wie würde sich unser Planet verändern, hätten wir zwei Sonnen, vier Monde oder beides zugleich?
Ich soll in Erdjunde zum Thema Planeten eine Welt mit anderen bedingungen erstellen und als Referat vorbereiten. Kann jemand helfen?
2 Antworten
Sehr wahrscheinlich gäbe es uns nicht, das würde passieren. Eine frustrierende Antwort, ist aber so.
Warum?
Die heutigen Planetenbahnen sind sehr stabil, die Planeten umkreisen die Sonne seit Milliarden Jahren auf diesen Bahnen. Und genau das braucht man zur Entwicklung von Leben. So was dauert. Evolution zieht sich, bis mal ein höheres Lebewesen raus kommt.
Damit da nichts schief geht, muss ein Planet eine stabile Umlaufbahn haben, eine stabile Neigung seiner Rotationsachse, etc. Soweit klar?
Was passiert also mit dem Sonnensystem, wenn wir an ein paar Parametern drehen?
Nehmen wir einmal an, die Sonne wäre kein normaler Hauptreihenstern, sondern ein heißer, massereicher blauer Riesenstern, so wie z.B. die Wega. Dann hat die Sonne eine erheblich kürzere Lebenszeit, weil sie durch die höhere Temperatur (wegen der höheren Masse) ihren Wasserstoff im Sonneninneren erheblich effektiver und schneller fusioniert. Die Lebensdauer der Sonne würde dann einfach nicht zur Entstehung höheren Lebens auf der Erde reichen. Aus die Maus.
Nehmen wir an, die Sonne wäre Teil eines Doppel- oder Mehrfachsternsystems. In einem solchen gibt es keine stabilen Planetenbahnen (Mehrkörperproblem). Die Planeten bleiben also nicht lange genug auf stabilen Umlaufbahnen. Ändern sich aber die Abstände zu den Sternen dramatisch, ändert sich auch das Klima dramatisch, was wieder die Entstehung hoheren Lebens verhindert. Aus die Maus.
Nehmen wir an, in unserem Sonnensystem wäre alles so wie jetzt, nur den kleinen Planeten Merkur würde es nicht geben. Dann wären, das zeigen Computersimulationen, die Planetenbahnen innerhalb weniger Jahrtausende instabil; die Planeten würden auf ganz andere Umlaufbahnen wechseln oder sogar aus dem Sonnensystem geschleudert werden. Aus die Maus. (Dasselbe gilt natürlich erst recht, wenn wir einen der großen Planeten entfernen.)
Nehmen wir einmal an, wir entfernen den Mond. Dann hätten wir eine erheblich kürzere Tageslänge und eine instabile Erdachse. Über die Gezeitenreibung bremst der Mond seit etwa 4 Milliarden Jahren die Rotation der Erde um ihre eigene Achse ab. Ohne diese Bremswirkung hätten wir eine Tageslänge in der Größenordnung von etwa 5 Stunden - und damit einen erheblich schnelleren Tag/Nachwechsel. Das klingt zunächst harmlos, würde das Wetter aber drastisch verändern, weil die Tag/Nachwechsel auch den Warm/Kalt-Wechsel beeinflussen. Es gabe dann erheblich stärkere Winde auf der Erde. Für höheres Leben wäre dies das Ende. Über seine Masse stabilisiert der Mond außerdem die Erdachse (Phänomen des "schweren Kreisels", das auch beim Fahrrad zur Stabilisierung beiträgt). Ohne dies würde die Erdachse "eiern", die Pole hätten eine variablere Neigung zur Sonne. Das wäre eine Katastrophe für unser Klima, wenn die Klimazonen durchgetauscht werden würden. Für höheres Leben bedeutet das: Aus die Maus.
Die Wirkung des Mondes erklärt zum Beispiel hier Harald Lesch sehr schön:
http://www.br.de/mediathek/video/sendungen/alpha-centauri/alpha-centauri-mond-1999_x100.html
Vielleicht kannst Du ja etwas aus diesem Video verwenden...
Grüße
Und in diesem einstündigen Vortrag erklärt Harald Lesch sehr viel über die Entstehung des Sonnensystems und überhaupt von Planetensystemen
http://www.youtube.com/watch?v=ot_3jteBPO4
Vielleicht hilft Dir der Vortrag bei Deiner Vorbereitung, wenn Du praktisch immer schilderst, was schief gehen kann...
Grüße
Das geht über die Gravitationswirkung der Planeten untereinander. Die ist zwar sehr, sehr viel kleiner als die Anziehungskraft durch die Sonne, aber eben auch nicht zu vernachlässigen, wenn wir größere Zeiträume anschauen.
