Sie haben das Sonnensystem falsch verstanden

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Samstag, 29. April 2023, 17:12 Uhr (GMT+7)
17:12 29. April 2023

Abbildungen des Sonnensystems geben die Größe und Bewegung der Planeten im Weltraum nicht genau wieder.

Sie haben vielleicht schon viele Bilder des Sonnensystems gesehen, aus Veranschaulichungsgründen sind diese Bilder jedoch oft nicht maßstabsgetreu dargestellt. Die meisten übertreiben die Größe der Planeten und platzieren sie viel näher beieinander, als sie tatsächlich sind, um dem Betrachter die Visualisierung zu erleichtern. Würden wir das Sonnensystem im wirklichen Leben beobachten, wären alle Himmelskörper zu klein, zu schwach und zu weit voneinander entfernt, um mit bloßem Auge gesehen zu werden.

Im realen Universum sieht das Sonnensystem wie der Nachthimmel von der Erde aus aus. Tatsächlich sehen wir, wenn wir in den Nachthimmel blicken, einen großen Teil des Sonnensystems.

Die Planeten und ihre Umlaufbahnen sind maßstabsgetreu, wobei einige Umlaufbahnen, darunter auch die Umlaufbahn der Erde, viel näher an der Sonne liegen als die äußeren Planeten. Foto: Spacecenter .

Bei einer Simulation im realen Maßstab und von außen betrachtet ist die Sonne das am leichtesten zu beobachtende Objekt, allerdings ist sie nur ein kleiner Lichtpunkt. Einige große Planeten sehen aus wie Sterne, während andere zu dunkel sind, um sie zu sehen.

Die tatsächliche Bewegung der Erde und des Sonnensystems

Alle Planeten drehen sich um ihre Achsen und kreisen um die Sonne. Auf der Erde mag es einem Menschen so vorkommen, als würde er stillstehen, auf kosmischer Ebene ist dies jedoch nicht der Fall. Die Erde dreht sich mit einer Geschwindigkeit von fast 1700 km/h oder 0,5 km/s um ihre Achse.

Die Zahl mag zunächst groß erscheinen, doch im Vergleich zu anderen Bewegungen des Sonnensystems und der Milchstraße, die die Geschwindigkeit des gesamten Planeten im Universum beeinflussen und erzeugen, ist dies nicht einmal eine ungerade Zahl.

Wie die Planeten im Sonnensystem umkreist die Erde die Sonne viel schneller, als sie sich um sich selbst dreht. Die Geschwindigkeit der Erde um die Sonne beträgt 30 km/s. Nach 365 Tagen kehrt die Erde zu ihrem Ausgangspunkt zurück, genauer gesagt in die Nähe ihres Ausgangspunkts, denn auch die Sonne steht nicht still.

Ein genaues Modell, das zeigt, wie Planeten die Sonne umkreisen und sich dann in unterschiedlichen Bewegungsrichtungen durch die Galaxie bewegen, dabei aber immer in derselben Ebene bleiben. Foto: Rhys Taylor .

Sterne, Planeten, Gaswolken, Staubpartikel, Schwarze Löcher, Dunkle Materie und mehr sind in der Milchstraße alle in Bewegung. Von der Beobachtungsposition der Erde aus, etwa 25.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt, umkreist die Sonne die Milchstraße in einer elliptischen Form und vollendet alle 220–250 Millionen Jahre eine Umdrehung.

Die Geschwindigkeit der Sonne während dieser Reise wird auf etwa 200–220 km/s geschätzt, was im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit der Erde und der Rotationsgeschwindigkeit des Planeten um die Sonne groß ist, da beide in einem Winkel zur Ebene der Bewegung der Sonne um die Galaxie geneigt sind.

Während der gesamten Reise bleiben die Planeten jedoch in derselben Ebene, ohne dass das Phänomen auftritt, dass sie vorauseilen oder zurückbleiben, wie es einige Abbildungen oft zeigen.

368 km/s ist die Geschwindigkeit, mit der sich der Mensch im Weltraum bewegt.

Und die gesamte Galaxie ist nicht stationär, sondern bewegt sich aufgrund der Gravitationskraft der Materie im Universum. Im Lokalen Galaxienhaufen, einer Ansammlung von mehr als 50 Galaxien, zu denen auch die Milchstraße gehört, kann die Bewegungsgeschwindigkeit der Milchstraße gemessen werden, wenn man sie mit der größten Galaxie im Haufen, Andromeda, vergleicht.

Diese Galaxie bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 301 km/s auf unsere Sonne zu. Berücksichtigt man die Bewegung der Sonne in der Milchstraße, bewegen sich Andromeda und die Milchstraße mit einer Geschwindigkeit von etwa 109 km/s aufeinander zu.

Auf den größten Skalen bewegen sich nicht nur die Erde und die Sonne, sondern ganze Galaxien und lokale Galaxienhaufen aufgrund unsichtbarer Kräfte. Foto: NASA/ESA.

Obwohl der lokale Galaxienhaufen groß ist und aus vielen Galaxien besteht, ist er nicht isoliert. Andere Galaxien und umgebende Galaxienhaufen üben eine Gravitationskraft aus. Wissenschaftler schätzen, dass diese weit entfernten Strukturen eine zusätzliche Geschwindigkeit von 300 km/s erzeugen.

Wenn man alle diese Bewegungen zusammenzählt – die Erde dreht sich um sich selbst, die Erde dreht sich um die Sonne, die Sonne bewegt sich um die Galaxie, die Milchstraße bewegt sich in Richtung Andromeda und der lokale Galaxienhaufen wird von den umgebenden Regionen gezogen und geschoben –, kommt man auf die Geschwindigkeit, mit der wir uns tatsächlich durch das Universum bewegen.

Laut Ethan Siegal, Doktor der Astrophysik an der University of Florida und Autor des Blogs „Starts With A Bang“, erreicht die Bewegungsgeschwindigkeit in eine bestimmte Richtung 368 km/s, plus oder minus etwa 30 km/s, abhängig von der Jahreszeit und der Drehrichtung der Erde.

Unser Planet und die Planeten umkreisen die Sonne in einer Ebene, und diese gesamte Ebene bewegt sich in einer elliptischen Umlaufbahn durch die Galaxie.

Da sich alle sonnenähnlichen Sterne in der Galaxie ebenfalls in einem elliptischen Muster bewegen, scheint sich das Sonnensystem in einem Zyklus von mehreren zehn Millionen Jahren in die galaktische Ebene hinein und wieder hinaus zu bewegen. Für eine vollständige Umrundung der Galaxie benötigt es etwa 200 bis 250 Millionen Jahre.

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Hoang Nam

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