Wie sehen tot Planeten aus?

Wissenschaft Astronomie
#1

Hallo Experten,
mein etwas reißerischer Titel entspringt folgender Frage: Wie enden die kleinen, nicht so massereichen Körper im Universum ohne äußere Einwirkung?

Ein erdgroßer Planet, der nicht von seiner Sonne irgend wann verschlungen wird, wird einfach kalt und verändert sich nicht, oder?

Ein jupiterähnlicher flüssig/gasförmiger Planet, wird der irgend wann in ewig langen Zeiten ganz erkalten und fest?

Und wie genau hat man sich einen schwarzen Zwerg als Endprodukt einer nicht alszugroßen Sonne vorzustellen?

Gruß!
Karl

#2

Wie
enden die kleinen, nicht so massereichen Körper im Universum
ohne äußere Einwirkung?

In absehbarer Zeit überhaupt nicht. Auf sehr lange Sicht könnten auch die schweren Elemente zerfallen und die Produkte ins All entweichen. Aber ob das passiert und wenn ja, wie lange das dauert, weiß momenatn niemand.

Und wie genau hat man sich einen schwarzen Zwerg als
Endprodukt einer nicht alszugroßen Sonne vorzustellen?

Klein und schwarz.

#3

hallo

hier gibt es einen netten artikel über urknall und ende des universums:
http://unendliches.net/german/index.htm?universum.htm

was leider nicht so explizit drinnen steht: einige dinge, die das als fakten genannt werden, sind in wirklichkeit eher „wahrscheinlichste variante“. so wird z.b. fix von einem protonenzerfall ausgegangen, der zwar als wahrscheinlich aber keinesfalls bestätigt gilt. trotzdem eine ganz gute aufstellung.

generell: unsere sonne ist relativ klein und hat damit einen vergleichsweisen geringen wasserstoffverbrauch bei der fusion. der vorrat wird daher noch ein paar milliarden jahre reichen. danach wird die sonne zu einem roten riesen. diese phase dauert dann nicht mehr ganz so lange. die äussere hülle wird abgestossen (allerdings weitaus weniger spektakulär als bei einer supernova). zurück bleibt ein kern, der zu einem hohen anteil aus kohlenstoff besteht (ende der fusionsreihe bei „normalen“ sternen). dieser kern ist aber so heiss, dass er ziemlich hell strahlt. zusätzlich ist dieser kern sehr kompakt, wesshalb das ganze auch „weisser zwerg“ genannt wird. in diesem stadium kühlt die sonne nur mehr langsam aus, wobei langsam wörtlich zu nehmen ist - mehrere milliarden jahre kann das dauern. tja, und wenn die sonne dann endlich komplett abgekühlt ist, ist da nur mehr ein riesen haufen kohle.

das leben auf der erde wird aber bereits viel früher ausgelöscht. bereits in ein paar millionen jahren wird die heizleistung der sonne so zunehmen, dass es auf der erde unangenehm heiss wird. spätestens wenn dann die ozeane zum kochen anfangen, wird die erde dann ziemlich tot sein. ob die erde dann später, wenn die sonne ein roter riese wurde, komplett zerstört wird oder nur die oberfläche verschmilzt, wird dann keinen mehr interessieren.

wie gehts weiter? nun - derzeit hat das universum vom urknall her noch eine restwärme von ca. 4 kelvin. d.h. derzeit ist es für ein objekt im universum nur durch aktive kühlung möglich, kälter als 4 K zu werden. bei dieser temperatur ist praktisch jedes element fest - bis auf helium, dass selbst bei 0 k im weltraum flüssig bleibt.

merkur, venus und erde wurden in der roten-riesen-phase der sonne vermutlich zerstört. mars kommt ev. davon, wenn auch ordentlich durchgegrillt. ist die sonne dann komplett kalt, ist auch mars genauso kalt wie der rest des universums. jupiter hat einen heliumanteil von ca. 10 %. ein zehntel von jupiter wird also noch flüssig sein, der rest ist fest. ich vermute mal, dass jupiter eine feste aussenhaut mit teilweise flüssigem kern bekommen wird. saturn einen recht niedrigen heliumanteil und wird daher „durchfrieren“, also fest werden. uranus und neptun haben etwas mehr helium als jupiter - vielleicht geht es sich also aus, dass dort sowas wie heliumseen entstehen. vermutlich wird aber auch dort eine feste kruste entstehen.

