Zehn Kuriositäten und Missverständnisse über den Weltraum, die Sie vielleicht schon einmal gehört haben.
Die Astronomie bietet eine faszinierende und geradezu erstaunliche Sicht auf das Universum. Ich habe zuvor über ungewöhnliche oder unerwartete Aspekte der Astronomie geschrieben, und am Ende dieses Artikels finden Sie Links zu diesen vorherigen Artikeln. Dieses Mal biete ich 10 weitere Kuriositäten und Missverständnisse an, die Sie vielleicht vorher gehört haben oder nicht.
Der Hantelnebel in Vulpecula
1) Planetarische Nebel haben nichts mit Planeten zu tun
Wenn Sie ein spektakuläres Teleskopbild von M27 (Messier 27) sehen, ist es nicht schwer, eine Ähnlichkeit mit der Erde zu erkennen. In einem Teleskop erscheinen einige dieser Objekte als schwache, verschwommene, grünliche Scheiben, die dem Planeten Uranus ähneln. Diese Ähnlichkeit veranlasste den Astronomen William Herschel aus dem 18. Jahrhundert, sie als "planetarische Nebel" zu bezeichnen. Der Begriff "Nebel" ("Nebulae", Plural) ist ein lateinisches Wort für eine Wolke, ein Begriff, der auf viele trübe, oft schlecht definierte Personen angewendet wird Objekte in frühen Teleskopen gesehen. M27 war das erste, das Herschel entdeckte, aber aufgrund seines seltsamen Erscheinungsbilds mit zwei Lappen für das menschliche Auge in einem Teleskop nannte er es den „Hantel“ -Nebel. Tatsächlich haben diese Objekte nichts mit Planeten zu tun, sondern sind die sich ausbreitenden Gas- und Trümmerwolken, die beim Tod eines sonnenähnlichen Sterns zurückbleiben. Sie sind weitaus größer als jeder Planet oder Stern und haben einen durchschnittlichen Durchmesser von einem Lichtjahr oder mehr.
Die Erde vom Mond aus gesehen über Apollo 8-Astronauten im Jahr 1968. Bildnachweis: NASA
2) Die Erde ist nicht rund
Die Erde ist nicht rund. Übrigens ist es auch nicht flach, rechteckig, pyramidenförmig, würfelförmig oder hat die Form eines regelmäßigen Festkörpers. Normalerweise halten wir es für kugelförmig, aber das ist eigentlich nur ein erster Eindruck. Natürlich hat die Oberfläche des Festkörpers des Planeten viele Variationen, von hohen Gebirgszügen bis zu tiefen Ozeangräben. Aber selbst wenn diese Variationen ignoriert werden, gibt es andere Variationen. Einige Satellitendaten weisen beispielsweise auf eine mögliche Vertiefung in der Nähe des Südpols und eine entsprechende Ausbuchtung in der Nähe des Nordpols hin. Die bekannteste Abweichung wurde jedoch vor zwei Jahrhunderten theoretisiert. Es heißt, dass die Erde leicht gequetscht ist, als würden zwei große Hände an beiden Polen darauf drücken. Dieser Effekt ist sehr gering und die Form wird als "abgeflachter Sphäroid" bezeichnet. Wenn sich die Erde dreht, werden die Äquatorregionen durch eine so genannte "Zentrifugalkraft" leicht "herausgeschleudert", ähnlich wie wenn auch viel weniger auffällig als die Art und Weise, wie eine ungekochte Pizza beim Schleudern verflacht. Der Effekt ist jedoch gering, sodass ein Durchmesser über den Äquator etwa 27 km größer ist als ein Durchmesser durch die Pole.
3) Es gibt viel Wasser und Sauerstoff im Weltraum
Wasser ist eine Grundvoraussetzung für das Leben, wie wir es kennen, und obwohl unsere Erde der einzige Ort im Sonnensystem mit großen Ozeanen ist, ist Wasser die häufigste Verbindung im Universum. Tatsächlich wurden Wassermoleküle in Wolken im Weltraum gefunden. Ein kürzlich entdeckter Wassermolekül-Cache in einer winzigen Ecke des Universums enthält das 140-Billionen-fache der Wassermenge in allen Ozeanen der Erde.
4) Sauerstoff ist ein Metall
Aufgrund einer jetzt unklaren astronomischen Definition wird ein Element mit mehr als zwei Protonen als „Metall“ betrachtet. Wasserstoff und Helium mit einem bzw. zwei Protonen sind Nichtmetalle, aber alles andere, einschließlich Kohlenstoff, Stickstoff und sogar Sauerstoff, wird berücksichtigt ein "Metall". Abgesehen davon glauben Astronomen natürlich nicht, dass Sauerstoff und die meisten anderen Elemente Metalle im gewöhnlichen Sinne sind. Es ist einfach eine seltsame Verwendung des Wortes.
Jupiter. Bildnachweis: NASA
5) Jupiter kann "metallischen" Wasserstoff enthalten
Normalerweise betrachten Astronomen Wasserstoff und Helium als die einzigen beiden Nichtmetalle (siehe oben). Unter enormem Druck kann jedoch auch Wasserstoff zu einer Art Metall werden. Dies bedeutet im Grunde, dass es die elektrischen Eigenschaften eines Metalls hat. Wissenschaftler haben dies im Labor bestätigt, und es gibt gute Gründe dafür, dass ein solcher „metallischer“ Wasserstoff im tiefen Inneren von Jupiter und Saturn vorhanden ist.
