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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Ist dass nur Phantasie, oder ist da was dran?



Namorax
29.08.2006, 19:32
Hallo Leute,


Ich habe mich jetzt schon eine Weile mit dem Thema fremde Planeten beschäftigt, und da ich nur meine Vorstellungskraft und meine Schul-Physik habe, habe ich bei einem bestimmten Thema, welches mich sehr interressiert keinen Durchblick.

Ich habe mich neulich mit der Gravitation und der Anziehungskraft beschäftigt, und weshalb unser Planet um die Sonne kreist. Dabei habe ich mich an eine gewisse Star-Gate-Folge (Ich gebs zu, ich seh sowas:D ) erinnert. Der Inhalt der Episode ist jetzt aber nebensächlich. Es geht mir nur darum, dass der Planet, auf dem diese Episode spielte, um einen Nebel statt um eine Sonne kreiste.

Ich fand solch ein Szenario sehr Interressant, und deshalb wollte ich wissen, ob ein solcher Planet wirklich existieren kann.

Meine Nachforschungen haben leider ich nicht gefunden wonach ich gesucht habe, dafür aber dieses Forum. Ich habe mir einige Themen durchgelesen, und ich hoffe das ihr mir vielleicht weiterhelfen könnt:

Ich möchte wissen, ob so etwas möglich sein kann, oder ob hier nur Phantasie im Spiel ist. Falls sich dieses Szenario als unmöglich herausstellt, würde ich gerne wissen wieso das so ist.

Ich danke jetzt schon allen die sich Zeit nehmen auf meine Fragen zu antworten! Danke!!!

P.S.: Der Einfachheit halber liste ich die Fragen noch einmal auf:

1.) Kann ein Planet (oder Mond) anstatt um eine Sonne auch um einen Nebel kreisen?
2.)Gibt es auch andere Dinge um die ein Planet/Mond kreisen kann?
3.)Wenn nein, wieso ist dies unmöglich? Welche Vorraussetzungen müssten gegeben sein, um so etwas zu ermöglichen?

mac
29.08.2006, 20:16
Hallo Namorax,

prinzipiell kann ein Himmelkörper alles umkreisen was ihn genügend stark anzieht. Wenn die Anziehungskraft des Nebels stärker ist (seine Gesamtmasse ausreichend groß ist), als die der anderen Objekte in der Umgebung, dann auch einen Nebel.

Ich kann mich an diese SG-Folge nicht erinnern, aber dieser Planet könnte keine erdähnlichen Bedingungen aufweisen. Der Nebel (wenn es nur ein Nebel und nicht ein Nebel um eine oder viele Sonnen herum ist), würde auf jeden Fall viel weniger Licht und Wärme auf den Planeten strahlen als er braucht um Leben (wie auf der Erde) zu tragen.

Eigentlich ist es ein ziemlich abgedrehtes Szenario, bei dem sehr viele sehr einschneidende Randbedingungen einzuhalten wären, die aus diesem Planeten etwas völlig anderes als eine erdähnliche Welt entstehen ließen.


Wenn man das Szenario etwas anders interpretiert, könnte auch sowas ähnliches sein, wie man sich die Entstehung eines Sonnensystems vorstellt, nur daß sich die Planeten bilden, bevor sich die Sonne formiert. Ob der zeitliche Ablauf bei der Entstehung eines Systems diese Reihenfolge zuläßt, kann ich nicht kompetent beantworten. Da die Bedingungen und Abläufe für eine Sonnensystembildung bisher nur teilweise verstanden sind, wird es darauf auch noch keine brauchbare Antwort geben denke ich.

So, für mehr hab ich im Moment keine Zeit.

Herzliche Grüße

MAC

Mark Striper
29.08.2006, 21:06
Aber wenn ein Nebel eine so hohe Gravitation hätte,
wäre es dann überhaupt noch ein Nebel ?
Würde die Gravitation nicht alle Teilchen des Nebels zusammenklumpen,
und der Nebel würde selbst zu einem Planeten (oder gar Stern) ?

Namorax
29.08.2006, 22:14
Nun mac,

wenn ich alles richtig verstanden habe (ich hab zwischenzeitlich weitergesucht) entsteht erst Gravitation, durch den Teilchen angezogen werden, die wiederum mehr Gravitation erzeugen usw.. Irgendwann sind genug Teilchen beieinander, sodass sehr viel Reibungswärme antsteht, bis genug Energie vorhanden ist, um den "Motor" in Gang zu bringen. Dann entsteht einmal eine Sonne um die die lauter kleine Teilchenklumpem wirbeln. Mit der Zeit vereinigen diese sich zu immer größeren Körpern bis ein Planet entsteht.

