Nancy Hathaway beschreibt in ihrem Buch „Wie alt ist die Sonne …“ die Rotation von Merkur so: „Wenn Merkur der Sonne am nächsten steht, ist die Schwerkraft der Sonne so stark, dass der kleine Planet synchron mit ihr kreist und ihr etwa sechzig Tage die selbe Seite zuwendet.“ Demnach hält die Sonne Merkur quasi an. Woher nimmt der angehaltene Planet wieder die Kraft, um in Sonnenferne wieder weiter zu rotieren?
Gruß, Alexander
Nancy Hathaway beschreibt in ihrem Buch „Wie alt ist die Sonne
…“ die Rotation von Merkur so: „Wenn Merkur der Sonne am
nächsten steht, ist die Schwerkraft der Sonne so stark, dass
der kleine Planet synchron mit ihr kreist und ihr etwa sechzig
Tage die selbe Seite zuwendet.“ Demnach hält die Sonne Merkur
quasi an. Woher nimmt der angehaltene Planet wieder die Kraft,
um in Sonnenferne wieder weiter zu rotieren?
Ich glaube, dass das nicht ganz richtig ist, was die Autorin in ihrem Buch schreibt. Ein Merkur-Tag dauert nämlich nicht 60 Tage, wie dort geschrieben, sonder ein Merkur-Tag dauert ca 176 Tage. In ca 59 Tagen dreht sich Merkur jedoch einmal um die eigene Achse, da er sich aber in diesen 59 Tagen schon sehr weit um die Sonne bewegt hat (für einen Umlauf benötigt er ca. 88 Tage), stimmt der Merkur-Tag nicht mit seiner Rotationszeit überein (was dann zum 176 Erden-Tage langen Merkur-Tag führt).
Ausserdem ist die Merkur-Bahn elliptisch. Wegen der elliptischen Merkurbahn wandert die Sonne mit wechselnden Geschwindigkeiten über den Merkurhimmel (Also wird der Merkur nicht wirklich von der Sonne „angehalten“, es scheint nur so aufgrund des Sonnenverlaufs am Merkur-Himmel). Das kann dazu führen, dass die Sonnenbewegung vorübergehend hinter der Rotation zurückbleibt. So geht die Sonne über manchen Gegenden auf Merkur zweimal auf.
Insgesamt ist das ganze schon ein relativ komplexes Thema, denn es gibt noch einige andere Besonderheiten der Merkur-Bahn. So führt z.B. die Gravitation der Venus dazu, dass sich das Perihel der Merkur-Bahn nach jeder Umdrehung etwas verschiebt. Allerdings ist die Verschiebung etwas größer, als die Gravitation der Venus dies bewirken könnte, erst Einsteins Relativitätstheorie konnte aufgrund der Verbiegung des Raumes erklären, wieso sich das Perihel weiter verschiebt, als es eigentlich sollte.
mfg
deconstruct
Hallo,
Der Merkur befindet sich tatsächlich in einer 2:3 resonaten Umlaufbahn, das heißt dass er sich während 2 Umläufen um die Sonne 3mal um die eigente Achse dreht.
Dabei wird die Rotation des Merkurs durch die Gezeitenreibung der Sonne ständig gebremst und dann wieder beschleunigt. Die Energie beim Bremsen wird dabei in Wärme umgewandelt. Die benötigte Energie beim Beschleunigen kann eigentlich nur von der Bahnbewegungsenergie stammen. Das heißt der Merkur müsste sich langsam spiralförmig auf die Sonne zu bewegen. Das geschieht dann solange bis er in eine 1:1 Resonaz fällt. Diese ist dann stabil, weil Merkur dann keine Energie mehr verliert.
Gruß
Oliver
Hallo,
Der Merkur befindet sich tatsächlich in einer 2:3 resonaten
Umlaufbahn, das heißt dass er sich während 2 Umläufen um die
Sonne 3mal um die eigente Achse dreht.
Soweit, so gut 
Dabei wird die Rotation des Merkurs durch die Gezeitenreibung
der Sonne ständig gebremst
Dass die Rotation des Merkurs durch die Gezeitenreibung gebremst
wird, leuchtet mir ein. Das ist dasselbe Prinzip, welches unseren
Mond in der Rotation abgebremst hat.
und dann wieder beschleunigt.
Das verstehe ich nicht. Durch welchen Effekt sollte die Rotation auf
einmal beschleunigt werden?
Die Energie beim Bremsen wird dabei in Wärme umgewandelt. Die
benötigte Energie beim Beschleunigen kann eigentlich nur von
der Bahnbewegungsenergie stammen.
Und wie willst du die Bahnbewegungsenergie in Drehbewegung umwandeln?
Mir fällt jetzt kein Effekt ein, der dies bewirken könnte.