6) Jupiter kann auch 35.000 Grad Eis haben
Noch seltsamer ist vielleicht die Möglichkeit, dass tief unter den Wolkenkratzern des Jupiters ein Gebiet liegt, in dem der Druck so hoch ist - millionenfacher atmosphärischer Druck an der Erdoberfläche -, dass Wasser und andere Verbindungen sogar in einem festen kristallinen Eis existieren können bei 35-40.000 Grad F! Dies würde nicht nur für Jupiter gelten, sondern auch für Saturn, Uranus und Neptun.
7) Saturn hat etwas mit Benzin und Holz gemeinsam
Stellen Sie sich einen Tropfen Benzin oder eine Kugel Ahornholz vor, neunmal so groß wie die Erde. Was könnten diese mit dem Planeten Saturn gemeinsam haben? Dichte. Sowohl Benzin als auch Ahornholz haben eine geringe Dichte, die ungefähr der Gesamtdichte von Saturn entspricht, und nur etwa 70% der Dichte von Wasser. Es wird oft gesagt, dass Saturn auf dem Wasser schwimmt - dessen Demonstration etwas problematisch wäre -, aber das bedeutet nur, dass seine Dichte geringer ist als die von Wasser. Benzin schwimmt auf dem Wasser, nur eine Kugel Ahornholz tut es.
Bildnachweis: NASA
8) Die Sonne "brennt" nicht
Es ist üblich, die Sonne als "brennend" zu bezeichnen, aber dies ist ein sehr großes Missverständnis. Es brennt überhaupt nicht im gesunden Menschenverstand.Wenn ein Stück Kohle, ein Liter Benzin oder ein Stück Papier „verbrennt“, handelt es sich um eine chemische Reaktion, bei der die Elektronen im Atom umgelagert werden. Es verändert nicht die beteiligten Elemente, sondern ordnet die Elektronen in diesen Elementen einfach neu an. Im Kernfusionsprozess unserer Sonne und anderer Sterne ändert sich die Natur der Elemente. In beiden Fällen ist die Masse des Endprodukts gegenüber dem Originalprodukt geringer, und die verlorene Masse wird über Einsteins berühmte Gleichung E = MC in Energie umgewandelt2. Bei der normalen chemischen Verbrennung (z. B. beim Verbrennen von Kohle, Benzin oder Papier) geht jedoch nur etwa ein Milliardstel der Masse verloren. Eine Kernreaktion wie die in der Sonne ist also milliardenfach effizienter. Die Sonne „brennt“ nicht, sondern wandelt pro Sekunde rund 4,5 Millionen Tonnen Materie in Energie um.
9) Stars mit dem meisten Treibstoff leben schnell und sterben jung
Einige Sterne haben mehr Treibstoff als unsere Sonne, das heißt, sie sind massereicher. Einige Sterne haben zweimal mehr, einige zehnmal mehr und einige wenige haben hundertmal mehr Treibstoff als unsere Sonne. Tatsächlich wird angenommen, dass ein „hypergierender“ Stern, der als R136a1 bezeichnet wird, die 265-fache Masse unserer Sonne aufweist. Man könnte meinen, dass solche Sterne mit solch einer großen Masse und solch enormen Treibstoffreservoirs sehr lange leuchten würden. Aber du würdest dich irren. In der Tat verbrauchen sehr massive Sterne ihren Kernbrennstoff mit erstaunlichen Raten, was dazu führt, dass sie schnell zur Neige gehen. Unsere Sonne und ähnliche Sterne haben eine Lebensdauer von etwa 10 Milliarden Jahren, aber ein Stern, der zehnmal so massereich ist wie die Sonne, wird nur etwa 30 Millionen Jahre lang "brennen", also etwa ein Drittel von einem Prozent so lang !. Ein wirklich massereicher Stern, der 100-mal mehr Masse (und damit erheblich mehr Treibstoff) als unsere Sonne hat, kann nur etwa 100.000 Jahre alt werden. Wenn die Lebensdauer der Sonne mit der eines durchschnittlichen Menschen identisch wäre, würde ein 100-mal so massereicher Stern ungefähr sechs Stunden leben! Und R136a1 würde in ungefähr der Zeit weg sein, die es braucht, um eine einzelne Episode von "The Big Bang Theory!"
10) Die heißesten Sterne sind die dunkelsten Sterne
Es ist zu erwarten, dass die heißesten Sterne die hellsten sind. Immerhin wird ein Kamin-Poker heller, je heißer es wird (zumindest nach unserer Erfahrung). Es gibt aber noch zwei andere Faktoren. Eine ist einfach die Tatsache, dass ein Stern mit zunehmender Hitze mehr Energie abgibt, die über das sichtbare Lichtspektrum hinaus in Ultraviolett-, Röntgen- und sogar Gammastrahlen umgewandelt wird. Zweitens ist die Tatsache, dass die Leuchtkraft oder Gesamtenergieleistung (bezogen auf die Helligkeit) auch von der Größe abhängt. Kleinere Objekte haben weniger Raum, um elektromagnetische Energie abzustrahlen, und sind daher schwach, obwohl sie heiß sind. Ein neu gebildeter weißer Zwerg hat eine Oberflächentemperatur von fast 200.000 Grad Fahrenheit, ist aber aufgrund seiner geringen Größe (ähnlich wie die Erde) sehr dunkel. Kleiner, heißer und dunkler sind immer noch Neutronensterne. Ein typischer Neutronenstern könnte leicht zwischen Dallas und Fort Worth passen, aber eine Oberflächentemperatur von Millionen Grad haben. In diesem Fall ist das Objekt so klein, dass auch seine Gesamtenergieabgabe klein sein muss, und die von ihm abgestrahlte Energie ist meistens kürzerwellige (nicht sichtbare) Ultraviolett- und Röntgenstrahlung. Somit sind die heißesten Sternmassenobjekte im Universum (vergleichsweise) sehr, sehr dunkel.
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