Die Sonne legt jedes Jahr 7 Milliarden Kilometer zurück. Warum bleiben die Sterne in der Milchstraße also an derselben Position? Bitte warten Sie geduldig ~

Aktuelle Beobachtungen und Forschungen der astronomischen Gemeinschaft legen nahe, dass die Milchstraße eine große Scheibe mit einem Durchmesser von etwa 200.000 Lichtjahren ist. Diese Scheibe ist spiralförmig, in der Mitte dick und an den Rändern dünn, ein bisschen wie ein Diskus, der in einem Stadion verwendet wird (siehe Bild unten).

Einführung in die Milchstraße

Es gibt etwa 200 bis 400 Milliarden Sterne in der Milchstraße, und unsere Sonne ist einer davon, ein gelber Zwerg. Obwohl Gelbe Zwerge nicht groß sind, bestehen etwa 80 % der gesamten Milchstraße aus Roten Zwergen. Rote Zwerge sind die kleinsten Sterne, viel kleiner als die Sonne. Daher hat die Sonne in der Milchstraße ein gewisses Gewicht.

Doch der größte Stern hat eine Masse, die mehr als 200 Mal so groß ist wie die der Sonne. Im Vergleich zu solchen Sternen ist die Sonne nur ein kleiner Bruder.

Die Milchstraße ist eine große Spirale mit zwei großen und zwei kleineren Armen. Die Sonne befindet sich auf einem der Arme namens Orion, etwa 26.000 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt.

Die Milchstraße ist nicht bewegungslos. Es ist wie ein riesiger Strudel im Wasser, der sich ständig dreht. Daher bewegt sich auch die Sonne mit dem Arm der Milchstraße, rotiert mit einer Geschwindigkeit von etwa 220 Kilometern pro Sekunde um das Zentrum der Milchstraße und umrundet die Milchstraße etwa 250 Millionen Mal (siehe Abbildung oben).

Auf der Erde wären 220 Kilometer pro Sekunde eine erstaunliche Geschwindigkeit. Doch im Weltraum, in einem riesigen System mit einer Ausdehnung von Zehntausenden Lichtjahren, ist diese Geschwindigkeit nichts. Nicht nur die Sonne, sondern fast alle Sterne in der Milchstraße bewegen sich, und die Bewegungsgeschwindigkeit beträgt Dutzende bis Hunderte von Kilometern pro Sekunde.

Die Sonne dreht sich nicht nur wild um sich selbst, sondern zieht auch die acht Planeten sowie eine Vielzahl von Zwergplaneten, Satelliten, Asteroiden und verschiedenen Trümmern und Staub mit sich. Unsere Erde ist natürlich darunter, aber die Sonne scheint relativ zu uns stationär zu sein, weshalb wir verwirrt sind (Bild oben).

Eine Stunde hat 3600 Sekunden und ein Jahr 31557600 Sekunden. Die Sonne umrundet die Milchstraße und legt dabei jährlich etwa 7 Milliarden Kilometer zurück. Warum scheinen die Sterne am Himmel dann jeden Tag bewegungslos zu sein? Laufen sie auch mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Sonne?

Meine Antwort ist: Ja, aber nein

Was bedeutet das? Das heißt, die Sterne (Fixsterne), die wir am Himmel sehen, bewegen sich im Allgemeinen um das Zentrum der Milchstraße. Daran besteht kein Zweifel, und das ist die Bedeutung von „Ja“. aber die Bewegungsgeschwindigkeit dieser Sterne ist nicht die gleiche wie die der Sonne, manche sind schnell, manche langsam; und die Bewegungsrichtungen der verschiedenen Sterne sind relativ zur Sonne nicht völlig einheitlich; manche bewegen sich mit ihr, manche seitwärts, manche kommen näher oder entfernen sich, und es entsteht eine scheinbare Bewegung.

Da es sich um eine so vielfältige Bewegung handelt, können die Positionen einer solchen Gruppe von Menschen um uns herum, die sich ebenfalls in so unregelmäßigen Bewegungen bewegen, im Verhältnis zu uns nicht festgelegt werden. Aber wie kommt es, dass die Positionen dieser Sterne unverändert bleiben? Es bleibt nicht nur nach einem Jahr gleich, sondern auch nach Tausenden von Jahren.

