Astronomie

Ursprung des Sonnensystems (II)

Ursprung des Sonnensystems (II)

In den letzten Jahren haben einige Astronomen vorgeschlagen, dass die auslösende Kraft bei der Bildung unseres Sonnensystems die Explosion einer Supernova sein sollte.

Man kann sich vorstellen, dass eine riesige Staub- und Gaswolke, die schon seit Milliarden von Jahren relativ unverändert existiert, in die Nachbarschaft eines Sterns vorgedrungen wäre, der gerade wie eine Supernova explodiert war.

Die Schockwelle dieser Explosion, der enorme Ausstoß von Staub und Gas, der entstehen würde, wenn er durch die von mir erwähnte, fast inaktive Wolke strömt, würde diese Wolke komprimieren und so ihr Gravitationsfeld verstärken und die damit einhergehende Kondensation auslösen Sternentstehung

Wenn die Sonne auf diese Weise erschaffen wurde, was geschah dann mit den Planeten? Woher kommen sie? Der erste Versuch, eine Antwort zu erhalten, wurde 1755 von Immanuel Kant und unabhängig davon vom französischen Astronomen und Mathematiker unternommen Pierre Simón de Laplace, im Jahre 1796. Laplace Beschreibung wurde detaillierter.

Laut Laplace befand sich die riesige Vertragsstoffwolke zu Beginn des Prozesses in der Rotationsphase. Beim Zusammenziehen wurde die Rotationsgeschwindigkeit erhöht, so wie sich ein Skater schneller dreht, wenn er die Arme hochnimmt. Dies ist auf die "Drehimpulsumwandlung" zurückzuführen. Da dieses Moment der Bewegungsgeschwindigkeit um den Abstand vom Rotationszentrum entspricht, wird die Bewegungsgeschwindigkeit zum Ausgleich erhöht, wenn dieser Abstand abnimmt.

Laut Laplace begann die Wolke mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit, in schneller Rotation einen Materiering aus ihrem Äquator zu projizieren. Dies verringerte den Drehimpuls etwas, so dass die Rotationsgeschwindigkeit der verbleibenden Wolke verringert wurde; aber indem er sich weiter zusammenzog, erreichte er wieder eine Geschwindigkeit, die es ihm ermöglichte, einen weiteren Ring der Materie zu projizieren. So hinterließ die Sonne eine Reihe von Ringen (Materiewolken in Form von Donuts), die sich langsam verdichteten, um die Planeten zu bilden. Im Laufe der Zeit stießen sie ihrerseits kleine Ringe aus, aus denen ihre Satelliten hervorgingen.

Aufgrund dieser Ansicht begann das Sonnensystem als Wolke oder Nebel und da Laplace auf den Andromeda-Nebel zeigte (von dem damals nicht bekannt war, dass er eine riesige Galaxie von Sternen ist, aber angenommen wurde) Diese Annahme wurde als Nebelhypothese bezeichnet.

Die Nebelhypothese de Laplace schien sehr gut zu den Hauptmerkmalen des Sonnensystems und sogar zu einigen seiner Details zu passen. Zum Beispiel könnten die Saturnringe die eines Satelliten sein, der nicht kondensiert war, da sich durch Zusammenfügen ein Satellit von respektabler Größe gebildet haben könnte. Ebenso könnten die Asteroiden, die sich in einem Gürtel um die Sonne zwischen Mars und Jupiter drehten, Verdichtungen von Teilen eines Rings sein, die sich nicht zu einem Planeten zusammengeschlossen hätten. Und als Helmholtz und Kelvin Theorien ausarbeiteten, die die Energie der Sonne auf ihre langsame Kontraktion zurückführten, schienen die Hypothesen wieder perfekt zu Laplace zu passen.

Die Nebelhypothese blieb für den größten Teil des neunzehnten Jahrhunderts gültig. Aber bevor es zu Ende ging, zeigte es Schwächen. Im Jahr 1859, James Clerk Maxwell, bei der mathematischen Analyse der Saturn Ringeschlussfolgerten, dass ein Ring aus gasförmiger Materie, der von einem Körper geworfen wird, nur zu einer Ansammlung kleiner Partikel kondensieren kann, die solche Ringe bilden würden, aber niemals einen festen Körper bilden könnten, da Gravitationskräfte den Ring zuvor zersplittern würden seine Kondensation wird eintreten.

Das Problem des Drehimpulses trat ebenfalls auf. Es war jedoch so, dass die Planeten, die nur etwas mehr als 0,1% der Masse des Sonnensystems ausmachten, 98% ihres Drehimpulses enthielten! Mit anderen Worten: Die Sonne behielt nur einen kleinen Bruchteil des Drehimpulses der ursprünglichen Wolke.

Wie wurde fast der gesamte Drehimpuls auf die aus dem Nebel gebildeten kleinen Ringe übertragen? Das Problem ist kompliziert zu überprüfen, dass im Fall von Jupiter und Saturn, deren Satellitensysteme ihnen das Aussehen von Miniatur-Sonnensystemen verleihen und dass sie vermutlich auf die gleiche Weise entstanden sind, der zentrale Planetenkörper am meisten erhalten bleibt von Drehimpuls.

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Video: Unser Sonnensystem und die Entstehung der Planeten 12 Live im Hörsaal. Harald Lesch (Dezember 2021).