Das heißt der Merkur müsste
sich langsam spiralförmig auf die Sonne zu bewegen. Das
geschieht dann solange bis er in eine 1:1 Resonaz fällt. Diese
ist dann stabil, weil Merkur dann keine Energie mehr verliert.
Das einzige was ich erkennen kann ist, dass die Rotation wie bei
unserem Mond irgendwann komplett synchronisiert ist, aber von einer
Spiral-Bewegung des Merkur hab ich bis jetzt noch nichts gehört. Hast
du für das auch irgendwelche Quellen zur Hand?
Gruß
Oliver
mfg
deconstruct
und dann wieder beschleunigt.
Das verstehe ich nicht. Durch welchen Effekt sollte die
Rotation auf
einmal beschleunigt werden?
Na genauso wie sie die Rotation bremst nur „umgekehrt“. Ich meine, wenn die Rotationsfrequenz größer ist als die Bahnfrequenz, dann läuft der Gezeitenflutberg vor und die Sonne zieht ihn zurück -> Bremsen. Wenn die Rotationsfrequenz kleiner ist als die Bahnfrequenz, dann läuft der Flutberg nach und die Sonne zieht ihn nach vorne -> Beschleunigung. Dass sich die Bahngeschwindigkeit des Merkur ständig ändert, liegt an der Ellipsenbewegung: im Perihel ist er am schnellsten, im Aphel am langsamsten.
Dass dabei die Rotation einmal schneller und einmal langsamer ist als die Bahngeschwindigkeit führt übrigens zu witzigen Kuriositäten: die Sonne geht auf, geht dann wieder zurück, um dann ein zweites Mal aufzugehen… und beim Sonnenuntergang ist es das selbe.
Die Energie beim Bremsen wird dabei in Wärme umgewandelt. Die
benötigte Energie beim Beschleunigen kann eigentlich nur von
der Bahnbewegungsenergie stammen.Und wie willst du die Bahnbewegungsenergie in Drehbewegung
umwandeln?
Kurz: ich weiß es nicht, aber es muss so sein! Der Merkur hat ja als Energievorat nur die Rotationsenergie und die Bahnenergie. Wenn die Rotation zunimmt, MUSS die Bahnenergie abnehmen. Das folgt aus dem Energiesatz. Wie das genau abläuft, kann ich dir aber auch nicht sagen. Aber es muss so sein.
Mir fällt jetzt kein Effekt ein, der dies bewirken könnte.
Irgendwas mit Gezeiten, Drehmoment, u.s.w. wird es wohl sein.
Das einzige was ich erkennen kann ist, dass die Rotation wie
bei
unserem Mond irgendwann komplett synchronisiert ist, aber von
einer
Spiral-Bewegung des Merkur hab ich bis jetzt noch nichts
gehört. Hast
du für das auch irgendwelche Quellen zur Hand?
Nein, es kann auch sein, dass man das noch nicht beobachtet hat, da dies mit Sicherheit ein sehr kleiner Effekt ist.
Gruß
Oliver
Hi Oliver,
und dann wieder beschleunigt.
Das verstehe ich nicht. Durch welchen Effekt sollte die
Rotation auf
einmal beschleunigt werden?Na genauso wie sie die Rotation bremst nur „umgekehrt“. Ich
meine, wenn die Rotationsfrequenz größer ist als die
Bahnfrequenz, dann läuft der Gezeitenflutberg vor und die
Sonne zieht ihn zurück -> Bremsen. Wenn die
Rotationsfrequenz kleiner ist als die Bahnfrequenz, dann läuft
der Flutberg nach und die Sonne zieht ihn nach vorne ->
Beschleunigung. Dass sich die Bahngeschwindigkeit des Merkur
ständig ändert, liegt an der Ellipsenbewegung: im Perihel ist
er am schnellsten, im Aphel am langsamsten.
Dass sich die Bahngeschwindigkeit aufgrund der Ellipsenbewegung ändert, ist mir auch klar, aber ich denke mal, dass die Änderung der Rotation identisch mit der Änderung der Bahngeschwindigkeit ist, welche durch die Ellipsenbahn entsteht. Es muss also keine Energie abgeführt werden, da sich die zwei Effekte gegenseitig aufheben und bedingen.
Dass dabei die Rotation einmal schneller und einmal langsamer
ist als die Bahngeschwindigkeit führt übrigens zu witzigen
Kuriositäten: die Sonne geht auf, geht dann wieder zurück, um
dann ein zweites Mal aufzugehen… und beim Sonnenuntergang
ist es das selbe.
Dieses Kuriosum ist mir bekannt, allerdings ist das nur in sehr begrenzten Regionen ganz am „Rand“ des Merkurtages beobachtbar.
