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Der Thread über Exoplaneten

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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von seeker » 21. Mär 2013, 13:03

Man kann bei roten Zwergsternen auch über das Anthropische Prinzip argumentieren:
...
Ein ähnliches Argument gilt aber nun auch für die Häufigkeit der M-Zwerge. Es gibt sehr viel mehr M-Zwerge als G-Zwerge wie die Sonne. Dennoch umkreist unsere Erde keinen M-Zwerg. Das macht es wahrscheinlich, dass M-Zwerge zumindest für die Entwicklung höheren Lebens eher suboptimale Bedingungen bieten könnten. Ein Argument ist die wahrscheinliche gebundene Rotation. Ein anderes, dass die tief konvektiven Roten Zwerge auch gerne mal Flares erzeugen, die erheblich stärker als die der Sonne sind, und sich bei einem eng umlaufenden Planeten umso verheerender auswirken würden.

Die Möglichkeit, dass wir zufällig auf einem “Minderheiten-Planeten” ist natürlich auch gegeben, allerdings mit geringerer Wahrscheinlichkeit, wenn es doch so viel mehr Planeten in der habitablen Zone von M-Zwergen gibt.
http://scienceblogs.de/astrodicticum-si ... s-gedacht/
(Kommentar von Alderamin)

Häufige starke Flares... doch nicht ganz so ruhig?

Auf einem Planeten mit gebundener Rotation würdest du dich nicht sehr wohl fühlen, gravi:

Auf der Tagseite ist es zu heiß, auf der Nachtseite zu kalt.
Einigermaßen akzeptable Temperaturen würde es wahrscheinlich nur in den Dämmerungszonen und den Tagseiten nahe der Polarregionen geben.
Es gibt außerdem ständig starke Stürme, die diese Temperaturgefälle ausgleichen.

Eine weitere Frage ist, ob das Spektrum des Lichts eines M-Zwergs für Photosynthese (genügend) geeignet ist?


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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von gravi » 21. Mär 2013, 18:48

Deine Argumente kann ich durchaus akzeptieren, Du hast ja Recht. So ganz ruhig sind die Kameraden dann doch nicht, denn durch ihr Magnetfeld erzeugen sie tatsächlich reichlich Flares. Einerseits strahlen sie hauptsächlich im IR- Bereich (schööön, Wärme! :wink: ), die Flares aber werden wohl durch intensive UV- und Röntgenstrahlung eine etwaige Planetenoberfläche sterilisieren.

Um mir aber nicht jede Hoffnung zu nehmen: Ein Planet könnte ja durchaus auch ein gutes Magnetfeld aufweisen und ihn damit abschirmen. Und tüchtig Sauerstoff in der Atmosphäre würde das UV absorbieren...ein wenig muss aber zur Oberfläche gelangen, von wegen einer gesunden Hautfarbe!

Gruß
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Frank » 23. Mär 2013, 20:25

gravi hat geschrieben:Deine Argumente kann ich durchaus akzeptieren, Du hast ja Recht. So ganz ruhig sind die Kameraden dann doch nicht, denn durch ihr Magnetfeld erzeugen sie tatsächlich reichlich Flares. Einerseits strahlen sie hauptsächlich im IR- Bereich (schööön, Wärme! :wink: ), die Flares aber werden wohl durch intensive UV- und Röntgenstrahlung eine etwaige Planetenoberfläche sterilisieren.

Um mir aber nicht jede Hoffnung zu nehmen: Ein Planet könnte ja durchaus auch ein gutes Magnetfeld aufweisen und ihn damit abschirmen. Und tüchtig Sauerstoff in der Atmosphäre würde das UV absorbieren...ein wenig muss aber zur Oberfläche gelangen, von wegen einer gesunden Hautfarbe!

Gruß
gravi

Damit hast du das Problem mit der synchronisierten Eigendrehung immer noch nicht gelöst. Deswegen bin ich auch der Meinung es Leben. eher um einen gelben Stern alla unserer Sonne geben wird.
Die roten Zwerge sind so leuchtschwach ,dass es für die Astronomen natürlich einfacher ist Planeten in deren Nähe direkt zu beobachtetn. Ob da nicht auch oftmals der Wunsch. Vater des Gedanken ist ? ;j
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von gravi » 24. Mär 2013, 18:21

In den Übergangszonen solcher Planeten könnten aber annehmbare Bedingungen herrschen.
Zudem geht das Leben manchmal seltsame Wege - ich würde daher nichts ausklammern.

Gruß
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Stephen » 25. Mär 2013, 15:44

Hallo zusammen,
laut http://www.drfreund.net/astronomy_planets.htm steht der aktuelle Counter jetzt bei 861 erkannten Exo-Planeten. Soweit ich weiß, wurde davon bisher ein einziger als "erdähnlich" bezeichnet, diese Ansicht aber kurz darauf wieder revidiert.

Ich denke - aber das ist natürlich nur meine ganz persönliche Meinung - dass der Counter schon die eine oder andere Null mehr (bzw. zusätzlich) am Ende braucht, damit wir "fündig" werden - ab einer Million entdeckter Objekte könnte es vielleicht spannend werden...

Ich halte Leben im Universum (außer dem unseren) durchaus für möglich. Aber es wird - wenn überhaupt - eine von wenigen absoluten Ausnahmen sein...

