Erdrotation

[Lyka]

Seit einiger Zeit stelle ich mir folgende Fragen, ggf habt ihr Hinweise :confused:

Wieso rotiert die Erde (und die meisten Planeten) horizontal?
Gibt es eine Berechnung, die sagen könnte, welches Objekt (Gravitation etc.) nötig wäre, um diese Rotation auf eine vertikale zu ändern?

(Billig 1920er Scifi gesprochen: Ein gigantisches Objekt "touchiert" die Erde und versetzt sie in eine vertikale Drehung)

:freak:

[JaniC]

Ist ja nicht ganz "horizontal", ist ja irgendwie um 23° oder so geneigt. Daher auch unsere Jahreszeiten.

Aber warum sie sich so dreht und nicht quasi "von oben nach unten" weiss ich auch nicht, denke mal, dass das irgendwie mit der Sonne zu tun hat? Oder mit den magnetischen Erzen im inneren der Erde irgendwie?
Zufall wird's ja nicht sein. Wobei Uranus glaube ich vertikal rotiert, der wurde wohl mal von irgendwas getroffen.

[Tesseract]

wenn im dreidimensionalen raum herumschwirrende objekte zusammenstoßen und sich die impulse nicht zufällig genau ausgleichen wird das entstehende "gesamtobjekt" rotieren (rotation in 3D hat immer genau eine achse) bzw. dazu tendieren scheiben zu bilden und wenn sich die materie in der schreibe sonnensystem zu größeren objekten verklumpt werden die klarerweise eine eigenrotation haben deren achse in eine ähnliche richtung zeigt wie die rotationsachse des ganzen sonnensystems.

[Mr. Pink]

Weil alles aus einer großen,rotierenden, Staubscheibe entstanden ist.

[iuno]

Ganz genau ;)
Natuerlich kann man damit auch rechnen. Uranus dreht z.B. ungefaehr zur Ekliptik (sieht man auch schoen am Ring), es muss damals also nochmal ordentlich gekracht haben.
Problematisch waere aber wohl eher, wie man Rotationsachse des Ziels aendert, ohne es aus seiner Bahn zu werfen.

Etwas pragmatischer stellt man solche Berechnungen ja auch fuer den Fall an, dass ein Asteroid oder sonst was auf Kollisionskurs mit der Erde kommt.

[Mortalvision]

Der "Zusammenfall" des jungen Sonnensystems ist dafür verantwortlich.

[Gimmick]

Was dann direkt zur Frage führt, warum Uranus um ~90° gekippt liegt ^^.

[Mortalvision]

Ehrliche Antwort: das weiß noch keiner. Und es ist imho noch keine Sonde zu Uranus geplant...

[Sven77]

Hehe.. Uranus..

[Mr.Miyagi]

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQu_Y72Bi7la-w4dmphLqTkHfSZUFMNn7iUXI7NY-39SES960Fdng

[derpinguin]

Die Erde rotiert gekippt, die polachse steht also nicht senkrecht, wobei das ohnehin schwer zu definieren wäre, was senkrecht ist. Gemessen an der Umlaufebene ist sie jedenfalls nicht lotrecht. Zusätzlich taumelt sie noch auf der Achse, rotiert also nicht „sauber“.

[Lyka]

Danke für eure Antworten!

Ja, ich kam auch auf diese Frage wegen des Uranus und natürlich auch hinsichlich der Tatsache, dass die Planeten unseres Sonnensystems "fast" auf einem horizontalen Orbit um die Sonne liegen.

[seaFs]

Zusätzlich taumelt sie noch auf der Achse, rotiert also nicht „sauber“.
Es sind sogar zwei Überlagerungen. Die Präzession (Verscheibungs des Frühlingspunktes durch alle Tierkreiszeichen) und die Nutation (hervorgerufen durch den Mond).

[mercutio]

Die Erde rotiert gekippt, die polachse steht also nicht senkrecht, wobei das ohnehin schwer zu definieren wäre, was senkrecht ist. Gemessen an der Umlaufebene ist sie jedenfalls nicht lotrecht. Zusätzlich taumelt sie noch auf der Achse, rotiert also nicht „sauber“.

Hängt das nicht auch mit unserem Mond zusammen..?

Der wurde ja einer Theorie nach durch einen Asteroiden-Aufprall aus der Erde herausgesprengt. Folglich wurden auch wir mal getroffen, was die Schräglage erklären könnte.

