Ihr Alter auf anderen Welten

Wenn Sie sich die obigen Zahlen ansehen, werden Sie sofort feststellen, dass Sie auf den verschiedenen Planeten unterschiedlich alt sind. Dies wirft die Frage auf, wie wir die von uns gemessenen Zeitintervalle definieren. Was ist ein Tag? Was ist ein Jahr?

Die Erde ist in Bewegung. Eigentlich mehrere verschiedene Bewegungen auf einmal. Es gibt zwei, die uns besonders interessieren. Erstens dreht sich die Erde wie ein Kreisel um ihre eigene Achse. Zweitens dreht sich die Erde um die Sonne, wie ein Halteball am Ende einer Schnur, die um den Mittelpol geht.

Die kreiselförmige Rotation der Erde um ihre eigene Achse definiert den Tag. Die Zeit, die die Erde braucht, um sich von Mittag bis zum nächsten Mittag zu drehen, definieren wir als einen Tag. Wir unterteilen diesen Zeitraum weiter in 24 Stunden, die jeweils in 60 Minuten unterteilt sind, die jeweils in 60 Sekunden unterteilt sind. Es gibt keine Regeln, die die Rotationsraten der Planeten regeln, alles hängt davon ab, wie viel "Spin" im ursprünglichen Material war, das zur Bildung jedes Planeten verwendet wurde. Der riesige Jupiter hat viel Spin und dreht sich alle 10 Stunden einmal um seine Achse, während die Venus 243 Tage braucht, um sich einmal zu drehen.

Die Umdrehung der Erde um die Sonne ist, wie wir das Jahr definieren. Ein Jahr ist die Zeit, die die Erde für eine Umdrehung benötigt – etwas mehr als 365 Tage.

Wir alle lernen in der Grundschule, dass sich die Planeten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten um die Sonne bewegen. Während die Erde 365 Tage für eine Umrundung benötigt, benötigt der nächstgelegene Planet, Merkur, nur 88 Tage. Der arme, schwerfällige und ferne Pluto braucht satte 248 Jahre für eine Umdrehung. Entnehmen Sie der Tabelle die Drehzahlen und Umdrehungszahlen aller Planeten.

Warum die enormen Periodenunterschiede? Wir müssen in die Zeit von Galileo zurückgehen, nur dass wir uns nicht mit seinem Werk befassen, sondern mit dem Werk eines seiner Zeitgenossen, Johannes Kepler (1571-1630).

Kepler arbeitete kurz mit dem großen dänischen beobachtenden Astronomen Tycho Brahe zusammen. Tycho war ein großartiger und äußerst genauer Beobachter, aber er hatte nicht die mathematischen Fähigkeiten, um alle von ihm gesammelten Daten zu analysieren. Nach Tychos Tod im Jahr 1601 konnte Kepler Tychos Beobachtungen erhalten. Tychos Beobachtungen der Planetenbewegung waren die genauesten der damaligen Zeit (vor der Erfindung des Teleskops!). Anhand dieser Beobachtungen entdeckte Kepler, dass sich die Planeten nicht im Kreis bewegen, wie es 2000 Jahre „Naturphilosophie“ gelehrt hatten. Er entdeckte, dass sie sich in Ellipsen bewegen. Eine Ellipse ist eine Art gestauchter Kreis mit einem kurzen Durchmesser (der „kleinen Achse“) und einem längeren Durchmesser (der „großen Achse“). Er fand heraus, dass die Sonne in einem „Brennpunkt“ der Ellipse positioniert war (es gibt zwei „Brennpunkte“, die beide auf der Hauptachse liegen). Er fand auch heraus, dass sich die Planeten schneller bewegen, wenn sie sich in ihren Umlaufbahnen näher an der Sonne befinden, als wenn sie weiter von der Sonne entfernt sind. Viele Jahre später entdeckte er, dass je weiter ein Planet von der Sonne entfernt war, desto länger dauerte es im Durchschnitt, bis dieser Planet eine vollständige Umdrehung machte. Diese drei von Kepler mathematisch formulierten Gesetze sind als „Keplersche Gesetze der Orbitalbewegung“ bekannt. Keplers Gesetze werden noch heute verwendet, um die Bewegungen von Planeten, Kometen, Asteroiden, Sternen, Galaxien und Raumfahrzeugen vorherzusagen.

Hier sehen Sie einen Planeten auf einer sehr elliptischen Umlaufbahn.

Beachten Sie, wie es beschleunigt, wenn es in der Nähe der Sonne ist.