Fragen für mein Buch: Exo-Planet u. Kuipergürtel

Thank You Space Expert

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Hallo Leute
An dieser Stelle brauche ich einen Wahrscheinlichkeitseinschätzung an folgendem (fiktiven bzw. theoretischen) Vorgang.

Ein Planet kreist in der habitablen Zone um einen Stern (ob "Sonne", roter Zwerg, ganz egal). Es bilden sich Pflanzen und aus denen Kohleablagerungen. Jedoch wird der Planet nach einiger Zeit von einem Objekt getroffen, das ihn aus seiner Umlaufbahn wirft und in Einzelteile zerbrechen lässt. Diese fliegen nun durch den interstellaren Raum und werden erst im Kuipergürtel "eingefangen". Dort treiben sie bzw. mind. eines dieser Überreste nun umher und werden meinetwegen von Eis bedeckt.

Dazu nun meine Fragen:

1) Wie wahrscheinlich ist dieser mögliche Vorfall? Wo sind offensichtliche Fehler? Tatsächlich sollte er wenigstens theoretisch funktionieren.
2) Gehen wir davon aus, dass der Planet einst um Barnards Pfeilstern kreiste, aufgrund seiner Nähe zum Sonnensystem. Können die Überreste bis zum Kuipergürtel gelangen? Die Zeit spielt keine Rolle.
3) Wie werden Transneptunische o.Ä. Objekte beobachtet? Ich las, dass man bei einigen auf die geologischen Gegebenheiten schließen konnte. Würde dies funktionieren oder beispielsweise nur ohne Eisschicht?

Ich brauche die Antworten für das Buch an dem ich seit kurzem schreibe. Diese Thematik soll ein wesentlicher Bestandteil darin sein, besonders da ich selbst höchst interessiert an ihr bin. Leider fehlt mir eine Menge Fachwissen. So kann es vorkommen, dass mir einfache Denkfehler unterlaufen können. Ich bitte euch, mich in diesem Fall darauf hinzuweisen.

Mit hoher Wahrscheinlichkeit werden in der nächsten Zeit neue Fragen auftreten, die ich dann hier stellen werde. Ich bin mir sicher, euer Wissen wird für diese Fragen ausreichen können, besonders da es teilweise auch nur theoretische Fragen sind.

Ich bedanke mich vielmals bei allen die sich um eine Beantwortung der Fragen bemühen!
 

Bernhard

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1) Wie wahrscheinlich ist dieser mögliche Vorfall? Wo sind offensichtliche Fehler? Tatsächlich sollte er wenigstens theoretisch funktionieren.
Hallo TYSE,

damit die Bruchstücke den gravitativen Einflussbereich ihres Heimatsternes komplett verlassen können müssen diese auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Bei der Sonne sind das beispielsweise über 600 km/s !! Wenn man ferner bedenkt, dass sich die Sonne lediglich mit gut 200 km/s um das galaktische Zentrum bewegt wird es schon sehr schwer ein Projektil zu finden, dass so schnell ist, dass es zum einen den hypothetischen Planeten zertrümmern und zum anderen ihn auf Fluchtgeschwindigkeit bringen kann. Die Wahrscheinlichkeit für derartige Vorgänge halte ich deswegen eher für gering.

Die übliche Vorstellung geht davon aus, dass sich Planeten unter anderem aus den Überresten von Supernovae bilden. Diese Reste bekommen bei ihrer Enstehung genug Geschwindigkeit mit um den interstellaren Raum in geologisch kurzen Zeiträumen überbrücken zu können.
Gruß und willkommen im Forum

B.
 

Ich

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Bernhard schrieb:
damit die Bruchstücke den gravitativen Einflussbereich ihres Heimatsternes komplett verlassen können müssen diese auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Bei der Sonne sind das beispielsweise über 600 km/s !
...an der Sonnenoberfläche. Auf der Erdbahn nur noch 42 km/s, aber das ist immer noch viel.
Ich würde folgendes annehmen: Wenn ein Zusammenstoß einen Planeten in Bruchstücke zerlegen kann und diese Stücke auch noch aus dem System schießt, dann schmelzen die alle auf. Das wären ca. 400 MJ/kg kinetische Energie, das reicht zur Apokalypse. Dass da "Stücke" eines Planeten übrigbleiben mit Kohle drin und so kann ich mir nicht vorstellen. Aber der Experte für so Dinge ist Bynaus, auf den musst du warten.
 

pauli

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...an der Sonnenoberfläche. Auf der Erdbahn nur noch 42 km/s, aber das ist immer noch viel.
Ich würde folgendes annehmen: Wenn ein Zusammenstoß einen Planeten in Bruchstücke zerlegen kann und diese Stücke auch noch aus dem System schießt, dann schmelzen die alle auf. Das wären ca. 400 MJ/kg kinetische Energie, das reicht zur Apokalypse. Dass da "Stücke" eines Planeten übrigbleiben mit Kohle drin und so kann ich mir nicht vorstellen. Aber der Experte für so Dinge ist Bynaus, auf den musst du warten.