Die Energie beim Bremsen wird dabei in Wärme umgewandelt. Die
benötigte Energie beim Beschleunigen kann eigentlich nur von
der Bahnbewegungsenergie stammen.Und wie willst du die Bahnbewegungsenergie in Drehbewegung
umwandeln?Kurz: ich weiß es nicht, aber es muss so sein!
Ich weiss es auch nicht, aber ich bin da eher skeptisch.
Der Merkur hat
ja als Energievorat nur die Rotationsenergie und die
Bahnenergie. Wenn die Rotation zunimmt, MUSS die Bahnenergie
abnehmen. Das folgt aus dem Energiesatz. Wie das genau
abläuft, kann ich dir aber auch nicht sagen. Aber es muss so
sein.
Wenn die Rotation zunimmt, weil die Bahngeschwindigkeit abnimmt, und die Rotation verliert, weil die Bahngeschwindigkeit zunimmt, dann kompensiert sich dieser Effekt gegenseitig. Bleibt also nur noch die Energie die durch Reibung verloren geht aufgrund des Gezeiteneffektes. Und meiner Meinung wird diese Energie nur durch die abnehmende Rotation kompensiert, nicht durch eine Änderung der Bahngeschwindigkeit. Somit könnte ich hierbei keinen Verstoß gegen die Energieerhaltung feststellen.
Das einzige was ich erkennen kann ist, dass die Rotation wie
bei
unserem Mond irgendwann komplett synchronisiert ist, aber von
einer
Spiral-Bewegung des Merkur hab ich bis jetzt noch nichts
gehört. Hast
du für das auch irgendwelche Quellen zur Hand?Nein, es kann auch sein, dass man das noch nicht beobachtet
hat, da dies mit Sicherheit ein sehr kleiner Effekt ist.
Ich glaube, dass man das sehr wohl beobachtet hätte. Gerade in Sachen Merkurbahn wurden doch schon die kleinsten Änderungen bemerkt. Also selbst wenn der Effekt sehr klein ist, könnte man ihn sicherlich messen. Und dann sollte es doch auch irgendwelche Quellen geben, oder? Naja, wenn ich mal Zeit hab, werd ich mich mal selber auf die Suche machen.
mfg
deconstruct
HAllo,
Es muss also keine Energie abgeführt werden, da sich
die zwei Effekte gegenseitig aufheben und bedingen.
Das stimmt sicherlich nicht, da beim Bremsen Energie in Wärme umgewandelt wird und diese Form der Energieumwandlung ist irreversibel! Das heißt dass auf jeden Fall Energie verloren geht. Also muss die Energie beim Wiederbeschleunigen der Rotation aus der Bahnbewegung kommen. Da dies wie gesagt irreversibel ist, nimmt der Bahnradius im Laufe der Zeit ab.
Dass dieser Effekt schwer zu beobachten ist, kann schon sein. Selbst beim Mond nimmt der Radius nur 4cm pro Jahr zu.
Sicher, die Gezeitenkräfte der Sonne sind größer, allerdings hat der Merkur erstens eine viel kleinere Ausdehnung als die Erde und zweitens sind ist das Verhaltnnis zwischen Rotationsperide und Bahnperiode auch viel kleiner als bei Erde und Mond, sodass die Gezeiteneffekt so klein sein könnten, dass man es nicht beobachten kann … müsste man mal ausrechnen.
Gruß
Oliver
HAllo,
Es muss also keine Energie abgeführt werden, da sich
die zwei Effekte gegenseitig aufheben und bedingen.Das stimmt sicherlich nicht, da beim Bremsen Energie in
Wärme umgewandelt wird und diese Form der
Energieumwandlung ist irreversibel! Das heißt dass auf jeden
Fall Energie verloren geht. Also muss die Energie beim
Wiederbeschleunigen der Rotation aus der Bahnbewegung kommen.
Da dies wie gesagt irreversibel ist, nimmt der Bahnradius im
Laufe der Zeit ab.
Angenommen ein Komet kreist in einer ausserordentlich elliptischen
Bahn um einen Stern, dann bleibt er an den Scheiteln fast „stehen“
und wir dann durch die Gravitation wieder beschleunigt. Die
notwendige Energie dafür ist die Gravitaionskraft. Und diese Kraft
ist auch dafür zuständig, dass die Bahngeschwindigkeit des Merkurs in
den sonnenfernen Punkten geringer ist, als in den sonnennahen
Punkten. Dazu bedarf es keiner Energieumwandlung in Wärme oder so
was.
Dass dieser Effekt schwer zu beobachten ist, kann schon sein.
Selbst beim Mond nimmt der Radius nur 4cm pro Jahr zu.
