Wäre es möglich, dass ein Planet, der an der Erde vorbeirauscht, die Erde auf den Kopf stellt?
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Mal angenommen ein großer Himmelskörper aus den weiten des Weltraums würde in unser Sonnensystem hineinfliegen und an der Erde knapp vorbeifliegen.
Wäre es dann möglich, dass er so fliegt, dass er die Erde um ca. 180° drehen könnte?
Das also wir auf der Nordhalbkugel danach Alpha Centauri sehen könnten und die Menschen auf der Südhalbkugel den Polarstern?
Was dann auch dazu führen würde, dass die Sonne im Westen aufgehen würde, da die Eigenrotation ja beibehalten werden würde.
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Eine Drehrichtung umzukehren ist absolut nicht einfach. Es ist sogar sehr schwer. Drehimpulserhaltung und so. Wenn du Experimente oder Theorien dazu kennst, dann weißt du, dass das Drehmoment irgendwo bleiben muss oder herkommen muss. Der Himmelskörper muss also Drehmoment auf die Erde übertragen bzw. abführen.
Da Kugeln kein nennenswertes gravitatives Dipolmoment haben, wäre die einzige realistische Möglichkeit¹, den Drehimpuls zu ändern, ein direkter physischer Stoß. Der Himmelskörper müsste also so feste auf die Erde einschlagen, dass er ihre Drehrichtung gerade genau umdreht. Ein Einschlag alleine wäre sogar nicht genug, sofern du möchtest, dass die Nordhalbkugel zur Südhalbkugel wird. Dazu muss der Himmelskörper die Erde irgendwie schrammen und es muss ganz genau der richtige Drehimpuls zwischen den beiden ausgetauscht werden. Man müsste also sehr genau zielen und dem Himmelskörper genau den richtigen Drall mitgeben. Ich bin mir auch nicht einmal sicher, ob das beschriebene Szenario überhaupt mit einem einzigen Stoß möglich ist, oder ob mehrere, genau aufeinander abgestimmte Stöße nötig wären.
¹: Wenn wir ganz speziell Klugscheißen möchten, dann ist es natürlich schon möglich, auf eine Kugel mittels Gravitation einen gewissen Drehimpuls zu übertragen, wenn wir Effekte höherer Ordnung (z.B. Gezeiten) betrachten. Aber etwas, das in der Lage wäre, die Rotation der Erde durch solche Effekte zum kompletten Richtungswechsel zu bringen, würde gewiss im gleichen Zug das ganze Sonnensystem zerreißen.
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SeppJ schrieb:
Eine Drehrichtung umzukehren ist absolut nicht einfach. Es ist sogar sehr schwer. Drehimpulserhaltung und so. Wenn du Experimente oder Theorien dazu kennst, dann weißt du, dass das Drehmoment irgendwo bleiben muss oder herkommen muss. Der Himmelskörper muss also Drehmoment auf die Erde übertragen bzw. abführen.
Da Kugeln kein nennenswertes gravitatives Dipolmoment haben, wäre die einzige realistische Möglichkeit¹, den Drehimpuls zu ändern, ein direkter physischer Stoß. Der Himmelskörper müsste also so feste auf die Erde einschlagen, dass er ihre Drehrichtung gerade genau umdreht. Ein Einschlag alleine wäre sogar nicht genug, sofern du möchtest, dass die Nordhalbkugel zur Südhalbkugel wird. Dazu muss der Himmelskörper die Erde irgendwie schrammen und es muss ganz genau der richtige Drehimpuls zwischen den beiden ausgetauscht werden. Man müsste also sehr genau zielen und dem Himmelskörper genau den richtigen Drall mitgeben. Ich bin mir auch nicht einmal sicher, ob das beschriebene Szenario überhaupt mit einem einzigen Stoß möglich ist, oder ob mehrere, genau aufeinander abgestimmte Stöße nötig wären.
¹: Wenn wir ganz speziell Klugscheißen möchten, dann ist es natürlich schon möglich, auf eine Kugel mittels Gravitation einen gewissen Drehimpuls zu übertragen, wenn wir Effekte höherer Ordnung (z.B. Gezeiten) betrachten. Aber etwas, das in der Lage wäre, die Rotation der Erde durch solche Effekte zum kompletten Richtungswechsel zu bringen, würde gewiss im gleichen Zug das ganze Sonnensystem zerreißen.