Glaube die erforderliche Geschwindigkeit kann man noch weiter reduzieren: trifft das Objekt die Erde in Umlaufrichtung zur Sonne, muss die Umlaufgeschwindigkeit von den 42km/s abgezogen werden
 

Ich

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Das mit dem Abziehen stimmt nicht, weil Energie quadratisch mit der Geschwindigkeit geht.
Wie dem auch sei, ich hab eh nicht mit 42 km/s gerechnet, sondern mit 30. Weil das ungefähr die Energie ist, die der Erde noch fehlt, um herausgeschossen zu werden (Virialsatz). Im günstigsten Fall wohlgemerkt (Kollision in Umlaufrichtung), will man sie gegen die Umlaufrichtung rausschleudern, wird's ernst. Alos nix mit reduzieren.
 
Zuletzt bearbeitet:

mac

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Hallo Thank You Space Expert,

Willkommen im Forum!

Was ‘Ich’ Dir dazu geschrieben hat, ist für Dich vielleicht nicht auf Anhieb verständlich?

Die kinetische Energie bei allen Bewegungen wird durch die Formel:

W = 0,5 * m * v^2

Berechnet.
W = Energie in Joule = Energie in Wattsekunden
m = Masse in kg
v = Geschwindigkeit dieser Masse in m/s (Meter pro Sekunde)

Das ist keine Mathematische Spielerei, das macht die tatsächlichen Verhältnisse exakt berechenbar.

Gehen wir von den 30 km/s = 30000 m/s aus, die Ich bei seiner Berechnung angenommen hatte.

W = 0,5 * 1 kg * (30000m/s)^2 = 45.000.0000 Joule

Diese Energie muß für jedes kg, daß unser Sonnensystem von der Erdbahn aus verlassen können soll, auf dieses kg Materie übertragen werden. Es ist dabei 1:1 austauschbar, ob dieser Brocken mit dieser Geschwindigkeit auf die Erde knallt, oder von ihr, durch was auch immer, mit einem Schlag ‚weggeschubst‘ wird.

Wenn Du nun mal bei Wikipedia unter Kohlenstoff nachschlägst, findest Du im ersten Kasten auf der rechten Seite, unter Verdampfungswärme 715 kJoule pro Mol.

Da ein Mol C12, 12 Gramm wiegt, besteht 1 kg Kohlenstoff aus 83,3 Mol. Um es komplett zu verdampfen, brauchst Du also knapp 60.000.000 Joule.

Bei einem roten Zwergstern, könnte man nun vielleicht meinen, wäre es doch leichter, seinem Einflußbereich zu entkommen.
Ja, wenn der Planet auch bei ihm so weit weg ist, wie unsere Erde von der Sonne, stimmt das. Nur, dann ist er bei diesem Zwergstern schon viel zu weit weg, aus der habitablen Zone. Wenn wir aber näher ran gehen, nimmt die Gravitation und die Leuchtkraft im Quadrat der Entfernung zu. Das Problem: Die Leuchtkraft eines Sterns nimmt mit seiner Masse^3,5 zu. Die habitable Zone eines zehn mal leichteren Sterns, wäre daher 56 mal näher an ihm dran. Die Fluchtgeschwindigkeit aus dieser Entfernung wäre dann noch viel höher als aus der Erdentfernung zur Sonne, nämlich gut 100 km/s

Na gut, dann halt anders rum, schwerere Sonne. OK, doppelt so schwer? Die leuchtet 2^3,5 = 11mal stärker als unsere Sonne, hat aber nur die doppelte Menge Brennstoff, ‚lebt‘ somit auch nur 1/5 so lange, rund 2 Milliarden Jahre. Etwas wenig für Kohle, wenn man’s mit der Erde vergleicht. Landlebewesen gab es da erst nach rund 4 Milliarden Jahren.

Und wir haben noch überhaupt nicht von den Problemen beim Einfangen angefangen zu reden. Ich will’s mal so sagen: Es ist im mathematischen Sinne nicht unmöglich. Ob aber die Anzahl der Sonnensysteme der Milchstraße ausreicht, damit es bisher überhaupt mal vorgekommen ist, da wäre ich skeptisch. Und wenn doch, wenigstens einmal? Dann stehen die Chancen, daß es ausgerechnet das Sonnesystem trifft, immer noch 1/200.000.000.000 oder so, kleiner.

Ob Dir das als realistisch genug erscheint, kannst nur Du entscheiden.

Herzliche Grüße

MAC
 
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FrankSpecht

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Moin, mac,

deine Berechnungen in Ehren, das geht bestimmt in die Richtung, die TYSE erwartet hat.
Aber wenn es sich bei seinem Buch um einen Science-Fiction-Roman handelt, darf man auch mal über die exakte Statistik hinwegsehen. Dann würde sich die Frage reduzieren zu: Könnte es geschehen? Ja oder Nein?
Und die Frage wäre mit Ja zu beantworten, auch wenn die Wahrscheinlichkeit dazu äußerst gering ist.
 

Bynaus

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Ein Planet kreist in der habitablen Zone um einen Stern (ob "Sonne", roter Zwerg, ganz egal). Es bilden sich Pflanzen und aus denen Kohleablagerungen. Jedoch wird der Planet nach einiger Zeit von einem Objekt getroffen, das ihn aus seiner Umlaufbahn wirft und in Einzelteile zerbrechen lässt. Diese fliegen nun durch den interstellaren Raum und werden erst im Kuipergürtel "eingefangen". Dort treiben sie bzw. mind. eines dieser Überreste nun umher und werden meinetwegen von Eis bedeckt.