Ein Kumpel von mir hat aber mal gefragt: "Könnte es nicht eine Galaxie geben, wo es von Leben nur so wimmelt?" Tja, kann man auch nicht ausschließen ;)

Gruß
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von gravi » 25. Mär 2013, 19:24

Ich bin davon überzeugt, dass es irgendwo dort draußen auch Leben geben wird, in welcher Form auch immer.
Aber es werden nicht sehr viele Planeten sein, die wirklich Leben tragen. Und es ist noch viel unwahrscheinlicher, dass wir jemals einen aufspüren werden. Aber die Hoffnung stirbt ja bekanntlich zuletzt...

Gruß
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von seeker » 26. Mär 2013, 09:06

Einfaches Leben könnte man sich auf Planeten um rote Zwergsterne schon viel eher vorstellen - das ist ja viel robuster.

Was ist eigentlich, wenn ein Planet mit gebundener Rotation so nahe an seiner Sonne ist, dass auf seiner Nachtseite erträgliche Temperaturen herrschen?
Auf der Nachtseite (und unter der Oberfläche) könnte Leben vor gefährlichen Flares geschützt sein.
Ich weiß allerdings nicht, was mit der Atmosphäre eines solchen Planeten geschen würde.
Schutz vor Stürmen könnten auch Höhlen und Spalten bieten. Es kann außerdem stabile windgeschützte Zonen geben (wie z.B. ein Auge eines Orkans).

Könnte sich Leben außerdem noch andere Energiequellen statt nur Strahlung und chemischer Energie nutzbar machen?
Bei den dortigen Verhältnissen:
Temperaturwechsel bzw. -Differenzen, Druckwechsel, Reibung und Bewegungsenergie, el. Energie (durch die Stürme), etc. ?

Wie lange dauert es nach der Entstehung eines solchen Sonnensystems, bis nahe Planeten ihre Rotation so stark verlangsamen, dass sie zu einer gebundenen Rotation wird? Wie entwickeln sich solche Systeme nach ihrer Entstehung?

Grüße
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von gravi » 26. Mär 2013, 19:12

Das sind viele Fragen...zum Leben: alles ist denkbar oder möglich. Wir wissen doch z.B., dass in der Tiefsee, in absoluter Dunkelheit, ohne brauchbare Nahrungsquellen, noch immer Leben zu finden ist. Warum also nicht auch auf der Nachtseite eines solchen Planeten?

Wie lange es dauert, bis eine Rotation gebunden wird, kann ich auch nicht sagen. Das ist sicher abhängig von den Massen beider Körper und ihrer Distanz, auch von der Dichte des Planeten und seinem Aggregatzustand. Sicherlich aber ein Prozess, der über viele Millionen Jahre andauern wird.

Gruß
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Skeltek » 27. Mär 2013, 22:59

Wie ich bereits vor längerem gesagt habe, können sich Lebensformen wie wir sie kennen(ich gehe nicht ins Detail, um diesmal keine sinnfreien Nörgeleien auszulösen), nur entstehen oder existieren, wenn ein relativ gleichbleibendes Gebiet mit einem Konzentrationsgefälle an niederentropischen zu höherentropischen Materialien zu finden ist. Dabei ist ein ständiger Energiefluss festzustellen, der in der Regel einem antiparallel gerichtetem Materialfluss entgegengesetzt ist.

Das ist die Grundlage dafür, dass sich ein ständig wiederholender/periodischer Prozess auf irgendeiner Querschnittsfläche entlang des Energieflusses überhaupt bilden kann. Dieser bleibt eigentlich auch nur längerfristig aufrecht, wenn er Zerstörung oder Beschädigung durch Vervielfältigung oder Wachstum wieder ausgleichen kann. Eine extrem langsame Veränderung dieses Lebensraumes stellt auch sicher, dass Anpassung durch Mutation eine angemessene Wahrscheinlichkeit erhält.

Egal wie der Planet aussieht: Der ständige Energienachschub der niederentropische Zustände herstellt die dann verarbeitet werden können ist für ein langfristiges Bestehen und Weiterentwicklung unabdingbar.
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Stephen » 28. Mär 2013, 11:41

Hallo zusammen,
seeker hat geschrieben:Einfaches Leben könnte man sich auf Planeten um rote Zwergsterne schon viel eher vorstellen - das ist ja viel robuster.
Sehe ich nicht ganz so optimistisch...

Ein selbst nicht rotierender Planet müsste wirklich sehr nahe um seine Sonne kreisen, damit auf der Nachtseite noch erträgliche Temperaturen (sagen wir mal spaßeshalber: über 0 Grad Celsius) herrschen. In unserem Sonnensystem wäre das unmöglich, da das Gebilde von der Sonne sofort verschluckt werden würde. Um einen roten Zwergstern herum wäre das vielleicht denkbar. Die Frage ist, ob sich eine Atmosphäre oder gar ein Magnetfeld unter solchen extremen Bedingungen überhaupt stabilisieren könnten; das wiederum halte ich für sehr unwahrscheinlich: Auch ein Roter Zwerg ist nun einmal eine Sonne und bläst seinen Sonnenwind ab, ggf. ist sogar mit Eruptionen zu rechnen. Tödlich für einen Trabanten in unmittelbarer Nähe.

Aber vielleicht kommt Leben auch ohne Magnetfeld und ohne Atmosphäre zustande - was ich persönlich allerdings auch extremst bezweifle...

