Sonnensystem/Voyager 1

Gliese 581 · 4. April 2014

Hallo zusammen,

Ich habe ein Frage wie sieht es bezüglich der Relativbewegung der Sonne/Sonnensystem gegenüber der Raumsonde Voyager 1 aus?

Voyager 1 welche sich im Sternbild Schlangenträger befindet bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 60000 Km/h auf das Sternsystem Aldebaran zu welches Voyager 1 in etwa 2 Millionen Jahren erreichen wird. In welche Richtung bewegt sich unsere Sonne im Vergleich zu Voyager 1? Folgt die Sonne auf ihrer Bahn eine gewisse Zeit der Sonde oder bewegt sie sich entgegen gesetzt oder in einer anderen Ebene?
Es ist ja auch so, dass die Sonne ein Einzelstern ist und zb nicht dem Ursa Major Sternhaufen angehört da sich die Sonne in eine andere Richtung bewegt.

Gruß
Martin

Caro · 4. April 2014

Hallo Martin,

andersrum wird ein Schuh draus [;)] Als erstes mußt du dich mal fragen, worauf sich die Angabe von den 60.000 km/h oder 16km/s bezieht - und das ist relativ zur Sonne, womit deine Frage eigentlich beantwortet wäre [;)]

Wie alle anderen Körper in unserem Sonnensystem bewegt sich die Sonde aber natürlich zusätzlich mitsamt der Sonne um das Zentrum der Galaxis - mit mehr als 200 km/s. Nun führen die anderen Sterne wie Aldebaran natürlich ebenfalls Umlaufbewegungen um das Milchstraßenzentrum aus, wie hoch die sind, hängt davon ab, in welchem Abstand sie sich davon befinden.

Aber auch das wäre noch nicht der Weisheit letzter Schluß, wenn du dich fragst, wohin die Sonde nun fliegt. Es gibt schließlich noch die sogenannte Apexbewegung der Sonne, was die Eigenbewegung der Sonne relativ zum Mittel der Sterne in ihrer Umgebung ist, dem sogenannten Local Standard of Rest - letztendlich eine zusätzliche Bewegung relativ zur Rotation um das galaktische Zentrum. Dabei kommt ein Wert um die 18 km/s raus, den die Sonne - mitsamt Voyager 1 natürlich - in Richtung Herkules nimmt.

Was lernen wir daraus? Letztendlich daß so eine Angabe wie "fliegt zum Aldebaran" eher Unsinn ist, denn auch der Stern hat natürlich eine Eigenbewegung, die ihn im Lauf der 2 Millionen Jahre ganz woanders hinbringen wird, so daß Voyager 1 ihn mit ziemlicher Sicherheit großräumig verfehlen wird [;)]

Viele Grüße
Caro

Gliese 581 · 4. April 2014

Hallo Caro,

Danke für die Erklärung!

Das sich die Sonne mit etwa 200 KM/s um das galaktische Zentrum bewegt und eine zusätzliche Eigenbewegung ausführt war mir bekannt.
Kann man auch längerfristig sagen, wie sich die Sonne weiter bewegen wird? Verändert die Sonne ihre Position innerhalb der Milchstrasse fortwährend? War die Position der Sonne vor ein oder zwei Milliarden Jahren eine völlig andere als sie heute ist? Verändert die Sonne ihre Position innerhalb der galaktischen Ebene ständig quasi in etwa wie eine Sinuskurve? Den Spiralarm selber wird sie wahrscheinlich nicht verlassen.

Gruß
Martin

Ullrich · 4. April 2014

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Kann man auch längerfristig sagen, wie sich die Sonne weiter bewegen wird?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Nur bedingt. Theoretisch zwar möglich, aber praktisch müßte man dann _alle_ Massen, die in dem betrachteten Zeitraum einen nennenswerten Einfluß auf die Bewegung der Sonne haben.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Verändert die Sonne ihre Position innerhalb der Milchstrasse fortwährend?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ja.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">War die Position der Sonne vor ein oder zwei Milliarden Jahren eine völlig andere als sie heute ist?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ja.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Verändert die Sonne ihre Position innerhalb der galaktischen Ebene ständig quasi in etwa wie eine Sinuskurve?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Höchstens eine gestörte Sinuskurve, die man möglicherweise kaum noch als Sinus erkennen kann.