Ein besonderer Hinweis: Abgesehen von einigen Sternen aus anderen Galaxien gehören alle für das menschliche Auge sichtbaren Sterne am Nachthimmel zur Milchstraße.

Der Unterschied zwischen Sternen und Planeten

Am Nachthimmel kann das menschliche Auge normalerweise nur fünf Planeten erkennen, nämlich Venus, Jupiter, Merkur, Mars und Saturn. Der Rest sind Stars. Sterne sind Himmelskörper, die selbst Licht und Wärme abgeben. Planeten strahlen selbst kein Licht aus, sondern durch die Reflexion der Sternenstrahlung. Der Mond ist ebenfalls ein Planetenkörper, dreht sich jedoch um die Erde und wird als Satellit klassifiziert.

Das Einzige, was sich nicht bewegt, sind die Sterne, während sich die Positionen der Planeten zueinander täglich ändern. Im Laufe eines Menschenlebens oder sogar über Tausende von Jahren hinweg scheinen sich die Positionen anderer Sterne, abgesehen von einigen wenigen sich bewegenden Planeten, nicht wesentlich zu ändern. Aus diesem Grund nannten unsere Vorfahren diese Sterne Fixsterne, um sie von den Planeten zu unterscheiden, deren Positionen sich täglich ändern.

Die Positionen der Sterne sind stationär, was bedeutet, dass sich die Positionsbeziehung zwischen den Sternen scheinbar nicht groß ändert, nicht dass sie sich am Himmel nicht bewegen. Auch die Positionen der Sterne am Himmel verändern sich im Verhältnis zur Erde täglich. Dies liegt daran, dass sich die Erde dreht und alle Sterne sich scheinbar um die Erde bewegen.

Es gibt nur einen Stern, der sich grundsätzlich nicht bewegt, und das ist der Nordstern. Da sie sich oberhalb der Verbindungslinie zwischen Nordpol und Erdrotationsachse befindet, dreht sich die Erde um diese unsichtbare Rotationsachse. Die Menschen nennen diese riesige Kugel, die sich um die Erde dreht, wie eine Kugel, die die Erde umhüllt, die Himmelskugel.

Obwohl die Positionen der Sterne auf dieser Himmelskugel im Verhältnis zur Erde jeden Tag unterschiedlich sind, scheinen ihre Positionen zueinander unverändert zu bleiben. Hatte der Große Wagen beispielsweise von der Antike bis heute immer die Form eines Löffels und hat der Menschheit stets den Weg gewiesen, war es der Polarstern? Umkreisen sie die Milchstraße alle mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie die Sonne?

Der Grund ist einfach: Sie sind zu weit von uns entfernt.

Wir alle kennen diese Erfahrung: Wenn wir zu Fuß oder mit dem Auto unterwegs sind, verändert sich die Landschaft in unserer Nähe und bewegt sich relativ zu uns schnell, während sich die Berge in der Ferne oder der Mond am Himmel kaum bewegen. Auch nach längerem Gehen scheint ihre Beziehung zu uns unverändert zu bleiben. Der Text des Liedes „The moon moves, I move too“ beschreibt eine solche Szene.

Der Grund, warum sich die relativen Positionen der Planeten täglich ändern, liegt darin, dass sie uns im Vergleich zu den Sternen zu nahe sind. Saturn, der von uns am weitesten entfernte Planet, ist im Durchschnitt weniger als 1,5 Milliarden Kilometer entfernt. Alle sichtbaren Planeten drehen sich um die Sonne, daher können wir sehen, dass sich ihre relativen Positionen täglich ändern. Der nächste Stern ist 4,3 Lichtjahre von uns entfernt. Ein Lichtjahr entspricht 9,46 Billionen Kilometern, also mehr als dem 6.300-fachen der Entfernung zum Saturn.

Selbst wenn sich die Sterne bewegen, ist ihre Entfernung zu uns daher äußerst gering und mit bloßem Auge schwer zu erkennen. Genauso ist es, wenn wir eine Person aus einem Kilometer Entfernung betrachten. Können Sie es sehen, wenn sie sich in einem Jahr einen halben Meter bewegt?