Meine Einschätzung deshalb: Es wird anderes Leben als unseres im Universum geben. Aber: um das zu finden, ist die Suche nach der sprichwörtlichen Nadel im Heuhaufen eher ein Kinderspiel ;)

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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von gravi » 28. Mär 2013, 18:55

Ich hatte ja mal am Beispiel System Gliese 581 aufgezeigt, wie und wo die Wissenschaft eine habitable Zone sieht:

http://abenteuer-universum.de/sterne/rozwerg.html#glie

Ein großes Problem sehe ich allerdings bei der Geschichte und stelle das hier mal als Frage in den Raum:
Wenn ein Planet wie dieser Gliese 581 g eine gebundene Rotation aufweist, kann er dann überhaupt noch ein Magnetfeld aufweisen? Das kann ja nur existieren, wenn im Innern ein Metallkern rotiert...
Und ohne Magnetfeld wäre er schutzlos den Sonnenwinden/eruptionen ausgeliefert!

Gruß
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Frank » 28. Mär 2013, 21:01

Die Frage die ich mir schon lange stelle. Ist Leben fähig sich soweit zu spezilisieren, dass es gegen Stra hlung soweit immun ist , dass ein Magnetfeld gar nicht wichtig ist?
Wir können und halt nur das vorstellen, was wir von der Erde. her kennen.Da Leben an den Blacksmmokern blüht, wissen wir doch eigenntlich im Grunde gar nichts. Wer weis schon was das Leben für Wege geht, oder irgendwo gegangen ist?
Mir brennt es auf der Seele und hoffentlich finden wir bald ein Lebenszeichen,Bis jetzt sind halt alles nur Spekulationen. Europa ist auch noch so ein Kandidat, aber die Missionen werden immer weiter nach hinten verschoben und ich mache mir manchmal Sorgen, ob meine Lebensspanne nochh ausreicht.
Ich weis, Geduld ist nicht gerade eine meinet Stärken. ;j
Mit freundlichen Grüßen

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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Skeltek » 29. Mär 2013, 00:21

Was meinst du jetzt damit dass der Erdkern rotiert? Die Winkelgeschwindigkeit Innen dürfte sich doch von der Außen praktisch kaum unterscheiden.
Hätte eher intuitiv gedacht, daß das Magnetfeld durch die Summe der Elektronen zustande kommt, die sich in der Summe langsam gegen die Erdrotation bewegen?
Die Bewegung der Erde durch das Sonnenmagnetfeld und die Sonnenabstrahlung induziert ein elektrisches Gefälle im Erdeisenkern, das entgegen der Erddrehung täglich weiter wandert?

Habe kaum eine Ahnung von dem Thema, aber es erscheint mir irgendwie abstrus zu glauben, dass sich unser Erdkern in irgendeiner relevanten Weise schneller oder langsamer dreht als die Erdkruste. Ich schätze den Winkelgeschwindigkeitsunterschied unterhalb einer Planetenoberfläche auf nicht mehr als 1% abweichend; und das wäre schon recht viel denke ich.

Und ich glaube auch, dass der Anteil der flüssiggepressten Erdmassen unterhalb der Kontinentalplatten mehr zum Elektronenfluss beiträgt als der Erdeisenkern.
Vermutlich gibt es an zum Äquator parallelen Kontinentalplattengrenzen(wo die Erdkruste besonders dünn ist und die leitende viskose Schicht dicker ist) auch Inhomogenitäten, weil das Magnetfeld hier wohl eher vertikal zum Elektronenfluss unter den Platten sein wird als parallel zur geographischen Nord-Süd-Achse.

Im Laufe der Hunderttausenden heizt sich das Material durch den Fluss weiter auf, wird leitfähiger, baut Druck auf usw. Ein größerer Vulkanausbruch könnte den Druck dann soweit unterhalb abbauen und die Leitfähigkeit verändern, dass sich den Elektronenstrom in relativ kurzer Zeit neue Bahnen frei schmilzt, bis es dort dann wieder einen Ausbruch gibt usw


Zurück zum Thema:
JEDER Planet unseres Sonnensystems hat ein seiner Rotationsgeschwindigkeit entsprechendes Magnetfeld.
Die beiden Ausnahmen sind:
Mars(vermutlich zu wenig Druck und zu kalt)
Pluto(0,06g und EXTREME Kälte, zu weit weg von Sonne und recht lange Rotationsdauer summieren sich auf und geben keinem Magnetfeld eine Chance)

Venus würde ich nur ungerne in diese Liste aufnehmen, mit über 240 Tagen Rotationsdauer könnte man das Magnetfeld im Vorbeiflug vermutlich gar nicht wirklich messen.

Bis auf Mars und Pluto hat jeder Planet im Sonnensystem ein seiner Rotationsgeschwindigkeit hinnehmbar adäquates Magnetfeld. Haben die jetzt alle Eisenkerne?
Sogar Merkur weist bei seiner geringen Größe und immerhin fast 60 Tagen Rotationsdauer noch ein schwaches Magnetfeld auf! (glaube weniger als 1% der Erde, aber immerhin)
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von seeker » 29. Mär 2013, 11:43

Fragen wir Wikipedia:
Erdmagnetfeld
...
Entstehung und Aufrechterhaltung (Geodynamo)
...
Über die Entstehung des Erdmagnetfeldes gibt es verschiedene Theorien. Es handelt sich um ein bisher unvollständig formuliertes Problem aus der Magnetohydrodynamik. Sicher ist, dass im äußeren Erdmagnetfeld eine Energie (der Größenordnung 1018 Joule) gespeichert ist und vermutlich die Energie im inneren Feld (innerhalb des Erdkörpers) um zwei Größenordnungen höher liegt. Das Erdmagnetfeld speichert auch einen Drehimpuls.