Während das rein physikalisch vielleicht nicht völlig unmöglich ist (so wie man, z.B. eine Liebesheirat zwischen dem Papst und Putin rein physikalisch nicht ausschliessen kann... ;) ), ist es doch abstrus unwahrscheinlich, aus folgenden Gründen:

1) Zunächst einmal ist es fast unmöglich, dass ein Objekt aus demselben System ein Bruchteil eines Planeten auf so hohe Geschwindigkeiten befördert, dass dieses Bruchteil das System verlässt. Denn solche Kollisionen sind nie zu 100% effizient, womit die Bruchteile wohl immer etwas langsamer als das ursprüngliche Projektil sein müssten. Das heisst, das ursprüngliche Projektil kann sich nicht in einer Umlaufbahn des Ursprungssterns befunden haben, sondern muss selbst aus dem interstellaren Raum gekommen sein - extrem unwahrscheinlich, dass es da gerade den Planeten trifft...

2) Nehmen wir mal an, das wäre so, dann müssen wir uns doch mal anschauen, woraus denn ein Planet vorwiegend besteht: Mantel und Kern. Weder in Mantel und Kern wird man Kohleüberreste finden. Die Kruste bzw. die oberste Kruste, in der Kohleablagerungen möglich sind, ist nur ein vernachlässigbar winziger Teil des Planeten - dass von allen denkbaren Fragmenten ausgerechnet ein Teil daraus in den interstellaren Raum geschleudert wird, ist extremst unwahrscheinlich. Natürlich kommen dann noch solche Probleme wie Aufschmelzung / Zerstörung der Kohle hinzu, die schon angesprochen wurden.

3) Der "Einfang" im Kuipergürtel (oder sonstwo) ist ebenso unwahrscheinlich. Ein Objekt, das sich der Sonne aus dem interstellaren Raum nähert, wird an jedem Punkt seiner Bahn schneller unterwegs sein als mit Fluchtgeschwindigkeit - deshalb kann es nicht eingefangen werden, es sei denn, es wird durch irgendwas gebremst. Das kann eine Streifkollision mit einem KBO sein, oder ein komplexer Austausch von Impuls mit einem Mond/Zwergplanet-System. Aber auch das ist schon wieder sehr unwahrscheinlich, denn der Raum ist ja bekanntlich extrem leer.

4) Und dann muss man bedenken, dass es nicht nur extrem unwahrscheinlich ist, dass EINER dieser Schritte erfüllt wird, die ganze Kette ist dadurch natürlich erst recht unwahrscheinlich. Den Gipfel setzt aber die Annahme, dass diese Kette unwahrscheinlicher Zufälle ausgerechnet (von 300 Mrd Sternen in der Galaxis) in UNSEREM Sonnensystem ihr Ende nahm... Wenn es hier passiert ist (und es nichts mit der Entstehung bzw. Entwicklung des Lebens auf der Erde zu tun hat), dann muss es anderswo ebenfalls passiert sein - das heisst, im Schnitt würde man erwarten, dass jeder Stern zumindest ein solches Trümmerteil aufweisen würde...

Weiter:

Gehen wir davon aus, dass der Planet einst um Barnards Pfeilstern kreiste, aufgrund seiner Nähe zum Sonnensystem. Können die Überreste bis zum Kuipergürtel gelangen?

Barnards Pfeilstern ist nur jetzt gerade, plusminus ein paar hunderttausend Jahre, so nahe an der Sonne. Er zieht, wie alle Sterne, am Sonnensystem vorbei. In ein paar Millionen Jahren werden andere Sterne am Himmel stehen, und andere Sterne werden die nächsten zur Sonne sein. Die Galaxie sollte man sich bildlich eher wie ein Schneeflockentreiben vorstellen.

Würde dies funktionieren oder beispielsweise nur ohne Eisschicht?

Man kann nur sehen, was an der Oberfläche ist. Sprich, eine Kohleschicht unter einer Eisschicht würde man nicht sehen, so lange man auf dem KBO keine Bohrungen abteuft.

@Bernhard:

Die übliche Vorstellung geht davon aus, dass sich Planeten unter anderem aus den Überresten von Supernovae bilden. Diese Reste bekommen bei ihrer Enstehung genug Geschwindigkeit mit um den interstellaren Raum in geologisch kurzen Zeiträumen überbrücken zu können.

Ähm... was? Woher hast du denn das? Planeten bilden sich nicht aus herumfliegenden Trümmern einer Supernova. Bei den Temperaturen und Gasgeschwindigkeiten, die dort so vorherrschen, bekommst du höchstens Körner von ein paar Mikrometern Durchmesser raus.

Es gibt zwar die Idee, dass sich die Planeten in Pulsarsystemen aus einer Scheibe gebildet haben, die aus zurückfallender Materie der Supernova entsteht, die den Pulsar erzeugt hat. Aber das ist bisher bloss eine Idee. Seit Kepler wissen wir, dass so kompakte Systeme durchaus auch bei "normalen" Sternen vorkommen - vielleicht haben die Pulsarplaneten ganz einfach die Supernova ihres Sterns überlebt.
 

mac

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Hallo Frank,

Aber wenn es sich bei seinem Buch um einen Science-Fiction-Roman handelt, darf man auch mal über die exakte Statistik hinwegsehen. Dann würde sich die Frage reduzieren zu: Könnte es geschehen? Ja oder Nein?
Und die Frage wäre mit Ja zu beantworten, auch wenn die Wahrscheinlichkeit dazu äußerst gering ist.
Seine Frage, gleich im ersten Satz lautete:
An dieser Stelle brauche ich einen Wahrscheinlichkeitseinschätzung an folgendem (fiktiven bzw. theoretischen) Vorgang.
das hatte ich ernst genommen.



