Planetenradius

Der Planetenradius (R_p) bezeichnet den Abstand vom Planetenzentrum bis zur Oberkante der Atmosphäre oder der festen Oberfläche. Er ist eine zentrale Größe in der Planetenphysik, die zusammen mit der Masse Rückschlüsse auf Struktur und Zusammensetzung ermöglicht. Für Planeten außerhalb unseres Sonnensystems wird der Radius oft relativ zum Radius des Wirtssterns angegeben und in Einheiten wie Erdradien (R_E) oder Jupiterradier (R_J) ausgedrückt. 1 R_E entspricht etwa 6.371 km, 1 R_J etwa 11,2 R_E.

Messung: Für Planeten in unserem Sonnensystem liefern Raumsonden und andere direkte Messungen präzise Radiuswerte. Bei Exoplaneten ergibt sich der Radius vor allem aus Transitsignalen: Wenn ein Planet den Stern verdunkelt, beträgt die Dimmwirkung ΔF ≈ (R_p/R_*)^2. Mit dem gemessenen Transitprofil und einem unabhängigen Sternradius ergibt sich R_p. Radialgeschwindigkeitsdaten liefern keine direkte Radiusinformation, unterstützen aber die Bestimmung der Dichte, wenn R_p bekannt ist.

Typische Radiusbereiche: Feste, erdähnliche Planeten besitzen typischerweise R_p im Bereich von etwa 0,5 bis 1,5 R_E. Größere felsige oder gasige Welten (Sub-Neptunes, Super-Erden) reichen bis zu einigen R_E, während Gasriesen wie Jupiter rund 11 R_E (ca. 1 R_J) besitzen. Die Vielfalt der Radii spiegelt unterschiedliche Massen, Zusammensetzung und Entstehungsgeschichte wider.

Beziehung zu Masse und Dichte: Die mittlere Dichte ρ eines Planeten ergibt sich aus Masse M und Radius R_p über ρ = 3M/(4πR_p^3). Kennt man M und R_p, lassen sich Rückschlüsse auf die Zusammensetzung ziehen (Gestein, Eis, Gas) und Hinweise auf Strukturmodelle gewinnen. Der Radius beeinflusst außerdem die Oberflächengravitation g_p = GM_p/R_p^2.