Nach der gängigen Theorie geht das Magnetfeld der Erde vom Erdkern aus. Für die Entstehung von planetaren Magnetfeldern müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

Es muss eine große Menge einer elektrisch leitenden Flüssigkeit oder eines solchen Gases vorhanden sein. Diese Bedingung erfüllt auf der Erde der flüssige äußere Erdkern, der stark eisenhaltig ist und den inneren festen Kern aus nahezu reinem Eisen umschließt. Anmerkung: Eisen oder Nickel sind dort nicht (ferro-)magnetisierbar, weil sie eine Temperatur weit über ihren Curie-Temperaturen aufweisen. Damit sind diese Materialien dort selbst nicht magnetisch, sondern können nur durch ihre Bewegung, als bewegte Ladungsträger, ein Magnetfeld bewirken. Dafür müssen sie aber zusätzlich ionisiert sein, was bei den hohen Temperaturen aber wieder eher gegeben ist.

Es muss eine Energiequelle vorhanden sein, damit sich das flüssige leitende Material im Erdkern durch Konvektion bewegt. Man vermutet einheitlich, dass der Erdkern sehr heiß ist (einige Schätzungen liegen bei 5000 °C, also in etwa so heiß wie die Sonnenoberfläche). Energiequellen sind die thermische Energie aus der heißen Vergangenheit der Erde und freiwerdende Kristallisationswärme durch das langsam fortschreitende Erstarren des äußeren Kerns.

Der Planet muss rotieren. Wie die Luftmassen der Erdatmosphäre werden auch die Konvektionsströme im Erdinneren durch die Corioliskraft, also durch ihre eigene Trägheit abgelenkt und auf eine Schraubenbahn gezwungen. Durch diese Verwirbelungen der Konvektionsströme und damit auch der Feldlinien erhöht sich die magnetische Feldstärke.
...
Als Ursache des Erdmagnetfeldes gelten Konvektionsströme im äußeren flüssigen Erdkern, die durch den Temperaturunterschied zwischen dem festen inneren Erdkern und dem Erdmantel aufrechterhalten werden. Dabei handelt es sich um flüssiges Eisen mit insgesamt dem sechsfachen Mondvolumen. Gemäß dem dynamoelektrischen Prinzip wird durch die Bewegung der elektrisch leitfähigen Schmelze in einem schwachen Ausgangsmagnetfeld ein elektrischer Strom induziert, der seinerseits ein Magnetfeld aufbaut. Es führt zu einer verstärkten Induktion und erzeugt das Magnetfeld der Erde. Man spricht daher auch vom Geodynamo. Eine Fließbewegung im 3000 km mächtigen Erdkern von wenigen Metern pro Jahr genügt, um das beobachtete Dipolmoment aufzubauen. Die Polarität des Magnetfelds hängt von der Orientierung des elektrischen Feldes ab. Simulationsrechnungen zeigen, dass es periodisch zu chaotischen Störungen kommt, die zu einer Umpolung des Magnetfeldes führen.

Das Erdmagnetfeld wird also aus der kinetischen Energie des Erdkerns erzeugt. Die Konvektion der Schmelze kann auch als Rotationsbewegung angesehen werden, die das Bestreben hat, die ursprüngliche Richtung der Rotationsachse, ähnlich einem Foucaultschen Pendel, beizubehalten. Dieses ist eine alternative Beschreibung für die Ablenkung durch die Corioliskraft (siehe weiter oben). Daher liegen die magnetischen Pole etwa in der Nähe der geographischen Pole.

Möglicherweise tragen auch die von Mond und Sonne ausgehenden Gezeitenkräfte zur Entstehung des Erdmagnetfeldes bei. Durch sie wird die Erde in ihrer Rotation allmählich abgebremst (siehe Langfristige Änderungen der Erdrotation). Die Gezeitenkräfte wirken dabei auf den Erdmantel stärker als auf den Erdkern, denn der größere Radius des Erdmantels führt zu einem größeren Unterschied der Anziehung durch den Mond, da die dem Mond zu- und abgewandten Bereiche des Erdmantels weiter voneinander entfernt sind als die entsprechenden Bereiche des Erdkerns. In der Konsequenz bedeutet die stärkere Abbremsung des Erdmantels, dass der innere Erdkern ein wenig schneller rotiert als der Erdmantel, was nicht zuletzt durch die Wirkung des äußeren flüssigen Erdkerns als reibungsarmes Medium ermöglicht wird. Durch die schnellere Rotation des festen Erdkerns gegenüber dem Erdmantel wird ein elektrischer Strom induziert, der das Erdmagnetfeld hervorruft.

Mittlerweile kann man diese als Superrotation bezeichnete schnellere Drehung des Erdkerns tatsächlich nachweisen. Erdbebenwellen zeitlich verschiedener Erdbeben vom selben Entstehungsort, die durch den Erdkern laufen, werden mit wachsendem Zeitabstand immer unterschiedlicher im Erdkern abgelenkt. Der unterschiedliche Ankunftspunkt auf der gegenüberliegenden Erdseite kann dabei gemessen werden. Die Ablenkungsunterschiede rühren sehr wahrscheinlich von Inhomogenitäten des inneren festen Kerns her, die durch eine leicht schnellere Drehung des Kerns ihren Ort ändern. Aus diesen Analysen ergibt sich, dass der innere Erdkern 0,3° bis 0,5° pro Jahr schneller als der Erdmantel und die Erdkruste rotiert. Damit macht er etwa alle 900 Jahre eine zusätzliche Drehung. Man geht jedoch aktuell davon aus, dass diese Superrotation durch den Geodynamo selbst und nicht durch die Gezeiten angetrieben wird, das heißt, dass die Superrotation eine Folge, aber nicht die Ursache des Geodynamos ist. Neuere Untersuchungen gehen derweil nur noch von 0,1°-1° Superrotation in einer Million Jahre aus.[10]

Die Driftgeschwindigkeit stimmt betragsmäßig annähernd mit derjenigen überein, die auch bei der Verschiebung der Südatlantischen Anomalie beobachtet wird. Die Vorzeichen sind jedoch entgegengesetzt: Während die SAA nach Westen driftet, muss eine Superrotation die gleiche Drehrichtung wie die Erde besitzen und deshalb nach Osten zeigen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Erdmagnetf ... odynamo.29

Grüße
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von seeker » 29. Mär 2013, 12:04

gravi hat geschrieben:Wenn ein Planet wie dieser Gliese 581 g eine gebundene Rotation aufweist, kann er dann überhaupt noch ein Magnetfeld aufweisen?
Ich würde sagen: Ja! Die Frage ist: Wie stark kann es sein?

Auch eine gebundene Rotation ist eine Rotation. Es ist nur so, dass in diesem Fall die Eigendrehung gleich der Drehung um den Zentralstern ist.
Wenn also ein Planet in einer gebundenen Rotation z.B. in 10 Tagen seine Sonne umkreist, dann entspricht das auch einer Eigenrotation um die eigene Planetenachse von 10 Tagen.
So schnell wie die Eigenrotation der Erde ist das freilich nicht.
Stephen hat geschrieben:Sehe ich nicht ganz so optimistisch...

Ein selbst nicht rotierender Planet müsste wirklich sehr nahe um seine Sonne kreisen, damit auf der Nachtseite noch erträgliche Temperaturen (sagen wir mal spaßeshalber: über 0 Grad Celsius) herrschen. In unserem Sonnensystem wäre das unmöglich, da das Gebilde von der Sonne sofort verschluckt werden würde. Um einen roten Zwergstern herum wäre das vielleicht denkbar. Die Frage ist, ob sich eine Atmosphäre oder gar ein Magnetfeld unter solchen extremen Bedingungen überhaupt stabilisieren könnten; das wiederum halte ich für sehr unwahrscheinlich: Auch ein Roter Zwerg ist nun einmal eine Sonne und bläst seinen Sonnenwind ab, ggf. ist sogar mit Eruptionen zu rechnen. Tödlich für einen Trabanten in unmittelbarer Nähe.
Das ist schon richtig. Erträgliche Temperaturen auf der Nachtseite können m. E. hauptsächlich nur durch Winde und Flüssigkeitsströmungen hergestellt werden, die die Wärme von der Tagseite zu der Nachtseite transportieren.

Ob unsere Lebewesen in der Tiefsee und 1 km im Gestein der Erde ein Magnetfeld brauchen weiß ich nicht.
Es geht da eher darum, was nötig ist damit ein Planeten mehrere Milliarden Jahre lang ununterbrochen lebensfreundliche Nischen bilden kann?
Kann er das, wenn seine Atmosphäre einen starken Sonnenwind ausgesetzt ist, wenn ihn öfter Flares streffen und er kein oder nur ein schwaches Magnetfeld hat?

Leben - wenn erst einmal vorhanden - ist sehr sehr zäh.
Daher geht es auch eher um die Frage, was nötig ist, damit Leben erst einmal auf einem Planeten entstehen und sich dort festsetzen kann?
Dies ist die entscheidende Frage, die zuallererst zu beantworten wäre und die wir leider immer noch nicht beantworten können.

Die Vorstellung, man bräuchte dazu nur ein wenig flüssiges Wasser, Dreck mit den richtigen Elementen und noch ein paar Blitze und genügend Zeit zum Köcheln lassen ist da sicherlich zu einfach - um nicht zu sagen völlig naiv.

Man könnte sich aber auf der anderen Seite sogar Leben auf Planeten vorstellen, die gar keine Sonne umkreisen, sondern als Einzelgänger durchs All driften.
In dem Fall muss die Energiequelle einfach vom Planeten selbst kommen: Vulkanismus, etc.


Grüße
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Stephen » 29. Mär 2013, 14:47

Kleine Korrektur, ist mir eben erst aufgefallen:
Stephen hat geschrieben: Die Frage ist, ob sich eine Atmosphäre oder gar ein Magnetfeld unter solchen extremen Bedingungen überhaupt stabilisieren könnten.
Es muss natürlich heißen:
Die Frage ist, ob sich ein Magnetfeld oder gar eine Atmosphäre unter solchen extremen Bedingungen überhaupt stabilisieren könnten...

Beim Magnetfeld sehe ich gar nicht mal so schwarz aber eine Atmosphäre lässt sich im Gegensatz dazu ruckzuck wegblasen durch die unheimliche Nähe zum Roten Zwerg.
Die Demokratie beruht auf drei Grundpfeilern: Der Freiheit der Gedanken, der Freiheit der Rede und der Klugheit, beides nicht zu gebrauchen.
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Barde » 29. Mär 2013, 17:20

seeker hat geschrieben:Es geht da eher darum, was nötig ist damit ein Planeten mehrere Milliarden Jahre lang ununterbrochen lebensfreundliche Nischen bilden kann?
Genau darin sehe ich ein zusätzliches Problem. Wenn es nur lebensfreundliche Nischen gibt, wie z.B. Tümpel und Seen entlang der "Dämmerungszone" des Planeten, und das Leben sofort vernichtet wird, sobald es den "Kopf" rausstreckt, kann es sich nicht verbreiten. Eine übermäßig große Vielfalt an Arten und Individuen kann es in den jeweiligen Nischen wohl eher nicht geben. Und je kleiner die Nische, desto größer die Gefahr, dass schon eine Minikatastrophe dort sämtliches Leben auslöscht. Wahrscheinlich müsste die Entwicklung des dortigen Lebens alle zig Millionen Jahre wieder fast bei Null anfangen. Biologisch wäre es natürlich wahnsinnig spannend, weil man dort wohl so viele Lebensformen bzw. deren fossile Überreste, die sich komplett unabhängig, ohne gemeinsamen Stammbaum, entwickelt haben, untersuchen könnte. (Sofern man meint, es lohnt sich allein deswegen ein paar Lichtjährchen hinzufliegen.)
Ich schätze aber, dass man komplexere Lebensformen auf Planeten, die größtenteils lebensfeindlich sind und somit keine zusammenhängenden Gebiete für die Ausbreitung des Lebens bilden, vergessen kann.