Ja, aber du hast vorhin auch gemeint, dass der Merkur auf die Sonne
zu spiraliert. Der Mond „spiraliert“ von uns aber weg. Das würde doch
deiner Theorie widersprechen, oder? Wenn, dann wird der Merkur eben
auch langsamer (schneller macht auch keinen Sinn) und deshalb muss
des Merkurs Bahnradius auch größer werden, und nicht kleiner, um das
Gleichgewicht zu halten.
Sicher, die Gezeitenkräfte der Sonne sind größer, allerdings
hat der Merkur erstens eine viel kleinere Ausdehnung als die
Erde und zweitens sind ist das Verhaltnnis zwischen
Rotationsperide und Bahnperiode auch viel kleiner als bei Erde
und Mond, sodass die Gezeiteneffekt so klein sein könnten,
dass man es nicht beobachten kann … müsste man mal
ausrechnen.
Klar ist der Gezeiteneffekt auf dem Merkur sehr gering, wenn auch
sicherlich vorhanden. Aber meßbar denk ich schon, dass so ein Effekt
ist. Schließlich können wir Zeiteffekte messen, die sich im Bereich
von Tausendstel Nanosekunden bewegen.
Ich will ja jetzt auch nicht bestreiten, dass es Gezeitenkräfte auf
dem Merkur gibt, aber wenn der Effekt dort etwas bewirkt, dann ist es
IMO sicherlich keine Spiralbewegung des Merkur auf die Sonne zu.
Vielleicht liege ich auch falsch, aber dann bitte ich darum, dass ich
widerlegt werde
mfg
deconstruct
HAllo
Angenommen ein Komet kreist in einer ausserordentlich
elliptischen
Bahn um einen Stern, dann bleibt er an den Scheiteln fast
„stehen“
und wir dann durch die Gravitation wieder beschleunigt. Die
notwendige Energie dafür ist die Gravitaionskraft.
Energie ist nicht gleich Kraft.
Die notwendige Energie in deinem Beispiel stammt aus der potentiellen Energie des Kometen, denn im Scheitel ist der Komet sehr weit vom Stern entfernt. Grundsätzlich ist die Summe aus potentieller Energie und kin. Energie aber auf der gesamten Bahn konstant (nennen wir diese Energie „Bahnenergie“).
Und jetzt kommt die Rotation ins Spiel:
Wenn der Komet nämlich aber seine Rotationsenergie erhöht, muss diese Energie zwangsläufig aus dieser Bahnenergie stammen. Ergo nimmt die Fläche, die der Komet um den Stern umkreist ab… genauso muss es auch bei Merkur sein, wenn seine Rotationsenergie größer wird.
Und diese
Kraft
ist auch dafür zuständig, dass die Bahngeschwindigkeit des
Merkurs in
den sonnenfernen Punkten geringer ist, als in den sonnennahen
Punkten. Dazu bedarf es keiner Energieumwandlung in Wärme oder
so
was.
Richtig, aber hier vernachlässigst du die Rotationsnergie. (s.o.)
Ja, aber du hast vorhin auch gemeint, dass der Merkur auf die
Sonne
zu spiraliert. Der Mond „spiraliert“ von uns aber weg. Das
würde doch
deiner Theorie widersprechen, oder?
Bei Mond-Erde sind die Verhältnisse umgekehrt als bei Merkur -Sonne.
Der Mond gewinnt durch die Gezeiteneffekte Energie, der Merkur verliert Energie.
Wenn, dann wird der Merkur
eben
auch langsamer (schneller macht auch keinen Sinn) und deshalb
muss
des Merkurs Bahnradius auch größer werden, und nicht kleiner,
um das
Gleichgewicht zu halten.
Nein, wenn Körper in einer Umlaufbahn Energie verliert, wird der Radius kleiner.
Aber meßbar denk ich schon, dass so ein
Effekt
ist. Schließlich können wir Zeiteffekte messen, die sich im
Bereich
von Tausendstel Nanosekunden bewegen.
Mal engenommen die Merkurbahn nimmt tatsächlich pro Merkurjahr um 4cm ab. Wie könnte man das messen? Angenommen man peilt die Oberfläche des Merkur an und speichert diese Position, ein Jahr später peilt wieder diesen Punkt. Inzwischen ist an dieser
Stelle aber wegen vulkanischer Aktivitäten ein Krater von 400 m Tiefe entstanden. Dann wird der Effekt von 4cm überlagert durch eine Störung, die 10.000mal größer ist…
Was ich meine ist, dass dieser Effekt so klein ist, dass er von anderen Effekten einfach überlagert wird.
Grüße
Oliver
HAllo
Und jetzt kommt die Rotation ins Spiel:
Wenn der Komet nämlich aber seine Rotationsenergie erhöht,
muss diese Energie zwangsläufig aus dieser Bahnenergie
stammen. Ergo nimmt die Fläche, die der Komet um den Stern
umkreist ab… genauso muss es auch bei Merkur sein, wenn
seine Rotationsenergie größer wird.
