Astronomie: Wie lange braucht unser Sonnensystem für eine Runde um den Mittelpunkt der Galaxis?

5 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Richtiger dürfte nach neueren Infrarot-Messungen, in denen auch das galaktische Zentrum sichtbar wird, wohl eher eine Zeitspanne von 200 - 215 Mio. Jahren für eine Umlaufperiode der Sonne um dieses, ein sog. "Galaktisches Jahr", anzunehmen sein, zumal auch die Umlaufgeschwindigkeit der Sonne bisher unterschätzt worden war und nach jüngeren Daten auf eher 280_km/s nach oben revidiert werden musste.

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Danke, damit könnten wir vor einem galaktischen Jahr in der Jurazeit gewesen sein. Die durchschnittliche Globaltemperatur war (nach Streif und Berner) im Jura ähnlich wie im Pleistozän mit Kalt- und Warmzeiten inbegriffen. Das würde noch besser passen.

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@evaness

So würde die Abkühlung nach der heißen Phase Ende Trias der Abkühlung nach der heißen Phase Ende Kreide entsprechen, damals in der kühleren Jurazeit und heute im Neozoikum, also Tertiär und Pleistozän.

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@evaness

Ich fürchte, da muss ich Dich enttäuschen. Denn die wirklichen heissen Phasen der Erdgeschichte, von denen es ja mehrere gab, weisen AFAIK keine Periodizität von 210 Mio. Jahren auf. Ein Ereignis ist da sicher zu wenig.

Und die nur aus jüngerer Vergangenheit genauer bekannten Zyklen von Eis- und Warmzeiten sind ja noch wesentlich kürzer-periodisch, wenn man hier überhaupt von Periodizität sprechen kann.

Ein viel heisserer Kandidat als Ursache dafür wäre wohl die sog. "Solarkonstante", die so konstant offenbar gar nicht ist, wie neue Konvektionsmodelle für die solare Kernfusion andeuten, oder siehe nur das sog. "Maunder-Minimum" der Sonnenflecken, das in allerjüngster Zeit (18. Jh., geologisch also vor einer "Zehntelsekunde") zur "Kleinen Eiszeit" führte.

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@algol1

Die Solarkonstante könnte sich auf der elliptischen Umlaufbahn des Sonnensystems um das galaktische Zentrum während der Annäherung ans galaktische Zentrum erhöhen und im Laufe des größeren Bogens beim Entfernen wieder absinken.

Wir haben ja in der Stratigraphie das Problem, dass sedimentationsfreie Phasen die stratigraphische Aufzeichnung unterbrechen und die Zeitdauer dieser Lücken nur schwer bestimmt werden kann. Da kann es schon noch Überraschungen geben. Wenn man die geologischen Zeitskalen von vor 30 Jahren und heute vergleicht, sieht man, dass immer wieder Änderungen vorgenommen werden müssen. Da können winzige Fehler eine Rolle spielen, die durch die Hochrechnungen potenziert werden. Deshalb sind die Zahlen nicht absolut zu nehmen. Wenn wir das tun, können wir erstens eine möglicherweise doch bestehende Periodizität niemals erkennen und zweitens deren Ursache dann eben auch nicht. Es ist nie gut zu glauben, wir wären schon am Ende aller Erkenntnis angekommen.

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@evaness

Am Ende aller Erkenntnis werden wir niemals sein, wir stehen erst am Anfang nach kaum 500 Jahren ernstzunehmender Naturwissenschaft. Dennoch können wir jetzt schon mit absoluter Gewissheit sagen, dass die Erde mit fortschreitendem Wissen niemals wieder zur Scheibe werden wird. Die Solar"konstante" wiederum ist eine Funktion der Fusionsprozesse in der Sonne im Zuge der zeitlichen Sternentwicklung innerhalb der Hauptreihe und dann weiter, was diese allerdings mit dem galaktischen Umlauf zu tun haben könnte, ist absolut nicht abzusehen. Nach heutigem Kenntnisstand erscheint eine solche Kopplung geradezu absurd.

