Auswirkung von Gezeiten im Erde-Mond System?
Oberflächenwasser auf der Erde wird in horizontaler Bewegung versetzt.
Meeresgezeiten gehen überwiegend auf horzontale Wasserbewegungen zurück, die zwar ursprünglich durch differentielle gravitative Gezeitenkräfte des Mondes ausgelöst werden, aber nicht identisch mit denen sind
was wir umgangssprachlich als Gezeiten bezeichnen werden kommt von Wechselwirkung der großskaligen Auf- und Abbewegung des Wasserspiegels mit den Küstenlinien, vergleichbar mit Schwappen in der Badewanne
Die Rotation der Erde verlangsamt sich im Laufe der Zeit.
Gezeiten verformen Erde, aber nicht schnell genug, um Auslenkung genau symmetrisch zur Achse Erde-Mond zu erreichen
aufgrund dieser Verzögerung entsteht durch Gravitation eine Rückstellkraft
die erzeugt somit Drehmoment entgegen der Rotationsrichtung —> Trägheit
Summe von Rotationsdrehimpuls der Erde und Bahndrehimpuls der Erde muss gleichblieben und stellt eine Konstante da
durch Verlangsamung der Erdrotation muss sich also Bahndrehimpuls von Mond vergrößern
nach Kepler nimmt Bahndrehimpuls mict wachsendem Abstand zu, also wächst der Abstand Erde-Mond (4cm pro Jahr)
Wie kann man die “gebundene Rotation” des Mondes erklären?
Die Verformung des Mondes aufgrund der Gezeitenwirkung erzeugt ein rückstellendes Drehmoment entgegen seiner Rotationsrichtung.
Gezeitenkraft sind differentielle die durch unterschiediche Anziehungen der eineinander zu- und abgewandten Seiten entstehen, sie wirkt effekiv wie ein Auseinanderziehen des Körpers
Gebundene Rotation: Rotationsperiode ist gleich seiner Umlaufzeit um die Erde, also hat er der Erde immer die gleiche Seite zugewandt
damit ist stabiles Gleichgewicht erreicht
möglicherweise frühere schnellere Rotation wurde immer weiter verlangsamt bis Rotations- und Umlaufperiode gleich und Drehmoment verschwindet aufgrund der Trägheit
zu langsamere Rotation würde durch Gezeitenwirkung wieder so lange beschleunigt werden, bis Rotationsperiode wieder synchronisiert
tidal locking ist ein bekanntliches Phänomen von zwei Körpern, die sich im geringen Abstand umkreisen
Gezeitenkräfte bestimmen die Stabilität von kleinen Körpern in der Nähe von massereichen Objekten
delta_F_Gez=4GM*m/2*R*/d^3, Kraft die die beiden Körper effektiv auseinander zieht
F_Grav=Gm^2/(4(2R_Mond)^2)
Man sieht bei kleinem Radius ist delta_F_Gez kleiner und F_Grav größer
—> kleiner Mond stabiler als großer
Was ist der entscheidende Aspekt bei der Periheldrehung des Merkurs, der erst durch die Allgemeinen Relativitätstheorie erklärt werden konnte?
Die beobachtete Periheldrehung ist um 7% größer als der klassisch-störungstheoretisch berechnete Wert.
Wie hängt die kritische Dichte, ab der ein Mond im Gezeitenfeld stabil bleibt, von dessen Entfernung zum Planeten ab?
proportional zu 1/d^3
Warum kann ein kleiner Mond in geringeren Entfernung zum Planet stabil existieren als ein größer?
Weil große Körper durch Gravitation zusammengehalten werden, kleine durch Festkörperkräfte. Kleinere Monde sind weniger anfällig gegenüber Gezeitenkräfte.
Kritische Distanz: darf ein Mond nicht unterschreiten ohne irgendwann durch Gezeitenkräfte zerstört zu werden und hängt in der Approximation nur von Dichte des Mondes (höhere Dichte heißt d_krit darf kleiner sein) und Masse des Planeten ab (größere Masse heißt, kleineres d_krit)
Gezeitenheizung
wird von Gezeitenkräften verursacht, wenn Bahn derc Monde nicht kreisförmig und si Stärke der Wirkung über die Umlaufbahn varriert
diese Verknetung sorgt für Reibungsverluste, die Mond aufheizen
Wieso gibt es zwei große Gruppen von Asteroiden in etwa bei der Jupiterbahn, dem Jupiter aber immer voraus bzw hinterher?
Diese Asteroiden haben sich in den Lagrange-Punkte L4 und L5 des Sonne-Jupiter-Systems angesammelt.
Was sind die Lagrange-Punkte ?
Die Lagrange-Punkte sind fünf Punkte im System zweier Himmelskörper, an denen ein leichter Körper antriebslos den massereicheren Himmelskörper umkreisen kann, wobei er dieselbe Umlaufzeit wie der masseärmere Himmelskörper hat und sich seine Position relativ zu diesen beiden nicht ändert.
Wieso wird Pluto nicht mehr als Planet bezeichnet?
Weil es zu viele andere Körper im Sonnensystem auf ähnlichen Umlaufbahnen gibt.
Weil ansonsten etliche weitere Körper im Sonnensystem als Planeten bezeichnet werden müssten.
Wieso zeigt ein Kometenschweif immer von der Sonne weg?
Der Sonnenwind treibt Partikel aus dem Komet heraus.
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