Und genau aus dieser Überlegung:
Könnte es geschehen? Ja oder Nein?
Und die Frage wäre mit Ja zu beantworten, auch wenn die Wahrscheinlichkeit dazu äußerst gering ist.
hatte ich meinen letzten Satz so formuliert, wie er dort steht.

Wenn ihm das egal ist wie unwahrscheinlich das Ganze ist, dann kann ich ihm selbstverständlich ein Szenario entwerfen, wie es rein physikalisch funktionieren könnte. Das ist aber mit Arbeit verbunden, die nur Sinn macht wenn es egal ist, ob sowas im ganzen Universum bisher überhaupt schon mal vorgekommen sein könnte.

Herzliche Grüße

MAC
 
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Thank You Space Expert

Registriertes Mitglied
Großen Dank erstmal für die teilweise sehr ausführlichen Antworten & Begründungen.
Die Wahrscheinlichkeit meines Szenarios ist euren Ausführungen nach extrem gering, doch dem Anschein nach nicht komplett unmöglich. Natürlich wäre es mir am Liebsten, wenn das Verhältnis Science und Fiction in einem akzeptablen Rahmen fallen würde. Natürlich werde ich es Experten (ihr dürft euch angesprochen fühlen) in dieser Hinsicht nie wirklich Recht machen können, doch solange immerhin die Theorie mit einigem Biegen und Brechen machbar ist, wäre dies eine sehr schöne Sache.

Sollten euch Punkte einfallen, die den Wahrscheinlichkeitsgehalt etwas heben, würde ich es begrüßen solltet ihr sie mir mitteilen ;)

Die vielen Information alle auf Anhieb korrekt zu verarbeiten wahrscheinlich hat wahrscheinlich nur teilweise geklappt, aber auf die Schnelle ist mir beispielsweise diese Veränderung des Szenarios eingefallen:

Ja es ist eine Supererde die in der habitablen Zone um ihren Stern kreist. Sie bildet Pflanzen und dann Kohleablagerungen (Kohle ist der einzig nützliche Rohstoff). Tja und dann streift sie nach dem Vorbild von Mond und Erde ein Objekt und schleudert Teile des Mantels ein gutes Stück weg von der Sonne. Weil es von einer Supererde stammt ist dieses Tochter-Objekt nun auch nicht wirklich klein (im Verhältnis zur Erde) und geistert in weiterer Entfernung zur Sonne (sollte die Anziehungskraft schmälern oder?). Und dann, wie es das Schicksal so will, kommt das nächste Objekt und befördert unser Zielobjekt endgültig in den interstellaren Raum, womit wir wieder bei der ursprünglichen Geschichte wären.
Lässt er sich im Hinblick auf den Verbleib im Kuipergürtel (oder gegebenenfalls sogar noch weiter innerhalb unseres Sonnensystems) nicht durch Umherschrammen an anderen Gesteinskörpern nicht abbremsen?
Und wenn er Kallisto dafür zerpflücken muss, ist mir auch Recht.

Ich freue mich auf fachgerechte Korrektur an dieser lächerlich unwahrscheinlichen Konstruktion an Vorfällen und lade jeden von euch ein, selbst ein wenig kreativ zu werden. Mir, für meinen Teil, bereitet das nämlich ein großes Vergnügen und ihr könnt euch mit eurem Fachwissen ja auch einen Teil dazu zusammenbasteln.
Besonders weil ich erstaunlich oft lese, wie häufig doch Leben (also in gewisser Weise auch Kohle) im All vertreten sein soll.

Ich danke euch!
 

Bynaus

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Wie gesagt: wenn du die Geschichte, so wie sie sich gemäss deinem Szenario abgespielt hat, irgendwie ursächlich dafür verantwortlich machen kannst, dass sich auf der Erde Leben oder eine Zivilisation entwickeln konnte, dann ist es natürlich nicht mehr so unwahrscheinlich, dass wir diese unglaubliche Kombination von Zufällen ausgerechnet in unserem System antreffen.

Trotzdem scheint mir das alles äusserst barbarisch an den Haaren herbeigezogen... Jeder astronomisch auch nur etwas versierte Leser wird darob genervt die Augen rollen und sich fragen: was für einen Unsinn tu ich mir da eigentlich an?

