Wie entsteht ein Sonnensystem?
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mac
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dafür gibt's bestimmt einen 'Hof'Astrologen.Und diejenigen, die sich mit dem International Monetary Fund (IMF) beschäftigen, gucken auch nicht allzuoft in den Himmel
Herzliche Grüße
MAC
mac
Registriertes Mitglied
Hallo Bynaus,
zur Entstehung der Akkretionsscheibe hab’ ich jetzt an mehreren Stellen die gleiche Erklärung gefunden. Kollisionen, die am Ende nur noch die Nettorotation als Scheibe übrig lassen. Bin zwar immer noch nicht ganz überzeugt (man müsste dann doch eigentlich eine zur galaktischen Rotation passende Vorzugsebene bei den Exoplanetenbahnen finden) aber, bis ich das simulieren kann, werde ich damit leben müssen
Beim Drehimpuls ist das aber anscheinend nicht so einfach. Nur 0,5% des Gesamtdrehimpulses unseres Sonnensystems stecken in 99,9% der Masse. Wie ist das möglich? Vor allem vor der Tatsache, dass es Hauptreihensterne gibt, die erheblich schneller rotieren?
Herzliche Grüße
MAC
zur Entstehung der Akkretionsscheibe hab’ ich jetzt an mehreren Stellen die gleiche Erklärung gefunden. Kollisionen, die am Ende nur noch die Nettorotation als Scheibe übrig lassen. Bin zwar immer noch nicht ganz überzeugt (man müsste dann doch eigentlich eine zur galaktischen Rotation passende Vorzugsebene bei den Exoplanetenbahnen finden) aber, bis ich das simulieren kann, werde ich damit leben müssen
Beim Drehimpuls ist das aber anscheinend nicht so einfach. Nur 0,5% des Gesamtdrehimpulses unseres Sonnensystems stecken in 99,9% der Masse. Wie ist das möglich? Vor allem vor der Tatsache, dass es Hauptreihensterne gibt, die erheblich schneller rotieren?
Herzliche Grüße
MAC
galileo2609
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Sterne verlieren ihren Drehimpuls nach gängigen astrophysikalischen Modellen während ihrer Bildung auch über Jets. Die Beobachtungen stützen das. Jüngst hat man das sogar bei der Bildung eines Brauen Zwergs feststellen können:http://www.astronews.com/news/artikel/2007/05/0705-026.shtml
Zu deinen weiteren Fragen habe ich eine interessante parallele Diskussion gefunden: http://www.wer-weiss-was.de/theme53/article370455.html
Grüsse galileo2609
Bynaus
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Warum? Die Sternbildung ist ein höchst chaotischer Prozess, dessen Dimension zudem sehr viel kleiner ist als nur z.B. die Dicke der Milchstrassenscheibe (max 100 LJ gegenüber einige 1000 LJ): da kannst du nicht erwarten, dass sich alles schön brav senkrecht zur Milchstrassenscheibe dreht...
Dass es Sterne gibt, die sehr viel schneller rotieren, lässt sich auch so erklären, dass sie einfach eine weniger massive Scheibe hatten und so weniger Abbremsen konnten. Bei Sternen wie Atair, die sehr schnell rotieren, würde ich deshalb nur wenige Planeten (bzw. nur kleine Gasriesen) erwarten. Die Jets, die galileo angesprochen hat, sind übrigens im Prinzip ein Scheibenphänomen (ohne Scheibe keine Jets)!
mac
Registriertes Mitglied
Hallo Galileo und Bynaus,
vielen Dank für die Links Galileo. Ganz anschauliche Erklärung für den Abbau des Drehimpulses. Wenn ich das alles richtig verstanden habe, dann müsste es etwa so ablaufen:
Der Hauptteil der Energie für das Magnetfeld, dass die Jet’s erzwingt, wird durch das Drehmoment des Protosterns geliefert. Genau dieses Magnetfeld aber überträgt auch Drehimpuls auf die Scheibe. Dadurch wird das Material der Scheibe aber auch daran gehindert, weiter auf die Sonne zuzuströmen. Dem Jet geht das ‚Futter’ aus, der Stern kann nur noch durch beschleunigen der Scheibe Rotationsenergie abbauen.