(Damit wäre diese Möglichkeit schon einmal ausgeschlossen. Allerdings würde ich für die obige Erklärung nicht unbedingt die Hand ins Feuer legen...)

Ich denke es müsste schon etwas außergewöhnliches passiert sein, damit die Entstehung der Sonne abgebrochen und ein Mond entsteht, der um die Überreste dieser "frühzeitig gestorbenen" Sonne kreist. Selbst wenn man sämtliche Reibungsenergie im Nebel neutralisieren würde, dann müsste der Mond zu weit entfernt sein, um den Nebel selbst wieder anzuziehen.

Was die Lebensbedingungen angeht, so möchte ich diese ersteinmal zweitrangig behandeln. Das Universum hat viele Geheimnisse, da wird sich sicher was passendes finden (zum Beispiel ein Nebel der eine bestimmte Strahlung in Licht und Wärme umwandelt, wer weiß...)^^

Was Stripers Einwand betrifft, da dachte ich an etwas, dass den Nebel vom Kollabieren abhält, wie zum Beispiel Magnetismus. Ich kann mir vorstellen, dass bestimmte Teilchen angezogen und andere abgestoßen werden, womit ein kollabieren verhindert wird. Durch eine ausreichende Gravitation (zwischen den verschieden Teilchen oder Teilchenbrocken) könnte dann ein auseinander driften verhindert werden. Dass oder etwas anderes. Ich meine das alles jetzt sehr theoretisch, das ich keine Ahnung habe, ob so ein Zusammenspiel zwischen Magnetismus und Gravitation möglich ist, falls ich also Unsinn schreibe, sagt es mir bitte.


->Die Episode von der ich sprach, ist nicht sehr auf den Planeten selbst eingegangen. Es traten nur O'Neil und Carter auf, wobei O'Neil einen Forschungsaußenposten überprüfte und Carter eine Anwärterin auf das SG-Programm auf deren erste Außenmission mitnahm. Man erfährt in einem kurzen Gespräch zwischen O'Neil und dem Leiter des Außenposten, das der "Planet" eigentlich ein Mond sei, der um einen Nebel kreist. Dann sieht man einen kurzen Blick in den Himmel und man erkennt einen farbigen Schleier vor dem blauen Himmel. Danach geht es mit der Story weiter. (Kleine schlecht gelaunte Glühwürmchen-Aliens, die feste Materie durchdringen können, aber nicht durch Kraftfelder oder unter Strom gesetzte Wellblechhütten können.)

Aragorn
29.08.2006, 22:50
Aber wenn ein Nebel eine so hohe Gravitation hätte,
wäre es dann überhaupt noch ein Nebel ?
Würde die Gravitation nicht alle Teilchen des Nebels zusammenklumpen,
und der Nebel würde selbst zu einem Planeten (oder gar Stern) ?

Hallo Markus,

unter Standardbedingungen (T=10K) kontrahieren nur Gaswolken, deren Gesamtmasse größer ist als die Jeans-Masse ist. Typische Gasnebel haben eine Dichte von ca. 10^-21 g/cm^3. Daraus ergibt sich eine Jeans-Masse von ca. 30 Sonnenmassen.
Kleinere Gaswolken kontrahieren nicht, weil der thermische Gegendruck dann die Kontraktion der Wolke verhindert.

Die Zeitdauer bis solche Gaswolken kollabieren ist sehr lang.
Unter den oben genannten Bedingungen dauert die theoretische Fallzeit (bis alle Materie im freien Fall das Zentrum der Wolke erreicht hat) ca. 3 Millionen Jahre.
Die Fallzeit ist recht groß weil:

* jede Gaswolke einen Eigendrehimpuls besitzt der die Wolke stabilisiert (kontrahiert die Wolke nimmt wegen der Drehimpulserhaltung ihre Rotationsgeschw. zu)
-> Wie Gaswolken ihren Drehimpuls loswerden ist meines Wissens noch nicht genau geklärt (vermutl. durch Wechselwirkung mit interstellaren Magnetfeldern)

* durch die Kontraktion die Temperatur und damit der thermische Gegendruck ansteigt.
-> Diesen muß die Wolke dann erst durch Wärmestrahlung wieder loswerden.

Insofern sind die meisten Gaswolken vermutl. recht lange stabil und kontrahieren nur, wenn zusätzliche Ursachen wie bsw. Druckwellen, Teile der Gaswolke komprimieren.

Gruß
Helmut.

Namorax
29.08.2006, 23:30
Also kann unser Nebel, sobald er sich einigermaßen stabiliert hat, durchaus zum Zentrum eines kleinen Sternensystems werden.