Ich glaube da liegt ein Missverständnis vor.
Die Rotation der Erde soll nicht verändert werden, sondern sie soll nur auf den Kopf gestellt werden.
Wäre also z.b. Norden "oben" und Süden "unten", dann wäre nach dem rumdrehen der Süden "oben" und Norden "unten".Die Eigenrotation würde sich so aber nicht ändern. Würde man einen Vektor in z.b. Kairo ansetzen, dann würde der Vektor in dessen Richtung sich die Erde dreht immer noch nach Dubai zeigen.
Die Erde hat noch ein Magnetfeld, wäre ein rumdrehen möglich, wenn der andere Himmelkörper ebenfalls ein starked Magnetfeld hätte?
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Und gerade das geht nicht. Drehimpulserhaltung. Irgendwoher muss der kommen oder hingehen. Und die derzeitige Rotationsgeschwindigkeit der Erde spielt dabei keine Sonderrolle, man müsste im Gegenteil den Stoß ganz genau abpassen, wenn man gerade diese am Ende wieder erhalten möchte.
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Zum Drehimpiuls gehört eben auch die Richtung der Achse. Der Drehimpuls ist ein Vektor. Diese Richtung bleibt erhalten bzw ist nur sehr schwer zu ändern. Darauf beruht zB auch die Funktion eines Gyroskops https://de.wikipedia.org/wiki/Kreiselinstrument.
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scrontch schrieb:
Zum Drehimpiuls gehört eben auch die Richtung der Achse. Der Drehimpuls ist ein Vektor. Diese Richtung bleibt erhalten bzw ist nur sehr schwer zu ändern. Darauf beruht zB auch die Funktion eines Gyroskops https://de.wikipedia.org/wiki/Kreiselinstrument.
Wenn ich eine Mondfähre in 3 Achsen einteile, also Z, X und Y und dann die Mondfähbre um ihre Y Achse drehen lasse, dann hängt die doch frei im Raum herum und es sollte möglich sein, sie zusätzlich,als in einer anderen Vektoroperation um die Z Achse um 180 ° einmal drehen zu lassen.
Inwiefern soll da ein Zusammenhang zwischen Rotation um die Y Achse und der Z Achse bestehen?
So stelle ich mir das vor (siehe Bild):
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Hm, okay, also da wird das gut erklärt:
https://www.youtube.com/watch?v=FGc5xb23XFQ
ABER, er sagt am Ende @5:30
"The angular momentum of a rotating object remains constant, unless it acts on by external force."Also müsste man die Eigenration erst anhalten, ehe man es um die Z-Achse drehen kann?
Richtig?
In der Computergrafik geht das leider so einfach, wie in meinem Bild.
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Aber hier gelingt es ihm, den Winkel der Achse zu ändern.
Ab 0:35 zeigt er das:
https://www.youtube.com/watch?v=W8b_0adXMsoDas Gyroskope dreht sich dabei aber noch.
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Also es geht doch, das zeigt dieses Video:
https://www.youtube.com/watch?v=n5bKzBZ7XuM
@1:40 wird's gezeigt.
Es ist nur entscheident, wo die Angriffspunkte liegen.
Aber grundsätzlich kann man unter beibehaltung der Eigentotation das Objekt rumdrehen, das Video zeigt es deutlich.
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Du verstehst das falsch. Was du da siehst, ist Präzession. Dabei wirkt die ganze Zeit ein Drehmoment, das dein Drehimpuls verändert. Du kannst einen rotierenden Körper nicht drehen, ohne seinen Drehimpuls dabei zu ändern. Der Akt des Drehens ist schließlich das Hinzufügen/Entfernen von Drehimpuls.
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Du meinst, der Satellit, der im Video gezeigt wird, verliert an Geschwindigkeit in Orbitrichtung und verliert daher Energie, d.h. der Orbit wird kleiner bzw. fällt in die Erde?
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Wenn du nun verstanden hast, dass es nur durch großen Kraftaufwand möglich wäre, ein Drehmoment umzudrehen, bleibt immer noch ein anderes gewaltiges Problem, das ich schon in der ersten Antwort angeschnitten habe:
-Das Drehmoment der Erde ist GIGANTISCH
-Die Erde hat kaum Angriffspunkte für KrafteinwirkungDamit ist das einzig realistische Szenario, das Drehmoment der Erde umzudrehen, eine katastrophale Kollision mit einem riesigen Himmelskörper. So von dem Kaliber, das die Erde zerschmettert und ein paar neue Monde bildet.
