Verändern sich die Umlaufbahnen der Planeten im Sonnensystem nicht durch die Umsetzung von Wasserstoff zu Helium ?

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4 Antworten

Prinzipiell hast Du damit sogar recht, was die Einflüsse von Masse und gravitativer Welchselwirkung betrifft.

Es kommt aber als Konstante noch hinzu, dass sich die Bahngeschwindigkeiten der Planeten in sich über Millionen bis Milliarden Jahren auch verändern können durch äussere Einflüsse wie Einschlägen anderer Objekte, gravitativer Wechselwirkungen der Planeten untereinander und Abbremsung durch im Orbit befindlicher Partikel, Gase etc.

Denn absolut "leer" ist selbst die Umgebung rund um die Planeten nicht.

Deswegen werden solche Berechnungen schwierig.

TheMason76 24.07.2016, 22:19

Die Exakte Flugbahn zu berechnen wird wie du schon sagtest durch das "gravitative Klima" schwierig werden. Aber im Prinzip müsste man ja mal ausrechnen wie stark sich das "Abspecken" der Sonne auf die Umlaufbahnen auswirkt. Gerade wenn ich an Jupiter denke der ja auch eine immense Gravitation hat, ob sich da nicht vllt irgendwann Massen ergeben die nicht mehr soweit voneinander entfernt sind, was ja zu sehr chaotischen Umlaufbahnen führen würde. Somit besteht ja für die Erde vllt doch noch die Chance nciht gegrillt zu werden wie man ja heute vermutet. Stattdessen würden wir u.u. in die tiefen des Alls hinausgeschleudert werden und als Eisklotz enden. Aber das könnte u.u. ja noch weitere Fragen was die Entstehung der Erde aufwerfen ... wie z.b. das wir die letzten Millarden Jahre ja "relative Ruhe" gehabt haben und durch das stetige "leichterwerden" der Sonne sich die Umlaufbahnen pro Jahr ja doch verschieben, sprich, das die Erde damals näher an der Sonne (vllt nicht etliche Mio kilometer, aber schon ein paar, kann ich mir denken) als heute.

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Parhalia 24.07.2016, 22:59
@TheMason76

Das bleibt alles schwierig zu sagen, weil es es dazu zu viele Faktoren zu berücksichtigen gilt. Beachten wir mal unseren Mond, so entfernt der sich sogar pro Jahr  etwa 4 cm von der Erde, weil er durch sie in seiner Orbitalbahn langsam aber stetig immer weiter beschleunigt wird.

Das kann bei diesen beiden Objekten noch nicht einmal der Massenzuwachs von jährlich Milliarden Tonnen ausgleichen..

Weiters ist noch zu beachten, dass die Sonne neben reiner Energie auch stetig Materie aufnimmt und abstösst .

Aber es wäre zumindest dann mit Deiner Vermutung alles plausibel, wenn die Einflüsse der Gewichtsveränderungen von Sonne und Erde verhältnismässig zueinander grösser wären, als die anderen Einflüsse..

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NutzlosAlpha 24.07.2016, 23:14
@Parhalia

Weiters ist noch zu beachten, dass die Sonne neben reiner Energie auch stetig Materie aufnimmt und abstösst .

Naja, "stetig" ist wohl nicht das richtige Wort, da die Sonne überhaupt keine Materie aufnimmt, wenn man von irgendwelchen Kometen absieht, die in sie hineinstürzen.

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Parhalia 25.07.2016, 00:14
@NutzlosAlpha

Genau das meinte ich ja. Nicht nur Kometen und Meteore, sondern auch Stäube und Gase.

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NutzlosAlpha 25.07.2016, 00:27
@Parhalia

Diese werden aber eben nicht mehr von der Sonne aufgenommen. Die Strahlung und der Sonnenwind verhindern die Aufnahme von Kleinpartikeln.

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Der umgekehrte Effekt ist der Fall, durch die eigene Gravitation fallen die meisten ausgebrüteten Elemente auf die Sonne zurück, was den äußeren Druck auf den Kern erhöht.
Die Sonne bläht sich zunächst auf, bis sie in etwa 1 Milliarde Jahren in die Region des Mars erreicht und kollabiert dann unter dem Druck.

Im Fall der Sonne schnurrt sie zusammen zu einem roten Zwerg.
Massereichere Sterne werden Neutronenstern oder schwarzes Loch.

Nun, offensichtlich  weißt du ja bereits, dass die Sonne rund 4,3 Mio. t pro Sekunde an Masse durch Strahlung verliert, also kannst du den Masseverlust über ihre Lebensdauer ausrechnen.

4.300.000.000 kg x 60 x 60 x 24 x 365,35 x 4.600.000.000 sind 6,24 x 10^26 kg oder 624 Quadrillionen kg in der Zeit, in der die Sonne existiert. Klingt viel, ist aber bedeutungslos, weil die Sonne rund 1,9884 x 10^30 kg wiegt. Der Masseverlust durch Strahlung ist absolut vernachlässigbar.