[Dicker Igel]

https://de.wikipedia.org/wiki/Polbewegung

[Mortalvision]

Die Rotation der Erde wird in der Tat durch den Mond stabilisiert. Ob die 23' Neigung durch den Impakt vor 4,x Milliarden Jahren erzeugt wurden oder nicht, kann dir bestimmt keiner sagen. Aber ja, es ist das, was vom Impakt übrig blieb ;)

[Poook]

Aus der englischen Wikipedia:

The Earth's original rotation was a vestige of the original angular momentum of the cloud of dust, rocks, and gas that coalesced to form the Solar System. This primordial cloud was composed of hydrogen and helium produced in the Big Bang, as well as heavier elements ejected by supernovas. As this interstellar dust is heterogeneous, any asymmetry during gravitational accretion resulted in the angular momentum of the eventual planet.[50]

However, if the giant-impact hypothesis for the origin of the Moon is correct, this primordial rotation rate would have been reset by the Theia impact 4.5 billion years ago. Regardless of the speed and tilt of the Earth's rotation before the impact, it would have experienced a day some five hours long after the impact.[51] Tidal effects would then have slowed this rate to its modern value.


https://en.m.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_rotation

[clm[k1]]

Ehrliche Antwort: das weiß noch keiner. Und es ist imho noch keine Sonde zu Uranus geplant...
Wissen - im Sinne von "genau so ist es gewesen" - nicht.
Aber es gibt durchaus Theorien und Simulationen.

zB das eine Resonanz der Bahnen von Jupiter und Saturn den Neptun so aus seiner Bahn geworfen hat, dass er quasi über den Uranus "gesprungen" ist und dabei dessen Rotationsachse verändert hat.

Aber wissen tun wir es nicht - ist ja keiner dabei gewesen.
Das ist immer das Problem mit einmaligen Ereignissen. Man kann immer nur anhand der Dinge, die man im Nachhinein weiß, Rückschlüsse ziehen, wie es gewesen sein könnte.


just my 2 cent

[Monger]

Ich hab mich das auch lange gefragt, aber dank 3 Jahre Kerbal Space Program hab ich es glaub mittlerweile verstanden.

Wenn du erstmal ne Staubscheibe hast, ist es wie in der Badewanne: Alles drängt zur Mitte, winzige Wirbelunterschiede sorgen dafür dass sich entweder die eine oder andere Drehrichtung durchsetzt.
Bei so großen Entfernungen führen selbst minimalste horizontale Bewegungen zu Orbitalbahnen. Da niedrigere Orbitale schneller rotieren als höhere, bekommen Objekte mit ihrer jeweils innenliegenden Seite einen Spin. Je größer das Objekt, desto ausgeprägter. Je kreisrunder der Orbit, desto geringere Geschwindigkeitsveränderungen erfährt das Objekt, was die Interaktion mit anderen Objekten unwahrscheinlicher macht, damit ist die Kreisbahn der langfristig stabilste Orbit.

Bleibt nur noch doe Frage, wie denn die Staubscheibe aus einer gleichverteilten Wolke entsteht.
Da bin ich noch nicht so sattelfest, aber ich vermute es liegt an folgendem:
Alle Partikel streben letztlich zu einer gemeinsamen Mitte. Orbitale die schräg zu anderen stehen, sorgen für deutlich mehr Bahnstörungen. Damit steigt die Kollisionswahrscheinlichkeit, und damit die Chance dass die Partikel entweder mit Fluchtgeschwindigkeit rausfliegen, oder auf das Zentrum zustürzen.
Damit bildet sich dann eine Ebene raus, die immer schmaler wird.

Spannende Erkenntnis: Objekte im 3D-Raum streben Richtung 2D.

Warum es dann trotzdem Ausreißer gibt? Keine Ahnung.

[Weinstein]

Weil die Sonne ein Moment ("Torque") auf die Planeten ausübt. Deswegen haben sonnennahe Planeten eine gebundene Rotation, weil da der "Torque" besonders stark ist. Hinzu kommt, dass das Sonnensystem aus einer rotierenden Gas- und Partikel-Scheibe entstanden ist und die Rotationsebene der Planeten daher annähernd der ursprünglichen Scheibenebene entspricht.

[Joe]

Bin mir nicht sicher ob beides zusammenhängt, aber ein anderes cooles Phänomen ist, dass die Umlaufbahnen um den Stern alle gleich rum sind.