Die Idee mit dem Magnetfeld klingt zwar zunächst gut, hat aber ein Problem: Das Magnetfeld der Erde ist winzig (im Vergleich zum Drehmoment). Ein starkes äußeres Magnetfeld hätte daher kaum Wirkung, da die Tendenz des Erdmagneten, sich nach anderen Feldlinien auszurichten, nur schwach ist.
Selbst wenn du dir irgendeine Technik ausdenkst, wie du ohne katastrophale Kollision genug Drehmoment übertragen kannst: Die insgesamt nötigen Kräfte sind immer noch die gleichen, egal wie sie letztlich übertragen werden. Es würde die Erde also trotzdem schwer beschädigen, außer du lässt dir bei dem Vorgang sehr, sehr lange Zeit.
Das Drehmoment von Himmelskörpern ist wirklich ganz schön groß. Die Erde hat seit Milliarden von Jahren ständig gewaltige Reibungsverluste¹ durch die Gezeiten ihres großen Mondes, trotzdem dreht sie sich noch schnell und würde es auch noch für weitere zig Milliarden Jahre tun, wenn sie die Zeit dafür hätte.
¹: Es gibt ja Gezeitenkraftwerke, die aus den Gezeitenkräften des Wassers² einer einzelnen Bucht so viel Energie wie ein "normales" Kraftwerk heraus holen. Somit bekommt man ein Gefühl, wie viel Energie ständig(!) wegen Gezeiten als Reibung verloren geht.
²: Man bedenke, Gezeiten wirken auf alles: Magma, Kontinente, Erdkern, und so weiter. Beim Wasser sieht man es bloß am deutlichsten.
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Danke für deine Antwort.
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Die Erde hat wohl
an equatorial speed of 465.1 m/s, 1,674.4 km/h
Da ist man nicht so leicht aus der Ruhe zu bringen. Schon gar nicht durch vorbeifliegen auf den Kopf zu stellen.
Schon mal als Kind mit einem Kreisel gespielt? Die Dinger sind echt widerspenstig. Du kannst auch einen Fußball vorbeischießen und der Kreisel bleibt unbeeindruckt.
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Ich senfe auch mal:
Das Problem mit dem Drehmoment habt ihr ja schon durchgekaut. Tatsache bleibt also eine Erde mit einem ordentlichen Drehmoment und kaum Kontaktpunkte über die man das Drehmoment ausreichend stark verändern könnte.
Dazu kommt noch der Mond, der sehr stark stabilisierend auf die Drehachse der Erde wirkt. Und im Verhältnis zur Erde ist unser Mond sogar gigantisch groß.
Wir brauchen hier also einen Impaktor in Planetengröße, damit die Erde ordentlich Bums bekommt. So wie eben damals, als aus der Kollision des Protoplaneten Theya mit der Protoerde dann ordentlich Material für den Mond entstand. Aber da hatte die Erde noch den Vorteil, noch nicht wirklich "ausgehärtet" gewesen zu sein. Hätten wir heute so einen Einschlag, selbst im gleichen Winkel, etc., wären die Schäden an der Erde wohl viel erheblicher.
Wo ich mir aber die größeren Gedanken mache: Welche gravitativen Folgen hat es, wenn ein ausreichend großer Planet unser Sonnensystem kreuzt? Ich vermute, dass er die Bahn so stark stört, dass er über kurz oder lang die Erde aus dem Sonnensystem kegelt. Simulationen haben ja vor einer Weile gezeigt, dass es egal ist, welchen Planeten ich aus dem Sonnensystem "entferne" - es hat immer Auswirkungen auf die anderen Planeten. Mal größer mal kleiner. Nur da sind die Entfernungen größer und die Wechselwirkung geringer. Daher bleibe ich mal bei meiner Ansicht: Eher wird man die Planetenbahn derbe beeinflussen, als dass man ausreichend änderungen am Drehmoment erhält.
