Immer Vollmond

Hallo Wissende,
es gibt da so eine Tatort-Folge, in der ist wochenlang Vollmond. Das ist ja nun natürlich Quatsch, aber dann hab´ ich mir die Frage gestellt, ob es einen Planeten geben könnte, bei dem das tatsächlich der Fall wäre. Mein erster Gedanke dazu war, daß es nicht geht, weil der Mond dazu stillstehen müßte. Doch dann fing ich an zu zweifeln: vieleicht geht´s ja doch???
Danke für Euer Interesse
Uwe

könnte ich mir schon eher vorstellen:
Rotationsebene eines Mondes im rechten Winkel zur Verbindungslinie Sonne-Planet.
Müsste doch möglich sein?

könnte ich mir schon eher vorstellen:
Rotationsebene eines Mondes im rechten Winkel zur
Verbindungslinie Sonne-Planet.
Müsste doch möglich sein?

Dann müßte sich die Rotationsebene im Laufe des Jahres um 360° drehen, was aber wegen des Drehimpulserhaltungssatzes nicht möglich ist. Die einzige Möglichkeit für einen ewigen Halbmond wäre der L4- und L5-Punkt des Planeten. Das wäre dann zwar kein richtiger Halbmond, weil Sonne, Mond und Planet keinen rechten Winkel, sondern einen Winkel von 60° einschließen, aber dafür würde sich dieser Winkel nicht ändern.
Der Jupiter hat übrigens solche „Monde“. Die Trojaner bewegen sich auf der gleichen Bahn wie der Jupiter selbst, befinden sich aber 60° vor bzw. hinter ihm.

Ein solcher Mond wäre übrigens noch schlechter zu sehen als der ewige Vollmond, weil er vom Planeten genauso weit entfernt ist wie die Sonne. In 150 Millionen km Entfernung würde der Mond 400000 mal so klein erscheinen und wäre nur mit einem guten Fernrohr als Halbmnond erkennbar.

In Filmen ist alles möglich, sind ja auch nur schöne Geschichten.
Ob’s einen Planeten geben könnte, bei dem das tatsächlich der Fall wäre? Überlege Dir mal die mal erforderliche Stellung Sonne (Stern) - Planet - Mond. Der Mond müsste immer in Oposition stehen, d.h. synchron mit dem Planeten in einer größeren Entfernung von der Sonne als der Planet (!) um die Sonne umlaufen. Das ist nicht möglich! Punkt, aus, Feierabend!
Eine Konstellation, in der der Mond dem Planeten immer die gleiche Phase zeigt, wäre ein Umlauf auf der selben Bahn wie der Planet in einem gewissen Abstand vor oder hinter dem Planeten. D.h. es wäre dann immer Halbmond. Ich glaube, da gibt es auch nur ganz bestimmte Punkte, an denen das Ganze stabil ist, und diese liegen ziemlich weit entfernt vom Planeten, Größenordnung wie der Abstand Planet - Sonne, der Mond müsste dann schon ziemlich groß sein, dass man ihn noch sehen könnte, und dann ergibt sich die Frage, was ist Planet, was ist Mond, und die Frage, funktioniert das Ganze noch? Ein Beispiel dafür sind die „Trojaner“, ein Haufen Asteroiden, die auf der Jupiterbahn jeweils vor und hinter diesem umlaufen.
Gruss, Stucki

Jo, geht!
Hi,

prinzipiell jedenfalls …
… in einem System mit mehreren Sonnen :wink:

Allerdings ist meines Wissens umstritten, ob es in so einem System Planeten (und somit Monde) geben kann …

Gruss

Thorsten

Der Mond müsste immer in
Oposition stehen, d.h. synchron mit dem Planeten in einer
größeren Entfernung von der Sonne als der Planet (!) um die
Sonne umlaufen. Das ist nicht möglich!

Nach Kepler nicht, nach Newton schon.

Hallo,

Allerdings ist meines Wissens umstritten, ob es in so einem
System Planeten (und somit Monde) geben kann …

Das Problem bei einem Mehrsonnensystem ist, dass wenn es Planeten gaebe, diese immer die Tendenz haben in eine der Sonnen zu stuerzen oder aus dem System katapultiert zu werden. Das beruht auf dem gleichen Effekt, der in der Raumfahrt benutzt wird um Sonden mittels „Swingby“ an Planeten zu beschleunigen.
Die Bewegungsenergie kann in solchen Systemen von einem Koerper auf den anderen uebertragen werden, der Planet also verlangsamt oder beschleunigt werden.

Gruss, Niels

Nach Kepler nicht, nach Newton schon.

Erklär mal, verstehe ich nicht …

Was ganz anderes: Hattest Du mir vor einiger Zeit mal auf meine Frage nach dem Drehimpuls (-verlust) bei der Entstehung des Sonnensystems geantwortet? Im Spektrum der Wissenschaft, Dez. 2000, also dem neuesten, ist ein Artikel darüber.
Gruss, Stucki

könnte ich mir schon eher vorstellen:
Rotationsebene eines Mondes im rechten Winkel zur
Verbindungslinie Sonne-Planet.
Müsste doch möglich sein?