Das hat scheinbar auch mit Impulsen zu tun. Früher oder später gibt es Zusammenstöße und die Drehrichtung mit mehr Masse dahinter gewinnt.
Hier wird das ziemlich geil "praktisch" gezeigt (ab 2:40):

MTY1Kje0yLg

[Monger]

Weil die Sonne ein Moment ("Torque") auf die Planeten ausübt. Deswegen haben sonnennahe Planeten eine gebundene Rotation, weil da der "Torque" besonders stark ist.
Gebundene Rotation entsteht durch Gezeitenkräfte: Anziehung und Fliehkraft verformen den Körper Richtung Rugby. Rotation über die Höcker erfordert mehr Energie, die sich durch Reibung entlädt. Das wirkt bremsend, hat aber auch viel damit zu tun wie fest der Körper ist.

[Mortalvision]

Scheibe, oder Wolke ;)
Für neue Sterne wie unsere Sonne ist es eine Scheibe. Warum? Die Dichteverhältnisse sind für unsere Vorstellungen äußerst klein. Aber wenn die Schockfront einer Supernova auf eine Gaswolke trifft, komprimiert sie diese zum Teil, und es entsteht eine Scheibe ähnlich einem umgedrehten Suppenteller, wenn man mit dem Schockvektor auf die dichteste Stelle der Wolke schaut. Dieses Gebiet zieht sich folglich weiter zusammen. Andere Einflüsse sind nah vorbei ziehende Sterne (Kugelsternhaufen) und z.B. im Orionnebel schön zu sehen: dicht geballte schwere, heiße Blaue Riesen. Die schieben die Teile des Orionnebels zwar auseinander (nicht gut für Sternentstehung im Zentrum), aber weiter draußen werden wieder Schockfronten gebildet, sobald die Sterne im Inneren nach 10-20Mio Jahren aufgeben, und dann wieder als Supernova Zeugs rausblasen. Zugegeben nicht einfach zu verstehen (und ich bin weder Astronom noch Physiker). Aber meist ist das, was nicht intuitiv richtig zu sein scheint, in unserem Universum besser als wenn wir unsere irdischen Vorstellungen ins "Überirdische" übertragen...

[Monger]

Oh, das ist ne sehr coole Erklärung! Das heißt ja aber auch, dass es wahrscheinlich Sonnensysteme gibt die nicht so schön flach und geordnet sind wie unseres.

[Mortalvision]

"Flach" sind die meisten trotzdem, siehe Monger. Aber eventuell ist unseres doch wieder exzeptionell, weil die Gasriesen so weit draußen sind und trotzdem hübsch in der Ekliptik stehen.

Sterne der allerersten Generation haben vielleicht andere Planetensysteme als unseres, nur wirst du die vermutlich nicht in unserer Galaxie finden.

[WhiteVelvet]

Ich warte noch auf das Thread Hijacking aus dem Parallelthread "Flat-Earther"... die Erd- und Planetenrotation ist doch bestimmt nur ein Fake ;)

[clm[k1]]

Es deswegen eine Scheibe, obwohl es aus einer Wolke/Nebel entstanden ist, weil die Wolke sich abkühlt und unter ihrem eigenem Gewicht kollabiert. Die Wolke hat aber bereits einen Drehimpuls - wenn auch nur minimal.
Wenn jetzt die Materie der Wolke auf das Zentrum zu fällt, wird die Wolke kleiner - dadurch erhöht sich die Rotationsgeschwindigkeit... denn der Drehimpuls muss ja erhalten bleiben. (Das ist wie bei Eiskunstläufern die die Arme anziehen - die drehen sich dann auch schneller)

Dadurch, dass die Wolke sich jetzt schneller dreht, kommt die Fliehkraft zur Geltung. Das führt dazu, dass die Materie entlang der Rotationsachse es "leichter" hat zum Zentrum zu fallen, all die Materie, die entgegen der Fliehkraft zum Zentrum will. Entsprechend flacht sich die Wolke an den "Polen" ab, und es bildet sich eine Staubscheibe.

[Monger]

;11546252']Es deswegen eine Scheibe, obwohl es aus einer Wolke/Nebel entstanden ist, weil die Wolke sich abkühlt und unter ihrem eigenem Gewicht kollabiert. Die Wolke hat aber bereits einen Drehimpuls - wenn auch nur minimal.
Sorry, aber das ist jetzt schon die x-te Antwort hier die a priori arbeitet: "Es dreht sich, weil es sich dreht", und einen Fachbegriff durch einen anderen ersetzt: "sie rotiert, weil sie einen Drehimpuls hat".

Ich finde das ziemlich Banane. Die eigentliche Frage, warum es sich denn überhaupt dreht, wird damit einfach weggeschoben.

