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Ist bei den Planetenbahnen die "große Halbachse" identisch mit "der mittleren Entfernung von der Sonne"?

Bei meinen Recherchen zu meiner vorhergegangenen Frage in diesem Forum (welche ich mir dann selbst beantwortet hatte ;-)) habe ich gelesen, dass es nicht ganz korrekt sein soll, die "große Halbachse" der Planeten auch als "mittlere Entfernung von der Sonne" zu bezeichnen. Ist das so und wenn ja warum?

Meine Vermutung: Hängt das damit zusammen, dass die Umlaufgeschwindigkeiten der Planeten um sie Sonne wegen der Ellipsenform der Umlaufbahnen variabel ist? Aus diesem Grunde sind ja auch Sommerhalbjahr und Winterhalbjahr unterschiedlich lang. Für die Nordhalbkugel sieht es ja so aus, dass wir im im Sommerhalbjahr weiter weg von der Sonne sind als im Winterhalbjahr. Aphel und Perihel liegen natürlich nicht genau auf Sommeranfang oder Mitte des Sommers bzw. Winteranfang oder Mitte des Winters. Wäre ja auch ein rießiger Zufall wenn dies im Moment so wäre. Im Laufe der Präzessionsbewegung der Erdachse wird dies allerdings auch manchmal zutreffen. Im Moment liegen wir jedenfalls Mittsommer und Mittwinter sehr nahe wie ich das sehe.

Ein Planet hält sich also zeitraummäßig etwas länger im Aphel-Bereich auf, da seine Umlaufgeschwindigkeit hier lansamer ist. Umgekehrt ist der Planet zeitraummäßig etwas schneller durch den Perihel-Bereich. So gesehen müsste statistisch gesehen die mittlere Entfernung von der Sonne, elliptische Bahnen vorausgesetzt, immer größer sein als die große Halbachse. Bei einer Kreisbahn hätte das natürlich keine Bedeutung. Bei z.B. langperiodischen Kometen müsste dieser Effekt sogar zu sehr großen Differenzen zwischen "mittlerer Entfernung von der Sonne" und "großer Halbachse" führen.

Verhält es sich so? Habe ich mit dieser Vermutung recht?

Liebe Grüße Valentin

Astronomie, Planetensystem

Wie kann ich aus der großen Halbachse (a) und Exzentrität (e) die Werte für Periapsidendistanz (Perihel=d1) und Apoapsidendistanz (Aphel=d2) berechnen?

Ich erstelle mir gerade eine Excel-Tabelle über die Planetendaten. Ich habe über eine NASA-Seite sehr genaue Daten zur großen Halbachse (8 bis 10 signifikante Stellen) sowie zur Bahnexzentrität (9 bis 10 signifikante Stellen) gefunden. Alle Daten zum Perihel und zum Aphel (außer Erde) die ich finde haben meistens nur 4 bis 5, maximal einmal 6 signifikante Stellen, sind also wesentlich ungenauer. Kilometerangaben zu den Planeten sind meistens auf lediglich 100.000 km genau, in Astronomischen Einheiten (AE) maximal 3 Stellen nach dem Komma, bei Merkur ausnahmsweise mal 5 Stellen nach dem Komma. Für 1 AE setze ich dabei 149.597.870,7 km an, so wie es vor wenigen Jahren von der IAU definiert wurde. Demnach hat die Erde z.Z. eine mittlere Entfernung von 149.598.262 km bzw. 1,000002616 AE und nicht 1,0000000000... wie man annehmen sollte.

Die Formel für a=(d1+d2)/2 ist logisch und ganz leicht nachzuvollziehen. Auch die Formel für e=(d2-d1)/(d2+d1) ist noch relativ einfach. Grenzwerte für e sind hier 0 (d1 ist gleich d2, beide Brennpunkte der Ellipse fallen zusammen und sie ist somit ein Kreis) und 1, was einer unendlich langen Ellipse (also einer Parabel) entsprechen würde.

Da ich lediglich sehr genaue Werte für a und e habe ist meine Frage, wie ich aus diesen beiden Werten d1 und d2 berechnen kann. AE oder km spielt logischerweise keine Rolle ;-). Wenn Jemand eine Quelle für sehr genaue Längenangaben für ALLE Planeten in km oder AE hat (etwa 10 signifikante Stellen) dann kann er mir dies gerne auch mitteilen. Idealerweise für die Epoche J2000.0 (wem das was sagt).

