Uranus

Kurzer Abstecher zu Uranus

Nachdem wir unser Raumschiff in der Region von Merkur so richtig mit Sonne „aufgetankt“ haben, können wir uns wieder in die ferne Kälte der großen Gasplaneten vorwagen und endlich Uranus, dessen Name auf den griechischen Gott des Himmelsgewölbes Uranos zurückgeht, unsere Aufwartung machen.

Er war es immerhin, der im Jahre 1781 durch Friedrich Wilhelm Herschel (1738 – 1822) zuerst entdeckt wurde, nachdem das Teleskop erfunden worden war. Herschel hielt sich damals noch als Amateurastronom im englischen Bath auf und verwendete zu diesem Zeitpunkt ein 6‘‘-Teleskop. Bis dahin kannten die Menschen nur die „Wandelsterne“ Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn.

Friedrich Wilhelm Herschel | Bild von WikiImages auf Pixabay

Viermal so groß wie die Erde

Mit seinem Durchmesser von ungefähr 51.000 Kilometern ist Uranus immerhin der drittgrößte Planet unseres Sonnensystems. Man müsste also vier Mal die Erde an einander reihen, um auf diesen Durchmesser zu kommen, und seine Masse entspricht nahezu dem 15-Fachen der Erdmasse.

Uranus ist stolzer Besitzer von mindestens 27 Monden, die im Wesentlichen aus Wassereis bestehen und dessen Größter im Durchmesser knapp 1.600 Kilometer misst. Überdies verfügt Uranus über ein schmales, dunkles Ringsystem, das erst recht spät, nämlich im Jahre 1977 entdeckt wurde.

Unter guten Bedingungen verfügt Uranus über die Helligkeitsmagnitude 5.7, sodass er im Prinzip sogar mit bloßem Auge gesehen werden kann. Doch dies reichte offenbar nicht aus, um ihn wirklich als Planet zu identifizieren. Im Teleskop erscheint der Planet als sehr kleines, strukturloses, blaugrünes, helles Scheibchen. Erst im 20. Jahrhundert war es technisch möglich geworden, gewisse Zonen und Bänderungen in seiner Atmosphäre erkennbar zu machen.

Uranus fährt Roller

Die Rotationsachse des Planeten ist mehr als senkrecht verkippt und steht auf 98 Grad bezogen auf die Ekliptik-Ebene. Insofern „rollt“ er in der Tat seine Umlaufbahn ab. So ein Sonnenumlauf dauert 84 Erdenjahre. Alle 42 Jahre wechseln die Pole ab in der Gunst, gerade direkt auf die Sonne gerichtet zu sein.

Zu diesen Zeiten ist es dann jedes Mal am Äquator vergleichsweise kalt und dunkel. Die jahreszeitlichen Wechsel (bezogen auf das sehr lange Uranus-Jahr) sind daher mehr als beachtlich. Dies bestätigen unter anderem auch gut aufgelöste Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble, die Uranus ein stürmisches, gebändertes Geschehen innerhalb seiner Atmosphärenschichten bescheinigen.

Weltraumteleskop Hubble | Bild von Ondřej Šponiar auf Pixabay

Die Atmosphäre

Die leicht grünliche Einfärbung ist eine Folge des organischen Gases Methan (CH4), das vor allem rote Lichtfrequenzen stärker absorbiert. Der überwiegende Teil seiner Atmosphäre besteht aber, wie bei Jupiter und Saturn, aus Wasserstoff und Helium. Typische Temperaturwerte liegen in der oberen Atmosphäre bei –197 Grad Celsius, also 76 Grad über dem absoluten Nullpunkt.

Innerer Aufbau des Planeten

Je tiefer wir in seine Atmosphäre eintauchen, desto mehr steigen die Druck- und Temperaturwerte an. Nachdem wir schon 8.500 km in die Atmosphäre eingedrungen sind (1/3 Radius) erfolgt eine deutliche Phasenänderung, denn wir stoßen auf eine Hochdruckvariante von Wassereis, die höhere Anteile von Methan und Ammoniak (NH3) enthält.

Dieses Material ist von plastischer Konsistenz und sehr wahrscheinlich die Quelle des Magnetfeldes von Uranus. Wegen unserer Vorliebe, das Sonnensystem zu durchstreifen, wissen wir ja inzwischen, dass auch der Nachbarplanet Neptun wegen des hohen Anteils an Wassereis als Eisriese bezeichnet wird.

Doch der Druck im Inneren beider Planeten reicht nicht aus, um den Wasserstoff in seine metallische Phase zu überführen, wie wir es von Jupiter und Saturn kennen. Dafür befindet sich im Zentrum von Uranus ein harter, circa erdgroßer Gesteinskern aus silikatischen Materialien. Ähnliches hatten wir auch schon bei Neptun erwähnt.

Gasriesen versus Eisriesen

Jupiter und Saturn werden dagegen als Gasriesen bezeichnet, da sie vornehmlich aus Wasserstoff bestehen, der aber in gasförmigen, flüssigen und metallischen Phasen vorliegt, wobei alle Riesenplaneten mehr oder weniger große Kerne aus Gestein und metallischem Eisen besitzen.

Die Monde von Uranus

Es sollte nach der Entdeckung des Planeten noch sechs Jahre dauern, bis Wilhelm Herschel die beiden größten Monde Oberon und Titania bemerkte. Vielleicht hatte er gerade dem schönen Theaterstück „Der Sommernachtstraum“ von William Shakespeare beigewohnt, als er nach passenden Namen für die Monde suchte.

Oberon misst im Durchmesser 1.520 km, Titania sogar 1.580 km (zum Vergleich unser Erdmond: 3.474 km). Bis im Jahre 1986 die US-Raumsonde Voyager 2 an Uranus vorbei flog, waren nur fünf seiner Monde bekannt. Heute kennen wir 27 vornehmlich aus Eis bestehende Monde.

Der Planet Uranus | Bild von 95C auf Pixabay

Auch Uranus besitzt Ringe

Im Jahre 1977 wurde offenbar sehr genau beobachtet, wie Uranus vor einem Stern vorüberzog. Dabei variierte die Helligkeit des Sterns unmittelbar vor und nach der Begegnung mehrmals in einer ausgesprochen symmetrischen Art und Weise. Dies war der indirekte Nachweis eines Ringsystems, was wohl vor allem Saturn sehr glücklich gemacht haben muss, war dieser doch nun als Ringplanet nicht mehr alleine auf weiter Flur.

Tatsächlich sind die Ringe von Uranus ziemlich dunkel und sehr schmal. Mit dem Teleskop (zum Beispiel von der Marke Bresser) sind sie von der Erde aus gar nicht zu sehen. Voyager 2 konnte immerhin elf Ringe nachweisen, die aus etwas größeren Partikeln als die Saturnringe bestehen. Mit dem Weltraumteleskop Hubble wurden 2005 noch zwei weitere, deutlich breitere Ringe entdeckt, die aber sehr viel weiter draußen liegen und aus besonders kleinen Partikeln bestehen. Das Jahr 2021 haben die Astrologen zum Jahr des Saturn gekürt, Anlass genug für uns, sogleich im Januar das Nachbarsystem in Augenschein zu nehmen.

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Das Beitragsbild haben wir von WikiImages auf Pixabay.