Gewinnt die Erde an Masse?

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13 Antworten

Naja das stimmt nicht ganz. Gemäß e=mc2 kann masse zu energie werden und anders herum (m=e:c2) kann energie zu masse werden. Das passiert aber nicht einfach so. Der grund dafür ist keine Astronomie sondern biologie. Dei sonne ist nur der Energielieferant. Man kann es gut so erklären, was du wahrscheinlich meinst ist z.b. wenn man in ein topf ei baum pflanzt wiegt er nach 100 jahren mehr als vorher. Die zusätzliche masse kommt (ganz grob erklärt) aus der luft. Das CO2 wird in der pflanze mit clorophil wasser und enrgie von der sonne. Das Kohlenstoff ion bleibt bei der pflanze die Sauerstoff ionen gehen in die luft das kohlenstoff und clorophil und wasser werden zu zucker und später zu stärke daraus baut sich die pflanze auf ( ACHTUNG: das war nur ganz grob erklärt. Kann fehler enthalten) das nennt man auch PHOTOSYTHESE. Also keine so komplizierte physik nur biochemie :D

lucaD99 03.07.2014, 17:48

PHOTOSYNTHESE meinte ich natürlich :)

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Eine Fußnote zu dem, was schon gesagt wurde:

Das Strahlungsgleichgewicht der Erde ist nicht vollkommen. Rund 1/4 % der Wärme, die Erde abstrahlt, (etwa 4,4 * 10^13 W von 1,7 * 10^17 W), stammen nicht aus empfangener Sonnenenergie, sondern aus dem Erdinneren. Knapp die Hälfte davon (etwa 20 * 10^13 W), ist Zerfallswärme radioaktiver Elemente. Der Rest kommt aus dem übriggebliebenen Wärmevorrat aus der Entstehungszeit der Erde.

Der Beitrag der Radioaktivität zur Erdwärme war lange vermutet worden und konnte inzwischen durch Messungen bestätigt werden: http://www.welt.de/wissenschaft/article13493327/Radioaktive-Elemente-waermen-die-Erde-von-innen.html

Franz1957 27.06.2014, 04:23

Wenn man den Überschuß an abgestrahlter Wärme relativistisch als Massenverlust bilanzieren will, kommt man auf gut 40 kg am Tag ‒ also nur ein Tausendstel dessen, was täglich aus dem All an Meteoritenstaub hinzukommt.

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Franz1957 27.06.2014, 07:21

Ich hab' mich um ein Kommastelle bzw. eine Zehnerpotenz vertan. Es muß heißen:

Knapp die Hälfte davon (etwa 2,0 * 10^13 W), ist Zerfallswärme radioaktiver Elemente.

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Masse kann sehr wohl komplett verschwinden und auch einfach auftauchen (Vakuumfluktuation, Urknall, Umwandlung von Masse in Energie). Zudem ist die Erde ein offenes System, sie kann also Masse von aussen bekommen (Meteore) und auch nach aussen abgeben (hier insbesondere der Gasverlust der Atmosphäre) Die abgestrahlte Energie der Erde und die aufgenommene Energie der Erde hat auch eine Masse.

Die Energiebilanz der Erde ist so, dass die Erde ein klein wenig mehr Energie aufnimmt, als sie abgibt. Dies kommt daher, dass Pflanzen Photosyntese betreiben und dabei Energie in Masse umwandeln. Allerdings beträgt die Energiemenge die durch Photosynthese eingetragen wird nur 0.1% der Gesamteinstrahlung. Da die Erde derzeit immer wärmer wird, muss ein Teil der Energie auf der Erde bleiben. Im epochalen Mittel ist die Temperatur allerdings eher konstant, so dass nur ein sehr kleiner Teil der Sonnenenergie auf der Erde bleibt (zum Glück muss man sagen) Hier kann man zB die Energieströme mal schauen:
http://lv-twk.oekosys.tu-berlin.de/project/lv-twk/images/jpgs/002-treibhauseffekt-2-schneider-1987.jpg
(im übrigen muss man dazu sagen, der Treibhauseffekt der Temperatursteigerung geht natürlich nur solange, bis die Temeperatur so hoch ist, dass genausoviel abgestrahlt wird, wie aufgenommen wird)