[Mortalvision]

Ein Gas mit Drehimpuls? Egal, entscheidend ist doch, dass an einer Schnittlinie beim Zusammenfall der Wolke mehr Materie da ist, die die von anderen Richtungen einfallende Materie durch Kolission und Gravitation (das ganze dauert ein paar Jahrhunderttausende) abbremst.

[#44]

Ich finde das ziemlich Banane. Die eigentliche Frage, warum es sich denn überhaupt dreht, wird damit einfach weggeschoben.
Naja, dafür dass ein Gebilde so gar keinen Drehimpuls hat, muss es in perfekter Balance sein.

Die Erklärung wieso es überhaupt solche Materieansammlungen gibt ist doch auch nicht viel besser: Minimale Ungleichgewichte nach dem Urknall.

[clm[k1]]

Naja, dafür dass ein Gebilde so gar keinen Drehimpuls hat, muss es in perfekter Balance sein.

Nicht nur das, sondern auch in perfekt symetrischer Anordnung. Denn selbst wenn die Teilchen der Wolke in absoluter Ruhe wären (was in Anbetracht der Quantenmechanik schon "schwierig" wird), würden sie ja immer noch eine gravitative Wirkung aufeinander ausüben und unweigerlich aufeinander zu stürzen. Und schon kleinste Asymetrien sorgen dann dafür, dass nicht alles gleichmäßig auf einen Punkt zu fliegt - und schon fängt man sich wieder einen Drehimpuls ein.

[Mortalvision]

Die Erklärung wieso es überhaupt solche Materieansammlungen gibt ist doch auch nicht viel besser: Minimale Ungleichgewichte nach dem Urknall.
Das wäre dann Voraussetzung für die Formung von Galaxien. Und da gibt es ein Muster, nämlich dass sich um große Blasen scheinbarer Leere (voids) mit Durchmessern von ca. 500 mio Lichtjahren und mehr feine Linien von Galaxienanhäufungen bilden. Das nennt man das Kosmische Netz. Warum diese Strukturen da sind, weis auch noch keiner (Überlichtexpansion? Dunkle Materie? Dunkle Energie? Überbleibsel des Big Bang oder eines Vorläuferuniversums?).

Das ist jetzt aber schon richtig weit von der Erdrotation entfernt.

An dieser Stelle möchte ich noch anmerken, dass die Erdrotation sich auch durch innere Effekte verschieben könnte. Das wäre dann der Fall, wenn der Erdkern nicht kreisrund bleibt, sondern ein Rugby-Ei wird. Dann schlenzt der Erdmantel hübsch drüber und kippt die Rotationspole mal nach links oder rechts.

[Weinstein]

Gebundene Rotation entsteht durch Gezeitenkräfte
Klar. Dem habe ich nicht widersprochen. "Gezeitenkräfte" ergäben sich aber direkt aus dem durchs Gravitationsfeld "induziertem" Moment, das auf den Körper bzw. Körperfraktionen wirkt...

[schokofan]

Sorry, aber das ist jetzt schon die x-te Antwort hier die a priori arbeitet: "Es dreht sich, weil es sich dreht", und einen Fachbegriff durch einen anderen ersetzt: "sie rotiert, weil sie einen Drehimpuls hat".

Ich finde das ziemlich Banane. Die eigentliche Frage, warum es sich denn überhaupt dreht, wird damit einfach weggeschoben.

Ich habe mal google befragt, und obwohl ich Physik damals als zweites Fach nach Kunst abgewählt habe glaube ich in meiner Naivität die Erklärung verstanden zu haben:
http://www.ds.mpg.de/208032/31
Ich meine dass es hier im Forum auch Leute vom Fach gibt, für Leute wie mich wäre falls das nicht stimmt eine Version von ELI5 angebracht.

[Matrix316]

Bin mir nicht sicher ob beides zusammenhängt, aber ein anderes cooles Phänomen ist, dass die Umlaufbahnen um den Stern alle gleich rum sind.

Das hat scheinbar auch mit Impulsen zu tun. Früher oder später gibt es Zusammenstöße und die Drehrichtung mit mehr Masse dahinter gewinnt.
Hier wird das ziemlich geil "praktisch" gezeigt (ab 2:40):

http://youtu.be/MTY1Kje0yLg

Wobei das Beispiel mit dem Tuch irgendwie nicht erklärt, warum die Planeten noch nicht in die Sonne gefallen sind. Die Kugeln hier fallen immer in die Mitte. Warum tun das nicht die Planeten? Was sorgt denn dafür, dass die Planeten auf ihrer Bahn bleiben? Ja Ok, die Reibung mit dem Tuch ist wahrscheinlich Schuld. ;)

Man müsste mal so einen Beispielaufbau in der Schwerelosigkeit prüfen.