Interessanter wären in dieser Hinsicht dann wohl doch eher große Monde von Gasriesen, die einen roten Zwerg nahe umkreisen. Allerdings weiß ich nicht, ob bei so großer Nähe zu zwei solch gewaltigen Massen überhaupt dauerhaft stabile Umlaufbahnen möglich sind. Zudem stellt sich noch die Frage, wie groß und schwer Monde überhaupt werden können. In unserem Sonnensystem gibt es anscheinend keinen Mond, der die Maße des Mars annähernd erreicht. Und selbst der hat offensichtlich nicht genug Anziehungskraft, um verdunstetes Wasser in der Atmosphäre zu halten.

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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Stephen » 29. Mär 2013, 18:35

Hallo!
seeker hat geschrieben:Das ist schon richtig. Erträgliche Temperaturen auf der Nachtseite können m. E. hauptsächlich nur durch Winde und Flüssigkeitsströmungen hergestellt werden, die die Wärme von der Tagseite zu der Nachtseite transportieren.
Ohne Atmosphäre allerdings fast undenkbar - siehe meine Korrektur. Ich halte es für wahrscheinlicher, dass sich ein Magnetfeld länger halten könnte als eine Atmosphäre. Auf die Chance, dass sich beides über einen langen Zeitraum erhalten könnte würde ich allerdings keinen Cent verwetten...

Gruß
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von gravi » 29. Mär 2013, 19:19

@seeker: Danke für die Infos zum Magnetfeld!
Das könnte dann ja evtl. möglich sein, wenn auch vielleicht nicht so ausgeprägt wie bei uns. Es ist aber fraglich, ob dessen Schutz ausreichend wäre.

Ohne Atmosphäre ist sicherlich überhaupt keine Entwicklung von Leben möglich, auch nicht ohne flüssiges Wasser. Ob es nun Monde um Riesenplaneten gibt, die alle Voraussetzungen bieten? Ja, warum nicht. Wir müssen ja nicht stets vom Sonnensystem auf andere Verhältnisse schließen. Der Kosmos ist derart groß, dass es für jede denkbare Konstellation sicher auch eine Umsetzung gibt.
Und wer weiß, vielleicht mag es sogar der Natur gelungen sein Leben zu entwickeln, das seine Energie aus der Strahlung eines Sterns bezieht. Weshalb sollte es keine intelligenten, standortungebundene Pflanzen geben... :mrgreen:

Netten Gruß
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Barde » 29. Mär 2013, 20:28

gravi hat geschrieben:Ob es nun Monde um Riesenplaneten gibt, die alle Voraussetzungen bieten? Ja, warum nicht. Wir müssen ja nicht stets vom Sonnensystem auf andere Verhältnisse schließen.
Warum nicht, wüsste ich jetzt auch nicht. Mir ging es auch weniger darum, dass es in unserem Sonnensystem keine größeren Monde gibt, sondern darum, dass es unter ca. 200 (?) bekannten Monden (in unserem Sonnensystem) keine größeren gibt. Statistisch sieht 0 von 200 doch schon ziemlich verdächtig aus. Das kann natürlich immer noch Zufall sein. Und selbst wenn nicht, könnte solch eine prinzipielle Unmöglichkeit von größeren Monden von Faktoren abhängen, die in anderen Sonnensystemen so nicht vorliegen. (Zugegebenermaßen ist das sicherlich die schwächste Abschwächung der Hoffnung auf Leben um rote Zwerge.)

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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von seeker » 29. Mär 2013, 23:54

Barde hat geschrieben:Genau darin sehe ich ein zusätzliches Problem. Wenn es nur lebensfreundliche Nischen gibt, wie z.B. Tümpel und Seen entlang der "Dämmerungszone" des Planeten, und das Leben sofort vernichtet wird, sobald es den "Kopf" rausstreckt, kann es sich nicht verbreiten. Eine übermäßig große Vielfalt an Arten und Individuen kann es in den jeweiligen Nischen wohl eher nicht geben. Und je kleiner die Nische, desto größer die Gefahr, dass schon eine Minikatastrophe dort sämtliches Leben auslöscht. Wahrscheinlich müsste die Entwicklung des dortigen Lebens alle zig Millionen Jahre wieder fast bei Null anfangen. Biologisch wäre es natürlich wahnsinnig spannend, weil man dort wohl so viele Lebensformen bzw. deren fossile Überreste, die sich komplett unabhängig, ohne gemeinsamen Stammbaum, entwickelt haben, untersuchen könnte. (Sofern man meint, es lohnt sich allein deswegen ein paar Lichtjährchen hinzufliegen.)
Ich schätze aber, dass man komplexere Lebensformen auf Planeten, die größtenteils lebensfeindlich sind und somit keine zusammenhängenden Gebiete für die Ausbreitung des Lebens bilden, vergessen kann.
Ein gutes Argument. Ja, das kling einleuchtend.