Bei der Massebilanz muss man aber noch aufgenommene Materie aus dem Weltall (Meterore) und den Gasverlust betrachten. Die Mengen von beiden sind derzeit deutlich größer, als die Massebilanz durch die Energie. Bei den Meteoren (Meteroite und Staub) liegen die Annahmen zwischen 10000t bis 40000t/ Jahr und beim Gasverlust von 90000t/Jahr (hauptsächlich Wasserstoff, das Sonnenlicht spaltet einen Teil des Wassers in Sauerstoff und Wasserstoff auf) so dass die Bilanz etwas negativ ist und die Erde also immer leichter wird

Die Erde gewinnt durch "Sternenstaub" ständig etwas an Masse, auch die "zugestrahlte Energie" wird in Masse umgewandelt. Aber sie verliert auch Energie (Wärmeabstrahlung, Magnetfeld, radiaktiver Zerfall etc.) und Materie (abwandernde Atmosphäre, Raketen etc) und jetzt beginnt die Rechnerei.......

Theoretisch führt die auf der Erde ankommende (und nicht wieder ins All abgestrahlte) Sonnenenergie nach e=mc² zu einer Masseerhöhung (allerdings nicht in Form von Kot).

Weit größere Effekte bzgl. Masseerhöhung haben jedoch kleine und Kleinste Meteoriten, die permanent die Erde treffen.

Die Strahlungsenergie der Sonne wird bei der Fotosynthese der Pflanze in chemische Energie gewandelt. Die wandelt sich wieder in Wärme beim Verfaulen oder Verbrennen der Pflanzen. Und die gesamte Wärme der Sonnenstrahlung wird letztlich wieder in den Weltraum zurück gestrahlt. Dabei kann keine Masse dazu kommen oder verschwinden.

Soweit auf die Erde Meteore aus dem Weltraum fallen, vergrößert sich natürlich hier die Masse. Wenn Raumfahrzeuge ohne Rückkehr die Erde verlassen, wird hier die Masse etwas kleiner.

Vergesse das mit der Sonnenenergie. Die Erde gewinnt überwiegend Masse durch Meteoriteneinschläge und Meteorregen. Das ist aber dennoch im Verhältnis zur bestehenden Masse bei 40t/Tag nicht relevant. Im Gegenzug verliert die Erde aber auch leichte Gase wie Wasserstoff oder Helium, welche sie nicht langanhaltend mit der Schwerkraft halten kann. Die Gase sind zu leicht und entweichen in den Weltraum. Es ist auch Wasserstoff, der bei Rostvorgängen in Wasser gebildet wird und dann wieder entweicht. Jetzt müsste man ganz genau gegenüberstellen...

Die Erde sammelt ständig Meteoriten ein (häufig in Form von Staub). Dadurch wird sie ständig schwerer. Bezogen auf ihre doch recht große Masse macht das nicht viel aus, aber der Effekt ist ständig vorhanden.

Die erde gewinnt durch dein Beispiel nicht an Masse, da ja das wachsen durch Mineralien aus der Erde also ist es ei zücklus:

Mineralien dann Pflanze dann Essen/Verfaulen dann wieder Mineralien

Jedoch gewinnt die Erde an Masse durch Meteoriten also nicht die großen Klötze sondern die Kleinen die jedes Jahr millionenfach herunter rieseln und fast verglühen.

Ja, die Strahlung der Sonne führt der Erde Energie zu. Am besten erkennt man das am Klima/Wettergeschehen unserer Erdatmosphäre ...

Der sogenannte Sonnenwind (Partikelstrahlung der Sonne) wird (seien wir froh darüber) durch das Magnetfeld bzw. Strahlungsgürtel der Erde erspart.

Was die Erde auch macht (Du hast es schon erfahren -- siehe Dompfeifers Antwort): sie strahlt auch kräftigst ab.

