Beantwortete Frage auf astronews

mac

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Hallo zardoz,

Und was ist mit Planeten, die aus einem Sonnensystem herausgeschleudert werden und irgendwann auf ein anderes Sonnensystem treffen, welches eine gegenläufige Rotation aufweist?
abgesehen davon, daß das sehr unwahrscheinlich ist, werden sie fast immer dieses System auch wieder verlassen. Die Sache mit dem 'Einfangen' ist sehr kompliziert und funktioniert nur unter extrem seltenen natürlichen Konstellationen.



Oder was ist mit Asteroiden die so unglücklich aufeinander treffen, dass sie ihre Rotationsenergie gegeneinander "aufwiegen"?
Die Vorstellung eines Asteroidengürtels, wie er z.B. in StarWars gezeigt wird, ist völliger Mumpitz.
Im Film 2001 Odyssee im Weltall wird eine sehr nahe Begegnung mit einem Asteroiden unseres Asteroidengürtels gezeigt, die eher der Realität entspricht. Weit weg sieht man einen kleinen leuchtenden Körper sehr langsam vorüberziehen.

Die Chance daß sich dort zwei Körper treffen, ist extrem klein. Die Chance daß sie sich so treffen wie Du es hier schreibst, ist für sich genommen auch nochmal extrem klein.

Jedes für sich und erst recht beide zusammen, führen dann auch wieder zu der Antwort die Du schon bekommen hast.

Herzliche Grüße

MAC

EDIT: Vielleicht reicht Dir ja auch das Beispiel von Venus?
 
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Bynaus

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@Mac: es stimmt natürlich, dass die Darstellung von Asteroidengürteln wie in Star Wars Mumpitz ist. Aber dass es sehr unwahrscheinlich sei, dass im Asteroidengürtel zwei Körper zusammenstossen, kann man nun auch nicht behaupten - wäre es so, wäre ich arbeitslos: es gäbe dann keine Meteoriten. Tatsächlich gibt es ständig kleinere und grössere Zusammenstösse, aber natürlich verteilt über Jahrmillionen, mehrere AU und hunderttausende von Objekten. Aber es gibt auch immer mal wieder (so etwa alle paar 10 Ma) grössere Kollisionen, bei denen auch mal ein 100 km grosser Asteroid zerdeppert wird.

Kollisionen können schon Konsequenzen für die Rotationsgeschwindigkeit haben - langfristig wird diese jedoch von anderen Prozessen (etwa dem "YORP") bestimmt.
 

Bynaus

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200 über 100 km. Aber ich hab das nur so grob gemeint. 50 km ist auch schon gross, und da gibts schon viel mehr. Ich suchs mal raus, wenn ich wieder zu Hause bin. Der letzte wirklich grosse (>100 km) war Veritas, vor ca. 8 Ma.
 

ralfkannenberg

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200 über 100 km. Aber ich hab das nur so grob gemeint. 50 km ist auch schon gross, und da gibts schon viel mehr.
Hallo Bynaus,

hier bin ich sofort bei Dir, das ist ja die "Hale-Bopp-Klasse".


Der letzte wirklich grosse (>100 km) war Veritas, vor ca. 8 Ma.
Kennst Du hierzu ein gutes paper ? Nicht, weil ich das anzweifle, sondern weil es mich interessiert.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

mac

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Hallo Bynaus,

Aber dass es sehr unwahrscheinlich sei, dass im Asteroidengürtel zwei Körper zusammenstossen, kann man nun auch nicht behaupten - wäre es so, wäre ich arbeitslos: es gäbe dann keine Meteoriten.
OK, das würde ich aber als unterschiedliche quantitative Einordnung des Begriff ‚sehr unwahrscheinlich‘ auffassen.

Tatsächlich kannte ich die genaueren Zahlen nicht, hätte es aber auch in den Bereich 1E-5 bis 1E-8 pro Jahr sortiert.

Wieviel Kollisionen würde es denn brauchen, bis daraus einmal ein Objekt hervorgeht, welches gar keinen Drehimpuls mehr hat, oder, um es nicht völlig unmöglich zu machen - sagen wir mal <1/32E9 Hz?

Ich würde da so aus dem Bauch heraus schätzen 1E12 bis 1E17?

Wenn das stimmt, dann hätten wir, großzügig gerechnet, seit 1E10 Jahren 1000 Kollisionen der von Dir genannten Art im Sonnensystem gehabt und 1E14 in der Milchstraße. Ich finde, daß die Chance für einen solchen ‚Glückstreffer‘ doch extrem gering ist und sehe da, wie Du auch, keinen Widerspruch zur Antwort von Astronews.

Herzliche Grüße

MAC
 
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ralfkannenberg

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Wieviel Kollisionen würde es denn brauchen, bis daraus einmal ein Objekt hervorgeht, welches gar keinen Drehimpuls mehr hat, oder, um es nicht völlig unmöglich zu machen - sagen wir mal <1/32E9 Hz?
Hallo mac,

was bringt Dir eine solche Abschätzung ? Wenn die nach der Kollision ihre Drehimpulse gerade gegenseitig aufheben haben sie immer noch eine Umdrehung pro Umlauf. Sie müssten also nach der Kollision gerade einen Drehimpuls von "minus einmal herum" pro Umlauf haben. Und auf Dauer würden die wohl auch aufgrund der gezeitenkräfte wieder in eine gebundene Rotation gelangen.

Ich würde da so aus dem Bauch heraus schätzen 1E12 bis 1E17?
Mir gefällt das "Spiel" mit den Zehnerpotenzen nicht: 1E17 ist die Anzahl der Sekunden seit dem Urknall. Oder eine Zehnerpotenz mehr, also 1E18 (genauer: deren Kehrwert), ist das Rest-Risiko, dass das Weisse Zwerg-Argument der Sicherheitsanalyse zum LHC nicht greift, weil ausgerechnet alle referenzierten Weissen Zwerge eine hinreichend stark geneigte Rotationsachse haben, so dass wir deren Magnetfeld nicht messen können.


Und mit nur 10 weiteren Zehnerpotenzen, also 1E27 bzw. dessen Kehrwert, erreichen wir bereits den Bereich, dass sich alle je auf der Erde lebenden Menschen darin geirrt haben, dass 2+3=5 ergibt.


Ganz zu schweigen davon, dass es eigentlich nicht weiter schlimm ist, sollten da wirklich einige Planetoiden sein, die sich nicht drehen ...


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Dgoe

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Hallo,

Kollisionen förden doch für gewöhnlich eher solche Eigenrotationen, indem Bewegungsenergie übertragen wird, mit sich ausgleichenden Effekten in der Minderheit.

Angenommen 2 gleichgroße kugelförmige Himmelkörper kollidieren seitlich, aneinander vorbeischrammend, so dass deren - zuvor gleichgroße - Rotation bzw. Drehmoment quasi aufgehoben wird. Dann müssten deren Rotationsachsen vor der Kollision parallel gewesen sein, orthogonal zur Bewegungsrichtung, die Drehrichtung entgegengesetzt (innen Richtung Kontakt). Die Bewegunsrichtungen parallel zueinander - geradeaus, keine Umlaufbahnen (letzteres: außer vielleicht wenn beide Rotationsachsen zusätzlich noch senkrecht zur gemeinsamen Bahnebene stehen). Die Bewegunsrichtungen aufeinander zu, genau so parallel versetzt, dass sie nicht frontal kollidieren und sich auch nicht zertrümmern, also nicht desintegrieren, wie es so schön heißt, wozu auch die zu stoppende Rotation (Drehmoment) beider nicht zu groß bzw. zu schnell sein darf.
Just passend sollte jemand noch die Gravitation ausschalten, damit sie danach nicht tendieren sich zu umkreisen, denn dabei würden wieder Gezeitenkräfte wirken, eine Tendenz zur gebundenen Rotation - welche ja dann wieder vor dem Fixsternenhintergrund nicht still steht (dazu später mehr).

Deswegen verwerfe ich dieses Szenario lieber.
Hinzu käme aber noch, dass die Dichte und Masse beider Körper einerseits gleich und andererseits entweder homogen oder zumindest kugelsymmetrisch sein sollte. Keine unregelmäßigen Erhebungen oder Krater. Variationen in ähnlicher Größe oder Dichte, ließe sich vielleicht bis zu einem gewissen Grad durch leicht unterschiedlichem Drehmoment ausgleichen, bzw. auch umgekehrt.

Das mit der Gravitation ist mMn aller spätestens ein K.O.-Kriterium, selbst wenn man noch einrechnet, dass kurz vor der Kollision schon beide gleichförmig von der geraden Bewegungsrichtung abweichen, sukzessive aufeinanderzu, sich aber dann genau so treffen, wie nötig.
Die Dynamik des Stoßes, Reibung, Elastizität, Deformation, Integrität, Homogenität bzw. Symmetrie, Geometrie und Drehmomente, alles müsste exakt zueinander passen. Nur um bestenfalls für einen unbestimmbare kurzen Moment tatsächlich ohne Eigenrotation zu sein (definitionsabhängig) en passant, denn danach wirken unmittelbar wieder weitere Einflüsse auf sie ein. Auch im Kleinen, Strahlungsdruck, Sonenwind, Kleinstkörper usw.

Kommt natürlich darauf an, wie genau man es haben möchte, oder besser gesagt wie tolerant man ist. Ganz genau gibt es das in der Natur mMn schlicht gar nicht, ebensowenig wie exakt gerade Linien. Zumal was schon gerade ist oder nicht in der Raumzeit...

Der Fixsternhintergrund ist doch schon nicht wirklich fixiert. Manche Sterne haben eine Eigenbewegung gegenüber den anderen, wäre noch hinnehmbar. Aber alle zusammen wandern sie teils unterschiedlich schnell um das galaktische Zentrum und oben drein noch wellenförmig auf und ab innerhalb der galaktischen Ebene. Dann bewegt sich die Milchstraße noch innerhalb des Haufens und die Haufen innerhalb Superhaufens und Attraktoren hie und da (spare mir die Namensnennungen).
Welchen Hintergrund soll man nehmen? Keine Eigenrotation vor der Hintergrundstrahlung?

Auf großen Skalen wird das Universum dann homogen und isotrop, was ja heißt, dass man keinen ausgezeichneten Punkt oder keine Struktur mehr hat zur Orientierung. (Ähm, könnte man überall gleich die Hintergrundstrahlung zur Referenz benutzen?)

Gruß,
Dgoe

P.S.: Einen sehr viel kleineren Himmelskörper, der einen größeren trifft, von diesem absorbiert wird und die zuvor winzige Rotation des Größeren durch den Impakt im richtigen Winkel absorbieren könnte, hätte ich noch gehabt. Sieht zuerst besser aus, läuft aber auf das Gleiche hinaus im Endeffekt, finde ich.

Hinweis: Oben ist nicht alles im Konditional, sollte aber, entspricht nur meiner Vorstellung, die Verständnisprobleme beinhalten kann.
 
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Dgoe

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Boah.

Einerseits ernüchternd:
http://www.xn--relativittsprinzip-ttb.info
Definiert der kosmische Mikrowellenhintergrund ein ausgezeichnetes Inertialsystem?
Nein, ...

Andererseits:
... durch die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung kann zwar an jedem Punkt des Raumes eine ausgezeichnete Geschwindigkeit definiert werden, das dadurch gewonnene Ruhesystem ist jedoch weder ein Inertialsystem noch ist es im Sinne der Relativitätstheorie ein ausgezeichnetes Koordinatensystem.
[...]
Durch Messung des Hintergrunds selbst, ist es dagegen durchaus möglich die relative Geschwindigkeit zur kosmischen Hintergrundstrahlung zu bestimmen.
(Unterstrichen von mir)

Ja gut, braucht man ein ausgezeichnetes Inertialsystem oder Koordinatensystem, um beispielweise eine Eigen-Rotation halbwegs messen zu können. Reicht doch, wo rechts und links ist und um dergleichen vergleichen zu können. Das bisschen Expansion fällt unter ferner lief.

