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Warum sind alle Planeten rund?

29. Februar 2008

  • D Naturwissenschaften und Mathematik

Warum sind alle Planeten rund?

Planeten sind aus einem ähnlichen Grund rund, weshalb auch frei schwebende Wassertropfen rund sind. Die "Tropfenform" erhalten sie bloß dann, wenn sie eben nicht frei schweben: etwa wenn sie am Wasserhahn hängen - dabei zerrt die Schwerkraft einseitig, wenn auch vergebens an ihnen, oder wenn sie durch die Luft zu Boden fallen - dabei entsteht ein "Fahrtwind", der sie nach hinten in die Länge zieht.

Frei schwebende Tropfen sind rund, weil das für sie die günstigste Konfiguration ist. Bei länglichen Tropfen entstehen Ungleichmäßigkeiten in der Oberflächenspannung, die in gewissen Richtungen stärker wirkt als in anderen. Bei runden frei schwebenden Tropfen herrscht Gleichgewicht, keine Richtung der Kräfte wird bevorzugt.

Nun werden Sie einwenden: Planeten sind aber nicht flüssig - sie können eventuell auftretenden ungleichmäßigen Kräften nicht einfach nachgeben und die runde Form einnehmen - auch die Steine sind doch nicht alle rund!

Das stimmt. Zumindest bis zu einem gewissen Grade. In der Tat gibt es Kleinplaneten (bis zu einer Größe von einigen hundert Kilometern), die aussehen wie die krümmsten Kartoffeln. Aber wenn sie deutlich größer werden, dann wächst die Schwerkraft, mit welcher unterschiedliche Teile innerhalb dieser Körper sich gegenseitig anziehen, so stark an, dass auch das härteste Gestein nachgibt und sich sozusagen verflüssigt. Es ordnet sich so lange um, bis wieder vollständige Symmetrie erreicht ist und alle inneren Kräfte im Gleichgewicht sind: diese Bedingung ist bei der Kugelgestalt erfüllt, und nur bei dieser!

Was bei steinigen Körpern wie der Erde, dem Mond, dem Mars usw. funktioniert, wird bei Planeten im gasförmigen Zustand um so besser klappen: Jupiter und Saturn sind perfekte Kugeln, und aus eben demselben Grund ist es auch die Sonne - ein noch viel größerer Gaskörper.

Die Frage wurde beantwortet von Dr. Jakob Staude vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg.