Ekliptik

Lexikon der Astronomie: Ekliptik

Die Ekliptik ist eine Ebene in der Sonne und (mehr oder weniger) alle Planeten liegen.

Ein Zufall?

Es ist kein Zufall, dass sich Sonne und Planeten in der gleichen Ebene befinden. Die Ursache findet man in den Frühphasen des Sonnensystems, als es sich gerade gebildet hat.

Entstehung der Sonne

Die Sonne entstand aus metallreichem, interstellarem Material. Dieses Ausgangsmaterial haben vorhergehende Sterngenerationen erzeugt, indem sie es in Rote-Riese-Phasen und Supernovae freigesetzt haben. Typischerweise besitzt diese Materie Drehimpuls, d.h. sie rotiert. Dabei bildet sich eine Scheibenstruktur aus, weil die Materie durch Zentrifugalkräfte von der Drehachse weggedrückt wird. Magnethydrodynamische Prozesse wie vor allem die magnetische Rotationsinstabilität sorgen dafür, dass sich die Materie im Zentrum der Scheibe anhäuft. Die Scheibe heißt im Fachjargon protoplanetare Scheibe oder kurz Proplyd (Kunstwort aus protoplanetarydisk). Sobald dieses Material eine kritische Massengrenze, seine charakteristische Jeans-Masse, erreicht, setzt der Gravitationskollaps ein. Die Protosonne (siehe Protostern) war massereich genug (nämlich schwerer als 0.08 Sonnenmassen), dass dann thermonukleare Fusionsprozesse, insbesondere die pp-Kette, einsetzten: Die Sonne erstrahlte als Stern!

Leerfegen der Sonnenumgebung

Als Stern produziert die Sonne Strahlung, die sich von der Photosphäre auf den Weg in den Weltraum macht. Die Photonen besitzen allerdings einen Impuls und üben damit Druck auf das aus, was sich ihnen in den Weg stellt: den Strahlungsdruck. Darüber hinaus gehen von der Sonne Teilchen aus, der so genannte Sonnenwind, der ebenfalls Druck auf die Umgebung ausübt.
Strahlungsdruck und Sonnenwind pusten nun die restliche Materie weg, aus der die Sonne entstanden ist. Aber nicht alles. Denn innerhalb der Scheibe, haben sich Materieansammlungen durch die Wirkung der Gravitation zu Planeten und Planetoiden verdichtet.

Zeugen des Szenarios

Die Ekliptik bezeugt als Zeuge Nr. 1 diese Entstehungsgeschichte, weil noch heute Sonne und Planeten, die sich aus einer Urscheibe bildeten, in einer Ebene anordnen. Außerdem wurde nicht die ganze Materie aus dem Sonnensystem gefegt, denn interplanetares Gas und Staub sind nach wie vor überall fein verteilt vorhanden. Das offenbart uns Zeuge Nr. 2: das Zodiakallicht. Ein dritter Zeuge sind die jungen Sterne, die die Astronomen beobachten und die genau die Entwicklungsstadien zeigen, die die Sonne schon durchlief: So befinden sich die T Tauri Sterne gerade in der Phase, in der sie beginnen, ihre Umgebung 'leerzufegen'.

Ekliptik am Himmel

Bislang war nur von der Ekliptik als Ebene die Rede – aus der Sicht des irdischen Beobachters sieht alles ganz anders aus. Wir sind selbst Teil der Ekliptikalebene und rotieren um die Sonne. Hinzu kommt, dass die Erdachse gegenüber der Ekliptik geneigt ist. Der Winkel zwischen Ekliptik und Himmelsäquator beträgt 23 Grad und 27 Minuten. Diese Schiefe der Ekliptik verursacht gerade die Jahreszeiten. Wäre die Erdachse genau senkrecht auf der Ekliptikalebene, würde auf jedem Breitengrad immer dieselbe Jahreszeit herrschen. Läge die Erdachse genau in der Ekliptik würde an einem der Pole immer Sommer und Tag und am anderen Pol Winter und Nacht herrschen – zum Glück ist die Ekliptik schief.
Projiziert man nun die Ekliptik an den Himmel, so biegt sie sich als Band einmal um unseren ganzen Globus. In diesem ekliptikalen Band liegen gerade ein paar ganz besondere Sternbilder, die zwölf Tierkreiszeichen. Nun ist auch klar, weshalb man niemals einen Planeten beispielsweise im Großen Bären sehen wird: die Planeten liegen in der Ebene der Ekliptik und müssen sich daher durch die Tierkreiszeichen bewegen – nirgendwo sonst! Der Große Bär ist jedoch weit weg von der Ekliptik und nahe am Himmelspol. Wer Planeten sucht, sollte also sein Augenmerk auf die Tierkreiszeichen richten.