Unglaublich, daran hatte ich noch nie gedacht (Danke @zardoz für den initialen Denkanstoß).

Man beame oder wurmloche sich irgendwo hin oder reist blind konventionell. Und zack, kann man sich orientieren, wie herum man ungefähr steht. Ein paar 3D-Karten zum Vergleich, wie weit weg, währen nur noch hilfreich, ok.

Phänomenal.
 
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mac

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Hallo Dgoe,

Man beame oder wurmloche sich irgendwo hin oder reist blind konventionell. Und zack, kann man sich orientieren, wie herum man ungefähr steht. Ein paar 3D-Karten zum Vergleich, wie weit weg, währen nur noch hilfreich, ok.

Phänomenal.
'leider' nicht. Sowohl im Laufe der Zeit, als auch gleichzeitig an verschiedenen, weit voneinander entfernten Orten, wird die Hintergrundstrahlung zwar die gleichen Muster und die gleiche Frequenzverteilung zeigen, nicht aber eine zur Orientierung geeignete stabile, wieder erkennbare Struktur. Selbst Quasare sind dafür nur sehr begrenzt brauchbar, da sie durch ihren Strahlungsdruck ihr 'Futter' vertreiben und daher auch nicht über die Jahrmillionen ununterbrochen gleichförmig strahlen.

Herzliche Grüße

MAC
 
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Dgoe

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Das verstehe ich jetzt nicht, Mac,

nicht aber eine zur Orientierung geeignete stabile, wieder erkennbare Struktur.

Die Struktur der kosmischen Hintergrundstrahlung ist doch wiedererkennbar, da ist dies und dort jenes.

Quasare zeitlich begrenzt, yep, klar.

Dennoch (!)



Das habe ich noch nicht verdaut. Muster und Frequenz passt, aber hat sich das Muster gedreht: Nein.

Folglich kann man sich sehr wohl daran orientieren....

Gruß,
Dgoe
 

Dgoe

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Wenn man ein gleichförmiges Kachelmuster hat, dann steht man auf dem Schlauch. Aber so doch nicht.
 

mac

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Hallo Dgoe,

stell Dir eine grobe Salami vor, die Du sauber anschneidest. Das ‚Muster‘ das Du auf der Schnittfläche siehst, ist einmalig. Schneidest Du die nächste Scheibe ab, ist das ‚Muster‘ das Du nun auf der Schnittfläche siehst dem vorherigen ähnlich, aber nicht identisch.

Könntest Du Dich ohne Zeitverlust an einen anderen Ort versetzen (ich nehme an, daß Du das mit ‚Wurmlochen‘ meintest) würdest Du wie bei der Salami ein ähnliches Muster der Hintergrundstrahlung sehen, aber nicht das Selbe. Damit fällt die Hintergrundstrahlung in Deinem Sinne aus für eine Orientierung.

Warum ist das so?

Ich weiß nicht, ob Du damals mein Glühbirnenbeispiel gelesen hattest? Du siehst im Universum, egal wo Du gerade bist, genau das ‚Licht‘ der Hintergrundstrahlung, welches rings herum ‚genau‘ die gleiche Zeit zu Dir unterwegs war. Das gilt für jeden Ort. Wenn Du ohne Zeitverlust 1 Milliarde Lichtjahre weiter weg von hier wieder auftauchen würdest, dann hätte Dich das Licht aus der Richtung aus der Du gekommen bist, noch nicht erreicht. Seine Quelle wäre für Dich noch hinter der ‚Nebelwand‘ des noch nicht durchsichtigen primordialen Gases.

