Nichtgravitative Kräfte (Schauungen & Prophezeiungen)

Mirans, Baden-Württemberg, Dienstag, 06.11.2012, 16:58 (vor 4193 Tagen) @ Spindoktor (2012 Aufrufe)
bearbeitet von Mirans, Dienstag, 06.11.2012, 17:19

Hallo Spindoktor,

Ausserdem stellt sich die Frage ob es ausschliessbar ist, das bei einem auseinander brechen es zu einer Kursaenderung kommen und daher der Komet nicht 60 mln km sondern lediglich 60 tsd km an der Erde vorbeiziehen kann?

Ja, das ist mit Sicherheit auszuschließen, und zwar aufgrund der Energie- und Drehimpulserhaltung. Wenn ein Komet auseinanderbricht, verstreuen sich seine Trümmer entlang seiner Kepler-Ellipse, aber die Bahn selbst verändert sich dadurch nicht. Hat man alles schon x-mal beobachtet ...

> > Haben wir hier Astrophysiker an Bord, die sich mit der Materie auskennen?

Ich glaube nicht, dass aktive Wissenschaftler sich in diesem doch etwas abseitigen bis anrüchigen Forum offen zu erkennen geben. Bislang ist aber auch kein Spezialstudium erforderlich, um die hier disktutierten geo- und astrophysikalischen Fragen zu beantworten - solide Kenntnis der klassischen Physik auf Abiturniveau und Vertrautheit mit den gewaltigen Größenordungen im Sonnensystem reichen aus.

Mit "Abiturniveau" wäre ich hier vorsichtig.Es ist schon ewas komplizierter:
Falls wir uns nur auf Gravitationskräfte beschränken, unterliegt die Bahn eines Planeten oder Kometen den Keplerschen Gesetzen bzw. dem Zweiten Newtonschen Axiom.
Auch falls der Komet unter dem Einfluss der Gezeitenkraft der Sonne in mehrere Teile zerbräche, würde der Massenschwerpunkt der Trümmer seine Bahn unverändert beibehalten, wie schon oben dargelegt.

Anders sieht es aus bei nichtgravitativen Kräften. Diese treten auf, wenn ein Komet in Sonnennähe verstärkt Gas und Staub "ausbläst", was ihm einen unberechenbaren Zusatzimpuls verleiht, der die Bahn geringfügig verändern kann (Rückstoßeffekt).
Dieser Effekt ist aber zu gering, als dass er etwa den Kometen ISON in Erdnähe bringen könnte, wie oben postuliert.

Friedrich Wilhelm Bessel führte im frühen 19. Jahrhundert die Helligkeit von Kometen auf die Dämpfe eines festen Körpers zurück. Diese Ausdampfungen boten auch eine Erklärung für die Bahnabweichungen des Enckeschen Kometen, aber erst 1951 griff Fred Lawrence Whipple die Idee wieder auf, seine Theorie des schmutzigen Schneeballs ist mit Einschränkungen heute noch gültig.

Der Artikel Cometary Orbit Determination and Nongravitational Forces (D. K. Yeomans, P. W. Chodas, G. Sitarski, S. Szutowicz, and M. Królikowska)
gibt zu diesem Thema einen Überblick.
Zitate aus diesem Link:
"[Friedrich] Bessel (1836) noted that a comet expelling material in a radial sunward direction would suffer a recoil force, and if the expulsion of material did not take place symmetrically with respect to perihelion, there would be a shortening or lengthening of the comet’s period depending on whether the comet expelled more material before or after perihelion ... Although Bessel did not identify the physical mechanism with water vaporization from the nucleus, his basic concept of cometary nongravitational forces would ultimately prove to be correct."

Außerdem:
"The breakthrough work that allowed a proper modeling of the nongravitational effects on comets came with Whipple’s introduction of his icy conglomerate model for the cometary nucleus (Whipple, 1950, 1951). Part of his motivation for this model was to explain the so-called nongravitational accelerations that were evident in the motion of Comet Encke and many other active periodic comets. That is, even after all the gravitational perturbations of the planets were taken into account, the observations of many active comets could not be well represented without the introduction of additional so-called nongravitational effects into the dynamical model. These effects are brought about by cometary activity when the sublimating ices transfer momentum to the nucleus."
Siehe auch hier:
http://archive.org/detailsNichtgravitativeKraeftebeimHalleyschenKometen
(direkter Link funktioniert nicht, bei Google eingeben:
Nicht gravitative Kräfte beim Halleyschen Kometen)

Gruß
Mirans


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