Gezeitenkräfte entstehen durch Gravitation. Auch Gravitation wird vermutlich durch bestimmte Teilchen vermittelt. Ähnlich wie Photonen der Erde Energie zuführen und so die Temperatur erhöhen, würden auch die die „Gravitonen“ Energie zuführen. Da aber das ganze Gravitationsphänomen noch nicht richtig verstanden ist, kann man das schlecht sagen. Auf jeden Fall könnten eine höhere Rotationsenergie auf solch einen Wege zugeführt werden.
Ja, aber du hast vorhin auch gemeint, dass der Merkur auf die
Sonne
zu spiraliert. Der Mond „spiraliert“ von uns aber weg. Das
würde doch
deiner Theorie widersprechen, oder?Bei Mond-Erde sind die Verhältnisse umgekehrt als bei Merkur
-Sonne.
Der Mond gewinnt durch die Gezeiteneffekte Energie, der Merkur
verliert Energie.
Also afaik gewinnt der Mond gar keine Energie. Denn er wird einerseits langsamer (Verlust an kin. Energie) anderseits entfernt er sich von der Erde (Gewinn an pot. Energie). Diese Effekte sollten sich aufheben, da der Impuls (und um den Drehimpuls gehts ja) eine Erhaltungsgröße ist.
Vielleicht wäre langsam ein Physiker in dieser Diskussion nicht schlecht
Aber meßbar denk ich schon, dass so ein
Effekt
ist. Schließlich können wir Zeiteffekte messen, die sich im
Bereich
von Tausendstel Nanosekunden bewegen.Mal engenommen die Merkurbahn nimmt tatsächlich pro Merkurjahr
um 4cm ab.
Wie könnte man das messen? Angenommen man peilt die
Oberfläche des Merkur an und speichert diese Position, ein
Jahr später peilt wieder diesen Punkt. Inzwischen ist an
dieser
Stelle aber wegen vulkanischer Aktivitäten ein Krater von 400
m Tiefe entstanden. Dann wird der Effekt von 4cm überlagert
durch eine Störung, die 10.000mal größer ist…
Der Merkur ist ein geologisch toter Planet. Auf ihm gibt es keine Vulkane oder andere Erosionskräfte. Deshalb sieht man bei ihm auch jeden Einschlagskrater (wie auf dem Mond). Gäbe es Erosion oder Vulkanismus, wären die Einschlagskrater längst verwittert (wie z.B. auf der Venus oder Io).
Also solange kein Meteorit genau auf die Stelle fällt, wo du gemessen hast, sollte das Problem nicht vorhanden sein
Was ich meine ist, dass dieser Effekt so klein ist, dass er
von anderen Effekten einfach überlagert wird.
Ich glaube, dass er das nicht wird. Allerdings kann man wahrscheinlich nur richtig genau messen, wenn man ähnlich wie auf dem Mond einen Reflektor installiert. Zum Mond können wir die Entfernung bis auf Bruchteile eines Millimeters genau messen, da dort von den Amis ein Reflektor installiert wurde. Mit kurzen Laserblitzen kann man dann anhand der Lichtlaufzeit exakt messen, wie weit er entfernt ist. Das müsste rein theoretisch auch beim Merkur gehen. Nur wer wird in nächster Zukunft eine Merkur-Mission starten, die dort so einen Reflektor abwirft???
mfg
deconstruct
Hallo
Gezeitenkräfte entstehen durch Gravitation. Auch Gravitation
wird vermutlich durch bestimmte Teilchen vermittelt. Ähnlich
wie Photonen der Erde Energie zuführen und so die Temperatur
erhöhen, würden auch die die „Gravitonen“ Energie zuführen. Da
aber das ganze Gravitationsphänomen noch nicht richtig
verstanden ist, kann man das schlecht sagen. Auf jeden Fall
könnten eine höhere Rotationsenergie auf solch einen Wege
zugeführt werden.
Also jetzt wirds aber langsam aberteuerlich: Das Keppler-Problem ist ein klassisches Problem und schon seit vielen hundert Jahren vollständig verstanden. Die Gesamt(Bahn)energie ist - ohne Berücksaichtigung der Roation - entlang der Ellipse konstant.
Wenn nun die Roationsenergie zunimmt muss nach dem Energieerhaltungssatz die Bahnenergie abnehmen. Wo ist denn da das Problem?
Also afaik gewinnt der Mond gar keine Energie. Denn er wird
einerseits langsamer (Verlust an kin. Energie) anderseits
entfernt er sich von der Erde (Gewinn an pot. Energie). Diese
Effekte sollten sich aufheben, da der Impuls (und um den
Drehimpuls gehts ja) eine Erhaltungsgröße ist.