Es ergibt sich aber aus Deiner Aussage Galileo
Diese Jet’s können nur so weit nach draußen gebündelt bleiben, wie das erzeugende Magnetfeld stark genug ist, um die Materie in den Jets auf spiralbahnen zwingen zu können. Wenn das wirklich so ist, dann erfassen die Magnetfelder der zentralen schwarzen Löcher ‚ihre’ Galaxis mehr oder minder vollständig und bauen ihren Drehimpuls galaxisweit ab, indem sie das Gas beschleunigen.
Das löst aber möglicherweise? auch ein ganz anderes Problem, dass ich bei Simulationsrechnungen von Galaxienkollisionen hatte. Rechnet man das rein gravitativ, dann bleibt hinterher, nachdem sich alles einigermaßen stabilisiert hat, immer ein mehr oder minder ungeordneter ‚Kugelsternhaufen’ übrig, der mit einer ‚geordnet’ rotierenden Scheibe nicht mehr viel zu tun hat, von denen man aber in der Natur nichts wiederfindet. Tatsächlich wird dann anscheinend nur das Gas wieder auf die Rotationsebene des/der schwarzen Löcher gezwungen, das Gas bildet neue, manchmal auch sehr helle Sterne und schnell sieht das tatsächliche Chaos keiner mehr, weil alles von den besonders hellen jungen Sternen überstrahlt wird.
Ist Dir übrigens aufgefallen Bynaus, dass in dem Astronews Artikel zu 2MASS1207-3932 ‚Deine’ 1/10 Verteilung Scheibe/Stern sehr deutlich überschritten wird?
Mit den ‚schneller rotierenden’ Sternen wollte ich dem Argument begegnen, dass der Abbau des Drehimpulses ohne Übertragung desselben auf die Scheibe abgelaufen sein kann, aber wie ich sehe, gehst Du auch davon aus, dass dieser Prozess stattgefunden hat.
Herzliche Grüße
MAC
vielen Dank für die Links Galileo. Ganz anschauliche Erklärung für den Abbau des Drehimpulses. Wenn ich das alles richtig verstanden habe, dann müsste es etwa so ablaufen:
Der Hauptteil der Energie für das Magnetfeld, dass die Jet’s erzwingt, wird durch das Drehmoment des Protosterns geliefert. Genau dieses Magnetfeld aber überträgt auch Drehimpuls auf die Scheibe. Dadurch wird das Material der Scheibe aber auch daran gehindert, weiter auf die Sonne zuzuströmen. Dem Jet geht das ‚Futter’ aus, der Stern kann nur noch durch beschleunigen der Scheibe Rotationsenergie abbauen.
Es ergibt sich aber aus Deiner Aussage Galileo
und ihrer Ursache
(Zitat aus: http://www.wer-weiss-was.de/theme53/article370455.html#370749 ) noch eine weitere Schlussfolgerung für mich.
Diese Jet’s können nur so weit nach draußen gebündelt bleiben, wie das erzeugende Magnetfeld stark genug ist, um die Materie in den Jets auf spiralbahnen zwingen zu können. Wenn das wirklich so ist, dann erfassen die Magnetfelder der zentralen schwarzen Löcher ‚ihre’ Galaxis mehr oder minder vollständig und bauen ihren Drehimpuls galaxisweit ab, indem sie das Gas beschleunigen.
Das löst aber möglicherweise? auch ein ganz anderes Problem, dass ich bei Simulationsrechnungen von Galaxienkollisionen hatte. Rechnet man das rein gravitativ, dann bleibt hinterher, nachdem sich alles einigermaßen stabilisiert hat, immer ein mehr oder minder ungeordneter ‚Kugelsternhaufen’ übrig, der mit einer ‚geordnet’ rotierenden Scheibe nicht mehr viel zu tun hat, von denen man aber in der Natur nichts wiederfindet. Tatsächlich wird dann anscheinend nur das Gas wieder auf die Rotationsebene des/der schwarzen Löcher gezwungen, das Gas bildet neue, manchmal auch sehr helle Sterne und schnell sieht das tatsächliche Chaos keiner mehr, weil alles von den besonders hellen jungen Sternen überstrahlt wird.