An Massenzunahme ist wirklich nur Meteorstaub bis Größeres von Relevanz. Allerdings nur in mittlerweile extrem geringstem Ausmaß (40 Tonne/Tag), ganz im Gegensatz zur Frühgeschichte unseres Planeten, wo eben dieses Material (viel mehr davon) ja eigentlich diesen schuf.

"Extrem gering" deswegen, da die Erde eine Masse von 5,9736 mal 10 hoch 24 kg aufweist, Diese 40 Tonnen/Tag spielen selbst in Jahrhundertmillionen keinerlei nennenswerte Rolle.

LG

VortexDani 27.06.2014, 08:54

ein NASA Offizieller hat dies geschrieben: "the ratio of the total mass per second, to that intercepted by the earth is 1.9 kilograms/sec. During the entire life of the sun...4.5 billion years, the earth has gained 2.7 x 10^17 kilograms, which is only 1/21 millionth of its mass. The problem is that the earth is in thermal equilibrium with the sun at this distance, which means that whatever energy or mass-equivalent it gains, it also looses by re-radiating this energy in the infrared spectrum. So, the net gain is only a small fraction of what it receives given that it is not a perfect black body.!

All answers are provided by Dr. Sten Odenwald (Raytheon STX) for the NASA IMAGE/POETRY Education and Public Outreach program.

Der Masse Gewinn von Weltraum Staub und anderen Partikeln (klein bis Groß) ist wohl viel größer, so weit ich weiß gibt unsere Atmosphäre aber auch einiges ab (verliert an Teilchen) jedoch bleibt am Ende ein Masse Zuwachs.

:D

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keulenman 27.06.2014, 21:06
@VortexDani

Die Leuchtkraft der Strahlungsenergie beträgt 4 x 10 ^ 33 erg / sec. Da 1 Gramm wert ist 9 x 10 ^ 20 erg, Sonnenlicht entspricht 4 x 10 ^ 12 Gramm / Sekunde oder 4,4 Millionen Tonnen Ersatzmasse pro Sekunde. Dieser wird über eine Kugel gleich dem Radius der Erden umkreisen abgestrahlt 147 Millionen Kilometer Radius oder 2,7 x 10 ^ 27 Quadratzentimetern. Der Erde Querschnitt von 1,3 x 10 ^ 18 cm ², so daß das Verhältnis der Gesamtmasse pro Sekunde, um die von der Erde unterbrochen ist 1,9 kg / sec. Während der gesamten Lebensdauer der Sonne ... 4.5 Milliarden Jahren hat die Erde 2,7 x 10 ^ 17 kg gewonnen, die nur 1/21 Millionstel der Masse ist. Das Problem ist, daß die Erde im thermischen Gleichgewicht mit dem Sonnenrad in diesem Abstand, was bedeutet, dass alles, was Energie-oder Massenäquivalent es gewinnt, verliert es auch von diesem wieder Strahlungsenergie im Infrarotspektrum. So ist der Nettogewinn nur ein kleiner Bruchteil von dem, was er empfängt gegeben, dass es nicht perfekt schwarzen Körper.

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  1. Frage ja die erde gewinnt an Masse.

Die Energie die von der Sonne kommt, wird wieder abgestrahlt. Darum wirds nachts kälter ;-)

Der Massegewinn liegt aber woanders begründet: Die gewinnt ständig an Masse, in dem sie mit anderen viel kleineren Objekt und Staub zusammenstößt und an sich reisst mit ihrer Schwerkraft.

nein, zumindest nicht sehr viel. die photonen welche auf die erde fallen helfen nur bei der fotosinthese, und sonst bei nichts. zumal du erst erde definieren musst, also ob es nur der boden ist, ob es auch die Satelliten sind und wo die erde aufhört

Vielen dank für die Antworten! Sry das mit dem Kot war vll ein blödes Beispiel im Grunde ging es ja auch nur darum was mit der externen Energie passiert und an die Strahlungen hatte ich garnicht gedacht vielen dank an alle :-)

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