Die Entstehung der Erde: Bemerkenswert, wie die Aneinanderreihung vieler kleiner Zufälle die Entstehung von etwas bewirkt, das groß genug ist, dass sich darauf Lebewesen entwickeln können, die wiederum versuchen ihr Umfeld zu begreifen und die Enstehung ihres Lebensraumes visuell rekonstruieren. Damit wir so werden konnten, wie wir heute sind, mussten einige Dinge passieren. Das folgende Video zeigt die Entstehung der Erde im „Superschnelldurchlauf“. 

Die Entstehung der Erde – eine Kurzfassung: Feine Staubpartikel verbinden sich durch elektromagnetische Wechselwirkungen zu größeren Brocken. Größere Brocken verbinden sich durch gravitative Wechselwirkungen zu noch größeren Brocken. Durch die ständigen Kollisionen heizt sich das Material auf. Die "embryonale" Erde erreicht schließlich genügend Masse, um zu einer Kugel geformt zu werden und wächst weiter. Entstehung des Mondes vor 4,5 Milliarden Jahren: Kollision der Erde mit einem Protoplaneten von der Größe des Mars. Der Protoplanet wird völlig zerstört, aus den Trümmern der Kollision formt sich der Mond. Alles kühlt allmählich ab, das Erde-Mond-System wie wir es heute kennen entsteht.

 

Wie winzig wir sind. Jeder von uns weiß, wie viel ein Kilometer ist. Und fast jeder von uns hat schon mal mehrere Kilometer zu Fuß zurückgelegt. Viele sind auch mit dem Auto bereits weite Strecken gefahren, vielleicht 100 oder 300 km. Für 300 km Autofahrt benötigen Sie mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 100 km/h 3 Stunden. Der Durchmesser der Erde beträgt etwa 12.000 km. Um diese Strecke mit dem Auto zurückzulegen, müssten Sie also 120 Stunden oder 5 Tage fahren (ohne Pause). Ein weiter Weg… Aber im Vergleich zu den Wegen, die Sie gleich sehen werden ist dies nicht einmal mehr ein Katzensprung! Der Durchmesser des Jupiters beispielsweise beträgt bereits etwa 140.000 km, der Durchmesser der Sonne 1.4 Millionen km. Um diese Strecke zurückzulegen benötigten Sie mit dem Auto ungefähr eineinhalb (1,5) Jahre! Die Sonne ist groß, nicht wahr? Doch im Vergleich zu den wahren Giganten im Universum ist sie ein Winzling. Bei den wirklich Großen rechnen wir in Astronomischen Einheiten (abgekürzt AE), weil wir es sonst mit zu großen Zahlen zu tun bekommen. 150.000.000 km sind eine AE. Dies entspricht der Strecke zwischen Erde und Sonne. Mal angenommen, Sie könnten mit dem Auto zur Sonne fahren. Sie würden die Sonne nie erreichen, weil sie dafür über 100 Jahre benötigten. Ein Menschenleben reicht dazu nicht aus. Nun stellen Sie sich vor, es gibt Sterne, deren Durchmesser gleich mehrere AE beträgt. Betelgeuse wäre ein solcher Riese. Sein Durchmesser beträgt etwa 8,7 AE (der Durchmesser der Sterne variiert, mal sind sie größer, mal kleiner). VY Canis Majoris ist mit einem Durchmesser von 18 AE einer der größten bekannten Sterne.  Spielen wir noch ein wenig mit den Zahlen. (Seien Sie kein Mathemuffel! Die Mathematik ist die Sprache der Welt!) Der Durchmesser der Erde beträgt 12.000 km, ihr Umfang etwa 40.000 km. Mit einem 900 km/h schnellen Flugzeug würden Sie fast 2 Tage benötigen, um die Erde zu umrunden. Dies erscheint machbar. Die Sonne zu umrunden würde bereits etwa 8 Monate in Anspruch nehmen. Wie lange würden Sie benötigen, wenn Sie VY Canis Majoris umrunden wollen? Die Antwort: Über 2000 Jahre. So lange hält kein Mensch durch (erst Recht nicht in der Economy-Klasse!). Stellen wir uns vor, die Milchstraße (unsere Galaxie) ist ein Strand am Meer. Der Major wäre dann nicht mehr als ein Sandkorn. Und die Milchstraße im Universum ist auch nur eine von vielen, von denen Einige noch viel größer sind. Zahlen und Wörter sagen oftmals weniger als Bilder. Das folgende Video zeigt einen Größenvergleich zwischen unseren Planeten, der Sonne und anderen Sternen, des Universums. 