Ich schlage dir eine Alternative vor. Warum lässt du das ganze nicht ursprünglich auf einem kleineren Planeten im Sonnensystem spielen? Sagen wir, auf einem, der zunächst zwischen Erde und Mars kreist (etwa die Grösse des Mars hat), und dessen Bahn nur halbwegs stabil ist. Vor 1 Milliarde Jahren oder so fliegt er nahe an der Erde vorbei, und wird in die Tiefen des Sonnensystems geschleudert, während die Erde darauf etwas näher an die Sonne heranrückt und endlich warm genug wird für komplexe Lebensformen (oder so). Durch eine glückliche Fügung entkommt der kleine Planet einer Kollision mit einem Gasriesen, bis er schliesslich mit viel Glück auf einer Bahn im hinteren Kuipergürtels landet (von mir aus wird er auch noch durch eine Kollision zertrümmert, allerdings dürfte es schwierig sein, etwas zu finden, was einen einst lebensfreundlichen Planeten zerstören kann...). Natürlich friert er jetzt völlig zu, so dass das Leben auf der Oberfläche unter einem Ozean aus Eis vor sich hinschlummert und darauf wartet, von neugierigen Forschern entdeckt zu werden... Das ist zwar immer noch gewaltig weit hergeholt, entspricht also vielleicht einer Liebesheirat zwischen Putin und Medwedev... ;) aber immerhin ist jetzt der Papst draussen.
 

Kosmo

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Ich schlage dir eine Alternative vor. Warum lässt du das ganze nicht ursprünglich auf einem kleineren Planeten im Sonnensystem spielen? Sagen wir, auf einem, der zunächst zwischen Erde und Mars kreist (etwa die Grösse des Mars hat), und dessen Bahn nur halbwegs stabil ist. Vor 1 Milliarde Jahren oder so fliegt er nahe an der Erde vorbei, und wird in die Tiefen des Sonnensystems geschleudert, während die Erde darauf etwas näher an die Sonne heranrückt und endlich warm genug wird für komplexe Lebensformen (oder so). Durch eine glückliche Fügung entkommt der kleine Planet einer Kollision mit einem Gasriesen, bis er schliesslich mit viel Glück auf einer Bahn im hinteren Kuipergürtels landet (von mir aus wird er auch noch durch eine Kollision zertrümmert, allerdings dürfte es schwierig sein, etwas zu finden, was einen einst lebensfreundlichen Planeten zerstören kann...). Natürlich friert er jetzt völlig zu, so dass das Leben auf der Oberfläche unter einem Ozean aus Eis vor sich hinschlummert und darauf wartet, von neugierigen Forschern entdeckt zu werden... Das ist zwar immer noch gewaltig weit hergeholt, entspricht also vielleicht einer Liebesheirat zwischen Putin und Medwedev... ;) aber immerhin ist jetzt der Papst draussen.
Der Planet steht zwischen Erde und Mars und dort bildet sich Leben, ja unter Umständen sogar eine Zivilisation heraus. Die Erde, die näher an der Sonne ist, braucht aber erst einen Stupser Richtung Sonne, damit sich Leben entwickeln kann. Gut, man kann jetzt sagen, dass der Kleine eben eine passende Atmosphäre hatte. Aber das ist bei der geringen Gravitation und dem vermutlich schwachen bis fehlenden Magnetfeld nicht gerade einleuchtend, wo die Erde doch so viel bessere Voraussetzungen hat.
 

Bynaus

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@Kosmo: Klar. Auch das ist kein besonders realistisches Szenario (vielleicht könnte man den Planeten zwischen Erde und Venus kreisen lassen, um die Sache logischer zu machen - näher zur damals kühleren Sonne - aber da ist einfach so wenig Platz!!!). Aber doch viel realistischer als das erste.
 

mac

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Hallo Thank You Space Expert,


Der Einwand von ‚Ich‘, daß ein Brocken Deines hypothetischen Planeten die nötige Beschleunigung nicht überstehen würde, muß als Erstes umgangen werden.

Ein äußerst unwahrscheinliches Ereignis könnte dafür sorgen.

Warum äußerst unwahrscheinlich?
Du hast vielleicht schon mal gehört, daß die Andromedagalaxie in einigen milliarden Jahren mit unserer Milchstraße 'kollidieren' wird? Aber weil das ja ein so schön schauriges Ereignis ist, bei dem die einschlägigen Boulevardblätter meinen, es ordentlich krachen lassen zu können, hast Du möglicherweise noch nie gehört, daß Kollisionen zwischen Sternen der Andromedagalaxis und der Milchstraße bei dieser Begegnung, mit nicht geringer Wahrscheinlichkeit, nicht ein einziges mal stattfinden werden. Es ist, sogar im Galaktischen Zentrum, einfach viel zu viel Platz zwischen den Sternen, für solche zufälligen Treffer. Nicht anders, nur noch unwahrscheinlicher, sind solche Treffer oder auch nur nahe Vorbeiflüge zwischen Sternen unserer Milschstraße.

Nun, Du brauchst immerhin keinen Treffer - ein sehr sehr unwahrscheinlicher naher Vorbeiflug könnte mit sehr viel Glück, dieses Problem (Verdampfen) entschärfen. Er muß die Bahn Deines Kohleplaneten genügend stören. Sein Sonnensystem soll für dieses Szenario von einem anderen Stern nahe passiert werden. Nahe genug, damit dieser Hoffnungsvolle Kanditat, zufällig gerade auf der für ihn leider falschen, für Dich aber glücklich richtigen Seite, näher bei der Bahn der anderen Sonne ist, während sie gerade vorbei kommt.