Ist Dir übrigens aufgefallen Bynaus, dass in dem Astronews Artikel zu 2MASS1207-3932 ‚Deine’ 1/10 Verteilung Scheibe/Stern sehr deutlich überschritten wird?
das erwarte ich auch nicht in Reinkultur. Es gibt ganz gewiss eine Vielzahl chaotischer großräumiger Vorgänge, die Unordnung ins System bringen. Es ist wahrscheinlich bei dem Ausmaß des Chaos noch viel zu früh, mit einigen 200 Planetensystemen eine Vorzugsrichtung zu erkennen, zumal die differentielle Rotation in unserem Abstand zum galaktischen Zentrum nicht gerade ausgeprägt ist.Bynaus schrieb:
Mit den ‚schneller rotierenden’ Sternen wollte ich dem Argument begegnen, dass der Abbau des Drehimpulses ohne Übertragung desselben auf die Scheibe abgelaufen sein kann, aber wie ich sehe, gehst Du auch davon aus, dass dieser Prozess stattgefunden hat.
Herzliche Grüße
MAC
Bynaus
Registriertes Mitglied
Der 5 Mjup Planet ist ja wahrscheinlich auch nicht in der Akkretionsscheibe entstanden, sondern wie ein Stern aus einem kleinen Fragment kollabiert - es wäre äusserst erstaunlich, wenn sich so weit vom Zentralobjekt entfernt (55 AU) ein Planet gebildet hätte. Die alternative Erklärung wäre, dass der Planet durch gravitative Interaktionen dort hinaus gekegelt wurde, aber mangels eines anderen Gasriesen weiter Innen funktioniert das nicht.
mac
Registriertes Mitglied
Hallo Bynaus,
Herzliche Grüße
MAC
leuchtet mir ein. Die Entfernung hatte ich gar nicht wahrgenommen.
Herzliche Grüße
MAC
Hallo mac und Bynaus
Ich möchte nochmal auf die Planetenentstehung in einem (oder unserem) Sonnensystem zurückkommen, denn ich habe da ein grundsätzliches Verständnisproblem. Zunächst nochmal die Ausführung von Bynaus im post #2 dieses threads:
Falls es aber doch Mechanismen gibt, die dafür sorgen, daß Material auf der selben Umlaufbahn zu einem Planeten verschmilzt, dann stellt sich für mich die Frage, warum es den Kuipergürtel gibt. Denn dieser sollte sich dann doch auch früher oder später zu einem Planeten verdichten.
Man kann vielleich folgenden Einwand erheben: Jupiter ist für den Kuipergürtel das selbe wie die Schäfermonde für die Ringe des Saturn, nämlich ein stabilisierender Faktor. Jedoch ist man meines Wissens nach sicher, dass auch die Ringe des Saturn (in astronomischen Zeitmasstäben) bald wieder verschwinden. Über den Kuipergürtel habe ich solches bislang noch nicht gehört. Und somit bleibt mein Fragezeichen bestehen: Warum hat sich dieser noch nicht längst zu einem Planeten verdichtet, wenn die Theorie des runaway und oligarchischen Wachstums richtig ist.
Ich kann mich dunkel erinnern, dass vor 1-1,5 Jahren die Thematik des Planetenwachstums und Hillsphäre hier schonmal diskutiert wurde. Aber ich kann mich nicht erinnern, dass die Frage mal aufkam wie ein mit der Staubscheibe mitrotierender Körper eine ganze Umlaufbahn leerräumen kann.