 

Sind Sie von den Größenverhältnissen der Welt erstaunt? Dann habe ich noch etwas Nettes für Sie… Im Link eine Simulation oder Darstellung verschiedener Größenverhältnisse, vom Kleinsten bis zum Größten. Nehmen Sie sich die Zeit, es sich mit Ruhe anzusehen… Fällt Ihnen etwas auf? Hinsichtlich der Größe sind wir so ziemlich im Mittelpunkt. Man sagte mal, wir seien der Mittelpunkt des Universums… Vielleicht stimmt es… Nur eben nicht in Bezug auf den Raum.  http://htwins.net/scale2/

 

Ein Blick ins Universum – ein Blick in die Vergangenheit: Die Lichtgeschwindigkeit beträgt 299.792.458 Meter pro Sekunde (allgemeiner ausgedrückt: 300.000.000 m/s). Dies ist extrem schnell, ein Lichtstrahl umkreist 7- bis 8-mal die Erde in einer Sekunde. Die Sonne ist 150.000.000 Km von der Erde entfernt. Von der Sonne bis zu uns benötigt das Licht etwa 8 Minuten. Wenn Sie sich also einen romantischen Sonnenuntergang ansehen, sehen Sie die Sonne, wie sie vor 8 Minuten ausgesehen hat. Wir schauen also 8 Minuten in die Vergangenheit. Dies ist noch nicht sonderlich beeindruckend. Allerdings ist das Universum echt gigantisch! Um unsere Galaxie zu durchqueren benötigt das Licht bereits etwa 100.000 Jahre. Von unserer Nachbarsgalaxie, dem Andromedanebel bis zu uns benötigt das Licht 2.500.000 Jahre. Den Andromedanebel können Sie mit freiem Auge sehen. Damit ist er das am weitesten entfernte Objekt am Himmel, das wir mit freiem Auge noch sehen können. Seien Sie sich bewusst, dass Sie, wenn sie diese Galaxie beobachten, 2,5 Millionen Jahre in die Vergangenheit schauen. Sie blicken in eine Zeit, in der die Menschen entstanden sind. Mit Hilfe der Technik können wir aber noch viel tiefer in unser Universum blicken. Das folgende Bild zeigt das Ergebnis des Projektes Hubble-Extreme-Deep-Field. Es wurde 2012 veröffentlicht und ist der bisher tiefste Blick ins Universum. Die Galaxien, die wir hier sehen sind unglaubliche 13,2 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Ein Lichtjahr entspricht der Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Jede von diesen Galaxien beinhaltet vermutlich um die 300 Milliarden Sterne. Die Größe des Universums ist für uns unvorstellbar. 

Foto entnommen aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Hubble_Extreme_Deep_Field_(full_resolution).tif

Asteroiden, Meteoriden, Meteoriten, Meteore und Kometen: Im All fliegen jede Menge Brocken umher. Einige bestehen aus Gestein und Metall, andere beinhalten Wasser bzw. Eis. Wenn sie Wasser beinhalten und der Sonne näher kommen, gasen sie aus und bilden einen Schweif aus, dann nennen wir sie “Kometen“. Gesteinsbrocken, die im All umher fliegen werden als Meteoride (mit “d“) bezeichnet. Sie können so groß wie ein Sandkorn sein oder aber mehrere Tonnen wiegen. Ein Asteroid hingegen ist ein echt fetter Brocken, größer als ein Meteorid, aber kleiner als ein Zwergplanet (wie z.B. Pluto). Wenn kleine Meteoride in die Atmosphäre eindringen, verglühen sie. Dann nennt man sie Sternschnuppen oder aber Meteore.  Wenn sie groß genug sind, um die Erdoberfläche zu erreichen, bezeichnen wir sie als Meteorit (mit “t“). Ein Meteorit kann unbemerkt aufprallen. Wenn er aber groß ist, kann es schon mal laut knallen, als schlüge eine Bombe ein. Ist das betroffene Gebiet besiedelt, kann es Tote und Verletzte geben. 