Habe ich das bis jetzt richtig verstanden?

Dann kann dieses System also aus einem Nebel bestehen, der noch nicht seine Jeans-Masse überschritten hat, durchaus in der Lage sein einen eigenen Mond anzuziehen und diesen auf einer Umlaufbahn zu halten. Richtig?

mac
30.08.2006, 00:01
Hallo Mark,

Helmut hat's im Wesentlichen schon beantwortet. Mir gings eigentlich bei dieser Antwort nur um die prinzipielle, also die gravitationstechnische Möglichkeit. Also ein Objekt mit genügende großer Gravitationskraft. Wie groß es ist war ja, zumindest in der Frage nicht festgelegt (und wie ich die Serie kenne, auch eigentlich völlig egal)

Namorax, wenn ich meinerseits diesen Satz

wenn ich alles richtig verstanden habe (ich hab zwischenzeitlich weitergesucht) entsteht erst Gravitation, durch den Teilchen angezogen werden, die wiederum mehr Gravitation erzeugen usw..
richtig verstehe, hast Du es noch nicht ganz richtig verstanden! Die Gravitation ist schon vor dem Verklumpen vorhanden, sie wird, von sehr weit weg betrachtet (z.B. von einer weiten Umlaufbahn Deines hypothetischen Planeten) nicht stärker, weil der Nebel sich verklumpt. Zu den schwierigen Randbedingungen gehört aber z.B. daß diese Nebel oft viele Lichtjahre groß sind, völlig unterschiedlich dicht sein können (hier http://de.wikipedia.org/wiki/Dunkelwolke findest Du einige Informationen und auch unter Emissions- und Reflektionsnebel) Wenn jetzt Dein Planet auf seiner Bahn um den Nebel einem anderen Stern nahe genug kommt, (was bei einer Umlaufbahn von meinetwegen 5 Lichtjahren Durchmesser sehr wahrscheinlich ist, dann wird ihn dieser Stern stärker anziehen als der zwar insgesamt scherere Nebel, aber wenn der mit dem Schwerpunkt seiner Masse viel weiter weg ist, dann wird aus der Umlaufbahn je nach Geschwindigkeit etwas völlig anderes. (Deshalb diese schwierigen Randbedingungen) also stabil ist sowas sehr wahrscheinlich gar nicht oder nur für (astronomisch) kurze Zeit.

Du hattest auch noch gefragt ob ein Planet/Mond um etwas anderes kreisen kann. Ja, dieses Etwa muß nur ausreichend schwer sein.

Noch etwas zum Begriff Mond: Als Mond wird in der Regel ein Himmelskörper bezeichnet, der einen Planeten umkreist und mit diesem zusammen dann eine Sonne. Also ein Himmelkörper der auf seiner Bahn allein eine Sonne umkreist, ist kein Mond.


Also kann unser Nebel, sobald er sich einigermaßen stabiliert hat, durchaus zum Zentrum eines kleinen Sternensystems werden.

Habe ich das bis jetzt richtig verstanden?

Dann kann dieses System also aus einem Nebel bestehen, der noch nicht seine Jeans-Masse überschritten hat, durchaus in der Lage sein einen eigenen Mond anzuziehen und diesen auf einer Umlaufbahn zu halten. Richtig? Ich glaube Du hast noch keinen richtigen Plan von den Größenverhältnissen. Also ein kleiner niedlicher Nebel, der an der Stelle unserer Sonne, so groß wie unsere Sonne oder meinetwegen auch bis zur Marsbahn reichen würde, wäre nicht in der Lage die Planeten auf ihren Umlaufbahnen zu halten. Sie würden mit ihrer Umlaufgeschwindigkeit das Sonnensystem verlassen, nur wenig gebremst durch Jupiter und noch viel weniger durch den niedlichen kleinen Nebel. Er wäre schlicht zu klein um ein Planetensystem mit allem zick und zack zu bilden. Er müßte, damit er überhaupt irgendetwas an sich binden könnte besonders sich selbst völlig einsam und allein, sehr weit weg von anderen Sonnen seine Bahn um die Milchstraße ziehen. Ist er zu klein, dann löst er sich allein durch seine Temperatur (Bewegungsgeschwindigkeit seiner Moleküle und Atome) auf.
Ich hab' nicht umsonst geschrieben daß die Randbedingungen nicht einfach sind.

Herzliche Grüße

MAC

Namorax
30.08.2006, 18:58
Nun, es war mir schon klar, das dieser Nebel etwas größere Ausmaße erreichen muss, um einen Mond einzufangen. Danke trotzdem für all die Info's die du mir geben konntest und für deine Kommentare, die mir bis jetzt sehr weitergeholfen haben.

