Wie weit ist die Erde von der Sonne entfernt berechnen?

Düsseldorf (RP). Der mittlere Abstand der Erde von der Sonne beträgt 149.597.870,66 km. Diese Entfernung wird auch "astronomische Einheit" genannt. Sie ist sozusagen der Zollstock der Astronomen, auf dem alle Entfernungsmessungen - selbst hin zu den entferntesten Galaxien - beruhen. Schön und gut, aber wie misst man diese Entfernung so genau?

10.09.2003, 07:39 Uhr

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Wie weit ist die Erde von der Sonne entfernt berechnen?

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Reise durch unser Sonnensystem

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Von Dr. Dieter Thierbach

Weil die Erdbahn von der Kreisform abweicht, schwankt der tatsächliche Abstand im Laufe eines Jahres zwischen 147,1 (Anfang Januar) und 152,1 Millionen Kilometer (Anfang Juli). Genau genommen hat man statt des Erdmittelpunktes den Schwerpunkt des Erde-Mond-Systems zugrunde zu legen. Der aber liegt noch innerhalb der Erdkugel.

"Der naheliegende Weg, diese Entfernung zu bestimmen, wäre es, an den Vermessungsingenieur beim Straßenbau zu denken und den Abstand zur Sonne aus gleichzeitigen Winkelmessungen an zwei möglichst weit auseinander liegenden Positionen auf der Erde zu ermitteln", sagt Werner Pfau, Physik-Professor am Astrophysikalischen Institut der Universität Jena. Diese Idee "scheitert jedoch am Fehlen eines Bezugspunktes am Taghimmel und an den im Vergleich zur Sonnenentfernung auf der Erde sehr begrenzten Basislängen".

Deshalb gehen die Astronomen anders vor: Seit Johannes Keppler und seinem 3. Gesetz der Planetenbewegungen weiß man, wie sich das Verhältnis der Abstände zweier Planeten von der Sonne aus ihren Umlaufzeiten gewinnen lässt. So stehen zum Beispiel die Radien von Erd- und Marsbahn im Verhältnis von 1:1,52.

"Um den Maßstab des Planetensystems zu ermitteln, reicht es, einen einzigen Abstand im Planetensystem zu kennen", erklärt Hans-Erich Fröhlich vom Astrophysikalischen Institut Potsdam. "Man muss also die Sonnenentfernung nicht direkt messen."

Der Nachbarplanet Venus ist für solche Messungen besonders geeignet, denn er kommt uns bis auf 41 Millionen Kilometer nahe und damit näher als der Mars.

Seit den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts werden mit leistungsfähigen Radaranlagen solche interplanetaren Entfernungen aus der Zeitspanne vom Aussenden eines Signals bis zum Empfang des Echos ermittelt. ddt

Die Sonne besteht aus Wasserstoff und Helium. Aber wie ist sie genau aufgebaut? Die Sonne setzt sich aus verschiedenen Schichten zusammen. In ihrem Innersten, dem Kern, sind der Druck und die Temperaturen so hoch, dass es zu Kernfusion kommt. Dabei verschmelzen jeweils vier Wasserstoffteilchen zu einem Heliumteilchen. Bei dem Vorgang wird eine Menge Energie frei, die die Sonne als Wärme und Licht abgibt. Das Verschmelzen der Wasserstoffteilchen sorgt also dafür, dass die Sonne leuchtet.

Übrigens: Durch die Kernfusion verliert die Sonne jede Sekunde mehr als 4 Millionen Tonnen ihres Gewichts. Das macht bei ihrer enormen Gesamtmasse jedoch kaum einen Unterschied.

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Aufbau der Sonne

Die an den Kern anschließende Schicht transportiert die bei der Verschmelzung freiwerdende Energie. Du nennst sie Strahlenzone, weil sich hier die Sonnenstrahlen ihren Weg an die Oberfläche bahnen. Das Durchdringen der Zone dauert einige Millionen Jahre — das heißt die Strahlen, die heute die Erde erreichen, sind bereits vor langer Zeit entstanden.

Durch die Konvektionszone gelangt die Energie mithilfe von Strömungen. Aus dem Inneren steigt heiße Materie auf, gibt ihre Energie an der Oberfläche weiter und sinkt wieder ab.

Die Schicht, die die Energie aufnimmt und als Strahlung ins Weltall abgibt, nennst du Photosphäre. Sie ist die hellste und äußerste Schicht der Sonne. Du kannst dir die Photosphäre wie die Oberfläche der Sonne vorstellen. 

Um die Sonne herum spannt sich ihre Gashülle, also Atmosphäre . Den inneren Teil der Atmosphäre bezeichnest du als Chromosphäre. Der Name ist griechisch für „Farbhülle“ und kommt von der roten Färbung der Schicht. Die äußere, noch heißere Gashülle heißt Sonnenkorona. Nur, wenn der Mond exakt zwischen Erde und Sonne steht und den Stern somit verdeckt, kannst du sie sehen. Die Konstellation nennst du Sonnenfinsternis.

Wie weit entfernt sich die Erde jährlich von der Sonne?

Deswegen schwankt der Abstand zwischen Sonne und Erde im Jahresverlauf. In Sonnennähe, dem sogenannten Perihel, liegen 147,1 Millionen Kilometer zwischen Erde und Sonne. Im Aphel, dem sonnenfernsten Punkt, ist die Erde 152,1 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt.

Wie weit ist die Sonne von der Erde entfernt 2022?

Der Abstand zwischen Erde und Sonne variiert Januar beträgt der Abstand zwischen der Erde und der Sonne 147.105.052 Kilometer, gerundet also 147,1 Millionen Kilometer.

Wie berechnet man wie lange das Licht von der Sonne zur Erde braucht?

Im luftleeren Raum beträgt die Lichtgeschwindigkeit, die in Formeln häufig mit c bezeichnet wird, 458 m s . Das sind etwa 300.000 k m s . Licht, das von der Sonne ausgesendet wird, benötigt aufgrund der großen Entfernung Sonne - Erde etwa 8 Minuten und 20 Sekunden, bevor es uns auf der Erde erreicht.

Ist die Erde immer gleich weit von der Sonne entfernt?

Die Erde ist im Durchschnitt ungefähr 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Die Erdumlaufbahn ist allerdings nicht kreisrund, sondern elliptisch. Deshalb schwankt die Entfernung zwischen den beiden Himmelskörpern zwischen 147 Millionen Kilometern und 152 Millionen Kilometern.