Die Sonne legt pro Jahr etwa 7 Milliarden Kilometer durch die Milchstraße zurück. Das scheint eine enorme Entfernung zu sein, aber auf der Weltraumskala von Lichtjahren berechnet, beträgt sie nur 1/1351 Lichtjahre. Die Sterne, die wir mit bloßem Auge am Himmel sehen, sind, selbst wenn sie sich mit 100 Kilometern pro Sekunde relativ zur Sonne bewegen, in einem Jahr nur etwa 3,2 Milliarden Kilometer entfernt, was nur etwa 1/3000 eines Lichtjahres entspricht.

Die Sterne, die wir sehen, sind Dutzende oder Hunderte von Lichtjahren von uns entfernt, und der am weitesten entfernte, Eta Carinae, ist 7.500 Lichtjahre entfernt.

Warum ist der Große Wagen seit der Antike an derselben Position geblieben?

Die sieben Sterne des Großen Wagens haben nichts miteinander zu tun, lediglich ihre scheinbare Position am Himmel erscheint den Menschen etwas seltsam, was Anlass zu vielen Geschichten gibt. Jeder der Sterne des Großen Wagens hat eine andere Entfernung zu uns. Der am weitesten entfernte Stern, Tianshu, ist 124 Lichtjahre von uns entfernt, und der nächste Stern, Kaiyang, ist 78,2 Lichtjahre von uns entfernt. Die Entfernung zwischen ihnen ist sogar noch viel größer als diese Entfernung.

Wenn sich diese sieben Sterne mit einer Geschwindigkeit von 100 Kilometern pro Sekunde aufeinander zu oder voneinander weg bewegen, entspricht ein Jahr 1/3000 Lichtjahr und 2000 Jahre 0,6 Lichtjahren. Eine Entfernung von 100 Lichtjahren entspricht 0,6 Lichtjahren Nähe oder Entfernung. Und wenn man sie aus einer Entfernung von 100 Lichtjahren betrachtet, wäre es schwierig, sie mit bloßem Auge zu unterscheiden.

Natürlich kann es mit Präzisionsinstrumenten gemessen werden, aber die Veränderung ist sehr subtil. Aus diesem Grund ist der Große Wagen für das bloße Auge seit Tausenden von Jahren unverändert geblieben. Tatsächlich ändern sich die Positionen des Großen Wagens nicht so sehr.

Beobachtungen und Untersuchungen von Astronomen zufolge nähern sich uns Tianxuan, Yaoguang und Yuheng mit scheinbaren Geschwindigkeiten von 12, 11 bzw. 9,3 Kilometern pro Sekunde. Nehmen wir Tianxuan als Beispiel. Dieser Stern ist 79,4 Lichtjahre von uns entfernt. Wenn er sich uns mit 12 Kilometern pro Sekunde nähert, beträgt die Entfernung in einem Jahr etwa 380 Millionen Kilometer und in 1.000 Jahren 378,7 Milliarden Kilometer, was etwa 0,04 Lichtjahren oder 4 % eines Lichtjahres entspricht.

Da Tianxuan 79,4 Lichtjahre von uns entfernt ist, beträgt der Unterschied also nur 1/1985 in 1000 Jahren. Dieser Stern ist 1/1985 näher bei uns. Ist es mit bloßem Auge erkennbar? Hinzu kommt, dass die Lebenserwartung des Menschen nur wenige Jahrzehnte oder Hunderte von Jahren beträgt. Selbst wenn Sie ihn 100 Jahre lang von der Geburt bis ins hohe Alter beobachtet hätten, würde sich der Stern im Vergleich zu unserem nur um 1/19850 verändern, sodass sich das, was Sie sehen, natürlich nicht ändern würde.

Doch im Laufe der Zeit verändern sich die Positionen dieser Sterne erheblich.

Zum Beispiel der Große Wagen. Basierend auf den interaktiven Veränderungen der Positionen der sieben Sterne haben Wissenschaftler mithilfe von Computermodellen ihre Positionsbeziehungen vor 100.000 Jahren und 100.000 Jahren ermittelt: Der Große Wagen hatte vor 100.000 Jahren eine Ähnlichkeit mit einer Pfeilspitze, hat jetzt jedoch die Form eines Löffels und wird in weiteren 100.000 Jahren die Form eines Eimers vor einem Gabelstapler annehmen (siehe Abbildung oben).