Ich möchte nochmal auf die Planetenentstehung in einem (oder unserem) Sonnensystem zurückkommen, denn ich habe da ein grundsätzliches Verständnisproblem. Zunächst nochmal die Ausführung von Bynaus im post #2 dieses threads:
Und hier mein Problem mit dieser Erklärung: Wo auch immer die Keimzelle eines Planeten entsteht, sie dreht sich mit der protoplanetaren Scheibe mit, aus der sie ja entsteht. In der Phase des runaway Wachstums sollte also bestenfalls die Hillspähre der Planetenkeimzelle freigeräumt werden, aber nicht ein Torus um die gesamte Sonnenumlaufbahn. Und wenn wirklich ein Torus freigeräumt wird, dann braucht es eine Erklärung warum die Keimzelle ihren Drehimpuls gegenüber der restlichen Staubscheibe verändert.
Auch hier im Prinzip die selbe Frage. Auf der gleichen Umlaufbahn haben die Körper die selbe Geschwindigkeit, können sich also nicht gegenseitig überholen. Ist ein Körper aus irgendeinem Grund schneller, so sollte seine Bahn weiter nach aussen getrieben werden. Kollisionen müssten demnach verhältnismässig selten sein und ein schnelles Planetenwachstum verhindern.
Falls es aber doch Mechanismen gibt, die dafür sorgen, daß Material auf der selben Umlaufbahn zu einem Planeten verschmilzt, dann stellt sich für mich die Frage, warum es den Kuipergürtel gibt. Denn dieser sollte sich dann doch auch früher oder später zu einem Planeten verdichten.
Man kann vielleich folgenden Einwand erheben: Jupiter ist für den Kuipergürtel das selbe wie die Schäfermonde für die Ringe des Saturn, nämlich ein stabilisierender Faktor. Jedoch ist man meines Wissens nach sicher, dass auch die Ringe des Saturn (in astronomischen Zeitmasstäben) bald wieder verschwinden. Über den Kuipergürtel habe ich solches bislang noch nicht gehört. Und somit bleibt mein Fragezeichen bestehen: Warum hat sich dieser noch nicht längst zu einem Planeten verdichtet, wenn die Theorie des runaway und oligarchischen Wachstums richtig ist.
Ich kann mich dunkel erinnern, dass vor 1-1,5 Jahren die Thematik des Planetenwachstums und Hillsphäre hier schonmal diskutiert wurde. Aber ich kann mich nicht erinnern, dass die Frage mal aufkam wie ein mit der Staubscheibe mitrotierender Körper eine ganze Umlaufbahn leerräumen kann.
Hallo Jonas
Nach den Keppler-Gesetzen bewegt sich doch der Schwerpunkt einer Masse. Da Masse ausgedehnt ist, hat die dem Zentralkörper zugewandte Seite eine für ihre Lage zu niedrige Geschwindigkeit und die gegenüberliegende eine zu hohe. Da Partikel und ihr Schwerpunkt praktisch identisch sind, bewegen sich Partikel in der dem Zentralkörper zugewandten Region des Planeten schneller als dieser. Es kommt zur Auffahtrskollision der Partikel auf den Planeten. Partikel in der dem Zentralkörper abgewandten Region bewegen sich aber langsamer als der Planet, und der Planet rammt sie. Durch die Eigenrotation des Planeten verteilt sich die akkreditierte Masse gleichmässig auf seiner Oberfläche.
Gehst Du bei Deinen Überlegungen zur zweiten Phase mit 'oligarchischem Wachstum' nicht zu sehr von kreisförmigen Umlaufbahnen aus?
Kollisionen von Protoplaneten sind nur möglich, wenn sie sich überschneidende elliptische Bahnen haben - wie das bei Neptun und Pluto immer noch der Fall ist.