Bei den Monden halte ich vieles für möglich. So ist z.B. das System Pluto-Charon eigentlich ein Doppelplanetensystem, da Charon 50% des Durchmessers von Pluto hat.
(Zur Lektüre: http://de.wikipedia.org/wiki/Doppelplanetensystem)
Klar, die beiden sind klein. Verdächtig ist aber dennoch das relative Größenverhältnis.
Warum sollte Ähnliches nicht auch in größerem Maßstab möglich sein, mit erdgroßen Monden?
Stephen hat geschrieben:Beim Magnetfeld sehe ich gar nicht mal so schwarz aber eine Atmosphäre lässt sich im Gegensatz dazu ruckzuck wegblasen durch die unheimliche Nähe zum Roten Zwerg.
Da bin ich mir gar nicht so sicher.
Ich sehe da schon Ausnahmen:

1. Wenn ein Planet groß genug ist, dann lässt er sich seine Atmoshäre nicht so leicht wegblasen, das dauert dann zumindest sehr, sehr lange. Wir haben auch Planeten sehr nahe an Sonnen gefunden, die offensichtlich Gasplaneten sein müssen und daher ihre Atmosphäre noch haben.

2. Ein geologisch aktiver Planet kann über sehr lange Zeiträume den durch den Sonnenwind verlorenen Atmoshärenanteil durch Vulkanismus ersetzen.

Woraus solche Amosphären zusammengestzt sein können und ob solche Zusammensetzungen lebensfreundlich sein können ist allerdings wieder eine andere Frage.

Grüße
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Stephen » 30. Mär 2013, 13:22

Hallo zusammen!

@seeker: Sicher bin ich mir da natürlich nicht, es ist reines Bauchgefühl ;) Grund für meine Annahme ist aber auch die Grafik unter Gravis o.a. Link zu den Zwergsternen (http://abenteuer-universum.de/sterne/rozwerg.html#glie). Die Lebenszone um Gliese 581 beginnt demnach bei etwa 8% AU, also nur etwa 12 Millionen km Abstand zum Zentralgestirn. Das ist zwar immer noch der 30fache Abstand wie zwischen Erde und Mond aber eben doch ein ganz anderes Kaliber. Würde gerne mal eine Reise zu den Gliese-Trabanten machen um zu sehen, wie eine Sonne ein Fünftel des Sternenhimmels einnimmt ;a

Ok, eine Korona wie bei unserer Sonne gibt es da wohl eher nicht, dafür aber eine sehr ausgeprägte UV-Strahlung und natürlich Sonnenwinde. Nicht zu vergessen das starke Magnetfeld der Sonne. Aber pauschal kann man das eben nicht sagen, weil es auch auf das Alter des Roten Zwergs ankommt. Im Gegensatz zu uns Menschen kann man da wohl sagen: Je oller, umso weniger doller ;)

Das Allerschlimmste ist aber, dass uns die mögliche Entdeckung einer zweiten Erde nicht viel nützt, weil wir sie nicht besuchen können. Jede Entfernung über unser Sonnensystem hinaus wird Filmen und Büchern vorbehalten sein, die sich mit Utopie bzw. science fiction beschäftigen...

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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von gravi » 30. Mär 2013, 17:58

seeker hat geschrieben:1. Wenn ein Planet groß genug ist, dann lässt er sich seine Atmoshäre nicht so leicht wegblasen, das dauert dann zumindest sehr, sehr lange. Wir haben auch Planeten sehr nahe an Sonnen gefunden, die offensichtlich Gasplaneten sein müssen und daher ihre Atmosphäre noch haben.
Hierzu möchte ich noch ergänzen, dass diese in Sonnennähe gefundenen Planeten echte Riesen sind, somit große Massen aufweisen und damit auch genügend Anziehungskraft, um ihre Atmosphäre fest an sich zu binden. Da kann ein Sonnenwind vermutlich nichts ausrichten. Auf solchen Planeten wird sich aber auch kein Leben entwickeln können. Bei erdähnlichen Planeten ist die Sachlage dann schon anders, hier könnte ein kräftiger Sternwind durchaus einer Atmosphäre gefährlich werden.

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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von Skeltek » 31. Mär 2013, 01:17

Man sollte auch nicht vergessen, dass die Erde extrem negativ geladen ist; glaube mehrere Hundert Volt pro Höhenmeter?
Müsste im Grunde genommen nicht die Drehbewegung ohne innere Konvektionsströme reichen, um geladene Teilchen auf Kreisbahnen zu zwingen?
Laut Wikipedia zeigen ja neuere Messungen, dass man die "Superrotation" des Erdkerns völlig überschätzt hat und diese nur 0,1° pro Million Jahre beträgt und Resultat und nicht Ursache des Feldes ist.
Mir fällt da das Äuivalent zur Lorenzkraft ein: Aufrechterhaltung von Impuls und Quasiimpuls(induktiv verursachte Aufrechterhaltung von Komponenten des elektrischen Flusses); das durch das Magnetfeld geschossene Teilchen versucht einerseits seine geradlinige Bahn zu halten, als auch der Änderung des elektrischen Flusses entgegen zu wirken(eine Entfernung bzw Beschleunigung von z.B. einer stromdurchflossenen Spule weg verändert das Feld, bzw ist mit elektrischer Arbeit verbunden).
Möglicherweise fällt die Betrachtung einfacher, wenn man das Erdmagnetfeld nicht als Stabmagnet sondern als elektrischen Fluss betrachtet.