Würdest Du Dich für relativ kurze Zeit, von einem Ort zum Anderen ohne Zeitverlust versetzen können (ohne Änderung der Relativgeschwindigkeit zur Hintergrundstrahlung) dann würde sich das Muster der Hintergrundstrahlung für Dich ständig ändern, ohne daß es neue Informationen enthält (Frequenz und Temperatur). Das Gleiche würde geschehen, wenn Du lange genug an einem Ort wartest. Auch dabei würde sich das Muster in vergleichbarer Weise ändern wie bei der Salami. Bei weiterer Expansion des Universums ändert sich natürlich dann auch die Temperatur der Strahlung.

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

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Hallo Dgoe,

Die Photonen der Hintergrundstrahlung die uns heute erreichen, waren gut 13 Milliarden Jahre unterwegs. Photonen von noch etwas weiter weg, die uns auch schon hätten erreichen können, sind im damals noch nicht rekombinierten Gas ‚stecken‘ geblieben, wir werden sie niemals, auch nicht in Zukunft sehen. Alles was wir von der Hintergrundstrahlung sehen können, stammt aus genau der Zeit, in der das gesamte Universum (ziemlich exakt gleichzeitig) durchsichtig wurde. Nach dieser Zeit wurden keine Photonen mit Ursprung Hintergrundstrahlung emittiert, vor dieser Zeit sind sie im noch nicht rekombinierten Gas wieder absorbiert worden.

Damit das Ganze vielleicht besser verständlich wird, beschränke ich das Beispiel mal auf eine Sichtlinie.
Wir sind in der Mitte dieser Linie. Sie reicht von links nach rechts bis in unbekannte Ferne, viele Milliarden Lichtjahre weit. Auf ihr sind unterwegs, Licht von Sternen und Licht der Hintergrundstrahlung. Wir beschränken uns auf das Licht der Hintergrundstrahlung. Wir sehen von links und rechts her kommend heute gerade die Photonen, die vor 13,8 Milliarden Jahren endlich anfangen konnten sich ungestört fortzubewegen, weil eben das primordiale Gas rekombiniert war und sie nicht mehr absorbieren konnte.

Ihre damaligen Quellen sind in beiden Richtungen heute gut 40 Milliarden Lichtjahre weit weg von uns. (Expansion)

Springen wir nun, ohne Zeitverlust 1 Milliarde Lichtjahre weit nach rechts auf unserer Linie, sehen wir genau wie vorher Photonen, die 13,8 Milliarden Lichtjahre zu unserem neuen Standort unterwegs waren. Ihre Quellen sind von diesem neuen Standort aus auch gut 40 Milliarden Lichtjahre weit weg.

Die Quellen unseres ersten Standortes sind aber vom neuen Standort, auf der linken Seite gut 40 Milliarden Lichtjahre plus unserer Sprungweite entfernt und auf der rechten Seite gut 40 Milliarden Lichtjahre minus unserer Sprungweite. Von links sind diese Photonen noch 1 Milliarde Lichtjahre weit weg und die von rechts sind schon vor knapp 1 Milliarde Jahren hier vorbei gekommen (etwas weniger rot verschoben als wir sie am alten Standort heute sehen.

Wir sehen also von jedem neuen Standort, den wir heute anspringen gerade die Quellen, die von diesem aktuellen Standort gut 40 Milliarden Lichtjahre weit weg sind und deren Licht uns nach 13,8 Milliarden Jahren Laufzeit erreicht.

Dein Wurmlochen wäre bildlich so, als würdest Du in einer gigantischen Salami einen zauberhaften kugelförmigen Hohlraum erzeugen können, in dessen Zentrum Du bist und dessen zauberhafte innere Oberfläche Dir immer genau die kugelförmige Schnittfläche zeigt, in deren Mittelpunkt Du gerade bist. Wanderst Du durch die Salami, wandert dieser Hohlraum mit. Wartest Du an einem Ort, nimmt der Kugelradius zu und Du siehst ähnliche, aber nicht dieselben Muster.

Im realen Universum ändert sich durch die Expansion mit zunehmender Zeit auch noch die Rotverschiebung der Hintergrundstrahlung.