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@algol1

Nur weil noch niemand darüber nachgedacht hat?

Sicher gibt es eine zeitliche Sternentwicklung.

Den galaktischen Umlauf gibt es gleichzeitig.

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@evaness

Doch, ich z.B. habe aufgrund deiner Vermutung darüber nachgedacht - und ich sehe nicht den Hauch eines möglichen Zusammenhangs.

Wenn Du einen solchen zu erkennen meinst, dann ersuche ich um wissenschaftlich plausible Ausführungen über den vermuteten Mechanismus. Aufgrund welcher physikalischen Gesetze wäre eine solche Kopplung gegeben?

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@algol1

Ich behaupte nicht, dass etwas so sei, sondern ich möchte heraus finden, ob es sein könnte durch diese Gesetzmäßigkeiten.

http://de.wikipedia.org/wiki/Virialsatz

Ich habe in einem Vortrag im Max Planck Institut für Astronomie in Heidelberg gehört, dass sie auf Himmelskörper anwendbar sind, die ein Gravitationszentrum auf elliptischen Bahnen umkreisen. Demnach sollte ein Stern mehr Wärme abstrahlen, wenn sich auf dem kleineren Bogen seiner elliptischen Bahn die Entfernung zum schwarzen Loch in der Mitte der Galaxie verringert.

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@evaness

Irgendwelche Details aus dem Vortrag? Es gibt z.B. Doppelsternsysteme oder gar solche, wo ein sichtbarer Begleiter einen Neutronenstern auf engstem Raum umkreist, mit Umlaufperioden von Stunden bis wenigen Tagen. Dort wirken aufgrund der Nähe sehr grosser Massen natürlich gigantische Gravitationskräfte.

Für den galaktischen Umlauf der Sonne ist das wegen der grossen Distanz auszuschliessen - bzw. "findet in der 8. Dezimalstelle statt", wie ich bereits unten (Kommentar zu Deiner Replik auf Iran666) ausgeführt habe.

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@algol1

Auch bei einer sehr großen Distanz zum Zentrum der Galaxis dürfte auf dem Weg in Richtung des kleineren Bogens der elliptischen Sonnenbahn ein geringfügiger Energieüberschuss entstehen. Der Pirouetteneffekt müsste zur Beschleunigung der Bewegung führen und die geringer werdende Entfernung zum Gravitationszentrum auf diesem Teil der Umlaufbahn könnte die Solarkonstante erhöhen.

Im Pleistozän gab es Oszillationen der Globaltemperatur, die in dem Wechsel von Kaltzeiten und Warmzeiten sichtbar werden. Aber dass es überhaupt diese extremen Kaltzeiten gab, die in anderen erdgeschichtlichen Zeitaltern über lange Zeitphasen nicht vorkommen, könnte damit zusammen hängen, dass die Sonne sich in Richtung des größeren Bogens der Ellipse bewegte und die Solarkonstante deshalb mehrere Minima erreichte, die von endogenen wärmeren Zuständen unterbrochen wurden. Das gleiche würde für die Jurazeit passen. Wie lange die davor liegenden Eiszeitalter genau her sind wie z.B. die permo-karbonische Eiszeit, das weiß niemand, denn die heute verwendete logarithmische geologische Zeitskala ist noch nicht der Weisheit letzter Schluss. Da könnte sich durchaus noch eine Periodizität herausstellen. Die 200 - 215 Millionen Jahre wären ein Indiz in dieser Richtung, da sie für die zeitlich weniger weit entfernten Erdzeitalter passen würde. Wir müssen auch unseren Zeitbegriff noch erweitern und überarbeiten. 

