Die inneren Planeten im Einfluss der Sonne
Vorbereitung (Stunde 6 von 14)
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Unterrichtsablauf (Stunde 6 von 14)
Anhand des Arbeitsblattes werden die Daten der „erdähnlichen“ Planeten verglichen und aufgezeigt, dass die Bedingungen auf der Erde zur Zeit noch ideal sind:
Obwohl die Venus oft als „Schwesterplanet“ der Erde bezeichnet wird, ist außer ihrer Größe nichts lebensfreundliches an ihr. Bei näherer Betrachtung scheiden auch Merkur und Mars mit Bravour aus:
Merkur dreht sich sehr langsam und hat praktisch keine Atmosphäre. Sie entsteht in erster Linie dadurch, dass der Planet auf der (fast einen Monat) sonnenzugewandten Seite bei Temperaturen von über 400 °C ausgast. Er ist aber aufgrund seiner geringen Masse nicht in der Lage, diese Gase an sich zu binden. Unter anderem aufgrund der fehlenden Atmosphäre kühlt die Nachtseite sehr schnell auf -173 °C ab. Die Wärmestrahlung geht direkt ins Weltall. Merkur ist der Planet mit den größten Temperaturunterschieden in unserem Sonnensystem.
Venus rotiert noch langsamer als Merkur, sie braucht hierfür ein ¾ Erdjahr, bzw. sogar 18 Tage mehr als für einen Umlauf um die Sonne. (Anm.: Ihre Rotationsrichtung ist entgegengesetzt zu dem Umlauf- und Rotationssinn der meisten Planeten (retrograd).
Ihre Atmosphäre ist sehr dicht und besteht zu 96,5 % aus CO2. Hier kann man deutlich sehen, welche Folge eine zu hohe Konzentration dieses Treibhausgases hat: Die Venus kühlt selbst auf ihrer Nachtseite praktisch nicht mehr ab. Sie ist in einem thermischen Gleichgewicht. Sie hat sich maximal aufgeheizt (Ø: 464 °C) und gibt genauso viel Wärme ins Weltall ab, wie sie aufnimmt. Die dichte CO2 - Atmosphäre sorgt für eine maximale Absorption der Wärmestrahlung. Sowohl der, direkt von der Sonne kommenden, als auch der Strahlung, die die Venusoberfläche erreicht und in Wärmestrahlung umgewandelt wird. Diese sorgt zusätzlich für den enormen Druck von 92 bar in der Atmosphäre, der hier auf der Erde etwa dem Druck in 900 m Meerestiefe entspricht. Obwohl die Venus doppelt so weit von der Sonne entfernt ist wie Merkur, ist sie der heißeste Planet im Sonnensystem.
Mars ist 1,5 - mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde, deutlich kleiner als sie (etwa halber Radius) und hat bezüglich der Fähigkeit Gase an sich zu binden, aufgrund seiner geringen Masse ähnliche Probleme wie Merkur. Der Atmosphärendruck an der Oberfläche beträgt 6/1000 des Druckes der Erdatmosphäre. Die Atmosphäre hat zwar prozentual den gleichen Anteil an CO 2 wie die Venus, aber aufgrund ihrer geringen Dichte, werden die Atmosphäre und der Planet hierdurch nicht warm.
Auf der Erde ist der CO2 - Anteil der Atmosphäre mit 0,04 % sehr gering! Aufgrund der insgesamt geringen CO 2 - Konzentration sorgt bereits ein geringer Anstieg dieser Konzentration für eine globale Erwärmung, die zwar bei weitem nicht mit der der Venus vergleichbar ist, aber bereits wenige Grade oberhalb unseres Durchschnittswertes von 15 °C sorgen für massive klimatische Veränderungen. Die gesamte Erdatmosphäre hat eine Masse von 5,15 · 1018 kg und damit etwa ein Millionstel der Erdmasse.
Wie eingangs erwähnt, betrug der weltweite CO2-Ausstoß im Jahr 2017 3,2 · 1013 kg, das ist zwar „nur“ ein einhundertsechzigtausendstel der gesamten Atmosphärenmasse, aber bereits 1/6 Promille der Gesamtkonzentration von CO2 - zusätzlich - in einem Jahr!
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