Während die nun mit ziemlich hoher Geschwindigkeit an ihm vorüberzieht (einige zehn Millionen km Abstand, schätze ich. Simulieren geht auch, kostet aber mehr Zeit, als ich jetzt habe) zieht sie ihn an, sie beschleunigt ihn auf sich zu, nicht genug, um ihn mitzunehmen oder aus seinem System zu schleudern, aber genug, um ihm eine stark elliptische Bahn um seine Sonne aufzuzwingen, sagen wir, mit einem neuen Apoastron von 10 AE (Astronomischen Einheiten) (etwa so weit, wie bei uns Saturn)

Sonst passiert ihm erst mal nichts. Den vorauseilenden Teil der Oortsche Wolke des anderen Sterns, hat er ohne größere Blessuren überstanden, was auch sehr wahrscheinlich ist. Aber während er sich gerade seinem neuen Apoastron nähert, erwischt ihn doch ein größerer Brocken der rückwärtigen Oortschen Wolke des vorbeiziehenden Sterns (Das ist ein weiteres, ziemlich unwahrscheinliches Ereignis).

Die Trümmer des Einschlages müssen nun ‚nur‘ noch gut 1/5 der im Erdbahnabstand nötigen Energie verkraften, um die Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen (wenn seine Sonne etwa so schwer ist wie unsere). Aber das sollen sie gar nicht, im Gegenteil, es ist beinahe unbedingt nötig, daß möglichst viele bei ihrer Sonne bleiben. Sie sollen ‚nur‘ auf eine noch exzentrischere Bahn beschleunigt werden, bis weit weg von ihrem Stern, sagen wir, bis gut 15000 AE. Du brauchst dafür auch keinen Brocken, der Deinen armen Kohleplaneten komplett zerlegt. Es können aber ruhig viele tausend Brocken aus seiner Kruste (ohne sie dabei zwangsläufig zu zerstören) abgesprengt werden, die wie ein Schrotschuß ins All enteilen. Der größere Teil wird wieder auf seinen Planeten herabstürzen, ein Teil wird in eliptische Umlaufbahnen um den Kohleplaneten geschleudert, aber einige Tausend kleinere Brocken (kg bis Kilotonnen) finden sich dann auf irgendwelchen mehr oder minder stark elliptischen Umlaufbahnen um ihre Heimatsonne wieder. Sie sind dort, für Deine Zwecke, erst mal sicher geparkt.

Nun muß Dein Kohlesystem 'nur' noch unserem Sonnensystem begegnen. Nicht so eng wie gerade, aber der Abstand der beiden Sonnen muß dabei etwas kleiner werden, als der Apoastronabstand der weggeschleuderten Trümmer aus der Kruste Deines Kohleplaneten. Und ihr Apoastron muß zu allem Überfluß auch noch auf der Seite liegen, an der unsere Sonne vorbei kommt. Sagen wir, unsere Sonne zieht in 10000 AE an dessen Heimatsonne vorbei. Kommt unser Brocken rechtzeitig vor seinem höchsten Bahnabschnitt und auch noch in der richtigen Orientierung vorbei, während diese Begegnung stattfindet, dann wechselt er die Sonnen. Je nachdem, wie das alles zusammenpaßt: Abstand, Richtung, Relativgeschwindigkeiten aller Beteiligten, kann er auch in unserem Sonnensystem wieder auf eine stark elliptische Bahn kommen, die ihn weit hinunter in unser System fallen läßt. Bis zum Abstandsbereich des Kuipergürtels oder auch tiefer.

Um ihn nun irgendwann im Abstand des Kuiperbelt zu halten, braucht er dort, in seinem neuen Perihel (weil es jetzt unsere Sonne ist, heißt es nicht mehr Periastron) einen weiteren ‚Tanzpartner‘, auf den er einen Teil seiner kinetischen Energie, die ihn sonst wieder nach ‚oben‘ tragen würde, übertragen kann. Das ist auch wieder extrem unwahrscheinlich. Gibt es einen guten Grund, warum Du darauf nicht verzichten kannst?

So, zunächst als grobe Arbeitsskizze, muß das erst mal genügen.

Herzliche Grüße

MAC
 
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Thank You Space Expert

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Danke für eure Bemühungen. Um gleich auf MAC's Frage zu antworten: Ich brauche etwas rentables aus dem All. Und was ist da besser als der nützliche Rohstoff Kohle.
Nun ist von so vielen Astronomen und generell Wissenschaftlern zu lesen, wie sie nach und nach ihre Erkenntnisse, die man zuvor vielleicht für vollkommen unrealistisch gehalten hat gewinnen. Grob gesagt: Zuerst gibt es aufeinmal um fast jeden Stern ein Planetensystem. Dann sollen in "unmittelbarer Nähe zur Sonne rund 100 Planeten in der habitablen Zone" sein (so formuliert es astronews). Klar, "unmittelbar" muss man im Verhältnis sehen.
Aber das heißt ja lange nicht, dass irgendeiner dieser Planeten dem Szenario wie MAC es darstellte zum Opfer fällt. Ich habe mal geguckt, wie oft sich Sterne so begegnen und fand diese Seite: http://www.scienceblogs.de/astrodic...o-stern-unser-sonnensystem-bekommt-besuch.php
Dort heißt es: " Es zeigte sich, dass es innerhalb eines Abstands von 50 Parsec 156 Sterne gibt, die der Sonne in den letzten 10 Millionen näher als 5 Parsec gekommen sind bzw. in den nächsten 10 Millionen Jahren näher als 5 Parsec kommen werden. Nahe Begegnungen (mit einem Abstand von weniger als einem Parsec) gibt es statistisch gesehen etwa elf Mal in einer Million Jahre. "

Schenke ich dem Mann Glauben und bedenke ich, dass unser Sonnensystem 4,57 Milliarden Jahre alt ist, scheint es so als hätten Begegnungen unserer Sonne mit anderen Sternen recht häufig stattgefunden. Dass dabei wenigstens einmal das MACsche Szenario eintritt, wäre mir persönlich wahrscheinlich genug.

