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Chaos im Sonnensystem

Von / 28. April 2008 / 12 Kommentare / Seite 3 von 3 / Auf einer Seite lesen
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Und der Weltuntergang?

Auch wenn Laskar gezeigt hat, dass das Sonnensystem chaotisch sein kann und das die Möglichkeit einer Kollision zwischen Venus und Merkur besteht, brauchen wir uns hier kaum Sorgen zu machen. Die Erde verhält sich wesentlich gesitteter als Merkur und die Wahrscheinlichkeit, dass sie mit einem der anderen Planeten kollidiert ist noch viel geringer als bei Merkur. Außerdem handelte es sich hier um sehr lange Zeiträume – in den nächsten Millionen bis Milliarden Jahren wird uns wohl nichts passieren.

Aber auch wenn keine Weltuntergangsschlagzeilen dabei rausspringen ist das ein sehr interessantes Forschungsthema. Besonders, wenn man nicht nur unser Sonnensystem betrachtet sondern auch die extrasolaren Planeten. Die haben nämlich oft jetzt schon sehr große Exzentrizitäten – und eventuelle Instabilitäten brauchen weniger Zeit um zu wirken.

Chaotisches Verhalten und Kollisionen findet man also nicht nur bei Asteroiden; auch die größeren Körper sind davon betroffen. Aber dieses Chaos hat nicht immer nur katastrophische Folgen. Ohne dieses Chaos wären wir außerdem gar nicht hier – aber dazu mehr in einem der nächsten Posts (auch dann ist übrigens wieder eine Arbeit von Laskar involviert)

LASKAR, J. (2008). Chaotic diffusion in the Solar System Icarus, 196 (1), 1-15 DOI: 10.1016/j.icarus.2008.02.017


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Kommentare (12)

  1. #1 L. Carone
    28. April 2008

    Wurde zumindest in Spon besprochen:

    https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,549271,00.html

  2. #2 florian
    29. April 2008

    Danke! SpOn hab ich irgendwie übersehen…

    Die haben ja sogar das gleiche unpassende Bild wie ich verwendet 😉 (Eigentlich stammt das von ner NASA Presseaussendung. Dort wird beschrieben wie in ner Staubscheibe um nen anderen Stern zwei Pluto-große Körper kollidieren und dabei Staub erzeugen, denn man beobachten konnte)

  3. #3 Birgit
    29. April 2008

    Natürlich les ich hier mit und wenn man schon mal “zitiert” wird:

    Ich find es interessant, dass Jaques Laskar nach so langer Zeit doch wieder sein altes Thema aufgegriffen hat und mit den neuen Informationen auch vom japanischen Team hätt ich große Lust meinen alten – leider sehr langsamen – Linux Rechner wieder anzuwerfen und auch meine Ergebnisse nochmal anzusehen und eventuell zu wiederholen bzw. auszuweiten. Mal schaun wann mir meine Hauptbeschäftigung dazu Zeit lässt 😉

    Das Problem der vereinfachten Bewegungsgleichungen habe wir damals schon unserer Arbeitsgruppe diskutiert. Ich bin auf jeden Fall schon gespannt, was die weiteren Berechnungen von Laskar bringen!

  4. #4 Andylee
    1. Mai 2008

    Also ich habe das noch nicht so ganz verstanden.

    Sind diese Sachen so schwer zu berechnen, weil die Daten über die Planeten noch nicht genau genug sind?
    Sind die “Regeln” dieser Simulationen noch nicht perfekt?
    Oder sind es einfach zu viele Daten, als dass man das genau berechnen könnte, zuviele Variablen und Einflüsse?

    Andylee

  5. #5 florian
    2. Mai 2008

    Naja – Daten über die Planeten hat man alle die man braucht. Es liegt vor allem erstmal an den enorm langen Zeitäumen. Bei so einer numerischen Integration muss man sich ja immer Schritt für Schritt von der Gegenwart in die Zukunft vortasten. Die Schrittweite muss dabei klein genug sein, um vernünfige Ergebnisse zu kriegen. Merkur z.b. ist der innerste Planet und bewegt sich deswegen am schnellsten um die Sonne (eine Umrundung dauert ~115 Tage). Um diese Bewegung einigermassen vernünftig auflösen zu können, sollte die Schrittweite in etwa ein paar Tage betragen. Und wenn ich nun eben z.B. 10 Milliarden Jahre bei einer Schrittweite von 2 Tagen berechnen will, dann sind das knapp 2 Billionen Schritte – und in jedem Schritt müssen die Bewegungsgleichungen für alle Planeten numerisch gelöst werden. Das dauert dann halt einfach ein bisschen – selbst bei den schnellen Computern 😉 Und wenns fertig ist, dann hat man erst eine Simulation – um vernünftige Aussagen machen zu können muss man das ganze öfters mit verschiedenen Parametern wiederholen (Laskar hat 1001 Simulationen durchgeführt).

  6. #6 T. T.
    5. Mai 2008

    Also Florian,
    ich bitte Dich, wenn Du nicht ein mal die Infrarotfotos von Uranus (von Miranda ganz zu schweigen) einigermassen logisch wahrnehmen kannst, was willst Du eigentlich noch in der Astronomie? Willst Du eigentlich nur die alten Kamele verbreiten?
    Hast Du keine andere Möglichkeit deine Brötchen zu verdienen?