Gruss Orbit
Nach den Keppler-Gesetzen bewegt sich doch der Schwerpunkt einer Masse. Da Masse ausgedehnt ist, hat die dem Zentralkörper zugewandte Seite eine für ihre Lage zu niedrige Geschwindigkeit und die gegenüberliegende eine zu hohe. Da Partikel und ihr Schwerpunkt praktisch identisch sind, bewegen sich Partikel in der dem Zentralkörper zugewandten Region des Planeten schneller als dieser. Es kommt zur Auffahtrskollision der Partikel auf den Planeten. Partikel in der dem Zentralkörper abgewandten Region bewegen sich aber langsamer als der Planet, und der Planet rammt sie. Durch die Eigenrotation des Planeten verteilt sich die akkreditierte Masse gleichmässig auf seiner Oberfläche.
Gehst Du bei Deinen Überlegungen zur zweiten Phase mit 'oligarchischem Wachstum' nicht zu sehr von kreisförmigen Umlaufbahnen aus?
Kollisionen von Protoplaneten sind nur möglich, wenn sie sich überschneidende elliptische Bahnen haben - wie das bei Neptun und Pluto immer noch der Fall ist.
Gruss Orbit
mac
Registriertes Mitglied
Hallo Jonas,
ich bin noch nicht so gut im Thema, daß ich Dir eine Antwort geben kann, die bewußt konform zum Main-Stream ist, allenfalls zufällig.
Das gesamte System Protostern und Akkretionsscheibe muß Bahndrehimpuls los werden, sonst kann es zu keiner Sternbildung und später? Planetenbildung kommen. Dieses 'Loswerden' funktioniert in der Gas und Molekülebene durch Stoß-Anregung und Photonen-Emission. Es funktioniert um so besser/effektiver je kleiner die Partikel sind, die daran teilnehmen. Bilden sich größere Aggregate, dann können die über diesen Mechanismus immer weniger Energie pro Zeit los werden, somit wandert die Akkretionsscheibe an ihnen vorbei nach innen.
Herzliche Grüße
MAC
ich bin noch nicht so gut im Thema, daß ich Dir eine Antwort geben kann, die bewußt konform zum Main-Stream ist, allenfalls zufällig.
Das gesamte System Protostern und Akkretionsscheibe muß Bahndrehimpuls los werden, sonst kann es zu keiner Sternbildung und später? Planetenbildung kommen. Dieses 'Loswerden' funktioniert in der Gas und Molekülebene durch Stoß-Anregung und Photonen-Emission. Es funktioniert um so besser/effektiver je kleiner die Partikel sind, die daran teilnehmen. Bilden sich größere Aggregate, dann können die über diesen Mechanismus immer weniger Energie pro Zeit los werden, somit wandert die Akkretionsscheibe an ihnen vorbei nach innen.
Herzliche Grüße
MAC
mac
Registriertes Mitglied
Hallo Orbit,
die Rotationsrichtung und Rotationsgeschwindigkeit der (meisten) Planeten widerspricht Deiner Erklärung.
Es würde viel eher dazu passen, daß sich um die wachsenden Planetesimale herum ebenso eine Akkretionsscheibe bildet, wie um den Zentralkörper.
Herzliche Grüße
MAC
die Rotationsrichtung und Rotationsgeschwindigkeit der (meisten) Planeten widerspricht Deiner Erklärung.
Es würde viel eher dazu passen, daß sich um die wachsenden Planetesimale herum ebenso eine Akkretionsscheibe bildet, wie um den Zentralkörper.
Herzliche Grüße
MAC
mac
Registriertes Mitglied
Hallo Orbit,
betrachten wir das Sonnensystem von oben, so dass wir auch den Nordpol der Erde ‚unter’ uns sehen können, dann ist die Richtung der Umlaufbahnen aller Planeten und fast aller großen Monde ccw und die Rotationsrichtung fast aller Planeten ebenso ccw. (Uranus und Venus fallen da raus, machen aber auch nicht das genaue Gegenteil bei den Monden wollte ich jetzt nicht alle nachschlagen)
Nach Deiner Beschreibung würde eine (wie auch immer ursprünglich geartete) Rotation eines Planetesimals aber an der sonnenabgewandten Seite durch das langsamere Scheibenmaterial gebremst und an der sonnenzugewandten Seite durch das schnellere Scheibenmaterial beschleunigt werden. Es müsste sich damit eine sehr langsame cw Rotation ergeben. So war es aber höchstens bei der Entstehung der ‚Keimlinge’, deren Eigengravitation noch gar keine Rolle spielte. Spätestens wenn sich ein Körper gebildet hat, der in der Lage ist eine Hillsphäre zu bilden, die größer ist, als er (der Körper) selbst, läuft der Akkretionsprozess anders ab.
