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FAQ - Das Sonnensystem

Wieviele Monde hat Jupiter?

Back Nur die vier Monde, die sogenannten gallileischen Monde sind mit einem Amateurteleskop zu beobachten, insgesammt sind 63 Monde bekannt.

09-Jan-2003, Roland Brodbeck


Warum entfernt sich der Mond von der Erde?

Back Aufgrund der Gezeitenreibung (Ebbe und Flut) wird die Erde in ihrer taeglichen Drehung um ihre Achse langsamer, d.h. wegen der Gezeitenreibung wird Energie verheizt. Der Drehimpuls muss aber erhalten bleiben. Die immer langsamer drehende Erdkugel gibt Eigenrotations-Drehumpuls an den Bahndrehimpuls des Erde-Mond-Systems ab. Dabei muss der Abstand zwischen Erde und Mond gröesser werden, was oftmals als paradox empfunden wird.

Physikalischer Beweis:
Wir wollen uns anhand des dritten Keplerschen Gesetzes davon überzeugen, dass der Bahndrehimpuls eines Körpers in einer weit enfernten Umlaufbahn grösser ist, als in einer nahen Umlaufbahn, obwohl er in der nahen Umlaufbahn schneller kreist.

T1,T2 seinen die Umlaufszeiten, a1,a2 die Bahnradien 

Kepler: (T1 / T2 )² = (a1 / a2 )³

Winkelgeschwindigkeiten w1 = 2pi/T1, w2 = 2pi/T2; 

=> (w2 / w1 )² = (a1 / a2 )³

m = Masse des umlaufenden Körpers
Bahndreimpuls: 
L1 = w1·m·a1²
L2 = w2·m·a2²
nach w auflösen
w  = L/(m·a²)
und einsetzen:


=> (L2·a1²)² / (L1·a2²)² = (a1 / a2 )³

=> (L2/L1)²·(a1/a2)4 = (a1 / a2 )³

=> (L2/L1)² = (a1/a2)-1 = (a2/a1)
Damit ist gezeigt, dass bei einer Zunahme des Bahndrehimpuls L, der Bahnradius a auch zunehmen muss. Eine quantitative Analyse zeigt, dass die Bahnhalbachse a des Mondes wegen der Gezeitenreibung und dem damit verbundenen Impulsübertrag um etwa 4 cm pro Jahr zunimmt.


Die Gezeitenberge der Ozeane werden durch die Erdrotation von der Verbindungslinie Erde-Mond wegbewegt und beschleunigen den Mond, der daraufhin seine Bahn vergrössert. Gleichzeitig verlangsamt sich die Erdrotation um 10 ns pro Jahrhundert. Graphik: Ph. Heck / astro!nfo.
Anklicken für ein grösseres Bild.

001-Jan-2001, Roland Brodbeck


Dreht sich die Erde wirklich? Die Erde (Durchmesser ca. 40000 km) dreht sich in 24 h einmal um sich selbst. Das bedeutet eine Geschwindigkeit am Äquator von ca. 1666 km/h. Warum merken wir auf der Erde nichts davon? Warum wehen die Winde aus allen Richtungen? Warum haben Flugzeuge in 10000 m Höhe schon bei geringem Gegenwind erhebliche Verspätung? Warum stehen die Satelliten stationä:r über einem bestimmten Punkt?

Back

zur Erddrehung:

die Erde dreht sich in 23 Stunden 56 Minuten 4.091 Sekunden einmal um ihre Achse. Die 24 Stunden unseres Tages beziehen sich auf die Position der Sonne am Himmel, d.h. zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sonnenhoechststaenden - einem Sonnentag - vergehen 24 h, also rund 4 Minuten mehr als fuer eine Umdrehung der Erde, welche als Sterntag durch zwei aufeinanderfolgende Sternhoechststaende definiert ist. Die 4 Minuten Differenz sind durch die Position der Sonne am Himmel bedingt, die sich aufgrund des Umlaufs der Erde um die Sonne um etwa 1 Grad pro Tag nach Osten verschiebt.

Da sich die Erde um ihre eigene Achse von Westen nach Osten dreht, gehen Sonne, Mond, Planeten, Sterne und andere Himmelskoerper im Osten auf und im Westen unter. Mitte 19. Jahrhundert hat der franzoesische Physiker Leon Foucault die Erdrotation mit einem Pendel unabhaengig nachgewiesen. Er liess dabei ein schweres Gewicht an einer langen Schnur aufgehaengt hin- und herschwingen. Im Laufe eines Tages dreht sich die Erde sozusagen unter dem Pendel, d.h. das Pendel wendet sich im Laufe eines Tages von seiner anfaenglichen Schwingungsebene ab.

zu den Winden:

Die Windrichtungen werden primaer durch Druckunterschiede in der Erdatmosphaere verursacht, sekundaer werden globale Windsysteme durch die von der Erdrotation stammende Corioliskraft abgelenkt. Auf der Nordhalbkugel drehen Winde um Tiefdruckgebiete im Gegenuhrzeigersinn, um Hochdruckgebiete im Uhrzeigersinn. Auf der Suedhalbkugel ist es umgekehrt. Bei kleinraeumiger Windzirkulation ist der Einfluss der Coriolislraft kaum bemerkbar. So hat man z.B. in Alpentaelern Mittags und Nachmittags im allgemeinen Hangaufwind, nachts Hangabwind oder am Meer hat man im allgemeinen am Tag Seewind und in der Nacht Landwind. Dies haengt mit unterschiedlicher Erwaermung zusammen und den daraus entstehenden Druckunterschieden.