[Monger]

Die Kugeln hier fallen immer in die Mitte. Warum tun das nicht die Planeten?

Das ist absolut keine blöde Frage, weil sowohl das als auch die Eigenrotation lassen sich experimentell kaum nachstellen, erst recht nicht auf der Erde.

Im Weltraum sind Kollisionen sehr selten, Reibung bedeutungslos. Und Gravitation ist so schwach, dass sie nur bei sehr massereichen Körpern Anwendung findet.
Das Gummituch ist halt eine arg wacklige Analogie.

[Matrix316]

Wobei Satelliten und Raumstationen ja auch ohne speziellen Antrieb um die Erde kreisen oder gar Stationär sind.

[][immy]

Wobei Satelliten und Raumstationen ja auch ohne speziellen Antrieb um die Erde kreisen oder gar Stationär sind.
Sie fallen, daher brauchen sie den Antrieb nur zur Kurskorrektur. Alles andere erledigt die Schwerkraft bzw. Anziehung der Erde. Außerdem gibt es quasi keine Reibung, daher werden sie nicht langsamer (ohne einen Gegenantrieb)

[Monger]

Wobei Satelliten und Raumstationen ja auch ohne speziellen Antrieb um die Erde kreisen oder gar Stationär sind.

Maximal geostationär, d.h. sie rotieren so schnell wie die Erde. Um den Mond herum könntest du also keinen stationären Orbit aufbauen.

[Gipsel]

Das ist absolut keine blöde Frage, weil sowohl das als auch die Eigenrotation lassen sich experimentell kaum nachstellen, erst recht nicht auf der Erde.

Im Weltraum sind Kollisionen sehr selten, Reibung bedeutungslos. Und Gravitation ist so schwach, dass sie nur bei sehr massereichen Körpern Anwendung findet.
Das Gummituch ist halt eine arg wacklige Analogie.Nimm einen Computer und würfel dir eine Menge Anfangssgeschwindigkeiten für Gasmoleküle in einem bestimmten Volumen aus und berechne dann den Gesamtdrehimpuls dafür. Daß der exakt bei Null liegt ist praktisch ausgeschlossen. Und in einer Gaswolke gibt es jede Menge Kollisionen zwischen den Molekülen. Daß sich dann bei Kontraktion einer Gaswolke unter der eigenen Gravitation das Ganze in eine merkliche Rotation des Gesamtgebildes übersetzt, ist einfache Physik. Kondensieren makroskopische feste Körper aus der Gaswolke, besitzen die dann logischerweise auch bevorzugt einen Drehimpuls in Richtung des Gesamtdrehimpuls der Wolke. Und anfangs sind Kollisionen dieser Körper ebenfalls noch häufig (auf kosmischen Zeitskalen), wodurch eine gewisse Angleichung stattfindet.

[Monger]

Nimm einen Computer und würfel dir eine Menge Anfangssgeschwindigkeiten für Gasmoleküle in einem bestimmten Volumen aus und berechne dann den Gesamtdrehimpuls dafür. Daß der exakt bei Null liegt ist praktisch ausgeschlossen.

Das erklärt nicht, warum ALLE Körper innerhalb der Gaswolke einen ähnlichen Drehimpuls annehmen, und sich zu einer flachen Scheibe verdichten. Erklärt auch nicht, warum immer noch relativ viel Masse eben nicht Richtung Zentrum fällt.


Und in einer Gaswolke gibt es jede Menge Kollisionen zwischen den Molekülen.

Nicht bei der Gaswolke von der wir sprechen. Wir reden von einer kugelförmigen Wolke mit Radius von mindestens einem Lichtjahr, und der selben Masse die heute in der solaren Ebene liegt. Ja, die Sonne hat viel Masse. Wenn du das Gas darin über ein Lichtjahr streckst, ist die Kollisionswahrscheinlichkeit selbst im kosmischen Maßstab gering.
Nein: die dominante Kraft in den Maßstäben ist eben NICHT Reibung, sondern Gravitation.

[Matrix316]

[immy;11547418']Sie fallen, daher brauchen sie den Antrieb nur zur Kurskorrektur. Alles andere erledigt die Schwerkraft bzw. Anziehung der Erde. Außerdem gibt es quasi keine Reibung, daher werden sie nicht langsamer (ohne einen Gegenantrieb)

Maximal geostationär, d.h. sie rotieren so schnell wie die Erde. Um den Mond herum könntest du also keinen stationären Orbit aufbauen.
Geostationär mein ich ja.