Wenn ein Asteroid hingegen die Erde trifft haben wir ein Problem, egal wo er einschlägt. Gewehrkugeln sind etwa 1000 km/h schnell. Asteroiden (und auch andere Objekte) sind locker zehnmal so schnell. Nun stellen Sie sich vor, was passiert, wenn ein Brocken von der Größe eines Berges auf die Erde prallt. Das gäbe einen ordentlichen Rumps, den wir auf der ganzen Erde zu spüren bekommen würden, was eine globale Katastrophe wäre. Wie können wir uns davor schützen? Nun… darüber streiten sich sogar die Wissenschaftler. Aber die genaue Beobachtung des Himmels, damit man ein potentiell gefährliches Objekt frühzeitig ausfindig machen kann, ist sicher mal ein guter Anfang. Die Kollision mit einem Zwergplaneten oder gar einem Planeten könnte die Erde buchstäblich in Stücke reisen. Interessanterweise scheinen wir unsere Existenz aber eben genau einer solchen Superkollision zu verdanken. Die junge Erde kollidierte vor Milliarden von jahren mit einem Protoplaneten. Da die Kollision nicht frontal stattfand überlebte die Erde, während der Protoplanet scheinbar zerstört wurde. Aus der Erde wurden Teile herausgerissen, die dann den Mond formten. 

Hier der Komet Lovejoy, den ich 2015 fotografiert habe:

The comet Lovejoy (green)

 

Was ist ein schwarzes Loch? Um die Wahrheit zu sagen… Wir wissen es noch nicht genau. Alles was wir wissen ist, dass ein schwarzes Loch früher Mal ein riesiger, massiver Stern war, dessen "Brennstoff" zu neige ging, weshalb er sich in Form einer Supernova verabschiedete. Der Stern bricht im Prinzip unter seiner eigenen Gravitation in sich zusammen und wird dadurch komprimiert. Wenn ein Stern derart komprimiert wird, dass er seinen Schwarzschildradius erreicht, ist die Entweichgeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit. Deswegen sehen wir nicht, was in einem schwarzen Loch vor sich geht. Die Gravitation eines Schwarzen Loches könnte unsere Erde zerreißen oder die Sonne vollständig aufsaugen oder sie aus ihrer Umlaufbahn um das Zentrum der Milchstraße katapultieren. Würden wir in ein schwarzes Loch fallen, würden wir nicht einfach nur zerrissen werden. Unsere Atome würden sich in ihre Einzelteile zerlegen. Was anschließend wirklich passiert, wissen wir nicht. Schwarze Löcher können unterschiedlich groß sein. Die meisten weisen einen geringen Durchmesser von einigen Kilometern auf.  Andere sind riesengroß und besitzen die millionenfache Masse unserer Sonne. Diese nennt man dann supermassereiche schwarze Löcher. Supermassereiche schwarze Löcher befinden sich in den Zentren der Galaxien und schleudern dort mit ihrer unvorstellbar großen Gravitation Sterne, die sich in ihrer Nähe befinden, durch die Gegend oder katapultieren sie in den intergalaktischen Raum. Ein solcher Schwerkraftgigant ist auch im Zentrum unserer Galaxie. Wir nennen ihn Sagittarius A*. Er ist etwa 4.000.000 Mal so schwer, wie unsere Sonne. Supermassereiche schwarze Löcher entstehen durch die Verschmelzung von mehreren kleineren Schwarzen löchern. Wenn das passiert, entstehen Gravitationswellen, die groß genug sind, dass wir sie messen können.

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