Haben Uranus und Neptun eine besondere Anziehungskraft?
Ich habe mal gelesen, dass der Neptun entdeckt wurde, weil Bahnstörungen in der Bahn des Uranus festgestellt wurden. (Sorry, wenn die Formuliereung nicht ganz korrekt ist, ich weiß nicht, wie ich es erklären soll. Wer sich damit auskennt, wird schon wissen, was ich meine.^^) Heißt das dann, dass Uranus und Neptun eine besondere Anziehungskraft im Sonnensystem haben? Oder ist das bei anderen Planeten auch so? Ich kenn mich da nicht so aus, es würde mich aber interessieren.
5 Antworten
Hallo Oibadrischl,
die Geschichte zur Entdeckung des Neptun habe ich hier mal erzählt:
https://www.gutefrage.net/frage/wie-wich-der-uranus-von-seiner-bahn-ab-entdeckung-des-neptuns
Und nein, es kam zur Entdeckung des Neptun, weil die beiden Planeten bezüglich ihrer Schwerkraft gerade keine "eigenen Gesetze" haben, sondern ganz brav den Newtonschen Bewegungsgleichungen folgen. (Und weil sich die gemachten Fehler bei der Abschätzung des Ortes zufällig gut ausgeglichen haben).
Weil die Planeten genau den mit den Formeln vorherberechneten Bahndaten folgen und man deutliche Abweichungen bei Uranus feststellte (einmal eilte er voraus, einmal blieb er zurück), konnte man auf eine weitere Masse im Sonnensystem schließen und versuchen, wieder mit den Formeln von Newton, aus der gemessenen Abweichung auf Größe und Lage dieser Masse zu schließen.
Ja, auch wenn die dominierende Schwerkraftwirkung im Sonnensystem von der Sonne ausgeht (wegen der mit Abstand größten Masse), beeinflussen sich auch die Planeten untereinander gegenseitig.
Es gibt Simulationsrechnungen am Großrechner, die zeigen: Entfernt man den kleinen Merkur aus dem Sonnensystem - also wirklich nicht viel an Masse - dann werden innerhalb kürzester Zeit alle Planetenbahnen instabil. (Also in "kürzester Zeit" bezogen auf die Lebensdauer des Sonnensystems, nicht eines Menschen, versteht sich. Simulationen wie diese zeigen, dass sich die Planetenbahnen gegenseitig beeinflussen uns sogar stabilisieren in einer Art Resonanz.
Dennoch gehört an dieser Stelle auch das Merkurproblem erwähnt. Auch die Bahn des Planeten Merkur verhält sich nicht so, wie nach Newton berechnet: Der sonnennächste Punkt einer Planetenbahn liegt auch nicht fest, sondern rotiert ebenfalls langsam um die Sonne. Beim Merkur ist diese sogenannte "Periheldrehung" stärker als nach den newtonschen Formeln berechnet. Wegen des großen Erfolges bei Neptun, postulierte Le Verrier (der auch die Neptunberechnungen gemacht hatte) auch hier eine zusätzliche Masse innerhalb der Merkurbahn. - Die man nie fand. Es gibt keinen weiteren Planeten innerhalb der Merkurbahn.
Hier, beim Merkur ist es tatsächlich so, wie Du es vermutest: Die Formeln von Newton können die Merkurbahn nur unzureichend beschreiben, das Gesetz der Gravitation muss dort angepasst werden. Er ist zu nahe an einer sehr großen Masse (der Sonne). Und deshalb treten Effekte auf, die erst Einstein in seiner allgemeinen Relativitätstheorie korrekt beschreibt. Die Periheldrehung des Merkur ist tatsächlich erst über die in der ART formulierte Gravitationstheorie verständlich.
Grüße
Es bedeutet wohl eher das andere Gravitationsfelder die Umlaufbahn dieser Planeten beeinflussen. Besondere Schwerkraft gibt es (nach heutigem Stand der Wissenschaft) nicht. Je Massereicher ein Objekt, desto größer seine Anziehungskraft, das ist alles. Die Quelle deiner Aussage würde mich interessieren.
Die Quelle meiner Aussagen war ein Buch über Planeten in dem das stand und auch ein bisschen der Wikipediaeintrag zu Neptun.
Der Neptun wurde in der Tat aufgrund gemessener Bahnstörungen des Uranus entdeckt. Siehe meine Antwort :)
Keiner von beiden Planeten hat eine besondere Anziehungskraft, aber deine Bemerkung zu den Bahnstörungen ist interessant. Habe gerade darüber recherchiert, denn ich hatte man etwas darüber gehört. Hier ein Auszug:
"Die zunehmenden Abweichungen der beobachteten Positionen des Uranus von den berechneten ließen Bahnstörungen durch einen noch unbekannten weiteren Himmelskörper vermuten und führten zur gezielten Suche nach einem noch ferneren Planeten, die 1846 mit der Auffindung des Neptun erfolgreich war."
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Uranus_(Planet)#Entdeckung
Nein. Auch diese beiden Planeten "gehorchen" den gesetzen der Physik. Sie haben also genau die Anziehungskraft, die sie aufgrund ihrer Masse haben müsste.
Ich gehe davon aus, dass Du auf sehr frühe Beobachtungen Uranus' anspielst. Er verhielt sich tatsächlich nicht, wie er es laut den damligen Berechnungen hätte tun müssen. Aber seine Bewegung deutete eigentlich nur darauf hin, dass hinter Uranus noch ein weiterer, bisher unentdeckter Planet sein müsse.
Und den fand man später auch, nämlich Neptun. Letztlich zeigen diese beiden Planeten aber auch, wie gut doch unsere naturwissenschaftlichen Methoden sind. Man macht Beobachtungen und erstellt aus diesen Beobachtungen heraus Formeln. Diese erlauben es dann eben, Bahnberechnungen durchzuführen. Natürlich muss auch bewiesen werden, dass die Formeln stimmen. Und genau das sah man an Uranus. Die Bahnberechnung basierte darauf, dass er der letzte Planet sei. Man bezog keinen weiteren Planeten in die Formel ein. Und darum tat er nicht das, was er sollte. Und die Schlussfolgerung, dass es dann noch einen Planeten geben müsse, war genial. Anhand der Bahnstörung konnte man sogar näherungsweise berechnen, wo der unbekannte Planet sein müsste - und letzten Endes fand man ihn dann auch.
Das war schon ein großer Triumph für die Physik.
Vielen Dank für die Antwort, ich verstehe es jetzt . :)
Vielleicht noch ein interessante Anekdote dazu: Die Berechnungen waren teilweise so falsch, dass man Neptun eigentlich gar nicht hätte finden dürfen. Offensichtlich haben sich da aber ein paar Fehler gegenseitig aufgehoben - oder man hatte nur unglaubliches Glück!