Ich habe jetzt keinen Link gefunden, der es für den Merkur erläutert, sondern nur eine für den Jupiter - der ja auch einen stärkeren Einfluss hat - das Prinzip bleibt aber dasselbe: Die Bahnen der anderen Planeten werden langfristig instabil, wenn man die gravitativen Einflüsse des Merkur entfernt.
http://www.bernd-leitenberger.de/jupiter.shtml
Grüße
Die Bahnen der anderen Planeten werden langfristig instabil, wenn man die gravitativen Einflüsse des Merkur entfernt.
Leider wurden die Asteroiden dabei außen vor gelassen und Kometen, die hier immer mal wieder ihr Unwesen treiben.
Die heutigen Planetenbahnen sind sehr stabil, die Planeten umkreisen die Sonne seit Milliarden Jahren auf diesen Bahnen. Und genau das braucht man zur Entwicklung von Leben.
Darf ich freundlichst daran erinnern, daß die Zustände, als vor über 4 Milliarden Jahren das Leben auf der Erde entstand, ganz und gar nicht so menschenfreundlich erschienen. Im Vergleich zu heute. Selbst ohne Leben würde die Erde heute ganz anders aussehen. Nicht nur weil es keine Wälder gäbe. Die Zusammensetzung der Atmosphäre wäre eine gänzlich andere von für Mensche tödlich. Die Gebirge wäre andere, denn all zu oft bestehen sie aus Kalkstein, welches von Korallen etc. stammt.
Gruß Abahatchi
Nehmen wir an, in unserem Sonnensystem wäre alles so wie jetzt, nur den kleinen Planeten Merkur würde es nicht geben. Dann wären, das zeigen Computersimulationen, die Planetenbahnen innerhalb weniger Jahrtausende instabil;
Dies ist durchaus richtig, nur haben sich die Planeten, damit sie mit Merkur stabile Umläufe haben so sortiert, daß unser heutiges Ergebnis zu Stande kam. Ohne Merkur von Anfang an, hätte sich gleich alles anders sortiert und würde heute mindestens genau so stabil sein, nur anders.
Nehmen wir einmal an, wir entfernen den Mond. Dann hätten wir eine erheblich kürzere Tageslänge und eine instabile Erdachse.
Ohne den Mond, hätte es auch den dazu notwendigen Einschlag in die Urerde nicht gegeben. Woher wissen wir, wie schnell sich damals, vor dem Einschlag von Theia die Urerde drehte? Würden wir heute den Mond wegzaubern, dann würde die Erde erst mal nicht kürzere Tage haben, aber die Gezeiten wären vorbei. Viel neues Land, gerade im Nordwesten von Deutschland würde entstehen.
Hallo abbylai!
In deiner Frage muss man neben einigen gravitativen Effekten der angesprochenen Himmelskörper, auch noch Einflüsse und mögliche Veränderungen der Umlaufbahnen mit einkalkulieren. Die Änderung eines Orbits, ist in der Astrophysik logische Folge aus der Störung eines Gravitationspotenzials.
Unser Sonnensystem ist offenbar ein äußerst stabiler Ort. Die Umlaufbahnen der Planeten, ändern sich so gut wie gar nicht und auch sonst, ermöglicht eine Verschachtelung von mehreren Prozessen, Leben auf einem Planeten namens "Erde". Es ist wahnsinnig viel zusammengekommen um das entstehen zu lassen, was wir heute vorfinden. Es stellt sich heraus, dass bereits geringfügigste Schwankungen ausreichen um unsere Existenz zu gefährden!
Laut Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, ist die Umlaufgeschwindigkeit der Erde um die Sonne abhängig von der Stärke des Gravitationspotenzials, dass der Erde ausgesetzt ist. Newton beschreibt die Sicht der Dinge etwas anders. Gemäß seines Gravitationsgesetzes, wirkt die Schwerkraft unmittelbar, und hervorgerufen von beiden Massen der Körper. Für die newtonsche Theorie ist keine Raumzeitkrümmung notwendig. In 150 Millionen Kilometern Sonnenentfernung gilt es für die Erde jetzt einen stabilen Orbit zu finden. Wie geht sie vor?
Es gibt im System Erde-Sonne zwei wirklich relevante Kräfte! Die erste Kraft, ist die Gravitation die überwiegend von der Sonne ausgeht. Die Erde würde zur Sonne hingezogen, wenn es nun keine weitere Kraft gäbe, die dies zu verhindern versucht. Die Fliehkraft der Erde, die alleine aufgrund ihrer Umlaufgeschwindigkeit entsteht befindet sich mit der Gravitation exakt im Gleichgewicht!
