Astrobiologie, AstroGeoplänkel, Astronomie, Geowissenschaften
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AstroGeoPlänkel: Titanisches Leben und freie Planetenbahnen

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Karl Urban
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Franziska Konitzer

Diese Folge beschäftigt sich mit eurem Feedback zu unseren Geschichten: Das AstroGeoPlänkel ist eine regelmäßige Sonderfolge, in der es um eure Fragen, Kommentare, Anmerkungen und Wünsche geht.

Dieses Mal sprechen Karl und Franzi noch einmal ausgiebig über mögliches Leben auf dem Saturnmond Titan. Denn netterweise haben sich mehrere Hörende gemeldet, die sich mit den chemischen Zutaten des Lebens auskennen. Es geht also um Methan als Lösungsmittel, polare Verbindungen, links- und rechtsdrehende Moleküle und Dreifachbindungen. Um bei alledem nicht zu sehr verloren zu gehen, erklärt uns die Chemikerin Martina Preiner, was genau mögliches Leben auf dem Titan begünstigen könnte oder auch nicht.

Danach geht es um Pluto, der seinen Planetenstatus laut Franzi zwar richtigerweise verlor, den viele unserer Hörenden aber weiter für sehr liebenswert halten – keine Sorge, wir auch! Wir sprechen darüber, was es bedeutet, wenn ein Planet seine Bahn aufgeräumt hat und warum der Neptun weiterhin als Planet gilt, obwohl Pluto seine Bahn kreuzt (Spoiler: Es kommt auf die Größe an!). Das erklärt auch, warum auf den Bahnen etlicher Planeten kleine Trojaner-Asteroiden kreisen dürfen, ohne dass Astronomen an deren Planetenstatus rütteln.

Wir sprechen auch darüber, warum die Entdeckerin des festen inneren Erdkerns Inge Lehmann (AstroGeo Folge 48) nicht bekannter ist – und warum ein populärer Roman über sie zwar auf dänisch, aber noch immer nicht auf englisch oder deutsch übersetzt wurde. Der Verlag des Buches Den inderste kerne freut sich sicher über derartige Vorschläge.

Zuletzt geht es um Hörerinnen, die sich vom AstroGeo-Podcast inspirieren haben lassen – und deshalb  nebenher ein Studium angefangen haben. Es geht um Franzis Hobby namens Magic und die Freude, die das bei manchen Hörern hervorruft. Und schließlich sprechen wir darüber, wie wir uns gegenseitig unsere Geschichten zwischen Weltall und Erde erzählen – und warum.

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Weiterführende Links

Episodenbild: NASA JPL/Caltech

4 Kommentare

  1. Marcus Munzlinger sagt

    Ahhh, mein innerer Stamp-Collecter ist angetriggert. Das geht doch so nicht mit dieser wischi-waschi-Definition der IAU!

    Jetzt muss ich leider noch wild Rückfragen, sorry. Beschreiben Kuipergürtel und Asteroidengürtel eigentlich auch je ungefähr eine gemeinsame Bahn für all ihre Objekte? Denn dann könnte man doch sagen, dass ein Planet dann ein Planet ist, wenn er als singulärer dominanter Körper eine Bahn begründet/definiert. Die ungezählten unzähligen Trojaner und Monde des Jupiters sind auf dieser einen Bahn um die Sonne, weil Jupiter sie dort hält. Wohingegen beim Kuipergürtel und dem Asteroidengürtel ein singuläres Objekt, dass die Bahn der anderen verursacht hat, nicht existiert.

    Zur Abgrenzung von Kometen und anderem aus der Bahn tanzenden Gedöns müsste dann ergänzt werden, dass ein Planet stabil auf einer Bahn liegt und nicht die Bahnen der anderen kreuzt. Und da Pluto ja schon Teil des Kuipergürtels ist, kreuzt Pluto eben Neptuns Bahn und nicht umgekehrt…

    In der Betrachtung des gesamten Universums ist aber sowieso alles zwischen Asteroiden in der Größe eines Weizenkornes und Planeten von der Größe Jupiters nur zusammengeklumpter Staub, der um einen Stern kreist.

    • Trojaner sind nicht auf derselben Bahn wie ein Planet, weil er „sie dort hält“. Sie könnten mit derselben Geschwindigkeit auf dieser Bahn weiterfliegen, wenn der Planet nicht da wäre. Die Umlaufgeschwindigkeit um die Sonne auf einer gegebenen Bahn ist für alle Objekte gleich, deren Masse genügend klein ist (d.h. deutlich kleiner als die Masse der Sonne) . Das heißt, ein Asteroid, der eine genügend große Strecke vor oder hinter dem Jupiter *auf dessen Bahn* mit der gleichen Geschwindigkeit läuft wie der Jupiter (wenn er am betreffenden Punkt wäre), könnte das beliebig lange tun(*), zumindest wenn der Jupiter nicht da wäre. Denn der Planet selbst zieht den Asteroiden auch an, und das würde ihn mit der Zeit aus der Bahn „räumen“, außer er erreicht bestimmte Punkte auf der Bahn, wie die trojanischen Punkte bzw. Lagrangepunkte (60 Grad vor bzw. hinter dem Jupiter) oder den Punkt gegenüber dem Jupiter, auf der anderen Seite der Sonne (also bei 180 Grad). Dort kann ein Körper stabil weiterkreisen, ohne weggeräumt zu werden. Das kann man ausrechnen, indem man das Gravitationspotential (inklusive Zentrifugalpotential) an dem betreffenden (bewegten) Bahnort untersucht — es hat dort ein lokales Minimum, d.h. ein kleines Objekt (dessen eigenes Gravitationsfeld vernachlässigbar ist) an einem solchen Punkt wird bei einer kleinen Auslenkung wieder auf den Punkt zurückgezogen, die Bahn ist also lokal stabil.

      Trojaner sind also nicht an ihrem Ort, weil der Planet sie dort hält, sondern weil er sie dort nicht wegräumt. Im Asteroidengürtel ist kein Planet da, der ein genügend großes Gravitationsfeld hätte, um die Bahn freizuräumen. Deshalb können dort sehr viele kleine Objekte kreisen, ohne sich groß zu stören.

      ————————————————–
      (*) Beliebig lange heißt hier, so lange wie die Bahn des Planeten selbst stabil ist. Da wir ja mehr als einen Planeten haben, ist das Sonnensystem ein Mehrkörpersystem. Solche Systeme haben typischerweise chaotische Lösungen, d.h. elliptische Bahnen sind nicht ewig stabil. Auf einer Zeitskala von mehreren Milliarden Jahren könnten die Bahnen unseres Planetensystems durchaus instabil sein. Ob das so ist, ist schwer zu berechnen. Sensitive Abhängigkeit von den Anfangsbedingungen. (Erschwerend kommt hinzu, dass man bei solchen Zeitskalen relativistische Korrekturen berücksichtigen müsste. Die Planetenbahnen sind dann nicht elliptisch sondern Rosettenbahnen mit mehr oder weniger großer Periheldrehung.) Für die nächsten paar Millionen Jahre ist unser Planetensystem anscheinend stabil, aber auf der Skala von Milliarden Jahren könnte es schon passieren, dass ein Planet rausfliegt und sich die Bahnen der anderen verschieben. Oder dass einer in der Sonne landet. (Immerhin hat das System viereinhalb Milliarden Jahre überdauert. Wir wissen allerdings nicht, ob schon immer in der gegenwärtigen Konfiguration. Die Bahndurchmesser waren jedenfalls in dieser Zeit nicht für alle Planeten immer dieselben.)

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