Also sind die schwierigen Randbedingungen die, dass ein Nebel, um eine ausreichende Anziehungskraft zu entwickeln, enorme Ausmaße annehmen muss. Daraus entsteht das Problem, wie man den Mond auf dieser Umlaufbahn halten kann, da wegen er wegen der enormen Ausmaße des Nebels automatisch eine sehr große Kreisbahn um den Nebel zieht und damit steigt auch das Risiko, dass der Mond von etwas anderem angezogen wird.

oder?

Wenn ich mir jetzt meinen Nebel vorstelle, muss ich an einen denken, dessen Dichte groß genug ist, damit er einen einzigen Mond in einer Umlaufbahn halten kann und der trotzdem noch die richtige Größe hat, damit der Mond nicht 200 Jahre braucht um einmal um den Nebel zu wandern.

Stimmt alles soweit, oder bin ich ein hoffnungsloser Fall in Sachen Physik?

mac
30.08.2006, 22:08
Hallo Namorax,

Nun, es war mir schon klar, das dieser Nebel etwas größere Ausmaße erreichen muss, um einen Mond einzufangen. Danke trotzdem für all die Info's die du mir geben konntest und für deine Kommentare, die mir bis jetzt sehr weitergeholfen haben.

Also sind die schwierigen Randbedingungen die, dass ein Nebel, um eine ausreichende Anziehungskraft zu entwickeln, enorme Ausmaße annehmen muss. Daraus entsteht das Problem, wie man den Mond auf dieser Umlaufbahn halten kann, da wegen er wegen der enormen Ausmaße des Nebels automatisch eine sehr große Kreisbahn um den Nebel zieht und damit steigt auch das Risiko, dass der Mond von etwas anderem angezogen wird.

oder?
Ich sag mal ja. Der Himmelsköper könnte auch innerhalb des Nebels um einen dichteren Teil des Nebels seine Bahn ziehen.


Wenn ich mir jetzt meinen Nebel vorstelle, muss ich an einen denken, dessen Dichte groß genug ist, damit er einen einzigen Mond in einer Umlaufbahn halten kann und der trotzdem noch die richtige Größe hat, damit der Mond nicht 200 Jahre braucht um einmal um den Nebel zu wandern.

Stimmt alles soweit, oder bin ich ein hoffnungsloser Fall in Sachen Physik?Hm! Das mit den 200 Jahren könnte ein Problem werden. Das steht und fällt mit der Dichte des Nebels. Bei der, in Wickipedia angegebenen Dichte innerhalb einer Dunkelwolke von 300 Molekülen pro Kubikzentimeter müßte die Wolke, um die Masse der Sonne zu haben einen Radius von ganz grob 8000 Milliarden km haben (1400 mal größer als Pluto's Entfernung zur Sonne) Der Umlauf in dieser Entfernung würde dann so ganz grob 10000 Jahre dauern.

Ich hab' die Rechnung mit dem Windows Taschenrechner gemacht und immer wieder gerundet und alte Ergebnisse wieder verwendet. Die Angaben sind nicht sehr genau. Faktor 10 Fehler wird's nicht sein, aber Faktor 2 ist allemal drin. Wenn Du wissen möchtest wie man sowas rechnet, dann frag.



Herzliche Grüße

MAC

mac
31.08.2006, 13:02
Hallo Namorax,

Heilige Einfalt, ich hab’ gestern Abend vielleicht einen Stuß auf dem Windows Taschenrechner zusammengerechnet. Tut mir wirklich leid.

Deshalb (als Buße) jetzt noch mal, aber (hoffentlich) diesmal richtig:

Eine Dunkelwolke (nur aus H2, gibt es zwar nicht, aber darüber setze ich mich einfach hinweg!) 300 Moleküle (H2) pro cm^3
Damit sie die Masse unserer Sonne hat, (1,99E30 kg) muß sie als Kugel einen Radius von 7,8E15 m haben. (1 Molekül Wasserstoff wiegt 2*1,66E-27 kg)

Die Umlaufzeit für einen solchen Bahnradius und der Masse der Sonne als Atraktor beträgt knapp 12 Millionen Jahre. (na ja, ist auch ziemlich weit weg von 200 Jahren)

Die Formel für die Umlaufzeit:

T = Wurzel((Radius^3 * 4 * Pi^2)/(Gravitationskonstante * Masse))

Gravitationskonstante = 6,67E-11 m^3 kg^-1 s^-2
Radius = Radius der Umlaufbahn in m
Masse = Masse der Sonne in kg
Pi = Kreiszahl 3,14…
T = Zeit in Sekunden