Herzliche Grüße

MAC
 
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Dgoe

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Hallo Mac,

vielen herzlichen Dank. So war es nun einleuchtend, das meine ich verstanden zu haben.

Somit ist für uns vor Ort (Bereich Sonnensystem) zur Zeit eigentlich egal, ob man Fixsterne oder aufwendiger die Hintergrundstrahlung nimmt. Die Positionen ändern sich so schnell ja nicht.

Danke nochmals für die Mühe!
:)

Gruß,
Dgoe
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo Dgoe,

vielen herzlichen Dank. So war es nun einleuchtend
:)



Somit ist für uns vor Ort (Bereich Sonnensystem) zur Zeit eigentlich egal, ob man Fixsterne oder aufwendiger die Hintergrundstrahlung nimmt. Die Positionen ändern sich so schnell ja nicht.
Ja.

Für die genaue Lagebestimmung z.B. für Hubble oder Gaja und alle Anderen die das auch brauchen, nimmt man (Handverlesene) ferne Sterne.


Danke nochmals für die Mühe!
War keine Mühe! War auch in der Hoffnung, daß davon mehrere Leser/innen profitieren, können.

Eins sollte ich noch Ergänzen: Die Strukturen in der Temperaturverteilung der Hintergrundstrahlung kommen eben dadurch zustande, daß bereits fast sofort nach dem Urknall es Gebiete mit minimal größerer bzw. andere Gebiete mit minimal kleinerer Dichte gab. Die höheren Dichten hatten aber auch einen minimal höheren Druck und minimal höhere Temperatur, so daß sie wieder auseinander getrieben wurden. Dadurch kam es aber zu Schwingungen, denn in den weniger dichten Gebieten in die sie hinein getrieben wurden, stauten sie sich nun wiederum zu höheren Dichten auf. Je größer daß Universum in dieser frühen Phase wurde, um so mehr wurden die ersten, inzwischen schon sehr groß gewordenen Gebiete von diesem Vorgang abgehängt, (weil eben die Entfernungen immer größer wurden) und kleinere Gebiete übernahmen diese Schwingungsrolle aber auch mit immer weiter abnehmender 'Lautstärke' usw. usw. Dadurch kam es eben zu dieser bekannte Struktur mit vielen kleinen Gebieten kleinerer Temperaturunterschiede und einigen größeren Gebieten mit größeren Temperaturunterschieden und alles ineinander. Absolut gesehen waren diese Temperaturunterschiede aber schon sehr sehr klein, und erst solche Satelliten wie COBE, WMAP und Planck konnten diese winzigen Unterschiede messen.

Diese Dichtebereiche sind sozusagen die Fleisch und Fettstücke in der Salami. ;)

Herzliche Grüße

MAC
 
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Dgoe

Gesperrt
Hallo Mac,

ja, interessant auch wie es im Zuge dessen wohl zu diesen Voids gekommen ist. Und apropos leicht topic noch in Bezug zu Rotation:

Wieso sich wohl die Rotationsachsen vieler Galaxien tendenziell tangential zu den Voids-'Membranen' ausgerichtet haben.
Hatten wir uns hier mal zu Laniakea schon gewundert, soweit ich mich erinnere.

Tja.

Gruß,
Dgoe
 

Nathan5111

Registriertes Mitglied
,Absolut gesehen waren diese Temperaturunterschiede aber schon sehr sehr klein, und erst solche Satelliten wie COBE, WMAP und Planck konnten diese winzigen Unterschiede messen.

Nun, ganz so 'einfach' ist es ja nicht.

Zwischen den Messungen einerseits und den 'schönen', quasi-isotropen Darstellungen liegen ja noch säckeweise Rechnungen wie das Herausrechnen der Satellitenbewegung, Erde, Sonne etc. Verblieb, wenn ich mich nicht irre, ein Vektor von ca. 650 km/s in Richtung des "Großen Attraktors", um die bekannten Darstellungen der 'winzigen Unterschiede' zu erhalten.
 
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