Wie seht ihr das? Unterliege ich hier einem offensichtlichem Denkfehler?
Teilt mir eure Bedenken mit
 

Bynaus

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Ich brauche etwas rentables aus dem All. Und was ist da besser als der nützliche Rohstoff Kohle.

Ach so. Nun, dann bist du wohl definitiv auf dem Holzweg. :)

Es gibt jede Menge Dinge im All, deren Abbau sich lohnen könnte, je nach dem, welcher Markt dafür existiert. Platingruppenelemente, Treibstoff für Raketen, tec.

Aber selbst wenn es auf dem Mond (also direkt vor unserer Haustür) Kohle gäbe, würde sich ihr Abbau energetisch mit Sicherheit nicht lohnen, da der Energieaufwand, zu ihr zu kommen bzw. sie zur Erde zu schaffen, bereits ihren Brennwert übersteigt. Man müsste also mehr Energie aufwenden, als man daraus gewinnen könnte. Zudem: Ohne Sauerstoffatmosphäre kannst du sie nicht einmal verbrennen, und wenn du den Sauerstoff erst aus Wasser (oder sonstwie) herstellen musst, wird das ganze wieder zum energetischen Nullsummenspiel.

Nun ist von so vielen Astronomen und generell Wissenschaftlern zu lesen, wie sie nach und nach ihre Erkenntnisse, die man zuvor vielleicht für vollkommen unrealistisch gehalten hat gewinnen.

Erstens heisst das natürlich nicht, dass man sich irgendwas total unrealistisches aus den Fingern saugen und dann denken kann, dass es irgendwann doch wahr werden könnte. Praktisch alles, was man für total unrealistisch hält, bleibt es auch.

Zweitens sind das zwei ganz verschiedene Schuhe: Geht es um eine weltanschauliche Frage, kann man gewisse Dinge aufgrund gewisser Beobachtungen für plausibel oder weniger plausibel halten, und diese Einschätzung kann sich unter dem Eindruck neuer Erkenntnisse ändern. Geht es aber um eine rein mathematische Frage - wie in deinem Fall - sieht die Sache ganz anders aus. Ein Lotto-Sechser wird immer sehr unwahrscheinlich bleiben, ganz egal, wie viele Fortschritte die Wissenschaft noch macht...

Grob gesagt: Zuerst gibt es aufeinmal um fast jeden Stern ein Planetensystem.

Zwar off-topic, aber wichtig: Das wurde eigentlich nie von irgend jemandem für extrem unrealistisch gehalten. Sicher, so lange es keine Belege dafür gab, wurde darauf beharrt, dass man sich hier auf Spekulationen einlässt, und klar, es gab immer auch eine Minderheit, die dachte, dass Planeten vielleicht wirklich eine ganz seltene Sache sind. Aber wenn Astronomen raten mussten, dann sind sie schon immer davon ausgegangen, dass wohl jeder Stern Planeten hast. Wenn du dir z.B. die frühesten Abschätzungen der Drake-Gleichung ansiehst, ging man damals schon davon aus, dass jeder Stern einen oder zwei Planeten in seiner bewohnbaren Zone hat.

Schenke ich dem Mann Glauben und bedenke ich, dass unser Sonnensystem 4,57 Milliarden Jahre alt ist, scheint es so als hätten Begegnungen unserer Sonne mit anderen Sternen recht häufig stattgefunden.

Weil du die Distanzen gewaltig unterschätzt - 5 Parsec sind immerhin über 16 Lichtjahre. Es gibt empirische Formeln, die diese Begegnungen in Wahrscheinlichkeiten eines nahen Vorbeiflugs giessen. Hier z.B.: http://orbitsimulator.com/formulas/cse.html

Für 4.5 Mrd Jahre und einer Begegnungsdistanz von 1600 AU bekommst du gerade mal einen solchen Vorbeiflug. Jetzt versuch mal, mit einem Planeten einen anderen innerhalb von 1600 AU zu treffen...
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo Thank You Space Expert,

Ich brauche etwas rentables aus dem All. Und was ist da besser als der nützliche Rohstoff Kohle.
Bynaus hat Dir dazu schon einiges geschrieben. Ich will noch ein paar grundsätzliche Worte dazu los werden.

