Zuletzt aktualisiert: 2026-06-16

Oberflächengravitation

Die Oberflächengravitation ist die Beschleunigung, die die Gravitation einem Objekt an der Oberfläche eines Planeten, Mondes oder Sterns verleiht. Sie bestimmt, wie viel Dinge wiegen, wie hoch man springen kann und wie schnell ein fallengelassenes Objekt beschleunigt. Sie folgt unmittelbar aus dem newtonschen Gravitationsgesetz, angewandt an der Oberfläche des Körpers:

$g = \frac{GM}{R^2}$

Dabei ist $G = 6{,}674 \times 10^{-11}\ \text{m}^3\text{kg}^{-1}\text{s}^{-2}$ die Gravitationskonstante, $M$ die Masse des Körpers und $R$ sein Radius. Die Oberflächengravitation der Erde beträgt etwa $9{,}81\ \text{m/s}^2$.

Das Wechselspiel von Masse und Radius bildet den Kern der Formel: Die Gravitation wächst mit der Masse, fällt aber mit dem Quadrat des Radius. Ein Körper kann sehr massereich sein und dennoch eine bescheidene Oberflächengravitation aufweisen, wenn er zugleich sehr groß ist.

Rechenbeispiel

Gesucht ist die Oberflächengravitation des Mars. Der Mars besitzt das 0,107-Fache der Masse und das 0,532-Fache des Radius der Erde:

$g_{\text{Mars}} = \frac{G\,(0{,}107\,M_\oplus)}{(0{,}532\,R_\oplus)^2} = \frac{0{,}107}{0{,}283}\,g_\oplus \approx 0{,}38\,g_\oplus \approx 3{,}7\ \text{m/s}^2$

Eine Person, die auf der Erde 70 kg wiegt, hätte auf dem Mars also ein effektives Gewicht von etwa 27 kg.

Gravitation im Sonnensystem

Als Vielfaches der Erdgravitation ausgedrückt, überspannen die Körper des Sonnensystems einen weiten Bereich. Der Mond liegt bei 0,17, der Mars bei 0,38, die Venus bei 0,90 und der Jupiter — trotz seiner Eigenschaft als Gasriese — bei etwa 2,5, weil sein gewaltiger Radius seine enorme Masse ausgleicht. Die Sonne führt die Liste mit rund 28 g an. Diese Unterschiede prägen jede Welt: Geringe Gravitation lässt kleine Körper ihre Atmosphären an den Weltraum verlieren, während hohe Gravitation das Innere verdichtet und Atmosphären verdickt.

Verwandte Berechnungen

Die Oberflächengravitation ist der Ausgangspunkt für mehrere weitere Größen. Die Fluchtgeschwindigkeit eines Körpers hängt von derselben Masse und demselben Radius ab, $v_{\text{esc}} = \sqrt{2GM/R}$, und die Gravitationskraft zwischen zwei Körpern nutzt dieselbe Konstante $G$. Für ein Objekt, das so weit komprimiert ist, dass seine Fluchtgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit erreicht, schrumpft der Radius auf den Schwarzschild-Radius, und der Körper wird zu einem Schwarzen Loch.