In jedem Fall halte ich die meisten Theorien zur Magnetfeldentstehung als recht fragwürdig, spätestens seit sich die Superrotation als Ursache als falsch herausgestellt hat. Großartig Konvektionsströme müsste man dann eigentlich auch ausschließen, da dies eine Winkelgeschwindigkeitsunterschied zwischen Kruste und Kern zumindest als Wirkunk voraussetzt?
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Re: Der Thread über Exoplaneten

Beitrag von seeker » 31. Mär 2013, 15:29

Interessant sind die Verhältnisse auf der Venus: Sie rotiert nur sehr langsam und hat kaum ein Magnetfeld.
Bei Venus können die geladenen Teilchen der Sonne direkt die obere Atmosphäre attackieren. Die UV-Strahlung der Sonne entreißt der Venus-Atmosphäre Elektronen und erzeugt eine Region elektrisch geladenen Gases, die Ionosphäre, die sich in ständigem Kampf mit dem Sonnenwind und mit dem Magnetfeld befindet, das vom Sonnenwind herangetragen wird. Die Ionosphäre verteilt den Teilchenfluss rund um den Planeten, so dass auch bei Venus eine Magnetosphäre entsteht, die aber den Planeten nicht wie eine frontal zusammen gedrückte Blase schützt, sondern wie bei einem Kometenschweif nur hinter ihm herflattert. Bislang waren Wissenschaftler davon ausgegangen, dass bei Himmelskörpern ohne eigenes Magnetfeld keine Rekonnexionen vorkämen - aber Tielong Zhang, führender Wissenschaftler am Magnetometer (MAG) der Venus-Express-Sonde, konnte mit seinen Kollegen nachweisen, dass Venus Express am 15. Mai 2006 durch den Magnetschweif der Venus geflogen war, als sich just eine rotierende Magnetfeldstruktur für etwa 3 Minuten in einem Bereich von etwa 3400 km Durchmesser bildete. Das Ereignis fand rund 9000 km von der Venusoberfläche entfernt statt und scheint auch nicht das einzige geblieben zu sein - ein Hinweis auf die großräumigen dynamischen Prozesse, die sich permanent im Bereich des Sonnenwindes abspielen.

Rekonnexionen bei Venus führen zu einer Spaltung des Magnetschweifs und schleudern einen großen Teil des in ihm gefangenen Atmosphärengases ins All, ein anderer Teil fegt zurück in Richtung Venus, wo ein Energiefluss geladener Sonnenwind-Teilchen auf der Nachtseitenatmosphäre des Planeten landet und zu einer Zirkulation von Plasma führt. Die Wissenschaftler haben bislang die Prozesse magnetischer Rekonnexionen noch nicht gänzlich durchschaut, aber die Tatsache, dass bei Venus dadurch Teile der Atmosphäre ins All entweichen, könnte eine von vielen Erklärungen für das Fehlen von Wasser sein.

Die Energien, die bei magnetischen Rekonnexionen freigesetzt werden, sind so gewaltig, dass man sie sogar als Radiosignale von Exoplaneten auf der Erde registrieren könnte, wie manche Forscher annehmen. Wenn das zutrifft, könnten solche Signale womöglich bei der Suche nach Planeten in fernen Sonnensystem helfen.
Sogar bei Kometen können magnetische Rekonnexionen vorkommen, wie 2007 beim Kometen Encke beobachtet wurde: Dem kappte ein solches Ereignis den Schweif und riss die Materie weg ins All. In dieser Hinsicht ergeht es der Venus ähnlich wie einem Kometen, denn auch ihr wird dadurch Materie entrissen - wie gesagt, vielleicht auch die Wassermoleküle.
...
Bei Venus können die geladenen Teilchen der Sonne direkt die obere Atmosphäre attackieren. Die UV-Strahlung der Sonne entreißt der Venus-Atmosphäre Elektronen und erzeugt eine Region elektrisch geladenen Gases, die Ionosphäre, die sich in ständigem Kampf mit dem Sonnenwind und mit dem Magnetfeld befindet, das vom Sonnenwind herangetragen wird. Die Ionosphäre verteilt den Teilchenfluss rund um den Planeten, so dass auch bei Venus eine Magnetosphäre entsteht, die aber den Planeten nicht wie eine frontal zusammen gedrückte Blase schützt, sondern wie bei einem Kometenschweif nur hinter ihm herflattert. Bislang waren Wissenschaftler davon ausgegangen, dass bei Himmelskörpern ohne eigenes Magnetfeld keine Rekonnexionen vorkämen - aber Tielong Zhang, führender Wissenschaftler am Magnetometer (MAG) der Venus-Express-Sonde, konnte mit seinen Kollegen nachweisen, dass Venus Express am 15. Mai 2006 durch den Magnetschweif der Venus geflogen war, als sich just eine rotierende Magnetfeldstruktur für etwa 3 Minuten in einem Bereich von etwa 3400 km Durchmesser bildete. Das Ereignis fand rund 9000 km von der Venusoberfläche entfernt statt und scheint auch nicht das einzige geblieben zu sein - ein Hinweis auf die großräumigen dynamischen Prozesse, die sich permanent im Bereich des Sonnenwindes abspielen.
http://www.kunstundkosmos.de/Astronomie ... chung.html

Wie das dann aussieht kann man an dem Bild (die künstlerische Darstellung mit Erde, Venus und Sonne) auf der verlinkten Website sehen, oder auch hier:
http://scienceblogs.de/astrodicticum-si ... der-venus/

Interessant finde ich den blau hervorgehobenen Satz. Wenn das zutrifft könnten wir darüber auch Exoplaneten mit gebundener Rotation nachweisen.

Grüße
seeker
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