Du möchtest Kohle aus dem Kuipergürtel holen, weil es Dir rentabel erscheint. Daß die Kohle energietechnisch betrachtet nicht rentabel abbaubar ist wurde schon gesagt. Nun könnte man meinen chemietechnisch für Kunststoffe, Medikamente etc. Auch das wäre weit daneben. Man kann Kohlenstoffverbindungen synthetisieren. Einige der dafür in Frage kommenden Syntheseschritte lohnen sich nicht, so lang man an Kohle oder Öl so spottbillig herankommt wie auf der Erde. Das bedeutet aber nicht, daß der Transport aus dem All auch noch dafür sorgt, daß sich diese Syntheseschritte nicht lohnen. Tatsächlich steht das in gar keinem Verhältnis. Und bei einer zukünftigen Weiterentwicklung der Synthesetechnik kannst Du nicht davon ausgehen, daß es damit rentabler würde. Ich würde hier für ein künftiges Geschäftsmodell sogar das glatte Gegenteil fest einplanen. ;) Auch die Kosten für diese Energie mögen zukünftig geringer ausfallen, aber das Verhältnis dieser beiden 'Alternativen' bleibt dabei natürlich gleich.

Für Erdbewohner lohnt die Beschaffung chemischer Elemente aus dem All nur dann, wenn sie im erreichbaren irdischen Gestein wesentlich geringer konzentriert sind, als z.B. in Asteroiden und wenn es dafür auch einen Markt gibt, der den dabei anfallenden Preis für Abbauwürdige Mengen Zahlen kann.

Das Wesen seltener Elemente ist zunächst mal, daß man sie nur selten und in geringen Mengen braucht. Erst wenn sie in größeren und bezahlbaren Mengen zur Verfügung stehen, können sich Märkte entwickeln, die mit größeren Mengen auch etwas anfangen können.

Du mußt daher zunächst mal nach den Elementen suchen (Wikipedia chemische Elemente, Vorkommen) , bei denen es einen großen Konzentrationsunterschied zwischen irdischem Krustengestein und Asteroiden gibt. Bynaus‘ Platingruppenelemente wären da z.B. was. Und dann mußt Du Dir dafür eine sinnvolle Massenanwendung ausdenken, die tausende von Tonnen dieses Elementes braucht und die entsprechende verarbeitende Industrie.

Wenn Du sowas aber bereits aus dem Kuipergürtel holen kannst, statt aus dem Asteroidengürtel, oder den Erdtrojanern, dann stellt sich doch auch die Frage, wieviele Menschen bereits in Weltraumhabitaten leben und für die ist die Energiebilanz nochmal eine ganz andere, als für den Transport zur Erde.

Es ist schade, daß Du uns so wenige Informationen gibst und die auch nur häppchenweise, so daß wir völlig unnötig im Nebel stochern müssen und uns viel Arbeit völlig umsonst machen.

Noch ein Wort zu den Entfernungen.

Wir verkleinern (1:1.000.000.000) die Sonne auf 1,4 m Durchmesser. Dann ist die Erde eine Kirsche mit knapp 13 mm Durchmesser, die in 149 m (anderthalb Sportplätze) um die Sonne fällt. Der Mond ist ein Pfefferkorn mit 3,4 mm Durchmesser und fällt in einem Abstand von knapp 40 cm um die Erde herum.
Der Asteroidengürtel ist in diesem Model ein breites Band, das zwischen 320 bis fast 500 m Abstand um die Sonne herum ‚liegt‘

Der Kuipergürtel ist ein weiteres, noch breiteres Band, das zwischen knapp 6 und gut 10 km Abstand um die Sonne herum ‚liegt‘

Die Oort’sche Wolke dagegen ist wahrscheinlich (da gibt es viel Streit, weil sie kaum zu beobachten ist) eine mehr oder minder gleich verteilte Kugelschale im Abstand zwischen dem äußersten Rand des Kuipergürtels und ca. 15 Millionen km weit draußen (40 mal so weit wie der Mond). In unserem Modell!

Wieder im richtigen Leben, sind das ganz grob 1,5 Lichtjahre oder ganz grob 0,5 Parsec. Es kommt da auf ein paar Hundertmilliarden km nicht mehr an. Da sind wir dann aber erst in dem Abstand, der in der Simulation, von der in dem von Dir verlinkten Artikel die Rede war, als kleinster Abstand heraus kam. 1 mal in der Existenzzeit der Sonne. Ich hatte aber von einigen 10 millionen km geschrieben. Sagen wir 50 Millionen km, gegenüber 15.000.000.000 Millionen km. Das sind aber nur die Radien der beiden Flächen, die Du für diese Rechnung in Beziehung setzen mußt! Der Quotient zwischen den Flächen, die diese Radien aufspannen betragt: 90.000.000.000.000.000. Und so viel unwahrscheinlicher ist auch eine solch nahe Begegnung, wie in meinem Szenario, gegenüber der Begegnung mit HIP 89825.

Herzliche Grüße

MAC
 

Bernhard

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Ähm... was? Woher hast du denn das? Planeten bilden sich nicht aus herumfliegenden Trümmern einer Supernova. Bei den Temperaturen und Gasgeschwindigkeiten, die dort so vorherrschen, bekommst du höchstens Körner von ein paar Mikrometern Durchmesser raus.
Hallo Bynaus,

es war vielleicht zu unklar ausgedrückt, aber ich wollte eigentlich nur daran erinnern, dass Supernovae bei der Entstehung unseres Sonnensystems (angeblich) eine wichtige Rolle gespielt haben. Man liest auch immer wieder, dass alle natürlich vorkommenden Elemente mit mehr Protonen als bei Eisen nur in Supernovae gebildet werden und von diesen Elementen gibt es auf der Erde doch eine ganze Menge.
 
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