Frühzeit der Entstehung des Sonnensystems durch diesen Asteroidengürtel „pflügte“ und dabei Objekte u.a. auch ins Innere System lenkte. Aus diesem Grund konnte sich Ceres vermutlich nicht zu einem echten Planeten entwickeln und blieb ein sog. Zwergplanet. Auch auf den Mars hat Jupiter indirekt Einfluss ausgeübt, so die Theorie. Dadurch dass der Jupiter durch den Wechsel seiner Umlaufbahn mit seiner Gravitationskraft viele Objekte verdrängt hat, konnte Mars nicht genügend Gestein sammeln und blieb deshalb ein recht kleiner Planet (was ihm wiederum zum Verhängnis wurde, weil er dadurch sein Magnetfeld, Wasser und die Atmosphäre verlor). Einige theoretische Annahmen gehen sogar soweit, dass erst durch Jupiters Gravitationskräfte wasserreiche Himmelskörper auf die Erde gelangt sind und so Leben ermöglicht haben. Was mir in diesem Zusammenhang nur leider nicht klar geworden ist, ist der Umstand, warum Jupiter durch das Sonnensystem migriert sein soll.

 

Weiterhin wird verdeutlicht, dass Jupiter auch auf seine Monde großen Einfluss ausübt. Der Mond Io weist z.B. eine hohe vulkanische Aktivität auf. Ursache dafür sind Gezeitenkräfte, die auf Io wirken. Es wird erläutert, dass die Gravitationskraft von Jupiter sogar bis zur Erde reicht. Ein weitere These die vorgestellt wird, ist die Folgende: Indirekt soll Jupiter sogar am Aussterben der Dinosaurier auf der Erde beteiligt gewesen sein. Hat Jupiter den Asteroid, der vor 65 Millionen Jahren, auf die Erde geprallt ist, erst in unsere Richtung gelenkt? Gleichzeitig wird aber auch ein entgegengesetztes Argument angeführt. Der Jupiter ist gleichzeitig ein wichtiger Schutzfaktor für die Erde und die anderen inneren Planeten. Mit seinem Gravitationsfeld sorgt er dafür, dass Kometen, die aus der Tiefe des Alls kommen, nicht zu den inneren Planeten vordringen können und lenkt gefährliche Objekte ab. Dies wird am Beispiel von Shoemaker-Levy 9 verdeutlicht.

 

Episode 4 – Saturn

 

In dieser Folge geht es v.a. um die Entstehungsgeschichte von Saturn. Die Besonderheit dieses Planeten ist z.B. sein äußeres Erscheinungsbild. Er besitzt einen Ring aus gefrorenem Wasser. Wie ist dieser entstanden? Und auch seine Monde sind auffällig. Sie sind aussichtsreiche Kandidaten für extraterrestrisches Leben. Doch zurück zur Entstehungsgeschichte: Saturn sei einst, so die Theorie, von einem Gesteinsplaneten zu einem Gasriesen angewachsen. Die Erforschung durch die Voyager-Raumsonde brachte dazu einige Erkenntnisse hervor. So wurde u.a. die Zusammensetzung der Atmosphäre untersucht. Die starke Anziehungskraft von Saturn führte dazu, dass er Helium und Wasserstoff ansammelte. So wurde aus ihm allmählich ein Gasriese. Und Voyager warf auch neue Fragen auf. Unklar war z.B. lange Zeit, ob Saturn noch einen Gesteinskern besitzt. Was verbirgt sich unter seiner dichten Atmosphäre? Cassini, die 1995 startete, sollte dazu neue Einsichten bringen. Dank dieser Sonde entdeckte man neue Details in den Ringen und man stellte erstaunt fest, dass der Saturn keine feste Oberfläche mehr besitzt. Der Gesteinskern ist also verschwunden. Doch warum? Man beobachtete dank Cassini auch extreme Wetterformationen auf dem Saturn. Erstaunlich ist dabei, dass nicht die Sonne als Einflussfaktor als Erklärung dafür herhalten kann. Die beobachteten Wetterphänomene werden durch die unvorstellbaren Druckverhältnisse befeuert, die sich in den Tiefen des Saturn verbergen (in 30.000 km Tiefe laufen erstaunliche chemische Prozesse ab). Nun zum Ring des Saturn: Bei ihm handelt es sich um eine Trümmerscheibe, die noch relativ jung ist. Auch hier förderte Cassini neue Erkenntnisse zutage. So zeigt sich, dass die 62 Monde von Saturn sehr unregelmäßig geformt sind und häufig aus Eis bestehen. Möglicherweise ist ein Mond dem Planeten zu nahe gekommen und aufgrund der immensen Gravitationskraft zerstört worden. Die Überreste dieses Mondes kreisen heute noch als Ring um den Saturn, so die Theorie. Was auch interessant ist: Innerhalb des Rings gibt es vertikale Strukturen. Ein weiteres Thema der Folge: Enceladus. Auf diesem Eismond hat man aktive Geysire entdeckt. Der Trabant ist geologisch sehr aktiv und stößt sogar Fontänen aus Wasserdampf ins All. Mit Hilfe von Cassini konnte man Material aus diesen Fontänen sammeln und stellte fest, dass darin Salze und organische Bestandteile vorhanden sind. Enceladus weist also einen unterirdischen Ozean auf, so die Vermutung. Faszinierend! Existiert auf Enceladus vielleicht sogar Leben? Es ist jedenfalls anzunehmen, dass es hydrothermale Quellen auf dem Mond gibt und Bedingungen für Leben theoretisch gegeben sind.

