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, doch zur Veranschaulichung sind diese oft nicht maßstabsgetreu. Die meisten Bilder übertreiben die Größe der Planeten und platzieren sie viel näher beieinander, als sie tatsächlich sind, um die Visualisierung zu erleichtern. Würden Sie das Sonnensystem in Wirklichkeit 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 einen großen Teil des Sonnensystems, wenn wir in den Nachthimmel blicken.

Die Planeten und ihre Umlaufbahnen im Maßstab. Einige Umlaufbahnen, darunter auch die der Erde, liegen viel näher an der Sonne als die äußeren Planeten. Foto: Spacecentre .

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

Die tatsächliche Bewegung der Erde und des Sonnensystems

Alle Planeten drehen sich um ihre Achsen und umkreisen die Sonne. Ein Mensch auf der Erde mag das Gefühl haben, stillzustehen, doch im kosmischen Maßstab ist dies nicht der Fall. Die Erde dreht sich mit einer Geschwindigkeit von fast 1.700 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 deutlich schneller als sich selbst. 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, da auch die Sonne nicht stationär ist.

Ein genaues Modell, das zeigt, wie die Planeten die Sonne umkreisen und sich dann in unterschiedlicher Bewegungsrichtung durch die Galaxie bewegen, wobei sie stets in derselben Ebene bleiben. Bild: Rhys Taylor .

Sterne, Planeten, Gaswolken, Staubpartikel, Schwarze Löcher, Dunkle Materie und vieles mehr in der Milchstraße sind in Bewegung. Von unserem Standpunkt auf der Erde, etwa 25.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt, umkreist die Sonne die Milchstraße in einem elliptischen Muster 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, darunter auch die Milchstraße, lässt sich die Geschwindigkeit der Milchstraße im Vergleich zur größten Galaxie des Haufens, Andromeda, messen.

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

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

Der Lokale Galaxienhaufen ist zwar groß und besteht aus vielen Galaxien, ist aber nicht isoliert. Andere Galaxien und Galaxienhaufen in seiner Umgebung üben eine Gravitationskraft aus. Wissenschaftler schätzen, dass diese entfernten Strukturen die Geschwindigkeit des Galaxienhaufens um 300 km/s erhöhen.

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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