Material aus der Scheibe wird durch das Gravitationsfeld des Planetesimals zum Planetesimal hin gezogen. Das Material dass dabei von Sonnensystem-Außen nach Sonnensystem-Innen gezogen wird, erhöht durch diesen Abbau der potentiellen Energie der Lage gegenüber der Protosonne seine Umlaufgeschwindigkeit um die Protosonne. Ist es dabei aber schon in der Hillsphäre des Planetesimals, dann muß es in eine ccw Bahn um das Planetesimal einschwenken. Das Gleiche, nur umgekehrt, geschieht mit dem Material, dass von weiter innen nach weiter außen zum Planetesimal hin gezogen wird. Es ist genau der gleiche Prozess, der bei der Entstehung und Abbremsung der Akkretionsscheibe des Zentralkörpers abläuft, nur eben in kleinerem Masstab.
Herzliche Grüße
MAC
betrachten wir das Sonnensystem von oben, so dass wir auch den Nordpol der Erde ‚unter’ uns sehen können, dann ist die Richtung der Umlaufbahnen aller Planeten und fast aller großen Monde ccw und die Rotationsrichtung fast aller Planeten ebenso ccw. (Uranus und Venus fallen da raus, machen aber auch nicht das genaue Gegenteil bei den Monden wollte ich jetzt nicht alle nachschlagen)
Nach Deiner Beschreibung würde eine (wie auch immer ursprünglich geartete) Rotation eines Planetesimals aber an der sonnenabgewandten Seite durch das langsamere Scheibenmaterial gebremst und an der sonnenzugewandten Seite durch das schnellere Scheibenmaterial beschleunigt werden. Es müsste sich damit eine sehr langsame cw Rotation ergeben. So war es aber höchstens bei der Entstehung der ‚Keimlinge’, deren Eigengravitation noch gar keine Rolle spielte. Spätestens wenn sich ein Körper gebildet hat, der in der Lage ist eine Hillsphäre zu bilden, die größer ist, als er (der Körper) selbst, läuft der Akkretionsprozess anders ab.
Material aus der Scheibe wird durch das Gravitationsfeld des Planetesimals zum Planetesimal hin gezogen. Das Material dass dabei von Sonnensystem-Außen nach Sonnensystem-Innen gezogen wird, erhöht durch diesen Abbau der potentiellen Energie der Lage gegenüber der Protosonne seine Umlaufgeschwindigkeit um die Protosonne. Ist es dabei aber schon in der Hillsphäre des Planetesimals, dann muß es in eine ccw Bahn um das Planetesimal einschwenken. Das Gleiche, nur umgekehrt, geschieht mit dem Material, dass von weiter innen nach weiter außen zum Planetesimal hin gezogen wird. Es ist genau der gleiche Prozess, der bei der Entstehung und Abbremsung der Akkretionsscheibe des Zentralkörpers abläuft, nur eben in kleinerem Masstab.
Herzliche Grüße
MAC
Hallo mac
Turbulenzen in der Protoplanetaren Scheibe müssen, wenn man nur die Umlaufgeschwindigkeiten der Teilchen um das Zentralgestirn berücksichtigt, stets cw-Rotation haben. Du sagst allerdings, nur so lange die Partikel klein sind.