Aber warum fallen die nicht zur Erde? Egal wie schnell die sind, die Erde zieht ja trotzdem.

Oder fehlt einfach die Reibung durch Luft?

[Monger]

Um mal zu verdeutlichen wie der Drehimpuls eines Planeten entsteht, mal ein Gedankenexperiment:
Sagen wir mal, wir parken zwei Raumschiffe im Orbit der Erde (natürlich ausreichend weit weg von der Atmosphäre), und zwar das eine rund 100m näher an der Erde dran als das andere. Beide fliegen anfangs genau von West nach Ost, mit genau der selben Geschwindigkeit. Sind sind erstmal also zueinander in Ruhe.


Ost
^ ^
| |
Erde R1 R2

West


Was passiert dann?
R1 ist etwas näher an der Erde dran, damit wirkt die Gravitation auf R1 etwas stärker als auf R2. R1 fällt schneller, aber dank der horizontalen Geschwindigkeit weiterhin genau so schnell an der Erde vorbei. Je weiter die beiden fliegen, desto stärker addiert sich die gravitative Differenz auf die Endgeschwindigkeit von R1 auf. Nach einer viertel Umdrehung ist R1 am schnellsten, und zieht deutlich an R2 vorbei.

Was wäre wenn beide mit einer Stange verbunden wären? R1 fliegt voraus, und zieht R2 hinterher.

^ ^
| |
R1 |
R2

R2 wird auf die innere Bahn gezogen, R1 wird dagegen auf die äußere Bahn gedrängt. R1 wird also geringer beschleunigt, R2 dafür mehr. R2 und R1 tauschen effektiv die Plätze, ihre Rotation bleibt aber erhalten, ergo geht das Spielchen immer weiter. Deshalb hat der Eigenspin mit der Laufrichtung zu tun: R1 und R2 würden sich genau in die andere Richtung drehen, wenn sie von Ost nach West fliegen würden.

In diesem Beispiel wird das nicht funktionieren, weil bei 100m Abstand die gravitativen Unterschiede nicht groß genug sind. Außerdem wirken dem die Gezeitenkräfte bzw. das eigene Trägheitsmoment entgegen, weshalb der Mond eben keinen dauerhaften Spin hat, sondern ihn halt langsam verloren hat. Ob ein Körper sich dreht und wie schnell, hängt mit vielem zusammen, unter anderem mit seiner Festigkeit, seiner Größe, und der Stärke des Gravitationsfeldes.

[Monger]

Aber warum fallen die nicht zur Erde? Egal wie schnell die sind, die Erde zieht ja trotzdem.

Um mal Douglas Adams zu zitieren: die Kunst zu fliegen besteht darin, zu fallen und den Erdboden zu verpassen.

Das hier erklärt es ziemlich gut:
https://what-if.xkcd.com/58/

Du fällst so schnell zur Seite, dass du die Erde verpasst. Die Geschwindigkeit mit der du Richtung Erde fällst, sorgt dafür dass du auf der gegenüberliegenden Seite wieder auf genau der selben Höhe landest, ähnlich wie ein Pendel eben nicht auf den Boden fällt, sondern daran vorbei.

[Weinstein]

Wobei Satelliten und Raumstationen ja auch ohne speziellen Antrieb um die Erde kreisen oder gar Stationär sind.

keine Reibung. Du brauchst also (fast) keinen Antrieb.

Würde man das Tuch und die Kugeln komplett reibungs- und haftlos bekommen + Vakuum + perfektes perfekte Symmetrie, dann würden die Kugeln da fast endlos lange drumherum kreisen :wink:

Das ist auch der Grund, warum Satelliten und Raumstationen ab und zu Kurskorrekturen vornehmen müssen: keine perfekte Symmetrie der Erde, somit auch kein perfekt symmetrisches Schwerefeld, keine perfekt symmetrischen Umlaufbahnen und ein perfektes Vakuum gibt es ebenfalls nicht....

[da Vinci]

Würde man das Tuch und die Kugeln komplett reibungs- und haftlos bekommen + Vakuum + perfektes perfekte Symmetrie, dann würden die Kugeln da fast endlos lange drumherum kreisen :wink:
...