 

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@evaness

Auch wenn die Gravitation zwischen dem Zentrum der Milchstraße und der Sonne nur ein halbes Millionstel dessen beträgt, was zwischen Sonne und Erde wirksam ist, halte ich eine Auswirkung für möglich, wenn die Sonne sich in Richtung des größeren oder kleineren Bogens bewegt. Wenn die Solarkonstante sich verändert, ist das ja auch keine tiefgreifende Veränderung der Eigenschaften der Sonne sondern die Veränderung ist extrem gering, sonst würden die Planeten sich davon viel stärker verändern und das tun sie nicht. Ihre Veränderungen sind ebenfalls relativ geringfügig in einem insgesamt stabilen System von Kräfteverhältnissen. 

Deine vielen Gegenargumente sind für mich insofern hilfreich, als sie wichtige Detailinformation enthalten und dennoch - wenn man es anders sehen will - entkräftet werden können, da die Veränderungen der Solarkonstanten im Vergleich zur Gesamtenergie der Sonne eben auch verschwindend klein sind und sich dennoch - darin stimmen wir überein - auf das Globalklima der Planeten auswirken.

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@evaness

 

Danke für "flag"!

Sowie zwei neue Einwände:

1. Das gesamte, angesprochene Pleistozän hat ca. 2,5 Mio Jahre gedauert. Wie sollte es da (bzw. erst gar die einzelnen Kalt-/Warmperioden darin) ausgerechnet durch die Stellung des Sonnensystems auf dem entsprechend winzigen Abschnitt der kontinuierlichen Bahn während des Galaktischen Jahres getriggert werden. Auf diesem Abschnitt, der nur gut 1/100 des Gesamtumlaufes beträgt, gibt es keinerlei erkennbare Unstetigkeiten.

2. Du hast aus meiner Sicht auch weiterhin kein einziges Argument geliefert, das einen plausiblen Zusammenhang zu der behaupteten, pardon, dubiosen Verbindung der Solarenergie zum galaktischen Umlauf über den "Virialsatz" herstellen würde.

Ganz im Gegenteil scheinst Du zu übersehen, dass bei einer vereinfachten Betrachtung der "Ellipsenbahn" (die Milchstrasse ist nicht einfach ein überdimensioniertes Planetensystem) nach "Kepler 2" die Effekte des "grösseren oder kleineren Bogens" sich zuallererst in einer kontinuierlichen Verzögerung oder Beschleunigung des gesamten Sonnensystems niederschlagen sollten. Die Erde und alle Planeten wären davon also in gleicher Weise betroffen wie die Sonne selbst und innerhalb des Sonnensystems sollte sich an den relativenen Verhältnissen der beteiligten Himmelskörper zueinander eigentlich gar nichts ändern.

Wodurch wäre Deiner Ansicht nach ein Zusammenhang zwischen langperiodisch veränderlicher Bahngeschwindigkeit eines Sterns und seiner allenfalls kurzperiodisch schwankenden Fusionsrate gegeben?

Dagegen spricht auch die Beobachtung, dass sogenannte "runaway-stars", also Sterne mit enormer Eigenbewegung innerhalb der Milchstrasse, sich hinsichtlich ihrer Fusionsrate anscheinend genauso benehmen wie deren massenverwandte Schwestersterne vom gleichen Spektraltyp, die ihre Sternentwicklung in ruhigeren Gefilden durchlaufen.

 

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@algol1

Okay, herzlichen Dank für Deine ausführlichen Auskünfte.

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Offensichtlich reagiert die Solarkonstante empfindlich auf äußere Magnetfelder, deshalb auch der 11-Jahres Zyklus der Sonnenflecken. Ich halte es für naheliegend, da auch einen Zusammenhang mit der Rotation der Sonne um das galaktische Zentrum zu sehen. Aber wie ich jetzt erfahren habe, rotiert auch unsere gesamte Lokale Gruppe. Und die ganze Lokale Gruppe rast auf den großen Attraktor zu, oder die große Mauer, oder so (aus dem Gedächtnis zitiert). Sollte man da die Schwankungen der Solarkonstante nicht auf die Hintergrundstrahlung beziehen?

Ca. 250 Mio. Jahre.

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