Die Formel für die Masse der Dunkelwolke:

M = 300 * 2/6,022E26 * (Radius * 100)^3 * 4 * Pi / 3


M = Masse in kg

300 sind die Moleküle pro Kubikzentimeter

6,022E26: ist die Avogadrokonstante. Es ist die Zahl der Atome, die nötig sind um das Atomgewicht eines Elements in kg zu erhalten. Diese Zahl ist immer gleich, nur das Atomgewicht der Elemente unterscheidet sich. Beispiel Wasserstoff: Atomgewicht 1,008, oder Kupfer: Atomgewicht 63,546. Frage: Warum ist das Atomgewicht von Wasserstoff nicht genau 1? Weil der Wasserstoff in einer natürlichen Isotopen-Mischung aus Wasserstoff, Deuterium und Tritium besteht. Der Löwenanteil ist Wasserstoff, aber es gibt ihn auch in einem sehr kleinen Anteil als Deuterium. Dabei besteht der Atomkern nicht nur aus einem Proton, sondern zusätzlich ist ein Neutron dabei. Bei Tritium sind 2 Neutronen dabei, Tritium ist nicht stabil, daher radioaktiv und somit kommt es in Dunkelwolken so gut wie gar nicht vor. (Ob es irgendwelche Prozesse gibt, die ihn außerhalb von Sonnen und Kernkraftwerken in nennenswerter Menge neu bilden, weis ich nicht)
Das gleiche gilt für Kupfer, da gibt es auch einige Isotope, die in ihrer Mischung zu einer nicht ganzen Zahl des Atomgewichts führen.
Die Rechnung 2/Avogadrokonstante ergibt somit das Gewicht von 2 Wasserstoffatomen (H2)

Radius = Radius der kugelförmigen Wasserstoffwolke in m.
Diesen Radius habe ich auch für die Umlaufbahn eingesetzt, das kann man aber auch anders entscheiden.
Ab der Klammer berechnet die Formel das Volumen der Kugel. Die 100 steht für die Umrechnung m in cm (für die Moleküle pro Kubikzentimeter)

So, jetzt is’ wieder gut.

Herzliche Grüße

MAC

Aragorn
31.08.2006, 13:10
Hallo mac,

dann bin ich beruhigt, weil ich stark abweichende Umlaufzeiten errechnet hatte.
Finde ich übrigens toll, wie ausführlich du deine Überlegungen immer formulierst :)

Gruß
Helmut

mac
31.08.2006, 18:38
Hallo Helmut,


Finde ich übrigens toll, wie ausführlich du deine Überlegungen immer formulierst :)danke für die 'Blumen' :)

Was die Berechnungen anbelangt, bemühe ich mich für so viele Leser wie möglich so verständlich wie möglich zu bleiben. Und auch ein wenig die Berührungsängste vor solchen Berechnungen abzubauen.

Was den ganzen Rest anbelangt, ist es wohl eher Geschwätzigkeit ;)

Herzliche Grüße

MAC

Bewegt
02.09.2006, 04:01
...vielleicht wird das zusammenziehen eines Nebels zu einem grösseren festen Körper auch dadurch verzögert, das verschiedene Planeten gravitativ den Nebel in verschiedene Richtungen ziehen und schnell um ihn rotieren ?!

mac
02.09.2006, 05:13
Hallo Bewegt,

...vielleicht wird das zusammenziehen eines Nebels zu einem grösseren festen Körper auch dadurch verzögert, das verschiedene Planeten gravitativ den Nebel in verschiedene Richtungen ziehen und schnell um ihn rotieren ?!Also wenn sich in einem Nebel schon Planeten gebildet habe, dann ist der aber schon ganz schön zusammengezogen. Diese Planeten wirken ihrerseits wie ein Staubsauger auf ihrer Bahn.

Wenn sich Planeten gebildet haben, dann werden sie mit der, zur Gravitation des Schwerezentrums passenden Geschwindigkeit, um das Schwerezentrum herum fallen.

Ich denke nicht, daß sie die Nebelreste durcheinander wirbeln, wie Milch im Kaffee. Sie werden alle Materie in ihrem Einflußbereich entweder aufsaugen, oder aus dem System hinausbefördern.

Herzliche Grüße

MAC

Bewegt
09.09.2006, 05:10
Ich denke nicht, daß sie die Nebelreste durcheinander wirbeln, wie Milch im Kaffee. Sie werden alle Materie in ihrem Einflußbereich entweder aufsaugen, oder aus dem System hinausbefördern.

ach so, na dann hab ich keinen blassen Schimmer, ob es sowas gibt. :)