Dass die Bahndaten der Planeten sich ständig etwas ändern, da es sich um ein dynamisches System handelt, ist mir bewusst. Die Planeten beeinflussen ihre Bahnen gegenseitig geringfügig, aber auch Ereignisse wie z.B. große Meteoriteneinschläge haben langfristige Auswirkungen. Man kann daher die Planetenbahnen sehr gut für tausende von Jahren vorausberechnen, aber nicht für millionen von Jahren (Chaostheorie). Ich möchte lediglich in meiner Tabelle dem aktuellem Zustand so nah wie möglich kommen :-)

Vielen Dank im Voraus.

Valentin

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Astronomie, Planetensystem

Kann ich das Physikstudium schaffen?

Hallo,
ich hätte mal ein paar Fragen zum Physikstudium :)
Also.. die Sache ist die: Ich interessiere mich wirklich sehr für Physik und ich würde es auch gerne studieren. Ich hab zwar noch ein paar Jahre für diese Entscheidung, da ich grad in die 10. gekommen bin aber ich will es so früh wie möhlich wissen ob es sich für mich lohnen würde..
Ich bin nicht gerade sehr gut in Physik, sondern eher durchschnittlich (3er Schnitt). In Mathe bin ich ca. auch eine 3. Außerdem geh ich auf ein Gymnasium, falls diese Information wichtig ist. Da ich gerne in Zukunft mit Astrophysik und Astronomie arbeiten möchte, hab ich mich schon seit ein paar Jahren informiert und hab gelesen, dass ich dazu erstmal einen Physik Bachelor machen muss und ich mich dann spezialisieren kann. An sich hätte ich kein Problem damit, weil ich Physik an sich auch spannend finde. Ich mach mir nur Sorgen, weil ich keine sehr gute bzw. gute Schülerin in diesem Fach bin.

Meine Frage: Würdet ihr mir es empfehlen. Es besteht ja auch leider eine hohe Abbrecherquote..
Ich würde wirklich ALLES machen/versuchen, damit ich später Astronomin/Astrophysikerin werde..
Ich müsste nur den Bachelor schaffen. Der Master in Astronomie/Astrophysik ist glaube ich für mich schon viel leichter, da ich mich auch jetzt schon recht gut/sehr gut auskenne.

Meine größte Schwäche sind meine Leichtsinnsfehler und zum Teil auch die Anwendung. Mit der Theorie und dem Verständnis habe ich absolut keine Probleme..
Kann man daran arbeiten und wenn ja, wie?
Und was sind die wichtigsten mathematischen Gebiete im Physikstudium?

Ich hoffe, dass mir jemand weiterhelfen kann
Danke im Voraus :)

Studium, Astronomie, Astrophysik, Physik

Kann ein schwarzes Loch nicht theoretisch die Dichte von Joghurt haben?

Also man sagt ja, dass schwarze Löcher in dem Kernen von Sternen (schöner Reim xD) entstehen, nachdem der Stern in einer Super-, oder sogar Hyper-, nova verendet und durch die unvorstellbare Druckwelle der Kern zu einem Schwarzen Loch zusammengepresst wird. Mit andern Worten: Die Dichte eines SL ist unvorstellbar hoch. Dank Newton wissen wir ja, dass Wurzel(2MG/R) die Fluchtgeschwindigkeit ist aus einem Gravitationsfeld eines Zentralobjektes ist. Mit andern Worten, wenn Wurzel(2MG/R) > c, dann hat man ein SL. Jetzt kann man die Fluchtgeschwindigkeit aber auch noch anders ausdrücken: Wenn die Dichte (ρ) des Zentralobjektes konstant ist, nimmt die Fallbeschleunigung konstant mit dem Radius zu. 4/3PIρGR = g(R) Guckt man sich die obere Formel für die Fluchtgeschwindigkeit an, kann man erkennen, dass sie ja Wurzel(2GM/R²R) = Wurzel(2gR) ist. GM/R² ist ja die Fallbeschleunigung wenn man nur die Masse des Zentralobjektes zur Rate nimmt. Setzen wir nun unsere Fallbeschleunigung in Bezug auf ρ in Wurzel(gR) ein, erhalten wir RWurzel(8/3PIρ*G) = v_Flucht(R) Wie man sieht, könnte man laut der Formel ein SL haben, welches die Dichte von Joghurt hat. Sein Radius, und daraus folgernd die Masse, wären unvorstellbar groß, keine Frage, aber solange die Lichtgeschwindigkeit kleiner als die Fluchtgeschwindigkeit des Objektes ist, hat ja per Definition ein SL. Ist es nun so, dass die größten Schwarzen Löcher, z.B. das mit 18 Mrd Sonnenmassen, wirklich keine Sonderlich hohe Dichte haben, oder ist die Dichte immer extrem hoch?

Danke schon mal für Eure Antworten JTR

Mathematik, Sterne, Universum, Astronomie, Kosmologie, Kosmos, Physik

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