Natürlich ist das nur eine Überschlagsrechnung, tatsächlich war der Masseverlust früher sogar geringer, weil die Leuchtkraft geringer war. sie erhöht sich heute um ca. 1% alle 100 Millionen Jahre, zu Beginn war die Sonne rund 30% leuchtschwächer als heute. In Zukunft wird sie dabei noch leuchtkräftiger werden, wodurch die Reaktionsrate und damit der Masseverlust ebenfalls ansteigen.

Natürlich ist dies nicht der einzige Faktor, denn sie verliert ja auch Masse durch den Sonnenwind. wie hoch die Rate ist weiß ich nicht, meine aber mal gehört zu haben, dass der gesamte Masseverlust also Strahlung + Sonnenwind seit Beginn rund 1 Promille betrug. Also immer noch zum Vergessen wenig.

Gerade wenn ich an Jupiter denke der ja auch eine immense Gravitation
hat, ob sich da nicht vllt irgendwann Massen ergeben die nicht mehr
soweit voneinander entfernt sind, was ja zu sehr chaotischen
Umlaufbahnen führen würde.

Das Ist ein Trugschluss, der daher rührt, dass Jupiter als außergewöhnlich massereich erscheint, nur weil er wesentlich massereicher ist als alle Planeten, selbst wenn man ihre Massen zusammen nimmt. Jupiter selbst hat nur rund 0,1% der Sonnenmasse.

Davon allerdings abgesehen hat der Jupiter tatsächlich Einfluss auf die Planetenbahnen, nicht weil die Sonne Masse verliert, sondern weil alle Mehrkörpersysteme auf lange Sicht instabil sind. Durch Jupiter ist beispielsweise die Merkurbahn so stark exzenrisch geworden. In rund einer Milliarde Jahre kann es daher dazu kommen, dass Merkur das Sonnensytem verlässt oder mit einem anderen Himmelskörper zusammenstößt. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist aber immer noch sehr gering.

Parhalia 25.07.2016, 00:18

Laut aktueller Wissenschaft haben Uranus und Neptun durch Bahnresonanz von Jupiter und Saturn sogar ihre Orbitalbahnen getauscht.

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NutzlosAlpha 25.07.2016, 00:24
@Parhalia

Umm, ich weiß? Allerdings sehe ich den Kontext nicht, denn dies hat nichts mit dem Masseverlust der Sonne zu tun.

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Parhalia 25.07.2016, 23:54
@NutzlosAlpha

Ich habe da etwas zu weit in die Zukunft gedacht. Wenn die Helium-Fusion einsetzt, so wird sich vermutlich auch der Massenausstoss und der Strahlungsdruck unserer Sonne erhöhen. Bricht der interne Fusionskreis dann mangels Masse / Druck und Temperatur in unserer Sonne dann zusammen, so fällt auch der Kern in sich zu einem weissen Zwerg zusammen, die äusseren Hüllen werden abgestossen und eine kleine Gravitationswelle könnte von diesem Ereignis ausgesandt werden.

Deswegen ist sich die Wissenschaft noch etwas uneins, ob die Erde später mal in den äusseren Hüllen der Sonne in ihrem Stadium als "roter Riese" versinken wird, oder bereits vorher abgedrängt werden könnte.

Aber wenn sich durch die äusseren Planeten keine relevanten Einflüsse ergeben über die nächsten Jahrmilliarden, so wird die Erde auf jeden Fall ganz "cross" durchgegrillt werden auf ihrer "relativen" Umlaufbahn und als toter Felsenplanet ohne Wasser und Atmosphäre enden.

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Stimmt. Die Planeten entfernen sich von der Sonne, wenn/weil diese leichter wird.

Ausrechnen kannst du das mit

a) Gravitationsgesetz und Zentripetalkraft ist Gravitationskraft

b) Drehimpulserhaltung

TheMason76 24.07.2016, 22:08

Ok. Hab mir schon fast sowas gedacht ... Der gute alte Newton ^^ Wollte nur sichergehen ob das nicht schon irgendwo bzw irgendwie diskutiert oder vllt sogar in der Betrachtung der Geschichte bzw (möglichen) Zukunft unseres Sonnensystems schon mit eingeflossen ist.

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PWolff 24.07.2016, 23:04
@TheMason76

Auch das. Irgendwo hab ich vor nicht allzu langer Zeit gelesen, dass die Sonne, wenn sie zum roten Riesen wird, sich bis zur Erdbahn ausdehnen wird, die Erde aber nicht verschlucken wird, weil diese sich weit genug von der Sonne entfernt haben wird, eben weil die Sonne so viel Masse verloren haben wird.

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