 

Episode 5 – Eiswelten

 

In dieser Folge rücken Uranus, Neptun, Pluto und der Kuiper-Gürtel ins Zentrum des Interesses. V.a. Voyager 2 hat wichtige Einblicke in diesen äußeren Bereich unseres Sonnensystems geliefert. Bei Uranus handelt es sich um eine Gaskugel, die blau-grün schimmert, sehr strukturlos daherkommt und als kältester Ort unseres Systems gelten kann  (-224 Grad). Überraschend ist u.a. der Umstand, dass Uranus Ringe aufweist, die den Planeten nicht horizontal, sondern vertikal umkreisen. Zwei Monde kreisen direkt am Rand des äußeren Rings und üben mit ihrer Anziehungskraft Einfluss auf dessen Formation aus. Letztlich weist Uranus wieder ganz andere Charakteristika als Jupiter und Saturn auf. Er hat vermutlich eine erstaunliche Vergangenheit hinter sich. So ist z.B. die Rotationsachse von Uranus stark geneigt und er dreht sich, verglichen mit anderen Planeten, in die falsche Richtung. Die Ursache dafür könnte eine Kollision mit einem anderen Himmelskörper gewesen sein. Nächstes Thema: Neptun. Um diesen Planeten zu erreichen, musste Voyager 2 nochmals eine ungeheure Distanz überbrücken. Neptuns Atmosphäre weist eine ähnliche chemische Zusammensetzung auf wie die von Uranus. Allerdings ist Neptun nicht so strukturlos und deutlich aktiver als sein Nachbar. Man entdecke z.B. einen riesigen dunklen Fleck in der südlichen Hemisphäre (ein Sturm größer als die Erde). Und was noch erstaunlich ist: Obwohl Neptun weiter von der Sonne entfernt ist als Uranus, ist er wärmer. Seine Winde erreichen ungeheure Geschwindigkeiten und übertreffen sogar die der Winde auf Jupiter und Saturn (bis zu 2000 km/h). Des Weiteren wird Neptun von einem interessanten Mond umkreist, der den Namen Triton trägt und geologisch sehr aktiv ist. Er weist z.B. Geysire auf, womit im Vorfeld kein Forscher gerechnet hat. Seine Oberfläche ist von zahlreichen Rissen und Kratern übersät. Und noch etwas: Er umkreist Neptun entgegengesetzt zur dessen Rotation. Man geht davon aus, dass er von der Gravitation Neptuns eingefangen wurde. Nun zum Kuiper-Gürtel. Bei ihm handelt es sich um den äußersten Bereich unseres Sonnensystems. Er weist Millionen von Objekten auf. 2006 startete man die Mission „New Horizons“, um den Kuiper-Gürtel genauer zu untersuchen (die Sonde brauchte 10 Jahre, um den Gürtel zu erreichen). Dabei wurde auch Pluto in den Blick genommen, der heute nicht mehr als eigenständiger Planet, sondern als Zwergplanet klassifiziert wird. Er gehört im Prinzip mit zum Kuiper-Gürtel. Die Entdeckungen zu Pluto waren aber ebenfalls aufsehenerregend. So entdeckte man z.B. riesige Berge aus Wassereis (bis 6000 m hoch). Und Plutos geologische Aktivität ist höher als man dachte. In seinem Inneren finden vermutlich radioaktive Zerfallsprozesse statt, die Wärme erzeugen. Einige Forscher nehmen sogar an, dass Pluto unter seiner Oberfläche einen Wasserozean aufweist. Abschließend werden noch einige wenige weitere Objekte aus dem Kuiper-Gürtel vorgestellt.

 

Bonusmaterial

 

Bei dem Bonusmaterial handelt es sich um fünf Kurzdokumentationen (Dauer: ca. 5 Min.), die noch einmal zentrale Ergebnisse zusammenführen und ihrerseits noch einmal thematische Schwerpunkte setzen und dafür verschiedene Himmelskörper unseres Sonnensystems ins Blickfeld rücken. 1. Auf der Jagd nach Vulkanen (Venus, Mars und Io), 2. Auf der Suche nach Wasser (Mars, Enceladus, Titan), 3. Die Jagd nach Stürmen (Jupiter, Neptun, Mars), 4. Monde entdecken (Erdmond, Saturn und sein Ring, Triton), 5. Auf der Jagd nach Kometen (Pluto und der Kuiper-Gürtel, Jupiter und Shoemaker-Levy 9 sowie der Zwergplanet Ceres).

 

Abschließende Kritikpunkte: Schade fand ich, dass die Erde mit ihrem Trabanten nicht ebenfalls eine eigenständige Folge erhalten hat (zum Mond ließe sich doch einiges sagen). Zudem hätte ich mir noch mehr Original-Aufnahmen gewünscht. Schließlich sollten die Sonden, die inzwischen ins All geschickt worden sind, einiges an Aufnahmen gesammelt haben. Davon hätte ich gern mehr gesehen (z.B. bewegte Bilder in Farbe oder 360 Grad Drehungen mit passender musikalischer Untermalung). In den einzelnen Episoden stehen mir die animierten visuellen Effekte zu sehr im Vordergrund. Stellenweise hätte ich mir eine klarere Einordnung vorgestellter Theorien gewünscht. Es müsste deutlicher werden, dass einige vorgestellte Hypothesen nur eine mögliche Erklärung sind und dass es auch andere konkurrierende Erklärungsansätze gibt.