Könnte es nicht sein, dass die am Ende des Enstehungsprozesses resultierende ccw-Rotation durch einen weiteren Mechanismus verursacht wird, von dem meines Wissens bisher nicht die Rede war: eine Driftbewegung von innen nach aussen entlang von Magnetfeldlinien, die vom Zentralkörper ausgehen? Roland Brodbeck von der ETH Zürich beschreibt das in einem Beitrag bei astroinfo:
http://lexikon.astronomie.info/planeten/entstehung/index.html
Gruss Orbit
Turbulenzen in der Protoplanetaren Scheibe müssen, wenn man nur die Umlaufgeschwindigkeiten der Teilchen um das Zentralgestirn berücksichtigt, stets cw-Rotation haben. Du sagst allerdings, nur so lange die Partikel klein sind.
Später soll Deiner Meinung nach via Akkretionsscheibe so etwas wie eine Schubumkehr stattfinden. Diese Physik verstehe ich nicht.
Könnte es nicht sein, dass die am Ende des Enstehungsprozesses resultierende ccw-Rotation durch einen weiteren Mechanismus verursacht wird, von dem meines Wissens bisher nicht die Rede war: eine Driftbewegung von innen nach aussen entlang von Magnetfeldlinien, die vom Zentralkörper ausgehen? Roland Brodbeck von der ETH Zürich beschreibt das in einem Beitrag bei astroinfo:
http://lexikon.astronomie.info/planeten/entstehung/index.html
Gruss Orbit
galileo2609
Registriertes Mitglied
Aktuelles preprint dazu, das gerade auch die voll konvektiven Sterntypen in Betrachtung zieht: The rotation of very low-mass stars and brown dwarfs
Grüsse galileo2609
Guten Morgen galileo
Besten Dank für den Link. Sehr aufmerksam!
Wie ich beim erstmaligen Überfliegen festzustellen glaube, beschreibt dieses Paper denselben Mechanismus wie Brodbeck. Eine Antwort auf die von mac und mir diskutierte Rotationsfrage konnte ich aber noch nicht finden.
Herzliche Grüsse
Orbit
Besten Dank für den Link. Sehr aufmerksam!
Wie ich beim erstmaligen Überfliegen festzustellen glaube, beschreibt dieses Paper denselben Mechanismus wie Brodbeck. Eine Antwort auf die von mac und mir diskutierte Rotationsfrage konnte ich aber noch nicht finden.
Herzliche Grüsse
Orbit
mac
Registriertes Mitglied
Hallo Orbit,
irgendwie hab’ ich diese Diskussion hier ganz aus den Augen verloren.
Wie erkläre ich Dir das am besten? Nachdem mehrere rein anschauliche Versuche nicht zum Erfolg geführt haben, will ich es mal etwas physikalischer versuchen.
2 kreisförmige Umlaufbahnen um eine Zentralmasse von genau 2E30 kg.
Bahn A: genau 1,5E11 m radius
Bahn B: genau 1,5E11 m + 1E6 m radius.
Die sich ergebenden Umlaufgeschwindigkeiten: V = Wurzel(G * M / r) sind für
Bahn A: 29827,48174 m/s
und für
Bahn B: 29827,38231 m/s
‘Zieht’ man einen Körper von Bahn B nach Bahn A, also näher an die Zentralmasse heran, dann resultiert aus der Impulserhaltung aber eine Bahngeschwindigkeit von
29827,58116 m/s!
Wieso?
Der Bahndrehimpuls L errechnet sich aus
Bahndrehimpuls = Masse * Abstand^2 * Umlauffrequenz
L = m * r^2 * omega
Für Bahn B mit einer Länge von 2 * Pi * (1,5E11m + 1E6m) bei einer Geschwindigkeit von 29827,38231 m/s ergibt sich eine Umlauffrequenz omega von 3,16476246E-08s^-1
Und ein Bahndrehimpuls (für 1 kg Masse) von
1kg * (1,5E11m + 1E6m)^2 * 3,16476246E-8s^-1 = 7,12081047E+14 kg m^2 s^-1
um diesen Bahndrehimpuls auch auf Bahn A zu erhalten, muß die Umlauffrequenz omega
omega = L / (m * r^2)
sein. Also
7,12081047E14kg m^2 s-1 / (1kg * 1,5E11m)^2 = 3,16480465E-08 s^-1
Das sind 3,15975268E+07Sekunden für einen Umlauf. Also auf der Bahn A eine Geschwindigkeit von
2 * Pi * 1,5E11 / 3,15975268E7s = 29827,58116 m/s Umlaufgeschwindigkeit. Also rund 0,1 m/s zuviel.