zu den Flugzeugen:

Hochfliegende Flugzeuge gelangen oft in den Bereich hoher schneller Winde, sogenannter Jets (Subtropen- und Polarjets), die etwa 150 km/h erreichen. Wenn Flugzeuge dagegen fliegen, werden sie um diese Geschwindigkeit verlangsamt. Die Jets kommen hauptsaechlich durch ein starkes Temperaturgefaelle in der Atmosphaere zustande.

zu den Satelliten:

Satelliten kreisen mit unterschiedlicher Hoehe um die Erde. Je hoeher die Bahn eines Satelliten ist, desto langsamer ist seine Umlaufsgeschwindigkeit. In etwa 42'000 km Hoehe entspricht die Umlaufsgeschwindigkeit der Erdrotationsgeschwindigkeit und ein Satellit in dieser Hoehe scheint ueber der Erde stillzustehen. Mehr zu Satelliten unter (http://lexikon.astroinfo.org/satelliten/index.html).

10-Jan-2001, Philipp Heck


Sind auf der Erde am Äquator die Tage und Nächte immer exakt gleich lang?

Back

Ja. Genaugenommen ist der Tag sogar noch etwa acht Minuten länger als zwölf Stunden, da

  1. die Refraktion der Erdatmosphäre das Sonnenbild am Horizont etwa um ein halbes Grad anhebt und
  2. am Morgen schon die Sonne sichtbar ist, wenn der obere Rand der Sonnenscheibe über den Horizont tritt und am Abend die Sonne erst dann verschwindet, wenn der Sonnenrand unter den Horizont gesunken ist.

Am Äquator teilt der Horizont, der dort ein Grosskreis durch die Himmelspole ist, jeden Deklinationskreis in zwei gleiche Hälften. Damit ist jeder Stern (abgesehen von den Himmelspolen) im Laufe eines Sterntages gleich lang über wie unter dem Horizont.

Diese Animation (103 kB) zeigt den Stand der Sonne über dem Koordinatenursprung jeweils jeden 21. des Monats um 12:00 UT. Wenn Sie den Stand der Sonne genau beobachten, werden Sie feststellen, dass er im Laufe eines Jahres eine in Nord/Südrichtung langestreckte Acht am Himmel beschreibt. Dies rührt daher, dass wir unsere Uhren nach der mittleren Ortszeit stellen und es infolge der Ellipsenbahn der Erde um die Sonne zu periodischen Abweichungen kommt. Diese Figur wird Analemma genannt.

27-May-1999, Bernd Nies


Werden wir bis unsere Sonne ein roter Riese wird (also in 5 Milliarden Jahren oder so) von einer gleichmäßig leuchtenden Sonne ausgehen können?

Back Leider nein, auf der Erde werden wir langfristig der Entwicklung der Sonne zum Opfer fallen. Auch auf der Hauptreihe bewegen sich die Sonnen im HRD. Sie verschieben sich leicht nach rechts oben, also werden kühler und leuchtkräftiger. Die Sonne begann vor 5 Milliarden Jahren mit 40% weniger Leuchtkraft, in 0.5 bis einer Milliarde Jahren werden die Ozeane kochen, obwohl die Sonne noch 4 oder 5 Milliarden Jahre auf der Hauptreihe des HRD verbringen wird.

21-Sep-1998, Roland Brodbeck


Können Sie mir den Begriff Polarlicht erklären oder mindestens weiterhelfen, wo im WWW ich Informationen kriege.

Back Das Polarlicht ist eine Leuchterscheinung in den obersten Schichten der Atmosphaere. Sie wird durch den Sonnenwind, ein Strom geladener Teilchen, wie das Licht in der Leuchtstoffroere erzeugt. Da der Sonnenwind zu den beiden Magnetpolen hingelenkt wird, sind diese Leuchterscheinungen vorallem in hohen noerdlichen bzw. suedlichen Breiten zu beobachten. Bei starker Sonnenaktivitaet sind hie und da auch in unseren Breiten Polarlichter zu beobachten. Auf dem www muss man nach den Begriffen Aurora Borealis und Northeren Light suchen.

11-Dec-1998, Roland Brodbeck


Wie weit ist Mars von uns entfernt?

Back Die Entfernung des Mars zur Erde schwankt mit einer Periode von 2 Jahren und 2 Monaten zwischen 55 Mio km und 400 Mio km.

17-Sep-1998, Roland Brodbeck


Warum ist Jupiter als Gasriese keine Sonne geworden?

Back Modellrechnungen und auch die Beobachtung haben gezegt, dass Körper, die weniger als acht Prozent der Masse der Sonne aufweisen in ihrem inneren zu kalt sind um Kernfusion zu Energiegewinnung in ihrem inneren zu unterhalten. Jupiter weist nur ein Promille der Masse der Sonne auf und ist somit weit davon entfernt eine Sonne zu sein.

17-Sep-1998, Roland Brodbeck


Was genau ist der grosse rote Fleck auf Jupiter?

Back Der grosse rote Fleck ist ein grosses Tiefdruckgebiet (Wirbelsturm) von etwa 30'000 x 14'000 km Ausdehnung. Seine Ausdehnung variiert mit den Jahrzehnten.

17-Sep-1998, Roland Brodbeck


Wie heiss ist es auf Jupiter?

Back An der Wolkenobergrenze ist es -130 Grad C kalt. In der Mitte von Jupiter ist es 30'000 Grad heiss und der Druck beträgt 100 Mio. Atmosphären.

17-Sep-1998, Roland Brodbeck




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20.12.2006 23:41 Uhr, Arnold Barmettler

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