...nein, da hat das Magnetfeld der Erde noch was dagegen.:biggrin:

[Gipsel]

Das erklärt nicht, warum ALLE Körper innerhalb der Gaswolke einen ähnlichen Drehimpuls annehmen, und sich zu einer flachen Scheibe verdichten. Erklärt auch nicht, warum immer noch relativ viel Masse eben nicht Richtung Zentrum fällt.Sind ja nur die von einem Cluster in so einer Gaswolke (aus der mehrere Sterne entstehen können) und dann doch, das tut es. Die Stöße zwischen den Gasmolekülen sind häufiger, als Du vielleicht annimmst. Und wenn Du einen Gesamtdrehimpuls hast, kannst Du die Gaswolke nicht genau im Zentrum verdichten, weil irgendwann in der Kontraktion die Zentrifugalkraft (+Innendruck durch Temperatur/Strahlung) der Gravitation entspricht. Solche Wolken befinden sich typischerweise in einem Gleichgewicht.
Nicht bei der Gaswolke von der wir sprechen. Wir reden von einer kugelförmigen Wolke mit Radius von mindestens einem Lichtjahr, und der selben Masse die heute in der solaren Ebene liegt. Ja, die Sonne hat viel Masse. Wenn du das Gas darin über ein Lichtjahr streckst, ist die Kollisionswahrscheinlichkeit selbst im kosmischen Maßstab gering.
Nein: die dominante Kraft in den Maßstäben ist eben NICHT Reibung, sondern Gravitation.Kollisionen zwischen Gasmolekülen sind auf kosmischen Maßstäben eben doch relativ häufig, zumindest in solchen Gaswolken. Die ist ganz offensichtlich hoch genug, daß da sogar Chemie abläuft (Molekülbildung!) und beobachtbar ist (vermutlich mit stoßlimitierten Reaktionskonstanten, gibt es hier einen Astrochemiker im Forum?). Eine kleine Überschlagsrechnung mit kinetischer Gastheorie ergeben bei mir etliche hundert bis ein paar Millionen Kollisionen pro Sekunde und Kubikmeter bei den Dichten (bis etwa 1012 Teilchen pro Kubikmeter, das ist längst nicht leer und ergibt dann ganz grob bis zu 1 Stoß pro Tag für ein Molekül in den dichtesten Wolken) und Temperaturen in diesen Molekülwolken.

Dort spielen aber auch andere, sonst relativ kleine Kräfte eine bedeutende Rolle, wie z.B. der Strahlungsdruck/Sonnenwind von (in der näheren Umgebung oder auch im Inneren befindlichen) Sternen oder Magnetfelder (recht wichtig für interstellares Gas; Wechselwirkung zwischen den Molekülen/Atomen/Ionen muß nicht durch direkten Stoß erfolgen, für heißes interstellares Medium erfolgt die WW z.B. praktisch nur über Strahlung und Plasmaeffekte [elektromagnetisch/magnetohydrodynamisch]), was die Modellierung erschwert (turbulenter Fluß in Magnetfeldern, yay!).

Mal so zum Vergleich ein etwas anderes Problem im kosmischen Maßstab: Die 21cm-Linie des Wasserstoffs ist ziemlich berühmt (wird sogar als Maßstab für die Einheiten in der Nachricht an eventuelle Außerirdische auf der Plaketten/Schallplatten der Pioneer- und Voyager-Sonden benutzt, weil man davon ausging, daß jede mit der Raumfahrt befaßte Intelligenz das sofort erkennen würde) und wird in der Radioastronomie zur Bestimmung der Verteilung, der Temperatur und Bewegung (über Dopplerverbreiterung/-verschiebung) des Wasserstoffs im Universum genutzt. Nun ist das aber ein Spinflip-Übergang der eigentlich im beinahe idealen System des Wasserstoff-Atoms streng verboten ist. Dies resultiert in einer extrem langen Lebensdauer eines angeregten Atoms von über 10 Millionen Jahren, bevor das mal ein einzelnes Photon (mit lediglich ein paar µeV Energie, ~10-24J) in eine zufällige Richtung aussendet (wenn es nicht gerade Teil eines kosmischen Masers ist [natürlich vorkommende stimulierte Mikrowellenemission in Gaswolken, ja das gibt es auch]). Trotzdem kommt das in kosmischen Maßstäben so häufig vor, daß der Übergang sehr auffällig und sehr gut beobachtbar ist, also ausreichend Leistung da drin steckt, um das mit einer überschaubar großen Antenne orts- und energieaufgelöst zu vermessen.

Achja, noch ein Tipp: Informiere Dich mal, wo die Arme der Spiralgalaxien herkommen bzw. wie die entstehen ;).

