Dieser Gastartikel ist ein Beitrag zum ScienceBlogs Blog-Schreibwettbewerb. Alle eingereichten Beiträge werden im Lauf des Septembers hier im Blog vorgestellt. Danach werden sie von einer Jury bewertet. Aber auch alle Leserinnen und Leser können mitmachen. Wie ihr eure Wertung abgeben könnt, erfahrt ihr hier.
Dieser Beitrag wurde von Alderamin eingereicht.
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Die Größe des Universums
Die meisten Menschen werden gelernt haben, dass das Universum ziemlich groß ist. Man verwendet zur Entfernungsangabe nur selten eine Größe wie „Kilometer“, weil selbst im Sonnensystem die Entfernungsangaben in Kilometern sehr große Zahlen ergeben, die sich niemand vorstellen kann, und „Gigameter“ oder „Exameter“ helfen bei der Veranschaulichung auch nicht weiter, weil sie in der Erfahrungswelt nicht vorkommen. Die wenigsten werden sich daher eine Vorstellung davon machen können, wie gewaltig die Abgründe zwischen den Himmelskörpern sind. Im Folgenden möchte ich an ein paar Modellen versuchen, dem Leser eine Ahnung zu vermitteln, was sich hinter den “astronomisch“ großen Entfernungsangaben verbirgt.
Das Modell des Sonnensystems
Fangen wir mit einem handlichen Modell an, mit dem wir unsere Erfahrungswelt gerade noch ins Verhältnis zu astronomischen Entfernungen setzen können. Viele besitzen zu Hause einen Globus. Diese gibt es in verschiedenen Größen, wobei 30 cm Durchmesser eine typische Größe ist (ziemlich genau die lange Seite eines DINA4-Blattes). Dies entspricht einem Maßstab von 1:42.520.000, denn 42.520.000 mal 0,3 m sind 12.756.000 m, das ist der Erddurchmesser von Pol zu Pol (12756 km). Ein mm auf dem Globus entspricht demnach 42,52 km in der Realität. Das ist ein wenig mehr als ein Marathonlauf oder eine Sonntagnachmittags-Fahrradtour, also eine Strecke, die man buchstäblich erfahren kann. Diese Strecke kann man auf einem solchen Globus gerade noch erkennen.
Die Internationale Raumstation ISS würde diese Modellerde geradezu im Tiefflug in 1 cm Abstand umkreisen, wie auch die vielen anderen Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn. Die geostationären Satelliten auf 35800 km Höhe umkreisten die Modellerde in fast exakt 1 m Abstand von deren Zentrum (42200 km).
Orange CC BY-NC by Fir0002/Flagstaffotos
Globus CC BY-SA 3.0 by Christian Fischer
Riesenrad CC-BY-SA-2.0-DE by Lung
Wie groß wäre der Mond in diesem Maßstab und wie weit wäre er entfernt? Er hat einen Durchmesser von 3480 km, das wären im Modell 8,2 cm, etwa die Größe eines Apfels oder einer Orange (die Orange ist passenderweise auch „verkratert“). Dieser orangengroße Mond würde die globusgroße Erde in 9 m Entfernung umkreisen, wobei er sich pro Tag ziemlich genau einen Meter auf seiner Bahn weiter bewegen würde, etwa 4,3 cm pro Stunde, 1,1 cm pro Viertelstunde. Ein Lichtstrahl wäre in diesem Maßstab hingegen mit 7 m/s oder rund 25 km/h unterwegs, ein zügiges Fahrradtempo. Entsprechend passiert ein von der Erde ausgesendeter Lichtstrahl den Mond nach 1,3 Sekunden. Wie lange braucht er bis zur Sonne?
Die Sonne ist in diesem Maßstab ganze 3,5 km entfernt eine Strecke, die von Astronomen „astronomische Einheit“, kurz AE (oder AU für Astronomical Unit) genannt wird. Ein Lichtstrahl braucht 8 Minuten 20 Sekunden für diese Entfernung, für die ein Verkehrsflieger mit 900 km/h theoretisch nonstop knapp 19 Jahre (!) benötigen würde.
Da uns Sonne und Mond am Himmel fast genau gleich groß erscheinen, die Sonne jedoch rund 400-mal weiter entfernt ist, muss die Sonne also etwa 400-mal größer als der Mond sein. Das sind dann 32,7 m Durchmesser. Die Größe eines Riesenrades oder eines 9-stöckigen Hochhauses. 109-mal der Durchmesser der Erde, die gegen die riesige Sonne nur ein unbedeutender Klecks ist, kleiner als viele ihrer Sonnenflecken. Auf die Entfernung der Sonne wäre die kleine Erde nicht mehr als Scheibchen mit bloßem Auge erkennbar, sie wäre von dort aus gesehen nur ein heller Stern, während die Sonne an unserem Himmel als Scheibe erscheint und wir ihre Hitze spüren. Was für eine gewaltige Energiemenge sie doch produziert!
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