Ist der Abstand von der Erde zu Sternen und Planeten immer vom Mittelpunkt der Erde bis zum Mittelpunkt des Planeten oder Stern angegeben oder?
von oberfläche zu oberfläche der objekte?
Danke!
5 Antworten
Ich vermute vom Mittelpunkt, wobei das bei den gigantischen Entfernungen wirklich keinen Unterschied macht. Gerade zu den Mitplaneten ändern sich die Entfernungen sekündlich, so dass etwa 6000 Erdenkilometer (Erdmitte - Oberfläche) nichts ausmachen.
Ich bin jetzt natürlich im Sonnensystem geblieben. Die Entfernungen nach außerhalb des Sonnensystems sind berechnet oder geschätzt, aber nicht gemessen. Das ist alles zu weit weg :o)
Hallo schnaggii,
In der Schule lernt man den guten alten Kepler in der Form, dass "Planeten auf Ellipsen um die Sonne laufen" und dass "die Sonne in einem der beiden Brennpunkte der Ellipse" steht.
Herleiten kann man die Keplergesetze über die Newtonschen Schwerkraftformeln. Bei dieser Herleitung werden die beteiligten Massen wie Punktmassen behandelt.
Der so auf einfachste Art errechnete mittlere Abstand entspricht der großen Halbachse der Keplerellipse und bezieht sich auf die Mittelpunkte - genauer Schwerpunkte - der beiden Einzelkörper.
Das Doofe an der Sache ist: In der Realität ist es komplizierter: Wenn Objekte nahe aneinander sind und je ähnlicher ihre Massen sind, desto mehr weicht der wahre mittlere Abstand vom errechneten Wert der großen Halbachse ab.
Der Grund dafür liegt darin, dass die Bewegung der beiden Körper um die gemeinsamen Massenschwerpunkte erfolgt. Das sogenannte "Baryzentrum".
Deutlich wird dieser Effekt beim Erdmond, der uns eben ziemlich nahe ist und auch mit 1/81 der Erdmasse verhältnismäßig schwer.
Von den Mittelpunkten der beiden Himmelskörper aus betrachtet ergibt sich die große Halbachse der Keplerellipse zu 384 400 km.
Der Mond läuft auf einer Ellipse um die Erde. Im Brennpunkt der Ellipse liegt das gemeinsame Baryzentrum von Erde und Mond.... und weder Erdmittelpunkt, noch Erdoberfläche.
Das Baryzentrum liegt noch in der Erde - etwa 5000 km oberhalb des Erdmittelpunktes im Erdmantel - und zwar auf der dem Mond zugewendeten Seite. Entsprechend wobbelt die Erde im Laufe eines Monats einmal um das Baryzentrum... ein Effekt übrigens, über den man bei anderen Sternen Exoplaneten nachweisen kann.
Ich zitiere von:
http://www.astrolehrbuch.de/Erde/SystemErde3.pdf
Im baryzentrischen Koordinatensystem ist die Mondbahn eine (...) Ellipse mit einer (...) großen Bahnhalbachse von 383.397,792 km.
Das ist also der mittlere Abstand des Schwerpunktes des Mondes vom Baryzentrum.
Genauer findest Du das hier
https://de.wikipedia.org/wiki/Mond#Bahngestalt
https://de.wikipedia.org/wiki/Apsis_(Astronomie)#Bahnellipsen_und_Baryzentrum
Für die allermeisten Fragen ist dieser Unterschied aber gar nicht wichtig. Das siehst Du hier:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f6/Earth-Moon-edit3.png
Die grüne Linie veranschaulicht den Abstand des Baryzentrums vom Erdmittelpunkt (was ja bereits deutlich mehr ist als der Einfluss auf den mittleren Abstand). Die gelbe Linie veranschaulicht die Abstandsänderung des Mondes, weil seine Bahn eben nicht kreisrund ist, sondern eine Ellipse.
Bereits bei 2 so nahen Himmelskörpern ist es also eine sehr gute Näherung, mit den Schwerpunkten zu rechnen.
Bei noch weiter entfernten Objekten - Sternen etwa - ist das daher immer der Fall. Hier kommt das ins Spiel, was in der Physik bei allen Messungen essentiell zu beachten ist: Die Messgenauigkeit - oder Ungenauigkeit (ganz wie man sie bezeichnen will).
Jede Messung hat nur eine bestimmte Genauigkeit. Bei astronomischen Entfernungen nimmt die Genauigkeit der Messung mit größer werdenden Entfernungen schnell ab. Bei Sternen oder gar fernen Galaxien sind diese Messungenauigkeiten größer als die Radien der beteiligten Objekte. Es würde daher gar keinen Sinn machen, einen Radius zu berücksichtigen.
Die einzigen Objekte, bei denen es eigentlich üblich ist, die Höhe über der Oberfläche statt dem Abstand vom Mittelpunkt anzugeben, sind unsere künstlichen Satelliten.
Grüße
P.S.: Im Übrigen fand ich die Frage sehr interessant, weil das üblicherweise bei den Werten der Bahndaten nicht mit angegeben wird.
Wie lang ist dein längstes Haar ?
Hast du es von der Kopfhaut an oder von der Haarwurzel an gemessen ?
Seltsame Frage; als ob das jemanden wirklich interessieren würde.
Die meisten Geräte der astronomischen Forschung stehen doch auf der Erdoberfläche; eher selten darunter.
Und was ist mit Satelliten? Glaubst Du, die paar Hundert Kilometer (ca. 600 km beim Hubble-Teleskop) spielen wirklich eine Rolle, wenn man z. B. die Andromedagalaxis in 2,5 Mio. Lichtjahren beobachtet?
Auch der Erdradius von 6.370 km spielt bei einer Entfernung, z. B. zum Jupiter mit ca. 780 Mio. km, keine nennenswerte Rolle.
Außerdem muss man den genauen Mittelpunkt des beobachteten Objekts kennen oder bei Einzelsternen die Grenze der Photosphäre - und das ist schwierig bis unmöglich.
Das macht auf der Entfernung von Lichtjahren keinen Unterschied.