Nein, der GESAMTDREHIMPULS ist konstant. Die Einzeldrehimpulse von Mond und Erde können sich ändern. In diesem Fall nimmt der Eigendrehimpuls von Erde zugunsten des Bahndrehimpulses des Mondes zu.
Ebenso nimmt der auch die Energie des Mondes zu, da auf den Mond durch den vorlaufenden Gezeitenwulst der Erde eine Kraft F entlang der Bahn wirkt. Die Energie nimmt dann wegen dW=F*ds zu.
Vielleicht wäre langsam ein Physiker in dieser Diskussion
nicht schlecht
Ich dachte hier wär schon einer
Der Merkur ist ein geologisch toter Planet. Auf ihm gibt es
keine Vulkane oder andere Erosionskräfte.
Also solange kein Meteorit genau auf die Stelle fällt, wo du
gemessen hast, sollte das Problem nicht vorhanden sein
Dann eben nicht, trotzdem könnte man beim Anpeilen der alten Stelle sich um ein paar Meter verschätzen und auf der anderen Stelle liegt dann ein Felbrocken… und schon hat man wieder einen Messfehler, der den Effekt um Größenordnungen überdeckt. Außerdem könnte der Merkur durch andere Himmelskörper beeinflusst werden, das Kraftfeld der Sonne nicht genau kugelsymmetrisch sein, und und… alles Effekte, die die Messung fast unmöglich machen.
Was ich meine ist, dass dieser Effekt so klein ist, dass er
von anderen Effekten einfach überlagert wird.Ich glaube, dass er das nicht wird. Allerdings kann man
wahrscheinlich nur richtig genau messen, wenn man ähnlich wie
auf dem Mond einen Reflektor installiert. Zum Mond können wir
die Entfernung bis auf Bruchteile eines Millimeters genau
messen, da dort von den Amis ein Reflektor installiert wurde.
Mit kurzen Laserblitzen kann man dann anhand der Lichtlaufzeit
exakt messen, wie weit er entfernt ist. Das müsste rein
theoretisch auch beim Merkur gehen. Nur wer wird in nächster
Zukunft eine Merkur-Mission starten, die dort so einen
Reflektor abwirft???
Eben und selbst dann hat man ja zuerst nur die Entfernung Erde-Merkur, um auf die Entfernung Sonne Merkur zukommen, müsste man noch die Entfernung Sonne-Erde miteinbeziehen, wobei die drei Objekte dabei ständig rotieren, schwingen und von anderen Himmelskörpern beeinflusst werden. Um dann auf eine Genauigkeit im cm-Bereich zukommen, stell ich mich ziemlich schwierig und kostspielig vor…
Gruß
Oliver
kleiner Tippfehler:
Nein, der GESAMTDREHIMPULS ist konstant. Die Einzeldrehimpulse
von Mond und Erde können sich ändern. In diesem Fall nimmt der
Eigendrehimpuls von Erde zugunsten des Bahndrehimpulses des
Mondes zu.
ich mein natürlich „ab“
Sorry!
Hallo
Also jetzt wirds aber langsam aberteuerlich: Das
Keppler-Problem ist ein klassisches Problem und schon seit
vielen hundert Jahren vollständig verstanden. Die
Gesamt(Bahn)energie ist - ohne Berücksaichtigung der Roation -
entlang der Ellipse konstant.
Wenn nun die Roationsenergie zunimmt muss nach dem
Energieerhaltungssatz die Bahnenergie abnehmen. Wo ist denn da
das Problem?
Das war zugegebenermaßen abenteurlich
Allerding sind die Kepler-Gesetze
Theorien die wie Newtons Gesetze auch, von Relativitätstheorie noch
nichts wissen konnten. Da wir aber über die Merkur-Bahn reden, sind
diese dort eigentlich nicht mehr anwendbar, schon gar nicht, wenn es
um so kleine Effekte geht. Denn hier gelten die Kepplerbahnen schon
gar nicht mehr genau aufgrund des Gravitationsfeldes der Sonne. Die
Keppler-Bahnen sind nur eine gute Näherung für den Fall, dass kein
großer Gravitationseinfluss vorliegt.
Man hat ja gerade bei der Merkurbahn Dinge festgestellt, die
von den Bahnen, die er laut Newton/Kepler haben müsste, abweichen.
Dies zu erklären und vorrauszusagen war ja einer der frühen Erfolge
der Relativitätstheorie.
Also afaik gewinnt der Mond gar keine Energie. Denn er wird
einerseits langsamer (Verlust an kin. Energie) anderseits
entfernt er sich von der Erde (Gewinn an pot. Energie). Diese
Effekte sollten sich aufheben, da der Impuls (und um den
Drehimpuls gehts ja) eine Erhaltungsgröße ist.Nein, der GESAMTDREHIMPULS ist konstant.