der rest ist dann auch ganz festgefroren. ev. vorhandene atmosphären sind schon längst abgeregnet und erstarrt. welche farbe fester wasserstoff hat, weiss ich gar nicht. da es aber bis auf das licht der sterne dann keine lichtquelle mehr gibt, ist das eh ziemlich irrelevant.

in kürze zusammengefasst: wie sieht ein toter planet aus?
schwarz und kalt.

lg
erwin

#4

Hi,

da drängt sich mir eine Frage auf: Wenn die Sonne schließlich erkaltet ist, hat sie doch viel weniger Masse als vorher, somit ist auch die Anziehungskraft geringer. Müßten dann nicht die Planeten irgendwann ins All „abgehauen“ sein?

Gruß S

#5

Hallo Shim,

Seit wann nimmt denn durch erkalten die Masse ab?

du verwechelst Masse mit Volumen.

Gruß Franz

#6

Seit wann nimmt denn durch erkalten die Masse ab?

Hallo Franz,
wer hat das behauptet?

du verwechelst Masse mit Volumen.

Bei der Kernfusion wird ein Teil der Masse in Energie umgewandelt. Die Teilchenstrahlung (Sonnenwind) ist auch nicht ohne Masse. Bis zum Erkalten dürfte einiges zusammenkommen. Zur Größenordnung müssen andere etwas sagen.
Grüße
Ulf

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#7

Seit wann nimmt denn durch erkalten die Masse ab?
du verwechelst Masse mit Volumen.

Natürlich nicht durch das Erkalten. Aber wenn der Wasserstoff der Sonne im Inneren zur Neige geht dann fehlt der Strahlungsdruck im Inneren der Sonne der diese derzeit stabilisiert. Dadurch verdichtet sich der Kern enorm und die Temperatur steigt von jetzt etwa 15 Mio Grad auf über 100 Mio Grad an. Dadurch startet dann im Inneren der Sonne das Heliumbrennen, dass wesentlich intensiver abläuft als das derzeitige Wasserstoffbrennen.
Der Strahlungsdruck erhöht sich damit um ein Vielfaches so dass sich der Stern enorm aufbläht - ein Roter Riese entsteht. Durch den viel stärkeren Sonnenwind werden die äußeren Schalen des Sterns dabei zu einem Großteil einfach nach außen weggeblasen, und dadurch verliert der Stern enorm an Masse. Bei der Sonne sind das etwa 40% ihrer heutigen Masse die dadurch verloren gehen.
http://www.esa.int/esaCP/SEM9PZS4LZE_index_1.html

Das vom Sonnenwind weggeblasene und noch sehr heiße Gas, welches vom Stern abgestoßen wurde bildet dann um den sterbenden Stern einen sog. Planetarischen Nebel. Einer der bekanntesten und eindrucksvollsten ist z.B. der Ringnebel in der Leier. Sein Durchmesser ist fast ein Lichtjahr und im Zentrum des Nebels sitzt ein kleiner Weißer Zwergstern - eben der Stern dessen weggeblasene Schalen uns heute diesen schönen Anblick ermöglichen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Ringnebel

Und wenn die Sonne 40% ihrer Masse verliert, dann hat dies natürlich auch Auswirkungen auf die Planetenbahnen. Zwecks Impulserhaltung werden die Planeten autoamtisch viel weiter nach außen wandern und im Extremfall überschreitet ein Planet vielleicht sogar die Fluchtgeschwindigkeit des Schwerefeld des nun viel kleineren Sterns und dann haut er auf Nimmerwiedersehen ab. Ob das bei unserer Sonne auf einen Planeten zutrifft, weiß ich aber nicht.

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#8

Danke, genau das meinte ich.

Gruß & * S