Gruß

ullrich

Mettling · 4. April 2014

Hallo Martin,

All Deine Fragen bezüglich der Position und Bewegung der Sonne in unserer Galaxie werden anschaulich und ausführlich im Wikipedia-Eintrag zur Milchstraße erläutert. Du kannst das also selber problemlos nachlesen und wir müssen das hier nicht alles erklären. Ein bisschen eigene Recherche schadet nicht. [;)]

Bis dann:
Marcus

stekelle · 4. April 2014

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Zitat:Verändert die Sonne ihre Position innerhalb der galaktischen Ebene ständig quasi in etwa wie eine Sinuskurve?

Höchstens eine gestörte Sinuskurve, die man möglicherweise kaum noch als Sinus erkennen kann<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Die Periodizität ist z.B. noch sehr gut erkennbar (ca. 42mio Jahre). Das wurde mal in Zusammenhang mit den großen Masseaussterben auf der Erde gebracht (ca. alle 37mio Jahre). Inzwischen ist von der Idee aber wieder etwas weiter weggerückt.

Grüße Stefan

Gliese 581 · 4. April 2014

Hallo Marcus,

sicherlich hast Du recht wenn Du sagst, ich soll doch einfach auf Wikipedia nachlesen. Nur finde ich es bei weitem interessanter, sich in einem Forum zusätzliche Informationen zu besorgen zu diskutieren und zusätzlich etwas von Leuten zu hören die sich mit der Materie auskennen.

Zum Glück bekommt von den ganzen Geschwindigkeiten mit der sich zb die Sonne auf ihrer Bahn um das galaktische Zentrum bewegt nichts mit. Ich zb bekomme überhaupt keine Vorstellung von den gewaltigen Ausmaßen der Milchstraße wenn die Sonne trotz dessen das sie sich mit etwa 200 KM/s um das galaktische Zentrum bewegt für einen kompletten Umlauf 250 Millionen Jahre benötigt. Das ist einfach unvorstellbar für mich!

Gruß
Martin

Hisaak · 4. April 2014

Hallo Martin,

noch eine Kleinigkeit hierzu:

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Den Spiralarm selber wird sie wahrscheinlich nicht verlassen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Sie Sonnen sitzt nicht im Spiralarm fest sondern durchquert ihn. Die Spiralarme sind keine Strukturen, die immer aus den selben Sternen und Gaswolken bestehen. Es sind vermutlich Dichtewellen, in die sich die Materie von einer Seite hineinbewegt, dann gestaut wird und die Welle auf der anderen Seite wieder verlässt.

Gliese 581 · 4. April 2014

Hi,

wie darf ich mir das mit dem durchqueren des Spiralarmes vorstellen? Die Sonne ist doch gravitativ ähnlich wie ein Planet der die Sonne umkreist fest an ihre Umlaufbahn um das gravitative Zentrum der Milchstraße gebunden und kann nicht zwischen den Spiralarmen hin und her springen. Ich könnte mir vorstellen, daß sich Sterne in Gegenden wo die Sterndichte hoch ist, gegenseitig beeinflussen und dadurch die Umlaufbahn beeinflusst werden kann. Wenn es ungünstig verläuft kann so ein Stern aus seiner Umlaufbahn geschleudert werden.
Zum Glück befindet sich unser Sonnensystem an einem abgelegenem Ort in der Milchstraße wo die Sterndichte sehr gering ist. Soweit ich weiß durchquert die Sonne auch keine sternreichen Gebiete. Was der Entstehung des Lebens auf der Erde durchaus zu Gute gekommen ist.

Gruß
Martin

stefan-h · 4. April 2014

Hi Martin, <blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Welche Prozesse für die Entstehung der Spiralstruktur verantwortlich sind, ist bislang noch nicht eindeutig geklärt. Jedoch ist klar, dass die zu den Spiralarmen gehörigen Sterne keine starre Struktur sind, die sich in Formation um das galaktische Zentrum dreht<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">http://de.wikipedia.org/wiki/Milchstra%C3%9Fe - hier nachzulesen. Da steht noch einiges was deine Fragen beantworten könnte.