Ich wollte nichts anderes behaupten. Aber „konstant“ heisst ja nicht,
dass der Gesamtdrehimpuls nicht einfach abnehmen kann. Er muss bloß
z.B. durch Wärme abgeleitet werden. Er kann nur nicht einfach so
verschwinden.
Die Einzeldrehimpulse
von Mond und Erde können sich ändern. In diesem Fall nimmt der
Eigendrehimpuls von Erde zugunsten des Bahndrehimpulses des
Mondes zu.
Ebenso nimmt der auch die Energie des Mondes zu, da auf den
Mond durch den vorlaufenden Gezeitenwulst der Erde eine Kraft
F entlang der Bahn wirkt. Die Energie nimmt dann wegen dW=F*ds
zu.
Also ich glaube dass du aber auch nicht ganz richtig liegst. Die
Gezeitenwulst auf der Erde läuft ja nicht „vor“ dem Mond, sondern
„hinter“ dem Mond, denn derselbe verursacht ja den Gezeitenberg erst.
Und die Mondbahn entfernt sich: Eine stabile Bahn mit einem größeren
Radius hat doch wohl einen geringeren Bahndrehimpuls, oder?
Schließlich haben die äußeren Planeten doch auch eine niedrigere
Bahnenergie als die inneren Planeten. Und die Rotation des Mondes
nimmt auch nicht zu. Also wo soll der Zuwachs beim Drehimpuls des
Mondes liegen?
Steh ich grad wirklich so auf der Leitung, dass ichs nicht kapier?
Vielleicht sollte ich auch einfach mal wieder schlafen, jetzt bin ich
in den letzten 2 Tagen gerade mal 4h in den Genuss des Schlafes
gekommen und langsam kann ich schon nicht mehr klar denken 
Vielleicht wäre langsam ein Physiker in dieser Diskussion
nicht schlechtIch dachte hier wär schon einer
Ich kanns nicht sein
Ich meinte ja auch einen objektiven Schiedsphysiker
Der Merkur ist ein geologisch toter Planet. Auf ihm gibt es
keine Vulkane oder andere Erosionskräfte.
Also solange kein Meteorit genau auf die Stelle fällt, wo du
gemessen hast, sollte das Problem nicht vorhanden seinDann eben nicht, trotzdem könnte man beim Anpeilen der alten
Stelle sich um ein paar Meter verschätzen und auf der anderen
Stelle liegt dann ein Felbrocken… und schon hat man wieder
einen Messfehler, der den Effekt um Größenordnungen überdeckt.
Außerdem könnte der Merkur durch andere Himmelskörper
beeinflusst werden, das Kraftfeld der Sonne nicht genau
kugelsymmetrisch sein, und und… alles Effekte, die die
Messung fast unmöglich machen.
Richtig, die Venus hat einen noch berücksichtigenswerten Einfluss auf
die Merkur-Bahn. Aber dieser Effekt ist bekannt. Genauso kannst du in
einer Simulation ja auch die anderen Gravitationseinflüsse der
anderen Planeten mitberücksichtigen, obwohl sie wohl vernachlässigbar
sind.
Was ich meine ist, dass dieser Effekt so klein ist, dass er
von anderen Effekten einfach überlagert wird.Ich glaube, dass er das nicht wird. Allerdings kann man
wahrscheinlich nur richtig genau messen, wenn man ähnlich wie
auf dem Mond einen Reflektor installiert. Zum Mond können wir
die Entfernung bis auf Bruchteile eines Millimeters genau
messen, da dort von den Amis ein Reflektor installiert wurde.
Mit kurzen Laserblitzen kann man dann anhand der Lichtlaufzeit
exakt messen, wie weit er entfernt ist. Das müsste rein
theoretisch auch beim Merkur gehen. Nur wer wird in nächster
Zukunft eine Merkur-Mission starten, die dort so einen
Reflektor abwirft???Eben und selbst dann hat man ja zuerst nur die Entfernung
Erde-Merkur, um auf die Entfernung Sonne Merkur zukommen,
müsste man noch die Entfernung Sonne-Erde miteinbeziehen,
wobei die drei Objekte dabei ständig rotieren, schwingen und
von anderen Himmelskörpern beeinflusst werden. Um dann auf
eine Genauigkeit im cm-Bereich zukommen, stell ich mich
ziemlich schwierig und kostspielig vor…
Naja, rotieren sollte nichts ausmachen. Schwingen tut nur die Sonne
so richtig. Und die Entfernung Erde-Merkur gibt uns zumindest
Auskunft über die Bahn des Merkur, und das würde ja reichen.