    Gruß
    TT

  7. #7 florian
    5. Mai 2008

    Ah – der Herr Tumalski! Schön, dass auch sie mein Blog gefunden haben!
    Die Beleidigungen ignorier ich jetzt mal – und auch darüber, wer von uns zur logischen Wahrnehmung unfähig ist sag ich lieber mal nix.

    Übrigens: einer meiner nächsten Blogbeiträge beschäftigt sich mit der Entstehung des Mondes. Ich hoffe, sie ertragen es, wenn ich ihre “Theorie” dann nur am Rande erwähnen werde 😉

  8. #8 L. Carone
    5. Mai 2008

    Ich glaub, womit Andylee hier Probleme hat, ist, dass wir mit chaotischen Systemen rechnen. Also, dass selbst winzigste Unsicherheiten in der Messung am Anfang auf langen Zeitskalen zu immensen Unterschieden führen können. Da aber immer und jede Messung mit Fehlern und Unsicherheiten behaftet ist und immer behaftet sein wird, kann man immer “nur” sagen, welche Szenarien möglich und welche wahrscheinlicher sind als andere. Die Planetenkollision ist eine Möglichkeit, aber eine sehr unwahrscheinliche.

    Das gleiche gilt übrigens auch für Asteroidenbahnen und die Kollisionswahrscheinlichkeit mit der Erde. Für kurze Zeiten kannst Du eine relativ genaue Vorhersage treffen, aber wenn es über längere Zeiträume geht, dann kannst Du mit Hilfe von Computern “ausprobieren”, was alles möglich ist (Simulation), indem Du mit leicht unterschiedlichen Anfangswerten rumrechnest und das machst Du dann ganz oft und daraus bestimmst Du dann, wie wahrscheinlich bestimmte Szenarien sind. Welches von den durchgespielten wirklich eintritt, das kann Dir genausowenig jemand sagen, wie jemand vorhersagen kann, was Du als nächstes würfeln wirst. Ich kann Dir aber sagen, dass Du mit einem sechsseitigen Würfel unmöglich eine 7 würfeln kannst und dass Du bei 1000 Würfen höchstwahrscheinlich die Zahl sechs ungefähr 167 mal werfen wirst.

    Willkommen in der modernen Wissenschaft, wo wir uns schon vor Jahrzehnten vom reinem Determinismus verabschiedet haben! Aber immerhin sind wir erwachsen genug, damit konstruktiv weiterzuarbeiten, anstatt wie kleine verzogene Gören rumzumaulen, dass das ja alles Sch*** ist mit der Wissenschaft 😉

  9. #9 florian
    5. Mai 2008

    @Ludmila: also besser hätte ichs auch nicht erklären können 😉

    Und die “Theorien” des Herrn Tumalski sind ja eigentlich eher dein Revier: “The photos below prove, that the idea about the spherical symmetry of the inner
    structures of the celestial bodies was one of the biggest mistakes made
    by science in the XX century. “     – für mich als Dynamiker sind die Himmelskörper sowieso nur Massenpunkte; mit den inneren Aufbau müssen sich die Planetologen rumschlagen… 😉

  10. #10 L. Carone
    5. Mai 2008

    @Florian: Wah! Bist Du des Wahnsinns?

    Naja, dann will ich mal nicht so sein:
    Fotos-Schmotos! Willst Du den inneren Aufbau der Körper bestimmen, gibt es verschiedene Ansätze:
    a) die Rotation des Körpers über einen längeren Zeitraum beobachten, Abplattung, Keiselbewegung etc.
    b) bei einem Stern machst Du Helioseismologie
    c) auf der Erde stellst Du Erdbebendetektoren auf und analysierst die Laufzeit und Wellenform.
    d) Du misst das Schwerefeld des Körpers und das in sehr, sehr hoher Auflösung.
    e) Du simulierst die Entstehung von Planeten und Sternen.

    Hmm, und wer macht d) ? Jepp, wir machen das u.a.

    Mind. 5 verschiedene Ansätze, die alle das gleiche sagen: Spherical symmetry, Baby! And no shit! 😉

    Hmm, wär eigentlich mal wieder ein eigener Blogeintrag wert…

  11. #11 Kurt Kowalsky
    12. Dezember 2010

    So ganz kann ich die Weltuntergangberuhigungsparole nicht nachvollziehen. In etwa 0,9 Milliarden Jahren überschreitet die mittlere Temperatur auf der Erdoberfläche den für höhere Lebewesen kritischen Wert von 30 °C. (Nach einigen Klimaaktivisten ist das aber bereits in zehn Jahren der Fall.) Und jetzt mache ich mir doch ernsthaft Sorgen, dass vielleicht schon 500 Jahre früher, dieser Merkur zu spinnen anfängt. Den stabilisieren wir mit einem Sonnensegel. Wie kann man da so ruhig bleiben? Alle Eigenheimbesitzer werden mir sicherlich zustimmen. 🙂

  12. #12 Thomas J
    12. Dezember 2010

    @Kowalsky

    Du hast keine Ahnung, vor was für Problemen eigenheimbesitzer sonst noch stehen 🙂
    https://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alpha-centauri-mallorca–2002-ID1208358755584.xml