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Hellstorm schrieb:
Wir brauchen hier also einen Impaktor in Planetengröße, damit die Erde ordentlich Bums bekommt. So wie eben damals, als aus der Kollision des Protoplaneten Theya mit der Protoerde dann ordentlich Material für den Mond entstand. Aber da hatte die Erde noch den Vorteil, noch nicht wirklich "ausgehärtet" gewesen zu sein. Hätten wir heute so einen Einschlag, selbst im gleichen Winkel, etc., wären die Schäden an der Erde wohl viel erheblicher.
Die Erde ist schon noch ziemlich flüssig. Du musst zwar nach menschlichen Größenverhältnissen ungeheuer tief buddeln, um auf Flüssigkeit zu treffen, aber im großen und ganzen ist die Kruste eher wie eine Apfelschale. Fun Fact: Der Weltraum ist zwar technisch gesehen kalt, aber ein Gegenstand braucht eine halbe Ewigkeit um tatsächlich abzukühlen¹. Und die Erde heizt sogar noch aktiv dagegen an, durch Sonneneinstrahlung und radioaktiven Zerfall.
Wo ich mir aber die größeren Gedanken mache: Welche gravitativen Folgen hat es, wenn ein ausreichend großer Planet unser Sonnensystem kreuzt? Ich vermute, dass er die Bahn so stark stört, dass er über kurz oder lang die Erde aus dem Sonnensystem kegelt. Simulationen haben ja vor einer Weile gezeigt, dass es egal ist, welchen Planeten ich aus dem Sonnensystem "entferne" - es hat immer Auswirkungen auf die anderen Planeten. Mal größer mal kleiner. Nur da sind die Entfernungen größer und die Wechselwirkung geringer. Daher bleibe ich mal bei meiner Ansicht: Eher wird man die Planetenbahn derbe beeinflussen, als dass man ausreichend änderungen am Drehmoment erhält.
So ist es.
¹: Ein Mensch würde im Weltall zuerst an Überhitzung sterben, bevor er über viele Jahre hinweg einfriert. Häufiger Fehler in Film und Fernsehen.
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SeppJ schrieb:
¹: Ein Mensch würde im Weltall zuerst an Überhitzung sterben, bevor er über viele Jahre hinweg einfriert. Häufiger Fehler in Film und Fernsehen.
Zwar OT, aber das ist auch etwas übertrieben.
Die Wärmeabgabe durch Strahlung ist verglichen mit 20 Grad Umgebungstemperatur ca. um den Faktor 8 erhöht und macht dort 50% des Wärmeverlustes aus.
(https://de.wikipedia.org/wiki/Wärmestrahlung#W.C3.A4rmestrahlung_des_Menschen, http://www.uni-magdeburg.de/isut/TV/Download/Der_Mensch_als_waermetechnisches_System.pdf)
Abgestrahlte Wärmeleistung bei 0 Grad und einer Oberfläche von 2 m^2: 630 W
Abgestrahlte Energie zum Durchfrieren eines 80kg Menschen aus Wasser: 39 MJ -> durchgefroren in 17h (nur größenordnungsmäßig zu verstehen)
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C14 schrieb:
SeppJ schrieb:
¹: Ein Mensch würde im Weltall zuerst an Überhitzung sterben, bevor er über viele Jahre hinweg einfriert. Häufiger Fehler in Film und Fernsehen.
Zwar OT, aber das ist auch etwas übertrieben.
Die Wärmeabgabe durch Strahlung ist verglichen mit 20 Grad Umgebungstemperatur ca. um den Faktor 8 erhöht und macht dort 50% des Wärmeverlustes aus.
(https://de.wikipedia.org/wiki/Wärmestrahlung#W.C3.A4rmestrahlung_des_Menschen, http://www.uni-magdeburg.de/isut/TV/Download/Der_Mensch_als_waermetechnisches_System.pdf)
Abgestrahlte Wärmeleistung bei 0 Grad und einer Oberfläche von 2 m^2: 630 W
Abgestrahlte Energie zum Durchfrieren eines 80kg Menschen aus Wasser: 39 MJ -> durchgefroren in 17h (nur größenordnungsmäßig zu verstehen)Naja, ich denke SeppJ meint was anderes.
Wenn der Druck im Raumanzug auf Vakuumniveau abfällt, dann fängt der Mensch da drin erst einmal zu kochen an.