Man könnte ja z.B. „einfach“ eine Vorraussage über die Bahn des
Merkurs aufgrund einer Simulation machen. Wenn du dann aber Dinge
misst, die sich um einen gewissen zeitabhängigen Faktor
kontinuierlich verändern, dann weisst du, dass du etwas nicht
berücksichtig hast. Ist natürlich trotzdem nicht ganz einfach und es
würde vermutlich etwas sein, was man über einige Jahre beobachten
müsste, aber ich denke, dass es machbar wäre.
mfg
deconstruct
Hi
Das war zugegebenermaßen abenteurlich
Allerding sind die Kepler-Gesetze
Theorien die wie Newtons Gesetze auch, von Relativitätstheorie
noch
nichts wissen konnten. Da wir aber über die Merkur-Bahn reden,
sind
diese dort eigentlich nicht mehr anwendbar, schon gar nicht,
wenn es
um so kleine Effekte geht.
Auf diesen Einwand habe ich fast schon gewartet. Aber auch in der Relativitätstheorie gilt der Energieerhaltungssatz.
Ich versuchs nochmal zu erklären: Die Gesamtenergie des Merkur, nämlich Bahnenergie + Rotationsenergie ist konstant. Wenn nun die Rotationsenergie anwächst, muss die Bahnenergie abnehmen. Nun könnte in der nächsten Phase, wo die Rotaionsenergie wieder abnimmt die Bahnenergie wieder zunehmen. Da aber ein Teil der Energie durch die Gezeitenreibung in Wärme umgewandelt, erreicht die Bahnenergie nicht mehr ihren alten Wert: sie nimmt langsam ab und die Bahn wird enger.
Das ist doch wohl einleuchtend oder?
Nein, der GESAMTDREHIMPULS ist konstant.
Ich wollte nichts anderes behaupten. Aber „konstant“ heisst ja
nicht,
dass der Gesamtdrehimpuls nicht einfach abnehmen kann. Er muss
bloß
z.B. durch Wärme abgeleitet werden. Er kann nur nicht einfach
so
verschwinden.
Du bringst die Begriffe Drehimpuls und Energie durcheinander. Man kann Drehimpuls nicht durch Wärme ableiten. Der Gesamtdrehimpuls bleibt tatsächlich konstant. Aber hier geht es nicht um den Gesamtdrehimpuls, sondern um den Bahndrehimpuls des Mondes und der nimmt sehr wohl zu, da die Erde sich immer langsamer dreht, die Summe jedoch konstant sein muss.
Also ich glaube dass du aber auch nicht ganz richtig liegst.
Die
Gezeitenwulst auf der Erde läuft ja nicht „vor“ dem Mond,
sondern
„hinter“ dem Mond, denn derselbe verursacht ja den
Gezeitenberg erst.
Nein, du irrst dich: die Erde schleppt den Flutberg aufgrund ihrer Eigenrotation ein bisschen mit. Der Flutberg läuft vor.
Und die Mondbahn entfernt sich: Eine stabile Bahn mit einem
größeren
Radius hat doch wohl einen geringeren Bahndrehimpuls, oder?
Nein, der Drehimpuls nimmt größer werdenden Radius zu. Es gilt L~Wurzel®
Richtig, die Venus hat einen noch berücksichtigenswerten
Einfluss auf
die Merkur-Bahn. Aber dieser Effekt ist bekannt. Genauso
kannst du in
einer Simulation ja auch die anderen Gravitationseinflüsse der
anderen Planeten mitberücksichtigen, obwohl sie wohl
vernachlässigbar
sind.
Bei diesem kleinen Effekt ist gar nichts mehr zu vernachlässigen.
Naja, rotieren sollte nichts ausmachen.
Und ob, schließlich misst du ja nur die Entfernung der Oberflächen. WEil die Oberflächen aber nicht glatt, sondern zerfurcht sind, macht es eben schon was aus, in welcher Phase der Rotation sich das Objekt befindet.
chwingen tut nur die
Sonne
so richtig.
Wie gesagt, bei diesem kleinen Effekt ist jede noch so kleine Zitterbewegung von Bedeutung.
st natürlich trotzdem nicht ganz einfach
und es
würde vermutlich etwas sein, was man über einige Jahre
beobachten
müsste, aber ich denke, dass es machbar wäre.
Natürlich, wenn man die Lage jedes noch so kleinen Teilchens im Sonnensystem samt Impuls kennt und man einen Supersupercomputer mit unendlicher Rechenkapazität hat mit dem man jeden noch so keinen Effekt berücksichtgen kann und wenn man dazu noch Messsgeräte besitzt, die astronmische Entfernungen cm-genau angeben können… tja dann kann man das schon herausfinden. Da hast du recht.
Gruß
Oliver