Darum rotieren in einer ccw Akkretionsscheibe alle lokalen Massenkonzentrationen auch ccw.
Alle ‚Beute’ die von weiter draußen herangeholt werden kann, wird beim heranholen zur Bahn des 'Beutegreifers' schneller als der ‚Beutegreifer’ selbst, auf seiner Bahn und alle, die von weiter innen herangeholt werden können, kommen langsamer an. Damit ergibt sich eine ccw Akkretionsscheibe um den ‚Beutegreifer’ herum.
Mit etwas anderen Ursachen der gleiche Effekt wie bei der Corioliskraft.
Herzliche Grüße
MAC
irgendwie hab’ ich diese Diskussion hier ganz aus den Augen verloren.
Wie erkläre ich Dir das am besten? Nachdem mehrere rein anschauliche Versuche nicht zum Erfolg geführt haben, will ich es mal etwas physikalischer versuchen.
2 kreisförmige Umlaufbahnen um eine Zentralmasse von genau 2E30 kg.
Bahn A: genau 1,5E11 m radius
Bahn B: genau 1,5E11 m + 1E6 m radius.
Die sich ergebenden Umlaufgeschwindigkeiten: V = Wurzel(G * M / r) sind für
Bahn A: 29827,48174 m/s
und für
Bahn B: 29827,38231 m/s
‘Zieht’ man einen Körper von Bahn B nach Bahn A, also näher an die Zentralmasse heran, dann resultiert aus der Impulserhaltung aber eine Bahngeschwindigkeit von
29827,58116 m/s!
Wieso?
Der Bahndrehimpuls L errechnet sich aus
Bahndrehimpuls = Masse * Abstand^2 * Umlauffrequenz
L = m * r^2 * omega
Für Bahn B mit einer Länge von 2 * Pi * (1,5E11m + 1E6m) bei einer Geschwindigkeit von 29827,38231 m/s ergibt sich eine Umlauffrequenz omega von 3,16476246E-08s^-1
Und ein Bahndrehimpuls (für 1 kg Masse) von
1kg * (1,5E11m + 1E6m)^2 * 3,16476246E-8s^-1 = 7,12081047E+14 kg m^2 s^-1
um diesen Bahndrehimpuls auch auf Bahn A zu erhalten, muß die Umlauffrequenz omega
omega = L / (m * r^2)
sein. Also
7,12081047E14kg m^2 s-1 / (1kg * 1,5E11m)^2 = 3,16480465E-08 s^-1
Das sind 3,15975268E+07Sekunden für einen Umlauf. Also auf der Bahn A eine Geschwindigkeit von
2 * Pi * 1,5E11 / 3,15975268E7s = 29827,58116 m/s Umlaufgeschwindigkeit. Also rund 0,1 m/s zuviel.
Darum rotieren in einer ccw Akkretionsscheibe alle lokalen Massenkonzentrationen auch ccw.
Alle ‚Beute’ die von weiter draußen herangeholt werden kann, wird beim heranholen zur Bahn des 'Beutegreifers' schneller als der ‚Beutegreifer’ selbst, auf seiner Bahn und alle, die von weiter innen herangeholt werden können, kommen langsamer an. Damit ergibt sich eine ccw Akkretionsscheibe um den ‚Beutegreifer’ herum.
Mit etwas anderen Ursachen der gleiche Effekt wie bei der Corioliskraft.
Herzliche Grüße
MAC
mac
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Hallo Jonas,
Herzliche Grüße
MAC
Du hast da wahrscheinlich Recht. Ich kenne den Begriff Corioliskraft nur in Bezug auf die Atmosphäre und war mir nicht ganz sicher, ob man das bei einer Akkretionsscheibe auch als Begriff verwendet.
Herzliche Grüße
MAC