Planetenbahnen

Wissenschaft Astronomie
#1

Hallo, ich habe ein paar Fragen bzgl. Planetenbahnen.

  1. Angenommen der Planet bekommt von außen eine große Masse dazu (ich meine ohne Impakt o.ä., also nur ein Gedankenmodell, damit man nicht noch andere Dinge in Betracht ziehen muss). Dann würde sich doch die Bahnenergie verringern und die Bahn der Erde größer werden?

  2. Genauso müsste es doch sein, wenn ein Planet auf seiner Bahn abgebremst wird (auch wieder ohne andere Begleiterscheinungen)?

  3. Was würde eigentlich passieren, wenn die schwere Masse größer als die träge wäre oder andersherum?

Die 3 Punkte an sich sind natürlich falsch, würden mir aber beim Verstehen helfen.
Die Fragen haben sich mir gestellt, nachdem ich einen Artikel darüber gelesen habe, dass sich unser Sonnensystem vergrößert, sprich, dass die Planeten sich mit der Zeit von der Sonne entfernen. Außerdem soll die Massenabnahme der Sonne so einen großen Effekt nicht bewirken können. (bei der Erde waren es, glaube ich, 10m in 100 Jahren). Weiß jemand genaueres darüber?

#2

Hallo, ich habe ein paar Fragen bzgl. Planetenbahnen.

  1. Angenommen der Planet bekommt von außen eine große Masse
    dazu (ich meine ohne Impakt o.ä., also nur ein Gedankenmodell,

Ohne Impakt heißt einfach die Masse des Planeten erhöhen. Dann ändert sich (solange die Planetenmasse klein gegen die Zentralmasse bleibt) an der Bahn gar nichts. In den Keplerschen Gesetzen kommt nämlich nirdends die Planetenmasse vor, wenn der Schwerpunkt des SoSy als Sonnenmittelpunkt angesehen werden kann.

Betrachten wir einen Impakt und nehmen an, daß die Gesamtmasse beider Körper im Wesentlichen als ein gemeinsamer Körper weiterfliegt, so bekommen wir einen größeren Planeten auf einer mehr oder minder elliptischen Umlaufbahn.

damit man nicht noch andere Dinge in Betracht ziehen muss).
Dann würde sich doch die Bahnenergie verringern und die Bahn
der Erde größer werden?

  1. Genauso müsste es doch sein, wenn ein Planet auf seiner
    Bahn abgebremst wird (auch wieder ohne andere
    Begleiterscheinungen)?

Es gilt das gleiche wie oben gesagt. Das Resultat wird eine elliptische Bahn sein. Die wichtige Größe, die man betrachten muß ist der Bahndrehimpuls der beiden Körper, die zu einem Körper verschmelzen sollen.

  1. Was würde eigentlich passieren, wenn die schwere Masse
    größer als die träge wäre oder andersherum

Keine wirkliche Antwort: da würde einiges anders aussehen. Zum Glück sind sie im Rahmen der Meßgenauigkeit von 10^-13 gleich.

Die 3 Punkte an sich sind natürlich falsch, würden mir aber
beim Verstehen helfen.

Punkt 1 und 2 sind durchaus sehr realistisch:
„Ohne Impakt“, d.h. nennenswerte Impulsänderung beschreibt in gewissen Grenzen (Reibung mit Scheibe vernachlässigt) Prozesse während der Planetenentstehung. „Mit Impakt“, d.h. mit nennenswerter Impulsübertragung mag zwar zur Zerstörung von Strukturen der beteiligten Körper führen. Solange das ganze aber noch gravitativ aneinander gebunden bleibt, hat das auf die Himmelsmechanik des gemeinsamen Massenschwerpunkts keine Auswirkungen und ist typsich für die späte Phase der Planetenentstehung.

Die Fragen haben sich mir gestellt, nachdem ich einen Artikel
darüber gelesen habe, dass sich unser Sonnensystem vergrößert,
sprich, dass die Planeten sich mit der Zeit von der Sonne
entfernen. Außerdem soll die Massenabnahme der Sonne so einen
großen Effekt nicht bewirken können. (bei der Erde waren es,
glaube ich, 10m in 100 Jahren). Weiß jemand genaueres darüber?

Ich nicht. Mir ist keine solcherlei geartete, seriöse Publikation bekannt; damit meine ich einen wissenschaftlichen Artikel in einer Zeitschrift mit peer-review.

Gruß,
Ingo

#3

Hallo, vielen Dank für die Antworten. Das ging ja schnell.

Auf den Artikel bin ich zufällig im Netz gestoßen. Der klingt schon sehr reißerisch und hat keine Quellenangaben.

http://www.tagesspiegel.de/magazin/wissen/;art304,23…

noch mal kurz nachgefragt:
Wenn beim 1. Punkt z.B. eine Jupitermasse hinzukommt, dann würde sich das doch so bemerkbar machen, wie ich mir das vorstelle?

#4

ich stelle mir gerade die frage, warum de erde dann nicht auf die sonne fallen würde, denn die geschwindigkeit wäre doch zu gering für die erhöhte masse. auf der anderen seite würde ja auch die fliehkraft steigen. das kann aber auch nicht sein, denn dann wäre ja die umlaufgeschwindigkeit ohne einfluss auf die rotation. o wie grauenvoll, gibt es doch gar keine fliehkraft…aaahhhh…

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#5

Hi,

Wenn beim 1. Punkt z.B. eine Jupitermasse hinzukommt, dann
würde sich das doch so bemerkbar machen, wie ich mir das
vorstelle?

ich stelle mir gerade die frage, warum de erde dann nicht auf
die sonne fallen würde, denn die geschwindigkeit wäre doch zu
gering für die erhöhte masse. auf der anderen seite würde ja
auch die fliehkraft steigen. das kann aber auch nicht sein,
denn dann wäre ja die umlaufgeschwindigkeit ohne einfluss auf
die rotation. o wie grauenvoll, gibt es doch gar keine
fliehkraft…aaahhhh…

wie schon oben gepostet, kommt in den Kepplerschen Gesetzen die Masse nicht vor.
Wenn also die Planetenmasse zunimmt, egal um wieviel, ohne daß damit irgend eine Beschleunigung durch impact verbunden ist, dann ändert sich weder an der Umlaufgeschwindigkeit noch am Bahnradius etwas.
Die aus der Massenanziehung entstehende Zentripetalbeschleunigung in der Kreisbewegung ist massenunabhängig und nur eine Funktion von Bahnradius und Winkelgeschwindigkeit.

Gruß
Cassius

#6

Hallo, ich freue mich sehr, dass ihr euch mit meinen Fragen beschäftigt.

Die Masse der Planeten, sofern sie groß sind, geht schon in das dritte Gesetz von Kepler ein (leider kann ich die Gleichung nicht schöner schreiben)
T^2 = a^3 * 4(pi)^2/G(M+m) ~ a^3 * 4(pi)^2/GM

m wird doch normalerweise nur vernachlässigt, wenn m