Du meinst der Mond steht über dem Pol? (Eklipse mal nicht berücksichtigt)

Nach Kepler nicht, nach Newton schon.

Erklär mal, verstehe ich nicht …

Nach Keppler verhalten sich die Quatrate der Umlaufzeiten wie die Kuben der großen Halbachsen. Wenn der Mond sich also genauso schnell um die Sonnen drehen soll, wie die Erde (und das müßte er, wenn immer Vollmond sein soll), dann müßte er nach Keppler direkt auf der Erde sitzen.

Die Kepplerschen Gesetze sind aber nur Lösungen von Zweikörperproblemen. Im Dreikörpersystem aus Sonne, Erde und Mond gelten sie nicht mehr. In diesem Fall müssen wir die Newtonschen Gesetze heranziehen um die Bahnen der Körper zu beschreiben. Diese erlauben aber fünf Lösungen, bei denen sich Erde und Mond auf verschiedenen Bahnen aber mit gleicher Winkelgeschwindigkeit um die Sonne bewegen. Dies sind die sogenannten Lagrange-Punkte L1 bis L5.

Der L1-Punkt liegt ungefähr 1,5 Millionen km von der Erde entfernt in Richtung Sonne. Nach Keppler müßte sich ein Körper auf dieser Bahn schneller bewegen als die Erde, weil sie näher an der Sonnen liegt. Da aber die Anziehungskraft der Sonnen durch die Erdanziehungskraft teilweise aufgehoben wird, genügt eine geringere Geschwindigkeit. Im L1-Punkt heben sich die Kräfte so auf, daß die notwendige Umlaufgeschwindigkeit exakt der Umlaufgeschwindigkeit der Erde entspricht. Dies nutzt man aus, indem man Sonnenbeobachtungssatteliten wie SOHO zwischen Erde und Sonne parkt, die uns rechtzeitig vor Solarflares warnen können. Ein Mond im L1-Punkt wäre ein ewiger Neumond.

Der L2- liegt ungefähr 1,5 Millionen km auf der Sonnenabgewandten Seite der Erde. Nach Keppler wäre die Umlaufzeit auf dieser Bahn größer als in der Erdbahn. Nach Newton ist sie aber genauso groß, weil sich die Anziehungskräfte von Sonne und Erde so summieren, daß die durch den vergrößerten Bahnradius erhöhte Zentrifugalkraft exakt ausgeglichen wird. Ein Mond in diesem Punkt wäre ein ewiger Vollmond.

Außerdem gibt es den L3-Punkt auf der gegenüberliegenden Seite der Sonne und die L4- und L5-Punkte jeweils 60° vor und hinter der Erde auf der Erdbahn. Monde in den letzten beiden Punkten wären ewige Halbmonde.

Ein gutes neues Jahr!
L4, L5 sind bekannt, sind in den Postings ja auch schon erwähnt worden. Der L2-Vollmond wäre ja leider nur ein Scheibchen von 1/4 Monddurchmesser. L4-, L5-Halbmonde nur Sternchen, da zu weit (ca. 150 Mill. km) entfernt.
Was ich mir aber denken könnte: L1 und L2 sind zumindest langfristig instabil!? SOHO sollte doch wohl nur mit gelegentlichen Korrekturen gehalten werden können!?
Andere Frage: Ist das Dreikörperproblem gelöst? Ich hörte (vor Jahrzehnten), dass es nicht lösbar ist. Ich meine natürlich exakt, nicht irgendwie numerisch.

Was ich mir aber denken könnte: L1 und L2 sind zumindest
langfristig instabil!? SOHO sollte doch wohl nur mit
gelegentlichen Korrekturen gehalten werden können!?

Da die Erdbahn nicht vollkommen kreisförmig ist, wandern natürlich alle Langrange-Punkte (auch L4 und L5) im Laufe eines Jahres. Die Verhältnisse der Punkte L1 bis L3 zum Erdradius ergeben sich aus dem Masseverhältnis von Erde und Sonne und sind konstant. Um ihre relative Position zu Erde und Sonne beizubehalten müssen sie bei Veränderung des Abstandes zwischen Erde und Sonne natürlich ihre absolute Position ändern. Wenn SOHO dieser Bewegung nicht folgt, wird er langfristig davontrudeln. Zudem wird er durch den Sonnenwind und die Gravitationswirkung anderer Planeten aus der Bahn gekegelt.

Dennoch sind nicht mehr Bahnkorrekturen nötig, als bei Satelliten im Erdorbit. Wäre die Erdbahn ideal kreisförmig und würden alle anderen Störeinflüsse wegfallen, würde SOHO ohne Bahnkorrektur im L1-Punkt verbleíben.

Andere Frage: Ist das Dreikörperproblem gelöst? Ich hörte (vor
Jahrzehnten), dass es nicht lösbar ist. Ich meine natürlich
exakt, nicht irgendwie numerisch.

Das Dreikörperproblem ist nicht geschlossen lösbar. Das bedeutet aber nicht, daß man keine speziellen Lösungen finden kann. Bei stationären Lösungen, wie den Lagrange-Punkten ist das sogar ziemlich einfach.