[Monger]

Und wenn Du einen Gesamtdrehimpuls hast, kannst Du die Gaswolke nicht genau im Zentrum verdichten, weil irgendwann in der Kontraktion die Zentrifugalkraft (+Innendruck durch Temperatur/Strahlung) der Gravitation entspricht. Solche Wolken befinden sich typischerweise in einem Gleichgewicht.

Ja. Solche Wolken nennt man "Stern".


Achja, noch ein Tipp: Informiere Dich mal, wo die Arme der Spiralgalaxien herkommen bzw. wie die entstehen ;).
Ich hab jetzt den Wikipedia Artikel gelesen. War interessant, wusste ich noch nicht. Bin aber nicht sicher was du mir sagen willst.

[M4xw0lf]

Ja. Solche Wolken nennt man "Stern".
Nee, daraus könnte mal ein Stern werden (oder mehrere).

[Matrix316]

keine Reibung. Du brauchst also (fast) keinen Antrieb.

Würde man das Tuch und die Kugeln komplett reibungs- und haftlos bekommen + Vakuum + perfektes perfekte Symmetrie, dann würden die Kugeln da fast endlos lange drumherum kreisen :wink:

Das ist auch der Grund, warum Satelliten und Raumstationen ab und zu Kurskorrekturen vornehmen müssen: keine perfekte Symmetrie der Erde, somit auch kein perfekt symmetrisches Schwerefeld, keine perfekt symmetrischen Umlaufbahnen und ein perfektes Vakuum gibt es ebenfalls nicht....
Aber bremst nicht die Gravitation der Erde? Du hast zwar keinen Widerstand nach vorne, aber nach unten zieht ja die Erde. Müsste das nicht eigentlich alles abbremsen, was darum kreist?

[Monger]

Aber bremst nicht die Gravitation der Erde? Du hast zwar keinen Widerstand nach vorne, aber nach unten zieht ja die Erde. Müsste das nicht eigentlich alles abbremsen, was darum kreist?
Der resultierende Vektor aus "nach vorne" und "nach unten" ist eben "vorne unten". Solange der an der Erde vorbei zeigt, kannst du endlos fallen.

[Weinstein]

Aber bremst nicht die Gravitation der Erde? Du hast zwar keinen Widerstand nach vorne, aber nach unten zieht ja die Erde. Müsste das nicht eigentlich alles abbremsen, was darum kreist?
https://de.wikipedia.org/wiki/Zentripetalkraft#/media/File:Zentripetalkraft.svg

[Gipsel]

Ja. Solche Wolken nennt man "Stern".Na da fehlen noch etliche Größenordnungen in der Dichte.
Ich hab jetzt den Wikipedia Artikel gelesen. War interessant, wusste ich noch nicht. Bin aber nicht sicher was du mir sagen willst.Daß Du viel zu einfach denkst. In interstellarer Materie gibt es sehr vielfältige Wechselwirkungen und alle möglichen Phänomene. Und Dichtewellen bzw. Schockwellen im interstellaren Gas spielen eine sehr wesentliche Rolle bei der Beschreibung (der von unserer Sonne ausgehende Sonnenwind verursacht z.B. auch eine Schockwelle im umgebenden interstellaren Gas [in dem die Teilchen des Sonnenwindes mehr oder weniger abrupt abgebremst werden, das geht nur über eine Wechselwirkung der Teilchen], die Voyager-Sonden sind gerade durch das Gebiet durch). Selbst wenn man heißes, sehr dünnes Plasma als interstellare Materie hat (also das Gegenbeispiel der kalten und dichten Molekülwolken, aus denen Sterne entstehen), fliegen da die Teilchen nicht unbeeinflußt aneinander vorbei sondern es findet ein Energieaustausch statt (mit anderen Mechanismen). Und beim Beispiel der großräumigen, in einer Galaxie propagierenden Dichtewellen bzw. Schockwellen im interstellaren Medium können die z.B. zu den sichtbaren Armen einer Spiralgalaxie führen (in den Armen gibt es nicht unbedingt mehr Sterne als dazwischen, da gibt es nur mehr neue, die bläulicher leuchten, die Spiralarme stellen die Gebiete mit aktiver Sternentstehung dar, die sich mehr oder weniger unabhängig von der Sternbewegung durch die Scheibe der Galaxien bewegen). Ein Modell, was nur die Gravitation betrachtet (was Du als einzigen wesentlichen Faktor gelten lassen wolltest), kann die Spiralarme nicht erklären. Und das ist kein kleines Detail von Galaxien. ;)

[Monger]

Okay, akzeptiert. Einigen wir uns einfach darauf, dass Astronomie sehr, sehr komplex ist.