Um die Fliehkraft, die also nach außen quasi von der Sonne weg wirkt, entsprechend stark genug für die nach Innen wirkende Gravitationskraft zu machen benötigt die Erde eine Geschwindigkeit von rund 29,78 Km/s! Und genau so schnell ist sie auch, andernfalls wäre ihre Umlaufbahn nämlich nicht stabil.
Es ist klar, da die Gravitationskraft mit geringer werdendem Abstand zur Sonne stärker wird, dass für eine Gleichgewichtsbedingung bei Körpern nahe der Sonne eine entsprechend hohe Geschwindigkeit benötigt wird um einen stabilen Orbit zu erreichen. Eine logische Konsequenz, aus der sogenannten ersten kosmischen Geschwindigkeit.
Du fragst dich sicher, warum ich dir das alles erzähle?! Naja, wenn man deine Frage beantworten will, muss man sich mit den relevanten Wechselwirkungen auseinandersetzen die in derartigen Systemen wirken würden. Und es ist fast garantiert, dass ein Planet mit 4 Monden sowohl gravitativ als auch von daraus folgenden Gezeitenkräften abhängig von seiner Größe, mehr oder weniger stark gestört wird. Langfristig betrachtet ist hier aber vor allem, die Entfernung der Monde zum Planeten, die Masse von Mond und Planet und auch die Form der Umlaufbahnen entscheidend um die Zukunft oder auch die Vergangenheit des Systems garantiert kennen zu können.
Interessant ist es jedoch, wenn man sich damit beschäftigt wie sich ein Leben mit zwei Sonnen gestaltet. Sogenannte Binärsysteme, auch Doppelsterne genannt, kommen in unserer Galaxie sehr oft vor. Offenbar sind rund die Hälfte aller Sterne, Teil eines Doppe- oder Mehrfachsystems. Da beide Sterne stabil um ihren gemeinsamen Schwerpunkt kreisen, ist wieder die Entfernung der Sterne und deren Umlaufgeschwindigkeit relevant.
Gesellt sich neben den beiden Sternen auch noch ein kleiner Planet hinzu, ist es einzig und allein seine Schuld, dass das sogenannte Dreikörperproblem greift. Es wird für den Planeten wahnsinnig schwierig einen stabilen Orbit zu finden, denn abgesehen davon, dass er gemäß der ART zwei Gravitationsfeldern ausgesetzt ist, ändert sich der Abstand beider Sterne zum Planeten und damit die Gravitationskraft ständig. Alles sehr kompliziert! Trotz alledem kennen wir heute einige Planeten, die auf noch stabilen Umlaufbahnen in Doppelsternsystemen existieren.
Fazit: 4 Monde und 2 Sonnen, tun unserer Erde sowohl einzeln als auch zusammen nicht gut! Auch wenn es Möglichkeiten gibt, aus derartigen Himmelskörpern ein stabiles System zu schaffen, so bedarf es höchst komplexe Wechselwirkungen die perfekt miteinander spielen müssen um Leben weiter so effizient zu garantieren, wie momentan. Genießen wir doch lieber alles so wie es ist! Wir haben einen Mond und eine Sonne. Wäre es nicht so, es gäbe vielleicht gar keinen hier der sich derartige Fragen stellen könnte...
LG Pflanzengott! :)
Und es ist fast garantiert, dass ein Planet mit 4 Monden sowohl gravitativ als auch von daraus folgenden Gezeitenkräften abhängig von seiner Größe, mehr oder weniger stark gestört wird.
Funktioniert aber bei Jupiter und Saturn ganz gut.
Langfristig betrachtet ist hier aber vor allem, die Entfernung der Monde zum Planeten, die Masse von Mond und Planet und auch die Form der Umlaufbahnen entscheidend
ach, da kam noch was. Dann sieht es ja schon wieder ganz anders aus.
Fazit: 4 Monde und 2 Sonnen, tun unserer Erde sowohl einzeln als auch zusammen nicht gut!
was denn nun?
Worauf will ich hinaus? Damit Ruhe ins System kommt, gibt es gebundene und synchronisierte Rotationen. Dies ist selbst bei scheinbarem Chaos in Systemen sehr stabil. Ein Blick ins eigenen Sonnensystem reicht da oft schon.
Gruß Abahatchi
Ich hätte mal eine Frage; Kannst du die Wirkung des Entfernens von Merkur mal genauer erklären?