Frage von berna14, 19

Für die Entstehung des Sonnensystems wurde eine Drehgeschwindigkeit verursacht, aber woher kommt diese Drehgeschwindigkeit?

Antwort
von NutzlosAlpha, 3

Hallo Berna,

du stellst aber eine Menge Fragen. Vielleicht kann ich dir ein paar beantworten.

Für die Entstehung des Sonnensystems wurde eine Drehgeschwindigkeit verursacht, aber woher kommt diese Drehgeschwindigkeit?

Für jeden Bewegung gilt: Ihr Impuls bleibt erhalten. Der Impuls besitzt eine Richtung und einen Wert. Was eine Richtung ist, sollte dabei klar sein: ein Objekt kann sich nach oben, unten, rechts, links, vore oder hinten bewegen. Der Wert setzt sich aus Masse des bewegten Objekts und seiner Geschwindigkeit zusammen.

Dasselbe gilt natürlich auch für Rotationsbewegungen und nennt sich dann Drehimpulserhaltung. Dass sich die Objekte also um ihre eigene Achse also auch in Bahnen um das Schwerezentrum des Sonnensystems bewegen folgt also alleine daraus, dass der Drehimpuls eine Erhaltungsgröße ist.

Okay, und warum ist der Drehimpuls eine Erhaltungsgröße? Nun, er ist eine inhärente (das heißt innewohnende) Eigenschaft der Materie, so wie beispielsweise auch Masse oder elektrische Ladung. Jedes Teilchen hat neben seiner Masse und seiner elektrischen Ladung auch noch einen sogenannten Spin, der ebenso fundamental ist wie die beiden anderen Eigenschaften.

Hat man einen zusammengesetzen Körper, so entspricht sein Drehimpuls dem der Teilchen, aus denen er zusammengesetzt ist. Dies nehmen wir in unserer markroskopischen Welt dann als Rotation wahr.

Natürlich sind nicht alle Teilchen perfekt gleichförmig ausgerichtet und so kommt es, dass ein Körper nicht nur ganzzahlige Vielfache der Drehimpulse der einzelnen Teilchen hat. Beispielsweise kann ein Teilchen einen Drehimpuls von 1 in eine gewisse Richtung haben und ein anderes Teilchen hat einen Drehimpuls von 1 in die entgegengesetzte Richtung. Insgesamt summiert sich der Drehimpuls auf 0, ein Körper der aus solchen Teilchen zusammengesetzt wäre, würde also nicht rotieren.

Natürlich müssen die Teilchen nicht perfektauf- oder gegeneinander ausgerichtet sein - da wir 3 Raumachsen haben, können die Teilchenauch frei entlang dieser Achsen ausgerichtet sein.

Auch kann dies auf makroskopischer Ebene geschehen: Beispielsweise kann ein Asteroid auf einen Planeten stürzen. Der neue Drehimpuls setzt sich dann aus dem Drehimpuls des Planeten und des Asteroiden zusammen. Dies hat zur Folge, dass sich Rotation um die eigene Achse als auch um das Zentrum des Sonnensystems verändern. Allerdings ist der Unterschied meist geringfügig, weil Planeten aufgrund ihrer Masse ohnehin den stärksten Anteil an Drehimpuls liefern.

Wie bereits von Sempalon gesagt wurde, entstand das Sonnensystem aus einer Gaswolke. Den Drehimpuls den es heute besitzt, hat es also letztlich auch von den Teilchen dieser Gaswolke. Wie ich bereits oben schrieb, ist der Drehimpuls eine Erhaltungsgröße. Nun ist eine Gaswolke sehr viel größer als ein Sonnensystem. Fällt sie zusammen und bildet kompakte Objekte wie Sterne, Planeten usw. dann bleibt der Drehimpuls erhalten, konzentriert sich nun aber auf einen viel kleineren Raum. Als Konsequenz drehen sich die Objekte schneller. Würde man das Sonnsystem wieder in seine Einzelteile zerlegen und aufblähen, würde man wieder eine langsam rotierende Gaswolke erhalten.

In dem verlinkten Video ab ca 5:30 kann man gut sehen was ich meine. Dort dreht sich der Mann auf dem Stuhl schneller, wenn er Gewichte an sich heranzieht. Es ist praktisch dasselbe mit der Gaswolke, die zu einen Sonnensystem kollabiert.Übrigens bestehen wir tatsächlich aus Sternenstaub - dazu aber hoffentlich mehr in deiner anderen Frage.

LG, NA

Antwort
von Sempalon, 13

Die Staub- und Gaswolken bestanden aus Elementen, wie wir sie auch heute noch im Sonnensystem haben, die schweren Elemente (Metalle) sind durch gigantische Sternenexplosionen (Supernovae) entstanden, indem leichte Elemente miteinander "verschmolzen".

Die leichten Elemente wie Helium oder Wasserstoff (das leichteste überhaupt) stammen sogar noch aus der Anfangszeit unseres Universums, das nun knapp 14 Milliarden Jahre alt ist.

Wasserstoff entstand schon relativ kurz nach dem Urknall.

Und ja es stimmt tatsächlich, dass unsere Körper aus Sternenstaub gemacht sind, da wir die gleichen Atome in uns tragen, die schon in den Sternen umgewandelt wurden, vor der Entstehung des Sonnensystems vor ca. 5 Milliarden Jahren.

Hast du es jetzt ein wenig besser verstanden?  Hast du noch Fragen ? Beantworte sie dir gerne! :-)

Kommentar von berna14 ,

woher kommen die Metalle und der Wasserstoff? Das hat keinerlei Verbindung zueinander oder etwa doch?

Aus Sternenstaub sind wir Menschen meiner Meinung nach nicht gemacht, denn nur weil wir die selben Atome in uns tragen läuft das nicht darauf hinaus das wir aus Sternenstaub gemacht sind, denn wie wir im Spiegel sehen bestehen wir aus Haut und nicht aus glanzvollen Modulen, aber da möchte ich auch nicht weiter darauf eingehen, denn das hat mehr etwas mit dem Glauben zu tun. :-)

Danke für ihre Antwort.

Kommentar von Sempalon ,

Wenn du an etwas wie die Seele glaubst - zugegeben, das tu ich auch - dann hast du natürlich recht, dass man nicht alles durch Sternenstaub erklären kann.

Antwort
von Sempalon, 19

Das ist im Grunde die kondensierte Form eines winzigen Anteils des Drehmoments der gesamten Milchstraße.

Kommentar von Sempalon ,

noch Fragen?

Kommentar von berna14 ,

Nochmal verständlicher bitte. Danke für ihre Antwort.

Kommentar von berna14 ,

und das Sonnensystem entstande auch durch eine große Staub und Gaswolke, wie ist das zu erklären? woher stammt dieses gas und dieser Staub?

Antwort
von Sempalon, 10

etwas verständlicher (hoffe ich):

Das Sonnensystem dreht sich deshalb, weil auch schon die Galaxie in der es sich befindet (Milchstraße) schon vor der Entstehung unseres S.-Systems eine Eigendrehung hatte.

Als sich die Gas/Staubwolken langsam zum Sonnensystem verdichteten (durch die Gravitation) blieb die Dreh-Energie, die das System von der Milchstraße erhielt, weiter bestehen! - und das bis heute, denn Energie geht im Universum niemals verloren, sie kann nur umgewandelt werden.

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