Gruß
Stefan

Mettling · 4. April 2014

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Gliese 581
 Hallo Marcus,

sicherlich hast Du recht wenn Du sagst, ich soll doch einfach auf Wikipedia nachlesen. Nur finde ich es bei weitem interessanter, sich in einem Forum zusätzliche Informationen zu besorgen zu diskutieren und zusätzlich etwas von Leuten zu hören die sich mit der Materie auskennen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Hallo Martin,

Das ist ja auch vollkommen in Ordnung. Wenn es um Diskussionen geht oder wenn Dir etwas unklar ist, obwohl Du Dich eingelesen hast.
Aber Deine Fragen oben zielen auf absolute Basisinformationen über die Milchstraße ab. Anders formuliert: Du erwartest dass sich jemand hinsetzt und eine halbe Stunde lang Infos über die Milchstraße eintippt, die Du in 30 Sekunden Googeln und zwei Minuten lesen selbst heraus finden könntest. Und das finde ich offen gesagt nicht ganz fair. Grundsätzlich sollte man erstens selbst nachdenken und zweitens Google bemühen, bevor man eine Frage ins Forum stellt. Das ist auch eine Frage der Netiquette.
Sonst könnte es passieren, dass Du irgendwann einen Link zu dieser Seite geschickt bekommst:
http://www.gidf.de/ [:D]

Zu Deiner Frage wegen der Spiralarme: in den Armen befinden sich mehr Sterne als dazwischen. Wenn sich ein Stern auf dem Weg um die galaktische Mitte einem Arm nähert, wird er dadurch gravitativ angezogen und etwas beschleunigt. Nach der Passage wird er etwas abgebremst, ohne allerdings im Arm zu verbleiben. Und wenn er sich dem nächsten Arm nähert, wiederholt sich das Spiel. Dadurch ist die Verweildauer des Sterns in den Armen etwas länger als die Verweildauer in den Zwischenräumen. Und da das allen Sternen so geht, ergibt sich in den Armen eine höhere Sterndichte. Und diese erhöhte Dichte sorgt wiederum dafür, dass andere Sterne angezogen werden. Das ganze ist also ein selbsterhaltendes System.

Dabei rotieren die Arme nicht mit der gleichen Geschwindigkeit um die galaktische Mitte wie die Sterne die sie bilden. Sie könnten sogar still stehen oder sich entgegen der Drehrichtung der Sterne durch die Scheibe bewegen. Ich weiß ehrlich gesagt jetzt nicht ob die Frage der Drehrichtung der Spiralarme abschließend geklärt ist.

Das wäre doch mal eine interessante Frage, die man durch eine Google-Recherche beantworten könnte. Wie sieht es aus? Hast Du Lust Dich da mal schlau zu machen und uns Deine Erkenntnisse mitzuteilen?
Oder möchtest Du lieber weiterhin das Wissen konsumieren, das andere Forumsmitglieder sich erarbeitet haben? [;)]

Bis dann:
Marcus

Gliese 581 · 4. April 2014

Hallo Marcus,

Danke für Deine Mühe!

Durch die gegenseitige Anziehung und Abbremsung kann es also passieren, dass sich ein Stern von einem zum anderen Spiralarm bewegt und so durch die gesamte Milchstraße wandert. Theoretisch also auch in Richtung Zentrum bzw nach aussen. Interessant! Es lässt sich doch bestimmt auch zurück verfolgen, wo bzw an welcher Stelle des Milchstraßensystems die Sonne einst entstand.

Aber das werde ich selbst recherieren, möchte ja niemanden um sein Wissen betrügen! [:)]

Gruß
Martin

Mettling · 4. April 2014

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Gliese 581
 Es lässt sich doch bestimmt auch zurück verfolgen, wo bzw an welcher Stelle des Milchstraßensystems die Sonne einst entstand.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Hi,

Das wird nicht gehen.
Um die Bewegung der Sonne rückwärts zu simulieren müsstest Du die Positionen, Massen und Eigenbewegungen sämtlicher Sterne, Staub- und Gaswolken der Galaxis kennen und diese dann in einer gemeinsamen Simulation rückwärts laufen lassen. Da diese Daten nicht mal annähern bekannt sind und selbst wenn, die schnellsten Großrechner damit überfordert wären, wird man das nicht hin bekommen.

Die Erde ist vor rund 4,6 Milliarden Jahren entstanden. Für einen Umlauf um das Zentrum benötigt sie rund 220-240 Millionen Jahre. Sie hat seit ihrer Entstehung also etwa 20 Umdrehungen hinter sich gebracht. Wie realistisch denkst Du, wäre so eine Simulation? Und wie willst Du den Ort der Entstehung festlegen wenn dieser sich ja auch um die galaktische Mitte dreht?

Bis dann:
Marcus

PS:
Um die für diese Abschätzung nötigen Daten zu finden habe ich über Google inc. nachlesen zwei Minuten gebraucht. Ungefähr genau so lange habe ich darüber nachgedacht. Am längsten hat das eintippen gedauert.

