ABC der Astronomie - E ist für Ekliptik

• April 28, 2024

Vor ungefähr fünf Milliarden Jahren war die Sonne ein schwindelerregendes junges Ding. Es drehte sich um seine Achse und eine riesige staubige Scheibe drehte sich um sie. Die Planeten, Monde, Asteroiden und andere Objekte, die aus dem Scheibenmaterial gebildet wurden. Obwohl die Scheibe nicht mehr existiert, ist die Ebene, die sie einnimmt, immer noch durch die Umlaufbahnen der Körper des Sonnensystems gekennzeichnet. Es heißt das Ekliptikebene. Die Bahnen sind nicht kreisförmig, sie sind etwas gequetschte Kreise, die als bekannt sind Ellipsen. Das Exzentrizität einer Umlaufbahn sagt uns, wie gequetscht seine Form ist.

Die Ekliptik
Während die Erde jedes Jahr um die Sonne wandert, sehen wir, wie sich die Position der Sonne vor dem Hintergrund von Fixsternen ändert. Der Weg, den es zu gehen scheint, heißt Ekliptik. Die Sternbilder, die auf diesem Weg liegen, dienten als eine Art Kalender und waren für die alten Völker von religiöser Bedeutung. Sie sind die Tierkreiskonstellationen.

Versuchen Sie, sich die Ekliptik nicht nur als Pfad vorzustellen, sondern als flache Oberfläche, als Ebene. Es würde sich von der Sonne ins Sonnensystem erstrecken. Die Planeten umkreisen die Ekliptikebene. Die acht Planeten befinden sich so ziemlich in derselben Ebene. Plutos Umlaufbahn ist jedoch um 17 Grad zur Ekliptik geneigt.

Die Ekliptik ist also der Ort, an dem sich die Planeten befinden, und es ist die Mittellinie des Tierkreises. Aber warum heißt es die Ekliptik? Es ist, weil es verwandt ist mit Finsternisse. Obwohl sich der Mond ebenfalls auf der Ekliptik befindet, ist seine Umlaufbahn leicht um etwa 5 Grad zur Erdumlaufbahn geneigt. Es gibt zwei Punkte, an denen sich die Umlaufbahnen kreuzen, und diese werden genannt Knoten. Wenn es einen Neumond oder einen Vollmond gibt, wenn sich der Mond an einem Knoten befindet, stehen Sonne, Erde und Mond für eine Sonnenfinsternis aneinander.

Ellipse
Über Jahrhunderte hinweg nahmen die Menschen an, dass die Umlaufbahnen kreisförmig waren und dass sich die Erde im Zentrum des Kosmos befand. Kreise und Kugeln, die perfekte Formen waren, waren ein Merkmal des Himmels und ein Kontrast zu unserer unvollkommenen Erde. Tatsächlich sind die Planetenbahnen im Sonnensystem nahe genug, um kreisförmig zu sein, so dass viele sorgfältige Beobachtungen und Messungen erforderlich sind, um festzustellen, dass dies nicht der Fall ist.

Wenn Sie jedoch davon ausgehen, dass die Umlaufbahnen kreisförmig sind, sind Vorhersagen über die Planetenbewegung nicht genau, ebenso wenig wie Vorhersagen über Ereignisse wie einen Venustransit. Um das Modell an die Beobachtungen anzupassen, ließ Ptolemaios (90-168) die Planeten auf einem komplizierten Kreissystem bewegen. In Bezug auf die Vorhersage funktionierte es tatsächlich ziemlich gut, aber über einen langen Zeitraum wurden die Fehler spürbar.

Es gab einige Verbesserungen, als Copernicus die Sonne in die Mitte des Systems stellte. Dennoch war es nicht genau, weil Copernicus die Kreisbahnen behielt. Der Durchbruch gelang mit der Arbeit von Johannes Kepler (1571-1630). Kepler, ein Mathematiker, nutzte die akribischen Beobachtungen von Tycho Brahe (1546-1601) über einen Zeitraum von Jahren, um Planetenbewegungen zu verstehen. Erst als er auf die Idee kam, dass die Umlaufbahnen vielleicht nicht kreisförmig waren, konnte er Theorie und Beobachtung in Einklang bringen.

Kepler fand heraus, dass die Bahnen Ellipsen waren. Dies stimmte mit Brahes Daten überein, und Kepler konnte sie mathematisch beschreiben.

Eine Ellipse ist ein gequetschter Kreis mit zwei genannten Brennpunkten Schwerpunkte. In Bezug auf das Sonnensystem sind die Umlaufbahnen der Planeten Ellipsen und die Sonne steht in einem Fokus. Ein Kreis ist ein Sonderfall einer Ellipse, bei der sich beide Brennpunkte an derselben Stelle befinden.

Exzentrizität
Exzentrizität ist ein Begriff, der angibt, wie gerundet eine Ellipse auf einer Skala von 0 bis 1 ist. Ein Kreis hat eine Exzentrizität von 0 (e = 0). Eine Ellipse kann keine Exzentrizität von 1 haben, aber eine sehr lange schmale Ellipse kann nahe bei 1 liegen. Die Planeten des Sonnensystems haben keine hochexzentrischen Umlaufbahnen. Venus hat die rundeste Umlaufbahn mit e = 0,0068. Der Zwergplanet Pluto hat die exzentrischste Umlaufbahn (e = 0,2488), und wie wir in einem früheren Diagramm gesehen haben, ist seine Umlaufbahn auch in Bezug auf die Ekliptik merklich geneigt. Es ist ein Merkmal vieler der am weitesten entfernten Objekte, dass sie exzentrische und geneigte Umlaufbahnen haben.

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