Wissenschaftler entdeckten außerdem ein Sternensystem mit der Nummer WISE J072003.20-084651.2, das „Scholtz-Stern“ genannt wurde, weil es vom Astronomen Scholtz entdeckt wurde. Dabei handelt es sich um ein Doppelsternsystem aus zwei sehr kleinen roten Zwergsternen, etwa 20 Lichtjahre von uns entfernt.

Die Masse des Hauptsterns beträgt etwa das 86-fache der Jupitermasse, was der 0,083-fachen Sonnenmasse entspricht. Unglaublich, der dazugehörige Stern ist kleiner. Diese Masse ist bereits das für die Sternentstehung erforderliche Minimum. Wäre er kleiner, könnte er kein Stern werden, daher sind diese beiden Sterne sehr dunkel.

Anhand seiner Umlaufbahn konnten Wissenschaftler durch Modellrechnungen feststellen, dass dieses Doppelsternsystem vor 70.000 Jahren an unserem Sonnensystem vorbeigezogen ist und an seinem sonnennächsten Punkt nur 0,8 Lichtjahre entfernt ist. Sie sollten wissen, dass der Gravitationsradius der Sonne vermutlich etwa ein Lichtjahr beträgt und dass sich am Rande dieses Gravitationsradius ein Oortscher Wolkengürtel befindet, in dem sich Billionen von Kometen versammeln.

Die Entfernung beträgt 0,8 Lichtjahre, was bedeutet, dass er einmal in den Gürtel der Oortschen Wolke eingedrungen ist. Die aktivste Zeit war vor 70.000 Jahren, als die Vorfahren der Menschheit, der späte Homo sapiens, ihre groß angelegte Migration von Afrika in alle Teile der Welt begannen. Wie kam es zu keiner größeren Katastrophe? Wissenschaftler analysierten, dass dies daran liegen könnte, dass die Masse dieser beiden Sterne zu gering ist und sie sehr schnell vorbeizogen. Schließlich beträgt der Unterschied zwischen ihnen nur 0,8 Lichtjahre, so dass sie den Lebewesen auf der Erde keinen größeren Schaden zugefügt haben.

Wäre dieser Stern ein wenig größer, wäre die Saat der Menschheit vielleicht schon vor langer Zeit zerstört worden und wir würden hier nicht sitzen und darüber reden.

Tatsächlich interagieren alle Himmelskörper mit der Sonne.

Beispielsweise ist Proxima Centauri, der uns am nächsten gelegene Stern, nur 4,22 Lichtjahre entfernt und nähert sich uns. Wissenschaftlichen Modellen zufolge wird Proxima Centauri in etwa 3.000 Jahren nur noch 3 Lichtjahre von uns entfernt sein. und in weiteren 80.000 Jahren wird Proxima Centauri höchstwahrscheinlich in das Sonnensystem eintreten und mit der Sonne ein Doppelsternsystem bilden.

Wenn wir noch weiter zurückgehen, bewegen sich die Milchstraße und die Andromedagalaxie aufgrund der enormen gegenseitigen Anziehungskraft mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 Kilometern pro Sekunde näher zusammen. Sie werden innerhalb der nächsten 3 bis 4 Milliarden Jahre kollidieren. Was wird das dann für ein Spektakel sein? Warten wir es ab.

Daher können wir nicht sagen, dass die Sonne in einem Jahr 7 Milliarden Kilometer zurücklegt und sich die umgebenden Sterne nicht verändern. Wir können nur sagen, dass die Veränderung sehr gering ist und mit bloßem Auge kurzfristig nur schwer zu erkennen ist. Der riesige Weltraum wird in Lichtjahren gemessen und jedes Objekt bewegt sich im Vergleich zu einem Lichtjahr sehr langsam.

Doch mit der Zeit werden diese Positionsänderungen spürbar. Daher können wir, solange wir lange genug leben, beobachten, wie sich das Sternenmeer mit dem Wind und aufziehenden Wolken ständig verändert. Warten wir gemeinsam, beobachten wir, wie der Große Wagen allmählich seine eimerartige Gestalt annimmt, warten wir darauf, dass sich das Sonnensystem in ein Doppelsternsystem verwandelt, und bewundern wir die Großartigkeit und Pracht der Kollision zwischen der Milchstraße und der Andromedagalaxie (siehe Abbildung oben).

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