Gliese 581 · 4. April 2014

Hallo Marcus,

habe eine Seite gefunden die beschreibt, dass man mit einer Simulation am Großrechner versucht hat den Entstehungsort der Sonne heraus zu finden. Da kam man Anfangs auf M67 als möglichen Entstehungsort. Man ist davon aber wieder abgekommen da es doch zu viele Variablen gibt die nicht auf M67 als Entstehungsort hindeuten. Es gibt aber immer noch Anstrengungen diesen zu lokalisieren.
Den Link hab ich gerade nicht zur Hand muss ich nochmal schaun.

Gruß
Martin

Gliese 581 · 4. April 2014

Habe unter weltderphysik.de gelesen!

Kalle66 · 5. April 2014

Moin Gliese,
diese ganzen Fragen zum Aufbau der Milchstraße setzt Wissen über die Massenverteilung voraus, was wir hier auf der Erde nicht haben.
Betrachte zum Vergleich ein Fischschwarm, du als Fisch mittendrin. Du weißt noch nicht mal wie groß dann Dein Schwarm ist; orientierst Dich gerade mal an den Nachbarfischen.

Bei den ganzen Flugbahnen der Sterne in der Milchestraße sehen wir nur ein kleines Fenster, bislang wie mit einem Blitzlichtbild eingefroren. Der wichtigste Faktor zu Prognose der Bahnen - nämlich die beteiligten Massen kennen wir nicht wirklich. Wir sehen nur die Sterne, ein paar Gaswolken ... von der dunklen Materie, welche den größten Masseanteil hat, wissen wir noch nicht mal, was es ist.

Spiralarme:
Die kannst du ganz einfach mit lokalen Verdickungen in der Kreisscheibe der Milchstraße vergleichen. Diese Verdickungen wandern wellenförmig über die Milchstraßenscheibe, so dass die Spiralarme fast zu stehen scheinen, während die Sterne die Scheibe in ~250 Mio. Jahren umkreisen. Das kannst du mit einer Stauwelle auf der Autobahn vergleichen, die täglich immer an den gleichen Stellen (Fahrspurverengung, Einfahrten etc.) entstehen und wo jedesmal andere Autos beteiligt sind. Spontane Stauwellen im dichten Verkehr bewegen sich übrigens mit ca. 6km/h entgegen der Fahrtrichtung der Autos, wenn man das sich aus dem Hubschrauber anschaut.

Bei Galaxienspiralarmen kommt noch hinzu, dass, wenn die Gasmassen in einen Spiralarm hineinwandern, diese sich verdichten und es vermehrt zu neuen Sterngeburten kommt, die dann hell leuchten. Also ähnlich, wie die Bremslichter der Autos am Stauende. [:D]

Gliese 581 · 6. April 2014

Hallo Gerhard,

Danke für Deine Veranschaulichung!

Ich muss zugeben, daß ich mich bisher noch nicht hinreichend mit dem Aufbau der Milchstrasse beschäftigt habe.
Hätte allerdings vermutet, daß man heutzutage in Zeiten von Spitzer & Co mehr über den Aufbau der Milchstraße bzw über das Zusammenspiel der Massenverteilung weiß.
Gibt es sonst noch Fachliteratur zu kaufen bzw kann irgendwer Fachliteratur über den Galaxienaufbau empfehlen?
Wikipedia muss ich gestehen, ist für mich nicht unbedingt die erste Wahl, wenn ich es darum geht mir Fachwissen anzueignen.
Es wird wohl noch sehr viel Zeit vergehen, bis man selbst die Dinge, die sich sozusagen direkt vor der eigenen Haustür abspielen wirklich verstanden hat.
Glaubt man etwas verstanden zu haben tut sich an anderer Stelle ein Türchen auf, was droht alle bisherigen Erkenntnisse über den Haufen zu werfen.

Der neueste Streich ist, ob es sowas wie Schwarze Löcher wirklich gibt.
Stephen Hawking scheint da anderer Meinung zu sein.

Wünsche noch einen schönen Sonntag!

Gruß
Martin

Andrea Budzinski · 6. April 2014

Sollte man bei der Sonne und ihrer Bewegung innerhalb der Galaxie nicht auch ihre Metallizität mit einbeziehen ?
Nach diesen Erkenntnissen ist die Sonne ca.6000 Lichtjahre weiter innen entstanden.

http://de.wikipedia.org/wiki/Metallizit%C3%A4t

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